【学术动态】用于评估生态系统服务和生物多样性的城市绿色基础设施综合分类 | 2023年第5期

本刊“学术动态（Planning Reviews）”栏目，推介国内外学术书籍和文献报告、关注国际研究动态和前沿热点、分享规划案例研究。本期“城乡可持续发展”专栏，向大家推介一篇关于城市绿色基础设施的研究文献。

（专栏编辑：干靓，同济大学建筑与城市规划学院副教授）

用于评估生态系统服务和生物多样性的城市绿色基础设施综合分类

来源：MORPURGO J, REMME R P, VAN BODEGOM P M. CUGIC: the consolidated urban green infrastructure classification for assessing ecosystem services and biodiversity[J]. Landscape and Urban Planning,2023, 234: 104726.

(图片来源：https://www.sciencedirect.com/journal/landscape-and-urban-planning)

绿色基础设施（green infrastructure, GI） 对于城市环境中的生物多样性和生态系统服务（ecosystem services, ES） 的供给至关重要。绿色基础设施分类方案广泛用于预测和评估GI在城市生物多样性和ES研究中的适用性。然而，GI、ES和生物多样性通常在不同的研究中分别进行调查，未形成统一的分类标准。分类方案的不一致严重阻碍了研究人员对城市环境中生物多样性和生态系统之间的关系、协同效应和潜在权衡的理解。与此同时，分类方案的即时性所带来的歧义也阻碍了政府部门的整体政策、规划和监测方案的制定。因此，对于研究人员、政策制定者和城市规划师来说，对GI有一个全面和一致的理解是十分必要的。为了更好地理解“GI—ES—生物多样性”之间的复杂关系，本文将ES、生物多样性与GI机制相关的标准化定义整合到一个绿色基础设施分类中，提供一个标准化的通用分类方案，为实现一致的空间分析、弥合城市GI研究与生物多样性、ES之间的差距提供科学依据。

本研究关于城市绿色基础设施综合分类（consolidated urban green infrastructure classification, CUGIC） 的主要亮点和研究成果在于：在2010年至2021年间的文献基础上，作者建立了一个综合的城市绿色基础设施分类方案，以适应多功能ES和生物多样性的研究。该分类系统包括两个数据层：第一个数据层包含16 个土地利用和土地覆盖（land-use and land cover, LULC） 类别；第二个数据层包含41个植被类别，描述了在LULC类别内植被结构的变化。该分类系统考虑了植被高度和覆盖度的阈值、植被层数以及常绿或落叶乔木在森林中的优势地位。此外，CUGIC分类系统旨在标准化高度多样的LULC类别，以实现全球交叉可比性，并捕获LULC 类别内植被的变化，从而描述LULC和植被效应。该分类系统为理解城市环境中GI、生物多样性和ES之间的关系提供了一个有意义的框架。

第一，作者对绿色基础设施分类的主题进行识别。作者回顾了2011 年至2021 年间发表的关于GI与ES、生物多样性相关的文献。通过基础尺度（分析主题的论文集所涵盖的论文数量，饱和度的分母）、运行长度（寻找和收集新主题时运行的论文数量，运行中产生的新主题的数量为饱和度的分子） 和新信息阈值（NIR）（通过额外抽样发现新信息的可能性），来衡量GI类型学的主题饱和度（thematic saturation）。应用主题饱和度方法进行半系统回顾，快速识别文献中的主题。

第二，作者对GI类名、定义以及类别特征进行了分析。GI类别（green infrastructure class） 确定方面，作者使用桑基（Sankey） 图将常用的GI类别名称链接到ES和生物多样性分类单元，通过计算ES或生物多样性研究使用GI类别的频率，推断出哪些类别是普遍使用的，哪些类别是固定用于单一ES或生物多样性分类单元的。

绿色基础设施分类定义确定方面，作者将绿色基础设施分类的定义细分为两层——定义主题和定义类型。第一层称为“主题”，由GI类别组成，类别的定义根据共性进行分组。第二层称为类型，嵌套在主题中，对主题所涵盖的GI类别的公共定义进行梳理。

GI类别特征确定方面，作者根据八个特征：土地利用、土地覆盖、大小、高度、植被覆盖度、形态、物种特征、专家意见等对ES与生物多样性的分类单元进行评分。每个ES与生物多样性的分类单元分的定义所涵盖的特征通过二进制分数表达(1 =具备特征，0 =缺席)。使用平均值表示ES与生物多样性的分类单元使用的特定特征(0-1)，使用求和分数表示每ES与生物多样性的分类单元使用所有特征的平均值(0-8)。

第三，基于GI分类方案分析的结果，包括类别名称、定义以及特征分析，作者创建了CUGIC分类体系。作者选择包含LULC （多数GI类别具有的特征，使其涵盖丰富而多样化的GI类别） 的数据层和植被结构特征（包含高度、覆盖度、形态和生长形式） 的数据层。第一数据层标准化高度多样化的LULC类别，以实现全球交叉可比性，第二数据层描述LULC 类别内植被的变化。

第四，作者对CUGIC的应用前景作出展望。CUGIC提供了一个详细而全面的城市绿色基础设施分类，其对跨学科研究、空间分析、制图和城市福利倡议具有重要影响。

科学研究层面，高适用性和灵活性的CUGIC分类系统，可适应与多功能或单一功能ES和生物多样性研究相关的广泛和多样化的情景。CUGIC分类系统允许对LULC 和植被结构指标进行组合映射，丰富了LULC 数据，从而可以更好地表示LULC类型内的空间格局。这种组合提供了更好地建模和分析生物多样性和ES所需的变化，允许调查特定的LULC是否在不考虑植被类型的情况下提供益处，反之亦然。此外，随着GI研究的不断发展，更广泛的ES或类群会被考虑，可能会增加新的GI类，它们是各自的ES或类群的相关驱动因素。届时可通过减少、分解或包括新的类别，对CUGIC进行调整和补充。

实践层面，CUGIC既便于进行城市地区空间分析和绘图，又便于深入了解GI对城市福祉的分布和影响。CUGIC有助于确定和优先考虑基于自然的气候适应解决方案，如绿地、城市森林和绿色屋顶，助力缓解城市热岛效应，改善空气质量，增强城市整体韧性。CUGIC对遥感数据的适用性使其能够进行全球分析，从而在更大的范围进行城市地区空间分析和绘图。同时，通过标准化GI的分类，CUGIC可以促进包括城市规划师和政策制定者在内的多个利益相关者之间更好的沟通和理解，减少与模糊相关的风险，并为城市福祉倡议提供明智的决策。

（供稿：翟启明，同济大学建筑与城市规划学院博士研究生）

本文为《城市规划学刊》原创文章 

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