駱 暢 劉曉明

北京林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院 北京 100083

自20世紀(jì)70年代開始，隨著生態(tài)學(xué)理論和整體社會環(huán)境意識的興起，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能這一概念作為生態(tài)學(xué)與生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的分支，逐漸得到人們的公認(rèn)和普遍關(guān)注。Costanza等重要科學(xué)期刊《Nature》上發(fā)表的文章中對全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行了劃分和評估，他們將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能歸納為17 種類型，并按10種生物群系以貨幣形式進(jìn)行估算[1]。同時，在Daily主編的專著“Nature’ s Service: Societal Dependence on Natural Ecosystems”中比較系統(tǒng)地綜述了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的概念、發(fā)展歷程、服務(wù)價值評估方法、不同生物系統(tǒng)以及不同區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能等專題研究等[2]。近年來，更多的國內(nèi)外相關(guān)研究不斷發(fā)展，取得了較大的進(jìn)展。

城市化是目前城市生態(tài)系統(tǒng)所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，隨著諸多環(huán)境問題的加劇，城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評價和研究在城市中的作用日益受到重視。因此，本研究以城市綠地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值為關(guān)注點，以重慶市主城區(qū)為研究對象，采用生態(tài)測量方法將城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值貨幣化，綜合評價和分析了重慶主城區(qū)內(nèi)城市綠地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。

1 城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能概述

城市綠地生態(tài)服務(wù)評價的定量研究是城市綠地研究的熱點。由于城市綠地的復(fù)雜性和抽象性，雖然沒有統(tǒng)一的定量方法來評價城市綠地的生態(tài)服務(wù)功能[3-5]，但是，定量方法可分為直接定量評價方法和間接定量評價方法。

同時，隨著社會對城市綠地功能與價值的日益重視，國內(nèi)對城市綠地的研究也由定性的功能描述向定量的效益計量、價值評估轉(zhuǎn)化[6-7]。城市綠地生態(tài)服務(wù)功能價值評估的指標(biāo)和方法一般直接借鑒生態(tài)系統(tǒng)特別是森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價值評估指標(biāo)和方法[6-8]。隨著研究的不斷發(fā)展，更多國內(nèi)研究集中關(guān)注不同類型綠地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。研究的關(guān)注點從綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能轉(zhuǎn)向社會環(huán)境影響因素與其之間的關(guān)系[6-11]，并增加了各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估模型的應(yīng)用[11]。

2 研究區(qū)域概況

重慶市是我國重要的中心城市之一，也是長江上游地區(qū)的經(jīng)濟(jì)中心。本文選擇重慶市主城區(qū)作為研究區(qū)域，涉及渝中、江北、南岸、沙坪壩、大渡口、九龍坡、渝北、巴南、北碚9區(qū)。重慶市主城區(qū)位于重慶市西部，地處川東平行嶺谷地帶，是全國典型的山地城市。主城9區(qū)，即重慶的市域中心區(qū)由都市核心區(qū)和都市擴(kuò)展區(qū)構(gòu)成。都市核心區(qū)面積約181 km2，都市功能擴(kuò)展區(qū)面積約5 292 km2。2016年末，重慶市主城區(qū)常住人口總量為851.8萬人。

3 數(shù)據(jù)與方法

3.1 數(shù)據(jù)來源與處理

本文基于SPOT、QuickBird等高分辨影像(空間分辨率<1 m)提取城市綠地信息，包括了2009年和2015年兩期，并基于國土二調(diào)與變更調(diào)查的用地分類數(shù)據(jù)(比例尺1∶10 000)，采用時間-空間-類型多元分析法，綜合評估分析重慶市主城區(qū)城市綠地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。相對以往相關(guān)研究中多采用的Landsat影像(空間分辨率為30 m)提取城市綠地信息，具有更高精確度的數(shù)據(jù)，顯著改進(jìn)了城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的精度。

首先，對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括圖像配準(zhǔn)、融合、拼接。其次，選擇面向?qū)ο蠓诸惙椒?，采用多尺度分割和鄰近分類，劃分不同的土地利用類?森林、道路、城市用地)。再次，在此基礎(chǔ)上利用國土調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行人工對照解譯，并結(jié)合上述數(shù)據(jù)，進(jìn)一步劃分具體的城市土地利用類型[12-13]。本文將重慶主城區(qū)范圍內(nèi)的用地類型分為6種類型進(jìn)行識別，包括建設(shè)用地、城鎮(zhèn)綠地、水體、林地、草地和耕地，除建設(shè)用地外，分類共包含了5種類型的城市綠地。

由于重慶山地城市獨特的地形地貌特征，主城區(qū)內(nèi)自然山林資源豐富，使得林地成為主城區(qū)內(nèi)占地面積最大的綠地類型，占據(jù)了都市擴(kuò)展區(qū)的大片連續(xù)區(qū)域。大面積的林地主要集中分布于重慶主城區(qū)東南部巴南區(qū)，以及北部和東北部的渝北區(qū)和北碚區(qū)范圍內(nèi)，在其他地區(qū)呈散落分布；耕地主要分布在重慶主城區(qū)都市擴(kuò)展區(qū)北部部分區(qū)域，以及外環(huán)道路以外的北部溝谷地帶；草地相對面積較小，主要分布于外環(huán)道路以外的西南部。

3.2 研究方法

3.2.1 綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分類

本文參考目前獲得廣泛應(yīng)用的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分類，對研究中城市綠地生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行分類，將城市綠地生態(tài)服務(wù)功能分為供給服務(wù)、調(diào)節(jié)和支持服務(wù)、文化服務(wù)3個大類[14-17]。對于重慶市主城區(qū)城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價選取淡水資源、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、雨洪管理、固碳釋氧、水質(zhì)凈化、空氣凈化、降低噪音、氣溫調(diào)節(jié)、保持土壤、維持生物多樣性、觀賞游憩和文化教育12項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，這些服務(wù)功能分別屬于直接使用價值、間接使用價值及選擇價值等類型。選取的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)均與城市相關(guān)需求聯(lián)系緊密，是不可缺少的具有重要意義的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。

3.2.2 綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估

對于不同類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)采用功能價值法進(jìn)行評估，選定適宜的量化因子和貨幣價值評估方法進(jìn)行評估計算[16- 18]。本文所研究的12項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)所選取的量化因子類型和貨幣價值評估方法如表1所示。

表1 重慶市主城區(qū)綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類和評估方法

4 結(jié)果與分析

通過利用上述貨幣化的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評估方法，量化獲得重慶市主城區(qū)城市綠地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估結(jié)果如表2所示。

從表2可知，2009年重慶主城區(qū)城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值為511.646億元，與2015年評估結(jié)果相比較，這6年間重慶主城區(qū)城市綠地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增長了23.12%。

表2還表明，2015年重慶市主城區(qū)綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和雨洪調(diào)節(jié)所占價值比重最大，其次為淡水資源價值。游憩功能價值、生物多樣性服務(wù)價值、固碳釋氧服務(wù)價值居中。其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型，包括噪音降低、水質(zhì)凈化、氣溫調(diào)節(jié)、空氣凈化和保持土壤等服務(wù)價值相對較低。

表2 重慶市主城區(qū)綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化情況

通過估算結(jié)果可以看到2009—2015年重慶主城區(qū)城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化情況。根據(jù)綠地類型面積的變化情況可以看出，隨著城市建設(shè)用地面積的增長，所有類型的城市綠地面積均有不同程度的減少，這說明城市化過程中耕地、林地和草地等被城市建設(shè)用地占領(lǐng)的必然趨勢。

但同時，城市綠地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值卻在不斷增長。雖然大多數(shù)類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值呈現(xiàn)下降趨勢，但重慶市主城區(qū)城市綠地的總體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值卻增長了118.27億元?？傮w生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增長主要來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)價值和雨洪調(diào)節(jié)服務(wù)價值的增長，其他各類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值均隨著各類型綠地面積的下降呈現(xiàn)出不同程度的下降趨勢。由此可見，近幾年來城市綠地空間的變化使得重慶市主城區(qū)綠地的大部分生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能遭到一定程度上的破壞，也從側(cè)面反映出綠地對城市徑流調(diào)節(jié)和雨洪管理的重要性。

5 討論

一方面，近年來飛速的城市開發(fā)建設(shè)使重慶市主城區(qū)綠地不斷被侵蝕，這對城市綠地生態(tài)系統(tǒng)及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能造成了嚴(yán)重破壞，側(cè)面反映出對城市生態(tài)環(huán)境造成的消極影響。另一方面，總體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的增長反映了為城市生活提供寶貴生態(tài)價值的綠地逐漸成為越來越重要的城市財富是不可忽視的現(xiàn)實。

本研究利用多源數(shù)據(jù)對重慶市主城區(qū)城市綠地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值進(jìn)行評估和研究，由于數(shù)據(jù)和評估方法的局限性，仍然存在不足。在今后的研究中，對于各項功能價值的直接相加與整體功能價值之間的誤差問題，可考慮建立生態(tài)服務(wù)功能價值評估體系；對于時間維度方面，應(yīng)當(dāng)關(guān)注更長期的價值變化情況；未來研究中可進(jìn)一步探討在城市綠地的規(guī)劃與設(shè)計實踐中，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估的應(yīng)用，提出基于城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃策略和方法。