近10年城市綠化低碳發(fā)展與生態(tài)設計的國際學術動態(tài)

童勻曦 李敏 張文英

摘要：低碳發(fā)展是一種以低耗能、低污染、低排放為特征的可持續(xù)發(fā)展模式，對經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。文章選取2005-2015年國內(nèi)外主要專業(yè)期刊發(fā)表的相關文獻資料，利用計算機技術和文獻計量學方法進行歸類和統(tǒng)計分析，論述了城市綠化領域低碳發(fā)展與生態(tài)設計學術研究成果的構(gòu)成情況及研究熱點，探究不同時期研究重心的動態(tài)變化，對比歸納了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的共性與特點。

關鍵詞：城市綠化，低碳發(fā)展，生態(tài)設計，學術動態(tài)

1 研究背景與方法

1962年，美國海洋生物學家蕾切爾·爾卡遜《寂靜的春天》一書的出版，喚起了世人對生態(tài)和環(huán)境問題的關注，標志著現(xiàn)代環(huán)境運動的開啟。1972年丹尼斯·梅多斯等人出版了《增長的極限》，書中指出，如果按照傳統(tǒng)的人口、工業(yè)、污染、糧食和資源消耗的發(fā)展趨勢而不發(fā)生改變，則在100年內(nèi)（從1972年算起）人類賴以生存的地球?qū)⑦_到增長的極限。1992年6月4日通過的《聯(lián)合國氣候變化框架公約》首次提出全面控制二氧化碳、甲烷和氧化亞氮等溫室氣體排放，減緩全球氣候變暖對人類經(jīng)濟和社會帶來的不利影響。2003年，英國政府率先提出了“低碳經(jīng)濟”發(fā)展戰(zhàn)略[1]。2007年IPCC（聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會）第四次報告指出，當前氣候變暖的可能性原因90%是因為人類活動造成的[2]。2009年的哥本哈根氣候大會提出了全球向“低碳社會”進發(fā)的號召。

中國政府積極順應國際城市低碳發(fā)展潮流，1998年11月國務院發(fā)布了《全國生態(tài)環(huán)境建設規(guī)劃》。此后，全國城市綠化行業(yè)在生態(tài)節(jié)約型園林和可持續(xù)景觀等方面不斷創(chuàng)新實踐，取得了豐碩成果。低碳發(fā)展作為以低耗能、低污染、低排放為特征的可持續(xù)發(fā)展模式，是經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展的基礎和保障[3-4]。

本文采用文獻計量學方法（詞頻統(tǒng)計）.選取2005-2015年國內(nèi)外專業(yè)期刊發(fā)表的相關文獻作為統(tǒng)計學分析，探究相關領域的研究熱點動態(tài)。主要研究內(nèi)容與方法如下。

1）確定目標文獻。中文文獻選CNKI數(shù)據(jù)庫，在分類目錄中選取“基礎學科、工程科技I輯、工程科技II輯、農(nóng)業(yè)科技、哲學與人文科學、信息科技、經(jīng)濟與管理科學”，主題詞選“生態(tài)設計并含城市綠地…‘低碳并含城市綠地”，分別在“文獻、期刊（核心期刊、CSSCI、EI來源期刊、SCI來源期刊）、博碩論文、會議”數(shù)據(jù)庫中進行檢索：排除相關度較小的文章，共得到330篇文獻。外文文獻選Web of SciencerM核心合集數(shù)據(jù)庫，主題詞以‘eco-city' or' eco-community' or' SUS-tainable-cities' or' sustainable-communities[5]‘lowcarbonand ‘landscape和‘ecological design or‘eco-restorationand‘slandscape進行檢索，共得到140篇專業(yè)文獻。

2）歸納關注領域。對目標文獻進行關鍵詞統(tǒng)計合并，分析中外文獻的研究關注領域。

3）梳理熱點動態(tài)。挑選各研究領域前、中、后期的文獻進一步精讀，梳理相關研究熱點的動態(tài)變化。其中，中文文獻挑選原則是依據(jù)期刊的復合影響因子、文章下載次數(shù)和閱讀量；外文文獻挑選原則是影響因子的排序。

2 文獻研究成果分類

有關城市綠化的低碳建設，學術界多年來主要是從城市結(jié)構(gòu)與功能“生態(tài)化”角度探究[5-6]。美國著名環(huán)境規(guī)劃學家麥克哈格認為：生態(tài)規(guī)劃是“在時間和規(guī)律綜合作用下的關于自然、生活、過程一體化的方法體系”，可視為“對人類土地利用形成顯著機會的同時形成的制約條件”[7-8]。我國學者王紹增等[9]也提出城市規(guī)劃工作應提倡“開敞空間優(yōu)先”的規(guī)劃策略以利于城市生態(tài)保護，城市規(guī)劃應提高公共綠地的比例，促進城市可持續(xù)發(fā)展。葉祖達[10]提出建立城鄉(xiāng)生態(tài)綠地空間碳匯功能評估方法，通過增加城鄉(xiāng)生態(tài)綠地空間的碳儲存量從而達到減排效果。龔兆先[11]認為通過合理規(guī)劃設計城市空間是自然調(diào)節(jié)城市熱氣候的一種方法。

通過對470篇國內(nèi)外文獻進行關鍵詞信息分類統(tǒng)計，結(jié)果見表1和表2。

3 研究結(jié)論與分析

3.1 國內(nèi)文獻研究結(jié)果

3.1.1 規(guī)劃設計大類

1）城市綠地系統(tǒng)（圖1）。2005-2015年的相關研究主要關注城市濕地、城市綠地的生態(tài)設計與修復。有學者認為，濕地生態(tài)設計應保持其生物群落地系統(tǒng)的完整性，包括設計形式、內(nèi)部功能及外部環(huán)境之間的關系。植物配置應以沉水植物群落一浮葉植物群落一挺水植物群落一濕生植物群落一濕地植物群落的生態(tài)演替為主[12]。有文章探討了城市綠地生態(tài)化建設的方式，通過對綠化效果的量化評估，運用整體性觀念構(gòu)建生態(tài)城市，使各斑塊之間由綠色廊道緊密連接，盡量發(fā)揮最大生態(tài)效益。同期研究還涉及了工業(yè)綠地的生態(tài)修復[13]。有不少文獻詳細探討了城市河道、城市道路、城市公園等綠地系統(tǒng)成分的生態(tài)設計與修復等[14-16]。

2）居住環(huán)境（圖2）。該專題多集中于居住區(qū)低碳發(fā)展與生態(tài)設計的研究[17]。還有些研究關注道路景觀生態(tài)設計對人居環(huán)境的影響，提出在設計時需注重生物多樣性提高、將生態(tài)美學和景觀游賞融為一體。

3）植物配置（圖3）。該專題主要探討在景觀設計中如何解決植物群落受到人工干擾較嚴重、生境特化、結(jié)構(gòu)分化且單一化的問題。有文章提到我國現(xiàn)代植物景觀設計過度追求“三季有花.四季常綠”，偏愛模紋效果，生態(tài)承載力脆弱。應提倡植物配置的生態(tài)設計與自然過程相協(xié)調(diào)，以地帶性植被結(jié)構(gòu)為基礎，實現(xiàn)特定的綠化景觀或生態(tài)功能要求[18]。有學者關注低碳發(fā)展理念下的園林植物生態(tài)設計，指出植物景觀的生態(tài)設計應因地制宜地豐富物種多樣性，逐漸增加空間生態(tài)位，構(gòu)建穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)[19]。后期研究則增加了水生植物和廠區(qū)植物配置生態(tài)設計內(nèi)容。

3.1.2 理論探討大類

相關文獻多從理論概念辨析著手，研究了生態(tài)學、景觀生態(tài)學等理論在城市風景園林設計中的應用，論述了在低碳經(jīng)濟社會背景下以共生和循環(huán)為基本思路的城市生態(tài)設計。生態(tài)學基本原理重視系統(tǒng)觀與整體觀、物質(zhì)循環(huán)與能量流動、自我調(diào)節(jié)與反饋機制，生物多樣性、群落演替與邊緣效應，提倡在城市生態(tài)設計時注重從系統(tǒng)性出發(fā)，運用生態(tài)學視角觀察，給予生態(tài)系統(tǒng)或景觀元素邊緣地帶更多的關注，保護、節(jié)約自然資本。因此，生態(tài)設計的形態(tài)特征與方法在能源與材料、環(huán)境污染、平衡性與持續(xù)性、敏感性、多樣性、整體性、設計師素質(zhì)、人與自然關系和系統(tǒng)內(nèi)部關系等方面，都與傳統(tǒng)設計有所差異[20]。

3.1.3 技術方法大類

此類研究主要關注園林景觀、城市濕地生態(tài)設計的方法。如有學者提出城市綠化生態(tài)設計與生物多樣性保護、景觀資源利用、生態(tài)服務功能的發(fā)揮等有直接關系：園林基礎設施須易于維護，固體鋪裝要具有耐久性，并盡可能選用多孔滲水式的形式[21]，進而提出了道路、水體、居住區(qū)等生態(tài)設計的方法。還有學者提出景觀生態(tài)設計中的動態(tài)設計主要包括植物造景、地貌改造和水體利用3方面的動態(tài)變化，園林綠化應作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，提倡運用低碳園林營造方法實現(xiàn)低碳城市建設。

3.2 國外文獻研究結(jié)果

3.2.1 可持續(xù)發(fā)展城市與社區(qū)大類（sustainablecity and community）

1）可持續(xù)城市（圖4）。2005-2015年的國外文獻，前期多論述生態(tài)城市建設的時代性，提出城市可持續(xù)發(fā)展及全球可持續(xù)性是影響城市發(fā)展的兩個必要因素。中期研究包含了生態(tài)城市和低碳城市建設、噪音對于生態(tài)城市建設的影響、生態(tài)規(guī)劃與農(nóng)村工業(yè)化，以及倡導在規(guī)劃中通過跨學科合作保護生物多樣性，促進城市生態(tài)網(wǎng)絡連接，提高城市多功能性[22]。后期研究較多涉及GIS等遙感技術在城市生態(tài)設計中的運用。

2）可持續(xù)社區(qū)（圖5）。前期研究多探討生態(tài)居住環(huán)境的建設。后期研究多關注城市綠地在居住環(huán)境生態(tài)設計中的導向性作用，指出城市綠地和自然區(qū)域的保護利用有利于提高生活質(zhì)量，包括市民的身體和心理健康[23]。

3.2.2 生態(tài)設計與生態(tài)修復大類（ecological designand eco-restoration）

1）生態(tài)設計（圖6）。前期研究主要提出將景觀生態(tài)學融入景觀設計中，不只強調(diào)景觀形式，還應注重每個景觀元素的作用和功能。在此過程中，要注重原生植被的保護，改善景觀質(zhì)量，提高景觀元素之間的連接性，采取評估和監(jiān)測景觀風貌變化的方法來評判景觀設計的生態(tài)性[24]。后期研究范圍擴展到城市水體和工業(yè)遺址公園等方向[25]。

2）生態(tài)修復（圖7）。前期主要關注廢棄工業(yè)地、礦井等城市棕地的生態(tài)修復。后期更多轉(zhuǎn)向研究自然環(huán)境的生態(tài)修復。有文獻提出生態(tài)修復設計與評估宜同步進行，在過程中抽樣調(diào)查，根據(jù)結(jié)果調(diào)整評估標準[26]。有研究針對河流的防洪問題，提出利用生態(tài)修復設計取代歷史上通用的防洪堤和明渠，通過植物群落設計模擬自然過程，構(gòu)建生物多樣性，實現(xiàn)生態(tài)防洪。

3）設計理論

該專題包括案例及設計研究。案例研究是對已有設計的反思，多數(shù)從設計學科外的其他學科展開分析，如從客觀效果、美學、心理學角度等多元化分析。設計研究是通過科學數(shù)據(jù)進行分析，也稱為“基于參數(shù)的設計”，包含對設計本身的研究。這一研究熱點內(nèi)容較廣泛，涉及生態(tài)學等理論與設計實踐的結(jié)合，理論研究較多傾向微觀化，如城市設計對微氣候影響的實證、城市森林分布與社會經(jīng)濟特征的關系等。有研究認為，應重視生態(tài)學在城市綠地生態(tài)設計及可持續(xù)城市建設中的應用，了解自然系統(tǒng)之間復雜的相互關系，尋求多學科理論的支撐[27-28]。城市森林覆蓋分布與社會經(jīng)濟收入呈正相關：城市政府在高收入社區(qū)綠化種植可能性更大，低收入社區(qū)周圍缺乏較怡人環(huán)境[29]等。

3.2.3 信息技術與管理大類（Information technologyand management）

這一熱點領域重視城市生態(tài)系統(tǒng)的管理以及空間分析技術在城市綠地生態(tài)設計評估中的運用。有文章指出，可行的生態(tài)管理措施是高頻使用鄉(xiāng)土植物、當?shù)夭牧?、并在管理中運用恰當?shù)谋Ｗo措施，對于城市中未充分利用及功能退化的土地應進行生態(tài)更新。如綠色基礎設施（Green infra-structure）利用植物和土壤的滲透、再分配和存儲能力對于城市雨洪控制管理的實踐：應用樹木等木本植物起到截斷降水、增大蒸騰和提高滲透的作用，增加綠色基礎設施技術的性能[30]：空間分析技術涉及城市形態(tài)及城市綠色基礎設施.GIS及遙感技術可運用到緊湊型城市可持續(xù)發(fā)展的測量評估[31]及民意調(diào)查中。通過大樣本數(shù)據(jù)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)多元文化和人為因素對城市綠地有較大影響，對未被正式界定或不確定土地所有權(quán)的綠地，其綠量、優(yōu)美景色及白然棲息地屬性也應受到重視。

從表3可見，生態(tài)設計、居住環(huán)境、理論方法和技術應用是國內(nèi)外文獻共同關注的研究方向，但側(cè)重點有所不同，主要體現(xiàn)在以下3方面。

1）國內(nèi)研究對生態(tài)設計對象的關注度較高，尤其是濱水濕地景觀的生態(tài)設計及發(fā)展。而外文文獻中對生態(tài)設計方法、生態(tài)修復以及生態(tài)城市方面的研究關注度較高，更強調(diào)構(gòu)建城市整體的生態(tài)環(huán)境，營造自然恢復過程。

2）在理論研究上，國內(nèi)學者多關注對概念含義及實踐操作原則的探討。國外專家更關注理論與實踐結(jié)合的效果和多學科融貫研究，通過發(fā)揮低碳建設和生態(tài)設計的作用，營造可持續(xù)發(fā)展的人居環(huán)境。

3）對比國內(nèi)外發(fā)文作者所在研究機構(gòu)發(fā)現(xiàn)（圖8），大多數(shù)作者分布在教育機構(gòu)，其次是科研機構(gòu)，國內(nèi)外構(gòu)成比例相近。生產(chǎn)機構(gòu)與管理機構(gòu)的研究人員數(shù)量均較少。雖然國內(nèi)外研究人員所在機構(gòu)性質(zhì)相近，但研究方法有差異，關注側(cè)重點也不同。

總體而言，近10年來國內(nèi)外學者均提倡城市建設應通過生態(tài)設計實現(xiàn)符合全球可持續(xù)發(fā)展目標的低碳發(fā)展。國外學者多從人居環(huán)境生態(tài)設計與生態(tài)恢復、更新角度出發(fā)，重視科學技術應用，關注與人類密切相關的生態(tài)系統(tǒng)并注重其自然恢復過程。國內(nèi)學者則多關注理論探討和生態(tài)設計技術方法，更偏向于解決實際場地應用問題的實用性設計研究，對主動創(chuàng)造條件恢復自然生態(tài)系統(tǒng)功能方面的研究較少。

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