绿色基础设施功能与评价体系

黄平平 娄桂莲

[提要] 绿色基础设施已经成为可持续发展的新趋势。本文在综述现有评估城市可持续发展框架基础上，指出需要将绿色基础设施融合于其中。在阐述绿色基础设施功能基础上，综述其绩效评价指标体系，并最后得出研究启示。

关键词：绿色基础设施;可持续发展

本文为2018年黑龙江省农垦总局重点项目：“绿色农业生态资本积累机制与政策研究”（项目编号：HNK135-07-08）;通讯作者：娄桂莲

中图分类号：F29 文献标识码：A

收录日期：2020年6月16日

城市化已经成为占主导地位的趋势，是全球土地转型的重要组成部分。联合国预测，未来40年的人口增长将使城市饱和，这将给当地和全球带来巨大的生态负担。城市化率与商品、服务和基础设施的生产和消费的增加直接相关。这导致更大的土地消耗、景观破碎化、生物多样性丧失、城市热岛的建立、温室气体排放的增加和敏感生态系统的破坏。其结果是人类健康和福祉的下降以及对社会的其他负面影响，这些负面影响与气候变化相互作用，并因气候变化而加剧。

作为对城市化负面影响的一种补救措施，与灰色基础设施相比，绿色基础设施被认为是一种基于自然和成本效益的替代性解决方案，有助于提高城市发展的可持续性。灰色或技术基础设施是指支持社会和经济生产的设施，如道路、污水处理、水处理系统和供电网络。绿色基础设施被描述为一个自然和准自然领域和特征的综合网络，为人类带来各种好处。人类从生态系统服务中得到各种好处。生态系统服务的范围包括供应服务（提供水和森林等自然产品）、调节服务（可被视为生态系统功能，如洪水和气候控制）、文化服务（提供休闲、精神和审美利益）和支持服务（支持这三项主要服务）。随着时间的推移，人类对生态系统服务的依赖性预计会增加，但由于社会的突然变化，生态系统及其服务正受到城市化的危害。生态系统的变化可归因于社会变化，如城市增长。城市中心区对生态系统服务的需求尚未得到满足，因为它们主要由非城市绿地提供，由于上述变化，这些绿地的生态系统服务有所减少。

最近，政策制定者和城市规划者开始将GI视为可持续发展和适应气候变化的切实措施。GI被提议作为一种规划和处理生态系统服务多重利益的方法。生态系统所提供的各种生态、社会和经济服务不仅仅是巧合的产物，而是GI能够明确管理和提供的服务。

一、评估城市可持续发展的现有框架

自从可持续发展的概念首次成为一個主要关注点以来，已经建立了一些方法、框架和工具，以评估城市地区的状况或变化与可持续发展绩效的关系。评价可持续发展的方法主要是基于指标的评价方法，该方法已应用于社会经济科学、环境科学等多个科学领域。国际和区域组织，如欧洲基金会（1998），欧洲科学、研究和发展委员会（2000），联合国人居署（2004），欧洲能源环境和可持续发展委员会（2004），联合国（2007）和世界银行（2008）制定了城市可持续发展指标综合清单。此外，最近还有一些综合性可持续发展指数，如环境可持续发展指数（ESI）、环境绩效指数（EPI）、环境脆弱性指数（EVI）等。

城市可持续发展指标的建立和选择是一个复杂的过程。选择指标最常用的框架是因果网络（CN）法。CN框架是一系列因果循环和反馈循环的组合，例如压力-状态-响应（缩写PSR）框架及其变形：驱动力-状态-响应（缩写DSR）和驱动力-压力-状态-影响-响应（DPSIR）。PSR是由经合组织于1993年提出的，其建立在能够解释人类活动所引发问题的压力指标;监测质量的物理、化学和生物环境的状态指标以及表明社会如何应对环境变化和关切的反应指标基础上。

欧洲环境署（EEA）将PSR框架扩展到“驱动力-压力-状态-影响-响应”（DPSIR），这是目前最受国际公认的框架。“驱动力”指标是从“压力”（废物、排放物）到“状态”（物理、化学和生物）的根本原因（经济部门和人类活动）;“影响”指标表示环境对人类健康、生态系统健康和功能性的危害程度。最终，指标、目标和优先顺序的设定是对这些环境问题的政治“应对”。这些因果网络解释了人类活动与自然资源之间的平衡互动，体现了城市发展的可持续发展水平。可持续发展评估提供了一种有效利用自然资源，同时也适应人类活动和需求的基本方法，因此，为在城市规划过程中从潜力、弱点和风险的角度了解城市地区和住区活动的物理和自然特征，提供了一种重要的工具。

在城市规划过程中贯彻绿色基础设施理念具有重要的影响。图1展示了人类活动与绿色基础设施绩效之间联系的DPSIR框架。该框架有助于澄清因果变量之间的复杂关系，并有助于理解改变绿色基础设施绩效的问题和识别潜在的解决方案。（图1）

二、绿色基础设施的多功能性

绿色基础设施（简写为GI）的各种理论确定了两个共同的概念：连通性和多功能性。连通性是指具有环境特征的自然和准自然区域的网络。多功能性是指GI的生态、社会、经济多种功能的综合输出。多功能性通过生态系统服务为人类提供益处（如改善健康和社会凝聚力）。各利益相关者和政策制定者将多功能性作为GI吸引人的关键因素，因为它在同一空间区域具有不同的功能和效益。生态系统的功能和服务通常分为生态、社会（包括文化）或经济。GI的多功能性也可以从经济、社会文化和生态方面探讨。

（一）经济效益。当复兴一个不发达的社区时，GI可以帮助它变得有吸引力。此外，GI有助于目标社区的经济增长。由于GI改善了社区的社会、物质和环境条件，因此增加了土地价值。此外，GI通过改善工作条件提高生产力和增加就业机会;通过改善物质环境优化设计和施工过程。通过提高用水效率、提供制冷和制热节能机会以及提高抵御自然灾害的安全性，应用GI可提高环境质量，从而降低管理成本。许多地方政府已经认识到GI的好处，开始放松管制，并提供激励措施来促进它。

（二）从社会文化的角度分析GI的多功能性。除了在自然方面的教育作用和保护历史自然资源方面发挥优势外，GI还促进休闲活动并在社区创造美学。通过应用GI和社区再造来扩大绿化区，提高公共服务的可获得性，通过预防犯罪和自然灾害提供安全，改善社区的物质环境，促进心理、智力和身体健康。GI使居民能够自行管理资源，从而改善环境，促进自适应学习过程即人们通过获得知识以最大化生态系统服务。这促使居民参与，加强了网络，促进了对地方的依恋感和社会凝聚力，创造了区域和谐。参与还意味着，社区可以在建立环境正义以及接纳社区成员方面创造可持续的环境。

（三）从生态学的角度讨论GI。生态系统功能的好处是基于对降雨量和洪水控制的讨论，包括减少降雨量造成的非点源污染。减少降雨量和非点源污染有利于保护地区的生态系统和维持水循环。通过为城市提供绿地，GI还可以通过降温来适应和减轻气候变化的影响。此外，GI还可以保护生物多样性和栖息地，促进生态网络，改善土地、水和大气的环境质量，改善微观气候，减少碳排放。

GI的多功能性及其单独功能发挥作用，创造了经济、社会文化和生态优势。这些利益的聚集产生的协同效应超过了其单个功能的总和。Donghyun Kim & Seul-Ki Song（2019）采用整合的观点，以生态系统服务为基础，将GI的多功能性分为经济、社会文化和生态方面。作者认为从GI的多功能性和生态系统服务的综合角度看，三个GI功能与生态系统服务有关。经济功能性是促进经济活动的基础，是指提高经济能力，降低成本，增加就业以及间接生产力。社会文化功能是指可以通过GI直接或间接改变的一般社会文化问题，它包括教育机会、改善建筑环境、增加社会资本、改善景观美学以及可持续发展的基础。生态功能是指GI的生态和环境功能，它包括径流控制、污染控制、保存、减少二氧化碳排放、提升环境健全性和增强对气候变化的适应。

三、绿色基础设施绩效指标体系

指标降低了数据的复杂性，简化了解释和评估，促进了专家和非专家之间的交流。因此，指标可以用来突出生态系统结构、功能和服务的关键信息。Ely和Pitman（2014）以可持续发展的“三重底线”为基础，列出了绿色基础设施可以提供的生态系统服务，这代表了绿色基础设施在环境、社会和经济领域的好处。环境指标中包括气候变化、减缓气候变化、空气质量改善、  水循环改造、土壤改良、生物多样性、食物生产;社会指标中包括人类健康和福祉、文化、视觉与美学;经济指标包括商业活力、增加的财产价值，最终得出生态系统服务的价值。

Austin（2014）运用Tzoulas等（2007）提出的框架展示了生态系统健康與人类健康和福祉之间的相互联系，从而解释了绿色基础设施对生态系统服务的贡献。Parisa Pakzad and Paul Osmond（2016）发展了这一框架，增加了自然过程（能源、碳、水等）作为向人类和自然提供服务的支持功能和基本要素。其中自然过程促进了生态系统服务，而生态系统服务、生态系统健康与人类健康之间相互作用，绿色基础设施通过生态系统服务促进了生态系统和人类健康。

Parisa Pakzad and Paul Osmond（2016）在文献综述和访谈的基础上，提出了生态指标、健康指标、社会文化指标和经济指标四大类30项指标。生态指标包括的绩效指标是气候和微观气候变化、空气质量改善、碳排放、减少用于制热和制冷的建筑能耗、水文调节、改善土壤质量和防止侵蚀、废物分解与养分循环、噪声级衰减、生物多样性保护和增强;健康指标包括的绩效指标是改善身体健康、改善社会福利、改善心理健康;社会文化指标包括的绩效指标是食品生产、娱乐、旅游和社会互动、改善行人通道及其连通性、提高可获得性、为教育和研究提供户外场地、减少犯罪和犯罪恐惧、对地方的依恋和归属感、增强城市的吸引力;经济指标包括的绩效指标是提升财产价值、更多的地方经济活动、节约医疗成本、提供服务的经济效益、避免二氧化碳排放和固碳的价值、避免能源消耗的价值、去除/避免大气污染物的价值、避免灰色基础设施设计的价值、降低洪水损失的价值、通过增加步行和骑自行车来降低私家车的使用成本。

四、绿色基础设施研究启示

（一）绿色基础设施研究拓展了人类对于可持续发展的理解，在保持经济发展的同时，全面考虑生态环境、社会环境、人类福祉的综合发展，避免顾此失彼，减少为了短期局部利益而牺牲长期全局利益。绿色基础设施项目的开展与实施将为和谐社会构建提供新思路和新视野。

（二）绿色基础设施研究打破了国内盲目追求经济目标而过度开展的灰色基础设施建设。在全球城市化的浪潮中，环境压力日益迫切，人类对于精神文化生活的要求日益提高，政策导向应该从物质利益导向，转变为长期和全局发展。坚持可持续发展要求我们重新思考我们对于经济利益的权重，要求我们从全人类的视角，从全球视角来审视我们的发展战略。

（三）当然，作为新兴研究方向，绿色基础设施研究仍然需要进一步与实践相结合。一方面研究的开展需要多学科的支持与投入，其综合性要求学界的相关领域关注并深入开展后续研究;另一方面绿色基础设施项目最终要求落实到实践中，这一方面要求政府部门政策支持，同时社会大众应积极参与，为地方和国家的可持续发展贡献力量。

主要参考文献：

[1]Tzoulas，K.，Korpela，K.，Venn，S.，Kazmierzcak，A.E.Yli-Pelkonen，V.，Niemela，J.，James，P.Enhancing ecosystem and human health through Green Infrastructure：A literature review.Landscape and Urban Planning，81.2007.

[2]Donghyun Kim & Seul-Ki Song.The Multifunctional Benefits of Green Infrastructure in Community Development：An Analytical Review Based on 447 Cases[J].Sustainability，MDPI，Open Access Journal，2019（14）.