《Science of The Total Environment》:Multiple criteria-based assessment of Nature-based Solutions for flood management: A systematic review
编辑推荐:
本文针对洪水管理中自然解决方案(NbS)评估标准不统一的难题,通过系统性文献综述构建了包含4个领域、12个类别和62个目标的综合评估框架。研究团队采用价值聚焦思维(VFT)方法,对132个案例进行多准则决策分析(MCDA),创新性提出三阶段NbS筛选法,为不同地理环境下的生态防洪方案选择提供了科学依据。该研究发表于《Science of The Total Environment》,为促进NbS在灾害风险管理(DRR)中的标准化应用奠定了重要基础。
随着气候变化加剧,全球洪涝灾害频发成为重大挑战。传统灰色基础设施如堤坝、防洪墙等工程措施虽然短期效果显著,但存在建设成本高、破坏生态平衡等局限性。在此背景下,基于自然的解决方案(Nature-based Solutions, NbS)作为一种可持续的洪水管理策略日益受到重视。然而,由于NbS具有多功能特性,其评估涉及环境、社会、经济等多维指标,缺乏统一标准成为制约其推广应用的瓶颈。
为破解这一难题,来自莱顿大学决策可持续性与韧性实验室的研究团队开展了系统性文献综述研究。该研究创新性地将多准则决策分析(MCDA)方法与价值聚焦思维(VFT)相结合,对132个NbS案例进行深入剖析,构建了层次化的评估框架。研究成果发表于环境科学领域权威期刊《Science of The Total Environment》,为NbS的标准化评估提供了重要方法论支撑。
研究团队采用系统性文献综述方法,基于PRISMA指南对Web of Science数据库进行检索,最终纳入132篇符合标准的文献。通过价值聚焦思维方法,研究人员首先识别出NbS评估的62个具体目标,进而聚类形成12个类别,最终归纳为环境健康、社会文化价值、人类福祉与生计、灾害风险降低四大领域。每个目标都配备了可量化的评估指标,形成了完整的评估体系。
研究结果呈现出丰富发现。在NbS措施特征分析部分,湿地修复(18.9%)和河流修复(18.2%)是最常研究的NbS类型。地理分布显示,67.4%的研究集中在发达国家,全球南方国家的研究相对匮乏,这与气候脆弱性的地域分布形成鲜明对比。在灾害类型方面,河流洪水(51.5%)和风暴潮(41.7%)是主要研究对象,而山洪(4.0%)和海平面上升(5.3%)的研究相对不足。
评估框架构建部分展示了研究的核心创新。框架包含327个具体指标,覆盖了NbS的多维效益。例如,生境保护(31.1%)、地表水质(25.8%)和碳固存(22.7%)是环境健康领域最常评估的目标;娱乐价值(20.5%)和教育宣传(16.7%)在社会文化领域备受关注;维护成本(22.7%)和风暴防护价值(22.0%)则是人类福祉领域的重要指标。
三阶段筛选法的提出体现了研究的实践价值。第一阶段基于土地适宜性特征进行初筛,例如珊瑚礁主要适用于海岸带环境。第二阶段考虑社会经济风险特征,包括土壤条件、坡度等环境因素和基础设施可达性等社会因素。第三阶段根据具体目标进行精细化评估,允许决策者根据资源条件选择评估指标。
研究还通过SWOT分析揭示了该方法的优势与挑战。优势在于提供了透明一致的评估框架,弱点在于VFT方法应用耗时较长且需要专业知识。机遇在于为跨领域合作提供了平台,威胁在于数据可得性可能制约框架应用。
在讨论部分,研究指出了几个重要发现。仅有19.7%的研究将NbS与灰色基础设施进行对比,这限制了决策的全面性。同时,高达90.9%的研究未考虑NbS对干旱风险的影响,忽视了洪旱灾害的关联性。这些空白领域为未来研究指明了方向。
该研究的创新价值在于首次系统整合了NbS评估的多维指标,建立了标准化的评估体系。提出的三阶段筛选法为实践应用提供了可操作路径,有助于推动NbS从概念走向实践。特别是为灾害风险管理和气候变化适应提供了科学工具,对实现可持续发展目标具有重要意义。
未来研究方向应包括扩大文献来源范围,纳入更多灰色文献和全球南方国家案例。同时,需要加强混合解决方案(灰色与绿色基础设施结合)的研究,以及考虑治理、政策等制度因素对NbS效果的影响。时空维度的整合也将进一步提升评估框架的实用性。
这项研究为NbS的标准化评估奠定了重要基础,建立的框架不仅适用于洪水管理,还可扩展至其他类型的生态系统服务评估。随着气候变化影响的加剧,这种综合评估方法将为构建气候韧性社会提供重要科学支撑。