摘" " 要:為解決城市公園綠地生態(tài)服務(wù)功能量化評(píng)估難題,以泰安市公園綠地為研究對(duì)象,通過實(shí)地測(cè)定滯塵量、溫差和噪聲衰減值,運(yùn)用市場(chǎng)價(jià)值法和影子工程法對(duì)其生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果顯示,泰安市公園綠地年生態(tài)服務(wù)功能總價(jià)值達(dá)66087641.9元,其中降噪功能價(jià)值最高,為40588706.46元,其次為溫度調(diào)節(jié),為20937500元,最后為滯塵,為4561435.44元。將生態(tài)效益轉(zhuǎn)化為具體經(jīng)濟(jì)數(shù)值,可為城市綠地系統(tǒng)的科學(xué)規(guī)劃和資源優(yōu)化配置提供量化依據(jù)。
關(guān)鍵詞:公園綠地;生態(tài)服務(wù)功能;價(jià)值評(píng)估
中圖分類號(hào):S713.2" " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A" " " " " " " 文章編號(hào):1005-7897(2025)01-0064-03
0" 引言
隨著城市化進(jìn)程加快,大量人口聚集到城市中,這對(duì)城市的生態(tài)環(huán)境提出了更高的要求,而良好的城市生態(tài)環(huán)境得益于良好的城市公園綠地。城市公園綠地所具有的生態(tài)服務(wù)功能對(duì)于環(huán)境質(zhì)量的提升具有重要作用。本文對(duì)城市公園綠地生態(tài)服務(wù)功能及價(jià)值評(píng)估方法、評(píng)價(jià)體系進(jìn)行了研究,并對(duì)泰安市公園綠地進(jìn)行了生態(tài)服務(wù)功能評(píng)價(jià)。
1" 公園綠地的生態(tài)服務(wù)功能
1.1" 固碳釋氧
城市化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)引發(fā)了諸多環(huán)境挑戰(zhàn),其中全球變暖問題尤為突出。氣溫持續(xù)攀升不僅制約著城市的永續(xù)發(fā)展,更對(duì)居民身體健康構(gòu)成重大威脅。氣候異常正在打破自然生態(tài)的微妙平衡,危及生物多樣性,并最終影響人類社會(huì)發(fā)展,已然成為當(dāng)今世界亟須應(yīng)對(duì)的重大課題。在城市生態(tài)體系中,綠地是獨(dú)具環(huán)境凈化與自我調(diào)控功能的特殊組成部分,對(duì)減緩溫室效應(yīng)、維持大氣平衡、優(yōu)化城區(qū)環(huán)境品質(zhì)發(fā)揮著不可替代的作用。公園綠地固碳釋氧功能流程如圖1所示。作為綠地系統(tǒng)的基本單元,植物個(gè)體的碳氧代謝能力直接決定了綠地系統(tǒng)整體生態(tài)效益。因此,深入研究植物個(gè)體及綠地系統(tǒng)的固碳釋氧機(jī)制具有雙重意義,既可深化對(duì)植物生理特性及其影響要素的認(rèn)知,又能為綠地規(guī)劃和植物配置優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù),從而提升城市應(yīng)對(duì)氣候變化的整體能力[1]。
1.2" 凈化空氣
近年來(lái),在工業(yè)發(fā)展、機(jī)動(dòng)車激增及人口聚集等多重壓力下,我國(guó)城市空氣質(zhì)量持續(xù)下降。特別是以細(xì)顆粒物(PM2.5)為代表的各類空氣污染物,導(dǎo)致多地頻繁出現(xiàn)灰霾天氣。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球十大空氣污染嚴(yán)重的城市中,我國(guó)占據(jù)七席,空氣污染已對(duì)城市運(yùn)轉(zhuǎn)、電力供應(yīng)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域造成顯著影響,并嚴(yán)重威脅居民健康。研究表明,灰霾形成的主要污染物包括SO2、NOx以及顆粒物,其中PM2.5是核心致因。因此,降低空氣中的顆粒物濃度成為治理灰霾的重中之重[2]。值得注意的是,城市公園綠地猶如一座天然的空氣凈化裝置,能夠高效截留和過濾這些有害物質(zhì)。
1.3" 調(diào)節(jié)溫度
植物群落在優(yōu)化熱環(huán)境方面展現(xiàn)出顯著的生態(tài)與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在炎熱季節(jié),植物葉面溫度普遍低于周邊物體表層溫度,喬木的枝葉通過釋放長(zhǎng)波輻射,能夠有效降低鄰近建筑表面和地表溫度,并帶動(dòng)周邊溫度下降。而在寒冷時(shí)節(jié),喬木的樹冠層與樹干則能夠減緩氣流流動(dòng),形成天然的保溫屏障。這種由植被形成的“清涼區(qū)域”能夠有效減少城市熱量積累,緩解熱島效應(yīng),為居民創(chuàng)造更為宜人的環(huán)境[3]。
1.4" 降低噪聲
在當(dāng)代城市環(huán)境治理中,聲學(xué)環(huán)境質(zhì)量日益成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)議題。值得注意的是,個(gè)體對(duì)聲音的感知體驗(yàn)不僅取決于聲源特性與分貝強(qiáng)度,還受到生理狀態(tài)、視覺刺激及觸覺反饋等多維因素的交互作用,因此要從整體性和多元化的角度審視聲環(huán)境問題。樹木枝葉茂密,層層錯(cuò)疊的樹冠有助于降低噪聲;由喬灌草構(gòu)成的復(fù)合綠帶也有顯著的降噪作用。作為城市居民親近自然的重要場(chǎng)所,公園綠地的聲學(xué)品質(zhì)直接關(guān)系到空間使用效能及居民的游憩體驗(yàn)。
1.5" 保持水土
植物在防治風(fēng)蝕、水蝕和重力侵蝕帶來(lái)的水土流失方面能起到積極的作用,其作用機(jī)制主要在于植被地上部分能削減風(fēng)速、減弱雨滴能量、延遲徑流形成等,地下部分能提高土壤滲透率、減緩地表徑流形成、增強(qiáng)土壤穩(wěn)定性等,如圖2所示?;谝陨献饔脵C(jī)制,有植被存在的地表保土保水良好。綠地系統(tǒng)通過其結(jié)構(gòu)攔截滯蓄降水,增加土壤下滲,涵養(yǎng)土壤水分和補(bǔ)充地下水。
2" 公園綠地生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估
公園綠地系統(tǒng)復(fù)雜,生態(tài)服務(wù)功能多樣,目前的評(píng)價(jià)體系也很難對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。本文僅對(duì)泰安市公園綠地的凈化空氣(滯塵)、調(diào)節(jié)溫度、降低噪聲3項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能的價(jià)值進(jìn)行研究和測(cè)算。
2.1" 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲得方法
2.1.1" 凈化空氣(滯塵)
測(cè)量泰安市城市公園綠地滯塵量,包括測(cè)量各種植物的滯塵量和統(tǒng)計(jì)單位面積公園綠地滯塵量。
(1)測(cè)量各種植物的滯塵量。
①樹種選擇。選擇泰安市栽種量大的植物,包括雪松、白皮松、檜柏、大葉女貞、大葉黃楊、紅葉石楠、法桐、毛白楊、垂柳、白蠟、黃山欒、千頭椿、苦楝、國(guó)槐、柿樹、五角楓、櫻花、白玉蘭、蠟梅、北美海棠、紫葉李、金銀木、紫薇、黃櫨、碧桃、紫荊、榆葉梅、海州常山、丁香、石榴、木槿、連翹等32種植物作為研究對(duì)象。
②時(shí)間。影響植物年滯塵量的因素很多:a.各種植物的滯塵能力不同,一般樹冠體量大,枝葉濃密,葉表面粗糙的滯塵能力要強(qiáng)。b.受季節(jié)影響,泰安市春季多風(fēng)少雨,空氣中粉塵含量高,夏季降雨多,空氣中粉塵含量少,春季的滯塵量要多于夏季。c.受所處位置環(huán)境影響,臨近道路、建筑工地、工礦企業(yè)的地段,空氣中彌漫的粉塵較多,沉積到葉面的粉塵量就大。鑒于春季已過,本次實(shí)驗(yàn)在6月上旬雨季來(lái)臨之前進(jìn)行,采樣選在雨后16d時(shí)進(jìn)行。
③實(shí)驗(yàn)方法。選擇體量中等、生長(zhǎng)健壯的成年樹作為實(shí)驗(yàn)樣本,測(cè)量樣本樹冠體積,摘取單位體積的枝葉,用純凈水將樣本枝葉表面塵土清洗干凈,將該懸濁液靜置24h后濾去上層清水,下層懸濁液由實(shí)驗(yàn)室加熱烘干,收集粉塵顆粒稱重,然后推算該植株在某一時(shí)間段的滯塵量,由此進(jìn)一步推算該植株全年的滯塵量。
(2)統(tǒng)計(jì)單位面積公園綠地滯塵量。為了能夠客觀地反映泰安市公園綠地的年滯塵能力,在研究區(qū)域內(nèi)隨機(jī)選取50塊樣地,每個(gè)地塊面積不小于200m2,要求樣地內(nèi)植物生長(zhǎng)狀況良好,喬灌搭配、落葉與常綠搭配,能夠客觀反映泰安市公園綠地的植物配置常態(tài)。統(tǒng)計(jì)每一樣地內(nèi)樹種數(shù)量及每一樹種株數(shù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的每一植株的滯塵量統(tǒng)計(jì)該樣地的滯塵總量和每平方米滯塵量。如果遇到?jīng)]有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的樹種,以與該樹種冠形、體量、葉表面粗糙度相近、有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的樹種替代。將50塊樣地的單位面積滯塵量進(jìn)行算術(shù)平均,從而獲得泰安市單位面積公園綠地的滯塵量,由此進(jìn)一步推算出全市公園綠地的年滯塵量。
泰安市處于暖溫帶季風(fēng)氣候帶,四季分明,植物群落以落葉植物為主,常綠植物以松柏類針葉喬木和大葉黃楊、大葉扶芳藤、紅葉石楠等常綠闊葉灌木為主。公園綠地中落葉植物與常綠植物空間占比約2:1。根據(jù)多年物候觀測(cè),本地絕大多數(shù)落葉植物發(fā)芽時(shí)間為3月下旬,葉片具備一定滯塵能力時(shí)一般為4月中旬,10月中旬后陸續(xù)落葉,至11月下旬基本落完。也就是說(shuō),泰安市落葉植物的滯塵期為4月15日至11月15日,減去全年降水日總計(jì)約1個(gè)月,由此得知,本地落葉植物全年的滯塵時(shí)長(zhǎng)約180d,常綠植物全年滯塵時(shí)長(zhǎng)約330d。
2.1.2" 調(diào)節(jié)溫度
公園綠地的降溫能力與當(dāng)日溫度有關(guān),當(dāng)日溫度越高,降溫效果越明顯[4]。選取6—9月作為研究重點(diǎn),每月5日、10日、15日、20日、25日、30日分別在南湖公園望岳亭周邊樹蔭下、南湖大街路中央兩個(gè)地點(diǎn),在上午8點(diǎn)至下午5點(diǎn)每小時(shí)測(cè)量距離地面1.5m處的溫度。分別計(jì)算同一時(shí)段望岳亭周邊樹蔭下、南湖大街路中央的溫差,再比較這一時(shí)段望岳亭周邊樹蔭下與南湖大街路中央的溫度變化,獲取公園綠地的溫度調(diào)節(jié)數(shù)據(jù),求平均值獲得6—9月每天平均調(diào)節(jié)溫度數(shù)據(jù)。
2.1.3" 降低噪聲
選取鄰近城市主次干道的公園綠地,臨街綠地寬度不小于10m,綠帶高度在5m以上,用噪聲儀測(cè)定綠帶臨街面及背街面的噪聲值,計(jì)算兩面的噪聲差值。測(cè)量時(shí)間段以交通繁忙的早中晚高峰時(shí)期為宜,每個(gè)點(diǎn)位測(cè)量5次以上,取其差值的平均值作為該點(diǎn)位的降噪強(qiáng)調(diào)值。
2.2" 價(jià)值評(píng)估方法
2.2.1" 凈化空氣(滯塵)
本文主要通過評(píng)估植物滯塵市場(chǎng)價(jià)值來(lái)體現(xiàn)城市公園綠地凈化空氣的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值。根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù),泰安市單位面積公園綠地年滯塵量為1.404kg/m2,每消減1t粉塵的市場(chǎng)價(jià)格約為224.4元,即0.2244元/kg,因此,利用市場(chǎng)價(jià)值法測(cè)算,如式(1)所示:
公園綠地滯塵價(jià)值=單位面積公園綠地滯塵量×公園綠地面積×0.2244元/kg。(1)
代入數(shù)值計(jì)算可得,泰安市公園綠地滯塵價(jià)值為4561435.44元/年。
2.2.2" 調(diào)節(jié)溫度
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在6—9月,泰安市公園綠地全天平均調(diào)節(jié)溫度13.38℃。1m3空氣降低1℃釋放的熱量約為1297J,按照5m的降溫立面計(jì),相當(dāng)于泰安市1hm2公園綠地每天可以從環(huán)境中吸收熱量1297J×10000m2×5m×13.38℃=867693000J,泰安市公園綠地6—9月(按120d)從環(huán)境中吸收熱量=1447.81hm2×120d×867693000J=1.5075×1014J。1W=1J/s,即1W的功率在1s內(nèi)所做的功就是1J,市場(chǎng)電價(jià)0.5元/(kW·h),因此泰安市公園綠地的溫度調(diào)節(jié)價(jià)值為1.5075×1014J÷3600÷1000×0.5元/(kW·h)=20937500元/年。
2.2.3" 降低噪聲
本文采用影子工程法評(píng)估公園綠地降噪的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,以道路隔音設(shè)施的建設(shè)投入作為替代計(jì)算基準(zhǔn)。依據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù),專業(yè)隔音屏障能減少70%~80%的聲量。基于泰安市2017年市區(qū)道路噪聲均值68.2dB(A),測(cè)算得出隔音設(shè)施的單位降噪效能為51.15dB(A)/m。按照標(biāo)準(zhǔn)4m高隔音屏的造價(jià)(400元/m),推導(dǎo)出單位降噪成本為7.82元/dB(A)。
公園綠地的降噪價(jià)值可通過與等效降噪效果的隔音工程費(fèi)用比較獲得,具體計(jì)算方法如下:
V=W·P。(2)
式中:V——公園綠地降噪的經(jīng)濟(jì)效益,元/年;W——總降噪量,dB(A)/年;P——單位降噪成本,取值為7.82元/dB(A)。
經(jīng)實(shí)地監(jiān)測(cè),泰安市公園綠地系統(tǒng)年降噪總量達(dá)5190371.67dB(A),轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值約40588706.46元/年。
2.3" 評(píng)估結(jié)果
作為城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點(diǎn),公園綠地系統(tǒng)不僅塑造著城市環(huán)境品質(zhì),更承載著居民日常生活,其生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值不可估量。本文選取凈化空氣(滯塵)、調(diào)節(jié)溫度、降低噪聲等指標(biāo)估算泰安市公園綠地生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值,如表1所示。其中,泰安市公園綠地各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能按價(jià)值排序依次為:降低噪聲、調(diào)節(jié)溫度、凈化空氣(滯塵)。
3" 結(jié)語(yǔ)
與天然森林、草甸及濕地等自然生境相比,城市公園綠地生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)出更為復(fù)雜的特征,這不僅體現(xiàn)在其形態(tài)構(gòu)成和功能屬性的多樣化,更表現(xiàn)在人為干預(yù)對(duì)其物質(zhì)循環(huán)、能量轉(zhuǎn)換及信息傳遞過程的深刻影響。本文在參數(shù)選取和評(píng)價(jià)體系構(gòu)建方面尚存在一定局限性,難以涵蓋所有生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值。然而,研究結(jié)果仍較好地反映了泰安市公園綠地系統(tǒng)的主要生態(tài)效益。將這些生態(tài)貢獻(xiàn)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)數(shù)值,不僅使其環(huán)境價(jià)值更加具象化,也為城市規(guī)劃決策提供了量化依據(jù),有助于提升公眾對(duì)綠色空間保育的重視程度[5]。
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作者簡(jiǎn)介:崔鋒(1977— ),男,漢族,山東肥城人,本科,高級(jí)工程師,主要從事園林養(yǎng)護(hù)管理、工程施工工作。
通信作者:任朝陽(yáng)(1971— ),男,漢族,山東泰安人,碩士研究生,研究員,主要從事園林規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。