李濤

隨著全球資源約束趨緊，環(huán)境問題日益凸顯，以城市綠地系統(tǒng)為研究對象的生態(tài)防護等服務效能將成為風景園林專業(yè)的熱點話題[1]。與西方發(fā)達國家不同的是，中國的國情決定了城市綠地系統(tǒng)所牽涉的問題更加復雜而多元。直面復雜性并提出引導策略措施是解決復雜問題的首要途徑，認識并適應復雜性已成為城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的發(fā)展方向之一[2]。

以國標《城市綠地規(guī)劃標準》（GB/T 51346—2019）的頒布實施為契機，運用“復雜性”理論研究城市綠地系統(tǒng)的空間復雜性演化階段、表現特征和影響機制，引導空間功能協同耦合及結構布局優(yōu)化調適，從而科學應對城市發(fā)展的復雜性和不確定性，是促進城市綠地系統(tǒng)可持續(xù)健康發(fā)展的重要途徑。

1 理論概念與進展

“復雜性”理論包括復雜性科學、復雜性研究、復雜性思想、復雜性系統(tǒng)4個方面[3]，以20世紀80年代桑塔菲研究所（Santa Fe Institute,SFI）的復雜科學研究初步成果為代表[4]，其研究的是復雜條件下動態(tài)開放系統(tǒng)內部和外部的復雜性特征。并且逐步形成以耗散結構理論、協同學、分形學、復雜適應理論為主要流派的多樣化理論體系。引用錢學森院士觀點：所謂的“復雜性”實際是開放的復雜巨系統(tǒng)學[5]，特點是突出強調組成要素異質性、主體多元性、結構多層次性、環(huán)境開放性、相互作用非線性、系統(tǒng)規(guī)模巨型性和系統(tǒng)自適應能力等特征[6]。

兼具組織創(chuàng)造性和混沌開放性的城市是典型的復雜系統(tǒng)[7]。城市綠地系統(tǒng)作為具有生態(tài)、游憩、防護等綜合功效的城市活態(tài)子系統(tǒng)，同樣是動態(tài)的復雜系統(tǒng)，具備全部的“復雜性”理論特征。城市綠地系統(tǒng)存在著多樣鮮活的“物”、多元復雜的“流”（物質流、能量流、信息流等）和多維交織的“網”（社會網、文化網、經濟網等），并且相互作用、相互制約。特別是用地矛盾突出的高密度超大城市——上海的綠地系統(tǒng)所關涉的、承載的“物”“流”“網”更加豐富，復雜性特征也更加凸顯，并在逐步展現、演繹、詮釋新型復雜性。

不同于韌性城市、綠色基礎設施、景觀生態(tài)學等理論以防災、生態(tài)、景觀等方面作為切入點，“復雜性”理論從系統(tǒng)性視角出發(fā)，在空間復雜性的物態(tài)表象之下更關注于能量、信息的熵流情況，也即定性定量結合的研究脈絡。復合性的研究視角和創(chuàng)新性的研究思路，利于系統(tǒng)“把握過去”的演化路徑和規(guī)律，合理“應對未來”的不確定性、不可預測性、突變性等復雜性問題，使空間規(guī)劃成果更具科學指導性和實踐操作性。

目前該理論在空間規(guī)劃領域主要應用于2個方面。1）“城市規(guī)劃”的定性研討：復雜性及人工智能應用于城市規(guī)劃的必然趨勢[8]、城市公共健康風險的復雜適應性規(guī)劃響應途徑[9-10]、城市規(guī)劃與管理的復雜性決策范式[11]、協同高效的生態(tài)城市規(guī)劃建設模式[12]等。2）“綠地空間”的單向研討：高密度城市綠地空間可達性是最重要的功能[13]、居民更注重綠地空間異質性、住宅的生活質量[14-15]、綠地空間多樣化配置在不同土地利用類型之間顯著不同[16]、綠地空間布局可用城市場景遺傳算法評測[17-18]等。然而基于系統(tǒng)性、跨學科視角針對城市綠地系統(tǒng)空間的復雜性研究仍然處于初步階段[19]。

綜上，極有必要以上海城市綠地系統(tǒng)空間為典型代表，基于“復雜性”理論從更廣泛的演化、表現、機制等方面進行解析，從而對城市綠地系統(tǒng)的復雜性提出整體認知，具有一定的探索意義和借鑒價值。

2 城市綠地系統(tǒng)空間復雜性的演化階段

借鑒整合文獻關于上海綠化建設“緩慢發(fā)展—穩(wěn)定增長—跨越發(fā)展—質量躍升”的四大發(fā)展階段[20]，根據上海城市綠地系統(tǒng)空間的開放性、非線性、非平衡等復雜性演化特征，及其要素、功能、形態(tài)、結構等的復雜性增長和層次性躍遷，概括出“創(chuàng)生維持—空間擴張—有機進化”三大演化階段。

2.1 創(chuàng)生維持階段

1）租界公園：綠地的創(chuàng)生。上海綠地建設在國內起步較早，綠地資源種類豐富。1843年上海成為租界后，“租界公園”的出現標志著上海市公園的誕生，這類公園屬于公私兼有的多類型園林。上海租界先后建有15座公園，其中公共租界有10座，法租界有5座[21]。人口密度的增加、城市規(guī)模的擴張是促成近代上海市綠地系統(tǒng)創(chuàng)生的主要原因，至1930年公共租界人口密度已經高于華界10倍，租界公園數量迅速增多（圖1）。

1 1935年上海租界公園及周邊綠地分布Distribution of concession parks and surrounding green space in Shanghai in 1935

2）“大上海都市計劃”：綠地系統(tǒng)自維持的覺醒。覺醒階段以1949年完成的“大上海都市計劃”為標志。“大上海都市計劃”對中國城市綠地的規(guī)劃發(fā)展和學科發(fā)展具有重要的參考價值[23]?！按笊虾６际杏媱潯睆某鞘行再|、綠地生態(tài)等方面做了前瞻性的部署，提出構建“多心開敞”的城市空間結構，是早期城市綠地系統(tǒng)布局的雛形。

2.2 空間擴張階段

1）20世紀50—80年代的緩慢擴張階段。①中華人民共和國成立初期：城市公園和郊區(qū)苗圃的大力興建。先后建成了外灘濱江綠帶、肇嘉浜路林蔭道、人民公園等城市公園。龍華苗圃、共青苗圃、北新涇苗圃等當時作為郊區(qū)綠地，如今已成為中心城區(qū)大型景觀綠地。②改革開放后：單中心圈層式擴張（圖2）。1983年的《上海市園林綠化系統(tǒng)規(guī)劃》指出圍繞中心城區(qū)開辟3條環(huán)狀綠帶，布置公共綠地等，并形成點、線、面結合的綠化系統(tǒng)，其內容并入1986年的《上海市城市總體規(guī)劃》。

2 1989年上海市綠地分布Distribution of green space in Shanghai in 1989

2）20世 紀90年 代 的 快 速 擴 張 階 段。①綠地“星羅棋布”式擴張?！渡虾Ｊ谐鞘芯G地系統(tǒng)規(guī)劃（1994—2010年）》明確提出“一心兩翼、三環(huán)十線、五楔九組、星羅棋布”的綠地系統(tǒng)布局結構[24]，綠地建設格局呈繁星式向郊區(qū)擴張。②浦東新區(qū)綠地格局激進式發(fā)展。首個針對浦東建設的指導綱領性文件《浦東新區(qū)總體規(guī)劃（1991—2010年）》提出多心開敞式的綠地系統(tǒng)框架[25]，目前浦東的公園主要分布在黃浦江沿岸4 km內和外環(huán)線周邊（圖3）。③環(huán)城綠帶成效初顯。1994年《上海市外環(huán)線規(guī)劃方案》提出全長97 km、規(guī)模近72 km的外環(huán)線綠化隔離帶[26]，目前已初具環(huán)狀綠帶規(guī)模（圖4）。

3 1991年浦東城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃和現狀（2018年）比較Comparison of urban green space system planning in 1991 and current situation (2018)of Pudong

4 2018年外環(huán)綠帶現狀Current situation of the outer ring green belt in 2018

2.3 有機進化階段

1）2000—2016年，城鄉(xiāng)生態(tài)網絡的規(guī)劃建設。①三層次綠化規(guī)劃的相互協同。2002年《上海市城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃（2002—2020年）》提出形成“主體—網絡—核心”相互協同的“市域綠化大循環(huán)”體系，《上海市中心城公共綠地規(guī)劃（2002—2020年）》指出深化外環(huán)以內公共綠地空間，《上海城市森林規(guī)劃（2003—2020年）》規(guī)劃重點為外環(huán)以外區(qū)域的森林空間，此三層次綠化規(guī)劃布局結構均為“環(huán)、楔、廊、園、林”。②城鄉(xiāng)生態(tài)網絡體系的逐步轉向。通過2010年《上海市基本生態(tài)網絡結構規(guī)劃》、2012年《上海市基本生態(tài)網絡規(guī)劃》、2015年《上海市生態(tài)保護紅線規(guī)劃方案》等多次生態(tài)網絡專項規(guī)劃，上海市綠地建設重心逐步轉向城鄉(xiāng)生態(tài)網絡體系的規(guī)劃建設（圖5、6）。

5 2006、2012、2017年提出的上海市域生態(tài)空間規(guī)劃結構Urban and rural ecological space planning structures in Shanghai in 2006, 2012 and 2017

6 2006、2012、2017年提出的上海城鄉(xiāng)生態(tài)空間規(guī)劃布局Urban and rural ecological space planning layouts in Shanghai in 2006, 2012 and 2017

2）2017年至今，長三角生態(tài)安全格局的區(qū)域協同。“長三角一體化”是新時代國家統(tǒng)籌區(qū)域協調發(fā)展的大戰(zhàn)略。目前外環(huán)綠帶形態(tài)基本穩(wěn)定，通過綠地建設和生態(tài)環(huán)境修復等措施，基本完善并形成9條生態(tài)廊道，為區(qū)域協同發(fā)展奠定了生態(tài)基礎（圖7）。

7 2018年上海城鄉(xiāng)生態(tài)網絡體系Urban and rural ecological network system in Shanghai in 2018

3 城市綠地系統(tǒng)空間復雜性的表現特征

3.1 組成復雜性

1）綠地要素的復雜性。綠地景觀變遷方式、土地所有權權屬、土地流轉路徑等均具有復雜性差異[27]。上海綠地構成要素的復雜性主要體現在多元綠地類型中，包括公園綠地、廣場用地、防護綠地、生態(tài)綠地、生產綠地及其他綠地形式，且要素之間具有功效耦合的復雜關聯。

2）綠地管理機構的復雜性。城市建設用地內的綠地屬國家所有，管理機構涉及規(guī)劃、園林等建設部門。城市建設用地外的綠地屬集體所有，管理機構涉及林業(yè)、水利、環(huán)境等多個主管部門。上海綠地又有管理機構、商業(yè)體等多元化的投資渠道，以及原住民、旅游者、資源所有者等多元實施主體。

3.2 結構復雜性

1）多重疊置關系。上海城市綠地系統(tǒng)由不同尺度綠地類型組成，不同類型又具有管理機構、居民點和動植物資源等不同要素構成，對綠地游憩、生態(tài)、生產等功效的需求具有多重疊置關系[28]，因此綠地多類功效耦合作用是復雜性演化的必然。

2）生態(tài)安全格局的復雜性。上海城鄉(xiāng)生態(tài)安全格局所涉及的內容多樣且具有復雜性等級[29]，體現在生態(tài)敏感性和生態(tài)保護重要性兩方面。①選取郊野公園、文物古跡、河流湖泊、地質災害、土地生態(tài)安全5項因子分析生態(tài)敏感性[30-31]，具有高度敏感、中度敏感、低度敏感和不敏感4個復雜性等級（圖8）。②選取野生動物棲息地保護、水源保護、生態(tài)保護3項因子分析生態(tài)保護重要性[32]，具有極重要、中等重要、一般重要3個復雜性等級（圖9）。

8 生態(tài)敏感性的復雜性Complexity of ecological sensitivity

9 生態(tài)保護重要性的復雜性Complexity of the importarnce of ecological protection

4 城市綠地系統(tǒng)空間復雜性的影響機制

根據上海城市綠地系統(tǒng)“創(chuàng)生維持—空間擴張—有機進化”三大演化階段，以及組成復雜性和結構復雜性的2項表現特征，超越空間本身，基于社會、經濟、政策、資源等宏觀視角，剖析上海城市綠地系統(tǒng)演化的復雜影響機制，發(fā)現其包括啟動機制和作用機制2個方面（表1）。

表1 上海城市綠地系統(tǒng)的復雜影響機制Tab. 1 Complex impact mechanism of urban green space system in Shanghai

1）啟動機制：外推力和內驅力。①外推力：外界持續(xù)不斷的熵流輸入（物質、能量、信息）是綠地系統(tǒng)復雜性發(fā)展的助推力[33]。②內驅力：“生態(tài)–生產–生活”三生空間的供需關系，是城市綠地系統(tǒng)空間布局、功能組合模式之間動態(tài)權衡的關鍵[34]。

2）基礎動力：經濟促動和競爭協同。①外部：經濟促動。經濟高速發(fā)展、產業(yè)結構調整、基礎設施建設等，為綠地系統(tǒng)內部要素更新提供了直接的物質基礎。②內部：競爭協同。不同的綠地資源具有不同的生態(tài)位競爭優(yōu)勢，多樣化的綠地資源協同發(fā)揮生態(tài)–經濟–社會綜合功效。

3）支配因素：公共政策和功效需求。①外部：公共政策。上海城市綠地建設從“點—線—面結合”轉向“多層次、成網絡、功能復合的生態(tài)空間體系”，相關公共政策導向是綠地系統(tǒng)復雜性發(fā)展的直接支配因素和決策保障。②內部：功效需求。風景游憩綠地的供需平衡、生態(tài)保育綠地的良好功效發(fā)揮等是綠地復雜性發(fā)展的重要評判標準。

4）空間干預：有4種情況。①無干預，系統(tǒng)的不確定性及復雜性隨時間增加，如物種多樣性的自然進化；②空間微擾，如對生態(tài)敏感區(qū)的封育治理以提高物種豐富度；③空間巨擾，如建設用地對綠地的侵蝕；④漸進式干預，如生態(tài)保育區(qū)保護制度、集約用地制度。

5 結語

國標《城市綠地規(guī)劃標準》頒布實施背景下，可持續(xù)的城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃必然需要精確的歷史性梳理及精準的前瞻性預測，而非僅關注于現狀空間?！皬碗s性”理論依托其龐大的理論體系及綜合的定性定量研究視角，以開放、動態(tài)、協同的姿態(tài)將城市看作一個生命體，為城市規(guī)劃提供嶄新的研究思路。

“智慧+”時代背景下，網絡化、信息化、智能化的新型城市系統(tǒng)逐漸滲透取代傳統(tǒng)城市系統(tǒng)，復雜性網絡形式已然成為系統(tǒng)之間關聯的“新常態(tài)”[35]?！皬碗s性”理論中的混沌論、協同論等已逐步滲透在城市規(guī)劃領域，如由混沌論衍生的多情景規(guī)劃、空間彈性化等方法，由協同論衍生的協同耦合規(guī)劃、功能疊合化等方法。未來依托“復雜性”理論的系統(tǒng)性觀點，將在如下4方面為城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃提供更多策略助益。

1）完善多情景規(guī)劃策略。

由單因素分析轉向多因素綜合。引入復雜的預測模型，圍繞多驅動力因素展開多項情景優(yōu)化模擬。如通過分析綠地吸引力的多項潛在影響要素，如文化力、景觀性、可達性、市民意愿、生態(tài)環(huán)境、經濟增長、社會需求等綜合構成復雜模型來預測未來的綠地吸引情景。

由單方案預測轉向多情景描述。多情景描述可為決策者提供足夠的信息依據和決策支撐[36]。城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃至少有3種情景方案模擬：以風景游憩為導向的全域旅游綠地布局模擬、以生態(tài)保育為導向的生態(tài)安全綠地布局模擬、以防護隔離為導向的防護安全綠地布局模擬。

2）創(chuàng)新功能布局彈性化。

為應對未來城市人口變化、重大項目或重大事件的不確定性，應建立綠地空間留白機制和綠地功能布局彈性機制。協同耦合交通用地、野生動物棲息地、遺址用地、市政設施用地、公共服務用地等影響因子，形成多情景綜合考量的綠地功能布局“彈性”模式。

3）構建動態(tài)調整機制。

“自下而上”和“自上而下”相結合，建立公眾參與動態(tài)機制。動態(tài)、漸進、彈性的城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃優(yōu)化策略是將“自下而上”公眾參與的動態(tài)反饋機制和“自上而下”規(guī)劃戰(zhàn)略的宏觀藍圖相結合，通過設定短期有限的目標，針對實際問題提供解決路徑和可行方案。

運用大數據共享平臺，建立數據協作動態(tài)機制。數字經濟時代，大數據共享平臺不僅可分析研究綠地的時空演化態(tài)勢，還可分析歷年來市民游憩偏好、生態(tài)環(huán)境意愿，也可進行綠地規(guī)模與人口增長、經濟增長等交叉關聯研究。

4）不確定性智能輔助。

21世紀，人工智能的新發(fā)展之一是不確定性人工智能技術[37]。通過CA模型等人工智能技術的輔助結合，針對復雜性問題，結合復雜性算法，可培育出模型分析、感知認識、理性學習、模擬實驗、管理決策等新技術，復雜智能的提升將惠及城市系統(tǒng)和城市綠地系統(tǒng)領域的規(guī)劃、建設、管理等各個層面[38]。

圖表來源(Sources of Figures and Table)：

圖1改繪自民國時期英文版上海地圖；圖2改繪自20世紀80年代美國中情局區(qū)域和世界地圖數據庫（CIA Maps）上海地圖；圖3改繪自《浦東新區(qū)總體規(guī)劃（1991—2020年）》和百度衛(wèi)星地圖；圖4改繪自百度衛(wèi)星地圖；圖5、6從左到右依次源自《上海市土地利用總體規(guī)劃（2006—2020年）》、2012年《上海市基本生態(tài)網絡規(guī)劃》、上?？傄?guī)2035官網；圖7～9改繪自百度衛(wèi)星地圖（地圖截取時間為2018年）；其中圖1、2、7中的綠地名稱引自參考文獻[38]；表1由作者繪制。