综述：综合关于加拿大绿色和蓝色基础设施在缓解城市温度方面的证据

《Environmental Reviews》：Synthesizing the evidence on green and blue infrastructure for urban temperature mitigation in Canada

绿色和蓝色基础设施（UGBI）对加拿大城市热环境的影响：系统综述 本文通过PRISMA指南系统检索了Scopus和Web of Science数据库的1062篇文献，最终纳入43项研究，分析加拿大城市UGBI的冷却效应。研究发现：81%的研究集中在多伦多、温哥华和蒙特利尔，冷气候区（Dfa/Dfb）占47%，仅3项研究涉及健康关联。UGBI中树木（23项）和植被（14项）最常被研究，冷却效应最高达17.3℃（MRT），其次为公园（6℃）。方法学上，模拟（47%）和观测（44%）为主，多采用微尺度（49%）。结论指出需加强小城市、蓝基建及健康关联研究，并建议多尺度综合分析以优化UGBI规划。

　　城市绿色与蓝色基础设施（UGBI）正逐渐成为城市规划中不可或缺的一部分，因其在缓解城市热岛效应、提升热舒适度等方面展现出显著优势。随着全球气候变化和城市化进程的加快，极端高温事件的频率、强度和持续时间都在增加，即便是原本被认为是冷气候区域的城市也面临着类似的挑战。加拿大作为一个拥有广阔领土和多样气候条件的国家，其城市在应对高温问题上具有独特性。然而，目前针对加拿大城市UGBI降温效果的研究证据仍存在明显不足，尤其是在研究方法、研究对象以及城市规模等方面存在局限性。因此，开展一项系统性的文献综述，旨在填补这一知识空白，为加拿大及其他寒冷地区的城市提供更全面的科学依据，以制定有效的政策和实践方案。

通过遵循PRISMA指南，本研究从Scopus和Web of Science数据库中检索了1062篇相关文献，经过严格的筛选和数据提取后，最终纳入了43项研究进行分析。这些研究涵盖了从1983年到2023年的广泛时间范围，其中大多数集中在2010年之后。这一趋势表明，随着气候变化问题日益受到重视，对UGBI降温能力的研究逐渐增加。然而，尽管研究数量有所上升，但其分布并不均衡。研究主要集中在加拿大三大主要城市：多伦多、温哥华和蒙特利尔，这些城市占据了分析研究的约69%。相比之下，加拿大其他地区的研究则相对较少，尤其是大西洋沿岸地区和北方地区。这种不均衡的研究分布可能与这些地区的人口规模、经济发展水平以及政策制定的优先级有关。例如，大城市的基础设施更为完善，且拥有更多的研究资源，这使得它们成为研究的热点。

从气候角度来看，研究主要集中在Dfa、Dfb和Cfb气候区，这些气候区占了现有证据的98%。Dfa气候区的特征是冬季寒冷，夏季温暖且无干季；Dfb气候区则在冬季寒冷，夏季温暖但平均温度低于22°C；而Cfb气候区则具有温和的气候，全年无干季，且夏季温暖。然而，其他气候区如Dfc（冬季寒冷，夏季较冷）、Dsc（冬季寒冷，夏季干燥）以及BSk（冷半干旱草原）等，几乎未被研究覆盖。这些地区的气候条件与Dfa、Dfb和Cfb气候区存在显著差异，因此在这些地区实施UGBI降温策略的效果可能不同。例如，Dfc气候区的城市可能面临更长的寒冷季节，而BSk气候区则可能因为降水较少而影响植被的生长和降温效果。

在UGBI类型方面，研究主要集中在绿色基础设施（GI），尤其是树木、植被和绿色屋顶，占所有研究的86%。相比之下，蓝色基础设施（BI）和混合型GI-BI研究则较少，分别占4%和10%。这一现象可能与GI在城市中更为常见以及研究者对GI的关注度更高有关。然而，BI在某些城市中也显示出其独特的降温潜力，尤其是在通过蒸发冷却和高热惯性来调节局部温度方面。尽管如此，BI的研究仍显不足，特别是对于其在不同气候区的降温效果以及与其他GI的协同作用，需要进一步探讨。

研究中发现，大多数文献主要关注UGBI的组成属性，如植被的种类和数量，而较少关注其配置属性和物理功能特征。例如，只有11%的研究考察了UGBI的空间分布特征，如碎片化程度、连通性和几何复杂性，这些因素对于最大化降温效果至关重要。此外，关于物理和功能特征的研究也较为有限，如反射率、蒸腾作用和发射率等。这些指标能够直接影响热量的传递和交换，因此在未来的研究中应予以更多关注。

在评估UGBI的降温效果时，研究通常采用空气温度、地表温度和能源节约等指标。其中，空气温度是最常见的评估方式，其次是地表温度和热舒适指数。然而，由于研究方法的多样性，很难直接比较不同研究的降温效果。例如，某些研究使用了模拟方法，而另一些则采用了观测或实验方法。这种方法上的差异可能导致研究结果的不一致，进而影响政策制定和实践应用的准确性。因此，建立统一的评估标准和方法对于未来的研究至关重要。

研究还发现，UGBI的降温效果在白天显著高于夜间。这一现象与太阳辐射和植被的蒸腾作用密切相关。白天，树木和植被通过遮阳和蒸腾作用有效降低地表和空气温度，而在夜间，由于缺乏太阳辐射，降温效果减弱。因此，在制定UGBI降温策略时，应考虑到昼夜温差的影响，尤其是在城市规划和设计中。

尽管已有大量研究探讨了UGBI的降温能力，但关于其对人类健康的具体影响的研究仍然不足。仅有三项研究明确评估了UGBI降温对健康的影响，例如通过救护车呼叫次数、热相关死亡率和总体健康状况等指标。这些研究的结果表明，UGBI的降温效果可以显著减少热相关健康风险，尤其是在高温天气中。然而，更多的研究需要关注UGBI对健康的具体贡献，以便为政策制定者提供更有力的支持。

在研究的地理分布上，加拿大的中部地区（安大略省和魁北克省）占据了主导地位，而西部沿海地区（不列颠哥伦比亚省）则次之。相比之下，加拿大草原省份（阿尔伯塔省和萨斯喀彻温省）以及大西洋沿岸地区和北方地区的研究则非常有限。这种地理分布的不均衡可能与这些地区的人口密度、城市规模以及基础设施建设水平有关。例如，大城市的居民数量更多，且有更多的资源用于研究和实施UGBI项目，而较小城市和偏远地区则可能面临更多的挑战，包括资金不足、数据获取困难等。

此外，研究中还发现，UGBI的降温效果受到多种因素的影响，包括气候条件、地理环境、植被类型以及城市形态等。例如，土壤类型、日照和水资源的可用性都会影响GI的降温能力，而BI的降温效果则受到水体深度和浊度的影响。因此，在不同气候区和地理条件下，UGBI的降温策略需要因地制宜，不能简单地套用其他地区的经验。

本研究的结果表明，虽然UGBI在缓解城市热岛效应方面具有显著潜力，但其研究仍存在诸多不足。首先，研究对象主要集中在大城市，而忽略了小城市和农村地区的实际情况。其次，BI和混合型GI-BI的研究仍然较少，这可能是因为这些类型的基础设施在城市中不如GI常见。最后，关于UGBI对健康的具体影响的研究也十分有限，这使得政策制定者在评估UGBI的综合效益时缺乏足够的依据。

为了弥补这些研究空白，未来的研究应更加注重多样性和全面性。首先，应扩大研究范围，包括更多小城市和不同气候区，以获得更全面的证据。其次，应加强对BI和混合型GI-BI的研究，探索其在不同城市环境中的应用潜力。最后，应将健康指标纳入研究框架，以更准确地评估UGBI对城市居民健康的具体影响。通过这些努力，可以更好地理解UGBI在不同条件下的降温效果，并为政策制定者提供更有力的科学支持，从而推动城市向更加可持续和气候适应的方向发展。