居民的生態(tài)系統(tǒng)文化服務(wù)需求與公園可達(dá)性的關(guān)系?

潘芳宏 胡 昂 干曉宇

四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院 成都 610065

公園在調(diào)節(jié)城市生態(tài)系統(tǒng)的同時(shí),也通過開放綠色空間向人類提供休閑娛樂、鍛煉身體和社交互動(dòng)等非物質(zhì)服務(wù)[1]。這種“人類通過精神生活滿足、發(fā)展認(rèn)知能力,進(jìn)行思考、娛樂休閑及美學(xué)體驗(yàn)等方式從生態(tài)系統(tǒng)中獲取的非物質(zhì)受益”被定義為生態(tài)系統(tǒng)文化服務(wù) (Cultural Ecosystem Services,CES)。相較于供給、支持、調(diào)節(jié)等其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型,CES具有更為清晰的流動(dòng)過程和供需關(guān)系——其供需空間通常是分開的:受益主體即居民只有從居住地出發(fā)前往公園才能獲得服務(wù),因而CES更易獲得居民的直觀體驗(yàn)與感知?；谶@一特性,連接CES供需的空間將同時(shí)影響CES的供給與需求,進(jìn)而影響其供需關(guān)系的平衡[2]。

公園可達(dá)性是指從城市空間中任意一點(diǎn)到公園的相對(duì)難易程度[3],把其作為評(píng)估公園服務(wù)能力的重要指標(biāo),已具備成熟的度量方法和廣泛的應(yīng)用范圍。近幾年,有些學(xué)者認(rèn)為研究基于道路網(wǎng)絡(luò)的公園可達(dá)性對(duì)CES供需的影響,可以更好評(píng)估CES供需匹配情況。Terhi等[4]將公園可達(dá)性與人口數(shù)據(jù)相匹配,以評(píng)估芬蘭境內(nèi)CES服務(wù)的供需情況；許立言等[5]通過計(jì)算北京生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給值,并將其與公園可達(dá)性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)回歸,證明了公園可達(dá)性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值存在統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián)性。以上研究主要關(guān)注CES供給與公園可達(dá)性的關(guān)系,部分研究證實(shí)了可達(dá)性對(duì)居民的公園出行頻率的影響[6－8],但關(guān)于CES需求與公園可達(dá)性的關(guān)系研究較少。因此,本研究以成都市主城區(qū)為例,運(yùn)用GIS空間分析及問卷分析探索居民的生態(tài)系統(tǒng)文化服務(wù)需求與公園可達(dá)性的統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)性,為城市公園的布局與設(shè)計(jì)優(yōu)化提供理論依據(jù)。

1 研究框架構(gòu)建

本研究以CES供需流動(dòng)模型作為理論依據(jù)構(gòu)建研究框架(圖1)。CES供需流動(dòng)模型包含供給區(qū)(SPA)、受益區(qū)(SBA)和連接區(qū)(SCA)3個(gè)區(qū)域[9－10],其中公園可達(dá)性作為評(píng)估連接區(qū)(SCA)服務(wù)連接性的重要測度,決定了居民從受益區(qū)(居住地)移動(dòng)到供給區(qū)(公園)的機(jī)會(huì)[4],有可能影響居民的CES需求。

圖1 研究框架

本研究將CES需求定義為城市居民在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)享受生態(tài)系統(tǒng)文化服務(wù)的意愿[11],并構(gòu)建更為具體的CES需求指標(biāo)(表1)。如表1所示:CES需求量定義為居民對(duì)CES的需求頻率,由于目前的CES需求評(píng)估大多沒有明確區(qū)分居民的潛在需求意愿和實(shí)際消費(fèi)[12],本研究將需求量進(jìn)一步細(xì)分為期望出行次數(shù)和實(shí)際出行次數(shù)。為了評(píng)估未被滿足的CES需求,還加入了CES需求缺口指標(biāo)。需求偏好定義為居民面對(duì)各類CES時(shí)所做出的具有傾向性的選擇[13],本研究將居民對(duì)各類CES需求的占比作為需求偏好的指標(biāo),納入需求偏好分析的5類CES則參考了專家意見與相關(guān)文獻(xiàn)[14]。

表1 CES需求指標(biāo)分類

將各指標(biāo)與公園可達(dá)性一同導(dǎo)入SPSS 23內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,探究CES需求量、需求缺口與公園可達(dá)性的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性,明確變量間的定量關(guān)系,為促進(jìn)CES供需平衡視角下的城市公園系統(tǒng)的布局優(yōu)化提供理論依據(jù)；同時(shí)通過探索居民的CES需求偏好隨公園可達(dá)性的變化,為公園內(nèi)部功能的設(shè)計(jì)優(yōu)化提供依據(jù)。

2 研究區(qū)概況與研究方法

2.1 研究區(qū)概況

成都市地處四川中部盆地,是四川省的政治和文化中心。研究范圍為成都市中心城區(qū),包括錦江區(qū)、青羊區(qū)、金牛區(qū)、武侯區(qū)、成華區(qū)5個(gè)行政區(qū),共86個(gè)街道,總?cè)丝诩s131.8萬,公園覆蓋面積約82 209 hm2。

2.2 研究方法

2.2.1 數(shù)據(jù)來源

1)城市公園數(shù)據(jù)。公園數(shù)據(jù)主要來源于成都市規(guī)劃管理局網(wǎng)站,包括成都市城市總體規(guī)劃(2012—2020年)和成都市中心城區(qū)最新土地利用規(guī)劃圖。同時(shí),結(jié)合?城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)?和?成都市公園名錄?確定公園數(shù)量,并進(jìn)一步基于以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選:1)對(duì)所有市民開放；2)可免費(fèi)進(jìn)入；3)綠地率大于35%。通過人工目視解譯提取所篩選的136個(gè)公園的邊界后得到成都市主城區(qū)公園矢量數(shù)據(jù)庫。

2)CES需求數(shù)據(jù)。CES需求數(shù)據(jù)采取問卷調(diào)查的方式收集。問卷分3個(gè)部分:第1部分是基本社會(huì)人口學(xué)特征,包括受訪者居住地點(diǎn)；第2部分為調(diào)查受訪者的CES需求量；第3部分為邀請(qǐng)受訪者對(duì)5類CES需求的占比進(jìn)行排序。通過隨機(jī)抽樣抽取15個(gè)社區(qū)點(diǎn)進(jìn)行問卷發(fā)放,每個(gè)社區(qū)點(diǎn)的問卷發(fā)放數(shù)均為20份；問卷發(fā)放時(shí)間為2020年11月12日—12月25日。另外于2020年11月10日—2021年2月10日在問卷星網(wǎng)站發(fā)布網(wǎng)絡(luò)問卷146份。本次調(diào)查共回收問卷446份,篩除無效問卷后共獲得有效問卷數(shù)398份,問卷回收率89.24%。

3)其他數(shù)據(jù)。其他數(shù)據(jù)包括路網(wǎng)數(shù)據(jù)和行政邊界數(shù)據(jù),其中路網(wǎng)數(shù)據(jù)來源于OSM地圖(https://www.openstreetmap.org/),通過路網(wǎng)拓?fù)涮幚淼玫浇值乐行木€,并結(jié)合百度地圖和現(xiàn)場考察進(jìn)行修正；行政邊界數(shù)據(jù)來源于成都市行政區(qū)劃界限矢量圖。

2.2.2 公園可達(dá)性分析

網(wǎng)絡(luò)分析法是以公園為中心生成一定大小服務(wù)區(qū)的方式衡量公園可達(dá)性的方法,使服務(wù)區(qū)內(nèi)的居民能夠在一定距離內(nèi)到達(dá)該公園[15－16]。相較其他可達(dá)性分析方法,網(wǎng)絡(luò)分析法通過阻力值和時(shí)間成本的設(shè)置能較準(zhǔn)確地反映真實(shí)路網(wǎng)對(duì)可達(dá)性的影響,在公園可達(dá)性的研究中應(yīng)用廣泛。鑒于步行活動(dòng)是居民日常接觸和使用城市公園的主要驅(qū)動(dòng)方式[17],本研究采用問卷調(diào)研中成都市居民在步行尺度下公園的最大出行距離作為服務(wù)半徑。

在Arcgis網(wǎng)絡(luò)分析工具中,以公園出入口為服務(wù)點(diǎn),以道路中心線長度為阻力要素,以上述最大步行距離為閾值分別生成服務(wù)區(qū)。以500 m×500 m地理柵格為最小單元將研究范圍圖層格網(wǎng)化,統(tǒng)計(jì)每個(gè)格網(wǎng)單元所在的公園服務(wù)區(qū)并疊加分值,得到成都市主城區(qū)公園可達(dá)性分析結(jié)果。

2.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總,統(tǒng)計(jì)每個(gè)樣本(受訪者)居住地點(diǎn)對(duì)應(yīng)的公園可達(dá)性；之后進(jìn)一步將匯總后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS,通過相關(guān)分析和回歸擬合等方法對(duì)公園可達(dá)性與各類CES需求指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得到最終的分析結(jié)果。

3 結(jié)果與分析

3.1 成都市主城區(qū)公園可達(dá)性

通過Arcgis網(wǎng)絡(luò)分析法得到成都市主城區(qū)公園服務(wù)區(qū)(圖2A)；進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)地理格網(wǎng)單元的可達(dá)性,得到更精細(xì)尺度下的公園可達(dá)性空間分異圖(圖2B)。由圖2B可知,成都市公園可達(dá)性總體差異較大,主要呈現(xiàn)由中心向周圍遞減的趨勢。同時(shí),主城區(qū)外圍雖然分布了一些大型公園(如東南區(qū)域),但周圍格網(wǎng)的公園可達(dá)性并不高,主要是由于該區(qū)域路網(wǎng)密度低,連接性差。相反,主城區(qū)中心雖然公園面積較小,但由于公園數(shù)量多且周邊路網(wǎng)密度高,連接性好,可達(dá)性相對(duì)更高。

圖2 成都市主城區(qū)公園可達(dá)性分析

3.2 CES需求與公園可達(dá)性的關(guān)系

3.2.1 受訪者的社會(huì)人口學(xué)特征

本次調(diào)查的受訪者中,男女比例約4:6。年齡分布方面,18~35歲人群占比約48%,36至55歲人群占比約34%,大于55歲的老年退休人群占比約18%,該抽樣統(tǒng)計(jì)結(jié)果基本符合成都市人口年齡分布結(jié)構(gòu)[18]。學(xué)歷分布方面,占比最多的是本科(39%),高中及以下學(xué)歷人群占比最少(12%)。職業(yè)分布方面,學(xué)生和企業(yè)員工占比較多(約20%),其余職業(yè)占比較少。

3.2.2 CES需求量與公園可達(dá)性的關(guān)系

在CES需求量(實(shí)際出行次數(shù)和期望出行次數(shù))通過正態(tài)性檢驗(yàn)后,采用Pearson法分別對(duì)居民的實(shí)際出行次數(shù)和期望出行次數(shù)與居住地所在格網(wǎng)的公園可達(dá)性進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果顯示公園可達(dá)性與實(shí)際出行次數(shù)呈高度正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為0.603),這說明人們的公園實(shí)際出行次數(shù)在很大程度上會(huì)受到公園可達(dá)性的影響。同時(shí),公園可達(dá)性與期望出行次數(shù)也呈中度正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為0.368),說明期望出行次數(shù)雖然由受訪者的主觀意愿所決定,但仍然受到公園可達(dá)性的影響。很顯然,公園期望出行次數(shù)與實(shí)際出行次數(shù)存在高度正相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)為0.743),居民的期望出行次數(shù)決定其實(shí)際出行次數(shù)。

以可達(dá)性為自變量,實(shí)際出行次數(shù)為因變量在SPSS中進(jìn)行回歸擬合,經(jīng)多種模型擬合對(duì)比,結(jié)果(圖3A)表明指數(shù)回歸模型的擬合結(jié)果最好(R2＝0.375),該結(jié)果與類似研究一致[6]。這說明實(shí)際出行次數(shù)隨公園可達(dá)性的增加而呈指數(shù)增長,且公園可達(dá)性能較好地解釋和預(yù)測居民的公園實(shí)際出行次數(shù)。由圖3A可知,當(dāng)公園可達(dá)性約在17時(shí),回歸曲線的切線斜率明顯增加,表明當(dāng)公園可達(dá)性大于17時(shí),居民的實(shí)際出行次數(shù)將明顯上升。因此,為有效提升成都市居民的公園出行次數(shù),居住區(qū)的公園可達(dá)性應(yīng)保證在17以上。

同樣以公園可達(dá)性為自變量,期望出行次數(shù)為因變量在SPSS中進(jìn)行指數(shù)回歸。如圖3B所示,回歸曲線的切線斜率變化較為平緩,并未出現(xiàn)切線斜率變化明顯的閾值點(diǎn),說明擬合度相對(duì)較低(R2＝0.251),這是由于期望出行次數(shù)屬于人的主觀意愿,除可達(dá)性外還受各類非環(huán)境因素所影響,但公園可達(dá)性仍然是期望出行次數(shù)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的預(yù)測因子。

圖3 CES需求量與公園可達(dá)性回歸分析

3.2.3 公園可達(dá)性影響CES需求量的內(nèi)在機(jī)制

參考計(jì)劃行為理論模型[19],假設(shè)知覺行為控制(即出行公園的便捷度)、態(tài)度(CES認(rèn)同度)與CES需求存在關(guān)聯(lián)性。結(jié)果表明,可達(dá)性與CES認(rèn)同度無明顯相關(guān)性(P>0.1)；而與公園出行便捷度呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.372(P<0.01)。CES認(rèn)同度與期望出行次數(shù)無明顯相關(guān)性(P>0.1),公園出行便捷度則與期望出行次數(shù)呈正相關(guān)(P<0.05),相關(guān)系數(shù)為0.582。由此可見,公園可達(dá)性與CES需求間可能存在這樣的影響機(jī)制:可達(dá)性的增加將提高居民對(duì)公園出行便捷度的感知,進(jìn)而提高居民出行公園的行為意愿,最終促成了居民出行公園獲取CES的行為。

3.2.4 CES需求缺口與公園可達(dá)性的關(guān)系

以等組距的公園可達(dá)性區(qū)間將樣本數(shù)據(jù)分為10組,計(jì)算每組的需求缺口平均值并生成條形圖(圖4)。從圖4可知,CES需求缺口并非隨公園可達(dá)性的增加持續(xù)下降,而是呈先上升后下降的趨勢,在可達(dá)性中等區(qū)間的需求缺口平均值最高。可達(dá)性最低區(qū)間[0,2.63]和最高區(qū)間(23.66,26.29]的需求缺口平均值較低,而在可達(dá)性中等區(qū)間(10.52,13.14]的需求缺口平均值達(dá)到最高。CES需求缺口與公園可達(dá)性回歸線呈拋物線形式,回歸系數(shù)為0.299 4。CES需求缺口等于期望出行次數(shù)減去實(shí)際出行次數(shù),反映未被滿足的CES需求。在公園可達(dá)性較低的地區(qū),由于公園出行受到距離成本的極大限制,居民的期望出行次數(shù)與實(shí)際出行次數(shù)都較低,因此居民的需求缺口普遍較低；隨著公園可達(dá)性的增加,居民的期望出行次數(shù)會(huì)相對(duì)較快地增加,但實(shí)際出行次數(shù)仍然受到距離成本的限制,因而需求缺口平均值最大。顯然,在公園可達(dá)性極高的城市區(qū)域,公園出行不再受距離成本的限制,期望出行次數(shù)與實(shí)際出行次數(shù)都較高,兩者間差值小,即居民的CES需求普遍得到了滿足。

圖4 公園可達(dá)性對(duì)CES需求缺口的影響

3.2.5 CES需求偏好與公園可達(dá)性的關(guān)系

根據(jù)調(diào)查問卷中受訪者對(duì)5類CES需求的占比情況計(jì)算出CES需求偏好值,并以等組距的可達(dá)性區(qū)間將樣本數(shù)據(jù)分為10組,分別計(jì)算每組CES需求偏好的樣本均值生成堆積柱形圖(圖5)。由圖5可知,隨著公園可達(dá)性的增加,各類CES需求偏好的差異在逐漸減小。在可達(dá)性最低區(qū)間[0,2.63],休閑服務(wù)的偏好值最高(48%),其次是鍛煉服務(wù)(22%),而其他類別服務(wù)的偏好值都較低；隨著可達(dá)性的增加,休閑和鍛煉服務(wù)的偏好值降低。相對(duì)地,社交、美學(xué)和歷史教育服務(wù)的偏好值都有所增加,其中以社交服務(wù)增加幅度最大。在可達(dá)性最高區(qū)間(23.66,26.29],各類服務(wù)偏好值間的差異達(dá)到最小。

圖5 公園可達(dá)性對(duì)CES需求偏好的影響

將各類CES需求偏好與公園可達(dá)性在SPSS內(nèi)進(jìn)行spearman相關(guān)性分析,結(jié)果表明:休閑、鍛煉服務(wù)的偏好值與公園可達(dá)性呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),其中休閑服務(wù)的偏好值與公園可達(dá)性負(fù)相關(guān)系數(shù)最高(－0.294),鍛煉服務(wù)與公園可達(dá)性的相關(guān)系數(shù)為－0.135。美學(xué)、社交與歷史教育服務(wù)的偏好值都與公園可達(dá)性呈顯著正相關(guān)(P<0.01),其中社交服務(wù)與公園可達(dá)性的正相關(guān)系數(shù)最高(0.302),其次為歷史教育服務(wù)(0.247),美學(xué)服務(wù)最低(0.169)。以上結(jié)果表明,隨著公園可達(dá)性的增加,居民的CES需求不再僅限于單調(diào)的休閑或鍛煉,而更傾向于選擇公園作為日常社交的場所,也更樂于出行公園以進(jìn)行攝影寫生等美學(xué)活動(dòng)以及歷史科普活動(dòng)。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

由于CES供需空間的分異性,公園可達(dá)性對(duì)CES需求的影響成為研究CES供需的突破點(diǎn)。本研究從CES供需平衡的視角出發(fā),深入探討可達(dá)性與CES需求的統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián)性。結(jié)論如下:

1)CES需求量與公園可達(dá)性存在顯著正相關(guān)性,公園可達(dá)性與實(shí)際出行次數(shù)呈高度正相關(guān),與期望出行次數(shù)呈中度正相關(guān)。CES需求量隨公園可達(dá)性的增加呈指數(shù)遞增,且當(dāng)公園可達(dá)性大于17后,居民的實(shí)際出行次數(shù)明顯上升。通過參考計(jì)劃行為理論發(fā)現(xiàn),可達(dá)性的增加將提高居民對(duì)公園出行便捷度的感知,進(jìn)而提高居民出行公園的行為意愿,最終促成居民出行公園獲取CES的行為。

2)CES需求缺口并非隨公園可達(dá)性的增加持續(xù)下降,而是呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,即可達(dá)性中等區(qū)間的居民需求缺口最高,CES需求缺口與公園可達(dá)性的回歸線呈拋物線形式。

3)在對(duì)居民的CES需求偏好研究中發(fā)現(xiàn),隨著公園可達(dá)性的增加,各類CES需求偏好間的差異在逐漸減小。在公園可達(dá)性較低的城市區(qū)域,居民的CES需求類型往往較為單調(diào),以休閑和鍛煉服務(wù)為主。但隨著公園可達(dá)性的增加,社交、歷史和美學(xué)服務(wù)的偏好值開始增加,其中社交服務(wù)的偏好值與公園可達(dá)性的相關(guān)性最高。

4.2 建議

首先,未來的公園布局規(guī)劃應(yīng)著力提升居住區(qū)的公園可達(dá)性,并制定相應(yīng)的公園可達(dá)性標(biāo)準(zhǔn)閾值。一方面增強(qiáng)公園與周邊居住區(qū)的道路聯(lián)通性,尤其要對(duì)街道網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化；另一方面,適當(dāng)新增、擴(kuò)建公園,盡可能地以最合理的建設(shè)方式換取最大的CES服務(wù)效益。例如,在用地緊張的老舊城區(qū)建設(shè)與居住用地相混合的社區(qū)公園和游園,在規(guī)劃城市的新開發(fā)區(qū)域時(shí)統(tǒng)籌公園與居住用地的空間布局,保證公園可達(dá)性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)閾值,促進(jìn)CES服務(wù)供需資源的匹配。

其次,未來的公園布局優(yōu)化應(yīng)最先關(guān)注公園可達(dá)性適中的城市區(qū)域,快速提升公園可達(dá)性以緩解這一區(qū)域的供需矛盾,換取最大的CES效益；然后再關(guān)注公園可達(dá)性較低的城市區(qū)域,因?yàn)檫@一區(qū)域居民的CES需求并未得到有效激活,公園可達(dá)性的提升有助于推進(jìn)該區(qū)域公園的公平性優(yōu)化建設(shè)進(jìn)程。

再次,需要從公園的設(shè)計(jì)優(yōu)化層面豐富公園內(nèi)部的CES類型:在景觀設(shè)計(jì)上注重提升公園的可觀性與可游性,同時(shí)強(qiáng)調(diào)對(duì)地域文化的輸出；在服務(wù)設(shè)施上結(jié)合居民的活動(dòng)類型提供滿足社交、展覽等活動(dòng)的各類設(shè)施,創(chuàng)造復(fù)合功能的公園以滿足居民多樣化的CES需求。

最后,以上研究揭示了公園可達(dá)性對(duì)CES需求的內(nèi)在影響機(jī)制,為CES供需平衡的研究提供新的思路,但仍存在一定的條件限制。由于研究篇幅有限,未將CES需求與社會(huì)人口學(xué)特征相結(jié)合進(jìn)行分析。因此,下一步研究將把性別、年齡及職業(yè)等人口學(xué)特征作為變量納入研究模型,探討可達(dá)性與不同人群的CES需求量間的關(guān)系,進(jìn)一步揭示公園可達(dá)性對(duì)CES需求的內(nèi)在影響機(jī)制,為生態(tài)系統(tǒng)文化服務(wù)供需平衡視角下的公園布局與設(shè)計(jì)優(yōu)化提供理論依據(jù)。