城市生态空间防灾韧性：概念辨析、影响因素与提升策略

摘要

城市生态空间向城市提供多种生态系统服务，对防灾韧性城市建设具有重要的作用。然而，学界对城市生态空间自身防灾韧性理论与实践的关注尚有不足。文章首先辨析了关于城市生态空间防灾韧性认知的“贡献说”和“自身说”两种观点，并从协同视角对其进行定义；其次，论述了城市生态空间防灾韧性的类型与主要影响因素；最后，结合相关研究与规划实践案例，归纳了提升城市生态空间防灾韧性的主要经验。

防灾韧性城市或城市防灾韧性，因其关注防灾减灾和安全这一人类的基本需求，始终是韧性城市研究与实践中的热点与前沿话题。从城市空间发展的角度看，防灾韧性城市建设离不开各类具体城市空间的防灾韧性建设。

笔者认为：城市空间防灾韧性是指各类城市空间能预防和减少灾害冲击造成的损失，在受灾时依然能维持关键功能并能使之在灾后快速恢复和重组适应的能力。

城市空间防灾韧性依赖于各类城市活动和空间形态来实现，而这些空间形态涵盖了自然环境空间和城市建成环境空间。其中，“城市生态空间”（Urban Ecological Space，简称“UES”）是城市空间的重要组成部分，一般是指城市范围内具有自然属性，且有一定植被或水体覆盖的空间地域。因其向城市提供空气净化、热岛效应缓解和文化休闲等多种生态系统服务，多被认为是提升城市综合韧性的重要载体。

然而，经笔者检索发现，学界仍鲜有文献对 UES 自身的防灾韧性进行明确论述。在相关实践中也存在一些误区，如单方面重视 UES 对城市综合韧性的作用，提倡“增绿、增量”等措施，以提升 UES 规模，却对其自身的御灾减灾和适灾能力建设有所忽视，这样容易造成不必要的损失。

如在台风高发的沿海城市，若不注重城市绿地防风能力的维护，过密或缺少风廊的布局以及过大的树冠，都容易加剧受灾程度，造成连带损失。为此，笔者认为，有必要以“城市生态空间防灾韧性”（Urban Ecological Space’s Disaster Resilience，简称 UESDR）为题，厘清相关研究与实践中对 UESDR 概念的认知，探讨其类型与主要影响因素，并结合相关案例初步归纳 UESDR 提升的策略。这对于延伸城市空间韧性理论、推动城市生态空间保护与利用，以及提升城市综合防灾韧性，具有重要的理论与实践价值。

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城市生态空间防灾韧性的概念辨析

韧性概念被引入城市领域后产生的城市韧性概念模糊问题一直饱受学界争议。梅洛等（Meerow）指出，在城市韧性相关研究与实践中，必须明确“5W”的问题，即韧性为了谁（whom）、怎样的韧性（what）、韧性涉及的时空尺度（when and where）和韧性的目的（why），才能使城市韧性概念更具有可操作的实际意义。

UESDR 作为一种城市“特定韧性”（Specific Resilience），涉及了UES 所承载的生物学系统与城市人类社会系统之间的利益权衡。由于人们对 UES 在韧性城市建设中扮演的角色的认知不同，在相关实践中出现了对 UESDR 的不同阐释。下文在辨析“贡献说”和“自身说”的基础上，提出“协同说” 的观点。

1.1  UESDR 的“贡献说”或“功能体说”

UES 可向城市输出各种生态系统服务，因此被很多研究认为其对城市韧性具有重要的贡献，是防灾韧性城市建设的重要功能体之一。

首先，城市生态空间在地震、火灾、传染病等灾害发生时，可为市民提供避难空间或功能冗余空间。如在此次武汉新冠肺炎疫情阻击战中，火神山、雷神山医院分别选址知音湖与黄家湖区域，就深刻地体现了生态空间冗余对城市防灾减灾的重要性。

其次，连通的水面、湿地和植被等，具有阻断或延缓火情与洪水等灾害的作用，由大型绿地和绿道形成的通风廊道，有助于被污染空气的流动，促进细菌、病毒消散，实现空气净化，从而有效降低灾害对人民生命财产安全造成的损失。

第三，城市农场、林地和苗圃等生态空间本身，可为城市提供粮食和木材等生产、生活物资，是城市安全的重要保障。此外，生态空间平时还可提供景观观赏、文化休闲等服务，对促进市民的身心健康和社会韧性具有重要的作用。

在“贡献说”中，UES 的防灾韧性更重视其防灾减灾的功能载体，在韧性受益对象方面，更关注人类的生命财产安全。如在日本，很多公园在建设时就整合了防灾的功能设计（如东京临海广域防灾公园）。

尽管如此，在防灾韧性城市建设中，除了通过提升城市生态空间总量和环境质量等方式发挥生态空间的积极作用之外，还应重视生态空间自身的韧性建设问题。

1.2  UESDR“自身说”与“协同说”

在气候变化和各种灾害的冲击下，UES 自身也存在脆弱性和敏感性，往往也会在灾后受到一定损害，因而，UES 自身也需要进行防灾减灾的韧性提升。对 UES 自身防灾韧性的忽视，不仅无法有效发挥生态空间的防灾减灾作用，还可能造成不必要的损失。

如 2017 年 7 月的强台风“天鸽”和“帕卡”，直接造成珠海市和澳门市超过 1.4 万株绿化树受损。倒伏的树木可能砸毁房屋、建筑甚至伤及生命，也可能阻断交通，影响救灾时效，绿化树木的受损、清理和重建本身也将带来经济损失。另外，受损植物产生的碎屑若不及时清理，容易在积水处发生腐化从而滋生细菌，有造成疫情传播的风险。

可见，防灾韧性城市建设不仅需要生态空间，而且需要通过科学、合理的规划设计和管控措施，来保障、提升UES 自身的防灾减灾和自我恢复能力，即只有提升 UES 自身的防灾韧性，才能促使其为人类提供的防灾功能发挥到最大。

实质上，这里体现了一种 UES 自身防灾韧性与城市综合防灾韧性的协同关系，只有着实提升 UES 自身的防灾韧性，保障生态系统在干扰下仍然健康、稳定运转，才能维持其生态系统服务功能的持续供给，从而为城市综合防灾韧性的实现提供支撑。

基于此，笔者提出 UESDR 的定义，即城市生态空间在自然和人类干预下形成的一种应对灾害事件的能力，这种能力使其在灾害发生前因有所准备而具有主动防御机制，在灾害发生时能够有效抵抗、吸收负面冲击并适应风险，能在灾害发生后尽快从受灾状态中恢复，尽力实现最小程度的投入，并最大程度地保障生态空间自身的发展和人民生命财产的安全，为提升城市整体应对灾害的能力（如抵抗、缓冲、适应与恢复等）提供有力支持。

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UESDR 的类型与影响因素

对 UESDR 的类型和影响因素进行分析，主要是从场景和介入机制两个方面对其概念作进一步解构，是制定综合性提升策略的基础性工作。其中，UESDR 分析场景类型是根据生态空间的覆被类型、要应对的具体灾害或冲击类型以及研究或实践关注的时空尺度等来划分的，而影响因素是不同场景或类型的 UESDR 在实现机制中需要考虑的关键要素，但不同因素在不同场景或类型的 UESDR 提升中的重要性排序可能有所不同。

2.1  UESDR 的类型

影响 UESDR 分类的主要因素包括：生态空间类型、灾害类型、关注的时空尺度以及生态空间主导功能等，进而延伸出多样化的 UESDR 类型，如表 1 所示。

表1 UESDR 类型举例

2.2  UESDR 影响因素

由于 UES 的自然性与社会性特征，笔者认为，影响 UESDR 的主要因素包括自然和人类两个方面。

2.2.1 自然因素

首先，全球气候变化引发的环境条件变化和极端天气，直接增加了 UES 遭受灾害冲击的风险，使 UES 的脆弱性和敏感性上升，韧性下降。研究表明，极端天气事件和温室效应会显著影响树木的生长，增加城市植被的灾害脆弱性。

其次，UES 的生物要素—生物物种对环境变化有一定的时间和空间适应范围，并影响种群在生物群落中的功能位置，表现为一定的生态位，如园林绿化中常被提及的“本地种”“优势种”等概念。对动植物生态位和环境耐受性的认知不足，有可能为人为降低 UESDR 埋下隐患。

第三，UES 下垫面的非生物要素如水体、土壤，是有机体生长的重要基质和营养来源，其本身具有一定的理化性质、形态和功能机制，并与城市区位紧密相关。城市所处区域的水土条件构成了影响 UESDR 的重要因素之一，如中国南方丘陵地区受亚热带季风气候影响，在春、夏两季降雨较多，加之丘陵起伏的地形地貌，发生雨洪、滑坡等灾害的风险较高，这些也直接威胁着生态空间自身的韧性。

2.2.2 人为因素

研究指出，生态系统越接近自然，就越容易发挥其自我平衡机制，从而得到快速恢复。然而，UES 受人类活动影响，其下垫面的水文或土壤条件、植物搭配和物质能量传递，均不同于自然的生态系统，造成其自我恢复能力下降。

首先，快速城镇化造成 UES 萎缩、破碎化加剧和连通性下降，直接削弱了有助于生态系统恢复的“生态记忆”，降低 UES 受干扰后的恢复能力。

其次，违背生态学原理的建设行为，如为求美观破坏原有地形地貌和水土条件，不当引进外来物种等，不仅造成资金和资源浪费，还可能降低生态空间的健康和品质，加大城市受灾的风险；如流域性的城市建设，导致参与水文过程的土地空间地形地貌发生改变，这也是导致山地城市水系空间生态脆弱性的主要原因之一。

最后，UES 规划布局和设计有待作进一步改善。如相关实践存在绿地系统连通性不足的问题，郊野公园中建设用地比例过大、建设设施过多，在绿化植物选择、种植模式和维护方面缺乏防灾思维等。另外，环境污染和不可持续的生产方式，UES 监管政策缺失、监管能力与专业技术人员不足，以及民众的保护与参与不足等，也是影响 UESDR 的重要因素。

03

UESDR 提升的规划策略

UESDR 影响因素的筛选受场景限制，韧性提升策略的制定，理应先确定场景并回答具体实践涉及的“5W”问题，同时遵循规划策略制定的一般逻辑过程，并在每一个环节融合对各影响因素的考量，力图实现 UES 自身韧性和为城市综合韧性提供支撑的协同。为此，笔者结合相关案例，分别从风险识别、韧性评估、规划与设计以及管理治理四个环节，归纳 UESDR 提升的相关经验。 

3.1  加强灾害风险识别与预警机制建设

系统风险识别和脆弱性分析是韧性实践的初始环节，有助于保障韧性提升策略的有的放矢。影响 UESDR 的自然因素具有明显的地方性特点，在 UESDR 提升中应首先根据目标生态空间类型及其所在区域，开展风险识别和脆弱性分析，完善灾害监测与预警机制建设，掌握当地多发灾害类型、历史频次和强度，并分析目标生态空间可能存在的致灾环境、孕灾因子，以及这些灾害对目标生态空间产生影响的方式和强度，从而为制定相应的应对方案和预警机制提供基础信息，实现生态空间在灾害发生时具有避灾、减灾的功能并在灾害发生前有所准备。如北京建立了城市风险数据库并识别出 37 种频率高、影响大的典型致灾因子，并建立了多灾种耦合的综合风险评估体系。

3.2  优化 UESDR 评估方法

韧性评估是制定韧性规划和管控措施的基础工作之一。目前学界针对 UESDR 评估的研究相对较少，分散地存在一些针对不同类型生态空间韧性评估的研究，呈现出明显的因地制宜性，并受研究者所持韧性观点的影响。

如李荷等认为水质和水网结构成为评估河流水系韧性的重要因素，强调结合景观和社会协同思维，以实现水系空间的“社会—生态”韧性；米勒（Miller）认为，灾后的树木倒地数量和程度，可作为重要的阈值指标，用来评估公园绿地的防风韧性；顾栋炼等结合城市风场计算流体力学模拟、基于情境库的树木风荷载近实时预测算法，以及树木风灾损伤力学模型，提出了一种适用于城市区域尺度树木风灾破坏的近实时评估方法框架，可在半小时内完成树木受灾评估；梅林（Meiling）等基于遥感图像建立森林韧性的指标体系，认为植被覆盖度和景观指标可用于衡量森林韧性。

3.3  完善 UESDR 的规划与设计

在传统的防灾减灾视角下，城市管理者一般更关注对人类的生命健康和财产安全的保障，由于生态空间受损对人类生命健康的直接影响并不能被直接地观察到，因而现有规划实践对生态空间自身防灾减灾的关注仍有不足。

如在规划文本中关于生态空间对人类健康的价值缺少明确界定，存在“重保护、轻提升，重植物、轻动物，重局部、轻整体”，以及资金不足、相关利益群体参与不足等问题。尽管如此，仍有部分城市开展了一些积极探索，值得借鉴与参考。

3.3.1 通过生态基础设施规划来提升 UESDR

从宏观角度看，完整而有韧性的城市生态基础设施网络，是维持 UES 整体防灾韧性的重要基础，它由自然生态空间和人工建设的水岸、湿地、绿地等人工生态空间共同组成。根据“生态记忆”理论，生态空间的景观异质性和连通性，有助于其在遭受灾害冲击后快速恢复，现有的 UES 规划尤其重视对多尺度连通且形成网络的复合生态空间体系的构建。如伦敦市通过绿廊、绿楔和河道，将包括公园、花园、公共绿地等在内的各级绿地连成网络，逐渐形成多功能、多尺度、高质量的生态空间，增强城市绿地结构和功能上的连通性，扩大绿地对周边地区的服务支撑能力，并增强生态空间自身的稳定性和健康度。 

3.3.2 推广生态空间的分级分类管控和多功能混合利用

UES 的类型多样，但多受建设空间挤压而数量有限，应根据其主导功能和在城市中的位置、权属和健康状况等因素建立分级分类的管控机制，并鼓励生态空间的多功能混合利用。

具体措施如设计不同的 UES 使用强度，保留其防灾功能的同时，开展一定强度的其他功能使用，并加强UES 与其他城市空间在功能上的联系。这样可以增加生态空间的弹性适应能力，由于与其他空间的连通性，可以减少对 UES 的常在压力，使其在灾害发生时迅速发挥防灾功能，而在平时能够起到支撑城市社会经济生活的作用。

如伦敦市提出要充分利用和发挥城市“同时空间”（Meanwhile Space）效用，在这些空间用于某种永久性用途之前，充分发挥其所提供的休闲游憩、艺术文化、商业以及社区服务等短暂服务的功能，从而有可能减轻人们对公园绿地的需求压力，提供改善空气质量、适应气候变化、促进就业和夜间经济以及加强文化交流等多种效益，并有助于提升城市长期的经济韧性和社会韧性。

3.3.3 鼓励基于自然的方案应用于生态空间实践

UES 涉及的生物地化循环过程须遵循一定的自然规律，而不能完全依据人类的偏好来进行设计。这也就推动了“基于自然的方案”（Nature-based Solutions，简称“NBS”）不断被推崇并应用于韧性实践中。

如：（1）从抗旱、防洪、防火和防风等方面考虑，需要进行防灾减灾植物的选择和日常维护，做到适地适种、平灾结合与因灾制宜，实现从“抵抗自然”到“与自然合作”的转变。如在高温干旱环境发生火灾风险更高的生产、生活区域，避免栽种枝叶含油量大、含水量小的植物；在绿地边缘及风廊区域，宜选用根系发达、茎杆坚韧、耐折且具有较强抗风能力的树种，在大风多发季节，注意修剪树冠，减少风阻等。

（2）充分利用湿地的蓄洪能力，恢复水系的连通性和网络性，实现城市水系统的防御和缓冲洪水的作用。可根据淹水时期和淹水高度的历史数据，在不同高度设置不同的功能区和通道，在淹水区选择耐水淹的物种，容易形成功能联系的多层次韧性景观空间。如北京新首钢地区的生态湖公园，根据旱季和雨季的降水量不同，打造与降雨量相适应的不同景观效应，降雨量小时作为绿地景观，降雨量大时作为淹没景观，既提升了应对季节性气候变化的能力，又增加了景观的多样性和场地的生态韧性。

（3）注重生态空间的立体特征，不仅要重视水平方向上的空间面积和连通性等指标，还要注重垂直方向上的下垫面坡度、坡向，水土条件等对 UESDR 可能产生的影响等。

3.4  鼓励生态空间利益相关群体的公众参与

人类是城市安全事件的应对主体，是 UES 功能和服务的消费者，也是各种人为干扰的制造者。人类有必要也应有能力采取措施对 UES 施加正面作用，提升 UESDR。

如：（1）加强科普宣传教育，增强市民的韧性防灾意识与生态保护知识，培育集体性的社会生态记忆和韧性基因；（2）设立居民生态空间管理组织，增强居民与社区绿地管理的联系，增强其主人翁意识与参与积极性；（3）整合利用市民在不同领域的知识，选举对绿地管理和保护有经验的人士，作为绿地管理的决策者或顾问，指导社区生态空间管理、维护和监督工作。

如美国城市西雅图、辛辛那提等开展的社区菜园和城市农场活动（图 1），通过定期开班讲座、物种鉴定等活动，同时与教育、慈善机构合作举办项目，既有助于促进社区不同人群之间的交流，还可以提升居民对生态和公共空间的管理与保护意识，有助于荒废的公共绿地重新焕发活力。

图1 美国辛辛那提市、西雅图市的城市农场及设施

另外，随着在线监测、大数据等新兴技术的发展，还应不断鼓励智能技术应用于 UES 环境质量监控、生物监测和人流干扰强度的测度中，有助于增加人们对 UES 和生态活动的科学认知，以及科学、有效的管控措施的制定。

04

结语

防灾韧性城市是在各种城市子系统、要素和城市空间自身具有韧性的基础上实现的综合协同效果。提升 UES 自身的防灾韧性，不仅能够提升其适应和应对城市灾害并维持其自身结构和功能稳定的能力，同时也是提高城市综合韧性的重要途径。

值得注意的是，当前专门针对生态空间自身防灾韧性的研究相对较少，实践中还存在基础理论知识与专业人才不足、专项规划与配套资金缺乏、社会关注度较低等问题。

笔者呼吁，有必要在下一步的韧性城市研究与建设中，对 UES 自身防灾韧性的问题给予更多的关注与支持，开展的方向可包括且不限于以下方面：一是建构与完善城市生态空间韧性理论体系；二是开展针对不同类型城市生态空间韧性的测度与评估；三是推广自然科普教育与宣传活动；四是建设 UESDR 提升示范项目；五是研究 UESDR 专项规划编制与评估工作等。

作者

孟海星  同济大学建筑与城市规划学院博士研究生

沈清基  同济大学建筑与城市规划学院教授（通讯作者）

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