?

公園城市理念下森林生態系統服務功能提升

2020-11-21 03:23杜文武卿臘梅吳宇航余婕
風景園林 2020年10期
關鍵詞:直管廊道生境

杜文武 卿臘梅 吳宇航 余婕

改革開放以來,中國城市化取得了巨大成就,但也積累了大量環境問題。如何在不斷增長的建設用地蠶食與擠壓下,利用有限空間,提供充足優質、復合多元的生態供給,提升城市生態系統服務(Ecosystem Services,簡稱ESs)功能,成為當前急需解決的問題[1]30。公園城市理念“堅持以人為核心,把創造優良人居環境作為城市建設中心目標”[2],及“強化綠色生態空間的復合功能,提供更多優質生態產品”[1]32為解決該問題提供了重要思路。

生態系統服務功能研究在近幾十年內發展迅速并孕育出新內涵。全球層面,聯合國千年生態系統評估報告(Millennium Ecosystem Assessment,簡稱MA)中將其劃分為供給、調節、支持和文化4種類型[3],為科學確定綠色空間生態系統服務功能指標提供了重要參考;Costanza等將全球尺度的生態系統服務功能分為17種類型,開創性評估了全球生態系統服務功能年總價值[4],并估算了1997—2011年全球生態系統服務價值變化,揭示出全球生態系統服務損失高達每年4.3萬億~20.2萬億美元(約26.6萬億~124.8萬億人民幣,2014年5月20日匯率)[5]。城市層面,趙正等基于市民獲益視角,對城市森林社會化服務功能的重要性及總體水平進行了量化評價[6],為森林生態系統服務功能定量評估拓展了思路。然而,當前多數研究集中于全球尺度或國家尺度,并以自然生境的生態系統服務功能研究為主。在中國城鎮化走向縱深發展階段,從“社會-生態”效益出發,探索生態系統服務功能內涵提升,是新型城鎮化的重要內容。

公園城市理念要求生態系統服務研究從專注“生態”轉向于“人”與“生態”相互調適。城市是一個復合的生態系統,其中城市森林生態系統對城市可持續性發展發揮著關鍵作用。它作為生態系統服務功能的重要載體之一,不僅具有固碳釋氧、凈化大氣、涵養水源、維持生物多樣性等功能,且在小氣候調節、緩解熱島效應、維護生態安全、提供游憩休閑機會和促進城市價值提升等方面發揮突出作用[7],對實現“人-城-境-業”高度和諧的公園城市發展目標具有關鍵影響[8]。森林生態系統是“山水林田湖草生命共同體”的重要組成部分,加強對森林生態系統服務的研究是建設公園城市的基礎性、骨架性工作,深刻體現了公園城市“一公三生”的內涵[1]32。因此,筆者以公園城市首提地天府新區成都直管區(以下簡稱直管區)為研究對象,從生態系統服務的角度提出森林生態建設的提升策略,以實現森林自然資源保護利用與城市發展間的良性互動。

1 研究區域與研究框架

1.1 研究區域概況

1 現狀森林分布圖Current forest distribution map

直管區是國家級四川天府新區內由成都市直接管轄的區域,面積564 km2,下轄12個鎮。至2035年,規劃常住人口規模將為165萬人,其中城鎮人口為150萬人。直管區海拔436~922 m,整體呈東高西低,包含淺丘、平壩、低山3種地貌,屬亞熱帶濕潤季風氣候區域?,F有林地面積為70.65 km2(基于天府新區成都直管區第3次全國國土調查數據),森林面積181.83 km2(基于遙感影像解譯數據,圖1),包括灌木林、喬木林、竹林、果林和其他林類。當前森林空間面臨景觀破碎化嚴重,斑塊、廊道特征不明顯,生態服務效益不顯著,休閑游憩功能不完善,空間配置不合理等問題;同時森林群落結構層次單一,生物多樣性低下,整體質量不佳。由于直管區建設用地及基本農田保護的剛性需求,生態空間受到擠壓,“可森林化”用地嚴重不足,如何在有限空間下,構建高質量的天府森林生態系統,最大化其生態系統服務功能,實現公園城市生態空間營建目標,是當前面臨的巨大挑戰。

1.2 研究思路與框架

2 研究框架Research framework

研究表明,森林對城市具有生態與社會雙重價值。具有高大喬木、豐富林下層以及鄉土樹種的高質量城市森林,不僅會有效促進城市鳥類及相關物種多樣性[9-10],還能為人提供城市公園和建成人工環境不可比擬的身心恢復能力,具有其他城市生態產品無法替代的作用[11]?!肮珗@城市”理念體現了“生態文明”和“以人民為中心”的發展理念[1]30,利用有限空間,提供高效優質生態產品,滿足人民日益增長的“三生”環境需求,是公園城市的重要目標,而城市森林的生態-社會服務水平是該目標實現程度的重要體現之一。為促進直管區公園城市森林生態系統服務水平科學提升,研究將其劃分為生態服務和社會服務2種類型,并以森林生態保育、提升優化、防治修復為目標,明確5類典型生境森林營建的代表性區域。最后,通過生態系統服務綜合評價識別生態系統服務關鍵區以確定核心森林及其生境類型,利用最小成本路徑模型模擬生態核心間的生態廊道,構建基于生態系統服務的生態網絡格局[12]105(圖2),以指導森林空間布局,強化擴展零散綠斑,構筑結構化森林綠廊,織就系統化森林綠網,從而全面提升森林生態系統服務功能。

2 森林生態系統服務評估

2.1 森林生態系統服務評估指標體系構建

基于“公園城市”理念以及城市森林的生態-社會屬性,初步構建以“生態-社會服務”為核心的生態系統服務評估體系。以學界認可度較高且使用較為廣泛的生態指標體系為基礎,結合市民對公園城市森林的社會服務需求,形成單一功能向復合功能轉變的森林生態服務指標體系。同時結合直管區的自然環境特征,森林生態系統所提供的主要生態系統服務功能,對初選指標進行篩選與調整,保證所選指標能夠提取的生態空間關鍵區具有豐富的生態系統服務功能以及可計量性[12]104。綜合以上考慮,選取氣候調節、水源涵養、水土保持、固碳釋氧、生物多樣性維持、游憩娛樂、景觀美學作為評價指標,利用層次分析和變異系數組合權重法(Analytic Hierarchy Process and Coefficient of Variation,簡稱AHPCV)得到最終的指標權重[13](表1)。

2.2 不同指標評價方法

通過各指標相關影響因子的生態適宜性分析或相關模型計算對7個代表性指標進行評估。本研究的遙感影像數據(30 m分辨率)來源于地理空間數據云平臺,采用2018年4月2日Landsat 8 OLI_TIRS衛星數字影像。利用ENVI5.2軟件對研究區植被覆蓋信息進行解譯提取,并以天府新區成都直管區第3次全國國土調查數據為主要參考進行校準,得到直管區植被覆蓋類型。

1)固碳釋氧。根據解譯獲取的直管區植被覆蓋類型數據,將植被覆蓋類型具體劃分為:草地,灌木林,闊葉林,針葉林,針闊混交林,經果林,農作物。對直管區森林常見樹種的固碳釋氧能力進行評估,得到不同植被單位面積固碳釋氧能力的經驗值[14]128,[15-18](表2),通過ArcGIS平臺得到植被固碳釋氧能力的空間分布。

2)水源涵養。水源涵養是生態系統通過其特有的結構與水相互作用,對降水進行截留、滲透、積蓄,并通過蒸散發實現對水流、水循環的調控。在ArcGIS柵格計算器中,對各相關影響因子采用最大最小值法將數據歸一化到0~1之間,計算出生態系統水源涵養服務能力指數作為評估指標,計算公式為[19]34:

式中,WR為生態系統水源涵養服務能力指數,NPPmean為多年植被凈初級生產力平均值,Fsci為土壤滲流因子,Fpre為多年平均降水量因子,Fslo為坡度因子。

表1 生態系統服務功能指標體系權重Tab. 1 Ecosystem service index system weight

表2 不同植被覆蓋類型固碳釋氧能力Tab. 2 Carbon sequestration and oxygen release capacities of various vegetation cover types單位:t/(hm2·年)

表3 相關影響因子的數據來源Tab. 3 Data sources of related impact factors

3)水土保持。水土保持是生態系統通過其結構與過程減少由于水蝕所導致的土壤侵蝕作用。水土保持服務能力指數計算方法同2),計算公式為[19]35:

式中,Spro為水土保持服務能力指數,K為土壤可蝕性因子。

4)生物多樣性維持。生物多樣性維持功能作為生態系統提供的最主要功能之一,是生態系統在維持基因、物種、生態系統多樣性發揮的作用。生物多樣性維持服務能力指數計算方法同2),計算公式為[19]38:

式中,Sbio為生物多樣性維護服務能力指數,Ftem為多年平均氣溫,Falt為海拔因子。以上相關影響因子的數據來源見表3。

5)游憩娛樂。游憩娛樂服務能力評估應用游憩適宜性評估模型,通過ArcGIS的空間分析模塊Spatial Analyst實現。選取坡度、與城鎮的距離、土地利用方式與土地覆被、與水系濕地的距離、歷史文化資源5個因子分別賦予不同的權重進行測度[21],綜合以上因子判斷直管區的游憩能力,將游憩娛樂的適宜性評價結果作為評估指標。

6)氣候調節。氣候調節服務能力的影響因子主要歸結為地形和地物兩大因子,地形因子作為最基本的地理要素,主要包括海拔、坡向、坡度、地形起伏等,地物因子主要是區域地表植被的覆蓋類型。所以,選擇地形地貌、坡度變率、坡向變率、地形起伏、地面粗糙度、植被覆蓋度作為氣候調節能力的影響因子,影響因子的評價分級標準參考相關文獻[22],最后利用ArcGIS中的空間分析疊加功能和幾何平均數法計算每個空間單元的氣候調節能力綜合指數。

表4 單位面積景觀美學服務價值當量Tab. 4 Service value of landscape aesthetics per unit area

3 固碳釋氧服務分析Analysis of carbon sequestration and oxygen release service

7)景觀美學。景觀美學的服務能力評估,首先,利用ENVI5.2軟件對植被覆蓋信息進行解譯提取并校正;其次,以謝高地等2015年修訂的中國生態系統服務價值當量表[23]為參考,得到景觀美學服務價值當量表(表4),通過度量土地利用與土地覆蓋類型指標價值的相對數量關系進行測度;最后,應用ArcGIS平臺得到指標的空間分布。

2.3 生態系統服務指標評估結果分析

應用ArcGIS技術,對各單一與綜合指標進行數據量化以及標準化處理,將生態系統服務能力劃分為高、較高、中、較低、低5個等級進行分析,為森林生態構建提供基礎依據。

1)固碳釋氧方面,整體上其服務能力由北向南逐漸提高,形成三圣鄉—龍泉山綠楔、龍泉山脈、永興鎮與煎茶鎮接壤的林盤(以川西平原為代表,其農村住居及林木環境共同形成的盤狀田間綠島,成為集生活、生產、生態和景觀為一體的復合型農村散居式聚落單元[24])及淺丘等幾個重要的固碳釋氧核心區;中心城區及白沙鎮由于難以形成規模性森林,固碳釋氧能力極低。同時,天府大道等城市道路作為城市灰色基礎設施對周邊區域固碳釋氧能力產生了較大影響,形成了極為明顯的分隔帶(圖3)。應合理保護提升鄉村林盤以減少熱島效應,同時優化城市主要道路兩側植物群落,構建遷徙廊道,減少生態破壞。

2)氣候調節方面,彭祖山綠楔、合江鎮、永興鎮及興隆鎮的林盤淺丘區域形成的散點森林斑塊服務功能較強,但十分破碎(圖4),可連接功能斑塊織補成網,采取適度適地造林策略,增強其氣候調節服務能力;龍泉山脈及其周邊服務功能極強,發展潛力較高,應在保育前提下利用合理開發利用,形成滿足居民需求的城市遠郊綠肺。

3)水源涵養方面,其服務能力由興隆湖向四周逐漸提高,籍田鎮、煎茶鎮、正興鎮、白沙鎮的淺丘區域服務能力最為顯著,應盡量減少砍伐、擴大森林規模并通過綠廊連接成環,同時森林建設應逐漸向中心發展;以興隆湖周邊為代表的城鎮開發區,應適度進行生態改造,植樹造林,恢復其生態功能(圖 5)。

4)水土保持方面,城鎮化及耕地擴張導致植被砍伐、水土流失,水土保持能力較差,因此城鎮區域急需采取生態修復措施,應盡可能在錦江河流域、興隆湖周邊區域建立森林生態系統并優化林水過渡帶設計,向城鎮提供穩定的水土保持服務。同時城市道路系統將水土保持能力較高的區域割裂,應沿道路兩側合理布局森林,提高其服務效益;白沙鎮、合江鎮、永興鎮周邊區域由于開發較少,成為水土保持的關鍵區域,應限制開發,最大限度發揮其水土保持的能力(圖6)。

4 氣候調節服務分析Climate adjustment service analysis

5)生物多樣性維持方面,直管區內錦江流域中北部區域及興隆湖區域因位于城市建設用地,生境退化極為嚴重,且退化程度從內部城鎮沿道路向外部耕地逐漸減弱,城鎮化及耕地擴張是最為關鍵的威脅要素,應在城鎮區域合理種植鄉土樹種,增加森林斑塊,整合破碎空間,減緩生境退化,同時利用立體空間綠化營造小型城鎮生態系統以提升城市區域生物多樣性維持能力;柴桑河、落雁河流域、龍泉山的大林鎮、三星鎮林盤淺丘區域及彭祖山綠楔是破壞程度最低、生境質量最高、物種分布最集中的區域,應嚴格做好生境修復、保育工作,提高生境質量,以維持生態系統平衡(圖7)。

6)以生態空間生態服務承載力為基礎,從城市發展與人類生活需求的角度出發,對生態空間的社會服務能力進行評估,包含景觀美學服務能力、游憩娛樂服務能力(圖8、9)兩項指標。具體而言,城市建設區的興隆湖區域、錦江流域中南部區域社會服務功能較高,其作為社會服務核心區域發揮著極大的服務效益;同時以天府公園、麓湖公園為代表的城市中心公園社會服務功能較為明顯,具備滿足全年齡段市民最便捷、多樣、復合游憩需求的能力??紤]以上區域生態服務能力都相對較低,打造自然林較難,但其具有區位優勢,直接服務于城市居民,可在服務設施上突出川蜀文化,豐富各類人群體驗,打造林下商業,展示城市形象。

5 水源涵養服務分析Water conservation service analysis

6 水土保持服務分析Water and soil conservation service analysis

7 生物多樣性維持服務分析Biodiversity maintenance service analysis

8 景觀美學服務分析Landscape aesthetics service analysis

9 游憩娛樂服務分析Recreation and entertainment service analysis

10 各類典型生境代表性區域圖Representative areas’ map of various typical habitats

在城市建成區以外,社會服務功能評估結果較高的區域,如:彭祖山綠楔,作為擁有一定規模的帶狀游憩功能區,應發揮其植被覆蓋率較高、易輻射城市中心區居民的特點,將其打造成提供市民生態產品的城市名片;以鹿溪河流域森林為代表的城市生態帶可達性高、社會服務效果顯著,可作為城市中心綠楔;永興鎮與煎茶鎮接壤的林盤淺丘區域社會服務功能高且生態服務能力良好,可挖掘地方文化資源,加快產業轉型;龍泉山區域由于可達性、坡度等因素,其景觀美學服務功能高,但游憩娛樂功能較低,因此以森林生態系統保護和局部功能優化為主。

3 基于生態系統服務評估的森林生態構建提升策略

3.1 基于生態系統服務評估的5類典型生境森林營建

結合各生態系統服務指標評估結果及當地森林生境調研①,綜合考慮各項指標服務能力較高或服務能力普遍較低的區域,經修正調整后作為5類典型生境森林營建的代表性區域(圖10),提出山脈淺丘生境、城鎮生境、道路交通旁生境、溪河流生境與濕地生境5類典型生境森林類型,明確生境構建目標導向,使有限的生態空間發揮最大的生態系統服務效益。

1)山脈淺丘生境森林。固碳釋氧、氣候調節能力主要取決于植被覆蓋情況[14]131,應在固碳釋氧、氣候調節服務功能較強的區域(如龍泉山脈、永興鎮與煎茶鎮接壤的林盤淺丘等代表性區域),利用其植被覆蓋較高、人為破壞程度較輕等優勢,營建山脈淺丘生境森林,發揮森林作為最重要的氧源和碳源的功能。樹種應首選適應性強的鄉土樹種和抗蟲害能力強的觀賞樹種,且耐瘠薄、具季相彩葉、可觀花觀果的植物,如黃連木(Pistacia chinensis)、麻櫟(Quercus acutissima)、化香樹(Platycarya strobilacea)、金佛山莢蒾(Viburnum chinshanense)。結合《成都市城市總體規劃(2016—2035年)》中對龍泉山區域的生態保護和修復[25]、《成都市特色鎮(街區)建設和川西林盤保護修復2019年行動計劃》中對鄉村聚落中林盤淺丘的保護整治,充分發揮山脈淺丘生境固碳釋氧、滯塵凈氣等功能,為城市及近郊提供生態服務。

2)城鎮生境森林。城鎮是主要的碳源地,也是對環境改善、綠色空間社會服務需求迫切的區域[14]132。城鎮系統的固碳釋氧功能主要依靠耕地和林地[26],但城鎮森林的植被同樣能顯著影響城鎮區域的風、溫度、濕度和降水量[27],對緩解熱島效應、調節小氣候具有顯著作用。因此,在社會服務功能較高,固碳釋氧、氣候調節服務功能較低的城鎮區域(如萬安鎮、新興鎮等代表性區域),選擇形態優美、適宜性強的鄉土落葉闊葉樹種,同時兼具無毒無刺、耐修剪、壽命長等特點,如樸樹(Celtis sinensis)、楝(Melia azedarach)、鹽膚木(Rhus chinensis)、楓香樹(Liquidambar formosana)、山槐(Albizia kalkora)、黃葛樹(Ficus virens),營建城鎮生境森林,實現碳氧平衡,構建城鎮空間與生態空間嵌套耦合、生態系統服務與居民生活和諧相融的格局。

3)道路交通旁生境森林。隨著道路建設和城市擴張加劇,生態棲息地破碎化、景觀連通性損失等問題日益顯著,城市道路系統對原生森林群落破壞極為嚴重,制約著沿線森林生態服務功能的發揮[28],導致沿線區域內人工干擾強度增加,景觀斑塊面積減少、形狀趨向復雜,生態廊道斷裂,景觀破碎程度加劇。因此,在固碳釋氧、水土保持、生物多樣性評估結果中服務功能較低的道路區域(如天府大道、機場路等代表性區域),選擇耐污染、吸附有害氣體、耐旱、景觀功能較好且兼具生態效益的鄉土落葉樹種,如復羽葉欒樹(Koelreuteria bipinnata)、刺桐(Erythrina variegata)、牡荊(Vitex negundo)、構樹(Broussonetia papyrifera)、小蠟(Ligustrum sinense),用以營建道路交通旁生境森林。同時考慮主導風向、地形地貌、城市小氣候對尾氣污染物的擴散效果,形成有利于阻滯消化污染物、控制交通噪聲、生態環境良好的森林廊道。

4)溪河流生境森林。河流在整個生態系統中占有重要地位,其主要服務功能包括水源涵養、景觀美學、維持生物多樣性、游憩娛樂[29],基于以上指標評估結果,選擇服務能力均較高的流域(如柴桑河、雁落河流域等代表性區域)營建溪河流生境森林。樹種選擇以耐濕固堤、主根發達、枝條繁茂、觀賞特征明顯的灌木、喬木樹種,如楓楊(Pterocarya stenoptera)、水杉(Metasequoia glyptostroboides)、 烏 桕(Sapium sebiferum)、垂柳(Salix babylonica),搭配適生觀賞水生植物為主,如蘆葦(Phragmites australis)、旱傘草(Cyperus alternifolius)、睡蓮(Nymphaea tetragona)。同時進行低效林改造以優化林型,營建林水過渡帶,強化其生態服務功能。

5)濕地生境森林。濕地是世界上最重要的生態系統之一[30],其生態服務價值多樣,據統計,其單位面積平均價值量較高的幾項功能有調節氣候、景觀美學、調蓄洪水、涵養水源、固碳釋氧、生物棲息地、游憩娛樂等[31]。根據以上功能的評估結果,結合服務功能較強濕地(如白沙湖、雁棲湖周邊濕地、錦江流域中南部濕地等代表性區域)營建濕地生境森林,樹種選擇參考溪河流生境森林并搭配漂浮、挺水、沉水等多種水生植物,如再力花(Thalia dealbata)、荷花(Nelumbo nucifera)、香 蒲(Typha orientalis)、 莕 菜(Nymphoides peltatum),構建林水過渡帶以最大化發揮濕地生境多樣化的服務功能。

3.2 生境森林營建理念下的森林生態網絡構建

生態網絡構建旨在維持生態系統服務在景觀分布和傳遞過程中的供給、輸送和使用環節的鏈式關系,支撐生態系統服務形成到人類收益的惠及過程[32]。生態網絡基本結構包括生態核心和生態廊道。直管區面臨景觀破碎化嚴重的局面,為改善區域生態現狀,基于生態系統服務的評估結果,利用林地、河流濕地和農田等生態單元,通過線性廊道將區域中分散孤立的各種類型生態斑塊聯系起來,形成一個結構成熟、功能完善的生態系統[33]。

3.2.1 核心森林及其生境類型的確定

生態網絡核心斑塊選取主要考慮生態斑塊的景觀類型、斑塊面積、植被覆蓋度、受保護等級、生態功能和空間分布格局等多方面因素[34]。應用ArcGIS10.2軟件對生態服務與社會服務的七大指標進行加權疊加分析得到生態-社會服務能力的綜合評估結果,基于生態系統服務的綜合評估結果(圖11),首先將生態系統服務能力較強值的區域作為初選核心斑塊,其次提取面積大于1.8 km2的斑塊,最終選取11個斑塊與《天府新區成都直管區—國土三調》數據、《天府新區成都直管區林業二調》數據進行校核和調整后,作為生態空間關鍵區的最終范圍構建核心森林。同時基于典型生境森林代表性區域的分析結果明確各核心森林的生境營建類型,通過強化森林生境營建目標以發揮各生態關鍵區的最大效益,其中核心森林S1以城鎮生境森林為營建目標;S2、S6以濕地生境森林為營建目標;S3、S4、S5、S7、S8、S9、S11以山脈淺丘生境森林為營建目標;S10以溪河流生境森林為營建目標(圖12)。

3.2.2 森林生態廊道與生態網絡構建

生態廊道的構建是加強綠色空間相互聯通,促進生態景觀格局結構優化,提升生態系統服務能力的有效策略[14]133。將篩選出的生態關鍵區作為源或目標,利用最小成本路徑模型首先計算成本阻力面,從而確定生態關鍵區之間的最佳路徑。成本阻力面計算由相關阻力因子面加權疊加獲得,權重由AHP方法計算確定,計算公式為[12]105:

式中,Cj為第j個像元的累計成本阻力;Vi為第i個因子的景觀阻力值;Wij為第j個像元中第i個景觀阻力因子的權重系數。相關阻力因子的景觀阻力值及其權重確定[35],[36]817,[37](表 5)。

本研究在生態系統服務評估的基礎上獲取生態關鍵區作為核心森林并明確其森林生境營建目標,利用最小成本路徑模型確定潛在生態廊道,并經過校正與整合,有效地利用重要生態廊道將生態核心連接起來,最終形成“十一核心—多條綠帶”的生態網絡格局(圖13),為森林網絡體系構建提供有效參考,以提升直管區生態空間的生態系統服務能力。

11 生態系統服務功能綜合評估Comprehensive evaluation of ecosystem service functions

12 生態關鍵區生境分類Habitat classification of key areas in ecological space

表5 阻力因子景觀阻力值及其權重Tab. 5 Landscape resistance values of resistance factors and their weights

13 生態空間網絡格局Ecological spatial network pattern

“十一核心”作為核心森林發揮著較強的生態系統服務功能,總面積為62.25 km2,占直管區總面積的11.04%,以林地為主,集中分布于東南部,西南部以及中部區域。主要包括S1萬安鎮與新興鎮接壤區域;S2白沙湖區域;S3龍泉山中部區域;S4、S5龍泉山南部區域;S6錦江流域中南部濕地區域;S7彭祖山綠楔北部區域;S8彭祖山綠楔南部區域;S9永興鎮與煎茶鎮接壤區域;S10柴桑河西北部區域;S11大林鎮南側區域。根據不同區域提供的生態服務差異劃定不同的森林生境構建類型,大部分核心森林以山脈淺丘生境森林為主,在生態保育保護的前提下通過合理開發為城鎮提供復合的生態系統服務。其中S1構建城鎮生境森林可就近為居民提供游憩機會,S2、S6構建濕地生境森林以強化濕地優質的多樣化服務功能,S10構建溪河流生境森林以優化水生態系統結構,同時為居民提供親水游憩機會。通過明確核心森林的生境構建目標,凸顯不同核心森林的資源特點,同時滿足社會不同的生態環境需求,維持生態系統的多樣性,以發揮其更大的生態系統服務能力。

“多條綠帶”是指直管區內連接生態核心的河流以及植被帶,總長129.96 km,主要分為:綠帶生態廊道、河流廊道。例如連接核心森林S1與S2的新興綠楔生態廊道、連接核心森林S3與S9的東風渠生態廊道、連接核心森林S3與S4的落雁河生態廊道、連接核心森林S6與S7的錦江生態廊道、連接核心森林S2與S8的鹿溪河生態廊道等,共同構成了研究區域重要的生態“動脈”。廊道整體呈東西走向,由于縱橫交錯的交通路網,在生態廊道與道路的交匯處出現了一定的生態斷裂點,應當采取一定的工程措施或生物措施,如修建天橋、隧道等為生物遷徙提供專用通道,增強生態系統的連通性[36]822。在此基礎上,通過森林生態建設,完善與優化當前生態網絡格局,使其提供更多優質的生態產品以滿足人民日益增長的優美生態環境需求,最終推動“公園城市”理念的實際應用。

4 結論與討論

在城市快速開發建設的背景下,針對直管區公園城市建設的發展要求,如何從生態系統服務角度出發,同時考慮城市生態系統的空間異質性與生態-社會屬性,探求適于直管區森林生態建設的指導策略,構建合理的森林生態網絡格局,提供高質量森林生態產品,發揮森林生態系統服務的最大效益是本文探討的重點問題,相關結論如下:

1)本研究基于生態空間視角的生態系統服務評估方法與當前根據實際或替代物質量的價值利用市場價格直接對生態系統服務進行衡量的方法相比,更加強調生態系統服務效益與空間異質的關聯性,能有效地與生態網絡格局相銜接,有利于生態空間與城市發展建設規劃相協同,為“人-城-境-業”和諧統一的“公園城市”目標提供規劃決策的理論依據。

2)直管區生態系統服務評估指標體系的構建基于“公園城市”理念,從城市生態空間的生態-社會屬性出發,將生態系統服務劃分為生態服務和社會服務兩大類,提高了城市生態空間社會服務的重要程度,區別于純自然生境的生態系統服務研究。隨著研究的深入,未來將在生態空間與城市空間的耦合關系上進行相關研究。

3)根據直管區生態系統服務的評估結果,利用城市森林在各個生態服務中效用顯著的特點,以森林生態建設為主導提升城市生態系統服務的綜合效益?;诟黜椫笜说脑u估結果,針對不同指標下生態效益空間分布呈現一定的相關性與差異性,明確5類典型生境森林營建的代表性區域,有利于發揮有限生態空間的最大生態系統服務效益。最后,基于生態-社會服務的綜合評估結果,識別生態關鍵區并結合其典型服務功能、資源類型確定其森林生境類型以強化核心森林的綜合效益,旨在探索服務于城市的具有復合功能的森林生態空間體系。

4)森林生態網絡構建以景觀生態學“斑塊-廊道-基質”研究理論為基礎,運用最小成本路徑模型計算不同生態核心之間的最佳路徑,在此基礎上,通過生態廊道連接不同生態核心所形成的生態空間網絡格局更具穩定性與可持續性,從而獲得最大的生態系統服務效益。

此外,本研究仍存在一些不足,由于資料、數據、模型的限制,對于生態廊道的重要性、生態網絡整體的連接度、城市街道尺度的生態系統服務研究仍未涉及,還需進一步分析與優化[12]106。本研究重點從生態系統服務功能提升的角度構建生態網絡,而在實際建設中還需綜合考慮設計、施工等多方面因素。在城鄉規劃中若僅利用工程技術途徑解決各類生態環境及其引發的社會問題,則只能得到短暫的緩解,更重要的是在未來城市生態建設實踐中尊重并協調各種社會需求[38],在今后的研究中將更多考慮生態系統為城市及居民帶來的社會服務功能。本研究基礎數據來源于2018年天府新區成都直管區遙感數據。以防數據與現狀不符,研究團隊通過實地調查、參考相關規劃等方法減少結果偏差。希望本研究可以為未來新型城市空間治理提供有益探索與參考。

注釋(Note):

① 研究小組于2019年12月與2020年7月,進行了為期19天200余人次的5類典型生境調研,共調查樣地71個。

圖表來源(Sources of Figures and Tables):

圖1~13由作者繪制,其中圖1、3~13的底圖根據文中所述數據來源利用ArcGIS繪制;表1~5均由作者繪制。

猜你喜歡
直管廊道生境
天山廊道與唐朝治理西域研究
棗樹適應干旱生境研究進展
鷹潭市綠色廊道景觀格局探究
大美黃河生態廊道
2018年河南省各省轄市及直管縣(市)專利申請量統計表(1月)
2017年河南省各省轄市及直管縣(市)專利申請量統計表(12月)
2018年河南省各省轄市及直管縣(市)專利申請量統計表(3月)
宜春區域南方紅豆杉生境及其生長量分析
長城廊道能使陜西旅游更豐富多彩嗎
金秀瑤族長鼓舞傳承的文化生境
91香蕉高清国产线观看免费-97夜夜澡人人爽人人喊a-99久久久无码国产精品9-国产亚洲日韩欧美综合