基于生态系统的适应与减灾理论在国外城市气候规划中的实践研究

童彤 鲍沁星

0 引言

面对日趋严峻的气候变化问题，城市往往更易受到气候变化及相关次生灾害的影响。起初，以减少温室气体排放为目标的缓解措施是应对气候变化的主要方法，然而缓解措施的效果未达预期，如何适应气候变化逐渐成为城市可持续发展的关键议题[1]。随后，借助生态系统的功能适应气候变化的理念被引入传统的适应气候变化（climate change adaption, CCA）与减少灾害风险（disaster risk reduction, DRR）的研究中，逐渐形成基于生态系统的适应（ecosystembased adaptation, EbA）与基于生态系统的减灾（ecosystem-based disaster risk reduction, Eco-DRR）理论。当前，EbA与Eco-DRR理论可帮助城市增强气候适应力与灾害抵御力的观点已得到广泛认可，关于EbA、Eco-DRR的理论研究在国外方兴未艾，国内对这2个理论的相关研究主要处于理论的解读与梳理上，对实践运用的研究涉足较少，且尤为缺乏对二者在城市层面规划实践运用的研究。

本研究立足于城市维度，从气候变化与生态系统的相互影响开始，随后阐述在基于自然的理念引导下EbA与Eco-DRR理论的内涵、差异与协同作用；基于前述研究对国外22个主要城市的气候适应规划文件进行梳理，统计其采用的主要措施方法、重点与特点；以此探讨当前EbA与Eco-DRR理论在城市层面应对气候变化的相关规划实践中的运用情况，为后续中国EbA与Eco-DRR的运用提供借鉴。

1 EbA与Eco-DRR理论的形成、内涵与协同作用

1.1 气候变化与生态系统

随着全球气候变化问题日益突显，当前生态系统难免受到威胁与挑战。例如，联合国政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）在《气候变化与土地特别报告》（Climate Change and Land）中指出[2]：全球变暖导致了极端天气的发生频率、强度和持续时间增加，地中海等部分干旱气候区荒漠化风险增加，冰川消融等一系列变化。这些变化在一定程度上使现有的生态系统平衡面临被打破的风险，并将进一步导致更为复杂的生态、社会与经济问题。

尽管生态系统正面临气候变化的威胁，但其本身对于应对气候变化具有积极的作用。例如，海底的动植物群落有助于从海洋大气中除碳[3]；沿海红树林具有较强的储碳效果，并能降低风浪与潮汐的破坏能力等[4]。正如Malhi等[5]所说：“生态系统在碳循环、水循环等循环中的复杂作用使其有助于缓解与适应气候变化问题。”

1.2 基于自然的理念融入：从CCA、DRR到EbA、Eco-DRR

Lawrence等[6]与Booth等[7]指 出：由 于气候问题具有较强的级联效应，应对气候变化问题具有广泛性与复杂性，需不同学科与机构的参与。在此基础上，CCA理论与DRR理论逐渐形成。IPCC将CCA定义为：“通过调整自然系统、人类社会或经济系统的方式应对现有或预测的气候影响，以便减轻气候变化造成的损害，或利用气候变化带来的有利机会。”[8]基于CCA理论的主要内容，国际层面已经展开了诸如建立气候适应基金[9]、完善评估框架[10]等多种合作。相较于CCA理论，DRR理论则起源于灾难管理领域。随着气候变化造成的灾害频率与破坏力倍增，DRR理论因具有减少灾害脆弱性风险并增强适应力的作用而进入气候变化适应的研究范畴[11]，为应对气候问题增加了相应的灾害学理论与应对策略。

随着适应气候变化相关理论的研究与实践的深入，正如陈梦芸等[12-13]指出：“经济-社会-环境”三者耦合的复合挑战使得单纯的工程技术手段或依赖自然本身的方式已难以满足社会与环境可持续性发展的需求，自然力量在气候适应中的重要作用逐渐受到关注，并与CCA、DRR理论结合形成了EbA与Eco-DRR理论。

EbA概念于2008年《联合国气候变化框架公约》（United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC）中被首次提出[14-15]，随后《生物多样性公约》（Convention on Biological Diversity, CBD）通过两方面阐述了该术语：“EbA利用生物多样性及提供生态系统服务帮助人类适应气候变化问题；EbA通过可持续管理、保护与恢复生态系统增强气候适应能力”[16]。对于EbA理论，Scarano[17]指出，除了提升生态系统自身适应力的内容外，EbA理论更是一种结合生物多样性、生态系统服务与社会经济发展的政策组合；Geneletti等[18]和Pauleit等[15]认为EbA理论相较于传统措施能带来多种社会经济效益；Wamsler等[19]学者认为应将EbA理论纳入城市主流规划。尽管不同的解读各有侧重，但李鑫等[20]指出：当前关于EbA理论的阐述均认同其通过生态系统优化提升城市韧性、恢复生态系统功能的核心内涵。在具体实践中，城市层面的EbA运用主要通过合理管理与利用城市生态系统增强气候适应力，包括蓝绿基础设施的设计与改进（如规划蓝绿空间、建设绿色屋顶等）以及通过生态系统提供的其他类型措施（如采用减少土壤不渗透性的措施等）[18]。当前城市维度的EbA研究已逐渐展开，例如Kazmierczak等[21]开发了以城市指导文件和激励政策等为主的案例数据库，Mcvittie等[22]和Geneletti等[18]研究了欧洲城市的EbA应用等。

Eco-DRR理论是基于生态系统的理论与DRR理论结合所形成的。Estrella等[23]将Eco-DRR理论定义为：“通过对生态系统可持续管理、保护和恢复以减少灾害风险，旨在实现可持续和有弹性的发展。”由于其成因特点，虽然Eco-DRR理论作为城市适应气候变化问题的传统方法的重要补充，但这一概念的理论与实践研究内容大部分依然立足于DRR理论，其实践运用往往围绕社区层面或滨海等某一特定地理区域展开（图1）。

1 EbA与Eco-DRR术语的形成背景与相互关系[15,22]The formation background and interrelationship of EbA and ECO-DRR[15,22]

1.3 EbA与Eco-DRR理论的差异与协同作用

根据前文可知，气候适应与减灾理论随着基于自然理念的融入衍生出了EbA与Eco-DRR理论。相较于基于自然的解决方案（Nature-based Solutions, NbS）本身对整合规划、行动方案与治理方法的侧重，Young等[24]指出：EbA与Eco-DRR作为与具体项目的衔接，二者的主要内容更多地定位于实践。

比较EbA与Eco-DRR 2个概念，在其起源上，EbA产生于气候相关科学，Eco-DRR则在灾难应对中逐渐形成[25]；在主要内容上，EbA着重于增强气候灾害抵御力与对未来的气候变化的适应力，而Eco-DRR包含如地震、落石等非气候灾害的应对[23]；在措施方法上，EbA侧重对气候长期变化及其影响的适应性管理，而Eco-DRR着重于灾害预警、监测、响应、恢复与重建[25]；就监测与评估而言，EbA针对生态系统进行脆弱性评估并制定针对未来变化的规划，而Eco-DRR则更关注环境条件与自然灾害关联的危险性、暴露性[25]。

2种理论虽在起源、侧重点、实施方式等方面存在差异，但由于具有抵御气候灾害这一共同目的，且均基于生态系统管理这一共同方法论，二者具有协同作用的理论基础。在实践运用中许多“适应措施”可以“降低风险”，通过“减少风险”也可以增强“适应”。UNEP指 出[25]：EbA与Eco-DRR的 协同运用首先需构建应对未来气候变化的场景；其次需构建通用的术语、评估工具、数据库与知识库；与此同时，在实施中需要采用适应性管理，二者的制度制定、评估与监测方法也需要跨学科和部门展开。

2 研究方法

根 据 前 文 可 知，EbA与Eco-DRR已 有较清晰的理论内涵，两者相辅相成，并逐渐在多专业、多尺度展开实践。Triyanti[26]、Whelchel[27]、Hölscher[28]等指出亟须变革当前规划，将EbA、Eco-DRR乃至其他理论协同整合并纳入主流；欧盟等组织也积极推动相关项目实践，但总体而言，EbA与Eco-DRR作为新兴概念，其在城市中的实践情况仍需进一步探索。本研究旨在结合当前理论成果统计国外主要城市的气候适应规划文件，通过梳理城市气候适应规划的主要措施，探讨城市层面的气候适应实践中对EbA与Eco-DRR理论的认知与使用情况。本节研究需重点回答 以 下3个 问 题：1）EbA与Eco-DRR理 论在城市气候适应领域是否得到了充分认知并被纳入城市相关规划？2）当前的城市气候适应规划实践中采取了哪些EbA与Eco-DRR措施？3）当前城市应对气候变化的规划方法具有哪些特点？并在最后根据研究结果总结经验、提出建议。

2.1 样本选择

在样本城市的选择上，本研究以Kearney全球城市排名[29]为依据，选择了全球综合实力最强的前25个城市的22个国外城市（表1）。

在样本文件的选择上，由于，城市气候适应规划并无统一标准，经梳理，笔者将城市层面的气候适应文件分为3种类型：1）城市气候适应规划（plan）、行动（action）、韧性战略（resilience strategy）等针对当地气候问题推出的专项文件；2）城市总体规划中的气候适应相关章节，此类城市或许没有制定气候专项文件，但在其他规划设立专题；3）城市环境规划中涉及应对气候的内容。虽然3种文件形式不一，但本质上均为该城市应对气候问题的专项方案。文件选择以该城市最新出台的规划为准，共计31份（表1）。

2.2 措施统计与分类依据

基于表1中文件共梳理出103条气候适应措施。措施分类依据如下：软性措施及灰色措施的分类基于欧洲环境署（EEA）2012年的定义[30]；EbA措 施以Geneletti等[18]于2016年提出的城市地区EbA措施为标准；Eco-DRR措施则参照Estrella等[23]和Mcvittie等[22]提出的分类。

3 统计结果分析

统计结果表明，虽然气候适应文件形式杂乱，但就内容而言已大体形成模式。67%的措施以解决某一具体问题或风险为目的，例如洪水与暴雨、极端高温等；33%的措施旨在提升城市气候适应力而无明确的风险指向（图2）。由此可见当前国外主要城市气候适应规划中更侧重于解决当前气候变化带来的灾害与风险问题，而非适应愈发明显且广泛存在的气候压力。

2 基于措施目的的分类统计Classified statistical results of approaches based on purposes and approaches

上述103条措施按类型可分为：软性措施（即管理类措施）、灰色措施（即传统的工 程 措 施）、EbA措施、Eco-DRR措施4种（图3）。其中软性措施占比61%，在气候适应规划中占有绝对比重，且灰色措施相较于EbA与Eco-DRR措施运用更为广泛，当前城市层面的气候适应规划中EbA与Eco-DRR措施的种类偏少，基于生态系统的规划实践运用仍需进一步拓展。

3 基于措施类型的分类统计Classified statistic results of approaches based on approach type

从使用率角度分析，上述103条措施中使用率在70%以上的共有21个（表2）。其中就软性措施而言，城市正在气候问题上广泛开展多层级、跨区域的合作，强调气候公平，重视公众参与，注重相关数据平台、技术规范与管理体系的建设。灰色措施的重点则集中在建筑与基础设施的改造和优化。虽然EbA与Eco-DRR措施的总体数量明显少于灰色措施与软性措施，但在使用率上更胜一筹：使用率70%以上的21条措施中EbA与Eco-DRR措 施 占 有6条；总 共15条EbA与Eco-DRR措施中有10条措施使用率在50%以上，涉及应对高温、洪涝、干旱、粮食短缺、废弃物处理等多个方面（图4）。

表2 使用率在70%以上的措施清单Tab. 2 List of approaches with over 70% utilization rate

4 EbA、Eco-DRR措施及其使用率EbA and Eco-DRR approaches and their utilization rate

目前，EbA与Eco-DRR措施在应对高温方面的运用较为广泛。22个城市均通过植树造林、优化城市绿化来增强高温适应性。例如，在过去15年间悉尼在城市街道增植了约15 000颗树木[31]；芝加哥不仅每年拨款约6 000万元人民币用以在公共区域植树，还通过政府网站提供私人庭院免费植树服务[32]。绿色屋顶等绿色基础设施措施在应对高温天气、雨水管理等方面的综合效益使使用率高达91%。例如，巴塞罗那将绿色屋顶建设纳入全市绿色走廊规划并制定《露台与绿色屋顶指南》以提供技术指导[33]；纽约在2019年通过法令要求所有新建筑必须拥有绿色屋顶或在屋顶覆盖太阳能电池板[34]。增加、优化公园与开放空间的方法也被91%的城市所采用，该措施有利于缓解城市热岛效应，增强防灾应急能力并具有极强的社会效益。例如：伦敦制定了《伦敦绿色网络》并成立绿色空间委员会以整合当前的绿色空间系统[35]；洛杉矶计划在2050年前使所有市民居住区约800 m（0.5英里）范围内都有公园或开放空间[36]。相较之下，通过设计增加通风与遮阴的方法由于受到城市本身现状的限制，使用率较低，而且不同城市的运用方式差异较大。例如，华盛顿特区基于城市热力图在热岛效应突出的地方增加公园、遮阴绿廊与饮水点的建设[37]；伦敦则从建筑入手对其被动式通风设计与遮阴提出要求[38]。

在增强洪水与暴雨适应力方面，大多数城市都关注到了城市绿地、绿色屋顶甚至行道树在雨水收集方面的作用。例如，墨尔本自2006年起在行道树下安装雨水收集池以拦截雨水径流[39]；波士顿、巴塞罗那等则对绿色屋顶建设提出雨水收集的设计要求。雨水花园等雨水收集管理系统获得了86%的运用率，增加生态湿地以及减少不透水表面的运用也分别获得了82%与77%的运用率。除此之外，68%的城市通过恢复部分洪泛湿地或海滩区域以增强洪水灾害适应力。总体而言，基于生态系统的水管理方法通常不需要大兴土木的推翻重建，可通过相对低成本的改造增强城市韧性的同时兼具多重效益。

已有59%的城市关注到EbA与Eco-DRR措施对改善当地粮食缺乏问题的作用。其中，13个城市指出要发展都市农业；5个城市提出适当转化城市绿地用以种植粮食或生态放牧。例如，巴黎通过“Parisculteurs”计划增加100 hm2绿色屋顶或墙壁，并将其1/3用以发展都市农业[40]。就废弃物问题而言，45%的城市提出要对其进行可持续管理，例如：芝加哥在《在城市设计中加入绿色》中指出要将落叶等其他庭院废弃物堆肥处理[41]，伦敦提出地方废弃物回收/堆肥要力争在2020年超过50%[38]。

就EbA与Eco-DRR理论运用而言，几乎没有文件直接引用EbA或Eco-DRR概念，即当前理论研究成果与实践运用存在断层，这与Geneletti[18]、Zölch[42]等观察到的情况类似。不过纽约、洛杉矶、马德里与墨尔本已在其气候适应文件中提及NbS理论，其余城市的气候文件中也间接采用了“生态系统服务”“蓝色、绿色基础设施”等与EbA、Eco-DRR概念相关的内容，并强调其具有“无悔”（noregret）、多重功能等基于生态系统的特性。可见虽然国外主要城市的气候适应规划中EbA与Eco-DRR理论尚未得到系统的运用，但其内容已被大多数城市认可，并普遍采取了EbA与Eco-DRR的相关措施。

4 结论与建议

EbA与Eco-DRR理 论 作 为NbS理 论 的重要内容，研究其在国外城市的运用经验将拓展国内风景园林理论与规划设计研究边界，有助于中国对接国外相关理论与实践研究进展，构建中国与他国交流生态治理经验的共同语汇，为未来中国与国外城市合作应对气候问题搭建桥梁。通过本研究可知，当前国外主要城市的气候适应规划虽无范式，但其采取的方法已初具模式。城市在应对气候灾害方面倾注了更多注意力，软性措施和传统的工程措施仍然是主要的气候应对方法。当前城市中广泛采用的EbA与Eco-DRR措施主要应对洪水暴雨与极端高温2个问题，在处理废弃物、应对干旱等方面有待拓展，在城市滨海区等环境中的运用研究较为空白。总体而言，EbA与Eco-DRR理论在城市适应气候变化中尚未得到系统的运用，但其部分理论内容与措施已运用在相关实践中，如何填补理论与实践的断层需要更多的研究。

EbA与Eco-DRR作为新兴概念，其在城市维度的理论与实践研究仍需继续探索。二者作为NbS理论的一环，涉及生态系统服务、自然资本等一系列相关概念，其内涵差异、侧重点与案例均需要进一步展开研究，以促进国内对NbS理论的系统性与深层次理解；此外，EbA与Eco-DRR理论与措施虽已得到一定程度的运用，但其依然缺乏较为明确的效益评估标准与相应的实施平台建设，这是未来需要重点研究的问题。

Zölch[42]、Wamsler[43]等学者均指出需将EbA与Eco-DRR乃至更多NbS理论纳入主流规划领域，而当前研究表明要实现这一目标依然任重而道远：1）气候变化涉及多个学科，也涉及灾害管理、城市建设的多种组织机构，不同区域与层级的机构在规划制定与实施配合中容易缺位与脱节[44-46]；2）当前城市气候相关规划文件普遍缺乏细节性措施，一些项目建成后亦缺乏完善的运营维护，这些问题使得规划的持续推进与维持情况不够乐观；3）气候问题的政治博弈属性导致一些规划的延续性较差。未来中国制定相关规划措施时，需关注其在实施过程中存在的专业、机构、体系间的信息与制度障碍，解决其效益量化与评估标准制定的难题，增强规划的实操性。应借助中国制度优势，通过NbS理论的特点弥合差异、突破桎梏，通过自上而下的政策推动与自下而上的实践反馈形成更为综合的城市气候适应模式。

图表来源(Sources of Figures and Tables)：

图1由作者参考文献[15, 22]绘制，其余图表均由作者绘制。