基于遙感的城市公園綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究

許靜 王德利 黃邵東

（1.青島理工大學(xué) ?建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，山東 ?青島 ?266033;2.北京市社會(huì)科學(xué)院 ?經(jīng)濟(jì)研究所，北京 ?100101;3.西南林業(yè)大學(xué) ?大數(shù)據(jù)與智能工程學(xué)院，云南 ?昆明 ?650224）

[摘要]城市公園綠地對(duì)于城市空氣、氣候、污染、秩序和空間格局等都有著不可忽視的作用。以山東省青島市的城市公園綠地為研究對(duì)象，對(duì)比不同年份、不同區(qū)縣、不同街道的城市公園綠地-鑒于公園綠地對(duì)城市空氣、氣候、煙塵、噪音和城市景觀格局的重要作用，借助于Arcgis平臺(tái)提取城市公園綠地的空間位置、面積大小和形狀等各類基礎(chǔ)信息，運(yùn)用等效替代法、碳稅法等多種方法對(duì)城市公園綠地固碳服務(wù)價(jià)值等11個(gè)城市生態(tài)功能系統(tǒng)服務(wù)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)不同年份、不同區(qū)縣和不同街道等多方面對(duì)于城市公園綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行比較，從而綜合評(píng)價(jià)城市公園綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。

[關(guān)鍵詞]公園綠地;生態(tài)服務(wù)價(jià)值;遙感

[中圖分類號(hào)]X826 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

城市生態(tài)系統(tǒng)是指人類集中居住、建筑物及各種人工基礎(chǔ)設(shè)施大面積占據(jù)土地表面的區(qū)域。城市生態(tài)系統(tǒng)，歸根結(jié)底來講就是城市中不同生態(tài)系統(tǒng)類型組成的城市景觀。在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究中，城市生態(tài)系統(tǒng)通常情況下是指城市內(nèi)部能夠?yàn)槿祟愄峁└黜?xiàng)服務(wù)的綠色基礎(chǔ)設(shè)施，即植被與水體，包括公園、庭院花園、菜地、單株喬木、森林、濕地、河流、溪流、池塘、湖泊等。分析城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值既包括它所提供的生態(tài)、環(huán)境等自然服務(wù)價(jià)值類型，也包括社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化與公眾福利等社會(huì)服務(wù)價(jià)值類型。

1 前言

隨著城市化水平的提高，城市各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施所承受的壓力也越來越大，在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提出以前，由于人口過度集中對(duì)于環(huán)境造成的污染與破壞已經(jīng)產(chǎn)生了難以恢復(fù)的負(fù)效應(yīng)，逆城市化現(xiàn)象開始出現(xiàn)，因?yàn)榄h(huán)境污染產(chǎn)生的各種環(huán)境問題也開始影響人們的生活。2016年，山東省城鎮(zhèn)化率達(dá)到了59.02%，而作為“雙核”之一的青島，當(dāng)時(shí)的外來人口就多達(dá)百萬。另外，青島市城鎮(zhèn)化率更是高達(dá)71.53%，成為山東省首個(gè)城鎮(zhèn)化率超過70%的城市。

然而，越來越多的人意識(shí)到環(huán)境保護(hù)和身體鍛煉等的重要性，評(píng)價(jià)城市公園綠地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值就顯得尤為重要。本文主要是以青島市城市公園綠地為例分析，結(jié)合城市化水平、人口變化數(shù)據(jù)和現(xiàn)有的城市公園綠地分布的時(shí)空變化特征，通過數(shù)學(xué)建模建立評(píng)價(jià)城市公園綠地生態(tài)服務(wù)價(jià)值水平的指標(biāo)體系，以青島市內(nèi)的主要行政區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)劃分評(píng)價(jià)區(qū)域，對(duì)于各區(qū)域的城市公園綠地生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估分析。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值是指人類從生態(tài)系統(tǒng)獲得的所有惠益，包括供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)以及支持服務(wù)等。

2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估方法

2.1 碳稅法

本文主要利用碳稅法來估算青島市城市公園綠地固態(tài)釋氧服務(wù)價(jià)值指標(biāo)，首先利用工業(yè)制氧過程中需要花費(fèi)的貨幣價(jià)值來估算釋氧服務(wù)價(jià)值。因青島市的綠地植被凈初級(jí)生產(chǎn)力較難獲得，所以選擇用北京市的相關(guān)數(shù)據(jù)來代替估算青島市城市公園綠地的固碳價(jià)值與釋氧價(jià)值（北京市市區(qū)的氣候土壤水等自然環(huán)境條件類似于青島市）。

2.2 等效替代法

本文主要利用等效替代法來估算青島市城市公園綠地對(duì)城市熱島效應(yīng)的緩解服務(wù)價(jià)值，主要通過查找氣象局相關(guān)數(shù)據(jù)獲得青島市近幾年來的城市溫度變化情況，并求出城市中森林對(duì)于城市溫度變化的作用價(jià)值，以使用制冷器降低相同溫度時(shí)所產(chǎn)生的能耗值來等效替代城市森林對(duì)于城市溫度變化的作用價(jià)值，從而估算青島市城市公園綠地對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值。

2.3 公式估算法

本文主要是去往有關(guān)部門官網(wǎng)或者相關(guān)部門以及相關(guān)文獻(xiàn)查找所需要的數(shù)據(jù)然后利用公式進(jìn)行估算，可以使用這一方法進(jìn)行估算的有滯塵服務(wù)價(jià)值、吸收有害氣體服務(wù)價(jià)值、減弱噪聲服務(wù)價(jià)值、涵養(yǎng)水源服務(wù)價(jià)值和保育土壤服務(wù)價(jià)值等。

3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值指標(biāo)體系構(gòu)建

綜合考慮之后，本文選取的評(píng)估體系包含三個(gè)功能：生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)功能;指標(biāo)類別劃分為兩個(gè)層次：一級(jí)指標(biāo)有6個(gè)，包括有如固碳釋氧、水源涵養(yǎng)、保育土壤、吸收有害氣體、凈化大氣環(huán)境和調(diào)節(jié)小氣候等6個(gè);二級(jí)指標(biāo)有11個(gè)，包括有固碳、釋氧、蓄積水量、吸收二氧化硫氣體、吸收氮氧化合物氣體等11個(gè)。

4 青島市公園綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值分析

通過數(shù)據(jù)的查找與相關(guān)指標(biāo)的分析，對(duì)青島市城市公園綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值從如下幾個(gè)方面開展分析。

4.1 不同年份公園綠地生態(tài)服務(wù)價(jià)值分析

2016年年末，青島市常住總?cè)丝?20.4萬人，增長(zhǎng)1.18%;其中，市區(qū)497.07萬人，增長(zhǎng)1.40%。公園綠地面積8194hm2，公園個(gè)數(shù)151個(gè)，人均公園綠地面積18.6m2。

從1997到2007年11年間青島市公園綠地個(gè)數(shù)變化波動(dòng)不大，平均每年增長(zhǎng)1.3個(gè)左右;但2006～2007年間和2015～2016年間分別增長(zhǎng)了26個(gè)和64個(gè)，說明青島市公園個(gè)數(shù)呈現(xiàn)不規(guī)律趨勢(shì)增長(zhǎng)。青島市公園綠地面積變化在1997～2016年間平均以每年382.63hm2的數(shù)量增長(zhǎng)，其中2016年公園綠地面積增長(zhǎng)量高達(dá)3392hm2。1997～2007年間，青島市人均公園綠地面積增長(zhǎng)緩慢，從2008～2015年公園綠地增長(zhǎng)處于一個(gè)平緩上升狀態(tài)，根據(jù)《2016年中國(guó)國(guó)土綠化狀況公報(bào)》數(shù)據(jù)，全國(guó)人均公園綠地面積13.5m2，青島市的人均公園綠地面積是達(dá)標(biāo)的。

綜合青島市公園個(gè)數(shù)、面積和人均面積三個(gè)指標(biāo)來看，2016年波動(dòng)最大，公園綠地面積陡然劇增，緣由是2016年是“十三五”規(guī)劃開局之年，市環(huán)保局積極貫徹中央生態(tài)環(huán)境保護(hù)方針，因此大力促進(jìn)青島市公園綠地保護(hù)與建設(shè)。

4.2 不同區(qū)縣、街道公園綠地生態(tài)服務(wù)價(jià)值分析

本文主要的研究區(qū)域?yàn)槔顪鎱^(qū)、市北區(qū)和市南區(qū)。截至2016年，市北區(qū)轄19個(gè)街道、李滄區(qū)轄11個(gè)街道、市南區(qū)轄10個(gè)街道，三區(qū)共轄40個(gè)街道。由各街道公園綠地的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知：九水街道、湘潭路街道、金門路街道、八大關(guān)街道的城市公園綠地分布最廣。計(jì)算各街道公園綠地各指標(biāo)數(shù)據(jù)可得：市南區(qū)的八大關(guān)街道位居第一，因?yàn)橹猩焦珗@等綠化率較高的公園都位于該街道，故八大關(guān)街道的公園綠地生態(tài)服務(wù)價(jià)值高達(dá)12691.32萬元;而李滄區(qū)的九水街道由于位置得天獨(dú)厚，世園會(huì)等大面積公園綠地分布，故九水街道居于第二位，生態(tài)服務(wù)價(jià)值為10313.15萬元。

4.3 青島市公園綠地服務(wù)價(jià)值總量估算

可得青島市公園綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量：1997年到2016年，青島市的城市公園綠地生態(tài)服務(wù)價(jià)值由2267萬元增長(zhǎng)至19394萬元，20年的時(shí)間，青島市城市公園綠地生態(tài)服務(wù)價(jià)值增長(zhǎng)了1.70億元。在各項(xiàng)指標(biāo)中，2016年，青島市城市公園綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值中固碳價(jià)值、釋氧價(jià)值以及吸收Nox價(jià)值較高，其中固碳價(jià)值量3010萬元、釋氧價(jià)值量5760萬元、吸收Nox價(jià)值量4980萬元，而滯塵價(jià)值量、吸收SO2價(jià)值量、降低溫度價(jià)值量、減弱噪聲價(jià)值量等指標(biāo)占比較小，分別為7.3%，1.1%，8.1%，12.2%。

5 結(jié)論與建議

經(jīng)過一系列的分析可得，青島市人均公園綠地?fù)碛辛枯^為可觀，但是，對(duì)于不同區(qū)縣、不同街道的城市公園綠地面積等卻極不平衡。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最高的街道分別為八大關(guān)街道>九水街道>湘潭路街道>金門路街道>海倫路街道>虎山路街道，但是許多街道的公園綠地分布極少，只有少量的街旁綠地，所以服務(wù)價(jià)值量也偏小。

由于存在許多研究數(shù)據(jù)不可獲取以及不可量化等因素，所以估算的生態(tài)服務(wù)價(jià)值必然偏小。但是本文的研究方向不是強(qiáng)調(diào)哪一個(gè)指標(biāo)的服務(wù)價(jià)值高，而是不同區(qū)縣以及不同街道的公園綠地總的生態(tài)服務(wù)價(jià)值，比較具有相對(duì)性。

因此，對(duì)于本文的分析結(jié)果，關(guān)于青島市城市公園綠地有以下建議。

5.1 應(yīng)充分開發(fā)利用本地區(qū)豐富的園林植物資源

為了解決青島市城市公園綠地過于集中于中山公園等較大公園在內(nèi)的八大關(guān)街道，政府需要進(jìn)行大力宣傳，把青島市豐富多彩的園林植物體現(xiàn)到道路綠化、居民居住小區(qū)綠化、街頭游園綠化、河道綠化、垂直綠化及廣場(chǎng)綠化等各個(gè)方面。

5.2 應(yīng)盡力消除不同區(qū)縣和街道間的公園綠地不平衡現(xiàn)象

政府和相關(guān)單位應(yīng)該采取一定的措施，消除這種青島市公園綠地面積和建設(shè)水平的不平衡。分析得知，市南區(qū)大部分城市綠地是以海岸線為景觀線展開的，所以可以在市北、李滄等城區(qū)以河流景觀線進(jìn)行城市綠地的規(guī)劃和建設(shè)，在青島形成“南海北河”的格局，建設(shè)過程中要特別強(qiáng)調(diào)貫徹和堅(jiān)持植物多樣化原則。

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