城市生態修復效果評價指標體系構建研究

張竹村

城市生態修復工作具有周期長、范圍廣、影響因素多、工程量大等特點，需建立科學有效的評價指標體系，檢驗相關工作的成效。本文提出一套城市生態修復效果評價指標體系，旨在客觀、科學評價修復實施后城市生態環境的改善情況，也為生態修復實踐提出系統性量化參照系，有助于明確城市生態修復的目標、內容和重點，合理把握工作進程，提高工作質量和效率，加強城市生態修復的系統性、科學性。

1 國內外生態修復效果評價指標研究進展

目前國內外對城市生態修復效果評價的研究較少，與之最相關的研究集中于“生態修復效果評價”上。生態修復效果評價的3種主要路徑見表1。

2 城市生態修復效果評價程序

在調研現有生態評價程序模型的基礎上，本文提出城市生態修復效果評價程序。第一步進行城市生態特征分析和生態修復狀況分析，第二步確定城市生態修復效果評價目標，并選擇城市生態修復效果評價方法。第三步進行城市生態環境狀況評價和城市生態修復效果分項評價(包括城市水體、山體、廢棄地修復及綠地系統提升效果綜合分析)，第四步進行城市生態修復效果綜合分析。據此思路，本文構建了一個適用于評價城市規劃區范圍內生態修復效果的評價指標體系。

3 城市生態修復效果評價指標體系的構建方法

構建城市生態修復效果評價指標體系遵從科學性、系統性、可比性及可操作性原則。本文運用層次分析法(AHP)建立評價指標體系的層次結構模型。指標項目的選取主要采用生態系統屬性評價路徑，并納入了部分生態系統服務功能評價類指標，以層次分析法結合頻度分析法、文獻分析法和專家咨詢法，選定各項指標內容和指標權重值：根據城市生態修復內容建立概念模型，確定指標層構成。對多篇文獻的評價指標體系的指標項目進行綜合分析和頻度分析，選出較重要和較常用的指標項目。向城鄉建設與環境保護領域多位專家征求意見，對評價指標項進行了優化。最終確定48項評價指標項目，運用層次分析法確定了指標權重。

確定評價標準值的方法包括：1)采納現行國家及行業標準的指標值；2)參考各地有相關工作經驗、生態狀況良好的城市現狀值；3)對于指標體系中那些目前無法獲得統計數據，但又很重要的因子數值，使用類似的指標標準值。

數據收集方法：采用收集統計數據與整理文獻數據結合的方法。數據來源包括生態環境、統計、園林綠化、水利等行業主管部門的統計年鑒、環境質量公報、信息公開目錄資料等，以及相關研究文獻中的調查數據。

4 城市生態修復效果評價指標體系

4.1 城市生態修復效果評價指數

構造城市生態修復效果指數層級模型。本文構造的城市生態修復效果評價指標體系包括目標層和指標層2個層級，利用層次分析法計算各項指數的權重(表2)。

1)城市生態修復效果指數的計算方法：

RURI為城市生態修復效果指數，Pi為城市生態修復效果評價指標體系指標層中除“負面事件限制指數”外的各項指數；Ki為指標層各項指數的權重值；RNEI為負面事件限制指數。各指數由各自相應的評價指標體系計算得出。

2)城市生態修復效果狀況分級：分析城市生態修復效果指數計算結果，將修復效果分為5級(表3)。

4.2 負面事件限制指數

鑒于城市生態環境狀況可能受突發性環境污染事件等極端事件影響，本文設置負面事件限制指數，作為約束性指標對生態環境狀況評價進行調節。若反映城市生態環境狀況的關鍵性基礎指標不達標，顯示出當地生態環境存在較差的方面，對整體生態環境有較大影響，則在評價生態修復效果時應有所反映，做出降級處理(表4)。

4.3 城市生態環境狀況指數

城市生態環境狀況評價指標體系構成見表5。城市生態環境狀況評價指標體系計算方法如下。

1)指標值標準化。城市生態環境狀況評價指標確定以后，各指標之間的量綱不統一，不具有可比性。必須首先對評價指標進行無量綱化處理，本文采用極差標準化的方法進行數據處理，其量化公式為：

標準值=(xi-xmin)/(xmax-xmin)(xi＞0)；

標準值=(xmax-xi)/(xmax-xmin)(xi＜0)

式中xi為指標的實際值，xmax為第i項指標實際值的最大值，xmin為i項指標實際值的最小值。

2)城市生態環境狀況評價指標體系計算公式：

其中，RUEI為城市生態環境狀況指數目標層指數值；j為指標層指標數量；ri為指數層指標值，ki為指數權重。

表1 生態修復效果評價的主要路徑

表2 城市生態修復效果評價指標體系構成

表3 城市生態修復效果分級方法

表4 負面事件限制指數

4.4 城市水體生態修復效果評價指標體系

城市水體生態修復效果評價指標體系概念模型構建基于城市水體生態修復核心工作，包括：城市黑臭水體治理；修復水體生態結構和自然形態；消除或減輕以往不科學建設的硬質駁岸、填埋造地、明河改暗渠等工程的影響；采取人工輔助手段恢復生物多樣性等。據此，城市水體生態修復效果指標體系以反映城市水體的生態系統結構為主，同時考察主要生態系統服務功能，指標體系構成見表6。

城市水體生態修復效果評價指標體系計算方法——指標值標準化：采用極差標準化方法，與本文4.3節方法相同。城市水體生態修復效果評價指標體系計算公式：

其中，R為目標層指數值；j為指標層指標數量；ri為指數層指標值，ki為指數權重。

4.5 城市綠地系統生態修復效果評價指標體系

評價指標以城市綠地數量統計為基礎，著重于評價城市綠地生態空間生態結構，兼以考察植被生長情況。對城市建成區綠地與城市整體山水格局的有機融合、綠色空間增加數量、綠地品質和功能提升情況進行綜合評價。城市綠地系統生態修復效果指標體系構成見表7。指標體系計算方法參照本文4.4節。

4.6 城市山體生態修復效果評價指標體系

該指標體系的概念模型主要包括城市受損山體的植被群落狀況、自然生態景觀恢復情況、地質地貌的恢復情況以及生態系統服務功能的強弱。城市山體生態修復效果評價指標體系構成見表8。計算方法參照本文4.4節。

4.7 城市廢棄地生態修復效果評價指標體系

城市廢棄地生態修復的重點在于改良土壤、復種植被、改善生態環境、合理再利用。城市廢棄地生態修復效果評價指標體系構成見表9。指標體系計算方法參照本文4.4節。

5 徐州市城市生態環境狀況評價實例

徐州處在江蘇西北部，自古以來為產煤基地，生態環境遭到長期破壞。20世紀90年代中期起，徐州市實施了一系列生態修復和保護措施，對采煤塌陷地、工礦廢棄地和采石宕口進行了治理。徐州市市政園林局統計了十多年來，每年投入財政資金30億～50億元用于生態建設，均衡綠地布局，構建城鄉綠色廊道，加強園林綠化，至2016年，共完成42處宕口生態修復，生態恢復率39.6%；市區采煤塌陷地已完成生態恢復6432hm2，生態恢復率82.5%，綠化荒山396座、13萬畝(約0.87萬hm2)，在全國開創了“石頭縫里種出綠色森林”的成功范例。本文以徐州市為例，運用本文構建的《城市生態環境狀況評價指標體系》，對其進行城市生態環境狀況綜合評價。

1)相關指數值計算：綜合2010—2014年徐州市城市生態環境狀況評價指標體系各項指數等數據，得到城市生態環境狀況指數評價所需的指數層數據(表10)。

2)結果與分析：根據上文中設計的公式，分別將2010—2014年數據代入，計算得出2010—2014年城市生態環境狀況指數(表11)。

表5 城市生態環境狀況評價指標體系

表6 城市水體生態修復效果指標體系

表7 城市綠地系統生態修復效果評價指標體系

表8 城市山體生態修復效果評價指標體系

從計算結果來看，(1)2010—2014年，徐州市城市生態環境狀況指數總體變化趨勢比較平穩，且逐年提高。反映出了徐州市生態修復和保護工作取得了穩步提升的效果，生態狀況整體上不斷改觀，呈現出逐年轉好的趨勢。

(2)生態狀況指數逐年轉好。這一結果與徐州市近年來在生態修復和城市建設方面取得的優秀成果具有一致性。2016年，徐州市榮獲首批“全國生態園林城市”稱號，考評成績第一名。2017年12月，習近平總書記親自視察徐州市生態修復項目，對相關工作給予肯定。通過開展采煤塌陷地治理、修復采石宕口、大面積荒山造林等措施，徐州市的山水格局得以重構和完善；通過對市區內山巒、河流和湖泊的生態修復和環境整治，拓展市中心城區和城市外圍道路兩側的綠化覆蓋范圍，形成綠色生態廊道，均衡公園綠地布局，使城市園林景觀得以提升，城市生態宜居性得以增強；通過完善規劃體系，使生態環境保護得以系統性推進，人與自然更加和諧相處。

(3)環境狀況指數存在一定波動。主要是由于該市2010—2014年空氣質量達標率和水功能區水質達標率數據存在一定的起伏。這說明城市空氣質量、水體水質還有一定的改進空間，應調整產業結構布局，協調上下游群防群治，進行系統性、整體性、長期性的改善工作。

6 結語

城市生態修復是一項長期復雜的工程，本文嘗試制定一套較科學有效的城市生態修復效果評價體系，旨在客觀評價修復工作取得的效果，并作為參照系指導城市生態修復有效開展，實現城市與自然共融共生。徐州市治理采煤塌陷地和采石宕口等生態修復實踐證明，資源枯竭地區轉型發展的關鍵是要貫徹新發展理念，堅定不移地走生產發展、生活富裕、生態良好的發展道路。由于作者水平和客觀條件所限，本文所嘗試建立的效果評價指標體系總體上尚處于理論建模階段，有待進一步通過實驗數據驗證與改進。

表9 城市廢棄地生態修復效果評價指標體系

表10 2010—2014年徐州市城市生態環境狀況評價指標體系各項指數實際值

表11 2010—2014年徐州市城市生態環境狀況指數