以實踐為特色的生態服務功能與評估指標體系的研究
——以天津市城鄉綠地系統為例

路立，藏留洋，于順東，劉健

（天津市城市規劃設計研究院 天津 300201）

天津市在獲得“國家環境保護模范城市”稱號的基礎上，2007年首次確立了構建生態城市的目標，城市總體規劃明確了以“三區”為主體，以海河生態廊道和濱海生態廊道為骨架，以風景名勝區、自然保護區為重點，以主要河流、道路沿線綠色通道為脈絡，形成城鄉一體的生態體系。相關部門和規劃設計單位在市域生態體系框架的基礎上先后編制了 《天津生態市建設規劃綱要》、《天津市林業專項規劃》、《天津中心城區及環外地區綠地系統規劃》、《天津市水系框架性規劃》、《天津濱海新區綠地系統規劃》及各區縣總體規劃等。

為應對全球氣候變化和破解環境資源壓力，實時評估天津市綠地系統的生態服務功能，指導綠地系統規劃的落實，天津市城市規劃設計研究院組織了跨所合作 《天津市綠地系統規劃實施與評價體系研究》，并成為2009年度院級優秀課題，現將其中部分研究成果總結于此。

1 生態服務功能內涵與理論

1.1 生態服務功能

生態系統服務是指生態系統及與生態過程所形成的、維持人類生存的自然環境條件及其效用，它是通過生態系統的功能直接或間接得到的產品和服務[1]。

生態系統服務功能可以歸納為三類，一是生活與物質的提供，生命支持系統的維持及其精神生活的享受，這是生態系統通過第一性生產與第二性生產為人類提供的直接的商品或是將來有可能形成商品的部分；二是支撐與維持人類生存環境和生命支持系統的功能，如生物多樣性，氣候調節等；三是為人類提供娛樂和美學享受，如登山、旅游等。

根據上述三大功能，可將生態系統服務功能具體劃分為17類，包括大氣調節、氣候調節、干擾調節、水調節、水供給、侵蝕控制和沉積物保持、土壤發育、營養循環、廢物處理、授粉、生物控制、庇護所、食物生產、原材料、基因資源、娛樂和文化等[2]。另外，在全球氣候變化的嚴峻挑戰下，人們越來越重視生態系統的碳匯能力。不同類型的生態系統具有不同的碳匯能力。占全球土地面積27.6%的森林植被的碳貯存量約占全球植被的77%，森林土壤的碳貯存量約占全球土壤的39%[3]。

1.2 價值評估方法

按照環境經濟學理論，將生態系統服務功能劃分為使用價值（use value）和非使用價值（non-use value），使用價值分為直接使用價值、間接使用價值和選擇價值，非使用價值包括存在價值、遺產價值等[4]。生態系統功能價值評估就是采用不同的價值量評估方法，對不同屬性的生態服務功能價值進行計算，并以貨幣的形式表示，使人們能夠直觀地認識到生態系統功能的大小。

價值評估的方法主要有三類，直接市場價值法，替代市場價值評估法和假想市場價值評估法。直接市場價值法包括重置成本法、機會成本法、生產率變動法等，替代市場價值評估法包括防護支出法、旅行費用法等，假想市場法包括意愿調查價值評估法等[5]。不同的綠地其生態服務功能的側重有所不同，對應不同的價值評估方法。

2 綠地評估指標體系

2.1 指標選擇的原則

2.1.1 具有歷史延續性的指標

課題研究中我們參照目前國內頒布的與綠化相關的指標體系，如 《國家園林城市標準》、《國家生態園林城市標準》（試行）、《國家衛生城市標準》、《生態市建設指標》、《國家森林城市標準》等，選擇具有歷史延續性的指標為：建成區綠化覆蓋率、建成區綠地率、建成區人均公共綠地面積、森林覆蓋率、綜合物種指數與本地植物指數。

2.1.2 體現本地特色的指標

天津市歷史上是眾多河流、濕地與其他具有生態調節作用的區域，對于調節氣候、涵養水源有著重要作用，但隨著濕地面積銳減，其他有重要生態功能的保護區也受到開發的影響，因此選取了濕地占國土面積比例、受保護地區占國土面積比例兩個指標進行衡量。

2.1.3 具有以人為本特色的指標

綠地系統與城市居民生活息息相關，因此綠地建設要考慮以人的主觀感受的指標，因此選用建成區綠視率、10公頃以上的綠地斑塊面積占總綠地面積的比例、中心城市人均固定防災避難綠地面積等指標進行量化衡量。

2.2 指標體系結構

一個良好的指標體系，必須能夠反映事物的內容、數量、結構以及內在聯系，指標體系之間各指標之間內在聯系如下：

2.2.1 綠地系統數量指標

綠地系統數量指標主要用于衡量城市建成區綠化建設的總的數量性成果，包括建成區綠地面積、綠化覆蓋率、綠地率、人均公共綠地面積、市域森林覆蓋率等指標。此類指標多具有較長時間的使用歷史，便于進行統計和指標的分類；其缺點是不能展示綠地系統內部的結構特征。

2.2.2 綠地系統結構性指標

綠地系統結構性指標包括綜合物種指數、本地植物指數、10公頃以上的綠地斑塊數量、10公頃以上的綠地斑塊面積占總綠地面積的比例等指標，用于補充綠地系統性指標所不能展示的綠地系統的內在結構。

2.2.3 綠地系統生態保護性指標

綠地系統生態保護性指標包括濕地占國土面積比率、自然生態系統退化率等指標，主要反映天津市自然生態系統的建設與保護情況。

2.3 指標體系評價

2.3.1 評價方法

為全面掌握天津市綠地系統信息，方便信息調用與評價，建立天津市綠地系統評價數據庫，使用類比法和P-S-R法（壓力-狀態-響應法）兩種方法評價天津市綠地系統指標體系。

類比法

選取國內外與天津地理、氣候及植被等自然條件與發展水平相近的城市進行個別指標的橫向對比，如表2所示。

表1 天津市綠地系統指標體系

壓力－狀態－響應模型法（Press-State-Response）

由于國內城市綠地評價系統發展并不完善，加上天津市有自身的特點與特色，單純用指標橫向對比的方法來衡量天津市綠地系統的發展水平有失公允。因此，引入壓力—狀態—響應模型來綜合評判天津市綠地系統的發展水平與存在差距（圖2）。

表2 2007年城市綠化指標排名

影響綠地指標的壓力因素：國民經濟水平、城市規劃的理論潮流與指導思想、城市性質城市規模、城市自然條件、城市現狀等，構建天津市綠地系統的壓力－狀態－響應模型，評價綠地系統的發展水平。

2.3.2 評價結果

天津城市綠地系統在國內綠化先進城市的地位

類比法評價得到的結論是天津市綠化情況在國內大城市中排名較低。

天津市城市綠化方面亟需加強的方面

（1）針對人均公共綠地面積較低的現狀，加大公共綠地建設力度和規模。

（2）加快城市森林建設，增加城市喬木數量。

（3）綠化物種結構有待提高，應基于天津的土壤條件栽種本地植物，提高樹木成活率。

（4）城市綠地系統中功能性綠地的作用有待提高。

3 生態服務功能評估

3.1 生態服務價值評估

3.1.1 分類評估結構

參照《城市綠地分類標準》（CJJ/T 85—2002），結合天津市實際，將市域綠地系統分為公園綠地、生產綠地、防護綠地和其它綠地4類。根據地域特點將天津市劃分為中心城區、濱海新區和外圍區縣，在此基礎上選取主要的綠地類型，對現狀和遠期規劃綠地系統重要的生態服務功能進行價值評估，見表3。

表3 綠地系統生態服務功能

3.1.2 評估方法與評估模型

（1） 評估方法

對不同類型的綠地所對應的生態服務功能進行評估。評估的范圍包括綠地的直接使用價值和間接使用價值，對選擇價值和遺產價值不做考慮，評估方法見表4。

（2）評估模型

Costanza在計算生態系統服務價值時，將生態系統分為不同子類，然后測算不同類型生態系統單位服務功能價值，最后計算出總的服務價值。參照Costanza的計算方法，根據綠地系統中不同的綠地分類，分別計算5類綠地的單位生態服務功能，最后計算總的服務價值，如式1所示：

表4 生態系統服務功能價值評估方法

其中，V是總的生態服務功能價值，Vij是第i類綠地第j項生態服務功能單位價值，Ai是第i類綠地的面積。

（3）數據來源

建成區的綠地面積來源于市容園林委的統計資料，建成區以外的綠地面積來源于《天津市林業專項規劃（2008-2020年）》。2008年，天津市林地面積188756.9公頃，其中生產防護綠地102014.3公頃，其他綠地86742.6公頃；建成區綠地面積約為16628公頃，其中公園綠地4812公頃，其余為防護綠地。

依據中心城區之外的十二個區縣總體規劃和 《天津市林業專項規劃（2008-2020年）》中的相關數據，按照分類評估的方法和模型對綠地系統生態服務功能價值進行評估。

以2020年為評估年限，選取區縣總體規劃中綠地系統專項規劃和《天津市林業專項規劃（2008-2020年）》的綠地面積進行計算。為了便于計算，按照不重復、不減少的原則，將不同統計口徑下的林業數據與綠地系統規劃數據進行整合。

（4） 評估結論

2008年，天津市域綠地系統生態服務功能價值約為228億元，占當年地區生產總值的3.6%。2020年，天津市除中心城區、塘沽區外的綠地系統生態服務價值約為300億元。按照天津市總規預測值，到2020年天津地區生產總值將達到16100億計算，則綠地系統生態服務價值功能價值占當年地區生產總值的1.9%。

目前，環境資源市場價格機制還很不完善，一些價值評估方法存在局限，加之統計數據的缺失，評估的結果會小于綠地系統的真實價值。隨著綠地系統生態功能的資源和商品屬性逐漸得到認可，價值評估方法的不斷完善，統計制度的逐步健全，綠地系統生態價值服務功能也將得到更為全面的認識，其真實價值也會得到更為準確的體現。

3.2 綠地固碳能力評估

3.2.1 評估方法

為了更加充分和直觀地說明綠地在構筑天津市低碳經濟發展中的重要作用，研究對綠地眾多的生態服務功能中的固碳能力專門進行估算，為生態建設參與低碳經濟發展提供決策參考（估算時僅對森林和林地的固碳能力進行估算）。

（1）現狀固碳量

根據林木密度、樹干與總生物量的比例、林木碳含量將森林蓄積量轉變成森林植物碳貯量，計算方法見式2。

式中，Cp——植物碳貯量，Mg；

V——森林蓄積量，m3；

D——林木密度，Mg/m3；

R——樹干與總生物量的比例，%；

Ca——林木碳含量，取0.5[6]。

天津森林植被帶屬暖溫帶，根據生物量的調查資料，林木密度為0.45 Mg/m3，樹干與總生物量的比例為50.0%。

（2） 固碳潛力

根據規劃建設的林地面積和林木碳積累速率，引入不同造林措施的修正因子估算規劃建設綠地的固碳潛力（式3）。

式中，Cpo——固碳潛力，Mg；

A——規劃林業建設面積，hm2；

△C——林木碳積累速率，Mg C/（hm2·a）；

α——修正因子。

林木碳積累速率為1.43 Mg C/（hm2·a）， 取人工造林、封山育林、飛播造林三種造林方式修正因子的平均值0.75作為計算時采用的修正因子。

（3） 數據來源

從數據的獲取和統計口徑的一致兩方面考慮，選取《天津市林業專項規劃（2008-2020年）》和《2008年中國統計年鑒》中的數據作為計算的依據。 2007年，天津市森林蓄積量為140.35萬m3，2020年規劃新增林地面積61733公頃。

3.2.2 評估結果

2007年，天津市森林和林地植被固碳能力為0.16Tg碳當量，到2020年，新增固碳能力0.07Tg碳當量。按照每噸碳10美元的市場價格計算，2007年和2020年天津市森林和林地植被固碳能力價值分別為160萬美元和230萬美元。

研究僅對植被的直接固碳能力進行了估算，由森林禁伐和森林防火減少的碳損失也是固碳潛力的重要組成部分，由于資料的有限還難以估算。

4 綠色經營與養護政策

4.1 開展綠地系統規劃

根據天津城市總體規劃中的城市性質、發展目標、用地布局等規定，明確劃定全市各類綠地種類，科學制定發展指標，合理安排空間布局。充分發揮各部門在“綠線”保護管理工作中的協同作用，建立全方位的動態管理機制。

4.2 落實綠地養護

確立綠地管理招投標制度，推進綠化行業管、養分開改革。培育綠化養護專業化隊伍，促進全市形成統一開放、競爭有序的綠化養護市場。

4.3 深化林權改革

全面落實林權證發放工作，確保林地林木產權明晰。對天津市商品林、公益林的經營進行分類管理。改革采伐管理服務方式，簡化審批程序，推行采伐限額公示制，建立健全簡便易行、公開透明的管理服務新模式。切實保障林農收益，健全流轉市場，加強科技支撐。

4.4 完善生態補償政策

參照國家的體制設置格局，建立天津市生態補償管理體制。明確補償途徑與補償標準，通過開展生態旅游，建立環境信托基金、征收“森林生態效益稅”等方式拓寬融資渠道，為生態補償提供更多的資金來源。建立健全碳匯交易機制，通過市場手段對森林的生態服務進行補償。碳匯交易機制可以通過市場手段對森林的生態服務進行補償，使得具有很強外部性特征的森林生態效益通過交易實現效益內部化。

天津全市普及林業碳匯知識，有針對性地對管理人員、技術人員以及媒體機構開展碳匯知識培訓。優先優化薊縣山區林分結構、增加物種多樣性，促進森林健康生長并建立森林增匯試驗示范區，開展森林碳匯基礎理論與增匯調控技術研究，促進林業碳匯項目有效開展。成立天津市林業碳匯管理辦公室，負責全市林業碳匯工作的管理、協調、指導和實施落實。

5 總結與展望

綠地系統規劃實施是天津市構筑“生態宜居高地”的重要內容，是實現生態城市建設的重要途徑。課題通過綠地系統規劃理論及國內外先進城市典型案例的研究，總結歸納出可供天津市綠地系統規劃實施與評價體系建構的經驗，并從天津市綠地系統建設的現狀出發，通過比較研究、歷史的回顧以及既有規劃的實施評估，建立了天津市城市綠地系統實施評價指標體系，提高對城市綠地系統的生態效應的認識，促進國有生態資產的增值；總結了天津市綠地系統生態補償、環境經營的新途徑，使城市型生態林業走向制度化，輔助規劃決策與環境管理。

下一步，我們將逐步建立天津市城市綠地信息空間與屬性數據庫，分階段開展以下工作：

計算NDVI、綠地的斑塊數等植被與景觀格局指數，分析城市綠量及景觀格局；生成熱島分布專題圖，通過研究城市綠地空間分布來探討熱環境與其之間的關系。此外，為了適應城市綠地的發展和演變，做好城市綠地系統規劃工作，有必要從植被光譜特征與目視解譯的角度出發，提出滿足現行綠地系統研究與建設的分類標準。條件成熟時，還可以基于數據庫進行信息化建設，為城市綠地的動態監管提供高效、便利的系統支持。

[1]謝高地，魯春夏，成升魁.全球生態系統服務價值評估研究進展[J].資源科學，2001，23（6）：5-9.

[2]辛琨，肖篤寧.生態系統服務功能研究簡述[J].中國人口、資源與環境，2000，10（3）：20-22.

[3]李怒云.中國林業碳匯管理現狀與展望[J].綠色中國，2005，（03M）：23-26.

[4]馬中.環境與資源經濟學概論[M].北京：高等教育出版社，2002.

[5]張志強，徐中民，程國棟.生態系統服務與自然資本價值評估[J].生態學報，2001，21(11)：1918-1926.

[6]王效科，馮宗煒，歐陽志云.中國森林生態系統的植物碳儲量和碳密度研究.應用生態學報，2001，12（1）：13-16.