劉佳坤,吝 濤,*,趙 宇,林美霞,邢 莉,李新虎,張國(guó)欽,葉 紅

1 中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所,城市環(huán)境與健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廈門(mén) 361021 2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 北京 100049 3 廈門(mén)大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院, 廈門(mén) 361005

進(jìn)入21世紀(jì),全世界居住在城市的人口超過(guò)一半且呈上升趨勢(shì),城市維持著全球上絕大部分經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動(dòng)和機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)[1]。然而,氣候?yàn)?zāi)害(例如：暴風(fēng)雨、極端氣候)、食品安全、水資源管理和人群健康等問(wèn)題正逐漸成為城市實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要,甚至主要挑戰(zhàn)[2-3]。傳統(tǒng)抵御自然災(zāi)害的人造工程盡管成本巨大,但是效果其實(shí)并不理想,甚至?xí)斐筛筘?fù)面效應(yīng)[4]。近年來(lái),生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的優(yōu)點(diǎn)被廣泛的證實(shí),也越來(lái)越受到科學(xué)和決策層的重視[5- 10]。因此部分國(guó)家政府和世界組織機(jī)構(gòu)開(kāi)始通過(guò)學(xué)術(shù)科研,從大自然中尋求緩解城市生態(tài)環(huán)境壓力以及工業(yè)化引起的社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的解決途徑[11]。國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)經(jīng)過(guò)內(nèi)部專(zhuān)家討論曾于2002年提出了NBSs(Nature-based Solutions)的術(shù)語(yǔ),但該理念并未正式形成和提出；2015年以歐盟委員會(huì)為核心組織的多學(xué)科專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)正式以政策的形式提出了自然解決途徑(Nature-based Solutions,NBSs)的概念,指“來(lái)源于自然并依托于自然的解決途徑,通過(guò)高效利用資源且具有較強(qiáng)適應(yīng)性的方式來(lái)應(yīng)對(duì)多樣化的挑戰(zhàn),并確保同時(shí)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益[8]”。同年,歐盟提出基于自然解決途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)以下四個(gè)目標(biāo)：(1)可持續(xù)城市化、(2)修復(fù)退化的生態(tài)系統(tǒng)、(3)緩解和應(yīng)對(duì)氣候變化、(4)提高風(fēng)險(xiǎn)管理和生態(tài)恢復(fù)力[11]。

自然解決途徑的概念非憑空而生,在很大程度上是從已有的概念中發(fā)展而來(lái),尤其是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)[12]和藍(lán)綠基礎(chǔ)設(shè)施[13],其他還涉及自然農(nóng)業(yè)系統(tǒng)[14]、生態(tài)工程[15]、天然保水措施[16]、生態(tài)系統(tǒng)管理[17]、恢復(fù)力[16]等。從某種程度上來(lái)說(shuō),自然解決途徑是一種創(chuàng)新的生態(tài)設(shè)計(jì)理念,從設(shè)計(jì)的層面強(qiáng)化生態(tài)意識(shí),在滿(mǎn)足人類(lèi)發(fā)展生存的基礎(chǔ)上,運(yùn)用生態(tài)設(shè)計(jì)達(dá)到人與自然和諧共處、資源可持續(xù)利用的目的[18-19]。兩者都基于自然具有為人類(lèi)生活和生產(chǎn)活動(dòng)提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的功能[5-6,20-21]。但傳統(tǒng)生態(tài)設(shè)計(jì)雖然重視對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的融合,并不將其作為主導(dǎo),缺乏對(duì)生態(tài)學(xué)原理和智慧的充分理解和運(yùn)用,以及對(duì)實(shí)現(xiàn)途徑的經(jīng)濟(jì)性考量；而自然解決途徑則強(qiáng)調(diào)通過(guò)發(fā)揮自然生態(tài)系統(tǒng)自身服務(wù)功能,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)更加可持續(xù)的解決方案。Keesstra等[22]人將NBSs與傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)對(duì)比的優(yōu)勢(shì)總結(jié)為三個(gè)：(1)充分利用而不是改造和對(duì)抗自然力；(2)低經(jīng)濟(jì)成本,適用于財(cái)力有限的地區(qū)；(3)尋求實(shí)現(xiàn)多種效益的綜合,而不是強(qiáng)調(diào)單個(gè)功能。簡(jiǎn)而言之,自然解決途徑是一種基于生態(tài)學(xué)智慧的更有效和更具有成本效益的解決措施。

作為人類(lèi)文明創(chuàng)造和傳承的主要棲息地,城市是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的主要場(chǎng)地,目前全球可持續(xù)發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)也集中在城市之中,且當(dāng)代城市發(fā)展越來(lái)越強(qiáng)調(diào)生態(tài)設(shè)計(jì),通過(guò)建設(shè)“綠色”景觀(guān)代替 “灰色”景觀(guān),從而恢復(fù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,實(shí)現(xiàn)富有彈性(Resilience)的生態(tài)系統(tǒng)和健康社會(huì)。目前中國(guó)知網(wǎng)(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有與自然解決途徑研究相關(guān)的文獻(xiàn),Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)中由中國(guó)作者發(fā)表的與NBSs相關(guān)的英文文獻(xiàn)也僅有10篇(截止于2018年12月31日)。基于此,本文首次對(duì)“自然解決途徑”全球范圍內(nèi)的研究進(jìn)行文獻(xiàn)回顧和文獻(xiàn)計(jì)量分析,通過(guò)對(duì)城市自然解決途徑的實(shí)例研究、熱點(diǎn)研究關(guān)鍵詞及主要研究力量進(jìn)行調(diào)查分析,以期促進(jìn)自然解決途徑研究及實(shí)踐在中國(guó)的發(fā)展,同時(shí)為城市生態(tài)設(shè)計(jì)和可持續(xù)發(fā)展提供新視野和新技術(shù)。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)是美國(guó)科學(xué)情報(bào)研究所(Institute for Scientific Information, ISI)開(kāi)發(fā)的引文數(shù)據(jù)庫(kù),其收錄的文獻(xiàn)涉及學(xué)科多涵蓋范圍廣,且收錄了世界范圍內(nèi)具有重大影響力的科研成果,Web of Science引文數(shù)據(jù)庫(kù)是目前全世界提供文獻(xiàn)回溯數(shù)據(jù)最強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)。本研究所使用的數(shù)據(jù)來(lái)源于Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)采集時(shí)間為截止2018年12月31日。文獻(xiàn)檢索過(guò)程中以“NBS or nature-based solution or nature-based solutions”作為主題檢索的基本檢索條件,同時(shí)以“urban or city or cities”作為主題檢索的限制條件,以所有年份(1864—2018)的檢索結(jié)果作為最終數(shù)據(jù)來(lái)源,共檢索得到187篇文獻(xiàn),其中來(lái)自于Web of Science核心數(shù)據(jù)庫(kù)的文獻(xiàn)有154篇。為確保Web of Science核心數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到的文獻(xiàn)均為與自然解決途徑相關(guān)的文章,對(duì)檢索到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗,剔除其中發(fā)表年限較早的與物理和化學(xué)領(lǐng)域研究相關(guān)的文獻(xiàn)(其涉及的NBS多指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局(National Bureau of Standards))和部分與醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域相關(guān)的文獻(xiàn)(其涉及的NBS多指新生兒血點(diǎn)(newborn blood spot)),僅85篇文獻(xiàn)的研究?jī)?nèi)容與城市領(lǐng)域的自然解決途徑確切相關(guān),以此作為最終數(shù)據(jù)源。

1.2 研究方法

文獻(xiàn)計(jì)量法是科學(xué)研究和情報(bào)學(xué)研究常用的方法之一。利用文獻(xiàn)計(jì)量法,可以了解某學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展方向與動(dòng)態(tài)[23],在城市領(lǐng)域的研究中也有著廣泛的應(yīng)用[24- 27]。VOSviewer是由Nees Jan van Eck和Ludo Waltman開(kāi)發(fā)的用于文獻(xiàn)計(jì)量分析的可視化軟件,基于文獻(xiàn)共引和共被引原理[28],從整體把握研究對(duì)象探索整個(gè)領(lǐng)域的研究主題[29]。本研究利用VOSviewer軟件,對(duì)自然解決途徑研究的熱點(diǎn)話(huà)題、主要參與國(guó)和主要機(jī)構(gòu)等進(jìn)行文獻(xiàn)可視化分析。

2 城市自然解決途徑研究文獻(xiàn)計(jì)量分析

2.1 文獻(xiàn)回顧分析

圖1 2015—2018年間各年份發(fā)表的與城市NBSs相關(guān)的文章的數(shù)量Fig.1 The number of papers related to NBSs in cities published from 2015 to 2018

通過(guò)文獻(xiàn)回顧分析可以發(fā)現(xiàn),歐盟是自然解決途徑這一概念的正式提出者和相關(guān)措施推廣實(shí)施的主要推動(dòng)者。NBSs的概念提出后,2015年至2018年間有關(guān)城市NBSs的研究論文逐漸增多(圖1)。2015年僅有1篇文獻(xiàn)的研究主題與城市領(lǐng)域的NBSs相關(guān)。2016年增加到14篇,其中4篇論文從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的角度對(duì)基于自然方式的解決途徑進(jìn)行探討,3篇文章從應(yīng)對(duì)氣候變化的視野對(duì)NBSs進(jìn)行了研究討論,余下7篇文獻(xiàn)中有6篇文章以城市中的綠色基礎(chǔ)設(shè)施和自然生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施為切入點(diǎn)對(duì)NBSs進(jìn)行研究。2017年有關(guān)城市NBSs研究的文章數(shù)量增加到34篇,其中涉及健康和人類(lèi)福祉的研究論文占23.53%,關(guān)注氣候變化和自然解決途徑文章的占比為23.53%,以綠色基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為焦點(diǎn)對(duì)NBSs進(jìn)行研究的文章占50%,另有少許文章從公共政策和社會(huì)適應(yīng)力的角度對(duì)NBSs進(jìn)行研究。2018年共有36篇文獻(xiàn)的研究主題與NBSs相關(guān),其中超過(guò)一半的文獻(xiàn)(52.78%)是對(duì)NBSs的具體實(shí)證研究,16.67%的文章為對(duì)NBSs降低風(fēng)險(xiǎn)災(zāi)害以及進(jìn)行海岸帶防護(hù)的研究,部分文獻(xiàn)(13.89%)將政策與管理制度同NBSs相結(jié)合進(jìn)行探索,少數(shù)文章提出在NBSs中應(yīng)該強(qiáng)調(diào)利益相關(guān)者和市場(chǎng)公司作用。

2.2 自然解決途徑在全球范圍的實(shí)施

對(duì)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)清洗后的文章進(jìn)行整理,列出文獻(xiàn)中涉及的案例研究地(圖2)。85篇文獻(xiàn)中共選擇114個(gè)案例研究城市、地區(qū)或國(guó)家對(duì)NBSs進(jìn)行研究探討,共涉及47個(gè)國(guó)家,占全球國(guó)家和地區(qū)總數(shù)的20.98%。從目前所發(fā)表的文獻(xiàn)來(lái)看,不同案例地區(qū)對(duì)NBSs應(yīng)用研究的深度有明顯的差異,多數(shù)案例是對(duì)已有實(shí)施工程中采用的可以歸納為自然解決途徑的某些方法或者經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)凝練,例如Morris等[30]對(duì)美國(guó)38個(gè)海岸帶防護(hù)案例進(jìn)行了對(duì)比總結(jié),把其中利用紅樹(shù)林、鹽沼、海草、貝類(lèi)礁石等基于自然方式的修復(fù)措施歸為自然解決途徑；van der Jagt等[31]對(duì)歐盟5個(gè)成員國(guó)的城市社區(qū)花園進(jìn)行了比較研究,指出城市社區(qū)花園能夠?yàn)榫用裉峁蕵?lè)休閑、接觸自然和種植健康食物的場(chǎng)所和機(jī)會(huì),是建設(shè)彈性城市的有效自然解決途徑；Shafray和Kim[32]以首爾為案例研究地,通過(guò)對(duì)清溪川生態(tài)改造工程、首爾路自然環(huán)境修復(fù)工程以及小型社區(qū)花園修建工程的回顧研究,將融入自然生態(tài)要素的修復(fù)改造工程認(rèn)為是提高城市空間再生力的重要自然解決途徑。其中,真正面向城市NBSs系統(tǒng)性研發(fā)案例比較少,如Versini等[33]以巴黎為案例研究地,得出城市藍(lán)綠基礎(chǔ)設(shè)施可以減少約90%的暴雨徑流量,藍(lán)綠基礎(chǔ)設(shè)施可以作為城市減少暴雨徑流的有效自然解決途徑；Rafael等[34]選擇波爾圖典型的城市建成區(qū)作為研究對(duì)象,得出“綠色”城區(qū)與“灰色”城區(qū)相比,自然解決途徑能夠減少約19%的氮氧化物和16%的PM10。本文獲取的114個(gè)案例城市、地區(qū)和國(guó)家中,基于城市尺度的案例研究地共72個(gè),主要分布于5個(gè)大洲(歐洲、北美洲、亞洲、南美洲、大洋洲),其中絕大部分案例研究地位于歐洲地區(qū),9.72%的案例研究城市位于亞洲,美洲占8.33%,大洋洲僅有澳大利亞的墨爾本被選作案例城市對(duì)NBSs進(jìn)行研究。作為NBSs研究對(duì)象的47個(gè)國(guó)家中有26個(gè)國(guó)家位于歐洲地區(qū),占總數(shù)的55.32%；美洲有10個(gè)國(guó)家(21.28%)；亞洲有9個(gè)國(guó)家,分別為中國(guó)、韓國(guó)、越南、蒙古、孟加拉、菲律賓、緬甸、新加坡和日本；非洲和大洋洲各一個(gè)國(guó)家,分別為南非和澳大利亞。涉及案例研究城市最多的國(guó)家是西班牙,共有24個(gè)城市作為NBSs的研究對(duì)象；瑞典7個(gè),居第二位；英國(guó)6個(gè),排第三；中國(guó)共有4個(gè)城市(北京、上海、重慶、嘉義)和一個(gè)地區(qū)(東部地區(qū))參與NBSs的研究和探索；德國(guó)、羅馬尼亞和意大利各有3個(gè)城市被選作案例研究地對(duì)NBSs進(jìn)行研究。從整體情況來(lái)看,目前歐洲是自然解決途徑研究和實(shí)踐的主戰(zhàn)場(chǎng),其次亞洲和美洲國(guó)家作為案例研究地參與到自然解決途徑研究和實(shí)施的戰(zhàn)略之中,亞洲主要以中國(guó)為代表,目前非洲僅有少數(shù)國(guó)家或者城市被選作案例研究地對(duì)自然解決途徑進(jìn)行案例研究。

圖2 城市領(lǐng)域NBSs案例研究地的全球分布Fig.2 Global distribution of case studies of NBSs research in urban area

2.3 研究熱點(diǎn)關(guān)鍵詞分析

對(duì)清洗后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,利用VOSviewer軟件進(jìn)行可視化分析。85篇文獻(xiàn)中共記錄796個(gè)關(guān)鍵詞,選取其中出現(xiàn)頻次不小于5次的關(guān)鍵詞進(jìn)行分析,共記錄27個(gè)。VOSviewer軟件將城市NBSs相關(guān)研究的關(guān)鍵詞自動(dòng)歸納為4個(gè)族群,并用不同的顏色以示區(qū)分,表征不同研究熱點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性(圖3)。藍(lán)色族群類(lèi)關(guān)鍵詞主要包括生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、自然解決途徑、氣候變化和健康,表征當(dāng)前城市NBSs主要是和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)以及氣候變化相關(guān),同時(shí)也關(guān)注健康和可持續(xù)發(fā)展。紅色族群類(lèi)關(guān)鍵詞主要有生物多樣性、管理和彈性,說(shuō)明NBSs中關(guān)于生物多樣性的研究多涉及系統(tǒng)框架的治理與管理,同時(shí)注重彈性保護(hù)。綠色族群類(lèi)關(guān)鍵詞主要為綠色基礎(chǔ)設(shè)施、區(qū)域和人類(lèi)健康,表明NBSs研究中區(qū)域綠色基礎(chǔ)設(shè)施較為廣泛的聯(lián)系到人類(lèi)健康和環(huán)境污染,同時(shí)也涉及城市規(guī)劃與服務(wù)。黃色族群類(lèi)中的主要關(guān)鍵詞為城市、影響、效益和利益,說(shuō)明城市尺度范圍的系統(tǒng)研究多考慮NBSs帶來(lái)的影響及其利益績(jī)效。

圖3 城市領(lǐng)域NBSs研究關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)圖Fig.3 key words network of NBSs research in urban area

排名前20的關(guān)鍵詞如表1所示(含等頻詞),其中出現(xiàn)頻率超過(guò)20次的有5個(gè),10—20次之間的有5個(gè),其余各關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻率均小于10次。根據(jù)關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率的高低,本文將NBSs相關(guān)研究熱點(diǎn)分為四類(lèi),其中出現(xiàn)頻率最高的是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),代表性的工作包括：Camps-Calvet[35]和Langemeyer等[36]人對(duì)巴塞羅那27個(gè)城市園林的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)(共涉及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品、生態(tài)調(diào)節(jié)功能、棲息地支持和社會(huì)文化服務(wù)4個(gè)方面)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)城市園林提供的社會(huì)文化服務(wù)價(jià)值最高,且老年人、低收入群體和移民是最大受益者,認(rèn)為城市園林將成為應(yīng)對(duì)城市政策挑戰(zhàn)和環(huán)境管理的重要自然解決途徑；Lafortezza等[37]評(píng)估了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在不同空間和實(shí)踐尺度上的權(quán)衡和協(xié)同作用,指出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)應(yīng)與高效的NBSs相結(jié)合。Kremer等[38]人通過(guò)對(duì)歐洲和美國(guó)7個(gè)案例城市生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的比較研究,提出NBSs研究需要跨部門(mén)、跨學(xué)科,并在多尺度上開(kāi)展,能夠?yàn)槌鞘泻屯恋毓芾硖峁﹫?jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)。第2類(lèi)高頻詞為綠色基礎(chǔ)設(shè)施,代表性的工作包括：Rafael[34]以波爾圖典型的城市建成區(qū)為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)城市中的綠色基礎(chǔ)設(shè)施能夠有效的降低空氣污染物中氮氧化物和PM10的濃度,認(rèn)為NBSs能夠有效的改善空氣質(zhì)量促進(jìn)城市環(huán)境的可持續(xù)性；Liquete等[39]對(duì)馬焦雷湖周邊地區(qū)多功能綠色基礎(chǔ)設(shè)施提供的環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評(píng)估,認(rèn)為綠色基礎(chǔ)設(shè)施在水凈化和防洪方面,相比灰色基礎(chǔ)設(shè)施而言具有相等甚至更好的效益；Green等[40]通過(guò)對(duì)溫哥華和倫敦典型案例的研究,認(rèn)為投資綠色基礎(chǔ)設(shè)施可以增加生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值,降低其脆弱性以及減少應(yīng)對(duì)氣候和環(huán)境變化的成本。氣候變化是第3類(lèi)出現(xiàn)頻率較高的熱點(diǎn)詞匯,代表性的工作包括：Fink[41]從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的角度闡述了NBSs在城市應(yīng)對(duì)及適應(yīng)氣候變化的重要性,認(rèn)為NBSs有利于增進(jìn)人類(lèi)健康和福祉,同時(shí)也能夠緩解城市碳排并增強(qiáng)城市可持續(xù)性；Zimmermann等[42]人通過(guò)對(duì)阿根廷羅薩里奧在4個(gè)不同場(chǎng)景下洪水徑流系數(shù)的研究,認(rèn)為改善城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施能夠有效應(yīng)對(duì)氣候變化引起的洪災(zāi)；Kabisch等[16]人建立了評(píng)估NBSs有效性的指標(biāo),并探索了NBSs的現(xiàn)有障礙和潛在機(jī)會(huì),認(rèn)為NBSs是緩解氣候變化的有效工具。第4類(lèi)熱點(diǎn)詞匯是人類(lèi)健康與福祉,代表性的工作包括：Vujcic等[43]人通過(guò)跨學(xué)科聯(lián)合研究城市自然生態(tài)環(huán)境與人類(lèi)心理健康的聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)NBSs(園藝療法)能有效的幫助參與者改善壓力、抑郁和焦慮等狀況。Van den Bosch和Sang[44]對(duì)NBSs與城市人群生理健康的聯(lián)系進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)基于自然方式的解決途徑能夠調(diào)節(jié)與心血管疾病相關(guān)的死亡率,有益于城市人群公共健康。

表1 城市領(lǐng)域NBSs研究中具有較強(qiáng)連接關(guān)系的關(guān)鍵詞

2.4 研究力量分析

2.4.1主要研究國(guó)家

本文通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量法分析參與NBSs研究的主要國(guó)家,發(fā)文數(shù)量排前20的國(guó)家如表2所示,其中6個(gè)國(guó)家的發(fā)文數(shù)量超過(guò)10篇,11個(gè)國(guó)家超過(guò)5篇。至2018年止,共有47個(gè)國(guó)家參與到自然解決途徑的研究領(lǐng)域中(圖4)。意大利在該領(lǐng)域中發(fā)表文章數(shù)量最多(17篇)；瑞典發(fā)文數(shù)量居第二位(16篇)；其次為美國(guó)(14篇)、德國(guó)(13篇)、荷蘭(11篇)和中國(guó)(10篇)。發(fā)文年份最早的國(guó)家為奧地利(2015年)；德國(guó)、英國(guó)、美國(guó)、挪威、比利時(shí)的平均發(fā)文年份為2016年；2017年初發(fā)文較多的國(guó)家主要是瑞典、荷蘭、瑞士、意大利和西班牙；中國(guó)、葡萄牙、蘇格蘭和澳大利亞是2017年下半年發(fā)表與自然解決途徑相關(guān)文章的主要國(guó)家；2018年發(fā)表與自然解決途徑相關(guān)文章的國(guó)家有立陶宛。意大利、瑞典、美國(guó)、德國(guó)和荷蘭在國(guó)家合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖譜中較為醒目,其發(fā)文數(shù)量均在10篇以上。瑞典的發(fā)文數(shù)量和文獻(xiàn)被引次數(shù)均排第二,德國(guó)累計(jì)發(fā)文數(shù)量13篇位居第四,但其總被引次數(shù)排名第一。從所發(fā)表文章的被引用次數(shù)來(lái)看,被引次數(shù)超過(guò)50次的有7個(gè)國(guó)家(德國(guó)、瑞典、荷蘭、奧地利、美國(guó)、意大利、比利時(shí)),意大利的發(fā)文數(shù)量雖然居第一,但其文獻(xiàn)被引次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于德國(guó)和瑞典。中國(guó)的發(fā)文數(shù)量與荷蘭僅相差1篇,但中國(guó)所發(fā)文章的被引次數(shù)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于荷蘭；奧地利的發(fā)文數(shù)量不及荷蘭的一半,但其所發(fā)表文章的被引次數(shù)卻相差不大(表2)。

圖4 城市領(lǐng)域NBSs研究中涉及的國(guó)家(地區(qū))合作網(wǎng)絡(luò)圖譜Fig.4 Map of national (province) cooperation networks of NBSs research in urban area

2.4.2主要研究機(jī)構(gòu)

所發(fā)表的與城市自然解決途徑相關(guān)的文章共涉及233個(gè)機(jī)構(gòu),其中148個(gè)機(jī)構(gòu)之間存在合作聯(lián)系(圖5)。但各個(gè)機(jī)構(gòu)發(fā)文的數(shù)量并不高,現(xiàn)有發(fā)文數(shù)量不少于5篇的機(jī)構(gòu)共有5個(gè),分別是巴里大學(xué)(7篇)、密歇根州立大學(xué)(7篇)、斯德哥摩爾大學(xué)(6篇)、慕尼黑理工大學(xué)(5篇)、巴塞羅那自治大學(xué)(5篇)。發(fā)文數(shù)量排前20的機(jī)構(gòu)中,有18家機(jī)構(gòu)位于歐洲國(guó)家,僅密歇根州立大學(xué)和英屬哥倫比亞大學(xué)位于北美洲。德國(guó)共有4所科研學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的發(fā)文數(shù)量位于前20名,分別是柏林洪堡大學(xué)、慕尼黑理工大學(xué)、赫爾姆霍爾茨環(huán)境研究中心和德國(guó)綜合生物多樣性研究中心,其中慕尼黑理工大學(xué)和柏林洪堡大學(xué)的發(fā)文數(shù)分別為5篇和4篇,文獻(xiàn)被引用次數(shù)分別為70次和52次；赫爾姆霍爾茨環(huán)境研究中心和德國(guó)綜合生物多樣性研究中心的發(fā)文數(shù)量分別為3篇和2篇,文獻(xiàn)被引用次數(shù)均為46次(表3)。相比于其他科研機(jī)構(gòu)所發(fā)文章的被引次數(shù),德國(guó)目前在自然解決途徑研究領(lǐng)域擁有較大的影響力。此外,荷蘭的伊拉斯姆斯大學(xué)、巴塞羅那自治大學(xué)、瑞典斯德哥爾摩大學(xué)、挪威自然研究所、挪威生命科學(xué)大學(xué)所發(fā)文章的被引次數(shù)也相對(duì)較高。中國(guó)對(duì)NBSs研究的起步時(shí)間較晚,目前所發(fā)文章的被引次數(shù)整體較低；目前共有17所大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)參與自然解決途徑的研究,其中6所高校位于中國(guó)香港,其余高校分別位于北京(北京林業(yè)大學(xué)、中國(guó)林業(yè)科學(xué)院)、上海(上海交通大學(xué)、上海師范大學(xué))、南京(東南大學(xué))、浙江(浙江大學(xué))、深圳(南方科技大學(xué))、山東(山東大學(xué))和重慶(重慶大學(xué))。香港大學(xué)、香港教育大學(xué)和香港理工大學(xué)參與發(fā)表的文章數(shù)最多(共計(jì)6篇),且其被引次數(shù)也最高。

表2 NBSs研究領(lǐng)域中發(fā)表文章數(shù)量前20的國(guó)家

從發(fā)文機(jī)構(gòu)的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖譜中可以看出,2015年的發(fā)文機(jī)構(gòu)主要是以環(huán)境保護(hù)和觀(guān)察中心(CRIOBE)為代表。 赫爾姆霍爾茨環(huán)境研究中心和德國(guó)綜合生物多樣性研究中心是2016年上半年發(fā)表與自然解決途徑相關(guān)文獻(xiàn)的主要機(jī)構(gòu)；2016下半年對(duì)自然解決途徑研究的主要科研陣地則轉(zhuǎn)移到慕尼黑理工大學(xué)、挪威自然研究所、柏林洪堡大學(xué)、歐盟委員會(huì)和斯德哥爾摩大學(xué)等學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。2017年,以密歇根州立大學(xué)、羅茲大學(xué)、隆德大學(xué)、里斯本大學(xué)、英屬哥倫比亞大學(xué)、瑞典農(nóng)業(yè)科學(xué)大學(xué)和香港大學(xué)、香港理工大學(xué)等為主的科研學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)對(duì)自然解決途徑進(jìn)行了研究。北京林業(yè)大學(xué)、瑞典皇家理工學(xué)院、上海交通大學(xué)和埃武拉大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)也成為后起之秀,在2018年積極的加入自然解決途徑的研究探索之中。

圖5 城市領(lǐng)域NBSs研究發(fā)文機(jī)構(gòu)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖譜Fig.5 Network map 之‘of the relationship between the organization of NBSs research in urban area

機(jī)構(gòu)Organization文章數(shù)Documents被引次數(shù)Citations總聯(lián)系強(qiáng)度Total link strength機(jī)構(gòu)Organization文章數(shù)Documents被引次數(shù)Citations總聯(lián)系強(qiáng)度Total link strength密歇根州立大學(xué)(Michigan state university)730140英屬哥倫比亞大學(xué)(University of British Columbia)411146巴里大學(xué)(University of Bari Al-do Moro)730139里斯本大學(xué)(University of Lisbon)4227斯德哥爾摩大學(xué)(Stockholms univer-sitet)64274伊拉斯姆斯大學(xué)(Erasmus University)35235慕尼黑理工大學(xué)(Technische Universit?t München)57056赫爾姆霍爾茨環(huán)境研究中心(Helmholtz-Centre for Environmental Research-UFZ)34624巴塞羅那自治大學(xué)(Universitat Autònoma de Barcelona) 54246瑞典農(nóng)業(yè)科技大學(xué)(Swedish University of Agricultural Sciences)310148柏林洪堡大學(xué)(Humboldt university)45252佛羅倫薩大學(xué)(University of Florence)3418挪威自然研究所(Norwegian Institute for Nature Research)44243國(guó)立羅薩里奧大學(xué)(Universidad Nacional de Rosario)334挪威生命科學(xué)大學(xué)(Norwegian University of Life Sciences)44243瓦格寧根大學(xué)(Wageningen University)3229瑞典隆德大學(xué)(Lunds universitet)43418德國(guó)綜合生物多樣性研究中心(German Centre for Integra-tive Biodiversity Research)2465羅茲大學(xué)(University of Lodz)42316世界自然保護(hù)聯(lián)盟(International Union for Conservation of Nature)23831

3 結(jié)論與展望

NBSs是近幾年生態(tài)學(xué)應(yīng)用研究的熱點(diǎn),其理念是綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益,引入自然生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能用來(lái)修復(fù)、恢復(fù)甚至提升城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施水平,進(jìn)而解決城市面臨的可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)。本文基于VOSviewer文獻(xiàn)計(jì)量分析軟件對(duì)城市背景下自然解決途徑研究的熱點(diǎn)關(guān)鍵詞、主要研究國(guó)家、機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵作者,以及自然解決途徑案例研究地在全球范圍的分布進(jìn)行了全面的分析。發(fā)現(xiàn)：

(1)歐盟是自然解決途徑這一概念的正式提出者和發(fā)展的主要推動(dòng)者。2015年至2018年有關(guān)城市NBSs的研究論文逐漸增多,從目前來(lái)看,多數(shù)案例是對(duì)已有實(shí)施工程中采用的可以歸納為自然解決途徑的某些方法或者經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)凝練。自然解決途徑的案例研究地分布于全球6個(gè)大洲(歐洲、北美洲、亞洲、南美洲、大洋洲、非洲),歐洲的案例研究地最多,美洲和亞洲對(duì)開(kāi)展自然解決途徑研究和實(shí)施的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

(2) 根據(jù)與城市NBSs相關(guān)研究熱點(diǎn)從高到低主要涉及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、綠色基礎(chǔ)設(shè)施、氣候變化、人群健康與福祉。不同研究熱點(diǎn)之間相關(guān)關(guān)聯(lián),形成四個(gè)族群：生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、自然解決途徑、氣候變化和健康,生物多樣性、管理和彈性,綠色基礎(chǔ)設(shè)施、區(qū)域和人類(lèi)健康,城市、影響、效益和利益。

(3)城市自然解決途徑研究的主要力量主要聚集在歐洲地區(qū),其中德國(guó)和瑞典目前在城市自然解決途徑研究領(lǐng)域占主導(dǎo)地位,目前,中國(guó)對(duì)于自然解決途徑的研究處于初期起步階段,所發(fā)文章的影響力暫時(shí)較低,現(xiàn)有研究力量主要集中在香港特別行政區(qū)。

自然解決途徑的提出為生態(tài)設(shè)計(jì)注入了新鮮的血液,提供了新的視野和技術(shù)方法,強(qiáng)調(diào)對(duì)自然資源的高效利用,降低對(duì)自然環(huán)境的破壞和影響,從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,提升城市恢復(fù)力和實(shí)現(xiàn)城市長(zhǎng)久可持續(xù)發(fā)展的有效措施。自然解決途徑的研究與生態(tài)設(shè)計(jì)的發(fā)展相輔相成,生態(tài)設(shè)計(jì)可以看作是自然解決途徑的實(shí)踐應(yīng)用,自然解決途徑的研究又能為生態(tài)設(shè)計(jì)提供更多的理論支撐和前沿技術(shù)手段。在自然解決途徑引起全球?qū)W者廣泛關(guān)注的背景下,中國(guó)應(yīng)該積極的投身自然解決途徑研究中,具體實(shí)踐中結(jié)合生態(tài)設(shè)計(jì)的思想和原則以緩解中國(guó)城市在快速城市化過(guò)程中面臨的壓力和挑戰(zhàn),從而實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展,提升人類(lèi)福祉和共同利益。未來(lái)中國(guó)應(yīng)該鼓勵(lì)和促進(jìn)相關(guān)利益者的介入,促進(jìn)國(guó)內(nèi)更多的高校和科研學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)參與其中,提高國(guó)內(nèi)公眾對(duì)自然解決途徑的認(rèn)知水平。將自然解決途徑的思想和生態(tài)設(shè)計(jì)的理念納入城市規(guī)劃和管理體系,通過(guò)對(duì)自然解決途徑具體案例的實(shí)施和研究為其提供充分有力的科技支撐,并結(jié)合更多的案例研究豐富和完善適用于中國(guó)的自然解決途徑的理論和實(shí)踐研究體系。