面向城市可持續(xù)發(fā)展的自然解決途徑(NBSs)研究進(jìn)展

劉佳坤,吝 濤,*,趙 宇,林美霞,邢 莉,李新虎,張國欽,葉 紅

1 中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所,城市環(huán)境與健康重點實驗室, 廈門 361021 2 中國科學(xué)院大學(xué), 北京 100049 3 廈門大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院, 廈門 361005

進(jìn)入21世紀(jì),全世界居住在城市的人口超過一半且呈上升趨勢,城市維持著全球上絕大部分經(jīng)濟生產(chǎn)活動和機構(gòu)的運轉(zhuǎn)[1]。然而,氣候災(zāi)害(例如：暴風(fēng)雨、極端氣候)、食品安全、水資源管理和人群健康等問題正逐漸成為城市實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要,甚至主要挑戰(zhàn)[2-3]。傳統(tǒng)抵御自然災(zāi)害的人造工程盡管成本巨大,但是效果其實并不理想,甚至?xí)斐筛筘?fù)面效應(yīng)[4]。近年來,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的優(yōu)點被廣泛的證實,也越來越受到科學(xué)和決策層的重視[5- 10]。因此部分國家政府和世界組織機構(gòu)開始通過學(xué)術(shù)科研,從大自然中尋求緩解城市生態(tài)環(huán)境壓力以及工業(yè)化引起的社會經(jīng)濟問題的解決途徑[11]。國際自然保護聯(lián)盟(IUCN)經(jīng)過內(nèi)部專家討論曾于2002年提出了NBSs(Nature-based Solutions)的術(shù)語,但該理念并未正式形成和提出；2015年以歐盟委員會為核心組織的多學(xué)科專家團隊正式以政策的形式提出了自然解決途徑(Nature-based Solutions,NBSs)的概念,指“來源于自然并依托于自然的解決途徑,通過高效利用資源且具有較強適應(yīng)性的方式來應(yīng)對多樣化的挑戰(zhàn),并確保同時帶來經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益[8]”。同年,歐盟提出基于自然解決途徑來實現(xiàn)以下四個目標(biāo)：(1)可持續(xù)城市化、(2)修復(fù)退化的生態(tài)系統(tǒng)、(3)緩解和應(yīng)對氣候變化、(4)提高風(fēng)險管理和生態(tài)恢復(fù)力[11]。

自然解決途徑的概念非憑空而生,在很大程度上是從已有的概念中發(fā)展而來,尤其是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)[12]和藍(lán)綠基礎(chǔ)設(shè)施[13],其他還涉及自然農(nóng)業(yè)系統(tǒng)[14]、生態(tài)工程[15]、天然保水措施[16]、生態(tài)系統(tǒng)管理[17]、恢復(fù)力[16]等。從某種程度上來說,自然解決途徑是一種創(chuàng)新的生態(tài)設(shè)計理念,從設(shè)計的層面強化生態(tài)意識,在滿足人類發(fā)展生存的基礎(chǔ)上,運用生態(tài)設(shè)計達(dá)到人與自然和諧共處、資源可持續(xù)利用的目的[18-19]。兩者都基于自然具有為人類生活和生產(chǎn)活動提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的功能[5-6,20-21]。但傳統(tǒng)生態(tài)設(shè)計雖然重視對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的融合,并不將其作為主導(dǎo),缺乏對生態(tài)學(xué)原理和智慧的充分理解和運用,以及對實現(xiàn)途徑的經(jīng)濟性考量；而自然解決途徑則強調(diào)通過發(fā)揮自然生態(tài)系統(tǒng)自身服務(wù)功能,實現(xiàn)經(jīng)濟、環(huán)境和社會更加可持續(xù)的解決方案。Keesstra等[22]人將NBSs與傳統(tǒng)工程設(shè)計對比的優(yōu)勢總結(jié)為三個：(1)充分利用而不是改造和對抗自然力；(2)低經(jīng)濟成本,適用于財力有限的地區(qū)；(3)尋求實現(xiàn)多種效益的綜合,而不是強調(diào)單個功能。簡而言之,自然解決途徑是一種基于生態(tài)學(xué)智慧的更有效和更具有成本效益的解決措施。

作為人類文明創(chuàng)造和傳承的主要棲息地,城市是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的主要場地,目前全球可持續(xù)發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)也集中在城市之中,且當(dāng)代城市發(fā)展越來越強調(diào)生態(tài)設(shè)計,通過建設(shè)“綠色”景觀代替 “灰色”景觀,從而恢復(fù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,實現(xiàn)富有彈性(Resilience)的生態(tài)系統(tǒng)和健康社會。目前中國知網(wǎng)(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)數(shù)據(jù)庫中沒有與自然解決途徑研究相關(guān)的文獻(xiàn),Web of Science數(shù)據(jù)庫中由中國作者發(fā)表的與NBSs相關(guān)的英文文獻(xiàn)也僅有10篇(截止于2018年12月31日)?；诖?本文首次對“自然解決途徑”全球范圍內(nèi)的研究進(jìn)行文獻(xiàn)回顧和文獻(xiàn)計量分析,通過對城市自然解決途徑的實例研究、熱點研究關(guān)鍵詞及主要研究力量進(jìn)行調(diào)查分析,以期促進(jìn)自然解決途徑研究及實踐在中國的發(fā)展,同時為城市生態(tài)設(shè)計和可持續(xù)發(fā)展提供新視野和新技術(shù)。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

Web of Science數(shù)據(jù)庫是美國科學(xué)情報研究所(Institute for Scientific Information, ISI)開發(fā)的引文數(shù)據(jù)庫,其收錄的文獻(xiàn)涉及學(xué)科多涵蓋范圍廣,且收錄了世界范圍內(nèi)具有重大影響力的科研成果,Web of Science引文數(shù)據(jù)庫是目前全世界提供文獻(xiàn)回溯數(shù)據(jù)最強大的數(shù)據(jù)庫。本研究所使用的數(shù)據(jù)來源于Web of Science數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)采集時間為截止2018年12月31日。文獻(xiàn)檢索過程中以“NBS or nature-based solution or nature-based solutions”作為主題檢索的基本檢索條件,同時以“urban or city or cities”作為主題檢索的限制條件,以所有年份(1864—2018)的檢索結(jié)果作為最終數(shù)據(jù)來源,共檢索得到187篇文獻(xiàn),其中來自于Web of Science核心數(shù)據(jù)庫的文獻(xiàn)有154篇。為確保Web of Science核心數(shù)據(jù)庫中檢索到的文獻(xiàn)均為與自然解決途徑相關(guān)的文章,對檢索到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗,剔除其中發(fā)表年限較早的與物理和化學(xué)領(lǐng)域研究相關(guān)的文獻(xiàn)(其涉及的NBS多指國家標(biāo)準(zhǔn)局(National Bureau of Standards))和部分與醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域相關(guān)的文獻(xiàn)(其涉及的NBS多指新生兒血點(newborn blood spot)),僅85篇文獻(xiàn)的研究內(nèi)容與城市領(lǐng)域的自然解決途徑確切相關(guān),以此作為最終數(shù)據(jù)源。

1.2 研究方法

文獻(xiàn)計量法是科學(xué)研究和情報學(xué)研究常用的方法之一。利用文獻(xiàn)計量法,可以了解某學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展方向與動態(tài)[23],在城市領(lǐng)域的研究中也有著廣泛的應(yīng)用[24- 27]。VOSviewer是由Nees Jan van Eck和Ludo Waltman開發(fā)的用于文獻(xiàn)計量分析的可視化軟件,基于文獻(xiàn)共引和共被引原理[28],從整體把握研究對象探索整個領(lǐng)域的研究主題[29]。本研究利用VOSviewer軟件,對自然解決途徑研究的熱點話題、主要參與國和主要機構(gòu)等進(jìn)行文獻(xiàn)可視化分析。

2 城市自然解決途徑研究文獻(xiàn)計量分析

2.1 文獻(xiàn)回顧分析

圖1 2015—2018年間各年份發(fā)表的與城市NBSs相關(guān)的文章的數(shù)量Fig.1 The number of papers related to NBSs in cities published from 2015 to 2018

通過文獻(xiàn)回顧分析可以發(fā)現(xiàn),歐盟是自然解決途徑這一概念的正式提出者和相關(guān)措施推廣實施的主要推動者。NBSs的概念提出后,2015年至2018年間有關(guān)城市NBSs的研究論文逐漸增多(圖1)。2015年僅有1篇文獻(xiàn)的研究主題與城市領(lǐng)域的NBSs相關(guān)。2016年增加到14篇,其中4篇論文從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的角度對基于自然方式的解決途徑進(jìn)行探討,3篇文章從應(yīng)對氣候變化的視野對NBSs進(jìn)行了研究討論,余下7篇文獻(xiàn)中有6篇文章以城市中的綠色基礎(chǔ)設(shè)施和自然生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施為切入點對NBSs進(jìn)行研究。2017年有關(guān)城市NBSs研究的文章數(shù)量增加到34篇,其中涉及健康和人類福祉的研究論文占23.53%,關(guān)注氣候變化和自然解決途徑文章的占比為23.53%,以綠色基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為焦點對NBSs進(jìn)行研究的文章占50%,另有少許文章從公共政策和社會適應(yīng)力的角度對NBSs進(jìn)行研究。2018年共有36篇文獻(xiàn)的研究主題與NBSs相關(guān),其中超過一半的文獻(xiàn)(52.78%)是對NBSs的具體實證研究,16.67%的文章為對NBSs降低風(fēng)險災(zāi)害以及進(jìn)行海岸帶防護的研究,部分文獻(xiàn)(13.89%)將政策與管理制度同NBSs相結(jié)合進(jìn)行探索,少數(shù)文章提出在NBSs中應(yīng)該強調(diào)利益相關(guān)者和市場公司作用。

2.2 自然解決途徑在全球范圍的實施

對經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗后的文章進(jìn)行整理,列出文獻(xiàn)中涉及的案例研究地(圖2)。85篇文獻(xiàn)中共選擇114個案例研究城市、地區(qū)或國家對NBSs進(jìn)行研究探討,共涉及47個國家,占全球國家和地區(qū)總數(shù)的20.98%。從目前所發(fā)表的文獻(xiàn)來看,不同案例地區(qū)對NBSs應(yīng)用研究的深度有明顯的差異,多數(shù)案例是對已有實施工程中采用的可以歸納為自然解決途徑的某些方法或者經(jīng)驗的總結(jié)凝練,例如Morris等[30]對美國38個海岸帶防護案例進(jìn)行了對比總結(jié),把其中利用紅樹林、鹽沼、海草、貝類礁石等基于自然方式的修復(fù)措施歸為自然解決途徑；van der Jagt等[31]對歐盟5個成員國的城市社區(qū)花園進(jìn)行了比較研究,指出城市社區(qū)花園能夠為居民提供娛樂休閑、接觸自然和種植健康食物的場所和機會,是建設(shè)彈性城市的有效自然解決途徑；Shafray和Kim[32]以首爾為案例研究地,通過對清溪川生態(tài)改造工程、首爾路自然環(huán)境修復(fù)工程以及小型社區(qū)花園修建工程的回顧研究,將融入自然生態(tài)要素的修復(fù)改造工程認(rèn)為是提高城市空間再生力的重要自然解決途徑。其中,真正面向城市NBSs系統(tǒng)性研發(fā)案例比較少,如Versini等[33]以巴黎為案例研究地,得出城市藍(lán)綠基礎(chǔ)設(shè)施可以減少約90%的暴雨徑流量,藍(lán)綠基礎(chǔ)設(shè)施可以作為城市減少暴雨徑流的有效自然解決途徑；Rafael等[34]選擇波爾圖典型的城市建成區(qū)作為研究對象,得出“綠色”城區(qū)與“灰色”城區(qū)相比,自然解決途徑能夠減少約19%的氮氧化物和16%的PM10。本文獲取的114個案例城市、地區(qū)和國家中,基于城市尺度的案例研究地共72個,主要分布于5個大洲(歐洲、北美洲、亞洲、南美洲、大洋洲),其中絕大部分案例研究地位于歐洲地區(qū),9.72%的案例研究城市位于亞洲,美洲占8.33%,大洋洲僅有澳大利亞的墨爾本被選作案例城市對NBSs進(jìn)行研究。作為NBSs研究對象的47個國家中有26個國家位于歐洲地區(qū),占總數(shù)的55.32%；美洲有10個國家(21.28%)；亞洲有9個國家,分別為中國、韓國、越南、蒙古、孟加拉、菲律賓、緬甸、新加坡和日本；非洲和大洋洲各一個國家,分別為南非和澳大利亞。涉及案例研究城市最多的國家是西班牙,共有24個城市作為NBSs的研究對象；瑞典7個,居第二位；英國6個,排第三；中國共有4個城市(北京、上海、重慶、嘉義)和一個地區(qū)(東部地區(qū))參與NBSs的研究和探索；德國、羅馬尼亞和意大利各有3個城市被選作案例研究地對NBSs進(jìn)行研究。從整體情況來看,目前歐洲是自然解決途徑研究和實踐的主戰(zhàn)場,其次亞洲和美洲國家作為案例研究地參與到自然解決途徑研究和實施的戰(zhàn)略之中,亞洲主要以中國為代表,目前非洲僅有少數(shù)國家或者城市被選作案例研究地對自然解決途徑進(jìn)行案例研究。

圖2 城市領(lǐng)域NBSs案例研究地的全球分布Fig.2 Global distribution of case studies of NBSs research in urban area

2.3 研究熱點關(guān)鍵詞分析

對清洗后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,利用VOSviewer軟件進(jìn)行可視化分析。85篇文獻(xiàn)中共記錄796個關(guān)鍵詞,選取其中出現(xiàn)頻次不小于5次的關(guān)鍵詞進(jìn)行分析,共記錄27個。VOSviewer軟件將城市NBSs相關(guān)研究的關(guān)鍵詞自動歸納為4個族群,并用不同的顏色以示區(qū)分,表征不同研究熱點之間的關(guān)聯(lián)性(圖3)。藍(lán)色族群類關(guān)鍵詞主要包括生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、自然解決途徑、氣候變化和健康,表征當(dāng)前城市NBSs主要是和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)以及氣候變化相關(guān),同時也關(guān)注健康和可持續(xù)發(fā)展。紅色族群類關(guān)鍵詞主要有生物多樣性、管理和彈性,說明NBSs中關(guān)于生物多樣性的研究多涉及系統(tǒng)框架的治理與管理,同時注重彈性保護。綠色族群類關(guān)鍵詞主要為綠色基礎(chǔ)設(shè)施、區(qū)域和人類健康,表明NBSs研究中區(qū)域綠色基礎(chǔ)設(shè)施較為廣泛的聯(lián)系到人類健康和環(huán)境污染,同時也涉及城市規(guī)劃與服務(wù)。黃色族群類中的主要關(guān)鍵詞為城市、影響、效益和利益,說明城市尺度范圍的系統(tǒng)研究多考慮NBSs帶來的影響及其利益績效。

圖3 城市領(lǐng)域NBSs研究關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)圖Fig.3 key words network of NBSs research in urban area

排名前20的關(guān)鍵詞如表1所示(含等頻詞),其中出現(xiàn)頻率超過20次的有5個,10—20次之間的有5個,其余各關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻率均小于10次。根據(jù)關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率的高低,本文將NBSs相關(guān)研究熱點分為四類,其中出現(xiàn)頻率最高的是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),代表性的工作包括：Camps-Calvet[35]和Langemeyer等[36]人對巴塞羅那27個城市園林的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)(共涉及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品、生態(tài)調(diào)節(jié)功能、棲息地支持和社會文化服務(wù)4個方面)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)城市園林提供的社會文化服務(wù)價值最高,且老年人、低收入群體和移民是最大受益者,認(rèn)為城市園林將成為應(yīng)對城市政策挑戰(zhàn)和環(huán)境管理的重要自然解決途徑；Lafortezza等[37]評估了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在不同空間和實踐尺度上的權(quán)衡和協(xié)同作用,指出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)應(yīng)與高效的NBSs相結(jié)合。Kremer等[38]人通過對歐洲和美國7個案例城市生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的比較研究,提出NBSs研究需要跨部門、跨學(xué)科,并在多尺度上開展,能夠為城市和土地管理提供堅實的科學(xué)依據(jù)。第2類高頻詞為綠色基礎(chǔ)設(shè)施,代表性的工作包括：Rafael[34]以波爾圖典型的城市建成區(qū)為研究對象,發(fā)現(xiàn)城市中的綠色基礎(chǔ)設(shè)施能夠有效的降低空氣污染物中氮氧化物和PM10的濃度,認(rèn)為NBSs能夠有效的改善空氣質(zhì)量促進(jìn)城市環(huán)境的可持續(xù)性；Liquete等[39]對馬焦雷湖周邊地區(qū)多功能綠色基礎(chǔ)設(shè)施提供的環(huán)境、社會和經(jīng)濟效益進(jìn)行評估,認(rèn)為綠色基礎(chǔ)設(shè)施在水凈化和防洪方面,相比灰色基礎(chǔ)設(shè)施而言具有相等甚至更好的效益；Green等[40]通過對溫哥華和倫敦典型案例的研究,認(rèn)為投資綠色基礎(chǔ)設(shè)施可以增加生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價值,降低其脆弱性以及減少應(yīng)對氣候和環(huán)境變化的成本。氣候變化是第3類出現(xiàn)頻率較高的熱點詞匯,代表性的工作包括：Fink[41]從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的角度闡述了NBSs在城市應(yīng)對及適應(yīng)氣候變化的重要性,認(rèn)為NBSs有利于增進(jìn)人類健康和福祉,同時也能夠緩解城市碳排并增強城市可持續(xù)性；Zimmermann等[42]人通過對阿根廷羅薩里奧在4個不同場景下洪水徑流系數(shù)的研究,認(rèn)為改善城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施能夠有效應(yīng)對氣候變化引起的洪災(zāi)；Kabisch等[16]人建立了評估NBSs有效性的指標(biāo),并探索了NBSs的現(xiàn)有障礙和潛在機會,認(rèn)為NBSs是緩解氣候變化的有效工具。第4類熱點詞匯是人類健康與福祉,代表性的工作包括：Vujcic等[43]人通過跨學(xué)科聯(lián)合研究城市自然生態(tài)環(huán)境與人類心理健康的聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)NBSs(園藝療法)能有效的幫助參與者改善壓力、抑郁和焦慮等狀況。Van den Bosch和Sang[44]對NBSs與城市人群生理健康的聯(lián)系進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)基于自然方式的解決途徑能夠調(diào)節(jié)與心血管疾病相關(guān)的死亡率,有益于城市人群公共健康。

表1 城市領(lǐng)域NBSs研究中具有較強連接關(guān)系的關(guān)鍵詞

2.4 研究力量分析

2.4.1主要研究國家

本文通過文獻(xiàn)計量法分析參與NBSs研究的主要國家,發(fā)文數(shù)量排前20的國家如表2所示,其中6個國家的發(fā)文數(shù)量超過10篇,11個國家超過5篇。至2018年止,共有47個國家參與到自然解決途徑的研究領(lǐng)域中(圖4)。意大利在該領(lǐng)域中發(fā)表文章數(shù)量最多(17篇)；瑞典發(fā)文數(shù)量居第二位(16篇)；其次為美國(14篇)、德國(13篇)、荷蘭(11篇)和中國(10篇)。發(fā)文年份最早的國家為奧地利(2015年)；德國、英國、美國、挪威、比利時的平均發(fā)文年份為2016年；2017年初發(fā)文較多的國家主要是瑞典、荷蘭、瑞士、意大利和西班牙；中國、葡萄牙、蘇格蘭和澳大利亞是2017年下半年發(fā)表與自然解決途徑相關(guān)文章的主要國家；2018年發(fā)表與自然解決途徑相關(guān)文章的國家有立陶宛。意大利、瑞典、美國、德國和荷蘭在國家合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖譜中較為醒目,其發(fā)文數(shù)量均在10篇以上。瑞典的發(fā)文數(shù)量和文獻(xiàn)被引次數(shù)均排第二,德國累計發(fā)文數(shù)量13篇位居第四,但其總被引次數(shù)排名第一。從所發(fā)表文章的被引用次數(shù)來看,被引次數(shù)超過50次的有7個國家(德國、瑞典、荷蘭、奧地利、美國、意大利、比利時),意大利的發(fā)文數(shù)量雖然居第一,但其文獻(xiàn)被引次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于德國和瑞典。中國的發(fā)文數(shù)量與荷蘭僅相差1篇,但中國所發(fā)文章的被引次數(shù)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于荷蘭；奧地利的發(fā)文數(shù)量不及荷蘭的一半,但其所發(fā)表文章的被引次數(shù)卻相差不大(表2)。

圖4 城市領(lǐng)域NBSs研究中涉及的國家(地區(qū))合作網(wǎng)絡(luò)圖譜Fig.4 Map of national (province) cooperation networks of NBSs research in urban area

2.4.2主要研究機構(gòu)

所發(fā)表的與城市自然解決途徑相關(guān)的文章共涉及233個機構(gòu),其中148個機構(gòu)之間存在合作聯(lián)系(圖5)。但各個機構(gòu)發(fā)文的數(shù)量并不高,現(xiàn)有發(fā)文數(shù)量不少于5篇的機構(gòu)共有5個,分別是巴里大學(xué)(7篇)、密歇根州立大學(xué)(7篇)、斯德哥摩爾大學(xué)(6篇)、慕尼黑理工大學(xué)(5篇)、巴塞羅那自治大學(xué)(5篇)。發(fā)文數(shù)量排前20的機構(gòu)中,有18家機構(gòu)位于歐洲國家,僅密歇根州立大學(xué)和英屬哥倫比亞大學(xué)位于北美洲。德國共有4所科研學(xué)術(shù)機構(gòu)的發(fā)文數(shù)量位于前20名,分別是柏林洪堡大學(xué)、慕尼黑理工大學(xué)、赫爾姆霍爾茨環(huán)境研究中心和德國綜合生物多樣性研究中心,其中慕尼黑理工大學(xué)和柏林洪堡大學(xué)的發(fā)文數(shù)分別為5篇和4篇,文獻(xiàn)被引用次數(shù)分別為70次和52次；赫爾姆霍爾茨環(huán)境研究中心和德國綜合生物多樣性研究中心的發(fā)文數(shù)量分別為3篇和2篇,文獻(xiàn)被引用次數(shù)均為46次(表3)。相比于其他科研機構(gòu)所發(fā)文章的被引次數(shù),德國目前在自然解決途徑研究領(lǐng)域擁有較大的影響力。此外,荷蘭的伊拉斯姆斯大學(xué)、巴塞羅那自治大學(xué)、瑞典斯德哥爾摩大學(xué)、挪威自然研究所、挪威生命科學(xué)大學(xué)所發(fā)文章的被引次數(shù)也相對較高。中國對NBSs研究的起步時間較晚,目前所發(fā)文章的被引次數(shù)整體較低；目前共有17所大學(xué)和科研機構(gòu)參與自然解決途徑的研究,其中6所高校位于中國香港,其余高校分別位于北京(北京林業(yè)大學(xué)、中國林業(yè)科學(xué)院)、上海(上海交通大學(xué)、上海師范大學(xué))、南京(東南大學(xué))、浙江(浙江大學(xué))、深圳(南方科技大學(xué))、山東(山東大學(xué))和重慶(重慶大學(xué))。香港大學(xué)、香港教育大學(xué)和香港理工大學(xué)參與發(fā)表的文章數(shù)最多(共計6篇),且其被引次數(shù)也最高。

表2 NBSs研究領(lǐng)域中發(fā)表文章數(shù)量前20的國家

從發(fā)文機構(gòu)的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖譜中可以看出,2015年的發(fā)文機構(gòu)主要是以環(huán)境保護和觀察中心(CRIOBE)為代表。 赫爾姆霍爾茨環(huán)境研究中心和德國綜合生物多樣性研究中心是2016年上半年發(fā)表與自然解決途徑相關(guān)文獻(xiàn)的主要機構(gòu)；2016下半年對自然解決途徑研究的主要科研陣地則轉(zhuǎn)移到慕尼黑理工大學(xué)、挪威自然研究所、柏林洪堡大學(xué)、歐盟委員會和斯德哥爾摩大學(xué)等學(xué)術(shù)機構(gòu)。2017年,以密歇根州立大學(xué)、羅茲大學(xué)、隆德大學(xué)、里斯本大學(xué)、英屬哥倫比亞大學(xué)、瑞典農(nóng)業(yè)科學(xué)大學(xué)和香港大學(xué)、香港理工大學(xué)等為主的科研學(xué)術(shù)機構(gòu)對自然解決途徑進(jìn)行了研究。北京林業(yè)大學(xué)、瑞典皇家理工學(xué)院、上海交通大學(xué)和埃武拉大學(xué)等研究機構(gòu)也成為后起之秀,在2018年積極的加入自然解決途徑的研究探索之中。

圖5 城市領(lǐng)域NBSs研究發(fā)文機構(gòu)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖譜Fig.5 Network map 之‘of the relationship between the organization of NBSs research in urban area

機構(gòu)Organization文章數(shù)Documents被引次數(shù)Citations總聯(lián)系強度Total link strength機構(gòu)Organization文章數(shù)Documents被引次數(shù)Citations總聯(lián)系強度Total link strength密歇根州立大學(xué)(Michigan state university)730140英屬哥倫比亞大學(xué)(University of British Columbia)411146巴里大學(xué)(University of Bari Al-do Moro)730139里斯本大學(xué)(University of Lisbon)4227斯德哥爾摩大學(xué)(Stockholms univer-sitet)64274伊拉斯姆斯大學(xué)(Erasmus University)35235慕尼黑理工大學(xué)(Technische Universit?t München)57056赫爾姆霍爾茨環(huán)境研究中心(Helmholtz-Centre for Environmental Research-UFZ)34624巴塞羅那自治大學(xué)(Universitat Autònoma de Barcelona) 54246瑞典農(nóng)業(yè)科技大學(xué)(Swedish University of Agricultural Sciences)310148柏林洪堡大學(xué)(Humboldt university)45252佛羅倫薩大學(xué)(University of Florence)3418挪威自然研究所(Norwegian Institute for Nature Research)44243國立羅薩里奧大學(xué)(Universidad Nacional de Rosario)334挪威生命科學(xué)大學(xué)(Norwegian University of Life Sciences)44243瓦格寧根大學(xué)(Wageningen University)3229瑞典隆德大學(xué)(Lunds universitet)43418德國綜合生物多樣性研究中心(German Centre for Integra-tive Biodiversity Research)2465羅茲大學(xué)(University of Lodz)42316世界自然保護聯(lián)盟(International Union for Conservation of Nature)23831

3 結(jié)論與展望

NBSs是近幾年生態(tài)學(xué)應(yīng)用研究的熱點,其理念是綜合考慮經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益,引入自然生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能用來修復(fù)、恢復(fù)甚至提升城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施水平,進(jìn)而解決城市面臨的可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)。本文基于VOSviewer文獻(xiàn)計量分析軟件對城市背景下自然解決途徑研究的熱點關(guān)鍵詞、主要研究國家、機構(gòu)、關(guān)鍵作者,以及自然解決途徑案例研究地在全球范圍的分布進(jìn)行了全面的分析。發(fā)現(xiàn)：

(1)歐盟是自然解決途徑這一概念的正式提出者和發(fā)展的主要推動者。2015年至2018年有關(guān)城市NBSs的研究論文逐漸增多,從目前來看,多數(shù)案例是對已有實施工程中采用的可以歸納為自然解決途徑的某些方法或者經(jīng)驗的總結(jié)凝練。自然解決途徑的案例研究地分布于全球6個大洲(歐洲、北美洲、亞洲、南美洲、大洋洲、非洲),歐洲的案例研究地最多,美洲和亞洲對開展自然解決途徑研究和實施的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

(2) 根據(jù)與城市NBSs相關(guān)研究熱點從高到低主要涉及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、綠色基礎(chǔ)設(shè)施、氣候變化、人群健康與福祉。不同研究熱點之間相關(guān)關(guān)聯(lián),形成四個族群：生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、自然解決途徑、氣候變化和健康,生物多樣性、管理和彈性,綠色基礎(chǔ)設(shè)施、區(qū)域和人類健康,城市、影響、效益和利益。

(3)城市自然解決途徑研究的主要力量主要聚集在歐洲地區(qū),其中德國和瑞典目前在城市自然解決途徑研究領(lǐng)域占主導(dǎo)地位,目前,中國對于自然解決途徑的研究處于初期起步階段,所發(fā)文章的影響力暫時較低,現(xiàn)有研究力量主要集中在香港特別行政區(qū)。

自然解決途徑的提出為生態(tài)設(shè)計注入了新鮮的血液,提供了新的視野和技術(shù)方法,強調(diào)對自然資源的高效利用,降低對自然環(huán)境的破壞和影響,從而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,提升城市恢復(fù)力和實現(xiàn)城市長久可持續(xù)發(fā)展的有效措施。自然解決途徑的研究與生態(tài)設(shè)計的發(fā)展相輔相成,生態(tài)設(shè)計可以看作是自然解決途徑的實踐應(yīng)用,自然解決途徑的研究又能為生態(tài)設(shè)計提供更多的理論支撐和前沿技術(shù)手段。在自然解決途徑引起全球?qū)W者廣泛關(guān)注的背景下,中國應(yīng)該積極的投身自然解決途徑研究中,具體實踐中結(jié)合生態(tài)設(shè)計的思想和原則以緩解中國城市在快速城市化過程中面臨的壓力和挑戰(zhàn),從而實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展,提升人類福祉和共同利益。未來中國應(yīng)該鼓勵和促進(jìn)相關(guān)利益者的介入,促進(jìn)國內(nèi)更多的高校和科研學(xué)術(shù)機構(gòu)參與其中,提高國內(nèi)公眾對自然解決途徑的認(rèn)知水平。將自然解決途徑的思想和生態(tài)設(shè)計的理念納入城市規(guī)劃和管理體系,通過對自然解決途徑具體案例的實施和研究為其提供充分有力的科技支撐,并結(jié)合更多的案例研究豐富和完善適用于中國的自然解決途徑的理論和實踐研究體系。