【编者按】去年是本刊创刊40周年，我们评选出了《国际城市规划》“最具影响力学术文献”共40篇。3月13日，本公众号发布了评选结果，并在之后将这些“老”文章整理出来，从3月26日开始分八次推送。在整理这些优秀文献的时候，小编发现，尽管时间已过去了40年，尽管在今天似乎出现了越来越多炫酷的新技术、新方法，但这些“老”文章里提出的“老”问题，直至今天似乎也没有很好的答案。这提示我们，“城市规划”关注的核心，始终应该是“人”。整理这些文献的过程，是一个回归初心的过程，希望您在阅读这些经典文献的时候，也有同感。
〔摘要〕本文介绍了绿色基础设施概念的起源、内涵，国外相关理论研究系统化进展、规划设计的原则与方法及自然生命支撑系统作用，旨在通过引入这一新理念来对我国土地生态利用和保护提供一定的启示作用，强调我国建立绿色基础设施对城市可持续发展及土地的永续利用具有重要意义。
由于近年来环境保护意识的增强和生态型基础设施的建设要求，国外一些学者将生态化绿色环境网络设施分离出来，归类为一种新的基础设施——绿色基础设施（GI: green infrastructure），而将其他常规基础设施称为灰色基础设施（grey infrastructure）。本文以美国为例介绍了基础设施建设历程（表1）。这一新概念的提出主要源于人们对土地永续利用与可持续发展的重新认识。
绿色基础设施建设是一项重大公共投资，合理布局可减少对灰色基础设施的需求，节省国家公共资源投资，减少对自然灾害的敏感性，且相互连接的网络状绿色基础设施有益于人类健康、野生动植物繁育及社会稳定发展。“绿色基础设施”的观念源远流长，但这一概念正式出现是在20世纪90年代中期，其核心是由自然环境决定土地使用，突出自然环境的“生命支撑”（life support）功能，将社区发展融入自然，建立系统性生态功能网络结构。其思想始于150多年前美国自然规划与保护运动，主要受F.L.奥姆斯特德（Frederick Law Olmsted）有关公园和其他开敞空间连接以利于居民使用的思想，以及生物学家有关建立生态保护与经营网络以减少生境破碎化的概念影响。但是，在加拿大，绿色基础设施概念完全不同于英美等国家，是指基础设施工程的生态化，主要是以生态化手段来改造或代替道路工程、排水、能源、洪涝灾害治理以及废物处理系统等问题（Moffatt, 2001）。本文绿色基础设施遵照的主要是英美等国家的概念。1999年5月，美国总统可持续发展委员会（President’s Council on Sustainable Development）在《可持续发展的美国——争取21世纪繁荣、机遇和健康环境的共识》（Towards a Sustainable America — Advancing Prosperity, Opportunity, and a Healthy Environment for the 21st Century）报告中，将GI确定为社区永续发展的重要战略之一；并指出GI是一种积极寻求理解与平衡，评价自然资源系统不同的生态、社会和经济功能，从而指导可持续土地利用与开发模式，保护生态系统的战略措施（U.S. Government Printing Office, 1999）。自此，GI概念在美国、加拿大广为流传。美国的许多州政府与土地利用部门都成立了相应的委员会或工作组，以专门研究GI相关的问题。关于GI的首个定义出现于1999年8月。在美国保护基金会（Conservation Fund）和农业部森林管理局（USDA Forest Service）的组织下，联合政府机构以及有关专家组成了“GI工作小组”（Green Infrastructure Work Group），旨在帮助社区及其合作伙伴将GI建设纳入地方、区域和州政府计划和政策体系中。这个工作组提出的GI定义为：GI是我们国家的自然生命支持系统（nation’s natural life support system）——一个由水道、湿地、森林、野生动物栖息地和其他自然区域，绿道、公园和其他保护区域，农场、牧场和森林，荒野和其他维持原生物种、自然生态过程和保护空气和水资源以及提高美国社区和人民生活质量的荒野和开敞空间所组成的相互连接的网络。由此可见，GI包含了各种天然、恢复再造的生态元素与风景要素。自从1999年GI概念正式提出以来，各国研究者都对此概念进一步延伸，使其逐渐明朗化，其概念发展历程如下。2001年美国的麦克·A. 本尼迪克特和爱德华·T. 麦克马洪（Mark A. Benedict & Edward T. McMahon）指出，GI是由多个组成部分协同形成自然过程网络。之后，两人与威尔（Mark A. Benedict, Will Allen, Ed T. McMahon, 2004）合著的《弗吉尼亚联邦战略性保护》（Advancing Strategic Conservation in the Commonwealth of Virginia）中提出：“GI是人口快速增长下的环境保护策略……作为名词，GI意指一互相连接的绿色空间网络（包括自然区域、公共和私人保护土地、具有保存价值的生产土地以及其他保护开放空间），用来规划管理其自然资源价值或人类联合利益；作为形容词，绿色基础设施意指在国家、全州、区域以及地方对于土地保护提供系统的战略性保护过程，同时，鼓励土地规划者和实践者为自然与人类作出贡献。”2001年由赛伯斯亭·莫菲特撰写的《加拿大城市绿色基础设施导则》（A Guideto Green Infrastructure for Canadian Municipalities）发表。如前所述，加拿大的GI概念不同于英美等国，该导则是对可持续基础设施建设提供帮助，分析了GI的若干生态学内涵及实施GI的关键。其中，导则第四部分详细介绍了GI的实施需有以下系统：排水、水污染、饮用水、能源、固体废弃物以及运输与通信；第六部分介绍了实施GI的关键因素：总费用估算、一体化设计过程、公共—私人参与、小型单元、城市生态规划、风险管理、良好政策、环境管理框架、流域管理、绿色建筑与发展导则、增加能源流和物质流使用的模型、选择适宜尺度与场地的规则。2005年英国的简·赫顿联合会（Jane Heaton Associates）在其文章《可持续社区绿色基础设施》（Green Infrastructure for Sustainable Communities）中指出：GI是一个多功能的绿色空间网络，对于现有的和未来新的可持续社区的高质量自然和已建环境有一定贡献，它包括城市和乡村公共和私人的资产，维持可持续社区平衡且整合社区的社会、经济与环境组成。许多人认为GI代表了下一代保护行动，因为它在土地的保护与使用之间铸就了重要连接。传统的土地保护和GI规划注重环境的恢复和保存，但是GI也专注于发展的速度、形状和位置以及它与重要自然资源的关系。与比较传统的保护方法不同，GI策略积极寻求一定程度上的土地使用与保护相结合，在这方面，它提供了可供公众、私人和非营利性组织参考的土地保护与使用结构。2006年，英国西北绿色基础设施小组（The North West Green Infrastructure Think-Tank）提出GI是一种自然环境和绿色空间组成的系统，有五个主要特征：（1）类型学（typology）：组成GI的成份类型，可能是自然的、半自然的以及完全人工设计的空间和环境；（2）功能性（functionality）：GI是多功能的，主要体现在整合性与相互影响的程度；（3）脉络（context）：GI存在于城市中心、城市边缘、半城市地区到农村及遥远地区等一系列相互关系中；（4）尺度（scale）：GI的尺度有可能从一棵行道树（邻里尺度）到整个县域到完全的环境资源基础（区域尺度）；（5）连通性（connectivity）：GI在网络中存在的程度，意味着一个实体连接的网络或功能性连接。该小组指出绿色基础设施规划程序包括以下四步骤：（1）数据调查，包括数据和政策结构；（2）现有资源分析和功能性评估；（3）评估后使现有的绿色基础设施与功能相匹配；（4）形成计划，规划决定绿色基础设施系统内需要有何种形式的变化，以及做出变化的功能与需求的评估。总结以上概念与作用，在空间上，绿色基础设施是由网络中心（hubs）与连接廊道（links）组成的天然与人工化绿色空间网络系统（图1）。
网络中心作为多种自然过程中的“锚”，为野生生物与植物提供起源地或目的地。网络中心包括：（1）保留地：保护重要生态场地的土地，包括野生生命区域，尤其是处于原生状态的土地；（2）本土风景：公众拥有土地，如国家森林，具有自然和娱乐价值；（3）生产场地：私人的生产土地，包括农场、森林、林场等；（4）公园和公共空间区域：在国家、州、区域、县、市和私人层面可能保护的自然资源或提供娱乐机会的地方，包括公共公园、自然区域、运动场和高尔夫球场等；（5）循环土地：公众或私人过度使用和损害的土地，可重新修复或开垦，例如对矿地、垃圾填埋场或棕地全部或部份进行改良以形成良好环境。连接廊道用来连接网络中心，促进生态过程流动。连接廊道包括：（1）保护走廊：线性区域，为野生生物提供导管作用的河道和溪流，并且可能具有娱乐功能。绿道和河岸的缓冲区域即是保护走廊的例子。（2）绿带：受保护的自然土地或发展结构功能的生产性风景，同时也保存本土生态系统或农田、大农场。它们时常担任一个社区内分割带的角色——以视觉和实质存在的形式，分开毗连土地使用且缓冲使用的冲击，如农地保存区域。（3）风景连接：连接野生生命保护地的开放空间、公园、管理和生产土地以及为本土植物和动物繁荣提供充足空间。除了保护当地生态之外，这些连接可能包含文化元素，如历史性资源、提供游乐机会而且保有在社区或区域中能够提高生活品质的风景好的视域，包括街景和游乐走廊等。GI中的网络中心和连接廊道包含了各种尺度的天然和人工的景观与生态要素，如绿道、湿地、森林、公园、岸线等。网络中心是GI的起点和终点，为野生动物生长或途经提供栖息地。而连接廊道则紧密地连接整个系统，使得系统网络化。网络中心和连接廊道互相连接保证生态功能的风景连接性，且对于野生动植物的散布通道是至关重要的。绿色基础设施组成部分共同维持自然过程的网络，这些组成部分的尺度与形状随着保护资源的类型与尺度而变化。每个组成部分自然特征的生态稀缺性决定这些资源需要保护的程度。同时，环境对人类活动的敏感性决定交互作用在人类与自然之间的作用及适宜性程度。GI规划有利于土地可持续与永续利用，并对人类、动植物及社会经济发展提供策略性指导框架，其规划设计原则如下。（1）GI为保护与发展提供指导框架。如果将自然保护区隔绝，不能发挥生态作用，会不利于生态过程的延续。因此，要将“绿色孤岛”连接起来，有计划地维护线状土地利用，例如水道、公路等，使其成为连接自然遗留地与公园等系统的廊道，并为城市未来的发展提供框架。这样将有利于维持恢复生态连续性，发展整体系统风景，减少发展造成的生态系统功能和服务的不利影响，利于生物多样性保护及随着时间空间变化的自然及生态过程的持续。（2）规划尺度不同，并且不受限于行政管辖。GI可用于任何尺度规模的开发与现状规划，考虑将城市、郊区、荒野连接起来，以及将城市内的各部分网络化，是多尺度联结绿色的空间体系。项目尺度包括：涉及到单个项目及单项房地产开发的项目；社区尺度——公园、休闲地和其他公共开放空间项目；风景尺度——城际或国家的保护和公共开放资源的精明增长及可持续社区发展。（3）连通是关键——认识并形成自然、社会和经济网络。GI规划的核心是连接，这种连接是多方面的：在功能性自然系统的资源、特性及过程之间的连接；将公园、自然遗留地、湿地、岸线进行策略性衔接，形成网络结构，维持生态过程，保证野生动物种群健康发展，发挥整体生态功效；在支持社区功能的工具与程序之间的连接；以及在实现其功能的组织与个体之间的连接。其中最主要的是自然系统网络连接，通过描述、定义自然资源价值、开放空间网络功能，基于场地的生态、社会、经济联系，规划力求减少洪灾、将腐蚀和沉积作用减到最小、在预计中的暴风雨期不增加场地多余物、阻滞地表径流、保护野生植物栖息地。同时，促进社会经济的稳定发展。规划多功能的GI，经过整合与互动土地利用，得到多元功能，形成土地的可持续利用。（4）先获取后恢复的规划开发顺序。在土地开发前，评估土地现状，决定在何处恢复GI将更有利于土地的永续利用。GI规划设计遵循先规划后开发的优先顺序。相对而言，GI的观念是比较新的，许多国家、地区已经总结出一些主要内容与方法，应用绿色基础设施原则连接社区及绿色空间形成一个可持续绿色空间综合网络，如马里兰州绿图计划、新泽西州的“花园之州绿道”等。下列七步骤程序清楚地确定一个地区该如何发展、实现GI系统：（1）确定目标，发展一种方法；（2）社区资源详细目录（数据查证）；（3）想象未来（现有资源映射与未来功能性评估）；（4）找到网络中心和连接环节（绿色基础设施中的两项主要内容）；（5）创造规划；（6）建立系统；（7）回馈与调整。2001年美国马里兰州推行的绿图计划（Maryland's Green Print program），是近代绿色基础设施规划的代表，并已经形成独特的评价体系【详见笔者另一文章《绿色基础设施评价（GIA）方法介述——以马里兰州为例》[J]. 中国园林, 2009(9)】。GI是国家的重要公共投资，规划设计的GI是国家自然环境生命支撑系统。它能够促进当地风景的管理、保护和进步，成功保护、保留、管理历史风景、考古发现和历史文化遗产；维持并且提高生物多样性，确保发展和落实生物多样性行动计划（Biodiversity Action Plan）；通过提高现有林地和创造新的林地和森林来传递GI；创造新的休闲设施，特别是那些有机会连接城市和农村区域的娱乐设施；考虑与整合自然过程与系统；在城市的区域中管理资助容纳自然、野生生物和历史文化的资源，提供运动和娱乐；持续性提高社会、经济和环境的利益；关注社会的包容、社区发展和永久生命发展。环境质量改善方面能提高空气和水的质量，有利于可持续排水与减少洪水；在居民居住感方面可促进地区社区感、场所感和生态安全感，而且可帮助减少犯罪、恐惧感和反社会行为。一直以来，为解决城市环境问题，绿地与开敞空间是维持城市生态环境的重要要素，也由此拓展了许多相关概念（表2）。生态基础设施（EI：ecologica linfrastructure）概念被认为是构建城市生态结构、功能的重要措施。EI一词最早见于联合国教科文组织的“人与生物圈计划”（MAB）。在其1984年的报告中提出了生态城市规划的五项原则，包括生态保护战略、生态基础设施、居民生活标准、文化历史的保护及将自然引入城市。MAB的研究推动了生态城市研究的进展，其五项原则也奠定了后来生态城市理论发展的基础。这里EI主要指自然风景和绿地对城市的持久支撑能力，而GI表示连续的绿地空间网络，实际上与MAB的生态支撑系统及生态网络的概念趋于一致。3.2 GI与精明保护计划（smart conservation programs）GI为我们的土地保护提供了一种精明的解决办法，因为它以一种与自然环境模式相一致的方式寻求土地发展与保护并重的模式，在这方面，GI同时促进了精明增长与精明保护。精明增长计划是针对城市无序发展与蔓延，由精明保护计划战略性指导保护实践，因而框架成了一个具有积极意义的构想。它强调土地开发、城市增长以及市政基础设施规划的需求。不同于传统的开放空间规划途径，GI是先见性的、系统性的、整体保护与发展的多尺度规划策略。通过对国外GI概念及理论发展过程的研究，可以看出GI与其他概念有着交叉，并且不断出现相关新理论与规划方法。但这一概念是对于自然生态系统全新的认识与尊重，具有广阔的发展前景。因此，GI理论对于我国城乡一体化土地利用关键时期的基础设施建设、土地生态利用规划等具有重要的借鉴意义。（1）从生态学角度认识城市基础设施的作用和功能，积极构建城市“生态化”基础设施体系，GI是在基础设施工程规划和实施中改善和协调生态功能的指导。城市基础设施建设对促进城市经济增长、维护生态平衡和提高城市竞争力、实现城市的可持续发展具有重要作用，在城市基础设施规划建设过程中，应增加生态功能，采取生态技术降低基础设施建设所带来的干扰与污染，最大限度地减少城市化进程中的负效应现象。（2）GI优先的规划思想。应优先规划与发展GI系统，以创建一个和谐、城乡一体化的绿色体系，为城市及其居民提供持续的自然生命支撑系统。在土地利用决策中将GI的生态价值和长远利益置于土地的经济价值评估之前，长期监测评估城市生态指标与环境状况，建立各个城市的GI生态指标体系，作为土地利用规划决策前及实施后的重要评价指标。（3）采取政府公共投资渠道，结合寻找可能的经费来源，把GI建设作为主要的公共投资。我国的灰色基础设施建设是作为政府预算的主要部分投资建设和维护的，而绿色基础设施具有不可估量的生态价值，且其价值与效益具有公共利益性，在城市中能够维护社区高品质的生活，因此，绿色基础设施的规划、建设、保护、管理与修复等投资，应该纳入政府投资决策。例如，马里兰州州政府在五年内拨款1.45亿美元保护绿色基础设施的网络中心和连接廊道，发展并维护了庞大且功能健全的绿色基础设施体系。（4）鉴于我国的快速城市化进程，应把我国GI建成整合保护与发展的基本构架，并在一定程度上对城市化过程进行调控与引导；需要建立结构合理、功能高效，具有一定先见性的、能为未来环境保护提供整体构架的GI系统。GI系统不同于传统的保护方式，它与保护、规划、实施与土地发展和增长管理模式相呼应，并未隔离保护方式与发展关系。一方面，GI建设可以连接城市化造成的城市廊道和生态过程的中断，恢复与重建生态体系，构建安全的区域生态格局。另一方面，GI作为一种单独、整体的策略性保护与发展规划，给城市土地保护与利用提供了战略性指导框架，将会维持自然生态系统价值和功能，而且整合动植物和人类需求的体系，指导城市良性发展。作者：吴伟，同济大学建筑与城市规划学院教授，博导
付喜娥，同济大学建筑与城市规划学院，在读博士研究生。fuxie78@hotmail.com
本文首发于《国际城市规划》2009年5期，pp67-71