成都市城市綠地景觀與生態(tài)系統(tǒng)服務的關系

魏嘉馨，干曉宇*，黃 瑩，郭仲薇

(1.四川大學 建筑與環(huán)境學院，四川 成都 610065；2.四川大學 錦江學院，四川 眉山 620860)

景觀可持續(xù)科學是生態(tài)系統(tǒng)服務及可持續(xù)發(fā)展研究中的重要課題，由鄔建國等[1]基于可持續(xù)科學提出，主要探究景觀的空間格局對生態(tài)系統(tǒng)服務的影響，通過優(yōu)化景觀格局，以實現(xiàn)區(qū)域及城市景觀可持續(xù)。因此，景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務間關系的探討是生態(tài)系統(tǒng)服務及可持續(xù)發(fā)展研究領域的核心問題之一[2]。城市綠地景觀是城市景觀的重要組成部分，與人類的生產(chǎn)生活密切相關，同時也為人類、城市和環(huán)境提供重要的生態(tài)系統(tǒng)服務[3]，城市綠地不僅具有例如碳儲存、大氣污染物吸收、土壤保持等供給、調(diào)節(jié)和支持方面的服務，同時也為人類提供非物質(zhì)方面的文化服務[4]。國內(nèi)已有許多學者利用皮爾遜相關指數(shù)、斯皮爾曼等相關性分析或回歸分析等方法對景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務或價值的關系、變化響應等進行了探討[5-8]，例如曹君等[9]綜合空間疊加分析、相關性分析和雙變量空間自相關分析等多方法分析粵港澳大灣區(qū)的景觀格局變化對生態(tài)系統(tǒng)服務的影響，發(fā)現(xiàn)大灣區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務價值對景觀格局的變化有一定敏感性，且對AREA_MN和DIVISION的敏感性程度較高。Su等[10]以杭嘉湖的4個生態(tài)區(qū)作為研究對象，基于城鎮(zhèn)化的背景下，探討了生態(tài)系統(tǒng)服務和景觀格局之間的關系。結(jié)果表明，除了水源涵養(yǎng)和土壤保持外其他生態(tài)系統(tǒng)服務都與景觀指標有顯著相關性。徐建英等[11]探討了汶川地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務在不同尺度下景觀格局變化的響應，發(fā)現(xiàn)并不是所有景觀格局變化都會引起生態(tài)系統(tǒng)服務變化，同時尺度效應也會對生態(tài)系統(tǒng)服務的響應產(chǎn)生一定的影響。于媛等[12]分析延邊朝鮮族自治州1996-2016年生態(tài)系統(tǒng)服務價值對景觀格局的響應時發(fā)現(xiàn)，生態(tài)系統(tǒng)服務與最大斑塊指數(shù)、蔓延度指數(shù)及聚集度指數(shù)呈正相關，與斑塊個數(shù)、斑塊密度、香濃多樣性指數(shù)及景觀形狀指數(shù)呈負相關。但探討景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務之間關系的相關研究大多是以時空耦合關系作為切入點。從空間尺度出發(fā)的研究多是基于景觀尺度和類型尺度展開討論，斑塊尺度的研究相對較少。然而，城市綠地作為小尺度、破碎化程度較高的綠地類型[5,13]，從斑塊尺度出發(fā)進行研究更能以城市設計的角度指導城市綠色空間的優(yōu)化，因此本研究從斑塊層次出發(fā)，探究綠地的景觀格局特征和生態(tài)系統(tǒng)服務之間存在的關系，進而促進城市綠地的優(yōu)化設計和可持續(xù)性發(fā)展。

成都地處四川盆地和成渝經(jīng)濟帶的核心地帶，是四川省都市圈的重要組成部分，也是國家“兩屏三帶”生態(tài)安全屏障的重點區(qū)域之一，在水源涵養(yǎng)和水土保持方面具有重要的戰(zhàn)略地位。同時《四川省“十三五”生態(tài)保護與建設規(guī)劃》指出，成都市目前面臨氣候調(diào)節(jié)、水生態(tài)修復及水資源任務重和水土流失等生態(tài)問題，而碳儲存、水源供給和土壤保持服務與這些生態(tài)問題直接相關，且能較好地體現(xiàn)成都市生態(tài)戰(zhàn)略地位。本研究基于Landsat遙感影像，利用ENVI5.3和ArcGIS10.4軟件對成都市綠地進行處理和提取，運用Fragstats4.2軟件分析成都市綠地的空間結(jié)構特征；基于數(shù)據(jù)的可獲取性，利用InVEST模型評探究成都市綠地的水源供給、土壤保持和碳儲存這3種生態(tài)系統(tǒng)服務，并按照自然斷點法將綠地按照景觀指數(shù)的大小進行分類，通過計算每一類別的景觀指數(shù)平均值和生態(tài)系統(tǒng)服務平均值，探究綠地景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務之間的相關關系。識別水源涵養(yǎng)、水土保持及碳儲存服務對成都市綠地規(guī)劃、碳中和推進以及生態(tài)文明建設具有重要現(xiàn)實意義，同時也對其他城市開展城市綠地規(guī)劃設計，統(tǒng)籌城市發(fā)展與生態(tài)文明具有借鑒意義。

1 研究區(qū)概況

成都市位于四川省的西部、成都平原腹地(30°05′-31°26′N，102°54′-104°53′E)，總面積約14 335 km2。成都市轄區(qū)范圍內(nèi)總共包括了12個市轄區(qū)、3個縣、代管5個縣級市。成都市地勢由西北向東南從高到低逐漸遞減，西部屬于四川盆地邊緣地區(qū)，以山丘和山地為主，海拔大多在1 000～3 000 m，東部主要由平原、臺地和部分低山丘陵組成。成都屬于亞熱帶季風氣候，四季冷暖、干濕分明，年平均氣溫16 ℃，年降水量895.6 mm，由于成都市地勢起伏較大，導致氣候的垂直地帶性明顯，因此形成常綠闊葉林、針闊混交等不同的垂直植被帶。該區(qū)域植被覆蓋度較高，且降雨豐富，對區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境起有效促進作用。

本研究根據(jù)土地利用分類標準，將成都市土地利用類型中林地和草地2類劃分為城市綠地，分類和具體分區(qū)分布見表1、圖1。在數(shù)據(jù)解譯過程中，經(jīng)實地調(diào)研發(fā)現(xiàn)成都市西部地區(qū)主要是以開發(fā)程度較低、人為干擾弱的大型天然森林為主的自然綠地構成，按照《城市綠地分類標準》(CJJ/T 85-2017)規(guī)定，此類綠地不屬于本研究所探討的城市綠地范疇，因此將成都市西部地區(qū)橫斷山脈處的大型森林去除。而位于中部的龍泉山脈綠地大部分已經(jīng)開發(fā)作為城市森林公園，屬于城市綠地中的森林公園綠地。因此，最終確定成都市綠地分布如圖1所示，成都市主城區(qū)主要以分散零碎的小型綠地斑塊類型為主，成片狀的較大綠地斑塊主要集中在龍泉山以及成都市直轄市縣，簡陽、蒲江、大邑和崇州等地區(qū)，經(jīng)計算得到成都市綠地總面積約占931.87 km2。

表1 城市綠地分類及面積

圖1 研究區(qū)城市綠地現(xiàn)狀

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源與預處理

采用成都市2019年土地利用數(shù)據(jù)，來源于中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心，其土地利用類型分為林地(3 248.64 km2，22.66%)、草地(597.98 km2，4.17%)、耕地(7 929.09 km2，55.32%)、水域(247.16 km2，1.72%)、建設用地(2 284.92 km2，15.94%)和未利用地(26.38 km2，0.18%)6大類。DEM數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺，選擇分辨率為30 m的GDEMV2的數(shù)字高程數(shù)據(jù)[14]；基于DEM數(shù)據(jù)，利用ArcGIS軟件的水文分析功能，提取成都市河流域的邊界和水系河網(wǎng)。InVEST模型需要用戶提供數(shù)據(jù)作為輸入變量，水源供給、碳儲存以及土壤保持這3個模塊的所需數(shù)據(jù)大致相同，但不同模塊中的部分數(shù)據(jù)有所差異，具體數(shù)據(jù)需求及來源見表2。

表2 InVEST模型數(shù)據(jù)需求及來源

2.2 研究方法

2.2.1 城市綠地提取及城市綠地斑塊定義 采用成都市2019年土地利用數(shù)據(jù)，參照《土地利用現(xiàn)狀分類(GB/T 21010-2017)》和《全國遙感監(jiān)測土地利用覆蓋分類體系》標準，將研究區(qū)景觀類型分為林地、草地、耕地、水域、建設用地和未利用地6大類。將其中林地和草地2類土地利用類型確定為城市綠地。基于高精度衛(wèi)星影像和實地調(diào)研，在ArcGIS軟件中對研究區(qū)土地利用圖進行目視解譯和修正，對城市綠地(林地、草地)進行提取，得到城市綠地柵格圖。

斑塊是景觀格局的基本組成單元，是指不同于周圍背景的、相對均質(zhì)的非線性區(qū)域。本研究中城市綠地斑塊的定義是成都市已被人工開發(fā)或人工進行栽植的林地或草地區(qū)域。成都市西部地區(qū)的大型天然森林為主的自然綠地由于開發(fā)程度較低、人為干擾弱，因此不納入本研究考慮范圍。

2.2.2 景觀格局分析 景觀指數(shù)是指能夠高度濃縮景觀格局信息，表示其結(jié)構、空間分布和配置等特征的簡單定量指標，景觀指數(shù)還能夠量化景觀格局的演變及其對生態(tài)過程的影響[15-17]，因此景觀指數(shù)是研究景觀格局的重要手段。本研究選擇從斑塊尺度對城市綠地進行探究。

根據(jù)研究區(qū)的地理位置、屬性并結(jié)合景觀指數(shù)的不同功能及含義[18]，在斑塊層次篩選相關指數(shù)，從面積、形狀、聚集度3個方面選取了7個指數(shù)：斑塊面積(AREA)、周長(PERIM)、周長面積比(PARA)、形狀指數(shù)(SHAPE)、回轉(zhuǎn)半徑(GYRATE)、分形維數(shù)(FRAC)和歐幾里得最近鄰指數(shù)(ENN)，各景觀指數(shù)具體含義見表3。通過Fragstats4.2軟件分析成都市綠地的柵格數(shù)據(jù)，得到成都市綠地斑塊的景觀指數(shù)。

表3 景觀指數(shù)及其意義

2.2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務計算 InVEST模型是目前研究生態(tài)系統(tǒng)服務使用最為普遍的模型，它能夠量化表示所需描述的生態(tài)系統(tǒng)服務，并且可以描述其空間分布特征[19-23]。本研究主要通過查閱相關文獻并結(jié)合InVEST模型用戶指南來確定模塊的主要參數(shù)值，主要參數(shù)詳見表4。

表4 InVEST模型各模塊的參數(shù)

2.2.3.1 水源供給 本研究利用InVEST模型水源供給模塊評估成都市水源涵養(yǎng)服務，基于水量平衡原理進行估算，以某個柵格單元的降水量減去實際蒸散量得到該柵格的水源供給量。

(1)

(2)

(3)

AWCx=54.509-0.132×SAN-0.003×SAN2-0.055×SILT-0.006×SILT2-0.738×CLA+0.007×CLA2-2.688×C+0.501×C2

(4)

式中:Yxj為土地利用類型j類的柵格單元x的年水源供給量(mm),AETxj為土地利用類型j類的柵格單元x的年實際蒸散量(mm)，Px為柵格單元x的年降雨量(mm)。AWCxj為土地利用類型j類柵格單元x的植被有效含水量，Z為Zhang系數(shù)，表示季節(jié)影響因子，SAN為砂粒含量，SILT為粉粒含量，CLA為粘粒含量。

2.2.3.2 土壤保持 本研究采用InVEST模型中的SDR模塊對成都市綠地斑塊的土壤保持服務進行計算。模型中將計算的潛在侵蝕量與實際侵蝕量的差值與泥沙持留量相加之和作為土壤保持量[31]。

SCx=Rx×Kx×LSx(1-Cx×Px)+SDRx

(5)

(6)

式中:SCx表示柵格單元x的土壤保持量，Rx為降水侵蝕因子，Kx為土壤可蝕性，LSx代表坡度坡長因子，Cx和Px分別表示植被覆蓋因子和水土保持因子；SDRx則為泥沙持留量，SEx為柵格單元x的泥沙輸移比，USLE為實際土壤流失量。

2.2.3.3 碳儲存 碳儲存模塊根據(jù)地上碳儲量、地下生物碳儲量、土壤碳儲量和死亡有機物碳儲量4個碳庫來計算區(qū)域總碳儲量及時空分布特征，相關參數(shù)設置參照鄒文濤等[32]、王良杰等[33]的研究，計算公式如下：

Ctotal=Cabove+Cbelow+Csoil+Cdead

(7)

式中:Ctotal為區(qū)域總碳儲量；Cabove為地上碳儲量；Cbelow為地下生物碳儲量；Csoil為土壤碳儲量；Cdead為死亡有機物碳儲量。

3 結(jié)果與分析

3.1 綠地景觀格局空間特征

經(jīng)過Fragstats4.2計算得到成都市綠地斑塊尺度的7種景觀指數(shù)值(圖2)。斑塊面積(AREA)、斑塊周長(PERIM)、周長面積比(PARA)、回轉(zhuǎn)半徑(GYRATE)和歐幾里得最近鄰指數(shù)(ENN)的標準差較大，說明綠地在這幾個景觀指數(shù)上具有較大差異且數(shù)值較為離散。與之相反，SHAPE和FRAC的標準差較小，說明這2個景觀指數(shù)差異較小。其中，斑塊面積<8 km2的綠地和8～35 km2的綠地分別占總數(shù)的46.47%和42.18%，面積>35 km2的大綠地斑塊占11.35%，說明成都市綠地面積變化豐富、差異較大，這是由于成都市城市綠地涵蓋了城市內(nèi)較小的街邊綠地、社區(qū)綠地等，同時又包含了具有較大綠地面積的植物園和城市森林公園等。SHAPE和FRAC反映了成都綠地斑塊形狀較為規(guī)整。而ENN則反映了綠地斑塊之間距離差異較大，大部分綠地(89.65%)之間的距離<500 m，小部分綠地(1.68%)距離>2 000 m，平均ENN值為256.8 m。

圖2 綠地斑塊尺度景觀指數(shù)柱狀圖

3.2 生態(tài)系統(tǒng)服務分析

利用InVEST模型對成都市綠地水源供給、土壤保持和碳儲存服務進行計算，基于ArcGIS的空間分析模塊，將計算結(jié)果以30 m×30 m柵格導出，得到成都市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務供給的空間分布圖(圖3)。水源供給總量達24.98×108m3，最大值為1 048.38 m3，最小值為592.75 m3，呈現(xiàn)西南高東低的趨勢。水源供給高值地區(qū)集中在成都市西南部的邛崍一帶；中值區(qū)域則主要分布于中部和北部的綠地；低值區(qū)零散分布于東部綠地。碳儲存總量為12.73×106t，碳儲存高值地區(qū)主要集中在中部龍泉山,浦江部分地區(qū)也有較高碳儲存能力，但較為分散，西南部碳儲存多為中高值，與東部地區(qū)相比碳儲存服務更好，其余地區(qū)大多為中、低值。成都市綠地斑塊碳儲存最高值為19.29 t。成都市綠地土壤保持總量為3.54×108t，總體呈現(xiàn)西南高東北低的趨勢。其中，土壤保持服務供給高值區(qū)集中分布于西南部的綠地區(qū)域，囊括了崇州、大邑、邛崍和蒲江等地；中、低值區(qū)主要集中分布于成都市中部、東部的綠地。

圖3 成都市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務評估結(jié)果

3.3 景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務的相關關系

由于景觀指數(shù)之間存在多重共線性，可能對研究結(jié)果會造成一定的影響[34]，因此本研究利用SPSS軟件對所計算的7項景觀指數(shù)進行因子分析，以篩選出合適的指標。經(jīng)過因子分析后得到景觀指數(shù)旋轉(zhuǎn)成分矩陣(表5)。由表5可知，斑塊面積(AREA)、分形維數(shù)(FRAC)和歐幾里得最近鄰指數(shù)(ENN)3項指數(shù)之間的相關性最小，并且具有一定的代表性。最終選擇斑塊面積(AREA)、分形維數(shù)(FRAC)和歐幾里得最近鄰指數(shù)(ENN)來探討景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務之間的關系。本研究采用自然斷點法將綠地對應的AREA和ENN值由小到大進行分類，因此分別得到13類AREA組、11類FRAC組和10類ENN組，每組類別斑塊個數(shù)及指數(shù)平均值見表6。

表5 景觀指數(shù)旋轉(zhuǎn)成分矩陣

表6 AREA、FRAC和ENN每組類別的情況

將每類別斑塊指數(shù)平均值與生態(tài)系統(tǒng)服務平均值導入SPSS進行分析，選取R2最高的回歸方程進行分析，最終得到以下結(jié)果(圖4-圖6)。

圖4 AREA類別和3種生態(tài)系統(tǒng)服務關系

圖5 FRAC類別和3種生態(tài)系統(tǒng)服務關系

圖6 ENN類別和3種生態(tài)系統(tǒng)服務關系

由圖4可知，綠地斑塊面積與水源供給、碳儲存和土壤保持服務均呈正相關關系，隨著面積的增大，這3種服務均先快速增加，但當面積=200 km2時，水源供給的增加速度減慢；土壤保持服務在綠地斑塊面積<350 km2時快速增長，但當面積>350 km后，土壤保持服務增長速度減緩；當面積達到約500 km2，碳儲存服務增長也逐漸減緩。

如圖5所示，綠地斑塊分形維數(shù)指數(shù)盡管在因子分析中表現(xiàn)出相對獨立性，但將該指數(shù)與3類生態(tài)系統(tǒng)服務的關系進行分析，結(jié)果顯示分形維數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)服務無明顯相關關系。

由圖6可知，綠地斑塊間距離與水源供給、土壤保持和碳儲存服務都有明顯關系。其中，ENN與水源供給和碳儲存呈現(xiàn)相似的關系趨勢，均為先降后增。水源供給能力先是隨著斑塊距離的增大而降低，通過對二次回歸曲線求一階導數(shù)得到斜率為0的ENN點，即當斑塊距離為5 136 m時，綠地水源供給能力最低，隨后距離增大，水源供給能力略微增加。類似地，綠地斑塊距離與平均碳儲存能力呈現(xiàn)“U”形關系。同理可得，對ENN與碳儲存的二次回歸曲線求導得到，當斑塊距離<3 927 m時，綠地斑塊平均碳儲存能力隨著距離的增加而降低，而當斑塊距離超過該值時，平均碳儲存能力與距離呈正相關。平均土壤保持能力則隨綠地斑塊間距離的增加呈遞減趨勢，在斑塊距離位于0～1 000 m時，綠地土壤保持能力遞減速度最快；當斑塊距離>1 000 m后，土壤保持能力下降速度減慢。

4 討論

本研究結(jié)果表明，成都市綠地的生態(tài)系統(tǒng)服務具有明顯的空間分布差異特征。水源供給服務呈現(xiàn)西南高東低的原因主要是由于成都西南部年均降水量較大(>1 000 mm)，植被覆蓋較好，有效減少了降水蒸散量，因此綠地水源供給能力較強；而東部由于年降水量相對較低(850 mm)，因此導致綠地水源供給服務相對較弱[35]。碳儲存的空間分布特征主要是由于高值區(qū)域分布著大量面積大、植物長勢好的林地，說明龍泉山城市森林公園在提供碳儲存服務方面具有重要價值，同時這也證實了綠色植被在實施碳中和方面起到重要的作用。成都市西南部綠地平均土壤保持能力較強，主要是因為所處區(qū)域的植被覆蓋高、人口密度小、干擾弱，大量植被削弱了地表徑流對土壤的侵蝕，使得實際水土流失較少，也與其海拔較高、降雨量大導致潛在土壤侵蝕量高有關[29]。成都市西南部的綠地明顯具有更好的生態(tài)系統(tǒng)服務提供能力，但成都市主城區(qū)3種生態(tài)系統(tǒng)服務值均較低，因此在對主城區(qū)進行規(guī)劃建設時也要盡可能地以合適的開發(fā)力度對城市綠地進行規(guī)劃和設計，可參考浦江縣、邛崍市等地對當?shù)鼐G地的保護及開發(fā)措施，如建設城市毛細血管式的綠色廊道、“見縫插綠”、針對不同類型街道設計不同綠化模式等。

成都市綠地的景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務之間存在多種非線性相關關系。斑塊面積與水源供給呈正相關關系，與燕玲玲等[36]基于類型尺度得出的結(jié)論相同，這是由于隨植被面積增加，植被冠層能夠有效地減小降雨能量損耗，對降雨的自然截留作用逐漸增強，水源供給能力增強；而當綠地斑塊面積達到200 km2時，水源供給能力增長速度逐漸趨于穩(wěn)定。面積與碳儲存的關系呈正相關，碳儲存服務出現(xiàn)這一現(xiàn)象可能是由于城市綠地斑塊面積相對較小，對植物的水分吸收和根系成長存在一定的限制，因此隨著綠地面積增大碳儲存能力也增大[5,37-38]；當面積趨近500 km2時，綠地碳儲存能力趨于穩(wěn)定。綠地斑塊面積與土壤保持能力呈正相關，這可能是由于在城市中的綠地受到建設用地等因素的限制，林草覆蓋度較低，對雨水的截留作用較弱，導致土壤受到較多侵蝕，隨著面積的增加，林草覆蓋度逐漸增加，削弱雨水侵蝕的能力增加，因此土壤保持能力也隨之增加。當斑塊面積增大到一定程度時，水源供給、土壤保持和碳儲存3類生態(tài)系統(tǒng)服務值基本不再變化，此時生態(tài)系統(tǒng)服務與斑塊面積無關。

由綠地斑塊間距離與生態(tài)系統(tǒng)服務功能的關系可知，隨著綠地斑塊距離的增加，土壤保持服務降低，與Lu等[39]得到的ENN與土壤保持負相關這一結(jié)論相同，二者呈現(xiàn)負相關的原因是隨綠地間距離增大，植被覆蓋度降低，因此林冠對降雨的攔截作用變?nèi)?，導致雨水對地表的沖刷增多。而水源涵養(yǎng)和碳儲存這2種服務與ENN之間關系較為復雜。當斑塊距離<5 136 m時，ENN和水源供給呈負相關，這與賀裔聞[40]研究結(jié)果一致；而當斑塊距離超過這一值時，ENN和水源供給的關系呈正相關。碳儲存方面，當斑塊距離<3 927 m，ENN與平均碳儲存能力呈負相關關系，二者關系與林媚珍等[41]、張丹[42]的研究結(jié)論相似；當ENN超過3 927 m時，ENN與碳儲存服務呈正相關，這一現(xiàn)象可能是由于隨斑塊間距離的增大，逐漸出現(xiàn)的是大型的植物園或城市森林公園等，從而使得碳儲存能力有所增加[43]。

與以往大多研究不同的是，本研究中綠地斑塊面積、斑塊距離與生態(tài)系統(tǒng)服務之間出現(xiàn)了相對多樣的非線性關系，例如拋物線、指數(shù)等回歸曲線。這是由于在探究景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務之間的關系時是基于斑塊尺度進行的，而成都市的綠地斑塊面積和距離跨度較大，導致了多樣結(jié)果的出現(xiàn)，然而類似研究主要從類型和景觀尺度出發(fā)，對于綠地斑塊的多樣性細節(jié)把握略有欠缺，由此可見在研究景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務之間的關系時，尺度效應對其有所影響。同時，研究結(jié)果表明，生態(tài)系統(tǒng)服務與景觀格局具有密切關系，在未來城市生態(tài)建設時應考慮此類關系，例如，城市綠地對城市碳中和起到重要的調(diào)控作用，但城市林地的生態(tài)系統(tǒng)服務功能受到其景觀格局的影響，綠地碳儲存功能與面積的關系呈正相關，但當面積達到閾值后，碳儲存能力不再增加。因此從斑塊層次對綠地景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務的關系進行研究，可以最優(yōu)規(guī)劃綠地，有效提高用地效率，有利于優(yōu)化城市綠地規(guī)劃設計及其管理。成都市未來進行城市建設的同時應考慮居民對綠色美好環(huán)境的需求，綠地規(guī)劃應盡可能地充分利用小面積綠地，如社區(qū)綠地、街旁綠地為居民創(chuàng)造“出門見綠”的環(huán)境，同時面積較大、歷史悠久、代表性的公園綠地，如人民公園、浣花溪公園和杜甫草堂等應加以改造革新，更好地發(fā)揮其生態(tài)效用、延續(xù)城市文脈，但應合理控制綠地開發(fā)面積，盡可能以最小的成本實現(xiàn)最大的生態(tài)效益；其次應加快成都市公園綠地規(guī)劃建設，例如天府新區(qū)，截至2020年6月，天府新區(qū)已建設完成24座專類公園，5座尚在建設中，部分已分區(qū)對外開放使用，如鹿溪河生態(tài)區(qū)、錦城公園，既為市民提供休閑游憩場所，又促進城市生態(tài)系統(tǒng)活力升級；利用外圍綠地引綠入城，如龍泉驛區(qū)對大型綠地——龍泉山城市森林公園的開發(fā)可為成都市及周邊市縣未來綠地規(guī)劃及公園建設提供參考。此外，對于不同類型的城市綠地應把控好綠地斑塊距離，在可實施的前提下，盡可能增加其連通性，如構筑綠色廊道等。成都市應積極響應公園建設號召，以五大主城區(qū)為核心輻射周邊直轄市縣，使公園綠地、社區(qū)綠地和街旁綠地等城市綠地能夠為城市和居民更好地提供綠色需求及生態(tài)系統(tǒng)服務。

5 結(jié)論

成都市綠地景觀格局特征明顯，研究范圍內(nèi)綠地斑塊面積差異較大，平均值為29.01 km2，標準差達到225.67；斑塊形狀較為規(guī)整；斑塊距離變化較大，平均值為256.8 m，標準差為463.53；景觀聚集程度總體較低。同時成都市綠地的生態(tài)系統(tǒng)服務評估采用InVEST模型計算得到：水源供給總量為24.98×108m3，空間分布上表現(xiàn)為西南高東低的趨勢；碳儲存總量達12.73×106t，空間上中部地區(qū)呈現(xiàn)高碳儲存能力，西部地區(qū)多為中值，其余地區(qū)大多為低值；土壤保持為3.54×108t，總體呈現(xiàn)西高東低的趨勢。總體來說成都市西南部地區(qū)的綠地生態(tài)系統(tǒng)服務要優(yōu)于其他地區(qū)。

通過探究成都市綠地的景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務間的關系發(fā)現(xiàn)，綠地斑塊面積與水源供給、碳儲存和土壤保持都有著較為明顯的關系。隨綠地斑塊面積的增加，水源供給、碳儲存和土壤保持服務均是先快速增加后增長速度減緩。綠地斑塊間距離與3種生態(tài)系統(tǒng)服務也存在明顯關系。隨綠地斑塊距離的增加，水源供給和碳儲存服務均呈現(xiàn)先降后增；綠地斑塊與土壤保持服務呈持續(xù)的負相關關系。

研究結(jié)果顯示，更大、更連續(xù)的綠地往往比小且不連續(xù)的綠地更能有效地提供生態(tài)系統(tǒng)服務。然而，綠地面積和距離都存在閾值，即面積過大的綠地并不能更有效地提供水源供給、土壤保持和碳儲存等生態(tài)系統(tǒng)服務；綠地間距離與生態(tài)系統(tǒng)服務之間的關系較為復雜，因此在進行綠地規(guī)劃設計時，要根據(jù)實際情況在滿足城市發(fā)展需要的同時選擇最符合的距離以達到最優(yōu)效果。