近10年城市綠化低碳發展與生態設計的國際學術動態

童勻曦 李敏 張文英

摘要：低碳發展是一種以低耗能、低污染、低排放為特征的可持續發展模式，對經濟和社會的可持續發展具有重要意義。文章選取2005-2015年國內外主要專業期刊發表的相關文獻資料，利用計算機技術和文獻計量學方法進行歸類和統計分析，論述了城市綠化領域低碳發展與生態設計學術研究成果的構成情況及研究熱點，探究不同時期研究重心的動態變化，對比歸納了國內外研究現狀的共性與特點。

關鍵詞：城市綠化，低碳發展，生態設計，學術動態

1 研究背景與方法

1962年，美國海洋生物學家蕾切爾·爾卡遜《寂靜的春天》一書的出版，喚起了世人對生態和環境問題的關注，標志著現代環境運動的開啟。1972年丹尼斯·梅多斯等人出版了《增長的極限》，書中指出，如果按照傳統的人口、工業、污染、糧食和資源消耗的發展趨勢而不發生改變，則在100年內（從1972年算起）人類賴以生存的地球將達到增長的極限。1992年6月4日通過的《聯合國氣候變化框架公約》首次提出全面控制二氧化碳、甲烷和氧化亞氮等溫室氣體排放，減緩全球氣候變暖對人類經濟和社會帶來的不利影響。2003年，英國政府率先提出了“低碳經濟”發展戰略[1]。2007年IPCC（聯合國政府間氣候變化專門委員會）第四次報告指出，當前氣候變暖的可能性原因90%是因為人類活動造成的[2]。2009年的哥本哈根氣候大會提出了全球向“低碳社會”進發的號召。

中國政府積極順應國際城市低碳發展潮流，1998年11月國務院發布了《全國生態環境建設規劃》。此后，全國城市綠化行業在生態節約型園林和可持續景觀等方面不斷創新實踐，取得了豐碩成果。低碳發展作為以低耗能、低污染、低排放為特征的可持續發展模式，是經濟、社會可持續發展的基礎和保障[3-4]。

本文采用文獻計量學方法（詞頻統計）.選取2005-2015年國內外專業期刊發表的相關文獻作為統計學分析，探究相關領域的研究熱點動態。主要研究內容與方法如下。

1）確定目標文獻。中文文獻選CNKI數據庫，在分類目錄中選取“基礎學科、工程科技I輯、工程科技II輯、農業科技、哲學與人文科學、信息科技、經濟與管理科學”，主題詞選“生態設計并含城市綠地…‘低碳并含城市綠地”，分別在“文獻、期刊（核心期刊、CSSCI、EI來源期刊、SCI來源期刊）、博碩論文、會議”數據庫中進行檢索：排除相關度較小的文章，共得到330篇文獻。外文文獻選Web of SciencerM核心合集數據庫，主題詞以‘eco-city' or' eco-community' or' SUS-tainable-cities' or' sustainable-communities[5]‘lowcarbonand ‘landscape和‘ecological design or‘eco-restorationand‘slandscape進行檢索，共得到140篇專業文獻。

2）歸納關注領域。對目標文獻進行關鍵詞統計合并，分析中外文獻的研究關注領域。

3）梳理熱點動態。挑選各研究領域前、中、后期的文獻進一步精讀，梳理相關研究熱點的動態變化。其中，中文文獻挑選原則是依據期刊的復合影響因子、文章下載次數和閱讀量；外文文獻挑選原則是影響因子的排序。

2 文獻研究成果分類

有關城市綠化的低碳建設，學術界多年來主要是從城市結構與功能“生態化”角度探究[5-6]。美國著名環境規劃學家麥克哈格認為：生態規劃是“在時間和規律綜合作用下的關于自然、生活、過程一體化的方法體系”，可視為“對人類土地利用形成顯著機會的同時形成的制約條件”[7-8]。我國學者王紹增等[9]也提出城市規劃工作應提倡“開敞空間優先”的規劃策略以利于城市生態保護，城市規劃應提高公共綠地的比例，促進城市可持續發展。葉祖達[10]提出建立城鄉生態綠地空間碳匯功能評估方法，通過增加城鄉生態綠地空間的碳儲存量從而達到減排效果。龔兆先[11]認為通過合理規劃設計城市空間是自然調節城市熱氣候的一種方法。

通過對470篇國內外文獻進行關鍵詞信息分類統計，結果見表1和表2。

3 研究結論與分析

3.1 國內文獻研究結果

3.1.1 規劃設計大類

1）城市綠地系統（圖1）。2005-2015年的相關研究主要關注城市濕地、城市綠地的生態設計與修復。有學者認為，濕地生態設計應保持其生物群落地系統的完整性，包括設計形式、內部功能及外部環境之間的關系。植物配置應以沉水植物群落一浮葉植物群落一挺水植物群落一濕生植物群落一濕地植物群落的生態演替為主[12]。有文章探討了城市綠地生態化建設的方式，通過對綠化效果的量化評估，運用整體性觀念構建生態城市，使各斑塊之間由綠色廊道緊密連接，盡量發揮最大生態效益。同期研究還涉及了工業綠地的生態修復[13]。有不少文獻詳細探討了城市河道、城市道路、城市公園等綠地系統成分的生態設計與修復等[14-16]。

2）居住環境（圖2）。該專題多集中于居住區低碳發展與生態設計的研究[17]。還有些研究關注道路景觀生態設計對人居環境的影響，提出在設計時需注重生物多樣性提高、將生態美學和景觀游賞融為一體。

3）植物配置（圖3）。該專題主要探討在景觀設計中如何解決植物群落受到人工干擾較嚴重、生境特化、結構分化且單一化的問題。有文章提到我國現代植物景觀設計過度追求“三季有花.四季常綠”，偏愛模紋效果，生態承載力脆弱。應提倡植物配置的生態設計與自然過程相協調，以地帶性植被結構為基礎，實現特定的綠化景觀或生態功能要求[18]。有學者關注低碳發展理念下的園林植物生態設計，指出植物景觀的生態設計應因地制宜地豐富物種多樣性，逐漸增加空間生態位，構建穩定的生態系統[19]。后期研究則增加了水生植物和廠區植物配置生態設計內容。

3.1.2 理論探討大類

相關文獻多從理論概念辨析著手，研究了生態學、景觀生態學等理論在城市風景園林設計中的應用，論述了在低碳經濟社會背景下以共生和循環為基本思路的城市生態設計。生態學基本原理重視系統觀與整體觀、物質循環與能量流動、自我調節與反饋機制，生物多樣性、群落演替與邊緣效應，提倡在城市生態設計時注重從系統性出發，運用生態學視角觀察，給予生態系統或景觀元素邊緣地帶更多的關注，保護、節約自然資本。因此，生態設計的形態特征與方法在能源與材料、環境污染、平衡性與持續性、敏感性、多樣性、整體性、設計師素質、人與自然關系和系統內部關系等方面，都與傳統設計有所差異[20]。

3.1.3 技術方法大類

此類研究主要關注園林景觀、城市濕地生態設計的方法。如有學者提出城市綠化生態設計與生物多樣性保護、景觀資源利用、生態服務功能的發揮等有直接關系：園林基礎設施須易于維護，固體鋪裝要具有耐久性，并盡可能選用多孔滲水式的形式[21]，進而提出了道路、水體、居住區等生態設計的方法。還有學者提出景觀生態設計中的動態設計主要包括植物造景、地貌改造和水體利用3方面的動態變化，園林綠化應作為城市生態系統的重要組成部分，提倡運用低碳園林營造方法實現低碳城市建設。

3.2 國外文獻研究結果

3.2.1 可持續發展城市與社區大類（sustainablecity and community）

1）可持續城市（圖4）。2005-2015年的國外文獻，前期多論述生態城市建設的時代性，提出城市可持續發展及全球可持續性是影響城市發展的兩個必要因素。中期研究包含了生態城市和低碳城市建設、噪音對于生態城市建設的影響、生態規劃與農村工業化，以及倡導在規劃中通過跨學科合作保護生物多樣性，促進城市生態網絡連接，提高城市多功能性[22]。后期研究較多涉及GIS等遙感技術在城市生態設計中的運用。

2）可持續社區（圖5）。前期研究多探討生態居住環境的建設。后期研究多關注城市綠地在居住環境生態設計中的導向性作用，指出城市綠地和自然區域的保護利用有利于提高生活質量，包括市民的身體和心理健康[23]。

3.2.2 生態設計與生態修復大類（ecological designand eco-restoration）

1）生態設計（圖6）。前期研究主要提出將景觀生態學融入景觀設計中，不只強調景觀形式，還應注重每個景觀元素的作用和功能。在此過程中，要注重原生植被的保護，改善景觀質量，提高景觀元素之間的連接性，采取評估和監測景觀風貌變化的方法來評判景觀設計的生態性[24]。后期研究范圍擴展到城市水體和工業遺址公園等方向[25]。

2）生態修復（圖7）。前期主要關注廢棄工業地、礦井等城市棕地的生態修復。后期更多轉向研究自然環境的生態修復。有文獻提出生態修復設計與評估宜同步進行，在過程中抽樣調查，根據結果調整評估標準[26]。有研究針對河流的防洪問題，提出利用生態修復設計取代歷史上通用的防洪堤和明渠，通過植物群落設計模擬自然過程，構建生物多樣性，實現生態防洪。

3）設計理論

該專題包括案例及設計研究。案例研究是對已有設計的反思，多數從設計學科外的其他學科展開分析，如從客觀效果、美學、心理學角度等多元化分析。設計研究是通過科學數據進行分析，也稱為“基于參數的設計”，包含對設計本身的研究。這一研究熱點內容較廣泛，涉及生態學等理論與設計實踐的結合，理論研究較多傾向微觀化，如城市設計對微氣候影響的實證、城市森林分布與社會經濟特征的關系等。有研究認為，應重視生態學在城市綠地生態設計及可持續城市建設中的應用，了解自然系統之間復雜的相互關系，尋求多學科理論的支撐[27-28]。城市森林覆蓋分布與社會經濟收入呈正相關：城市政府在高收入社區綠化種植可能性更大，低收入社區周圍缺乏較怡人環境[29]等。

3.2.3 信息技術與管理大類（Information technologyand management）

這一熱點領域重視城市生態系統的管理以及空間分析技術在城市綠地生態設計評估中的運用。有文章指出，可行的生態管理措施是高頻使用鄉土植物、當地材料、并在管理中運用恰當的保護措施，對于城市中未充分利用及功能退化的土地應進行生態更新。如綠色基礎設施（Green infra-structure）利用植物和土壤的滲透、再分配和存儲能力對于城市雨洪控制管理的實踐：應用樹木等木本植物起到截斷降水、增大蒸騰和提高滲透的作用，增加綠色基礎設施技術的性能[30]：空間分析技術涉及城市形態及城市綠色基礎設施.GIS及遙感技術可運用到緊湊型城市可持續發展的測量評估[31]及民意調查中。通過大樣本數據調研，發現多元文化和人為因素對城市綠地有較大影響，對未被正式界定或不確定土地所有權的綠地，其綠量、優美景色及白然棲息地屬性也應受到重視。

從表3可見，生態設計、居住環境、理論方法和技術應用是國內外文獻共同關注的研究方向，但側重點有所不同，主要體現在以下3方面。

1）國內研究對生態設計對象的關注度較高，尤其是濱水濕地景觀的生態設計及發展。而外文文獻中對生態設計方法、生態修復以及生態城市方面的研究關注度較高，更強調構建城市整體的生態環境，營造自然恢復過程。

2）在理論研究上，國內學者多關注對概念含義及實踐操作原則的探討。國外專家更關注理論與實踐結合的效果和多學科融貫研究，通過發揮低碳建設和生態設計的作用，營造可持續發展的人居環境。

3）對比國內外發文作者所在研究機構發現（圖8），大多數作者分布在教育機構，其次是科研機構，國內外構成比例相近。生產機構與管理機構的研究人員數量均較少。雖然國內外研究人員所在機構性質相近，但研究方法有差異，關注側重點也不同。

總體而言，近10年來國內外學者均提倡城市建設應通過生態設計實現符合全球可持續發展目標的低碳發展。國外學者多從人居環境生態設計與生態恢復、更新角度出發，重視科學技術應用，關注與人類密切相關的生態系統并注重其自然恢復過程。國內學者則多關注理論探討和生態設計技術方法，更偏向于解決實際場地應用問題的實用性設計研究，對主動創造條件恢復自然生態系統功能方面的研究較少。

參考文獻

[1] DIJKCRAAF E，RHIM G.Cost savings in unit-base pricing ofhousehold waste-The case of The Netherlands[J].Resouce andEnergy Economics，2004，4（26）：353-371.

[2] SOLOMON S D，QIN M，MANNINC Z，et al.IPCC Fourth Assess-ment Report： Climate Change 2007[ R/OL][ 2017- 10- 18] .ht-tp：//www.ipcc.ch/puhlications—and一data/puLlications—ipce—fourth_assessruent—report—wgl—report—the—physical—science—hasis.htm

[3]劉頌，韓品品，潘霞潔.生態同林城市建設途徑[J].中國城市林業，2010，8（1）：17-20.

[4]王貞，萬敏。低碳風景園林營造的功能特點及要則探討[J].中國同林，2010，26（6）：35-38.

[5]俞孔堅，李迪華，吉慶萍.景觀與城市的生態設計：概念與原理[J].中國園林，2001，17（6）：3-10.

[6] RYN SVD，COWALV S.Ecologi：al Design，Tenth Annwwesarv Edi-tion[M].Washington：lsland Press ，2007：33 -43.

[7] THOMPSOL＼ F C，STEINER R F.Ecological design and Planning[M] .New York：John Wiley&Sons，1997：321-332

[8] STEINER F Human ecology： follawing nature's lead[M].Wash-ington：lsland press ，2002： 12-69.

[9]王紹增，李敏.城市開敞空間規劃的生態機理研究（上）[J].中國同林，2001，17（4）：5

[10]葉祖達.建立低碳城市規劃工具：城鄉生態綠地空間碳匯功能評估模型[J].城市規劃，2011，35（2）：32-38.

[11]龔兆先，吳薇.改善城市熱氣候的規劃與設計措施[J].規劃師，2005（08）：74-77.

[12]解迪，宋力.淺談濕地景觀的生態設計[J].現代同林，2005（9）：2—4.

[13]李春林，許劍平，祁傳磊，等.青島東部工礦廢棄地生態治理研究[J].中國城市林業，2017，15（4）：60-63.

[14]張德順，吳雪，劉鳴，等.淄博市馬橋鎮孝婦河河道景觀的近自然修復[J].中國城市林業，2017，15（3）：21-25.

[15]張大敏.城市道路景觀的生態設計措施探討[J].中國同林，2013，29（4）：30-35.

[16]劉周.城市公園生態設計的理論與實踐研究[D].楊凌：西北農林科技大學，2011.

[17]譚文勇，閻波，鄧蜀陽景觀與生態設計方法在三峽庫區新農村建設中的應用思考[J].中國園林，2010，26（1）：59-63.

[18]易軍.城市同林植物群落生態結構研究與景觀優化構建[D].南京：南京林業大學，2005.

[19]李峰城市綠地植物景觀生態設計研究[J].安徽農學通報（上半月刊），2010，16（9）：105-107，161.

[20]王云才.景觀生態化設計與生態設計語言的初步探討[J].中國園林.2011，27（9）：52-55

[21]祁素萍，王兆騫，盧劍波.城市同林生態設計探討[J].世界林業研究，2005，18（1）：33-38

[22] AHERN J Urhan landscape sustainahility and resilience： theprmnise and challenges（）f integrating ecology with urhan planning

and design[J] .Landscape Ecology，2013，6（28）：1203-1212

[23] ROSTAMI R， LAMIT H， KHOSHNAVA M S.Sustainahle citiesand the contrihution of histori-al urban green spaces：a casestudy of historical persian gardens[J].Sustainability， 2015， 10（7）：13290-13316.

[24] NASSAUER J I，WAYC Z F，DAYRELL E.What will the neigh-hors think？ Cultural norms and ecological design[J] .Landscapeand Urban Planning，2009，3-4（92）：282-292

[25] DYSON K， YOCOM K.EcoLogical design for urban waterfronts[J] .Urhan Ecosystems ，2015，1（18）：189-208.

[26] SMILE/ P C，SHIELDS D，KNICHT S S.Designing impact as-sessments for evaluating ecologic：al effects of agricultural conser-vation practices on streams（1）[J]Journal of the AmericanWater Resources Associaticm，2009 ，4（45）：867- 878.

[27] RAMASWAMI A，WEIBLE C.A social-ecological-infrastructuralsystems framework for interdisciplinary study of sustainahle citysystems[J].Journal of Industrial Ecology，2012 ，6（16）：801- 813

[28] ANDWESSOW E.Urhan landscapes and sustainahle cities[J].E-cology and Society，2006（11）：341

[29] GLORIA E， SIK P J.The economics of native plants inresidential landscape designs[J].Landscape and UrhanPlanning，2006，3（78）：229-240.

[30] BERLAND A，SHIFLETT S A，SHUSTER W D， et al.The roleof trees in urhan stormwater manageruent[J].Landscape and Ur-ban Planning，2017（162）：167 - 177.

[31] ABDULLAHI S，PRADHAN B.CIS-hased sustainahle city com-pactness assessment using integration of MCDM，Bayes theoremand RADAR technology[J] Geocarto International， 2015，4（30）：365-387.