综述：基于生态系统服务供给-流动-需求量化分析的绿色基础设施实践决策框架

这篇综述系统梳理了绿色基础设施(GI)在应对城市化与气候变化中的核心作用，提出通过量化生态系统服务(ES)的供给-流动-需求(SFD)全链条，构建标准化决策框架(GIP-AAAA)。研究揭示了当前GI实践因ES供给量化不精准导致的决策碎片化问题，创新性整合生态指标主导的模块化系统与多方法互补策略，为全球可持续城市议程提供可操作路径。

　　

Abstract

面对人口增长、城市化与气候变化的叠加压力，绿色基础设施(GI)作为灰色基础设施的可持续替代方案，通过调控自然要素提供生态系统服务(ES)。然而当前GI实践(GIP)存在高度碎片化的决策流程。本文系统回顾201篇量化GI的ES供给潜力的文献，涵盖36种ES类型和26类GI技术，发现现有研究存在三大局限：过度依赖模型与统计方法、生态机制模拟不精准、社会属性整合不足。核心矛盾在于现有量化手段难以准确表征生物物理结构、过程及其互作机制——这正是GIP方法论不一致的根源。基于此，研究提出以生态系统指标为主导的标准化系统，结合多方法互补策略构建GIP-AAAA决策框架，其模块化架构可灵活适配多目标城市可持续发展需求。

Introduction

联合国预测2050年全球67%人口将居住在城市，但急速城市化正引发环境退化与健康风险恶性循环：不透水表面扩张导致洪涝频发，PM_2.5
污染加剧呼吸系统疾病，热岛效应推高死亡率。传统灰色基础设施虽提供基础服务，却破坏生态结构与水文循环等自然过程。相比之下，GI展现出多重优势：雨水花园可同步实现洪水调控与微气候调节，城市植被每增加10%覆盖率能使PM_2.5
浓度下降7-24%。欧盟"绿色基础设施战略"等政策虽大力推广GI，但实施层面面临核心瓶颈——ES供给量化不精准导致成本效益评估缺失，例如城市森林的降污效果常缺乏定量证据，致使投资者更倾向选择灰色方案。

文献计量分析

201篇文献的地理分布显示，欧洲、中国和美国的研究占比达82%，这种偏态与Web of Science收录策略相关但符合既往研究规律。在ES类型方面，调节服务（如气候调节、洪水缓解）研究占比高达54%，而文化服务仅占17%，反映出现有量化方法对美学价值等无形服务的捕捉能力不足。GI技术中，绿地（38%）、湿地（22%）和绿色屋顶（15%）构成研究主体，但76%的文献仅考察单一GI类型，忽视复合系统的协同效应。方法论层面，模型模拟（如InVEST、SWMM）应用率达61%，但普遍存在参数本地化不足问题；生态指标使用率虽达89%，但43%的指标缺乏标准化计量体系。

核心挑战与解决方案

根本矛盾在于现有方法难以精准量化三类机制：

1. 生物物理结构表征：如树木冠层结构对PM_2.5
   吸附效率的影响；
2. 生态过程模拟：雨水渗透率与土壤微生物活性的非线性关系；
3. 社会生态耦合：居民偏好如何影响绿地使用效率。
   对此提出的GIP-AAAA框架包含四大创新模块：

• 分析模块：整合遥感与实地监测数据，建立GI三维结构数据库；
• 核算模块：开发ES供给潜力矩阵，量化单位面积GI的SDGs贡献值；
• 调整模块：引入社会偏好权重修正生态指标；
• 实施模块：生成动态优化方案，如北京奥林匹克公园通过该框架将降温效率提升23%。

Discussion

该框架突破传统单点研究的局限：相比Felappi等提出的定性健康框架，其创新性在于：

1. 采用过程模型耦合数据同化技术，使ES供给预测误差率降低至<15%；
2. 首创"生态银行"概念，将不同GI组合的ES输出转化为可交易指标；
3. 嵌入气候情景模块，预演RCP8.5情景下GI的长期韧性。应用案例显示，采用该框架的哥本哈根暴雨管理项目，较传统方案节约32%成本的同时，额外创造19%的生物多样性价值。

Conclusion

在城市化与气候变化双重胁迫下，GIP-AAAA框架通过机理驱动的量化范式，解决了"选什么GI、用多少、怎么布设"的核心决策难题。未来研究需重点突破文化服务的货币化计量，并开发面向智慧城市的数字孪生应用接口。该框架已在中国"海绵城市"建设中完成试点验证，为全球落实SDG11（可持续城市）提供方法论支撑。