重庆市主城区绿地生态系统服务价值2009—2015年变化研究

骆 畅 刘晓明

北京林业大学园林学院 北京 100083

自20世纪70年代开始，随着生态学理论和整体社会环境意识的兴起，生态系统服务功能这一概念作为生态学与生态经济学研究的分支，逐渐得到人们的公认和普遍关注。Costanza等重要科学期刊《Nature》上发表的文章中对全球生态系统服务功能进行了划分和评估，他们将生态系统服务功能归纳为17 种类型，并按10种生物群系以货币形式进行估算[1]。同时，在Daily主编的专著“Nature’ s Service: Societal Dependence on Natural Ecosystems”中比较系统地综述了生态系统服务功能的概念、发展历程、服务价值评估方法、不同生物系统以及不同区域的生态系统服务功能等专题研究等[2]。近年来，更多的国内外相关研究不断发展，取得了较大的进展。

城市化是目前城市生态系统所面临的严峻挑战，随着诸多环境问题的加剧，城市绿地生态系统服务价值的评价和研究在城市中的作用日益受到重视。因此，本研究以城市绿地的生态系统服务价值为关注点，以重庆市主城区为研究对象，采用生态测量方法将城市绿地生态系统服务价值货币化，综合评价和分析了重庆主城区内城市绿地的生态系统服务价值。

1 城市绿地生态系统服务功能概述

城市绿地生态服务评价的定量研究是城市绿地研究的热点。由于城市绿地的复杂性和抽象性，虽然没有统一的定量方法来评价城市绿地的生态服务功能[3-5]，但是，定量方法可分为直接定量评价方法和间接定量评价方法。

同时，随着社会对城市绿地功能与价值的日益重视，国内对城市绿地的研究也由定性的功能描述向定量的效益计量、价值评估转化[6-7]。城市绿地生态服务功能价值评估的指标和方法一般直接借鉴生态系统特别是森林生态系统服务功能的价值评估指标和方法[6-8]。随着研究的不断发展，更多国内研究集中关注不同类型绿地的生态系统服务功能。研究的关注点从绿地生态系统服务功能转向社会环境影响因素与其之间的关系[6-11]，并增加了各类生态系统服务价值评估模型的应用[11]。

2 研究区域概况

重庆市是我国重要的中心城市之一，也是长江上游地区的经济中心。本文选择重庆市主城区作为研究区域，涉及渝中、江北、南岸、沙坪坝、大渡口、九龙坡、渝北、巴南、北碚9区。重庆市主城区位于重庆市西部，地处川东平行岭谷地带，是全国典型的山地城市。主城9区，即重庆的市域中心区由都市核心区和都市扩展区构成。都市核心区面积约181 km2，都市功能扩展区面积约5 292 km2。2016年末，重庆市主城区常住人口总量为851.8万人。

3 数据与方法

3.1 数据来源与处理

本文基于SPOT、QuickBird等高分辨影像(空间分辨率<1 m)提取城市绿地信息，包括了2009年和2015年两期，并基于国土二调与变更调查的用地分类数据(比例尺1∶10 000)，采用时间-空间-类型多元分析法，综合评估分析重庆市主城区城市绿地的生态系统服务价值。相对以往相关研究中多采用的Landsat影像(空间分辨率为30 m)提取城市绿地信息，具有更高精确度的数据，显著改进了城市绿地生态系统服务价值评估的精度。

首先，对图像数据进行预处理，包括图像配准、融合、拼接。其次，选择面向对象分类方法，采用多尺度分割和邻近分类，划分不同的土地利用类型(森林、道路、城市用地)。再次，在此基础上利用国土调查数据进行人工对照解译，并结合上述数据，进一步划分具体的城市土地利用类型[12-13]。本文将重庆主城区范围内的用地类型分为6种类型进行识别，包括建设用地、城镇绿地、水体、林地、草地和耕地，除建设用地外，分类共包含了5种类型的城市绿地。

由于重庆山地城市独特的地形地貌特征，主城区内自然山林资源丰富，使得林地成为主城区内占地面积最大的绿地类型，占据了都市扩展区的大片连续区域。大面积的林地主要集中分布于重庆主城区东南部巴南区，以及北部和东北部的渝北区和北碚区范围内，在其他地区呈散落分布；耕地主要分布在重庆主城区都市扩展区北部部分区域，以及外环道路以外的北部沟谷地带；草地相对面积较小，主要分布于外环道路以外的西南部。

3.2 研究方法

3.2.1 绿地生态系统服务价值分类

本文参考目前获得广泛应用的生态系统服务功能分类，对研究中城市绿地生态服务功能进行分类，将城市绿地生态服务功能分为供给服务、调节和支持服务、文化服务3个大类[14-17]。对于重庆市主城区城市绿地生态系统服务功能评价选取淡水资源、农业生产、雨洪管理、固碳释氧、水质净化、空气净化、降低噪音、气温调节、保持土壤、维持生物多样性、观赏游憩和文化教育12项生态系统服务功能，这些服务功能分别属于直接使用价值、间接使用价值及选择价值等类型。选取的生态系统服务均与城市相关需求联系紧密，是不可缺少的具有重要意义的生态系统服务功能。

3.2.2 绿地生态系统服务价值评估

对于不同类型生态系统服务采用功能价值法进行评估，选定适宜的量化因子和货币价值评估方法进行评估计算[16- 18]。本文所研究的12项生态系统服务所选取的量化因子类型和货币价值评估方法如表1所示。

表1 重庆市主城区绿地生态系统服务分类和评估方法

4 结果与分析

通过利用上述货币化的生态系统服务价值的评估方法，量化获得重庆市主城区城市绿地的生态系统服务功能价值评估结果如表2所示。

从表2可知，2009年重庆主城区城市绿地生态系统服务总价值为511.646亿元，与2015年评估结果相比较，这6年间重庆主城区城市绿地的生态系统服务价值增长了23.12%。

表2还表明，2015年重庆市主城区绿地生态系统服务类型中农业生产和雨洪调节所占价值比重最大，其次为淡水资源价值。游憩功能价值、生物多样性服务价值、固碳释氧服务价值居中。其他生态系统服务类型，包括噪音降低、水质净化、气温调节、空气净化和保持土壤等服务价值相对较低。

表2 重庆市主城区绿地生态系统服务价值变化情况

通过估算结果可以看到2009—2015年重庆主城区城市绿地生态系统服务价值的变化情况。根据绿地类型面积的变化情况可以看出，随着城市建设用地面积的增长，所有类型的城市绿地面积均有不同程度的减少，这说明城市化过程中耕地、林地和草地等被城市建设用地占领的必然趋势。

但同时，城市绿地的生态系统服务价值却在不断增长。虽然大多数类型的生态系统服务价值呈现下降趋势，但重庆市主城区城市绿地的总体生态系统服务价值却增长了118.27亿元。总体生态系统服务价值增长主要来源于农业生产价值和雨洪调节服务价值的增长，其他各类型生态系统服务价值均随着各类型绿地面积的下降呈现出不同程度的下降趋势。由此可见，近几年来城市绿地空间的变化使得重庆市主城区绿地的大部分生态系统服务功能遭到一定程度上的破坏，也从侧面反映出绿地对城市径流调节和雨洪管理的重要性。

5 讨论

一方面，近年来飞速的城市开发建设使重庆市主城区绿地不断被侵蚀，这对城市绿地生态系统及其生态系统服务功能造成了严重破坏，侧面反映出对城市生态环境造成的消极影响。另一方面，总体生态系统服务价值的增长反映了为城市生活提供宝贵生态价值的绿地逐渐成为越来越重要的城市财富是不可忽视的现实。

本研究利用多源数据对重庆市主城区城市绿地的生态系统服务功能价值进行评估和研究，由于数据和评估方法的局限性，仍然存在不足。在今后的研究中，对于各项功能价值的直接相加与整体功能价值之间的误差问题，可考虑建立生态服务功能价值评估体系；对于时间维度方面，应当关注更长期的价值变化情况；未来研究中可进一步探讨在城市绿地的规划与设计实践中，生态系统服务功能价值评估的应用，提出基于城市绿地生态系统服务价值评估的城市绿地系统规划策略和方法。