城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算及功能評(píng)價(jià)—以南京市為例

張超, 吳群,*, 彭建超, 王鋒, 劉柄麟, 周文靜

城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算及功能評(píng)價(jià)—以南京市為例

張超1,2, 吳群1,2,*, 彭建超1,2, 王鋒3, 劉柄麟4, 周文靜1,2

1. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)不動(dòng)產(chǎn)研究中心, 南京 210095 2. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院, 南京 210095 3. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)(深圳)土木與環(huán)境工程學(xué)院, 深圳 518055 4. 南京大學(xué), 中國(guó)南海研究協(xié)同與創(chuàng)新中心, 南京 210023

城市綠地作為城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分, 擁有巨大的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值, 對(duì)改善城市環(huán)境、促進(jìn)人體健康、維持生態(tài)穩(wěn)定具有重要作用。以南京市為例, 在統(tǒng)計(jì)該市綠地面積的基礎(chǔ)上, 根據(jù)生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理和方法, 對(duì)該市2006—2015各年度的城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了估算, 并采用全排列多邊形圖示法對(duì)該市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明: (1)就南京市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)總價(jià)值而言, 2006—2015年該市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)總價(jià)值總體呈上升趨勢(shì), 由2006年的125.2144億元上漲到2015年的164.3537億元, 凈增加了約39.1392億元, 表明該市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值巨大, 且隨時(shí)間的推移不斷增值。(2)就南京市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成而言, 該市綠地系統(tǒng)各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值歷年均值由大到小依次為: 降溫(調(diào)節(jié)氣溫)>涵養(yǎng)水源>釋氧>固碳>減噪>滯塵>吸收氮氧化物>吸收二氧化硫。(3)就南京市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能而言, 該市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能由弱變強(qiáng), 不斷改善。通過(guò)本文研究, 可為該市綠地系統(tǒng)的科學(xué)規(guī)劃提供理論依據(jù)。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與功能; 城市綠地; 全排列多邊形圖示法; 南京市

0 引言

隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快, 城市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展, 與此同時(shí)也引發(fā)了一系列資源環(huán)境問(wèn)題, 尤其是近年來(lái)的大氣污染、城市內(nèi)澇、熱島效應(yīng)等對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)生活構(gòu)成了嚴(yán)重威脅[1]。作為長(zhǎng)三角城市群重要一員的南京市, 伴隨持續(xù)多年的工業(yè)化城市化進(jìn)程, 其生態(tài)環(huán)境問(wèn)題也日益顯現(xiàn)。尤其是近年來(lái)房地產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展, 使得該市建筑物逐年增加, 綠色植被覆蓋的下墊面日趨減少, 打破了城市生態(tài)系統(tǒng)固有的平衡, 導(dǎo)致該市霧霾事件頻頻發(fā)生、熱島效應(yīng)愈發(fā)明顯。城市生態(tài)環(huán)境的日趨惡化使人們更加清晰地意識(shí)到綠地生態(tài)系統(tǒng)在促進(jìn)城市生態(tài)系統(tǒng)健康、優(yōu)化城市生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、提高城市生態(tài)系統(tǒng)功能方面具有重要意義[2]。城市綠地是城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分, 在改善城市環(huán)境質(zhì)量、促進(jìn)人體健康發(fā)展、維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定等方面發(fā)揮著巨大作用,被譽(yù)為城市環(huán)境的“綠色衛(wèi)士”[3]。因此, 正確認(rèn)識(shí)和科學(xué)評(píng)價(jià)南京市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與功能是對(duì)該市綠地系統(tǒng)進(jìn)行合理規(guī)劃和有效管理的前提, 也是該地創(chuàng)建生態(tài)文明城市、實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的必要條件[4]。而正確認(rèn)識(shí)和科學(xué)評(píng)價(jià)該市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與功能的先決條件就是要深刻理解生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的內(nèi)涵。

1 文獻(xiàn)綜述

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)這一概念, 最早可追溯到上世紀(jì)70年代, 由Holden和Ehrlich提出[5]。

隨后, 越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始關(guān)注這一領(lǐng)域, 對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)開(kāi)展了相關(guān)研究。其中最具代表性的人物當(dāng)屬Daily[6]和Robert Costanza[7], 1997年Daily主編的《自然的服務(wù)——社會(huì)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的依賴》的問(wèn)世和Costanza撰寫(xiě)的《世界生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與自然資本的價(jià)值》的發(fā)表[8], 對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究具有劃時(shí)代意義, 開(kāi)創(chuàng)了生態(tài)服務(wù)價(jià)值研究的里程碑[2], 在全球范圍掀起了研究熱潮。此后, 國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)不同的生態(tài)系統(tǒng)選取不同的價(jià)值評(píng)估方法, 對(duì)各生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值與功能做出評(píng)價(jià)。就城市綠地生態(tài)系統(tǒng)而言, 國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同的視角對(duì)城市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值與功能進(jìn)行了監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)[4]。McPherson于上世紀(jì)90年代初根據(jù)綠地投入產(chǎn)出的時(shí)空變化評(píng)價(jià)了城市綠地生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值, 為城市綠地的規(guī)劃、建設(shè)、管理提供了重要的參考依據(jù)[9]; Zoulia等人以雅典城市為例, 監(jiān)測(cè)評(píng)估了該市綠地系統(tǒng)對(duì)緩解城市熱島效應(yīng)的作用[10]; Mitchell and Popham認(rèn)為城市綠地系統(tǒng)與人類(lèi)身心健康密切相關(guān), 揭示了健康的城市綠地系統(tǒng)對(duì)人類(lèi)機(jī)體活動(dòng)和心理調(diào)節(jié)具有促進(jìn)作用[11]。Hamada和Ohta則以日本名古屋為例, 探究了城市綠地系統(tǒng)對(duì)該市的溫度調(diào)節(jié)作用[12]。我國(guó)學(xué)者在借鑒國(guó)外研究的基礎(chǔ)上, 對(duì)我國(guó)不同城市的綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了估算。張文娟等人以蘭州市為例, 采用多種生態(tài)經(jīng)濟(jì)模型對(duì)該市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了估算, 但未能系統(tǒng)考慮各類(lèi)型生態(tài)服務(wù)產(chǎn)生的綜合效應(yīng)[13]; 柳云龍等人綜合運(yùn)用多種生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究方法對(duì)上海市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了估算, 也未能從系統(tǒng)角度綜合評(píng)價(jià)各類(lèi)型生態(tài)服務(wù)的整體功能[14]; 張緒良等人從固碳釋氧、滯塵減噪等多方面估算了青島市綠地系統(tǒng)的環(huán)境凈化服務(wù)價(jià)值, 但就城市綠地系統(tǒng)各類(lèi)型服務(wù)的整體功能未做進(jìn)一步研究[15]; 胡小飛和傅春則以南昌市為例, 運(yùn)用多種核算方法對(duì)該市綠地系統(tǒng)的生態(tài)調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了估算, 也未能進(jìn)一步綜合評(píng)價(jià)該市綠地系統(tǒng)的整體服務(wù)功能[4]。此外, 還有一些學(xué)者對(duì)校園綠地系統(tǒng)[16-17]、城市風(fēng)景名勝區(qū)[18-19]綠地系統(tǒng)開(kāi)展了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的相關(guān)研究?？v觀上述研究, 國(guó)內(nèi)外學(xué)者為我們進(jìn)行城市綠地生態(tài)價(jià)值測(cè)算與功能評(píng)估提供了較好的理論框架和價(jià)值評(píng)估方法, 但根據(jù)估算方法測(cè)算的服務(wù)價(jià)值與實(shí)際價(jià)值存在偏差, 或偏高或偏低, 精確性不夠。盡管如此, 這些估算值還是可以較好地反映城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的強(qiáng)弱。但今后在研究城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)時(shí), 要注重定性與定量相結(jié)合, 不能僅估算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值這一偏差較大的絕對(duì)量, 而更應(yīng)該在價(jià)值量測(cè)算的基礎(chǔ)上通過(guò)一定的方法消除或減小絕對(duì)量偏差的干擾, 使評(píng)價(jià)更具科學(xué)性。全排列多邊形圖示法對(duì)克服上述缺陷具有一定的優(yōu)勢(shì), 它從系統(tǒng)角度出發(fā), 綜合評(píng)價(jià)各要素相互作用的整體效益, 并通過(guò)定量的方法來(lái)定性描述系統(tǒng)功能的強(qiáng)弱。近年來(lái)該方法已應(yīng)用于土地利用多功能性評(píng)價(jià)[20-21]、土地集約利用評(píng)價(jià)[22-24]、土地資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)[25]等與土地評(píng)價(jià)相關(guān)的領(lǐng)域, 但鮮見(jiàn)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的相關(guān)研究。

本文以南京市綠地生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象, 在估算綠地系統(tǒng)不同類(lèi)型生態(tài)服務(wù)價(jià)值的基礎(chǔ)上, 通過(guò)全排列多邊形圖示法對(duì)不同類(lèi)型生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化, 測(cè)算綜合指數(shù), 并根據(jù)綜合指數(shù)的大小來(lái)定性反映生態(tài)服務(wù)功能的強(qiáng)弱, 有利于克服絕對(duì)量計(jì)算產(chǎn)生的偏差。本文的研究不僅填補(bǔ)了南京市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算的空白, 而且科學(xué)地揭示了該市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能強(qiáng)弱的年際變化, 還有利于督導(dǎo)該市合理地規(guī)劃、建設(shè)和管理城市綠地系統(tǒng), 為該市的生態(tài)構(gòu)建、綠色發(fā)展提供了理論依據(jù)。

2 研究區(qū)概況

南京市地處長(zhǎng)江中下游平原, 位于東經(jīng)118°22′—119°14′, 北緯31°14′—32°37′, 屬亞熱帶季風(fēng)氣候, 冬冷夏熱, 四季分明。該市坐落在江蘇省西南部, 市域面積約為6597 km2。截至2015年, 該市的建成區(qū)面積約為755 km2, 常住人口約為823.59萬(wàn)人, 其中城鎮(zhèn)人口約670.4萬(wàn)人, 城鎮(zhèn)人口比重高達(dá)81.4%。該市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平也遙遙領(lǐng)先, 2015年該市的地區(qū)生產(chǎn)總值高達(dá)9720.77億元, 位列全省第一, 人均地區(qū)生產(chǎn)總值約為11.82萬(wàn)元, 第三產(chǎn)業(yè)占比高達(dá)57.32%, 正向以服務(wù)業(yè)為主導(dǎo)的后工業(yè)化時(shí)代邁進(jìn)。就園林綠化情況而言, 該市的園林綠地面積由2006年的74276 hm2增長(zhǎng)至2015年的88910 hm2, 年均增長(zhǎng)約1463.4 hm2, 人均公園綠地面積由2006年的13.2 m2增長(zhǎng)至2015年的15.1 m2, 凈增長(zhǎng)了約1.9 m2, 截至2015年, 建成區(qū)綠化覆蓋率高達(dá)44.5%, 接近國(guó)家生態(tài)園林城市創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)(≥45%)。

3 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

3.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文選用的數(shù)據(jù)大部分來(lái)自《南京市統(tǒng)計(jì)年鑒》[26]和《江蘇省統(tǒng)計(jì)年鑒》[27], 部分參數(shù)的選取參考了公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)資料[28]。

3.2 研究方法

3.2.1 綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)指標(biāo)體系構(gòu)建

本文在選取指標(biāo)時(shí)充分考慮數(shù)據(jù)的可得性、連續(xù)性和可用性, 遵循科學(xué)、合理、可操作等原則, 結(jié)合南京市的地域特點(diǎn), 借鑒國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究成果, 選取涵養(yǎng)水源、固定二氧化碳、釋放氧氣、吸收氮氧化物、吸收二氧化硫、滯塵、降溫、減噪8個(gè)指標(biāo)來(lái)構(gòu)建綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估體系。本文先根據(jù)生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理和價(jià)值估算方法測(cè)算出8個(gè)指標(biāo)的價(jià)值量, 再運(yùn)用全排列多邊形圖示法測(cè)算生態(tài)服務(wù)價(jià)值的綜合指數(shù), 最后根據(jù)綜合指數(shù)的大小定性評(píng)估綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的強(qiáng)弱。

3.2.2 綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值估算

(1)綠地系統(tǒng)涵養(yǎng)水源的價(jià)值

本文采用影子工程法對(duì)南京市綠地系統(tǒng)水源涵養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行估算, 計(jì)算公式如下:

式中: Yw為城市綠地涵養(yǎng)水源的價(jià)值; A表示綠地的面積(hm2); P為降水量(mm); λ為涵水系數(shù), 有研究結(jié)果表明: 我國(guó)林地年蒸散量占年降水量的30%-80%, 年平均蒸散量約為年降水量的56%[29], 本文以此為參考, 取λ為44%; Fw為水庫(kù)單位庫(kù)容造價(jià), 取6.1107 yuan·m-3。

(2)綠地系統(tǒng)固定CO2的價(jià)值

本文采用國(guó)際通用的碳稅法對(duì)南京市綠地系統(tǒng)固碳價(jià)值進(jìn)行估算, 計(jì)算公式如下:

式中: Yc為城市綠地固碳價(jià)值; A為綠地面積; Qc為單位綠地面積固碳量(t·hm-2), 本文參考王駟鷂、劉振波的研究成果[30], 取5.5015 t·hm-2; Tc為碳稅率(yuan·t-1), 本文采用得到較多國(guó)家環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)家認(rèn)可的瑞典碳稅率[14], 取值150 $·t-1, 但不同年份美元對(duì)人民幣的匯率會(huì)有變動(dòng), 因此在計(jì)算的過(guò)程中要進(jìn)行折算。

(3)綠地系統(tǒng)釋放O2的價(jià)值

本文采用工業(yè)制氧影子價(jià)格法對(duì)南京市綠地系統(tǒng)的釋氧價(jià)值進(jìn)行估算, 計(jì)算公式如下:

式中: Yo表示城市綠地釋氧價(jià)值; A為綠地面積; Qo為單位綠地面積釋氧量(t·hm-2), 本文參考王駟鷂、劉振波的研究成果[30], 利用碳氧轉(zhuǎn)化系數(shù)求得其值, 約為14.67 t·hm-2; Po中國(guó)近年來(lái)平均工業(yè)制氧價(jià)格, 取值為700 yuan·t-1[15]。

(4)綠地系統(tǒng)吸收NOx的價(jià)值

本文在估算綠地系統(tǒng)吸收NOx的價(jià)值時(shí)采用恢復(fù)成本法, 計(jì)算公式如下:

式中: YN表示城市綠地吸收NOx的價(jià)值; A為綠地面積; QN為單位綠地面積吸收NOx的量(t·hm-2), 本文參照相關(guān)研究成果[31], 取值為0.38 t·hm-2; PN為NOx的治理費(fèi)用, 取值為630 yuan·t-1[2]。

(5)綠地系統(tǒng)吸收SO2的價(jià)值

本文在估算綠地系統(tǒng)吸收SO2的價(jià)值時(shí)也采用恢復(fù)成本法, 計(jì)算公式如下:

式中: YS表示城市綠地吸收SO2的價(jià)值; A為綠地面積; QS為單位綠地面積吸收SO2的量(t·hm-2), 本文參考相關(guān)文獻(xiàn)[4], 根據(jù)闊葉林對(duì)SO2的吸收量進(jìn)行估算, 取值為88.65 kg·hm-2; PS為SO2的治理費(fèi)用, 取值1200 yuan·t-1[2]。

(6)綠地系統(tǒng)滯塵的價(jià)值

本文在估算綠地系統(tǒng)的滯塵價(jià)值時(shí)同樣采用恢復(fù)成本法, 計(jì)算公式如下:

式中: YD表示城市綠地滯塵的價(jià)值; A為綠地面積; QD為單位綠地面積滯塵量(t·hm-2), 本文參考相關(guān)文獻(xiàn)[32], 根據(jù)闊葉林滯塵的平均能力進(jìn)行估算, 取值為10.11 t·hm-2; PD為除塵費(fèi)用, 本文用工業(yè)削減粉塵費(fèi)用進(jìn)行估算, 取值為170 yuan·t-1[2]。

(7)綠地系統(tǒng)降溫的價(jià)值

根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究測(cè)定, 每公頃綠地在夏天平均每日可從環(huán)境中吸熱81.8MJ, 相當(dāng)于189臺(tái)空調(diào)全天工作的制冷效果[33]。因此, 本文將空調(diào)器作為城市綠地降溫功能的替代物, 測(cè)算空調(diào)器降低同樣溫度的耗電費(fèi), 以此作為城市綠地系統(tǒng)的降溫價(jià)值[19]。其計(jì)算公式如下:

式中: YM表示城市綠地降溫的價(jià)值; A為綠地面積; DM為降溫天數(shù), 本文取60 d[19]; M為單位面積空調(diào)的數(shù)量; G為空調(diào)的功率(kW), 本文參照相關(guān)資料[33],取0.86 kW; PG表示電價(jià), 本文選取南京市近十年的電價(jià)平均值0.5 yuan·kWh-1。

(8)綠地系統(tǒng)減噪的價(jià)值

綠地系統(tǒng)在減弱城市噪音方面作用巨大, 能為城市居民創(chuàng)造良好的生活環(huán)境[34]。本文在估算綠地系統(tǒng)減噪價(jià)值時(shí)采用目前運(yùn)用較多的造林成本法, 綠地系統(tǒng)的減噪價(jià)值以造林成本的15%計(jì)[15], 計(jì)算公式如下:

式中: YJ表示城市綠地減噪的價(jià)值; A為綠地面積; B為單位面積成熟林木材蓄積量, 值為80 m3·hm-2; C為中國(guó)平均造林成本, 值為240.03 yuan·m-3。

3.2.3 綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)功能評(píng)估

本文在綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值測(cè)算的基礎(chǔ)上, 運(yùn)用全排列多邊形圖示法對(duì)城市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行評(píng)估。全排列多邊形圖示法有其自身的優(yōu)點(diǎn): 該方法既能表征單項(xiàng)指標(biāo), 又能表征綜合指標(biāo); 既有直觀圖示, 又有數(shù)值表示; 只需確定最大值、最小值和臨界值而無(wú)需考慮權(quán)重系數(shù)的確定[2]。其基本原理是將各個(gè)分指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后的值按不同的排列方式進(jìn)行首尾相連, 組成多個(gè)不規(guī)則的多邊形, 求出多個(gè)不規(guī)則多邊形的平均面積, 然后將平均面積與標(biāo)準(zhǔn)多邊形(正多邊形)的面積作比, 最后根據(jù)比值的大小來(lái)劃分等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)[35-37]。

首先, 對(duì)估算的8類(lèi)生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化, 其計(jì)算公式如下:

式中: Si表示第i項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)值, 依照全排列多邊形的原理, 其值所屬區(qū)間為[-1,1]; Ui、Li和Ti分別表示第i項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的最大值、最小值和臨界值, 本文的臨界值取評(píng)價(jià)對(duì)象的均值; Xi為某年第i項(xiàng)生態(tài)服務(wù)的實(shí)際價(jià)值。

各指標(biāo)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后, 進(jìn)行生態(tài)服務(wù)價(jià)值綜合指數(shù)的計(jì)算, 其公式如下:

式中: Si和Sj分別代表第i和第j個(gè)分項(xiàng)指標(biāo)指數(shù); S為各分項(xiàng)指標(biāo)的綜合指數(shù), 這一綜合指數(shù)結(jié)合了各個(gè)分項(xiàng)指標(biāo)能全方位地評(píng)估城市綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)功能的強(qiáng)弱[2]; n為指標(biāo)個(gè)數(shù), 本文取8。

依據(jù)全排列多邊形圖示法的原理, 可知S的取值在[0,1]之間, 且S值越大越好, 我們參照相關(guān)研究成果[38], 將S值劃分為4個(gè)等級(jí), 對(duì)城市綠地生態(tài)服務(wù)功能做出定性評(píng)價(jià), 如表1所示:

4 結(jié)果與分析

4.1 南京市綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值

本文根據(jù)上述價(jià)值評(píng)估方法計(jì)算了2006——2015年南京市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值, 其結(jié)果見(jiàn)表2:

表1 城市綠地生態(tài)服務(wù)功能等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

表2 2006—2015年南京市綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)實(shí)際價(jià)值(單位: 億元)

根據(jù)表2, 可以得知: 2006—2015年南京市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)總價(jià)值整體上呈上升趨勢(shì), 由2006年的125.2144億元上漲到2015年的164.3537億元, 凈增加了約39.1392億元, 年均增幅近4億元, 年均增長(zhǎng)率約為3.14%, 表明南京市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值巨大, 且隨時(shí)間的推移不斷增值; 就不同的階段而言, 2012年之前, 該市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值增長(zhǎng)較為緩慢, 自2006至2012年, 總價(jià)值僅增加了8.6861億元, 平均每年增長(zhǎng)不到1.5億元, 而2012到2015年, 總價(jià)值就增加了30.4531億元, 平均每年增長(zhǎng)高達(dá)10.15億元, 該階段的增加值約為上階段的7倍, 表明自十八大以來(lái), 南京市積極響應(yīng)中央號(hào)召, 全面推行生態(tài)文明創(chuàng)建, 不斷加強(qiáng)城市綠地建設(shè), 成果頗為顯著。

為了直觀表達(dá)歷年來(lái)南京市綠地系統(tǒng)各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值所占的比重, 可根據(jù)表2數(shù)據(jù)繪制百分比堆積柱形圖, 如圖1所示:

圖1 2006—2015年南京市綠地系統(tǒng)各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成

Figure 1 The composition of ecological service value of urban green space system in Nanjing from 2006 to 2015

根據(jù)圖1, 可以清晰地發(fā)現(xiàn): 就同一年份各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成而言, 南京市綠地系統(tǒng)的降溫(調(diào)節(jié)溫度)的價(jià)值所占比重最大, 其次是涵養(yǎng)水源的價(jià)值占比, 再次是釋氧價(jià)值占比, 這三項(xiàng)價(jià)值占比已超90%, 余下各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值占比不到10%; 就不同年份各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值比重的變化而言, 2006—2015年該市綠地系統(tǒng)各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的占比變化并不顯著, 比值相對(duì)穩(wěn)定; 就該市綠地系統(tǒng)各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值占比的歷年平均值而言, 其值由大到小依次為: 降溫(調(diào)節(jié)氣溫)>涵養(yǎng)水源>釋氧>固碳>減噪>滯塵>吸收氮氧化物>吸收二氧化硫。綜上分析, 可以發(fā)現(xiàn)南京市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)總價(jià)值主要體現(xiàn)在降溫、涵養(yǎng)水源和釋氧三個(gè)方面, 相較固碳釋氧價(jià)值而言, 城市綠地的降溫和涵養(yǎng)水源作用具有空間的不可移動(dòng)性, 對(duì)所在地生態(tài)系統(tǒng)影響巨大, 經(jīng)估算我們發(fā)現(xiàn)南京市的降溫和涵養(yǎng)水源價(jià)值巨大, 它們?cè)跍p輕城市熱島效應(yīng)、保育水土、調(diào)節(jié)微氣候等方面發(fā)揮著巨大的作用, 對(duì)南京市生態(tài)環(huán)境的改善和人體健康的保障具有重要意義。

4.2 南京市綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)功能

本文根據(jù)南京市綠地系統(tǒng)各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的估算結(jié)果, 采用全排列多邊形圖示法表征綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)的各分項(xiàng)指數(shù), 進(jìn)而測(cè)算出該市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)綜合指數(shù), 其結(jié)果見(jiàn)圖2和圖3。

根據(jù)圖2, 可以得知: 就南京市綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的分項(xiàng)指數(shù)而言, 固碳指數(shù)和涵養(yǎng)水源指數(shù)忽高忽低, 年際波動(dòng)較大, 究其原因主要是固碳價(jià)值的估算受不同年份的匯率變動(dòng)影響較大, 而涵養(yǎng)水源的價(jià)值則與不同年份的降水量多少有關(guān); 除固碳指數(shù)和涵養(yǎng)水源指數(shù)外, 其余分項(xiàng)指數(shù)均呈逐年遞增態(tài)勢(shì), 表明這些分項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能正不斷趨好增強(qiáng); 就分項(xiàng)指數(shù)首尾連接圍成的面積大小而言, 多邊形的面積呈逐年擴(kuò)大的態(tài)勢(shì), 這表明各分項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能形成的綜合服務(wù)功能在不斷趨好增強(qiáng)。

圖2 2006—2015年南京市綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值分項(xiàng)指數(shù)

Figure 2 Each individual index of the ecological service value of urban green space system from 2006 to 2015

根據(jù)圖3, 可以清晰地發(fā)現(xiàn): 就南京市綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)綜合指數(shù)的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)而言, 2006—2015年南京市綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)綜合指數(shù)總體呈上升態(tài)勢(shì), 其值由2006年的0.009增至2015年的0.916, 表明南京市綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)功能在不斷增強(qiáng), 對(duì)該市生態(tài)化建設(shè)與發(fā)展的作用愈來(lái)愈大; 就不同的時(shí)間段而言, 南京市綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)綜合指數(shù)的增幅也不同, 2006—2009年綜合指數(shù)的增幅微乎其微, 經(jīng)2007年的微小增長(zhǎng)后連續(xù)兩年下跌, 至2009年綜合指數(shù)僅為0.022, 相比2006年僅提高了約0.013, 2009—2012年綜合指數(shù)的增幅較為明顯, 由2009年的0.022增至2012年的0.244, 增加了約0.222, 增加量約為上一階段17.23倍, 2012—2015年綜合指數(shù)的增幅最為顯著, 由2012年的0.244躍升到2015年的0.916, 增加了約0.672, 增加量約為第一階段的52.13倍、第二階段的3.03倍。綜上分析, 可以發(fā)現(xiàn)南京市自十八大以來(lái), 積極貫徹生態(tài)文明理念, 不斷加強(qiáng)城市綠地建設(shè), 對(duì)城市綠地系統(tǒng)進(jìn)行了合理地規(guī)劃和科學(xué)地管理, 獲得的成效十分顯著。

圖3 2006—2015年南京市綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)綜合指數(shù)

Figure 3 The comprehensive index of ecological service values from 2006 to 2015

本文根據(jù)綜合指數(shù)測(cè)算的結(jié)果, 按照全排列多邊形圖示法的原理, 來(lái)定性評(píng)價(jià)該市綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)功能的強(qiáng)弱, 其結(jié)果見(jiàn)表3。

根據(jù)表3, 可以得知: 就南京市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)等級(jí)而言, 該市從2006至2012始終穩(wěn)定在第4等級(jí), 這種狀態(tài)維持了7年, 但2012年后這種狀態(tài)迅速被打破, 一年一級(jí)跳, 2013年變?yōu)榈?等級(jí), 2014年變?yōu)榈?等級(jí), 2015年更是躍為第1等級(jí); 就南京市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能而言, 類(lèi)似于生態(tài)服務(wù)等級(jí)的變化特征, 經(jīng)歷了由弱到強(qiáng)的過(guò)程, 以2012年為分界點(diǎn), 之前生態(tài)服務(wù)功能始終為弱, 而后迅速趨好、不斷增強(qiáng)。綜上分析, 南京市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)級(jí)別在不斷提升, 生態(tài)服務(wù)功能在不斷增強(qiáng)。

5 結(jié)論與討論

本文在統(tǒng)計(jì)南京市綠地面積的基礎(chǔ)上, 根據(jù)生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理和方法, 估算了該市2006—2015各年度的城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值, 并采用全排列多邊形圖示法對(duì)該市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。一方面實(shí)現(xiàn)了該市綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)功能的貨幣化, 另一方面從系統(tǒng)的角度對(duì)各指標(biāo)因子的綜合效應(yīng)做出了定性與定量相結(jié)合的評(píng)價(jià), 具有一定的科學(xué)性和合理性, 為該市綠地系統(tǒng)的科學(xué)規(guī)劃和有效管理提供了理論依據(jù)。通過(guò)本文研究, 可得出如下基本結(jié)論:

表3 南京市綠地生態(tài)服務(wù)功能等級(jí)劃分

(1)就南京市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)總價(jià)值而言, 2006—2015年該市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)總價(jià)值總體呈上升趨勢(shì), 由2006年的125.2144億元上漲到2015年的164.3537億元, 凈增加了約39.1392億元, 表明該市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值巨大, 且隨時(shí)間的推移不斷增值。

(2)就南京市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成而言, 該市綠地系統(tǒng)各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值歷年均值由大到小依次為: 降溫(調(diào)節(jié)氣溫)>涵養(yǎng)水源>釋氧>固碳>減噪>滯塵>吸收氮氧化物>吸收二氧化硫。

(3)就南京市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能而言, 該市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能由弱變強(qiáng), 不斷改善。

當(dāng)然, 本文在構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)由于部分指標(biāo)難以量化、相關(guān)數(shù)據(jù)缺失, 僅選擇了8項(xiàng)指標(biāo)來(lái)衡量城市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值與功能, 未對(duì)城市綠地的娛樂(lè)休閑、生物多樣性保護(hù)、景觀美學(xué)等生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行估算。因此, 本文估算的南京市綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)總價(jià)值比實(shí)際綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)總價(jià)值要低。此外, 本文在進(jìn)行城市綠地系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)功能評(píng)價(jià)時(shí), 僅以各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值為基礎(chǔ), 今后還需從城市綠地的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、空間布局等多角度綜合評(píng)價(jià), 這樣的評(píng)價(jià)結(jié)果會(huì)更加客觀真實(shí)。相比前人對(duì)城市綠地生態(tài)系統(tǒng)的研究, 本文在估算綠地系統(tǒng)各類(lèi)型生態(tài)服務(wù)價(jià)值后又從系統(tǒng)角度運(yùn)用全排列多邊形圖示法綜合評(píng)價(jià)各類(lèi)型生態(tài)服務(wù)的整體功能, 實(shí)現(xiàn)了整體與部分的有機(jī)結(jié)合, 對(duì)其他城市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能綜合評(píng)價(jià)具有借鑒意義。

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Calculation of the value and evaluation of the function for ecosystem services of urban green space: acase study in Nanjing

ZHANG Chao1,2, WU Qun1,2,*, PENG Jianchao1,2,WANG Feng3, LIU Binglin4, ZHOU Wenjing1,2

1. Real Estate Research Center, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China 2. School of Public Administration, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China 3. School of Civil and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Shenzhen 518055, China 4. Nanjing University, Collaborative Innovation Center for the South China Sea Studies, Nanjing 210023, China

Urban green space plays an important role in urban compound ecological system, having great value of ecosystem services,beneficial to improving the urban environment,promoting human health and maintaining ecological stability.Based on the statistics of the city green space area,this paper taking Nanjing as an example,estimated the value of ecosystem services of urban green space from 2006 to 2015 according to the principle and the methods of ecological economics,and used the method of entire-array-polygon diagram to evaluate the function of the ecosystem services of urban green space.The results show that:(1) In terms of the total ecological service value of Nanjing green space, from 2006 to 2015, the total ecological service value of Nanjing green space was on the rise in general, rising from 12.52144 billion yuan (2006) to 16.43537 billion yuan (2015), and net value increased about 3.91392 billion yuan, showing that the ecological service value of Nanjing green space was very high and on the rise over time. (2)In terms of the composition of ecological service value of Nanjing green space, average of various ecological service values were arranged as cooling(temperaturereduction)>water conservation>oxygen releasing>carbon sequestration>noise reduction>dust detention>Noxabsor-ption>SO2absorption.(3)In terms of the function of ecological service of Nanjing green space, the function of ecological service of Nanjing green space experienced the changing process from weak to strong,and the function gradually got better.Through this study, we can provide the theoretical basis for the scientific planning of the city green space system.

value and function of ecosystem services; urban green space; entire-array-polygon diagrammethod; Nanjing city

10.14108/j.cnki.1008-8873.2019.04.020

X196

A

1008-8873(2019)04-142-08

2017-03-14;

2019-07-21

國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“我國(guó)土地資源效率提升能力與系統(tǒng)建設(shè)研究——基于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的視角”(71233004); 國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“‘后土地財(cái)政’制度環(huán)境下地方政府土地財(cái)稅策略選擇及其行為響應(yīng)”(71673140)

張超(1993—), 男, 江蘇省南京市人, 博士研究生, 主要研究方向?yàn)橘Y源環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展, E-mail: 1247555640@qq.com

吳群, 博士, 教授, 博導(dǎo), 主要從事資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)、地價(jià)與不動(dòng)產(chǎn)研究, Email: wuqun@njau.edu.cn

張超, 吳群, 彭建超, 等. 城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算及功能評(píng)價(jià)—以南京市為例[J]. 生態(tài)科學(xué), 2019, 38(4): 142-149.

ZHANG Chao, WU Qun, PENG Jianchao, et al. Calculation of the value and evaluation of the function for ecosystem services of urban green space: a case study in Nanjing[J]. Ecological Science, 2019, 38(4): 142-149.