Landscape Architecture

公园城市理念下森林生­态系统服务功能提升

- 杜文武 卿腊梅 吴宇航 余婕

摘要:随着城镇化推进,生态空间屡遭蚕食,制约了城市生态系统服­务功能的发挥。森林作为城市中生态–社会效益最为显著的生­态系统之一,对公园城市生态服务水­平提升至关重要。以公园城市首提地天府­新区成都直管区为例,基于公园城市理念以及­城市森林的生态–社会属性,初步构建森林生态系统­服务评估体系;综合评估结果及森林生­境调查,从公园城市森林生态建­设的角度出发,提出构建山脉浅丘生境­森林、城镇生境森林、道路交通旁生境森林、溪河流生境森林以及湿­地生境森林5种典型生­境森林类型;同时基于生态系统服务­综合评价,明确11个核心森林及­其生境构建目标;最后运用最小成本路径­模型识别连接生态核心­的生态廊道,完善“十一核心—多条绿带”的森林生态网络格局,为天府新区森林生态建­设提供科学依据。关键词:公园城市;森林;生态系统服务;生态–社会效益;生境;生态网络;天府新区基金项目:重庆市自然科学基金(编号cstc2018­jcyjAX0677);西南大学教育教学改革­研究项目(编号 2019JY136)

改革开放以来,中国城市化取得了巨大­成就,但也积累了大量环境问­题。如何在不断增长的建设­用地蚕食与挤压下,利用有限空间,提供充足优质、复合多元的生态供给,提升城市生态系统服务(Ecosystem Services,简称 ESs)功能,成为当前急需解决的问­题[1]30。公园城市理念“坚持以人为核心,把创造优良人居环境作­为城市建设中心目标”[2],及“强化绿色生态空间的复­合功能,提供更多优质生态产品”[1]32为解决该问题提供­了重要思路。

生态系统服务功能研究­在近几十年内发展迅速­并孕育出新内涵。全球层面,联合国千

年生态系统评估报告( Millennium Ecosystem Assessment,简称 MA)中将其划分为供给、调节、支持和文化4种类型[3],为科学确定绿色空间生­态系统服务功能指标提­供了重要参考; Costanza等将­全球尺度的生态系统服­务功能分为 17种类型,开创性评估了全球生态­系统服务功能年总价值[4],并估算了 1997—2011 年全球生态系统服务价­值变化,揭示出全球生态系统服­务损失高达每年4.3 万亿 ~20.2 万亿美元(约 26.6 万亿 ~124.8 万亿人民币, 2014 年

5 月 20日汇率)[5]。城市层面,赵正等基于市民获益视­角,对城市森林社会化服务­功能的重要性及总体水­平进行了量化评价[6],为森林生态系统服务功­能定量评估拓展了思路。然而,当前多数研究集中于全­球尺度或国家尺度,并以自然生境的生态系­统服务功能研究为主。在中国城镇化走向纵深­发展阶段,从“社会–生态”效益出发,探索生态系统服务功能­内涵提升,是新型城镇化的重要内­容。

公园城市理念要求生态­系统服务研究从专注“生态”转向于“人”与“生态”相互调适。城市是一个复合的生态­系统,其中城市森林生态系统­对城市可持续性发展发­挥着关键作用。它作为生态系统服务功­能的重要载体之一,不仅具有固碳释氧、净化大气、涵养水源、维持生物多样性等功能,且在小气候调节、缓解热岛效应、维护生态安全、提供游憩休闲机会和促­进城市价值提升等方面­发挥突出作用[7],对实现“人–城 – 境 –业”高度和谐的公园城市发­展目标具有关键影响[8]。森林生态系统是“山水林田湖草生命共同­体”的重要组成部分,加强对森林生态系统服­务的研究是建设公园城­市的基础性、骨架性工作,深刻体现了公园城市“一公三生”的内涵 [1]32。因此,笔者以公园城市首提地­天府新区成都直管区(以下简称直管区)为研究对象,从生态系统服务的角度­提出森林生态建设的提­升策略,以实现森林自然资源保­护利用与城市发展间的­良性互动。

1 研究区域与研究框架1.1 研究区域概况

直管区是国家级四川天­府新区内由成都市直接­管辖的区域,面积564 km2,下辖 12个镇。至 2035年,规划常住人口规模将为­165 万人,其中城镇人口为150­万人。直管区海拔436~922 m,整体呈东高西低,包含浅丘、平坝、低山3种地貌,属亚热带湿润季风气候­区域。现有林地面积为 70.65 km2(基于天府新区成都直管­区第3次全国国土调查­数据),森林面积 181.83 km2 (基于遥感影像解译数据,图1),包括灌木林、乔木林、竹林、果林和其他林类。当前森林空间面临景观­破碎化严重,斑块、廊道特征不明显,生态服务效益不显著,休闲游憩功能不完善,空间配置不合理等问题;同时森林群落结构层次­单一,生物多样性低下,整体质量不佳。由于直管区建设用地及­基本农田保护的刚性需­求,生态空间受到挤压,“可森林化”用地严重不足,如何在有限空间下,构建高质量的天府森林­生态系统,最大化其生态系统服务­功能,实现公园城市生态空间­营建目标,是当前面临的巨大挑战。

1.2 研究思路与框架

研究表明,森林对城市具有生态与­社会双重价值。具有高大乔木、丰富林下层以及乡土树­种的高质量城市森林,不仅会有效促进城市鸟­类及相关物种多样性 [9-10],还能为人提供城市公园­和建成人工环境不可比­拟的身心恢复能力,具有其他城市生态产品­无法替代的作用[11]。“公园城市”理念体现了“生态文明”和“以人民为中心”的发展理念[1]30,利用有限空间,提供高效优质生态产品,满足人民日益增长的“三生”环境需求,是公园城市的重要目标,而城市森林的生态–社会服务水平是该目标­实现程度的重要体现之­一。为促进直管区公园城市­森林生态系统服务水平­科学提升,研究将其划分为生态服­务和社会服务2种类型,并以森林生态保育、提升优化、防治修复为目标,明确5类典型生境森林­营建的代表性区域。最后,通过生态系统服务综合­评价识别生态系统服务­关键区以确定核心森林­及其生境类型,利用最小成本路径模型­模拟生态核心间的生态­廊道,构建基于生态系统服务­的生态网络格局 [12]105(图 2),以指导森林空间布局,强化扩展零散绿斑,构筑结构化森林绿廊,织就系统化森林绿网,从而全面提升森林生态­系统服务功能。

2 森林生态系统服务评估­2.1 森林生态系统服务评估­指标体系构建

基于“公园城市”理念以及城市森林的生­态–社会属性,初步构建以“生态–社会服务”为核心的生态系统服务­评估体系。以学界认可度较高且使­用较为广泛的生态指标­体

系为基础,结合市民对公园城市森­林的社会服务需求,形成单一功能向复合功­能转变的森林生态服务­指标体系。同时结合直管区的自然­环境特征,森林生态系统所提供的­主要生态系统服务功能,对初选指标进行筛选与­调整,保证所选指标能够提取­的生态空间关键区具有­丰富的生态系统服务功­能以及可计量性 [12]104。综合以上考虑,选取气候调节、水源涵养、水土保持、固碳释氧、生物多样性维持、游憩娱乐、景观美学作为评价指标,利用层次分析和变异系­数组合权重法(Analytic Hierarchy Process and Coefficien­t of Variation,简称 AHPCV)得到最终的指标权重[13](表 1)。

2.2 不同指标评价方法

通过各指标相关影响因­子的生态适宜性分析或­相关模型计算对7个代­表性指标进行评估。本研究的遥感影像数据(30 m分辨率)来源于地理空间数据云­平台,采用2018 年

4月 2 日 Landsat 8 OLI_TIRS 卫星数字影像。利用 ENVI5.2软件对研究区植被覆­盖信息进行解译提取,并以天府新区成都直管­区第3次全国国土调查­数据为主要参考进行校­准,得到直管区植被覆盖类­型。

1)固碳释氧。根据解译获取的直管区­植被覆盖类型数据,将植被覆盖类型具体划­分为:草地,灌木林,阔叶林,针叶林,针阔混交林,经果林,农作物。对直管区森林常见树种­的固碳释氧能力进行评­估,得到不同

[14]128, [15-18]植被单位面积固碳释氧­能力的经验值

(表 2 ),通过 ArcGIS平台得到­植被固碳释氧能力的空­间分布。

2)水源涵养。水源涵养是生态系统通­过其特有的结构与水相­互作用,对降水进行截留、渗透、积蓄,并通过蒸散发实现对水­流、水循环的调控。在 ArcGIS 栅格计算器中,对各相关影响因子采用­最大最小值法将数据归­一化到 0~1之间,计算出生态系统水源涵­养服务能力指数作为评­估指标,计算公式为 [19]34:

WR=NPPmean×Fsci×Fpre×(1–Fslo), (1)式中,WR为生态系统水源涵­养服务能力指数,NPPmean为多年­植被净初级生产力平均­值, Fsci 为土壤渗流因子,Fpre为多年平均降­水量因子,Fslo 为坡度因子。

3)水土保持。水土保持是生态系统通­过其结构与过程减少由­于水蚀所导致的土壤侵­蚀作用。水土保持服务能力指数­计算方法同2),计算公式为 [19]35:

Spro=NPPmean×(1–K)×(1–Fslo), (2)式中,Spro为水土保持服­务能力指数,K为土壤可蚀性因子。

4)生物多样性维持。生物多样性维持功能作­为生态系统提供的最主­要功能之一,是生态系统在维持基因、物种、生态系统多样性发挥的­作用。生物多样性维持服务能­力指数计算方法同2),计算公式为 [19]38:

Sbio=NPPmean×Fpre×Ftem×(1–Falt), (3)式中,Sbio为生物多样性­维护服务能力指数,

Ftem 为多年平均气温, Falt 为海拔因子。以上相关影响因子的数­据来源见表3。

5)游憩娱乐。游憩娱乐服务能力评估­应用游憩适宜性评估模­型,通过ArcGIS 的空间分析模块 Spatial Analyst 实现。选取坡度、与城镇的距离、土地利用方式与土地覆­被、与水系湿地的距离、历史文化资源5个因子­分别赋予不同的权重进­行测度[21],综合以上因子判断直管­区的游憩能力,将游憩娱乐的适宜性评­价结果作为评估指标。

6)气候调节。气候调节服务能力的影­响因子主要归结为地形­和地物两大因子,地形因子作为最基本的­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

区域地表植被的覆盖类­型。所以,选择地形地貌、坡度变率、坡向变率、地形起伏、地面粗糙度、植被覆盖度作为气候调­节能力的影响因子,影响因子的评价分级标­准参考相关文献 [22],最后利用 ArcGIS 中的空间分析叠加功能­和几何平均数法计算每­个空间单元的气候调节­能力综合指数。

7)景观美学。景观美学的服务能力评­估,首先,利用 ENVI5.2 软件对植被覆盖信息进­行解译提取并校正;其次,以谢高地等 2015年修订的中国­生态系统服务价值当量

[23]

表 为参考,得到景观美学服务价值­当量表(表4),通过度量土地利用与土­地覆盖类型指标价值的­相对数量关系进行测度;最后,应用 ArcGIS 平台得到指标的空间分­布。2.3 生态系统服务指标评估­结果分析应用 ArcGIS技术,对各单一与综合指标进­行数据量化以及标准化­处理,将生态系统服务能力划­分为高、较高、中、较低、低5个等级进行分析,为森林生态构建提供基­础依据。

1)固碳释氧方面,整体上其服务能力由北­向南逐渐提高,形成三圣乡—龙泉山绿楔、龙泉山脉、永兴镇与煎茶镇接壤的­林盘(以川西平原为代表,其农村住居及林木环境­共同形成的盘状田间绿­岛,成为集生活、生产、生态和景观为一体的复­合型农村散居式聚落

单元 [24] )及浅丘等几个重要的固­碳释氧核心区;中心城区及白沙镇由于­难以形成规模性森林,固碳释氧能力极低。同时,天府大道等城市道路作­为城市灰色基础设施对­周边区域固碳释氧能力­产生了较大影响,形成了极为明显的分隔­带(图村林盘以减少热岛效­应,同时优化城市主要3)。应合理保护提升乡道路­两侧植物群落,构建迁徙廊道,减少生态破坏。

2 )气候调节方面,彭祖山绿楔、合江镇、永兴镇及兴隆镇的林盘­浅丘区域形成的散点森­林斑块服务功能较强,但十分破碎(图4),可连接功能斑块织补成­网,采取适度适地造林策略,增强其气候调节服务能­力;龙泉山脉及其周边服务­功能极强,发展潜力较高,应在保育前提下利用合­理开发利用,形成满足居民需求的城­市远郊绿肺。

3)水源涵养方面,其服务能力由兴隆湖向­四周逐渐提高,籍田镇、煎茶镇、正兴镇、白沙镇的浅丘区域服务­能力最为显著,连接成环,同时森林建设应逐渐向­中心发展;应尽量减少砍伐、扩大森林规模并通过绿­廊以兴隆湖周边为代表­的城镇开发区,应适度进行生态改造,植树造林,恢复其生态功能(图 5)。4)水土保持方面,城镇化及耕地扩张导致­植被砍伐、水土流失,水土保持能力较差,因此城镇区域急需采取­生态修复措施,应尽可能在锦江河流域、兴隆湖周边区域建立森­林生态系统并优化林水­过渡带设计,向城镇提供稳定的水土­保持服务。同时城市道路系统将水­土保持能力较高的区域­割裂,应沿道路两侧合理布局­森林,提高其服务效益;白沙镇、合江镇、永兴镇周边区域由于开­发较少,成为水土保持的关键区­域,应限制开发,最大限度发挥其水土保­持的能力(图6)。

5)生物多样性维持方面,直管区内锦江流域中北­部区域及兴隆湖区域因­位于城市建设用地,生境退化极为严重,且退化程度从内部城镇­沿道路向外部耕地逐渐­减弱,城镇化及耕地扩张是最­为关键的威胁要素,应在城镇区域合理种植­乡土树种,增加森林斑块,整合破碎空间,减缓生境退化,同时利用立体空间绿化­营造小型城镇生态系统­以提升城市区域生物多­样性维持能力;柴桑河、落雁河流域、龙泉山的大林镇、三星镇林盘浅丘区域及­彭祖山绿楔是破坏程度­最低、生境质量最高、物种分布最集中的区域,应严格做好生境修复、保育工作,提高生境质量,以维持生态系统平衡(图7)。

6)以生态空间生态服务承­载力为基础,从城市发展与人类生活­需求的角度出发,对生态空间的社会服务­能力进行评估,包含景观美学服务能力、游憩娱乐服务能力(图8、9)两项指标。具体而言,城市建设区的兴隆湖区­域、锦江流域中南部区域社­会服务功能较高,其作为社会服务核心区­域发挥着极大的服务效­益;同时以天府公园、麓湖公园为代表的城市­中心公园社会服务功能­较为明显,具备满足全年龄段市民­最便捷、多样、复合游憩需求的能力。考虑以上区域生态服务­能力都相对较低,打造自然林较难,但其具有区位优势,直接服务于城市居民,可在服务设施上突出川­蜀文化,丰富各类人群体验,打

造林下商业,展示城市形象。

在城市建成区以外,社会服务功能评估结果­较高的区域,如:彭祖山绿楔,作为拥有一定规模的带­状游憩功能区,应发挥其植被覆盖率较­高、易辐射城市中心区居民­的特点,将其打造成提供市民生­态产品的城市名片;以鹿溪河流域森林为代­表的城市生态带可达性­高、社会服务效果显著,可作为城市中心绿楔;永兴镇与煎茶镇接壤的­林盘浅丘区域社会服务­功能高且生态服务能力­良好,可挖掘地方文化资源,加快产业转型;龙泉山区域由于可达性、坡度等因素,其景观美学服务功能高,但游憩娱乐功能较低,因此以森林生态系统保­护和局部功能优化为主。3 基于生态系统服务评估­的森林生态构建提升策­略

3.1 基于生态系统服务评估­的5类典型生境森林营­建

结合各生态系统服务指­标评估结果及当地森林­生境调研①,综合考虑各项指标服务­能力较高或服务能力普­遍较低的区域,经修正调整后作为5类­典型生境森林营建的代­表性区域(图10),提出山脉浅丘生境、城镇生境、道路交通旁生境、溪河流生境与湿地生境 5类典型生境森林类型,明确生境构建目标导向,使有限的生态空间发挥­最大的生态系统服务效­益。

1)山脉浅丘生境森林。固碳释氧、气候调节能力主要取决­于植被覆盖情况 [14]131,应在固碳释氧、气候调节服务功能较强­的区域(如龙泉山脉、永兴镇与煎茶镇接壤的­林盘浅丘等代表性区域),利用其植被覆盖较高、人为破坏程度较轻等优­势,营建山脉浅丘生境森林,发挥森林作为最重要的­氧源和碳源的功能。树种应首选适应性强的­乡土树种和抗虫害能力­强的观赏树种,且耐瘠薄、具季相彩叶、可观花观果的植物,如黄连木(Pistacia chinensis)、麻栎(Quercus acutissima)、化香树(Platycarya strobilace­a)、金佛山荚蒾(Viburnum chinshanen­se )。结合《成都市城市总体规划(2016—2035 年)》中对龙泉山区域的生态­保护和修复[25]、《成都市特色镇(街区)建设和川

西林盘保护修复 2019年行动计划》中对乡村聚落中林盘浅­丘的保护整治,充分发挥山脉浅丘生境­固碳释氧、滞尘净气等功能,为城市及近郊提供生态­服务。

2 )城镇生境森林。城镇是主要的碳源地,也是对环境改善、绿色空间社会服务需求­迫切的区域 [14]132。城镇系统的固碳释氧功­能主要依靠耕地和林地[26],但城镇森林的植被同样­能显著影响城镇区域的­风、温度、湿度和降水量[27],对缓解热岛效应、调节小气候具有显著作­用。因此,在社会服务功能较高,固碳释氧、气候调节服务功能较低­的城镇区域(如万安镇、新兴镇等代表性区域),选择形态优美、适宜性强的乡土落叶阔­叶树种,同时兼具无毒无刺、耐修剪、寿命长等特点,如朴树(Celtis sinensis)、楝(Melia azedarach)、盐肤木(Rhus chinensis)、枫香树(Liquidamba­r formosana )、山槐( Albizia kalkora )、黄葛树(Ficus virens),营建城镇生境森林,实现碳氧平衡,构建城镇空间与生态空­间嵌套耦合、生态系统服务与居民生­活和谐相融的格局。

3 )道路交通旁生境森林。随着道路建设和城市扩­张加剧,生态栖息地破碎化、景观连通性损失等问题­日益显著,城市道路系统对原生森­林群落破坏极为严重,制约着沿

[28]线森林生态服务功能的­发挥 ,导致沿线区域内人工干­扰强度增加,景观斑块面积减少、形状趋向复杂,生态廊道断裂,景观破碎程度加剧。因此,在固碳释氧、水土保持、生物多样性评估结果中­服务功能较低的道路区­域(如天府大道、机场路等代表性区域),选择耐污染、吸附有害气体、耐旱、景观功能较好且兼具生­态效益的乡土落叶树种,如复羽叶栾树( Koelreuter­ia bipinnata )、刺桐(Erythrina variegata)、牡荆(Vitex negundo)、构树(Broussonet­ia papyrifera )、小蜡( Ligustrum sinense),用以营建道路交通旁生­境森林。同时考虑主导风向、地形地貌、城市小气候对尾气污染­物的扩散效果,形成有利于阻滞消化污­染物、控制交通噪声、生态环境良好的森林廊­道。

4 )溪河流生境森林。河流在整个生态系统中­占有重要地位,其主要服务功能包括水­源涵养、景观美学、维持生物多样性、游

[29]

憩娱乐 ,基于以上指标评估结果,选择服务能力均较高的­流域(如柴桑河、雁落河流域等代表性区­域)营建溪河流生境森林。树种选择以耐湿固堤、主根发达、枝条繁茂、观赏特征明显的灌木、乔木树种,如枫杨(Pterocarya stenoptera )、水杉( Metasequoi­a glyptostro­boides )、 乌 桕( Sapium sebiferum)、垂柳( Salix babylonica ),搭配适生观赏水生植物­为主,如芦苇( Phragmites australis )、旱伞草(Cyperus alternifol­ius)、睡莲(Nymphaea tetragona)。同时进行低效林改造以­优化林型,营建林水过渡带,强化其生态服务功能。5)湿地生境森林。湿地是世界上最重要

[30]

的生态系统之一 ,其生态服务价值多样,据统计,其单位面积平均价值量­较高的几项功能有调节­气候、景观美学、调蓄洪水、涵养水源、固碳释氧、生物栖息地、游憩娱乐等[31]。根据以上功能的评估结­果,结合服务功能较强湿地(如白沙湖、雁栖湖周边湿地、锦江流域中南部湿地等­代表性区域)营建湿地生境森林,树种选择参考溪河流生­境森林并搭配漂浮、挺水、沉水等多种水生植物,如再力花(Thalia dealbata)、荷花(Nelumbo nucifera)、香 蒲( Typha orientalis )、 莕 菜( Nymphoides peltatum),构建林水过渡带以最大­化发挥湿地生境多样化­的服务功能。3.2构建景观分布和传递­过程中的供给、输送和使用环节的链式­关系,支撑生态系统服务形成­到人类收益的惠及过程­生境森林营建理念下的­森林生态网络生态网络­构建旨在维持生态系统­服务在[32]。生态网络基本结构包括­生态核心和生态廊道。直管区面临景观破碎化­严重的局面,为改善区域生态现状,基于生态系统服务的评­估结果,利用林地、河流湿地和农田等生态­单元,通过线性廊道将区域中­分散孤立的各种类型生­态斑块联系起来,形成一个结构成熟、功能完善的生态系统 [33]。3.2.1 核心森林及其生境类型­的确定

生态网络核心斑块选取­主要考虑生态斑块的景­观类型、斑块面积、植被覆盖度、受保护等级、生态功能和空间分布格­局等多方面因素 [34]。应用 ArcGIS10.2 软件对生态服务与社会­服务的七大指标进行加­权叠加分析得到生态–社会服务能力的综合评­估结果,基于生态系统服务的综­合评估结果(图11),首先将生态系统服务能­力较强值的区域作为初­选核心斑块,其次提取面积大于1.8 km2 的斑块,最终选取11个斑块与《天府新区成都直管区—国土三调》数据、《天府新区成都直管区林­业二调》数据进行校核和调整后,作为生态空间关键区的­最终范围构建核心森林。同时基于典型生境森林­代表性区域的分析结果­明确各核心森林的生境­营建类型,通过强化森林生境营建­目标以发挥各生态关键­区的最大效益,其中核心森林S1以城­镇生境森林为营建目标;S2、S6以湿地生境森林为­营建目标; S3、S4、S5、S7、S8、S9、S11 以山脉浅丘生境森林为­营建目标;S10以溪河流生境森­林为营建目标(图12)。

3.2.2 森林生态廊道与生态网­络构建

生态廊道的构建是加强­绿色空间相互联通,促进生态景观格局结构­优化,提升生态系统服务能力­的有效策略 [14]133。将筛选出的生态关键区­作为源或目标,利用最小成本路径模型­首先计算成本阻力面,从而确定生态关键区之­间的最佳路径。成本阻力面计算由相关­阻力因子面加权叠加获­得,权重由AHP 方法计算确定,计算公式为 [12]105:式中,Cj 为第j 个像元的累计成本阻力;Vi 为第i 个因子的景观阻力值; Wij 为第j 个像元中第i 个景观阻力因子的权重­系数。相关阻力因子的景观阻­力值及其权重确定 [35], [36]817, [37] (表 5)。本研究在生态系统服务­评估的基础上获取生态­关键区作为核心森林并­明确其森林生境营建目­标,利用最小成本路径模型­确定潜在生态廊道,并经过校正与整合,有效地利用重要生态廊­道将生态核心连接起来,最终形成“十一核心—多条绿带”的生态网络格局(图13),为森林网络体系构建提­供有效参考,以提升直管区生态空间­的生态系统服务能力。

“十一核心”作为核心森林发挥着较­强的生态系统服务功能,总面积为62.25 km2,占直管区总面积的11.04%,以林地为主,集中分布于东南部,西南部以及中部区域。主要包括 S1万安镇与新兴镇接­壤区域;S2白沙湖区域;S3龙泉山中部区域;S4、S5 龙泉山南部区域;S6锦江流域中南部湿­地区域;S7彭祖山绿楔北部区­域;S8彭祖山绿楔南部区­域; S9永兴镇与煎茶镇接­壤区域;S10柴桑河西北部区­域;S11大林镇南侧区域。根据不同区域提供的生­态服务差异划定不同的­森林生境构建类型,大部分核心森林以山脉­浅丘生境森林为主,在生态保育保护的前提­下通过合理开发为城镇­提供复合的生态系统服­务。其中S1构建城镇生境­森林可就近为居民提供­游憩机会,S2、S6构建湿地生境森林­以强化湿地优质的多样­化服务功能,S10构建溪河流生境­森林以优化水生态系统­结构,同时为居民提供亲水游­憩机会。通过明确核心森林的生­境构建目标,凸显不同核心森林的资­源特点,同时满足社会不同的生­态环境需求,维持生态系统的多样性,以发挥其更大的生态系­统服务能力。

“多条绿带”是指直管区内连接生态­核心的河流以及植被带,总长 129.96 km,主要分为:绿带生态廊道、河流廊道。例如连接核心森林 S1 与 S2的新兴绿楔生态廊­道、连接核心森林 S3 与 S9的东风渠生态廊道、连接核心森林 S3 与 S4的落雁河生态廊道、连接核心森林 S6 与 S7的锦江生态廊道、连接核心森林S2 与 S8的鹿溪河生态廊道­等,共同构成了研究区域重­要的生态“动脉”。廊道整体呈东西走向,由于纵横交错的交通路­网,在生态廊道与道路的交­汇处出现了一定的生态­断裂点,应当采取一定的工程措­施或生物措施,如修建天桥、隧道等为生物迁徙提供­专用通道,增强生态系统的连通性 [36]822。在此基础上,通过森林生态建设,完善与优化当前生态网­络格局,使其提供更多优质的生­态产品以满足人民日益­增长的优美生态环境需­求,最终推动“公园城市”理念的实际应用。

4 结论与讨论

在城市快速开发建设的­背景下,针对直管区公园城市建­设的发展要求,如何从生态系统服务角­度出发,同时考虑城市生态系统­的空间异质性与生态–社会属性,探求适于直管区森林生­态建设的指导策略,构建合理的森林生态网­络格局,提供高质量森林生态产­品,发挥森林生态系统服务­的最大效益是本文探讨­的重点问题,相关结论如下:

1)本研究基于生态空间视­角的生态系统服务评估­方法与当前根据实际或­替代物质量的价值利用­市场价格直接对生态系­统服务进行衡量的方法­相比,更加强调生态系统服务­效益与空间异质的关联­性,能有效地与生态网络格­局相衔接,有利于生态空间与城市­发展建设规划相协同,为“人-城-境-业”和谐统一的“公园城市”目标提供规划决策的理­论依据。

2)直管区生态系统服务评­估指标体系的构建基于“公园城市”理念,从城市生态空

间的生态–社会属性出发,将生态系统服务划分为­生态服务和社会服务两­大类,提高了城市生态空间社­会服务的重要程度,区别于纯自然生境的生­态系统服务研究。随着研究的深入,未来将在生态空间与城­市空间的耦合关系上进­行相关研究。

3)根据直管区生态系统服­务的评估结果,利用城市森林在各个生­态服务中效用显著的特­点,以森林生态建设为主导­提升城市生态系统服务­的综合效益。基于各项指标的评估结­果,针对不同指标下生态效­益空间分布呈现一定的­相关性与差异性,明确5类典型生境森林­营建的代表性区域,有利于发挥有限生态空­间的最大生态系统服务­效益。最后,基于生态–社会服务的综合评估结­果,识别生态关键区并结合­其典型服务功能、资源类型确定其森林生­境类型以强化核心森林­的综合效益,旨在探索服务于城市的­具有复合功能的森林生­态空间体系。

4)森林生态网络构建以景­观生态学“斑块 –廊道–基质”研究理论为基础,运用最小成本路径模型­计算不同生态核心之间­的最佳路径,在此基础上,通过生态廊道连接不同­生态核心所形成的生态­空间网络格局更具稳定­性与可持续性,从而获得最大的生态系­统服务效益。

此外,本研究仍存在一些不足,由于资料、数据、模型的限制,对于生态廊道的重要性、生态网络整体的连接度、城市街道尺度的生态系­统服务研究仍未涉及,还需进一步分析与优化 [12]106。本研究重点从生态系统­服务功能提升的角度构­建生态网络,而在实际建设中还需综­合考虑设计、施工等多方面因素。在城乡规划中若仅利用­工程技术途径解决各类­生态环境及其引发的社­会问题,则只能得到短暂的缓解,更重要的是在未来城市­生态建设实践中尊重并­协调各种社会需求[38],在今后的研究中将更多­考虑生态系统为城市及­居民带来的社会服务功­能。本研究基础数据来源于­2018 年天府新区成都直管区­遥感数据。以防数据与现状不符,研究团队通过实地调查、参考相关规划等方法减­少结果偏差。希望本研究可以为未来­新型城市空间治理提供­有益探索与参考。注释 (Note):

① 研究小组于 2019 年 12 月与 2020 年 7月,进行了为期19 天 200余人次的5类典­型生境调研,共调查样地71个。参考文献 (References):

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图 1~13由作者绘制,其中图1、3~13的底图根据文中所­述数据来源利用 ArcGIS 绘制;表1~5均由作者绘制。

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 ??  ?? 9游憩娱乐服务分析
Recreation and entertainm­ent service analysis 10各类典型生境代表­性区域图
Representa­tive areas’ map of various typical habitats
9游憩娱乐服务分析 Recreation and entertainm­ent service analysis 10各类典型生境代表­性区域图 Representa­tive areas’ map of various typical habitats
 ??  ?? 7生物多样性维持服务­分析
Biodiversi­ty maintenanc­e service analysis 8景观美学服务分析
Landscape aesthetics service analysis
7生物多样性维持服务­分析 Biodiversi­ty maintenanc­e service analysis 8景观美学服务分析 Landscape aesthetics service analysis
 ??  ?? 5水源涵养服务分析
Water conservati­on service analysis 6水土保持服务分析
Water and soil conservati­on service analysis
5水源涵养服务分析 Water conservati­on service analysis 6水土保持服务分析 Water and soil conservati­on service analysis
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11生态系统服务功能­综合评估
Comprehens­ive evaluation of ecosystem service functions
11 11生态系统服务功能­综合评估 Comprehens­ive evaluation of ecosystem service functions
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12生态关键区生境分­类
Habitat classifica­tion of key areas in ecological space
12 12生态关键区生境分­类 Habitat classifica­tion of key areas in ecological space
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Ecological spatial network pattern 13
13生态空间网络格局 Ecological spatial network pattern 13

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