党的二十大报告提出尊重自然、顺应自然、保护自然，是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。深入推进环境污染防治，持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。提升环境基础设施建设水平，推进城乡人居环境整治。
城市是最复杂的社会生态系统。自城市形成以来，城市便遭受着来自于外界和自身的各种冲击和扰动。这些扰动不仅包括地震、飓风等自然灾害，恐怖袭击、疾病传播等人为灾难，也包括能源短缺、气候变化等因素造成的累积型冲击。城市韧性（urban resilience），指的是城市系统和区域通过合理准备、缓冲和应对不确定性扰动，实现公共安全、社会秩序和经济建设等正常运行的能力。城市的气候韧性，则是城市系统应对气候变化的适应能力，以及地震、飓风等自然灾害的抵御能力和恢复能力。提升韧性已成为实现城市可持续发展的必要路径，在全球范围内不断涌现着各式各样基于自然的韧性城市范式探索。在应对气候变化方面，近年来备受关注的基于自然的解决方案（Nature-based Solutions, 简称NbS）提倡来源和依托于自然的解决途径，以具有较强适应性的方式来应对不确定性和各类挑战。正如北京大学景观设计学俞孔坚教授指出，通过自然的减排途径，如保护森林与湿地、改善土地规划等，全球气温升幅有望保持在2℃以内。这便体现了小微生境对整体性气候的积极影响——小微生境通过改善城市生物多样性、群落稳定性与气候稳定性，让城市更好地适应和应对气候变化。
小微生境指生态系统中的小型局部栖息地，具备了生态系统中的所有组成成分，更是人类、动物、植物及各种小微生物共同生存的家园。我们可以将城市看作一个大型生态系统，其中的小微生境是各个小型生态系统。城市也具有其特殊性——作为重要的人居环境，城市更强调人与生态系统之间的互动性。人类群体生存与发展所需要的资源都来源于自然生态系统，而生态系统也需要人类的参与维护。
城市中的小微生境是城市生态系统服务（ecosystem services）功能的重要支持者，在固碳，调节微气候，雨洪管理，为居民提供休闲娱乐场所等方面发挥着至关重要的作用。例如，城市湿地具有涵养水源，固定水土的功能，遇到极端气候时可以吸收水分，避免城市内涝。因此，小微生境的群落稳定性与生物多样性有利于增强城市抗干扰能力与受到干扰后迅速恢复的能力，使城市在面对气候危机及其他自然突发事件时有着更强的抵抗力，从而维系城市正常运转。这就是在应对突发事件时城市韧性的体现。
当小微生境的稳定性受到破坏时，这种服务作用就会受到抑制。如气候变化带来二氧化碳浓度上升，植物的光合作用速率因此加快，植物会加速生长。但是，每一株植物都有其固定的生命周期，加速生长意味着更快的衰老和更短的寿命，意味着城市绿化树木可能被更频繁地更替。这不仅影响生物多样性，也不利于城市小微生境持续发挥它的服务功能。
城市小微生境的群落稳定性具有“群落的抗干扰能力”与“群落受到干扰后恢复到原平衡态的能力”两重意义，与城市韧性在概念上具有一致性。
有研究指出，群落的稳定性在一定程度上依靠种群数量。平衡密度是指在各种相关因子的作用下，种群在生物群落中与其他生物成比例地维持在某一特定密度水平上。当种群密度接近平衡密度时,群落的稳定性就越高。在原来的适宜生境环境下，种群密度基本接近平衡密度。气候变化导致种群数量下降，生境中的生物多样性减少，使种群密度偏离平衡密度，影响群落稳定性。
三、气候变化影响城市群落稳定性，
进而影响城市小微生境
动植物适宜生境会受到温度、湿度等多种环境因子的影响。近年来受到气候变化的影响，生境中相关因子发生变动，植被分布、地形地貌等环境要素也由此产生变化。气候变化对城市适宜生境的影响程度因当地生态系统的复杂性、人工应对的积极性等因素的不同而各有差异。近期的气候变化加剧了生境的丧失和破碎化，原本连续成片的生境受到人类建设活动的破坏和干扰，被分割形成分散、孤立的生境。部分地区城市适宜动植物及小微生物生存的生境（后称适宜生境）因此直接消失，部分适宜生境受影响较小，但其面积也正在进一步缩小。在生境破碎化与直接消失的过程中，生境中的气温、湿度、面积等多项影响因子随之发生变化；加上人为的干扰与破坏呈现长期显著的特点，栖息地环境发生急剧变化。种群面对急剧变化的栖息地环境时，部分种群无法适应环境变化，种群数量急剧降低，危及生物多样性。在陆地和淡水生态系统中，热带外温动物会因温度升高而受到负面影响，因为它们已经生活在接近最佳温度的温度下，较难在短期内适应迅速升高的温度。生活在热带城市中的小型爬行动物的种群数量会受到较大的冲击。另一部分种群则被迫发生适应性变化。比如，在增温，氧气含量降低以及食物来源受到限制的条件下，鱼类在世纪末的平均体型和丰度可能会降低，因为它们需要通过降低自身能耗以适应缺氧环境。在适应变化的过程中，无法及时响应的个体会死亡，致使种群数量下降。在极端气候袭击城市的过程中，动物的正常生命活动也受到了直接的威胁。在2021年美国得克萨斯州罕见的寒潮事件中，栖息于得克萨斯州南部沿海中的数千只海龟因无法忍受严寒被冻僵，失去活动能力。海龟是冷血动物，遭遇极寒海水后体温过低，出现晕厥或无法移动的状态；温度过低时，还会直接造成海龟死亡。而在同年，美国加州在持续高温后引发了严重的山火。在比尤特县，山火烧毁了很多片野生动物保护区。生活在当地的鹿、黑熊、山猫、麋鹿、美洲狮等大量野生动物因此遭受严重的生命威胁。
/图源：https://m.gmw.cn/2021-02/19/content_1302119566.htm
3.1.2 植物种群反应机制
植被对于环境变化更敏感，其案例也更具有典型性。
例如在极端高温下，存在多种对植物生存与发育不利的生物因素威胁植物的正常生命活动。气候变化导致夏季热浪发生频率及强度增加、持续时间延长，未来全球气候环境将普遍升温近 2℃。北京林业大学园林学院董丽教授和华中农业大学邢小艺老师对气候变化影响城市植被的相关研究进展进行了综合阐述，发现高温与干旱是导致树木死亡的主要气候因素。极端高温还会通过影响植物对二氧化碳的吸收，线粒体供能等降低植物的光合效率，严重者甚至会导致叶片提前衰老脱落。当热浪高温超过植物的耐受极限，植物又无法快速适应这种极端情况时，还会直接遭受严重的生理损伤甚至死亡。
植物在生长期长期受涝会使根部缺氧甚至腐烂，阻碍氮等营养元素的吸收。植物因此缺乏营养、光合作用减弱，营养生长及生殖生长受阻，叶片提前衰老，严重者甚至死亡。由于不少城市主体道路都为混凝土或柏油地面，透水性差，因此在面对强降水时吸收能力较差，近年来极端降雨增多，城市内涝频发，这加剧了对植物的洪涝胁迫，有时甚至会导致植物的死亡。
强对流天气与寒潮都会导致植物的水分缺失，甚至让树干较为脆弱的树木夭折，破坏树木的生命过程。
3.2 气候变化影响物候和食物链的平衡
各个物种的适应能力与演变速度并不是同调的，并不是所有物种都朝着相同的方向或以相同的速度演变，这会使部分相互依存的物种变得不再同步。这种现象叫做物候同步性错动（phenological asynchrony）或物候失配（phenological mismatch）。
例如在植物的授粉过程中，由于气候变化区域升温导致展叶期、花期等春季物候期提前，秋色期、落叶期等秋季物候期则呈延后趋势，改变了植物的物候。物候是指植物受环境影响而出现的以年为周期的自然现象，包括各种植物的发芽、展叶、开花、叶变色、叶枯黄与脱落等现象。植物物候受到了影响，也就是植物违背了往年的正常周期规律，导致植被生长季延长，最终使开花期与昆虫的授粉期错开，让两个物种都迎来灭顶之灾。另一方面，当气候变化到一定程度时，动植物的丰富度可能会发生改变。如果消费者或生产者中的某一方，尤其是作为消费者的动物数量突然增加或减少时，必然打破他们原有的平衡，可能会对整个食物链甚至生态系统带来毁灭性的影响。种群稳定性与种群物种多样性之间的关系一直被广为探讨。MacArthur在群落学研究中发现，自然群落的稳定性取决于两个方面，一个是物种的种类，另一个是物种间的相互作用。气候的异常变化可能会带来种群数量的下降，增大部分濒危种群灭绝的风险，带来生物多样性的减少，从而影响群落的稳定性。比如说，气候的变化可能会使候鸟等物种不再迁移，导致迁入地物种多样性的减少，从而影响该迁徙地的群落稳定性。气候的异常变化还会带来物种间的矛盾。城市小微生境的气温、湿度等条件发生变化后，可能更适宜入侵物种的生存，入侵物种竞争优势上升，本土物种抵抗力下降，从而产生生物物种入侵的局面。极端气候还会导致群落发生次生演替，使得生态系统变得脆弱，加剧外来物种入侵的风险，破坏生物多样性，影响群落稳定性，从而陷入“气候恶化—小微生境破坏—气候韧性更加脆弱”的恶性循环中。城市小微生境能够将种群稳定性与生物多样性有机联结起来，使得种群稳定性与生物多样性都往积极的方向发展。在加拿大温哥华，私人花园景观的营造与发展，不仅能作为生物栖息地容纳更多生物存在，增强种群的结构稳定性，也为增强生物多样性提供一定自然资源。单个小微生境还能与城市中的其他小微生境连通联动，实现多个空间尺度的生物多样性发展，从而增强城市的气候维持、管理、抵御和恢复能力。
生态系统拥有的物种和栖息地种类越多，抗干扰能力就越强。城市小微生境分布点状、去中心化、规模较小、维持较高的生物多样性水平，对于增强群落稳定性和城市气候韧性都有明显作用。Ahern探讨城市可持续性和城市韧性的五种策略时，首先提到的就是生物多样性。小微生境基于富生物多样性的生态系统之上，能够有效应对气候变化，如：生物多样性高，物种的灭绝风险等可能性会降低；城市绿地等能够涵养水源、调节气温、保持水土。小微生境通过营造高生物多样性的局部生态系统，能够增强城市的空气流动性、改善城市局部小气候、减少城市建筑、交通、供排水、能源等重要生命线系统的风险暴露度，从而更好地适应气候变化，增强城市气候韧性。同济大学建筑与城市规划学院的研究人员在2022年使用Citespace文献计量工具结合质性分析，识别总结出蓝绿基础设施（blue-green infrastructure）对城市气候韧性发挥作用的关键领域，包括应对城市洪涝、海平面上升、城市高温热浪和基于自然的解决方案（NbS）等。城市小微生境作为小尺度的蓝绿基础设施，可以通过其自身的生物-物理特性和与其它蓝绿基础设施（如森林、湿地、公园、河流等）组成模块化单元来缓冲城市系统受到的严重干扰和冲击。在自身的生物-物理特性方面，小微生境中的植被的冠层和根茎，以及下凹式绿地可以在降雨或洪水到来时更有效地截留和吸收雨水，抵御洪水冲击。引入尺度、形状、类型和分布地点不同的小微生境，还能够依托网络化结构，减少城市对集中式雨水基础设施的依赖，为城市提供更加可靠的性能保障，以应对气候变化不确定性带来的后果。/图源：https://www.rbge.org.uk/collections/living-collection/sustainability-at-the-gardens/the-rain-garden/
/图源：http://www.landscape.cn/landscape/12230.html
Ahern在五项增强城市气候韧性的措施中也写道，“构建城市生态网络，通过绿道、生态网络、蓝绿网络、河道和公园道等多功能网络增强城市管理互联互通。”住建部2016年印发的《城市适应气候变化行动方案》中也提出，“建设园林绿化信息系统网络平台，提高对极端天气气候事件、林地火险、病虫害发生和物种入侵等各类灾害的监测预警能力”。小微生境被纳入更高尺度的城市规划之中，能够更好地发挥景观的连通性，加强局部群落的生态稳定性，增强城市应对极端天气时的灾害风险管理（disaster risk management）能力。
4.3 灾难性事件发生后恢复或“反弹”的能力
气候韧性的另外一个层面是发生灾难性事件后的恢复能力与复原能力。小微生境生物多样性较高、生态价值高，响应多样性能力也更强。响应多样性在维持系统恢复力发挥关键作用，Alex Awiti在关于维多利亚湖泊生物多样性与韧性恢复力的研究中，得出结论：湖泊的生物多样性能够增强响应能力，从而能够遏制或逆转湖泊的富营养化；局部生境的维持与保护能够加强内部的群落稳定性，进一步增强整个宏观生态系统的弹性与韧性。
小微生境的营造，有利于通过提高生物多样性和增强群落稳定性，从气候适应能力、对极端天气的风险管理能力和灾难性事件发生后恢复或“反弹”的能力三个方面提升城市韧性，依托来源于自然的解决途径来应对气候变化不确定性带来的各类挑战。我国《城市适应气候变化行动方案》中写道：“针对城市在气候变化条件下的突出性、关键性问题，坚持以人为本，注重前瞻创新性探索，强化城市气候敏感脆弱领域、区域和人群的适应行动，加强城市适应气候变化能力。”人类生存与发展所需要的资源归根结底都来源于自然生态系统，而生态系统的维护也需要人类的共同参与。在营造和维护小微生境的过程中发挥人的主体性，有助于唤起人们对于自然的归属感，并明确自己在培育自然的过程中必须发挥的作用。