基于遙感的城市公園綠地生態系統服務研究

許靜 王德利 黃邵東

（1.青島理工大學 ?建筑與城鄉規劃學院，山東 ?青島 ?266033;2.北京市社會科學院 ?經濟研究所，北京 ?100101;3.西南林業大學 ?大數據與智能工程學院，云南 ?昆明 ?650224）

[摘要]城市公園綠地對于城市空氣、氣候、污染、秩序和空間格局等都有著不可忽視的作用。以山東省青島市的城市公園綠地為研究對象，對比不同年份、不同區縣、不同街道的城市公園綠地-鑒于公園綠地對城市空氣、氣候、煙塵、噪音和城市景觀格局的重要作用，借助于Arcgis平臺提取城市公園綠地的空間位置、面積大小和形狀等各類基礎信息，運用等效替代法、碳稅法等多種方法對城市公園綠地固碳服務價值等11個城市生態功能系統服務指標進行統計分析，對不同年份、不同區縣和不同街道等多方面對于城市公園綠地生態系統服務價值進行比較，從而綜合評價城市公園綠地生態系統服務價值。

[關鍵詞]公園綠地;生態服務價值;遙感

[中圖分類號]X826 [文獻標識碼]A

城市生態系統是指人類集中居住、建筑物及各種人工基礎設施大面積占據土地表面的區域。城市生態系統，歸根結底來講就是城市中不同生態系統類型組成的城市景觀。在生態系統服務研究中，城市生態系統通常情況下是指城市內部能夠為人類提供各項服務的綠色基礎設施，即植被與水體，包括公園、庭院花園、菜地、單株喬木、森林、濕地、河流、溪流、池塘、湖泊等。分析城市生態系統服務價值既包括它所提供的生態、環境等自然服務價值類型，也包括社會、經濟、文化與公眾福利等社會服務價值類型。

1 前言

隨著城市化水平的提高，城市各項基礎設施所承受的壓力也越來越大，在可持續發展戰略提出以前，由于人口過度集中對于環境造成的污染與破壞已經產生了難以恢復的負效應，逆城市化現象開始出現，因為環境污染產生的各種環境問題也開始影響人們的生活。2016年，山東省城鎮化率達到了59.02%，而作為“雙核”之一的青島，當時的外來人口就多達百萬。另外，青島市城鎮化率更是高達71.53%，成為山東省首個城鎮化率超過70%的城市。

然而，越來越多的人意識到環境保護和身體鍛煉等的重要性，評價城市公園綠地的生態系統服務價值就顯得尤為重要。本文主要是以青島市城市公園綠地為例分析，結合城市化水平、人口變化數據和現有的城市公園綠地分布的時空變化特征，通過數學建模建立評價城市公園綠地生態服務價值水平的指標體系，以青島市內的主要行政區為標準劃分評價區域，對于各區域的城市公園綠地生態服務價值進行評估分析。

生態系統服務價值是指人類從生態系統獲得的所有惠益，包括供給服務、調節服務、文化服務以及支持服務等。

2 生態系統服務價值評估方法

2.1 碳稅法

本文主要利用碳稅法來估算青島市城市公園綠地固態釋氧服務價值指標，首先利用工業制氧過程中需要花費的貨幣價值來估算釋氧服務價值。因青島市的綠地植被凈初級生產力較難獲得，所以選擇用北京市的相關數據來代替估算青島市城市公園綠地的固碳價值與釋氧價值（北京市市區的氣候土壤水等自然環境條件類似于青島市）。

2.2 等效替代法

本文主要利用等效替代法來估算青島市城市公園綠地對城市熱島效應的緩解服務價值，主要通過查找氣象局相關數據獲得青島市近幾年來的城市溫度變化情況，并求出城市中森林對于城市溫度變化的作用價值，以使用制冷器降低相同溫度時所產生的能耗值來等效替代城市森林對于城市溫度變化的作用價值，從而估算青島市城市公園綠地對于生態系統的服務價值。

2.3 公式估算法

本文主要是去往有關部門官網或者相關部門以及相關文獻查找所需要的數據然后利用公式進行估算，可以使用這一方法進行估算的有滯塵服務價值、吸收有害氣體服務價值、減弱噪聲服務價值、涵養水源服務價值和保育土壤服務價值等。

3 生態系統服務價值指標體系構建

綜合考慮之后，本文選取的評估體系包含三個功能：生態、經濟和社會功能;指標類別劃分為兩個層次：一級指標有6個，包括有如固碳釋氧、水源涵養、保育土壤、吸收有害氣體、凈化大氣環境和調節小氣候等6個;二級指標有11個，包括有固碳、釋氧、蓄積水量、吸收二氧化硫氣體、吸收氮氧化合物氣體等11個。

4 青島市公園綠地生態系統服務價值分析

通過數據的查找與相關指標的分析，對青島市城市公園綠地生態系統服務價值從如下幾個方面開展分析。

4.1 不同年份公園綠地生態服務價值分析

2016年年末，青島市常住總人口920.4萬人，增長1.18%;其中，市區497.07萬人，增長1.40%。公園綠地面積8194hm2，公園個數151個，人均公園綠地面積18.6m2。

從1997到2007年11年間青島市公園綠地個數變化波動不大，平均每年增長1.3個左右;但2006～2007年間和2015～2016年間分別增長了26個和64個，說明青島市公園個數呈現不規律趨勢增長。青島市公園綠地面積變化在1997～2016年間平均以每年382.63hm2的數量增長，其中2016年公園綠地面積增長量高達3392hm2。1997～2007年間，青島市人均公園綠地面積增長緩慢，從2008～2015年公園綠地增長處于一個平緩上升狀態，根據《2016年中國國土綠化狀況公報》數據，全國人均公園綠地面積13.5m2，青島市的人均公園綠地面積是達標的。

綜合青島市公園個數、面積和人均面積三個指標來看，2016年波動最大，公園綠地面積陡然劇增，緣由是2016年是“十三五”規劃開局之年，市環保局積極貫徹中央生態環境保護方針，因此大力促進青島市公園綠地保護與建設。

4.2 不同區縣、街道公園綠地生態服務價值分析

本文主要的研究區域為李滄區、市北區和市南區。截至2016年，市北區轄19個街道、李滄區轄11個街道、市南區轄10個街道，三區共轄40個街道。由各街道公園綠地的統計數據可知：九水街道、湘潭路街道、金門路街道、八大關街道的城市公園綠地分布最廣。計算各街道公園綠地各指標數據可得：市南區的八大關街道位居第一，因為中山公園等綠化率較高的公園都位于該街道，故八大關街道的公園綠地生態服務價值高達12691.32萬元;而李滄區的九水街道由于位置得天獨厚，世園會等大面積公園綠地分布，故九水街道居于第二位，生態服務價值為10313.15萬元。

4.3 青島市公園綠地服務價值總量估算

可得青島市公園綠地生態系統服務價值量：1997年到2016年，青島市的城市公園綠地生態服務價值由2267萬元增長至19394萬元，20年的時間，青島市城市公園綠地生態服務價值增長了1.70億元。在各項指標中，2016年，青島市城市公園綠地生態系統服務價值中固碳價值、釋氧價值以及吸收Nox價值較高，其中固碳價值量3010萬元、釋氧價值量5760萬元、吸收Nox價值量4980萬元，而滯塵價值量、吸收SO2價值量、降低溫度價值量、減弱噪聲價值量等指標占比較小，分別為7.3%，1.1%，8.1%，12.2%。

5 結論與建議

經過一系列的分析可得，青島市人均公園綠地擁有量較為可觀，但是，對于不同區縣、不同街道的城市公園綠地面積等卻極不平衡。生態系統服務價值最高的街道分別為八大關街道>九水街道>湘潭路街道>金門路街道>海倫路街道>虎山路街道，但是許多街道的公園綠地分布極少，只有少量的街旁綠地，所以服務價值量也偏小。

由于存在許多研究數據不可獲取以及不可量化等因素，所以估算的生態服務價值必然偏小。但是本文的研究方向不是強調哪一個指標的服務價值高，而是不同區縣以及不同街道的公園綠地總的生態服務價值，比較具有相對性。

因此，對于本文的分析結果，關于青島市城市公園綠地有以下建議。

5.1 應充分開發利用本地區豐富的園林植物資源

為了解決青島市城市公園綠地過于集中于中山公園等較大公園在內的八大關街道，政府需要進行大力宣傳，把青島市豐富多彩的園林植物體現到道路綠化、居民居住小區綠化、街頭游園綠化、河道綠化、垂直綠化及廣場綠化等各個方面。

5.2 應盡力消除不同區縣和街道間的公園綠地不平衡現象

政府和相關單位應該采取一定的措施，消除這種青島市公園綠地面積和建設水平的不平衡。分析得知，市南區大部分城市綠地是以海岸線為景觀線展開的，所以可以在市北、李滄等城區以河流景觀線進行城市綠地的規劃和建設，在青島形成“南海北河”的格局，建設過程中要特別強調貫徹和堅持植物多樣化原則。

[參考文獻]

[1] 武文婷.杭州市城市綠地生態服務功能價值評估研究[D]. 南京：南京林業大學，2011.

[2] 毛齊正，黃甘霖，鄔建國.城市生態系統服務研究綜述[J].應用生態學報，2015，26（04）：1023-1033.

[3] 胡忠秀，周忠學.西安市綠地生態系統服務功能測算及其空間格局研究[J].干旱區地理，2013（36）：553-561.

[4] 李想，李闖，王鳳友，等.大連中心城區綠地系統生態服務價值時空分異特征研究[J].地理科學，2014，34（03）：302-308.