绿色基础设施建设概述及其多功能性

李晓灿

【摘要】绿色基础设施建设作为一个较新的概念，源于上世纪发生在美国的自然保护和绿道运动。与城市基础设施如道路、铁路、桥梁和機场（即灰色基础设施）相对应，绿色基础设施建设主要包括各种植被，农作物，河道，雕塑，室外运动设施等，可以缓解城市热岛效应、空气质量差、生物多样性减少、绿地缺乏等一系列由城市扩张和气候变化引起的不良影响。连接性是绿色基础设施建设的一个重要原则，也是绿色基础设施与一般绿地的主要区别。此外，多功能性也是绿色基础设施的主要优点之一，并且其多功能性可以通过一个单一项目实现以达到欧盟所要求的资源利用最大化。

【关键词】绿色基础设施建设；城市基础设施；环境；可持续发展

1、导言

为了满足城市发展的需要，城市基础设施如道路、铁路、桥梁和机场（即灰色基础设施）正在迅速发展。灰色基础设施的建设增加了硬质土地的面积，减少了自然土地的规模，對生态系统产生了负面影响。由于城市扩张和气候变化，对城市本身产生了诸多不良影响，例如，城市热岛效应、空气质量差、生物多样性减少、绿地缺乏等。

为了减轻这些不良影响，以及保护下一代的利益，在如今大多数的项目中一直强调环境友好的生活方式（eco-lifestyle）。为了实现生态保护规划与可持续发展，绿色基础设施（green infrastructure）是环境友好的生活方式中一个重要的方面（Nazir，Othman& Nawawi，2014）。本文将首先讨论绿色基础设施（绿基）的含义。其次，绿基在环境、社会和经济方面的功能性将通过世界各地的案例进行阐述。

2、绿色基础设施建设的含义

绿基的概念源于上世纪发生在美国的自然保护和绿道运动。绿基是一个包涵水道、湿地、农场、森林、荒野与其他绿地在内，旨在提高自然生活的互动网络，可以保护生态系统、保护本地物种，以及支持人类生活（Benedict& McMahon，2012）。

欧盟在2013年也给出了相关定义：

‘绿色基础设施可以被广义地定义为一个自然和半自然环境与其他环境因素相互协调影响的战略规划网络，其目的是为了在农村与城市环境，提供广泛的生态系统服务以及保护物种多样性。

同时欧盟也强调了绿基可以提高人类生活质量，例如，提供干净的饮用水和减轻空气污染。

绿色基础设施建设作为一个较新的概念，尚没有在全球范围内形成统一的定义。尽管如此，从以上给出的两个定义以及其他参考文献中的定义可以看出，即使表达方式不同，其主题保持一致。首先，都强调了对生态系统和生物多样性的保护。其次，绿基不仅包括在城市区域的绿地，也包括其在农村区域的建设。第三，绿基将通过优化环境因素来从各方面提升人类生活质量。

Benedict和McMahon（2012）从一系列世界各地的绿基项目中总结出十大原则来引导绿基的设计与实施。第一，绿基建设的连接性处于十大原则中的核心位置，而且是与其他国家土地手段的主要区别。例如，一个孤立的公园可以被视为绿色空间（green space），而绿基则更注重公园与公园之间的，公园与人群之间的，公园与人类活动之间的，以及公园与其他开放空间之间的联系。第二，对已存在的环境，包括自然环境与人文环境的理解和分析是必需的。第三，绿基建设应包含跨学科的知识，一个完善的绿基项目建设应该基于包括景观生态学，城市规划，保护生物学和其他相关学科的理论与时间。第四，因为恢复环境要比保护环境困难而且成本更高，所以绿基建设要优先于城市发展。此外，还有其他包括对利益相关者的考虑在内的六项原则（图1）。

图1 十大绿基建设原则 （Benedict and McMahon， 2012）

3、多功能性

如上所述，绿基经常与灰基作对比。与灰基的单一功能性不同，绿基的主要优点之一是绿基可以在同一空间内实现多个功能。例如，如图2所示，该地区将住房、农场和树木建设在同一片土地上，同时也有助于该地区的旅游业发展。相似的，水库可灌溉农田，吸引游客，有利于泄洪。一般来说，该功能可以分为包括环境、社会和经济功能在内的三个方面。下文将通过案例展示绿基的多功能性。

图2 作者摄于英国湖区。

3.1 环境

由于城市扩张的无序化，工业的快速发展，以及灰色基础设施数量的增加，生态系统的面积受到侵蚀、污染而且变得脆弱（European Commission， 2012）。自然系统减轻水灾和旱灾等灾害影响的能力也正在减弱。根据Sinnett， Smith& Burgess（2015），绿基可以降低地球温度，减少洪水、吸收噪音等。同时绿基也可以促进自然循环，减少水土流失，净化空气，为人类提供食物。

在澳大利亚布鲁克林工业区的一个绿基项目中，行道树、绿色屋顶、绿色墙壁和三种元素的组合，是项目中主要的绿基元素。区域内树木的密度从10棵每公顷增加到80棵每公顷。研究区内所有商业和工业建筑物的屋顶和垂直墙壁都被植被所覆盖。从图三可以看出，研究区的年污染清除量显著增加，其中以新种植的数目贡献最大。虽然绿色屋顶和绿色墙体的贡献有限，但由于其规模较小，在寸土寸金的城市中有可发挥的潜力（Jayasooriya et al.， 2015）。

图3 项目前后年空气污染去除量的比较 （Jayasooriya et al.， 2015）。

3.2 社会

绿色基础设施可以提供各种社会福利。最基本的，绿基可以增加审美价值，并提高一个地方的可识别性（Sinnett， Smith， and Burgess， 2015）。绿基，比如公园，作为公共空间可以支持各种社交活动。例如，在中国许多退休的人都喜欢去公园，把他们的闲暇时间花在公园或花园，与朋友或陌生人下棋、打麻将，唱歌和跳舞。

另一方面，绿基有利于人类健康。如图4图5所示，在巴基斯坦进行的一个调查研究表明，生活在高质量的绿基设施附近的人群趋于更良好的身体状况。而当附近的绿基不能满足居民需求时，会出现相对多的健康问题，比如头痛或感到压力（Qureshi， Kazmi and Breuste， 2010）。

圖4 人们对绿基的满意度。

图5 不同绿基附近人群的健康自评。

3.3 经济

经济增长是决策者和政府考虑的主要方面和主要动机。绿基同样会在经济方面产生影响。根据Natural Economy Northwest （2010），并结合图6所示，一般来说，绿基所产生的所有的环境或社会益处都可以直接增加土地价值或对经济产生积极影响。例如前文提到的澳大利亚布鲁克林工业区项目，其初始目的是通过绿基来提高空气质量。而作为一系列间接成果，首先，该地区工人的健康状况和生产力将得到提高，医疗费用将减少。其次，对绿基的维护会创造新的就业岗位。第三，更好的环境会吸引更多的产业和企业。第四，较高的空气质量和绿基元素会增加土地价值。

图6 綠基的经济效益（Natural Economy Northwest，2010）。

结语：

综上所述，绿基在不同语境下有不同的含义，但不同定义之间有包括保护生态系统和生物多样性的一些共同点。一般来说，绿基建设遵循十大原则，并且连通性处于核心位置。多功能性是绿基一个很重要的特性，其多功能性可以通过一个单一项目实现。绿基不仅具有明显的环境效益，其产生的社会福祉和经济效益也不可忽视。高质量的绿色基础设施可以解决自然和人类社会的负面问题，未来绿色基础设施的发展需要更进一步的研究。

参考文献：

[1]Benedict， M. A. and McMahon， E. T. （2012） Green Infrastructure， Island Press， Washington.

[2]European Commission （2012） The Multifunctionality of Green Infrastructure， Science for Environment Policy， In-depth Reports， Brussels： European Commissions Directorate-General Environment.

[3]Jayasooriya， V.M.， Ng， A.W.N.， Muthukumaran， S. and Perera， B.J.C. （2015） ‘Green infrastructure practices for improvement of urban air quality， Urban Forestry & Urban Greening， 21， pp. 34-47.

[4]Natural Economy Northwest （2010） The Economic Valueof Green Infrastructure.

[5]Nazir， N.N.M.， Othman， N. and Nawawi， A.H. （2014） ‘Green Infrastructure and its Roles in Enhancing Quality of Life， Procedia - Social and Behavioral Sciences， 153， pp.384 – 394.

[6]Qureshi， S.， Kazmi， S. J. H. and Breuste， J.H. （2010） ‘Ecological disturbances due to high cut back in the green infrastructure of Karachi： Analyses of public perception about associated health problems， Urban Forestry & Urban Greening， 9， pp.187-198.

[7]Sinnett， D.， Smith， N. and Burgess， S. （2015） Handbook on Green Infrastructure： Planning， Design and Implementation. ， [eBook] Cheltenham， UK： Edward Elgar Publishing.