佳文赏析 | 适应城市增长的绿色基础设施生态系统服务：功能与结构
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适应城市增长的绿色基础设施生态系统服务：功能与结构
Ecosystem service of green infrastructure for adaptation to urban growth: function and configuration
导 读
在快速城市化背景下，绿色基础设施的生态系统服务功能下降导致供给缺口快速加大，人口和产业集聚使城市对生态功能的需求快速增加。这种供需不平衡带来了暴雨洪涝、城市热岛等城市病，很大程度上威胁着城市及居民的安全，阻碍城市可持续发展，也给城市韧性构建和人类福祉提升带来极大挑战。
为了探索快速城市化地区哪种绿色基础设施（GI）能够满足城市生态安全的需求，并从城市生态安全所需生态系统服务的角度确定GI的时空结构与功能，同济大学和美国北卡罗来纳大学的Wang Yuncai、Shen Jiake和Xiang Weining，基于文献分析阐释了近五年（2014—2018）GI在适应城市增长过程中的演变与发展，并基于功能弱化和结构失衡两方面分析了造成供需不平衡的原因，提出了基于高效生态系统服务供需平衡体系的GI提升与城市生态安全格局构建模型，以期为典型城市化地区基于生态系统服务供需动态平衡的GI规划与城市生态安全格局构建提供指导。
研究成果以“Ecosystem service of green infrastructure for adaptation to urban growth: function and configuration”为题发表在国际期刊Ecosystem Health and Sustainability（2018，4（5）：132-143）上。
文章亮点
为了更加清晰地说明GI供需体系在城市生态系统服务供需失衡中存在的问题，并为解决问题找到突破，作者绘制了快速城市化地区城市生态安全供需体系不平衡矛盾的图示（图1），并指出：现有的GI理论研究很少基于城市生态安全所需的生态系统服务供需平衡机制这一角度展开，对于城市生态系统服务供需水平的现状也缺乏科学的测度与评价标准；同时，目前进行的GI实践研究很少从具有针对性的生态系统服务入手，分析、衡量并确定城市生态安全所需GI的具体功能类型和时空结构，因此导致GI时空优化实践缺乏指导与落实。
图1 快速城市化地区城市生态安全供需体系不平衡矛盾图示
研究方法
基于近5年文献综述分析，总结了GI在城市增长过程中的适应性变化与发展过程（表1和表2），从结构和功能两方面总结造成上述供需不平衡矛盾的原因：
过于强调生态系统的供给而鲜少关注城市对生态系统服务的真实需求；
过于重视形态塑造与数量增加而忽视了生态系统服务的供给是否有所提高；
过于集中在局部结构与单一功能的层面而对整体时空结构关系缺乏研究。
表1 绿色基础设施（GI）适应城市增长的功能发展与演变
（注：处于不同发展阶段，城市对生态系统服务的需求不同，作为回应的GI也不同；可以说，城市发展过程中的需求变化塑造了GI在功能类型、空间布局、服务内容及构建理念等方面的演变。）
表2 绿色基础设施（GI）适应城市增长的结构演变与发展
（注：在任何一个发展阶段，分析并确定绿色基础设施的功能与结构——即解决 “应包含哪些要素”、“各要素应以何种格局来呈现”的问题，都是绿色基础设施规划的重点与核心。）
针对生态功能不完善、空间配置不合理的现状，建立了GI生态系统服务优化的概念模型（图2），以满足城市发展对GI模式的需求。该模型主要体现以下四个方面的内容：
典型城市化地区GI生态系统服务供需平衡系统的影响机制研究；
GI生态系统服务供需水平测度与评价方法研究；
GI态系统服务功能提升与时空格局优化途径研究；
高效GI生态系统服务的城市生态安全格局构建策略研究。
图2 基于生态系统服务供需平衡体系的GI提升与城市生态安全格局构建模型
研究结论
1、通过平衡高效生态系统服务供需建设城市-区域一体化的GI
在全球城市化背景下，现有的GI研究、理论和实践很少以生态系统服务供需平衡为基础。造成城市GI供需不平衡矛盾的原因：第一，在城市增长侵占绿色空间、占用绿色资源的挑战下，通过适宜性分析决定绿色基础设施具体类型与功能的建设途径，无法满足快速城市化地区对城市生态安全的功能需求；第二，在城市增长割裂、破碎绿色空间的挑战下，以结构性连接为主的绿色基础设施网络连接方式，无法架构快速城市化地区城市生态安全所需的空间结构；第三，在微观尺度上针对绿色基础设施本身对城市增长进行适应的研究方法，无法满足快速城市化过程中区域及城市对于生态系统服务的宏观需求。
2、需以供需平衡为基础提升GI生态服务水平并构建城市生态安全格局
立足于上述存在于GI研究中的不足，文章构建的模型展示了通过提升与优化基于生态系统服务供需平衡体系的GI满足城市增长中需求并建设城市生态安全格局的新路径：首先，探索区域-城市-场地多尺度GI的供需平衡机制；其次，建立GI生态系统服务供需水平的测度与评估方法；第三，通过水系调整、绿地适宜布局和旱涝调节等时空优化措施，探索高效生态系统服务的韧性调控过程，研发典型城市化区域GI生态服务功能提升技术；最后，基于上述技术、措施与策略实现基于GI的区域生态安全格局的构建。
研究展望
本文提出的模型仅作为理论指导，进一步研究还需将理论框架转化并落实为具体的生态实践。在未来的研究中，需依据各个尺度上具体的规划目标与规划策略，通过结构与功能的调整探索高效生态系统服务的韧性调控过程，研发典型城市化地区GI生态服务功能提升技术，揭示GI区域生态安全格局构建的基本规律和依据，为我国城市化健康发展和城市-区域生态耦合协调发展提供依据。
文章原文：
https://doi.org/10.1080/20964129.2018.1474721
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转载自EHS资讯（ID：EHS_Journal）文章仅代表作者观点，与本公众号无关，版权归原作者所有原文标题：适应城市增长的绿色基础设施生态系统服务：功能与结构
图文排版：罗煜湘
责任编辑：王佳雯
审编：王波涛
终审： 顾伟男 田巍 梁龙武
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