基于生态系统服务理论的“城市绿地系统规划”课程内容优化

李方正 黄槟铭 李 雄

(北京林业大学园林学院，北京 100083)

“城市绿地系统规划”属于林业院校风景园林学科的专业核心课，在大三秋季学期开设，与“园林设计”“园林工程”“园林建筑”共同构成教学体系核心课程，是本专业空间规划设计课程的重要支撑。随着2019年中华人民共和国自然资源部的成立和“山水林田湖草”生命共同体战略的提出，“城市绿地系统规划”课程对城乡可持续发展的重要性不断上升，而课程体系的进一步优化对提升行业地位，充分发挥绿地系统规划在构建“山水林田湖草”生命共同体中的重要作用具有积极意义。

“城市绿地系统规划”这门课程目前属于改革过渡期，具备调整教学体系的条件。在风景园林专业教学大纲中，“城市绿地系统规划”在大三上学期开课，课时量为56学时，基本为课堂讲授。北京林业大学从2018级开始，该课程调整为两学期，一学期为理论课，一学期为规划实践课，教学内容也发生变化。如何提升理论教学完整度，及在规划实践中应对变革，对该门课程的改革优化提出了新的挑战。

一、“城市绿地系统规划”课程教学内容存在的问题

(一)教学内容滞后

目前，“城市绿地系统规划”课程内容以传统绿地系统理论为基础，主要向学生讲授绿地基础分类、传统绿地指标、绿地宏观结构等内容，但是在定量研究层面的课程内容严重滞后。这种以定性方法为主来指导规划的方式已经不能适应新时代城市精细规划和科学规划的要求，急需借助新的定量理论体系来完善教学内容，充实学生的理论体系。而现阶段教学内容尚未形成全面科学的规划设计指标体系和定量技术方法[1]，以至缺乏对学生在规划阶段的科学引导。随着风景园林学科的发展和景观生态学、地理学等相关学科理论的融入，目前已经出现大量可以支撑城市绿地系统规划教学内容的理论知识，特别是生态系统服务理论已形成了较成熟、可量化的指标框架，具备在规划阶段科学和定量地引导绿地系统规划的可能性。因此，笔者以生态系统服务理论为基础，对“城市绿地系统规划”课程内容进行优化。

(二)教学内容与实践需求脱节

随着国土绿化工作的推进和实施，城市绿地系统规划实践已经不再是过去城乡规划体系里独立的专项规划，而是融入国土空间规划“一张蓝图”的重要组成部分。而目前教学内容尚未根据当下国土空间规划实践要求进行更新，导致教学内容与实践严重脱节。适时地对“城乡绿地系统规划”课程内容进行优化，以适应目前国土空间规划的范围和价值导向具有重要的理论和实践意义。为满足当下实践要求，“城市绿地系统规划”课程内容应该从多个层次进行适时优化，以更好地指导学生未来的规划实践工作。目前，教学内容和实践的脱节主要体现在两个层面。第一，从规划范围来看，“城市绿地系统规划”课程的教学重点为中心城区，而当下绿地规划实践的重点则是全域生态空间。生态系统服务理论作为评估各种空间生态价值的重要理论，能够支撑全域生态空间的绿地系统实践，将这一理论纳入“城乡绿地系统规划”课程体系，是教师和学生的必然需求。第二，从规划价值导向上看，绿地作为国土空间中重要的休闲游憩载体，不应该仅关注其生态价值，而需要关注其综合价值。生态系统服务理论的核心即是强调生态系统中的各类直接或间接惠益，引入生态系统服务理论可直接引导学生树立以绿地系统综合价值为导向的实践理念。

二、“城市绿地系统规划”课程理论教学内容优化

生态系统服务理论通过构建包括调节、支持、供给、文化服务在内的综合效益，为“城市绿地系统规划”课程理论优化提供依据，特别是在绿地系统服务对象、绿地系统内容指标和绿地系统空间结构三个方面提供重要的依据。生态系统服务理论的基础是通过统筹自然资源，实现多元服务，符合绿地规划以人为中心、满足公共服务需求的最基本要求，实现生态系统及其组成部分对人类生产、生活的支撑。生态系统服务理论的核心内容是通过构建供给、调节、支持和文化服务的指标框架，研究市域绿色空间的各项服务价值，符合统筹山水林田湖草一体化的城市生态基底特征，实现构建以生态系统各项服务效益为基础的规划指标。生态系统服务理论所支撑的空间格局是通过生态系统服务制图，对规划范围内生态系统服务状态进行直观可视化的、定量的、显示空间位置信息的评价[2]，符合从空间上落实多元园林载体共生的城市绿色空间理想格局要求，从而实现对不同服务价值的绿色空间进行布局和空间落位引导。通过将以上理论内容与现阶段教学大纲对标，教师可从绿地系统规划指标、绿地系统规划结构、拓展绿地布局等方面对课程内容进行优化。

(一)丰富绿地系统规划指标教学内容

目前“城市绿地系统规划”课程教学体系中，规划指标的教学内容多为数量约束类指标，尚无明确的功能或服务类指标，难以实现绿地功能优化。联合国千年生态系统评估项目将生态系统服务分为供给、调节、支持和文化四类[3-4]，为“城市绿地系统规划”课程规划指标内容的构建提供了重要的依据。教学内容可充分依据生态系统服务的分类进行全面优化。例如供给服务指生态系统为人类提供的物质资源，调节服务指生态系统对人居环境的调控影响，文化服务指人从生态系统中所获得的非物质利益，支持服务指通过对其他服务提供必要的基础功能间接服务于人类的生产生活[5]。绿地在城市生态系统中扮演着提供主要生态系统服务的重要角色，将以上服务涉及指标纳入教学内容具有必要性[6]。由于绿地的自身差异，其所提供的生态系统服务也有所不同[7]。笔者以谢高地等[8]提出的分类系统为基础，尝试明确生态系统服务指标对绿地系统的意义，并与绿地规划建立对应关系(见表1)，为绿地系统规划课程内容的完善提供依据。

表1 生态系统服务指标与绿地系统和规划间的关系

(二)完善绿地系统规划结构教学内容

“绿地系统结构”是目前课程体系的核心内容，其优化内容主要包括借助生态系统服务核心指标辅助生态安全格局分析识别，通过模型分析识别廊道空间位置，构建关键绿色空间的空间联系，通过增加和完善以上三部分教学内容，优化城市绿色空间结构规划教学内容。特别是在教学内容中应结合生态系统服务理论，完善生态、游憩和文化等绿色线型廊道的构建理论知识[9]。生态廊道教学内容的完善有助于提升学生在保护生物多样性、调节城市热岛效应、改善城市空气质量等方面的专业知识[10]；游憩和文化廊道教学内容的完善可增加学生对绿地在市民休闲游憩、丰富城市景观等方面重要功能的理解。

(三)拓展绿地布局教学内容

目前，市域绿地规划教学多从结构层面展开，未深入讲解规划如何落地，这是目前教学内容的严重短板。生态系统服务供给理论能够为市域绿地规划教学提供重要理论基础。其中，市域绿地作为城市生态系统服务的主要供给端，为城市生态系统的多种需求提供有效保障。对市域绿地进行合理布局是实现城乡融合、协调发展的重要途径，因此有必要通过纳入供给服务理论完善市域绿地规划教学内容。通过生态系统服务指标模拟识别具有市域绿地发展潜力的绿色空间，根据生态系统服务供给潜力空间格局[11]科学引导市域绿地布局，根据生态系统服务供给潜力空间分布差异引导市域绿地空间落位，由此形成市域绿地布局的教学理论支撑。

尽管中心城区绿地布局是目前教学体系的重点内容，但其规划方法在科学性上仍具有一定的优化空间。新时代国土空间规划中，确定城市绿地布局、形成全民共享的公共空间理想格局是其核心内容。教学内容应该突出如何通过对中心城区的公共服务需求进行可视化空间分析[12]，从而识别需要增加城市绿地的区域，在此基础上，根据公共服务需求的空间差异，引导城市绿地布局，形成多元化的城市绿地体系。

三、“城市绿地系统规划”课程实践教学内容优化

理论滞后、课程更新不及时等一系列原因，导致“城市绿地系统规划”课程实践教学环节缺少核心科学方法支撑。生态系统服务理论的引入可为实践教学的各个章节提供理论基础。笔者从绿地规划结构和绿地布局两个核心板块进行实践教学内容优化。

(一)补充绿地规划结构实践内容

结合生态系统服务方法理论，可在实践教学中引入生态系统服务价值评估、景观格局计算和生态系统服务指标模拟三个方面的实践方法。生态系统服务价值评估和景观格局计算可成为实践中识别绿地生态格局的核心方法。首先，谢高地等[13]的“中国生态系统服务价值当量因子表”可作为重要的理论基础，纳入实践教学内容。其次，通过生态系统服务指标模拟可以判别绿地结构中重要的生态保护区和廊道空间。这一部分内容的补充能够对标实践中生态红线的划定，成为市域绿地结构规划实践的方法基础。

(二)提升绿地布局实践的科学性

绿地系统实践目前从定性走向定量化，引入科学的实践方法和数据是教学内容优化的重点工作。GIS空间技术方法、人因工程学技术理论为绿地系统内容优化提供了重要的支撑。而基于地理空间数据云中的开放数据，借助GIS空间分析模块可在实践中对市域范围内的绿地地形、地貌、水文、道路等数据进行分析，进一步对区域绿地选址的适宜性进行评价，有效提升规划的科学性。

四、“城市绿地系统规划”课程教学内容优化途径

(一)进行理论教学内容集成创新

在教学内容优化过程中，要充分吸取国内外一流高校和生态学、地理学等相关学科的教材和教学信息。通过对比分析，发掘北京林业大学自身学科的特色和总体定位，充分利用现代媒体资源，挖潜新技术和新数据，找到生态系统服务理论引入绿地系统规划教学的合理途径，为学生提供一个更加创新和高效的绿地系统规划理论认知途径。

1.开展高校调查

走访风景园林、规划、生态学和地理学学科排名靠前的国内院校，并收集国外知名大学相关课程建设资料，如苏黎世理工大学、麻省理工大学、新加坡国立大学等，研判其规划教学发展趋势，进行比较分析。

2.对接培养体系

结合风景园林学科本科培养体系，更好地与生态系统所关联的课程内容进行对接，结合课程内容、教学阶段，对纳入的教学内容进行筛选。重点针对生态学、地理学、高等数学、计算机基础等课程进行教学内容的衔接。

3.完善教学大纲

结合生态系统服务理论的应用，充分衔接现有教学大纲。针对绿地系统规划教学大纲的理论和实践模块，进一步完善教学大纲的框架与具体教学计划。

4.提供教材支撑

目前已有的绿地规划教材内容仅涉及简单的分析技术，深度不足。教师在教学中需要加入生态系统服务新理论和新技术方面的教学内容，以实践为导向，对相应教材内容进行更新。

(二)建设数字化网络实践平台

1.构建绿地系统规划数据库

绿地系统规划课程教学中，教师可进行生态系统服务相关案例的数据库建设，拓展绿地系统规划教学各环节所需的数据类型，使全数据分析成为可能。按照数据生成的时间特征将其分为实时采集的活动数据及后期上传的活动数据，就其数据特点和应用方式进一步进行分类构建，包括实时采集的遥感数据、空间位置数据等类型。

2.建设绿地系统规划教学技术集成平台

根据生态系统服务理论及绿地系统规划课程教学和培养要求，教师可借助相关机构搭建绿地系统规划教学技术集成平台，包括软件平台和技术教学平台。目前流行的语义图像数据挖掘技术、机器学习技术、人工智能技术和人因工程技术都能为平台构建提供重要基础。

3.构建绿地系统规划教学案例库

为更好地对接绿地系统规划理论知识的教学，同时可构建课程实践阶段的生态系统服务引导规划案例库。根据绿地系统规划教学内容，从绿地规划前期分析、绿地规划指引、绿地规划后评估等层面进行案例收集和案例库构建。

五、“城市绿地系统规划”课程教学内容优化成效

(一)完善了学生学习的逻辑体系

“城市绿地系统规划”课程教学利用生态系统服务理论完善了绿地规划指标、绿地结构和绿地布局三大核心内容，教师讲解过程中通过理论框架梳理，提升了学生的逻辑思维能力，符合工科教学的培养要求。学生在教学评价中也明确表达了对课程内容掌握程度的提升，打造了其优良的专业理论基础。具体成效上，通过引入案例库提升了学生的理论逻辑框架，与原版本绿地系统规划教学相比，学生充分掌握了热岛缓解、雨洪调控、健康支撑等15个绿地规划相关理论指标。

(二)激发了学生参与课程实践的主动性

通过对实践环节的优化，学生的规划实践能力有了较大的提升。在课程实践作业中，学生能够熟练应用生态系统服务指标评估、生态系统服务模拟等评估方法；在具体软件使用上，学生初步学习和使用了多种实践分析软件；在具体实践数据应用上，学生初步了解了3大类数据类型：遥感数据、空间位置数据、行为轨迹数据；从毕设实践环节看，笔者所参与的毕设大组有2/3学生尝试使用生态系统服务理论提升毕业设计科学性，显示出较强的研究分析能力。同时，学生对国内外前沿规划实践方法的认识和分析能力明显提升，为未来就业提供了很好的支撑。

资助项目：北京林业大学2021年教改项目“面向国土空间规划的城市绿地系统规划实践课程教学改革研究”，项目编号BJFU2021JY025；2020年教育部产学合作协同育人项目“基于生态系统服务理论的城市绿地规划课程体系优化研究”，教高司函(2021)3号；北京林业大学2019年教改项目“基于新技术新数据的《城市绿地系统规划》教学方法改革与数字化网络平台建设研究”，项目编号BJFU2019JY012。