当前位置:首页 期刊杂志

城市绿地生态服务价值评估研究进展

时间:2024-05-22

魏 雯,李哲惠 (昆明理工大学建筑与城市规划学院,云南昆明 650500)



城市绿地生态服务价值评估研究进展

魏 雯,李哲惠 (昆明理工大学建筑与城市规划学院,云南昆明 650500)

维持和改善城市绿地的生态系统服务,营造良好的人居环境是当前城市生态建设的首要任务。对城市绿地生态系统服务目前已开展的研究进行综述,概括了城市绿地生态系统服务的研究现状,总结了不同阶段国内外城市绿地生态系统服务评估研究的主要特征,并分析指出我国城市绿地生态服务价值评估中存在的主要问题:评价指标不统一,评估体系有待完善和统一;价值估算以部分绿地类型为主,且多以短期的观测指标为依据,缺乏长期全面的监测。这些问题主要是由于对城市绿地生态系统的内涵缺乏正确认识造成的,基于分析结果对今后的研究进行了展望,以期为相关领域的研究提供新的方向与思路。

城市绿地;生态系统服务价值;评估

生态服务功能是人类生存的重要保障,如何维持与保护好生态系统的服务功能,是实现人类社会可持续发展的重要基础[1]。进入21世纪以来,建设生态型城市成为城市发展的一项主要目标,而绿地作为整个城市生态系统中唯一具有自我调节能力的基础设施,承担了改善城市生态环境、美化市容和调节城市生态平衡的重要任务,已经成为衡量城市生态文明和现代化程度的重要标志[2]。对城市绿地生态系统服务功能价值的评估是城市生态学、城市绿地建设和管理领域的研究热点[3-4]。随着城市化进程的加快,各种环境问题日益凸显,人们逐渐认识到只有不断发掘与完善绿地的生态服务功能,评估其存在的价值,并将价值量化,唤起公众对城市绿地的保护意识,才能更加科学合理地配置与保护城市中的绿地资源[5-7]。笔者通过对文献的梳理,对比分析了城市绿地生态系统服务功能及其价值评估的国内外研究情况,针对现阶段存在的主要问题进行深入分析,挖掘其更深层次的原因,在此基础上对今后的研究方向进行展望,以期为将来进行合理的城市绿地景观规划设计、实现整个城市的可持续发展提供参考依据。

1 城市绿地生态系统服务的内涵

众所周知,要进行生态系统服务功能的价值评估,需要构建指标体系进行核算。为了确保指标选择的合理性,首先需要明确什么是生态系统服务,以及针对城市绿地而言,生态系统服务所包含的具体内容。1970年“Ecosystem Service”一词首次在SCEP(Study of Critical Environmental Problems)报告中使用,目前为止使用较多的概念是Costanza等[8]提出的,即认为生态系统服务是由自然生态系统的生境、物种、生物学状态、性质和生态过程产生的物质和维持良好的生活环境对人类提供的直接福利,就其范畴来看,涵盖了生态系统提供的服务和产品两个方面。此外,Costanza还将全球生态系统服务划分为大气调节、干扰调节、气候调节等17项指标。事实上,不同类型的生态系统提供的服务在内容和重点上是有区别的[9]。例如,草地的生态系统服务功能和海洋的生态系统服务功能就有其各自的研究内容和重点[10-11]。其次,在不同尺度上,生态系统服务功能对应的内容也有区别,因此对于特定的生态系统服务功能的内涵应当根据具体的限定条件来分析。

绿地是城市生态系统中的重要组成部分。近年来随着生态环境的恶化,针对城市绿地生态系统服务的研究也日益增多。在具体估算中,有些学者直接借鉴森林生态系统服务价值评估的方法来粗略估算城市绿地生态系统的服务价值[12-13],也有部分学者选择针对城市绿地生态服务的某一项功能展开定量研究[14],既没有给出城市绿地生态系统服务的统一定义,也没有结合城市中不同绿地类型的特点提出切实可行的评价指标体系。鉴于此,有必要对城市绿地生态系统服务功能的国内外研究情况进行梳理。

2 城市绿地生态服务价值评估的相关研究进展

2.1 国外研究动态西方国家对城市绿地生态服务功能的研究起步较早。20世纪40年代城市植物生态价值的研究始于对单株树木经济价值的评估,虽然此时对城市绿地的生态价值与社会价值关注较少,但却奠定了城市绿地生态服务功能及其价值评估研究的基础。随后,欧盟一些国家在城市可持续性评估方法中加入了评估城市绿色空间管理与发展策略的专题。作为城市绿地中最常见的资源,植物的价值被许多欧美国家用于评价城市绿地的生态服务功能价值,并逐渐形成了一套体系[15](表1)。

自20世纪60年代初到80年代末,城市绿地生态服务的研究重点主要集中于对生态效益的实物量分析和测定方面;而20世纪80年代后期,各国学者开始尝试用价值量计算的方法替代实物量计算,并且采取一些环境经济学方法对城市绿地的生态服务价值进行评估[20]。

目前,国外关于城市绿地生态系统服务价值的研究重点集中在城市绿地对生态环境质量的改善、提供休闲娱乐和维持生物多样性等方面[21]。通过相关研究发现,城市中的绿色植物能有效改善区域小环境质量,同时,合理的城市绿地系统规划也将显著提高城市居民生活的舒适度[22]。

2.2 国内研究动态近年来,随着城市生态环境问题的凸显,绿地的生态服务功能愈发受到人们的重视,国内相关研究逐步由起初定性的功能描述向定量的价值评估转化。

以“城市绿地”或者“公园绿地、生产绿地、防护绿地、附属绿地以及其他绿地”+“生态服务价值”或“生态服务功能”+“评价”或“评估”作为主题词,对中国知网(《中国期刊全文数据库》《中国优秀硕士论文全文数据库》《中国博士论文全文数据库》和《中国会议全文数据库》)近20年(1995—2015年)的文献数据进行检索,共搜索到相关文献70余篇,通过阅读,筛选出其中有代表性的42篇进行分析和整理(表2)。从分析结果看,可以将我国对城市绿地生态功能价值评价研究分为2个阶段:起步阶段(2003—2006年)和发展阶段(2007年至今)。

表2 我国城市绿地生态功能价值评价文献年度分布统计

2.2.1起步阶段(2003—2006年)。这一阶段共有论文10篇,数量较少,占论文总量的23.2%。论文内容主要是对城市的广大绿地生态服务功能评价研究(如扬州、上海、兰州、杭州)、城市森林生态功能价值研究(北京、上海)、城市工业区绿地生态服务功能价值研究(武汉)以及城市湖滨绿地生态服务功能价值研究(杭州)[23],研究对象集中于大城市或者发达城市[24],分析中多将城市绿地生态服务价值分为使用价值和非使用价值2部分进行评价[25],部分文献针对生态服务功能价值开展量化研究,但是评价的标准不统一,方法也不够系统,没有形成完善的评价体系[26-27]。

2.2.2发展阶段(2007年至今)。这一阶段文献数量增多,研究范围和广度也明显增加,对绿地生态功能价值的评价指标体系更加明确,同时很多研究中还融入了3S技术的定量分析,使得评估结果更加准确,在研究内容方面也更为深入。2007年黄立[28]对长沙市的绿地生态调节服务功能价值进行了估算,对绿地调节气候、固碳释氧、保持水土、涵养水源、净化环境、减弱噪声6方面的指标进行评价,得出长沙市绿地的生态服务功能总价值为1 586.73亿元/a。2008年王翠娟[29]对成都市中心城区绿地的生态服务功能价值进行了分析,得出绿地吸收SO2的价值<滞尘的价值<吸收CO2的价值<释放O2的价值<降温增湿价值的结论。2009年陈莉等[30]以深圳市遥感影像为数据源,对研究区1990—2005年每5年划分为一个梯度,进行单一生态功能固氮释氧价值的评价。2012年陈细芳[31]运用条件价值法(CVM)对城市森林生态服务价值进行估算,进而将研究成果用于指导居住区绿地规划。2013年范昕婷等[32]参照《森林生态系统服务功能评估规范》,对上海市环城绿带的生态系统服务价值进行了定量评价。2014年徐华清等[33]以北京林业大学校园绿地为研究对象,选取6个指标进行评估,得出了其生态服务价值为755.83×104元/a的结论。

综上所述,专家学者们已经从城市绿地生态系统的过程、服务功能、经济价值等多方面开展了大量研究[34],这些研究为城市绿地生态服务功能价值的综合量化评估奠定了基础。但通过对结果的比较不难发现,国内对城市绿地的评估指标选取和计量方法仍有待完善,评估的准确性及权威性有待提升[35]。

3 城市绿地生态服务功能评估中存在的问题

我国对城市绿地生态服务功能的研究起步较晚,绿地生态服务功能在政策与社会公众层面的认可度还有待提高。随着城市生态环境的恶化,城市绿地的生态功能将会被越来越多的学者重视。目前研究中存在的主要问题如下。

3.1 评价指标不统一,评价体系有待完善通过对9篇构建指标体系进行评估的文献进行分析整理可以看出,针对城市绿地生态服务功能价值的评估由于考虑的侧重点不同,选取的指标因子也有差异,并且对指标因子的选取较为随意,缺乏统一标准(表3)。

从表3的统计可以看出,针对城市绿地生态服务价值评估选取的指标,基本上都是在Costanza研究成果的基础上,结合自己的判断进行筛选,然而从表中可以看出,不同研究所选指标组合差异较大,没有哪两项研究的指标是完全相同的,比较而言,涵养水源、保育土壤、固碳释氧、调节气候和净化大气这5项指标几乎每项研究都会选用,说明这几个功能是大家公认的,而在其他指标的选取上则就表现出很大的不确定性。有时研究者甚至会出于计算的方便性以及价值所占比重的大小忽略其中一些指标。评估指标体系的建立没有统一的标准,指标选择较为随意成为导致研究结果不准确的主要原因。

表3 9条文献的城市绿地生态系统服务功能价值评估指标选取情况

3.2 价值估算以部分绿地类型为主,且多以短期观测指标为依据,缺乏长期监测通过对相关文献的研究不难发现,目前对城市绿地生态服务功能的量化评价主要集中在城市中特定的绿地类型,如公园绿地[45-47]、道路绿地[48-49],研究的内容多为绿地的降温效应、滞尘效应、植被碳固存的量化评估等方面,且大多数学者都会直接采用市场评估法,替代市场评估法和模拟市场评估法进行生态服务功能价值与市场经济价值的等价交换,使用的数据由对指定样点的瞬时观测采集得到,缺乏对不同城市绿地类型提供生态系统服务价值的全面、长期动态监测评估。

综上所述,目前针对城市绿地生态系统服务价值开展的研究在评估指标选取或核算方法上都存在着一定的分歧,不同的指标体系构建和计算方法选择都会使研究结果产生巨大差异。然而,这些只是表象问题,其根源还是因为对城市绿地生态系统的内涵缺乏正确认识,在指标体系构建的过程中没有充分考虑城市绿地系统内部的异质性及其利益相关者,导致指标的选取受个人意愿影响较大。为此,应当对今后城市绿地生态系统服务价值评估的研究方向进行展望。

4 研究展望

城市绿地的组成较为复杂,不同的绿地类型在提供生态系统服务价值方面的侧重点也有所不同,要正确评估其生态系统服务功能价值,就需要综合考虑不同绿地类型,分析其各自的利益对象及提供的主要功能,集成多种学科和相关技术知识,才能确保城市绿地生态服务价值被广泛关注和准确计算。为此,需要在今后的研究中做到以下几点。

4.1 不断改良评价方法,继续完善理论基础,建立权威的评价体系目前,我国学者在核算城市绿地生态系统服务价值时往往会结合Costanza等的研究结果进行指标筛选,或者直接借鉴森林生态系统服务价值评估的方法来粗略估算城市绿地生态系统的服务价值,这种方法相对比较简便,但是计算结果的准确性却值得怀疑。因此,在今后的研究中,有必要针对我国国情,结合不同城市绿地类型提供生态服务功能的特点,建立统一的城市绿地生态功能评价理论框架;鼓励多学科参与,共同组成学科交叉的权威评价体系;不断改良评价方法,针对不同类型的城市绿地,从不同的侧重点建立评估体系。同时,加大计算机信息处理技术和3S技术等新方法的应用研究[50],并将其融入到评估基础资料的分析中,从不同层面给予更加准确的定量评价。

4.2 培养群众参与意识,形成定期对城市绿地生态服务价值评估的长期监测机制由于城市绿地空间与城市居民和城市的可持续健康发展息息相关,因此应该鼓励城市居民参与到生态服务功能价值的评估工作中,增加公众的参与度。另一方面,还可以借鉴西方国家对城市绿地价值定量评价的方式,从各地政府入手,强化相关的政策与制度建设,在全国各地形成城市绿地各项目的长期评估机制,深入开展各项生态服务功能评估指标相关参数的全面监测与试验工作,将有利于促进在城市绿地生态系统结构、生态过程与服务功能的相互关系等方面进行更为深入的研究。

综上所述,现阶段我国城市绿地生态系统服务价值评估工作既面临着机遇又存在着挑战。一方面,随着城市化进程的加快,一系列生态环境问题相继出现,人们越发认识到绿地在改善城市生态环境中发挥的重要作用,相关研究日益增多,也已经取得了一些研究成果,可以为今后工作的开展提供很好的借鉴和参考;另一方面,在现有的研究中,有很多学者是直接参考森林生态系统价值评估的研究方法和指标参数进行城市绿地生态系统服务价值的评估,或参考Costanza等的研究结果,结合自己的主观判断来筛选评估指标,再进行城市绿地生态系统服务价值的估算。城市绿地生态系统作为一类复杂的生态系统有其自身的特点,这种做法不利于我国城市绿地生态系统服务价值评估研究工作的发展。因此,既要参考国内外相关研究成果,又要有针对性地结合城市绿地生态系统自身的特点,综合考虑不同绿地类型的服务对象及其提供的主要服务功能,合理构建指标体系,进行长期定位检测。只有这样才能为城市绿地系统的规划和管理提供合理的参考依据。

[1] 房学宁,赵文武.生态系统服务研究进展:2013年第11届国际生态学大会(INTECOL Congress)会议述评[J].生态学报,2013,33(20):6736-6740.

[2] 苏泳娴,黄光庆,陈修治,等.城市绿地的生态环境效应研究进展[J].生态学报,2011,31(23):7287-7300.

[3] 毛齐正,罗上华,马克明,等.城市绿地生态评价研究进展[J].生态学报,2012,32(17):5589-5600.

[4] 毛齐正,黄甘霖,邬建国.城市生态系统服务研究综述[J].应用生态学报,2015,26(4):1023-1033.

[5] DERKZEN M L,VAN TEEFFELEN A J A,ASTRID J A,et al.Quantifying urban ecosystem services based on high-resolution data of urban green space:An assessment for Rotterdam,the Netherlands[J].Journal of applied ecology,2015,52(4):1020-1032.

[6] 刘肖骢.我国城市绿地系统的效益及其发展对策:以北京市为例[J].现代城市研究,2001,11(6):33-35.

[7] 谢高地.城市生物多样性保护与生态系统服务供给[J].环境保护,2015,43(3):25-28.

[8] COSTANZA R,D’ARGE R,GROOT R,et al.The value of the world’s ecosystem services and nature capital[J].Nature,1997,387(15):253-265.

[9] 张宏锋,欧阳志云,郑华.生态系统服务功能的空间尺度特征[J].生态学杂志,2007,26(9):1432-1437.

[10] 高雅,林慧龙.草地生态系统服务价值估算前瞻[J].草业学报,2014,23(3):290-301.

[11] BARBIER E B,HACKER S D,KENNEDY C,et al.The value of estuarine and coastal ecosystem services[J].Ecological monographs,2011,81(2):169-193.

[12] 赵丹,李锋,王如松.城市土地利用变化对生态系统服务的影响[J].生态学报,2013,33(8):2343-2349.

[13] 段彦博,雷雅凯,吴宝军,等.郑州市绿地系统生态服务价值评价及动态研究[J].生态科学,2016,35(2):81-88.

[14] 李素莉,杨军,马履一,等.北京市交通干道防护林带内PM2.5浓度变化特征[J].西北林学院学报,2015,30(3):245-252.

[15] PETUS (Practical Evaluation Tools for Urban Sustainability) [EB/OL].[2005-09-15].http://www.petus.eu.com/.

[16] JIM C Y.Formulaic expert method to integrate evaluation and valuation of heritage trees in compact city[J].Environmental monitoring and assessment,2006,116(1/2/3):53-80.

[17] 韩明臣,李智勇,张德成.国外城市单株树木的评估方法及管理特点[J].安徽农业科学,2011,39(16):9620-9622,9625.

[18] HELLIWELL R.Amenity valuation of trees and woodlands[J].Arboricultural journal,2008,31:161-168.

[19] 张前进,吴泽民.现代生态景观视野下城市树木价值计算方法[J].沈阳农业大学学报(社会科学版),2013,15(4):485-489.

[20] BENSON R E,MCCOOL S F,SCHLIETER J A.Attaining visual quality objectives in timber harvest areas-landscape architects’ evaluation [J].USDA for Service Research,1985,34(348):1-7.

[21] SALMOND J A,TADAKI M,VARDOULAKIS S,et al.Health and climate related ecosystem services provided by street trees in the urban environment[J].Journal of environmental health,2016,15(1):95-111.

[22] WU J G.Landscape sustainability science:Ecosystem services and human well-being in changing landscapes[J].Landscape ecology,2013,28(6):999-1023.

[23] 张侃,张建英,陈英旭,等.基于土地利用变化的杭州市绿地生态服务价值CITYgreen模型评价[J].应用生态学报,2006,17(10):1918-1922.

[24] 陈波.杭州西湖园林植物配置研究:植物群落功能、种类组成与案例分析[D].杭州:浙江大学,2006.

[25] 张文娟,张峰,严昭,等.兰州市绿地生态价值的初步分析[J].草业科学,2006,23(11):98-102.

[26] 李锋,王如松.城市绿地系统的生态服务功能评价、规划与预测研究:以扬州市为例[J].生态学报,2003,23(9):1929-1936.

[27] 王平建.城市绿地生态建设理论与实证研究[D].上海:复旦大学,2005.

[28] 黄立.城市绿地系统生态调节服务功能价值评估研究[D].长沙:湖南农业大学,2007.

[29] 王翠娟.成都市中心城区绿地系统生态服务功能价值评估研究[D].雅安:四川农业大学,2008.

[30] 陈莉,李佩武,李贵才,等.应用CITYGREEN模型评估深圳市绿地净化空气与固碳释氧效益[J].生态学报,2009,29(1):272-282.

[31] 陈细芳.城市森林生态服务价值在居住区绿地规划中应用的研究[D].长沙:中南林业科技大学,2012.

[32] 范昕婷,郭雪艳,方燕辉,等.上海市环城绿带生态系统服务价值评估[J].城市环境与城市生态,2013,26(5):1-5.

[33] 徐华清,杨水平,陈玉碧,等.城市绿地生态服务功能价值评估:以北京林业大学为例[J].宁夏农林科技,2014,55(2):48-51.

[34] 钱江波,王恩,章银柯.杭州西湖湖西景区土地利用/覆被变化与生态服务价值评估[J].西北林学院学报,2011,26(6):208-212.

[35] XU X G,CUI C W,XU L F,et al.Method study on relative assessment for ecosystem service:A case of green space in Beijing,China[J].Environ Earth Sci,2013,68(7):1913-1924.

[36] 沈沉沉.上海市环城绿带生态系统服务功能评价及其价值评估[D].上海:华东师范大学,2011.

[37] 王庆日.城市绿地的价值及其评估研究[D].杭州:浙江大学,2003.

[38] 徐华清,杨水平,陈玉碧,等.城市绿地生态服务功能价值评估:以北京林业大学为例[J].宁夏农林科技,2014,55(2):48-51.

[39] 朱雯莉.城市绿地生态价值评估指标体系及评估方法构建[J].技术与市场(园林工程),2007(9):52-54.

[40] 黄立.城市绿地系统生态调节服务功能价值评估研究:以长沙市为例[D].长沙:湖南农业大学,2007.

[41] 陈波,卢山.杭州西湖风景区绿地生态服务功能价值评估[J].浙江大学学报(农业与生命科学版),2009,35(6):686-690.

[42] 王建华,吕宪国,姜明.长春市南湖公园生态服务价值评估[J].湿地科学,2007,5(2):159-165.

[43] 张绪良,徐宗军,张朝晖,等.青岛市城市绿地生态系统的环境净化服务价值[J].生态学报,2011,31(9):2576-2584.

[44] 武文婷.杭州市城市绿地生态系统服务功能价值评估研究[D].南京:南京林业大学,2011.

[45] 苏泳娴,黄光庆,陈修治,等.广州市城区公园对周边环境的降温效应[J].生态学报,2010,30(18):4905-4918.

[46] 潘桂菱,靳思佳,车生泉.城市公园植物群落结构与绿量相关性研究:以成都市为例[J].上海交通大学学报(农业科学版),2012,30(4):56-62.

[47] 潘剑彬,董丽,廖圣晓,等.北京奥林匹克森林公园空气负离子浓度及其影响因素[J].北京林业大学学报,2011,33(2):59-64.

[48] 王美莲,李志强,银红,等.行道树绿化模式夏季小气候效应与人体舒适度研究[J].西北林学院学报,2015,30(5):235-240.

[49] 陈明玲,靳思佳,阚丽艳,等.上海城市典型林荫道夏季温湿效应[J].上海交通大学学报(农业科学版),2013,31(16):81-85.

[50] 张骞,高明,杨乐,等.1988-2013年重庆市主城九区生态用地空间结构及其生态系统服务价值变化[J].生态学报,2017,37(2):1-10.

Research Advances in Ecological Services Value Assessment of Urban Green Space

WEI Wen,LI Zhe-hui (College of Architecture and City Planning,Kunming University of Science and Technology,Kunming,Yunnan 650500)

To maintain and improve the ecosystem services of urban green space,creating a good living environment was the primary task of the current urban ecological construction.We reviewed the researches on current urban green space ecosystem services,analyzed the research status of urban green space ecosystem service,and summarized the main characteristics of urban green space ecosystem services assessment at home and abroad in different periods.The major problems in urban green space evaluation in ecosystem services were pointed out,which were not unified evaluation index,needing improvement of evaluation system; value estimation with part green space type as the main type and with short-term observation index as the reference,lacking long-term overall monitoring.All these problems were caused by the lack of proper understanding the connotation of urban green space ecosystem.Based on the analysis results,we forecasted the research in future,aiming at providing new direction and thought for the research on related fields.

Urban green space; Ecosystem service value; Assessment

云南省应用基础研究计划面上项目(2015FB133);昆明理工大学人培项目(14118669)。

魏雯(1982- ),女,甘肃兰州人,讲师,博士,从事景观生态规划研究。

2016-08-22

S 731.2;TU 985

A

0517-6611(2016)30-0156-04

免责声明

我们致力于保护作者版权,注重分享,被刊用文章因无法核实真实出处,未能及时与作者取得联系,或有版权异议的,请联系管理员,我们会立即处理! 部分文章是来自各大过期杂志,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!