李 濤

2019年4月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了關(guān)于綠地規(guī)劃的首項國家標(biāo)準(zhǔn)《城市綠地規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51346—2019)(以下簡稱《綠規(guī)》)[1]?！毒G規(guī)》是針對綠地規(guī)劃的標(biāo)準(zhǔn)，城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃作為其中重要的一項內(nèi)容，其主要特征是以系統(tǒng)性、全域性視角納入城市空間用地規(guī)劃。面對耦合“生態(tài)-經(jīng)濟-社會”因素的城市綠地系統(tǒng)演化不協(xié)調(diào)等問題，亟待城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃做出耦合性、協(xié)同性應(yīng)對[2]。

“山水林田湖草是生命共同體”的重要論斷不僅彰顯尊重生命的生態(tài)價值觀，還蘊含萬化協(xié)同的生態(tài)審美觀[3]。協(xié)同論為研究復(fù)雜系統(tǒng)的耦合協(xié)同關(guān)系提供了理論和技術(shù)支撐，引入?yún)f(xié)同論量化研究城市綠地系統(tǒng)演化進程中的耦合協(xié)同作用關(guān)系，“從系統(tǒng)工程和全局角度”為優(yōu)化調(diào)適城市綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局提供科學(xué)依據(jù)，并能為在規(guī)劃實踐中推動城市綠地系統(tǒng)與社會經(jīng)濟發(fā)展的可持續(xù)共生做出針對性探討。

1 協(xié)同論概念與進展

協(xié)同論(Synergy Theory)是1971年著名德國物理學(xué)家哈肯基于系統(tǒng)論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)論等，采用系統(tǒng)動力學(xué)綜合思維模式提出的自組織理論概念[4-5]，研究的是多元系統(tǒng)間相互作用及其變化規(guī)律的學(xué)科[6]。協(xié)同度又稱協(xié)調(diào)度、耦合協(xié)同度，描述的是系統(tǒng)或要素彼此協(xié)調(diào)、和諧一致的大小程度[7]。

國內(nèi)相關(guān)研究通常是在空間規(guī)劃領(lǐng)域進行定性探討，而定量研究較少，研究可分為2類。1)綠地空間耦合：集中在綠地空間與城市系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性、骨架性、功能性空間要素耦合[8-9]，區(qū)域綠地耦合空間規(guī)劃轉(zhuǎn)型[10]，以及運用耦合理論測度綠地公平績效[11]和植物多樣性[12]等方面。2)綠地空間協(xié)同：集中在綠地單功能與系統(tǒng)協(xié)同規(guī)劃[13-14]、多功能與系統(tǒng)協(xié)同規(guī)劃[15]，以及綠地系統(tǒng)功能的協(xié)同評價[16]等方面。

國外相關(guān)研究則主要集中在小尺度的綠地規(guī)劃與管理領(lǐng)域，定量研究較為成熟，但缺少宏觀視野，研究可分為2類。1)規(guī)劃過程協(xié)同：通過“過渡城郊”、農(nóng)林復(fù)合等方式協(xié)同整合綠色開放空間[17-18]，通過參數(shù)建模測度綠色開放空間的生態(tài)服務(wù)潛力[19-20]，利于創(chuàng)建小尺度綠地空間類型范式[21]。2)管理調(diào)控協(xié)同：政府主導(dǎo)、社會自治、公眾參與的協(xié)同管理促成綠色開放空間協(xié)同發(fā)展[22-23]，公共部門、私營部門和公眾談判產(chǎn)生新型混合式綠色開放空間[24]。

2 基于增長協(xié)同度的背景分析

2.1 研究方法：增長協(xié)同度

中國城市綠地建設(shè)處于重要轉(zhuǎn)型時期，以整體疆域-四大地區(qū)①-31個省(市)3級空間為研究樣本，通過計算建成區(qū)綠地率、人均公園綠地面積2項指標(biāo)的增長協(xié)同度，探討各省(市)綠地增長的演變規(guī)律和區(qū)域差異，對統(tǒng)籌城市綠地建設(shè)和城鄉(xiāng)一體化發(fā)展具有重要意義。

2.1.1 綠地年均遞增速度

借鑒綠地協(xié)同度的定量研究成果[25]，計算公式如下：

式中，Si(i＝1，2)為2項指標(biāo)的年均遞增速度；Xe、Xb分別為研究末期和初期的綠地指標(biāo)數(shù)據(jù)；te、tb分別為研究時段的末期和初期。

2.1.2 綠地增長協(xié)同度模型

引入地理數(shù)據(jù)空間研究領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的協(xié)同度量化模型[26]，協(xié)同度C的計算公式如下：

根據(jù)協(xié)同度指數(shù)高低，以及建成區(qū)綠地率和人均公園綠地面積之間的比例關(guān)系，將C值劃分為4種類型[25]。

2.1.3 數(shù)據(jù)來源

為提高數(shù)據(jù)的覆蓋性、精準(zhǔn)性、可信度，選取能查閱到的最長時間跨度的且具有統(tǒng)一統(tǒng)計口徑的數(shù)據(jù)。通過住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部官網(wǎng)發(fā)布的2002、2006、2010、2014、2018年城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計年鑒、城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒，分別提取“建成區(qū)綠地率”“人均公園綠地面積”2項指標(biāo)數(shù)據(jù)，判斷2002—2006、2006—2010、2010—2014、2014—2018年4個時期3級空間的綠地增長協(xié)同度[式(1)、(2)]，再通過這4個時期的S1均值、S2均值計算2002—2018年的綠地增長協(xié)同度均值。

2.2 中國綠地增長協(xié)同度演化特征

2.2.1 整體而言不協(xié)同

2002—2018年，整體而言我國綠地增長協(xié)同度均值為1.286，屬于不協(xié)同類型(圖1)。其中：1)S1、S2均逐步放緩，均降為原來的近1/7，說明我國正處于城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段，然而綠地發(fā)展卻相對滯后；2)S2高于S1，目前二者的差距逐步縮小，隨著新版《城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ/T 85—2017)和《綠規(guī)》對區(qū)域綠地的重視，可以預(yù)見未來這2項指標(biāo)的差距會逐步加大；3)前3個研究時期協(xié)同度持續(xù)走低，但在第四個研究時期協(xié)同度呈現(xiàn)出優(yōu)化趨勢。

圖1 2002—2018年我國綠地年均增速和協(xié)同度演變

2.2.2 四大地區(qū)間差異較小

2002—2018年我國四大地區(qū)綠地增長協(xié)同度為：中部＞西部＞東部＞東北，中部、西部表現(xiàn)為相對不協(xié)同，東部、東北表現(xiàn)為不協(xié)同。研究發(fā)現(xiàn)：1)中部地區(qū)S2均值是S1均值的2倍多，協(xié)同度排名普遍靠前，唯有湖北不協(xié)同且S1偏低；2)東部在協(xié)同度后10名中占4個，只有天津、上海2個市是協(xié)同類型，但上海是在低增速下協(xié)同；3)東北地區(qū)S1均值普遍較低且S2均值不高，協(xié)同度排名均靠后，建成區(qū)綠地率一直低增速發(fā)展。

2.2.3 省(市)之間差異明顯

通過對31個省(市)4個時期的綠地增長協(xié)同度研究發(fā)現(xiàn)：1)2002—2018年呈現(xiàn)協(xié)同、相對協(xié)同、相對不協(xié)同、不協(xié)同的省(市)個數(shù)分別為3、4、11、13，表明我國大部分省(市)指標(biāo)的協(xié)同度有待提升；2)4個時期出現(xiàn)協(xié)同度負值的省(市)個數(shù)分別為2、2、0、4，表明指標(biāo)不協(xié)同有泛域化的趨勢；3)在呈現(xiàn)協(xié)同類型的3個省(市)中，上海市2006—2010年指標(biāo)出現(xiàn)負增速發(fā)展，建成區(qū)綠地率、人均公園綠地面積分別由35.39%、7.33m2/人降為33.6%、6.97m2/人，特別是人均公園綠地面積始終處于低水平狀態(tài)(圖2)。

圖2 2002—2018年我國31個省(市)綠地增長協(xié)同度

3 案例選取原因

如上結(jié)論局限于建成區(qū)綠地、人均公園綠地的增長性數(shù)據(jù)比較，尚未充分說明綠地系統(tǒng)實際功效的協(xié)同性、均衡性服務(wù)水平。因此，有必要引入測度系統(tǒng)功效水平的耦合協(xié)同度量化模型，以進一步明晰系統(tǒng)內(nèi)外部功效的耦合協(xié)同作用關(guān)聯(lián)，進而有針對性地優(yōu)化調(diào)適城市綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局。選取上海市作為典型案例的原因在于：1)鑒于上海市綠地增速低且某段時期負增速發(fā)展的研究背景，極有必要對其城市綠地系統(tǒng)功效進行耦合協(xié)同度研究；2)在《綠規(guī)》頒布實施背景下，以用地矛盾突出的高密度超大城市上海作為研究對象，探討其城市綠地系統(tǒng)布局方法具有一定的代表意義和借鑒價值。

4 基于耦合協(xié)同度的布局調(diào)適

4.1 指標(biāo)體系：內(nèi)源驅(qū)動力和外源影響力

綠地系統(tǒng)耦合協(xié)同度量化模型的指標(biāo)體系構(gòu)建從2個維度展開[27]：1)綠地系統(tǒng)內(nèi)部主導(dǎo)功能的內(nèi)源驅(qū)動力維度，為便于量化測算并統(tǒng)籌于系統(tǒng)視角，參照新版《城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ/T 85—2017)整合為4類綠地[28](表1)，即游憩型綠地、防護型綠地、生態(tài)型綠地和生產(chǎn)型綠地；2)綠地系統(tǒng)外部作用的外源影響力維度，分為綠地系統(tǒng)、資源環(huán)境系統(tǒng)和社會經(jīng)濟系統(tǒng)3類。

表1 便于量化測算的綠地名稱整合

4.2 研究方法：耦合協(xié)同度

4.2.1 耦合度量化模型

在參考學(xué)者構(gòu)建美麗鄉(xiāng)村綠地多功能耦合[29]、城鎮(zhèn)化與土地財政耦合[30]基礎(chǔ)上，選取耦合度模型：

式中，C為耦合度；fn(x)為第n個系統(tǒng)的功效函數(shù)。

4.2.2 協(xié)同度量化模型

引入測度系統(tǒng)間交互耦合協(xié)同作用的協(xié)同度量化模型，根據(jù)相關(guān)研究[31-32]選取計算公式：

式中，D為協(xié)同度；α、β，…，λ為待定權(quán)數(shù)，參照文獻為權(quán)數(shù)賦值[27]，并將D值劃分為9種類型[33]。

4.3 綠地系統(tǒng)布局的時間分異及協(xié)同調(diào)適

4.3.1 時間分異

1)“內(nèi)協(xié)”：協(xié)同度值波動下降。

結(jié)合田野調(diào)查數(shù)據(jù)、GIS地圖數(shù)據(jù)，以及《上海市基本生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃》(2012年)和《上海市城市總體規(guī)劃(2017—2035年)》(以下簡稱《總規(guī)》)中市域用地現(xiàn)狀圖中的綠地規(guī)模變化，運用AHP法[34]測算出上海市4類綠地子系統(tǒng)的指標(biāo)權(quán)重，參照綠地規(guī)模及其服務(wù)半徑為4類綠地子系統(tǒng)功效賦分，進行數(shù)據(jù)歸一化處理及滿意一致性檢驗，通過耦合度和協(xié)同度模型[式(3)、(4)]計算出2006—2015年綠地系統(tǒng)內(nèi)源驅(qū)動力的耦合度和協(xié)同度值。

研究發(fā)現(xiàn)：綠地子系統(tǒng)功效處于極不協(xié)同狀態(tài)，且在波動中走低(協(xié)同度值分別為0.242、0.236、0.240、0.222)。主要原因在于生態(tài)型綠地破碎化程度越來越高，其功效分值明顯變低，而隨著近年來郊野公園的耦合擴增使得游憩型綠地功效分值變高，增加了整個綠地系統(tǒng)功效的不協(xié)同、不均衡性。

2)“外協(xié)”：協(xié)同度值緩步上升。

提取《上海統(tǒng)計年鑒》中2006、2009、2012、2015年資源環(huán)境系統(tǒng)、社會經(jīng)濟系統(tǒng)中的各項指標(biāo)數(shù)據(jù)，運用熵權(quán)法[35]計算出各指標(biāo)客觀權(quán)重，結(jié)合“內(nèi)協(xié)”已有的綠地系統(tǒng)功效值，通過耦合度和協(xié)同度模型[式(3)、(4)]計算2006—2015年綠地系統(tǒng)外源影響力的耦合度和協(xié)同度值。

研究發(fā)現(xiàn)：協(xié)同度在低度失調(diào)狀態(tài)中緩步提升(協(xié)同度值分別為0.455、0.492、0.525、0.516)，表明研究時期內(nèi)綠地系統(tǒng)功效與社會經(jīng)濟功效、資源環(huán)境功效之間雖難以達到高度協(xié)同，但同步性正在提高，綠地生態(tài)的綜合功效正逐步追趕社會經(jīng)濟的發(fā)展步幅。

4.3.2 協(xié)同調(diào)適方法

根據(jù)協(xié)同度時間分異研究結(jié)論，提出上海城市綠地系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化策略和布局調(diào)適方法(表2)，并在協(xié)同復(fù)合型綠地分類、分級框架下進行協(xié)同復(fù)合型布局調(diào)適，調(diào)適過程具有2個層次的協(xié)同：1)結(jié)合《總規(guī)》中的干線道路系統(tǒng)規(guī)劃、生態(tài)空間規(guī)劃等多協(xié)同因子，以城市建設(shè)用地外的游憩型綠地和生態(tài)型綠地為重心協(xié)同構(gòu)建綠地系統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)布局；2)采用《總規(guī)》中1個主城區(qū)-5個新城-2個新市鎮(zhèn)的城鎮(zhèn)劃分方式，通過對協(xié)同復(fù)合型綠地要素全面分類分級細化，進行主城區(qū)尺度、市域尺度、城市尺度的綠地系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化與布局調(diào)適。

表2 上海城市綠地系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化策略及布局調(diào)適方法

1)主城區(qū)綠地系統(tǒng)布局調(diào)適。

根據(jù)《綠規(guī)》[1]4.3.1條文要求，城區(qū)綠地系統(tǒng)規(guī)劃逐步由“增量綠地”轉(zhuǎn)向城區(qū)內(nèi)部的“存量綠地”，依托現(xiàn)有城市空間優(yōu)化綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局(圖3)：(1)完善城市公園-地區(qū)公園-社區(qū)公園3級公園體系；(2)構(gòu)建景觀型步道、文化型步道、休閑步道、生態(tài)步道等游憩綠道網(wǎng)絡(luò)；(3)錨固外環(huán)綠帶、近郊綠環(huán)防護格局。

圖3 主城區(qū)綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與布局調(diào)適

2)市域綠地系統(tǒng)布局調(diào)適。

根據(jù)《綠規(guī)》[1]4.2.1條文要求，市域綠地系統(tǒng)規(guī)劃的工作范疇是構(gòu)建兼有生態(tài)保育、風(fēng)景游憩和安全防護功能的綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化提升“多層次、成網(wǎng)絡(luò)、功能復(fù)合的生態(tài)空間體系”(圖4)：(1)完善游憩節(jié)點、綠廊、綠區(qū)構(gòu)成的風(fēng)景游憩綠地體系；(2)通過濱海岸線和骨干河道的生態(tài)廊道構(gòu)建區(qū)域游憩綠道網(wǎng)絡(luò)；(3)建構(gòu)貫通江河湖海的區(qū)域性生態(tài)走廊。

圖4 市域綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與布局調(diào)適

3)城市綠地系統(tǒng)整合布局調(diào)適。

統(tǒng)籌主城區(qū)綠地系統(tǒng)和市域綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與布局調(diào)適方案，建構(gòu)城市綠地系統(tǒng)“三環(huán)九廊”的綠色生態(tài)空間格局(圖5)。(1)完善三環(huán)城鄉(xiāng)公園體系：第一道綠隔城市公園環(huán)，通過外環(huán)綠道串聯(lián)完善周邊大型城市公園；第二道綠隔區(qū)域公園環(huán)，通過近郊綠環(huán)楔形綠地串聯(lián)周邊公園；第三道綠隔郊野公園環(huán)，建設(shè)30處以上大型郊野公園體系。(2)打通9條生態(tài)廊道：通過對接區(qū)域綠地，形成主城區(qū)連通東海、長江、淀山湖、太湖的9條大型生態(tài)廊道。

圖5 城市綠地系統(tǒng)整合結(jié)構(gòu)優(yōu)化與布局調(diào)適

4.3.3 方案協(xié)同度評價

運用AHP法測度2015—2020年上海市綠地系統(tǒng)內(nèi)源驅(qū)動力的協(xié)同度，發(fā)現(xiàn)其均值增長至0.332，表明優(yōu)化調(diào)適策略及方案一定程度上改良了綠地系統(tǒng)綜合功效的耦合影響及協(xié)同性能。雖未達到城市綠地系統(tǒng)的高度協(xié)同有序發(fā)展，但綠地功能與游憩功能耦合，防護型、生態(tài)型綠地內(nèi)部連通的調(diào)適路徑，能緩步增加游憩型綠地、降低綠地破碎化程度，從而逐步提升城市綠地系統(tǒng)內(nèi)源驅(qū)動力之間的協(xié)同性能。

5 結(jié)語

開展城市綠地系統(tǒng)的協(xié)同研究是深入探討綠地增長時空差異、綠地系統(tǒng)功效時空分異的重要方法，也是指導(dǎo)城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃發(fā)展的重要措施。本文從“生命共同體”的生命觀、系統(tǒng)觀、協(xié)同觀視角，基于協(xié)同論的增長協(xié)同度量化模型和耦合協(xié)同度量化模型，分別研究我國綠地增長協(xié)同度演化特征和上海城市綠地系統(tǒng)布局調(diào)適方法，得到結(jié)論如下。1)綠地增長協(xié)同度：整體而言不協(xié)同，四大地區(qū)間差異較小，省(市)之間差異明顯，上海市綠地增速低。2)綠地系統(tǒng)耦合協(xié)同度：內(nèi)源驅(qū)動力協(xié)同度值波動下降，外源影響力協(xié)同度值緩步上升。并在《綠規(guī)》指引下從主城區(qū)尺度、市域尺度、城市尺度進行了綠地系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)、布局調(diào)適，以促進綠地系統(tǒng)與資源環(huán)境、社會經(jīng)濟耦合協(xié)同的可持續(xù)發(fā)展。

綠色生態(tài)協(xié)同發(fā)展問題作為當(dāng)今時代急需破解的新課題，在城市綠地系統(tǒng)協(xié)同度研究時，如何補充完善缺失的部分綠地數(shù)據(jù)，優(yōu)選綠地系統(tǒng)功效衡量指標(biāo)，盡量精準(zhǔn)化指標(biāo)權(quán)重，深入剖析綠地系統(tǒng)功效服務(wù)水平與耦合協(xié)同發(fā)展度關(guān)系，探討新形勢下城市綠地系統(tǒng)演化耦合協(xié)同作用機制等問題，有待進一步研究。

注：文中圖片均由作者繪制。

注釋：

① 四大地區(qū)的劃分參照《中國城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒2018》城市統(tǒng)計分組的分類方式，將全國劃為東部、中部、西部、東北四大地區(qū)。