醴陵市綠色屋頂生態系統服務潛力評估及規劃

楊潔, 周東東, 彭重華

醴陵市綠色屋頂生態系統服務潛力評估及規劃

楊潔1, 周東東1, 彭重華2, *

1. 同濟大學建筑設計研究院(集團)有限公司重慶分公司, 重慶 401120 2. 中南林業科技大學風景園林學院, 長沙 410000

近年來, 生態系統服務評估逐漸地被運用到城市綠色基礎設施的規劃建設當中, 發掘能提供高生態效益的綠色屋頂潛力區域是增加城市生態空間有效途徑。以提供城市空氣凈化、雨水截留、生物棲息地、熱環境調節四個方面的生態服務為目標, 借助GIS平臺確定醴陵市綠色屋頂生態空間潛力區域并提出規劃策略, 為醴陵市以綠色屋頂形式完善城市生態空間結構提供參考。研究表明: (1)醴陵市潛在綠色屋頂生態系統服務評估中, 有20.3 km2的區域被劃分為高效益服務區域, 約占研究區域面積的63.8%。(2)建筑年齡、結構和資金是小城市建設綠色屋頂的主要限制因素, 現狀建筑中, 不適宜改建的建筑約占總建筑面積46.25%, 低限制改建的建筑占15.86%。 (3)通過疊加分析, 提取了高效益區域內的低限制改建建筑, 作為醴陵市綠色屋頂生態空間潛力區域, 面積為0.53 km2。 (4) 結合醴陵市綠地系統規劃, 以“生態源地-廊道-節點”為結構, 以“分期規劃, 重點建設”、“空間互補, 全域網絡”兩大原則, 形成“五重要節點、四優先區域、五主要廊道、全域網絡”的醴陵市綠色屋頂生態空間格局。所提出的潛力評估和規劃策略, 不僅可以為醴陵市建設綠色屋頂、優化城市空間構架提供依據, 還可為其他小城市以綠色屋頂形式增加生態空間的規劃建設提供參考。

綠色屋頂; 生態空間; GIS; 空氣凈化; 雨水截留; 提供生物棲息地

0 前言

生態空間是維護城市化地區生態安全、改善人居環境的重要保障, 是生態系統服務的核心載體[1]。但是由于環境保護意識欠缺以及建設投入資金受限, 城市的生態空間規劃常被忽視。隨著城市發展與居民生活水平的提高, 由低比例的生態空間導致的城市生態系統服務欠缺的問題日益嚴重[2], 一些學者已針對該問題以大城市為研究對象開展了諸多研究。然而調查表明, 目前我國的小型城市也逐漸出現了類似的環境問題, 具體表現為生態空間匱乏、布局支離破碎、生態環境嚴重受損[3]、城市內澇嚴重等, 這些問題均影響了小城市的可持續發展和生態文明建設。

數量龐大的傳統縣級小城市, 在綠地系統規劃時致力于理想化空間形態布局, 對于具體生態空間的落實缺乏行動指導, 導致規劃的公園綠地、居住區綠地、河流保護區域等生態空間在實施中逐步減少, 使得生態系統退化, 提供生態產品與服務的能力下降[4]。目前眾多城市均處于生態轉型的關鍵時期, 面臨著很多亟需解決的生態環境問。為緩解城市生態空間匱乏所帶來的生態問題、重建城市生態空間網絡, 常常借助屋頂綠化的形式補充部分城市生態空間。綠色屋頂在緩解城市水洪壓力[5-6]、提高城市生物多樣性[7-8]、調節局部氣候[9-10]、改善空氣質量[11-12]等方面的生態服務功能是受到公認的。近年來, 國內外關于綠色屋頂潛力評估的研究都主要考慮了既有建筑的以下三個要素: 1)基礎條件[13-14]（建筑年代、建筑結構、高度等); 2)使用功能[15]（商業建筑、公共建筑、住宅建筑等); 3)推廣政策[16]。然而, 由于忽略了綠色屋頂帶來的生態系統服務具有空間差異性, 這類研究大多停留在既有建筑的適建條件分析上, 少有研究從城市生態系統服務的需求差異上對綠色屋頂進行潛力評估, 這方面的空間分析方法和實施策略亦有待完善。綠色屋頂提供生態系統服務功能的作用是可觀的, 尤其是在城市建筑高密度區域。因此, 本文在既定的城市環境下, 基于生態系統服務需求的空間差異, 發掘具有實施潛力的城市建筑區域, 研究結果對增加城市生態系統服務功能具有重要意義。

綜上所述, 為了評估醴陵市修建綠色屋頂增加城市生態系統服務的潛力, 首先, 在已有文獻研究的基礎上, 建立綠色屋頂生態系統服務（GRESs, Green Roof Ecological Services)潛力評估體系, 揭示了醴陵市生態系統服務功能與現狀城市受益區域之間的空間位置關系。然后, 對已建成區域現狀建筑進行梳理, 劃分低受限建筑區域。再通過疊加分析, 識別具有改建潛力的高效益建筑區域。最后結合城市綠地系統規劃, 提出規劃策略。

1 研究區概況

本文的研究范圍為醴陵市的已建成區域。研究區域總面積為32 km2, 總建筑面積為4.54 km2, 約占已建成區域的14.1%。醴陵市為湖南省縣級市, 是以陶瓷、花炮兩大傳統支柱產業為主的典型老工業縣城。區位情況如圖1所示, 地處江南交通要沖, 古為吳楚咽喉, 今為湘東要道和物資集散地, 也是華東與大西南之間的重要連接口[17]。醴陵市也是全國投資潛力、科技創新、新型城鎮化百強城市, 是湘東地區具有城市轉型和生態環境修復等重要論題的代表。其計劃在2030年實現城市綠化覆蓋率49.13%, 綠地率43.41%, 人均公園綠地15.69 m2。為了進一步實現綠地系統規劃目標中的各項指標, 建設成綠地系統各項功能完善、富有醴陵特色的城市生態環境, 醴陵市將長期處于城市更新及綠地系統建設工作, 發掘城市中可建設綠色屋頂的建筑區域能夠增加城市綠化面積。

圖1 醴陵市區位圖

Figure 1 Location map of Liling City

2 研究方法

2.1 數據來源

本文是基于GIS的地理數據源來進行分析的(Arcmap10.5, Software ArcGIS, ESRI), GIS被認為是一種適當的決策支持工具, 用于分析和解決空間參考數據整合的問題[18]。地理數據主要從醴陵市政管理局、醴陵市氣象局獲得。研究基礎數據包括: (1) 土地利用規劃地圖; (2) 部分區域地形圖（2016年更新); (3) 建筑平面圖(2016年更新); (4) 遙感衛星圖(2009年、2015年)。

2.2 綠色屋頂生態系統服務評估方法

為了指出GRESs潛在區域, 針對研究區域現狀, 本文從空氣凈化、雨水截留、提供生物棲息地、熱環境調節這四個方面, 建立綠色屋頂生態系統服務的空間評估方法, 以確定綠色屋頂高效益區域。

(1) 空氣凈化。硫化物、氮氧化物是我國主要的大氣污染物之一, 主要來源為工業和機動車尾氣[19], 較高道路交通活動區域對應高水平的微粒和氣體污染[20]。根據建筑物高度與街道寬度不同, 臨近街道的植物所沉積的污染物越多, 街道內空氣污染平均濃度較高并逐步向街道內擴散, 使得交通區空氣污染程度較高[21-22]。為了評估綠色屋頂緩解空氣污染的效益區域, 以城市的主要道路中線做緩沖區域, 取距離道路50 m內區域為高效益, 距離為50—100 m的范圍為中等效益區域, 距離大于100 m的范圍為低效益區域, 并建立100 m的正方形網格進行描述。

(2) 雨水截留。由于城市土地利用類型的不同, 使得不同地表對雨水截留的程度存在差異。根據用地類型對區域土地密封度的研究顯示, 在交通、商業、服務業、工業用地中, 土地密封度達到50%以上。對于教育、社會服務、體育場館等用地, 其配套綠化面積較大, 密封度一般為10%—40%。而公園綠地、墓地等用地幾乎不密封[23]。為表示現狀城市在雨水截留服務上的效益空間分布差異, 不同種類用地的分類情況詳見表1。

(3) 提供生物棲息地。醴陵市的發展和擴張, 推動了自然棲息地向城市土地利用的轉變, 嚴重降低生物多樣性。綠色屋頂為城市鳥類、昆蟲類等動物提供了棲息地和覓食點, 較大面積的綠色屋頂提供更多食物來源[24]。并且靠近天然綠色區域的綠色屋頂, 成為流動性物種額外棲息地的機會越高。因此, 考慮到綠色屋頂潛在區域分布的不均勻性和屋頂綠化面積限制, 建立綠色屋頂提供生物棲息地指標的評估方法(詳見表1)。

(4) 熱環境調節。綠色屋頂植被冠層遮擋使土壤表面免受太陽輻射的影響。Jim和Tsang研究表明, 綠色屋頂上的草地植被過濾了80％的太陽輻射[25]。為獲得研究區域地表溫度, 利用2018年7月23日landsat8 OLI /TIRS影像數據, 基于大氣校正法, 計算地表比輻射率、黑體輻射亮度等參數, 對地表溫度進行反演, 通過極差標準化處理得到醴陵市地表溫度, 并通過GIS自然分段法分級分類。

表1 GRESs評估指標

注: A1: 行政辦公用地; A2: 文化設施用地; A3: 教育科研用地; A4: 體育用地; A5: 醫療衛生用地; A6: 社會福利設施用地; B:商業服務業設施用地; U: 公共設施用地; S: 交通設施用地; R:居住用地; M:工業用地; E:非建設用地; G: 綠地。

綜上所述, 將綠色屋頂空氣凈化、雨水截留、提供生物棲息地、熱環境調節地四個指標的效益等級分別評分為3分(高效益)、2分(中效益)、1分(低效益)。將四個指標疊加求和, 綜合效益等級分為: 高效益(9—12分)、中效益(6—8分)、低效益(3—5分)。取每個指標中的高效益區域作為綠色屋頂生態服務重要區域。

2.3 已建成區建筑屋頂分類方法

為了得到醴陵市現狀建筑中可進行改建的低限制的建筑區域, 本文借助GIS平臺建立滿足改建為綠色屋頂條件的建筑空間分布數據, 但鑒于半自動、全自動識別提取仍是計算機視覺和圖像領域的難題[28], 本文結合監督分類與非監督分類圖像、多年份遙感圖像, 通過人機交互、目視解譯的方法進行分類。根據建筑年代、屋頂形式、建筑結構材料、建筑功能等適建要素進行分類。

(1) 建筑年代。建筑年代是適建要素中的首要影響因素, 在醴陵市現狀建筑資源調查中發現, 房齡大于20年的建筑占主要比重。故房齡較大建筑、歷史性建筑、城市遺產保護建筑不做改建考慮。一般來說, 公共建筑和商業建筑最適宜的更新周期為15—20年,其他建筑為20—25年, 醴陵市存在大量有安全隱患的老舊建筑, 等待更新。

(2) 屋頂形式。平屋頂、坡屋頂通常都可以建設為綠色屋頂, 對于相同的建筑高度和占地面積的屋頂來說, 坡屋頂較平屋頂綠化面積更大、太陽輻射吸收量更大并且降低了臨近建筑墻面的輻射熱[29]。醴陵屬于湘東地區, 雨水充足, 建筑屋頂形式多以坡屋頂為主。坡屋頂修建為粗放式綠色屋頂, 具有低維護、易生長的特點。

(3) 建筑材料和結構。由于可獲取的資料有限, 在對醴陵市遙感衛星圖進行解譯分類時, 通過圖像識別建筑屋頂的材料, 輔助下一步人機交互分類。根據圖像識別和現場調查數據顯示, 醴陵市建筑屋頂材料主要有: 混凝土屋面、合成樹脂、琉璃瓦、彩鋼、陶土瓦、水泥瓦等。少數為綠色屋頂。現狀建筑結構中多數以鋼筋混凝土結構、砌體結構。

(4) 建筑功能。考慮商業及公共建筑修建綠色屋頂, 有助于提高經濟效益, 滿足商業活動需求; 調研過程中, 發現已有部分住宅建筑居民自發改建為綠色屋頂, 展現了居民在日常生活中對于屋頂自植的需求。醴陵市商業建筑、公共類建筑、大部分住宅建筑均具備低投入改建為綠色屋頂的條件。

3 結果與分析

3.1 醴陵市潛在GRESs效益分布

醴陵市潛在的GRESs高效益區域由各主干道圍合而成的商業、居住、產業類建筑用地組成, 顯示出醴陵市高密度城區土地資源緊缺、人均綠地面積嚴重不足的問題。醴陵市的老城區主要分布在淥江北至醴陵大道、南至泉湖路的范圍內, 是以商業及住宅用地構成的建筑密集區域。老城區路網密度大、交織成網絡, 對各個生態系統服務功能都有較高的需求, 尤其是在雨水截留服務上有大面積的潛在受益區域。在提供生物棲息地功能的分布上, 體現為沿城郊兩側分布, 城區內沿淥江分布和點狀綠地分布。另外, 城區東、南、北邊界, 工業分布零散, 也表現出了對氣候調節、提供生物棲息地和雨水截留功能的需求, 空間分布詳見圖2。從綜合效益分布來看, 醴陵市大部分區域都處于綠色屋頂生態系統服務高效益區域, 顯示出了城市生態空間稀缺的問題。

以生態服務高效益區域作為潛在的GRESs地域范圍, 面積為20.3 km2, 占研究區域總面積63.8%, 未來新修建綠色屋頂應在GRESs潛力地域范圍內。

圖2 醴陵市GRESs效益分布

Figure 2 Benefit distribution of GRESs in Li Ling

3.2 已建建筑的空間分布

老城區多數為20世紀90年代所建的多層建筑, 建筑高度并非限制綠色屋頂實施的主要因素, 建筑基礎條件參差不齊, 導致在建筑年齡、結構、資金投入方面的限制更大。故將醴陵市已建成區域建筑分為A類(影像為平屋頂、無障礙物)、B類(非瓦片式坡屋頂、影像清晰的新建坡屋頂、廠房屋頂)、C類(瓦片等有障礙物的屋頂、影像不清晰的坡屋頂、瓦片屋頂、老舊建筑屋頂)、D類(綠色屋頂、影像清晰地表現為綠色的屋頂)。表2、圖3在空間上表示出醴陵市屋頂的分類與分布情況。

由圖3可以看出, B、C類建筑是醴陵市的主要建筑形式, A、D類建筑則散布在城市的一些區域, 但呈現出在城市中部區域聚集、向南北方向發展的特點。根據表2的數據顯示, A類、D類建筑改建為綠色屋頂的潛力最大, 作為低限制改建類, 面積為0.72 km2; B類改建為綠色屋頂所受限制較大, 所需資金投入高; C類結構及材料等基礎條件不佳, 暫不考慮改建為綠色屋頂, 多數小城市中此類建筑面積占比最大。

圖3 醴陵市建筑屋頂空間分布

Figure 3 Spatial distribution of building roof in Li Ling

表2 已建屋頂分類統計

3.3 醴陵市綠色屋頂修建的潛力區域

將低限制屋頂(A、D類)與GRESs高效益區域疊加, 并且建立了100 m的網格進行描述, 面積分布情況詳見表3和圖4。其中, 將0.53 km2(11.9%)的低限制建筑視為最具有實施潛力的區域。

由表3的統計可知, 位于雨水截留服務高效益區域的建筑占比最大, 位于生物棲息地服務高效益區域的建筑占比最小。結果再次顯示出, 醴陵市現狀城市存在著嚴重的綠地分布不均及城中綠地面積較少的問題。

根據圖4中表示的具有實施潛力的現狀建筑分布情況, 可以看出醴陵市潛力區域的面積占比分布特點。沿醴陵大道-玉瓷路-濱江路-瓷城大道-左權路形成建筑面積大于0.2%的線狀綠色屋頂適建區, 主要道路交叉點、老城區居民區域、南北工業集中區域形成建筑面積大于0.5%的點狀綠色屋頂適建區。

表3 GRESs高效益區域中低限制建筑的面積占比

注: 表中m表示位于GRESs高效益的建筑屋頂的面積/總建筑面積; n表示位于GRESs高效益的建筑屋頂的面積/研究區域面積

圖4 高效益區域中的低限制類建筑面積分布

Figure 4 Distribution of low-restriction buildings in high-efficiency areas

4 醴陵市綠色屋頂規劃分析

4.1 “生態源地-廊道-節點”規劃結構

眾多的學者采用“生態源地-廊道-節點”的生態結構范式, 來構建城市生態空間格局[30]。綠色屋頂生態空間屬于城市生態空間的一部分, 根據醴陵市綠色屋頂生態空間潛力區域的評估結果, 借用此生態結構可指導綠色屋頂規劃的內容。以下, 對醴陵市生態源地、綠色屋頂重要實施片區、生態廊道以及生態節點做出闡述。

(1) 確定醴陵市生態源地和綠色屋頂重要實施片區

生態源地是指生態空間重的主要景觀斑塊, 是物質、能量運動和生態功能服務的源頭[31-32]。綠色屋頂是在既定的城市中建立起來的, 城市生態源地是已經形成的各類土地覆被的斑塊, 綠色屋頂在這些斑塊的基礎上, 起到補充立體生態源地范圍的作用。圖5為醴陵市綠地規劃分布圖, 由圖5可知醴陵市規劃各類型的綠地區域在空間上呈現以東、西林帶為屏障, 城市向南、北擴張的特點。綠色屋頂作為增加生態空間的手段, 常常被用于城市建設密集區域。因此, 將2017年醴陵市規劃已建成區域的綠地區域作為生態源地空間。

圖5 醴陵市已建成區綠地規劃圖

Figure 5 Green space plan of Liling

根據醴陵市綠色屋頂生態空間的分布情況, 將具有環境改善需求(熱環境改善嚴重區、雨洪需求較高區、道路密度較大區域等)、景觀提升需求(淥江沿線、主城商業區)的區域劃分為綠色屋頂重要區域, 其他區域則為一般區域。圖6中顯示了重要實施區域與現狀生態源地之間的關系, 重要實施區域主要與城市公園綠地、防護綠地有較多的重合, 值得一提的是, 綠色屋頂重要實施區域還是主要位于城中綠地稀少的區域, 這使得修建綠色屋頂具有平衡城市綠地空間分布的意義。

(2) 確定醴陵市綠色屋頂規劃的生態廊道

生態廊道是生態網絡中源地之間生物空間遷移的通道, 是各生態斑塊之間保持生態流和生態功能連通的載體[33]。醴陵市道路系統完善, 綠色屋頂潛力區域與路網重疊較多, 且大部分道路都有防護綠地配套, 是城市鳥類等飛禽的棲息地和覓食點[7]。構建城市綠色屋頂生態廊道, 可以提取城市主要道路的防護綠地作為綠色屋頂生態廊道的基礎, 沿線對具有潛力的建筑進行綠色屋頂改造, 為源地之間物種潛力和能量流通架起橋梁。城市主干道對應主干廊道, 在醴陵市呈現環狀循環貫通; 次干道形成次級廊道, 連接城市周邊較大面積的生態源地; 城市其他道路連接主、次廊道, 盡可能奪得連接重要生態源地和促進不同組團源地之間的有效連接。如圖7可知醴陵市主、次景觀道路的分布情況, 可以看出, 醴陵市城市空間有向北、向東擴張的趨勢, 綠色屋頂生態廊道將成為連接部分新、舊城市生態空間的媒介。

圖6 醴陵市綠色屋頂重要實施區域

Figure 6 Important implementation area of green roof in Li Ling

圖7 醴陵市已建成區綠地規劃圖

Figure 7 Road landscape planning of Li Ling

圖8 醴陵市綠色屋頂規劃框架

Figure 8 Green roof planning framework of Li Ling

(3) 確定醴陵市綠色屋頂規劃的生態節點

生態節點是指在景觀空間中連接相鄰生態源地、并對生態流運行起到關鍵作用的區域, 一般分布于生態廊道上生態功能最薄弱處, 起到鞏固、加強作用[34]。識別醴陵市綠色屋頂生態空間節點有助于恢復和增加原有綠地的景觀斑塊功能, 也可以起到生態空間恢復和連通功效。在節點區域內, 可以適當減少對綠色屋頂的人文活動, 以生態恢復和植物景觀營造為主。綠色屋頂節點是依附于城市建筑而言的, 考慮面積較大的、距離較小的園林式企業、學校等區域作為綠色屋頂節點, 是經濟發展與生態建設雙贏的一種形式。企業園林化、城市灰色空間美化也是醴陵市面臨的重點工作之一。

4.2 醴陵市綠色屋頂生態空間框架

上文提取了醴陵市生態源地、綠色屋頂重要片區、綠色屋頂生態廊道、生態節點, 在此基礎上, 本小節提煉出綠色屋頂的規劃的框架(如圖8所示)。

(1) 分期規劃, 重點建設。可按照重要節點-優先區域-道路生態廊道的分期規劃進行實施。重點改建重要節點處具有實施潛力的建筑群, 優先建設實施潛力較大的區域, 逐步形成大面積的城區綠地斑塊, 再通過道路兩側綠色屋頂形成生態廊道, 構建醴陵市綠色屋頂生態框架。

(2) 空間互補, 全域網絡。綠色屋頂優先建設區域主要位于中部區域, 以醴泉路-醴陵大道, 玉瓷路-濱江路, 瓷城大道, 左權路, 立三大道形成五大生態廊道貫穿城區全域空間, 補充了醴陵市在南部、北部及中部綠地規劃的不足。形成“五重要節點、四優先區域、五主要廊道、構建全域網絡”的醴陵市綠色屋頂生態網絡。

5 結論與討論

5.1 結論

本文基于醴陵市各項地理數據, 構建了綠色屋頂生態系統服務潛力評估方法, 提出了綠色屋頂生態空間網絡框架, 結論如下: (1) 醴陵市潛在的綠色屋頂生態系統服務的分布存在明顯的空間差異, 呈現由老城區向城郊減弱、由城區中心逐漸向四周擴散的特征, 老城區和新城區的工業用地都具有較高的生態服務需求。數據表明, 位于生態系統服務高效益區域面積為20.3 km2, 為研究區域總面積的63.8%。(2) 醴陵市綠色屋頂修建在建筑年齡、結構、資金投入方面的限制較大。不適宜改建建筑約占總建筑面積46.25%, 適宜修建的低限制建筑占15.86%。(3) 醴陵市綠色屋頂潛力區域的空間分布, 呈現出了明顯的點、線、面的分布特征。根據低限制建筑與生態系統服務高效益疊加的分析結果, 劃定具有綠色屋頂實施潛力的區域為0.53 km2(11.9%)。(4) 提取“生態源地-廊道-節點”的生態結構作為綠色屋頂生態空間規劃的結構, 以“分期規劃, 重點建設”、“空間互補, 全域網絡”為原則, 形成“五重要節點、四優先區域、五主要廊道、全域網絡”的醴陵市綠色屋頂生態空間格局。

5.2 討論

現狀建筑分類問題。對醴陵市現狀建筑的分類, 主要采取監督分類與非監督分類圖像、多年份遙感圖像, 通過人機交互、目視解譯的方法。分類過程中受到了作業人員的主觀判斷影響, 導致現狀屋頂提取不全或少數錯誤判別, 為了提高研究精度, 故只將影像清晰表現為平屋頂及綠色屋頂的區域分類為低限制建筑, 提高B、C類建筑分類方法也成為下一階段工作之一。

實施細則及管治方式問題。從長遠的角度考慮, 我國城市化進程的快速推進, 城市建筑及空間類型逐步發生變化。若將綠色屋頂納入整體生態空間建設體系中, 則需要政府制定相關法律法規以及實施細則, 強制或鼓勵修建綠色屋頂并由政府補助或捐資等形式降低資金投入的壓力。因此, 綠色屋頂建設和管治方法還需進一步深入研究。

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Potential assessment and planning of green roof ecosystem services in Li Ling

YANG Jie1, ZHOU Dongdong1, PENG Zhonghua2,*

1.Tongji Architectural Design Co., Ltd, Chongqing Branch, Chongqing 401120, China 2.College of Landscape Architecture, Central South University of Forestry & Technology, Changsha, Hunan 410004, China

In recent years, ecosystem service assessment has been gradually applied to the planning and construction of urban green infrastructure. The effective way to increase urban ecological space is to explore the green roof potential area which can provide high ecological benefits. In order to provide ecological services in four aspects including urban thermal environment regulation, rain water conservation, air purification and ecological habitat, the potential area of the green roof ecological space in Li Ling City is determined with the help of the GIS platform, and the planning strategy is put forward, which provides a reference for Li Ling City to perfect the urban ecological space structure and coordinate the human-environment interaction in the form of green roof. The research reveals as follows: (1) In the assessment of the potential green roof ecosystem services in Li Ling City, 20.3 km2area is divided into high-efficiency service areas, accounting for 63.8% of the total study area. (2) Building age, structure and capital are the main limiting factors for green roof construction in small cities. In the current buildings, the buildings unsuitable for reconstruction account for 46.25% of the total building area, and the buildings with low restrictions account for 15.86%. (3) Through the superposition analysis, the low-limit reconstructing buildings in high-efficiency area are functioned as the potential area of the green roof ecological space in Li Ling City, covering the area of 0.53 km2. (4) With the structure of "ecological source - corridor - node" in combination with Li Ling City's green space system planning, the green roof ecological spatial pattern is constructed. Based on the following two principles "phased planning with key construction" and "space complementation with global network", the green roof ecological network of Li Ling City is formed, which includes "five important nodes, four priority areas, five main corridors, and global network". The proposed potential assessment of the green roof ecosystem services as well as the planning strategy can not only provide a basis for establishing green roofs and optimizing the urban spatial framework in Li Ling City, but also provide a reference for other small cities to add ecological space in the form of green roofs.

green roof; ecosystem services; potential assessment; GIS; air quality; rainwater retention; biodiversity

楊潔, 周東東, 彭重華. 醴陵市綠色屋頂生態系統服務潛力評估及規劃[J]. 生態科學, 2021, 40(1): 120–128.

YANG Jie, ZHOU Dongdong, PENG Zhonghua. Potential assessment and planning of green roof ecosystem services in Liling[J]. Ecological Science, 2021, 40(1): 120–128.

10.14108/j.cnki.1008-8873.2021.01.016

P901; TU985

A

1008-8873(2021)01-120-09

2020-02-17;

2020-03-12

國家公益性行業(林業)科研專碩(201404710); 湖南省教育廳“十二五”重點學科資助項目(2011－76)和國家林業局重點學科(林人發〔2016〕21號)

楊潔(1994—), 女, 重慶人, 碩士, 研究方向: 風景園林工程與技術, E-mail: 790254562@qq.com

彭重華(1954—), 男, 湖南邵陽武岡人, 博士, 教授, 博士生導師, 主要從事景觀植物及生態學方向, E-mail: 345492902@qq.com