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城市生态系统服务功能对于景观格局特征的响应研究进展

2022-03-17雷雅凯张心语董娜琳李华威

园林 2022年3期
关键词:格局耦合景观

雷雅凯 张心语 董娜琳 郭 楠 李华威

(河南农业大学风景园林与艺术学院,郑州 450002)

全球范围内城市化的飞速发展,导致城市景观格局剧烈变化,侵扰着城市生态系统,驱动着城市生态系统服务供给显著变化,给人类赖以生存的生态环境带来巨大压力,并造成一系列生态和社会经济问题。因此,研究城市景观格局和城市生态系统服务成为全社会关注的热点。以城市景观格局和城市生态系统服务等相关概念为基础,概述城市景观格局研究进展及现存问题,总结城市生态系统服务的主要特征,即:以人类为主导、空间异质性、不稳定性、存在社会经济的特殊性以及生态负效应性;总结当前城市生态系统服务的主要评估方法,即:价值评估法、指标评价法和模型评估法;重点分析城市景观格局和生态系统服务的耦合关系,将二者耦合关系分为4类,即:景观格局与供给服务、景观格局与调节服务、景观格局与文化服务和景观格局与支持服务;将城市景观格局分为城市群、城市市域和城市融合区三个尺度,进而探究城市景观格局和城市生态系统服务的尺度及空间效应;最后提出未来城市景观格局与生态系统服务研究展望,特别强调人类应该提高对城市生态系统服务负效应的关注度,以规避城市生态系统服务给人类带来的负面影响。

生态系统服务;景观格局;城市;评价;尺度效应;耦合关系

2020年全球城市人口占世界人口的56.2%[1],联合国预测,到2050年,全球城市人口占比将上升到68%[2]。全球范围内的人口爆炸,城市化的飞速发展以及工业化的大面积覆盖,推动城市景观格局的快速变化。城市景观格局变化是环境变化的主要表现形式之一,其剧烈变化侵扰着城市生态系统,给人类赖以生存和生活的环境带来巨大压力,造成一系列生态和社会经济问题,并且极大影响了生态系统的供应能力,导致城市生态系统服务随之不断变化。

千年生态系统评估(The Millennium Ecosystem Assessment,MEA)报告显示,在过去的半个世纪中,全球60%的生态系统服务已逐步退化[3],生态系统有限的供给服务和居民高需求之间的矛盾使城市生态系统不堪重负,并且随着城市化推进,城市生态环境严重恶化,城市环境问题已经成为制约城市化进一步发展和城市居民生活质量提高的潜在因素[4]。但全球城市化也为人类和自然环境的可持续发展创造了机遇和挑战,城市地区从根本上来说是依靠生态系统的人类的环境系统,因此了解并探究城市景观格局和生态系统服务,以期为城市未来发展政策制定与管理提供有效依据,并促进城市可持续性发展[5]。

景观格局是景观生态学的核心内容之一,而生态系统服务是一个多维的概念,不仅包含生态、生物和物理等多种学科,还结合了社会等多种价值。城市景观格局和生态系统服务一直是专家学者的研究热点,但是目前的相关研究对于其二者之间的耦合关系有待于进一步地深入研究与总结梳理。本文基于城市景观格局和城市生态系统服务等相关概念,概述了城市生态系统服务特征及研究方法,重点分析了城市景观格局与生态系统服务的耦合关系以及城市生态系统服务对景观格局的尺度响应,最后提出城市景观格局与生态系统服务研究未来展望。

1 城市景观格局概述

根据景观生态学观点,城市是由住宅、商务、绿地、工业、河流、街道等各种斑块、廊道、基质镶嵌而成,是满足人类生活、生产和生态需求的人工景观生态系统[6]。这一复杂系统的各种生物和非生物要素在空间上构成的分布组合形式,形成了城市景观格局[7]。城市景观受自身社会经济生产发展和城市居民生产生活需求的强烈约束,其生态系统与其他生态系统相比更加复杂,并且具有更高的空间异质性[8]。城市景观格局变化的主导因素是人类活动,复杂多变且高强度的人类活动使城市景观高度破碎化,并且在人类和自然的双重影响下,城市生态环境受到严重威胁,一系列生态问题相继出现,如:城市大气污染、水资源污染、城市内涝和城市热岛效应等。随着这些问题的出现,人类对城市景观格局和城市生态环境愈加重视。

国内城市景观格局的相关研究起步较晚,但发展迅速,为了使景观格局研究更切实地与我国国情相符,大批学者注重从本土出发,更加重视人类活动对景观格局的影响,以及基于景观格局分析的生态建设。研究内容[7,9]主要包括:城市景观格局特征、变化及其驱动力,城市景观格局演变的生态环境效应,城市景观格局优化,城市景观格局土地利用变化的模拟与预测,城市景观格局的尺度效应以及城市景观格局生态规划建设与城市可持续发展研究。然而,构建具有生态意义的景观指数体系及研究方法、研究景观格局与生态过程之间的耦合关系,并运用到实际规划建设中去仍是景观格局研究中的难点,土地利用政策对景观格局变化的作用机制和实施效果的相关评价研究也相对匮乏。除此之外,关于三维景观格局指标量化的研究仍处于起步阶段,需要进一步研究与探讨。

2 城市生态系统服务

2.1 概念与分类

生态系统服务的概念出现于20世纪60年代,后来随着相关研究的不断深入,不同专家学者对此概念有着不同的理解和表述,但是至今为止其基本含义已达成共识,即生态系统服务的受益者均是人类。1997年Daily[10]提出生态系统服务是生态系统及其组成物种用以满足和维持人类生存、生活的条件和过程,同年Costanza等[11]将生态系统的产品和功能统称为生态系统服务,并认为生态系统服务是人类通过生态系统功能直接或间接获得的益处。上述两个概念的提出为生态系统服务研究的发展奠定基础。2005年,千年生态系统评估报告的提出[12],激起了生态系统服务研究的浪潮,但是关于城市生态系统服务的研究却很稀少,直到20世纪末期,城市生态系统服务相关研究才逐步推进。

城市生态系统服务是指人类从城市生态系统中获取的利益[13]。但是城市生态系统较其他生态系统来说相对脆弱。由于城市区域的物理边界和资源在时空上分布不均[14],且城市边界内外的生态系统经常被干扰[15],Luederitz等[16]人将城市生态系统服务定义为城市区域内或城市周边地区的生态结构直接产生的服务。城市生态系统服务对城市居民至关重要[17],这些服务包括直接或间接的商品和服务,主要分为4大类:供给服务(食物供给、水资源供给、纤维供给、燃料供给和基因资源供给等)、调节服务(气候调节、噪音调节、洪水调节、疾病调节和水质净化等)、文化服务(礼仪美学、文化教育、休闲娱乐及精神需求等)和维持前三种服务的支持服务(提供生物生境、营养循环、传粉、能量传播及初级生产等)[18-19]。

2.2 主要特征

(1)以人类为主导:高密度的人口和密集的人类活动是城市的一个重要特点。在城市生态系统中,人类的活动主导着城市这个复杂的生态系统,人类不仅是整个城市生态系统的享用者,更是整个城市生态系统的营造者[20]。

(2)空间异质性:人类的活动使城市景观高度破碎化。城市特有的交通网络、绿带和水体将众多的城市景观单元、斑块分隔开,使得城市生态系统服务供给具有高度的空间异质性[21]。

(3)不稳定性:由于经济的发展、城市的扩张和人口的增长,导致城市土地利用发生变化[20],从而直接或间接影响着城市生态系统服务,所以城市生态系统服务时刻在变化。

(4)社会经济特殊性:城市是一个包含社会—经济—自然的复合生态系统[22],城市社会经济的发展和居民的生产生活需求都与城市生态系统服务密切相关,城市居民会因经济和受教育的差异而被迫接受不同的生态系统服务。

(5)生态负效应性:当人类投入城市生态系统人力和物资且积极维护城市生态系统时,城市生态系统服务会为人类提供正向的功能和价值,但当出现不合理的投入时,生态系统健康就会发生变化,对人类表现出负效应性,例如:环境污染对人类健康造成的危害[23]。

2.3 评价方法

人们对城市生态系统愈加重视,并将其纳入城市未来管理与规划的决策中去,这更加需要量化方法与工具来模拟生态系统服务与人类需求之间的复杂关系[24]。评估量化城市生态系统服务,有利于人类更直观地了解城市生态系统服务功能,更好地协调人地关系,并维护城市的可持续发展[25]。但是至今为止城市生态系统服务评估方法尚未形成一个统一、规范和完善的评估标准。目前,城市生态系统服务评估较为常用的方法有:价值评估法、指标评价法和模型评估法。

2.3.1 价值评估法

价值评估法是城市生态系统服务中最常用、应用也是最早的方法[26]。它是以景观生态学、经济学和社会学方法为基础,从货币价值量的角度来对城市生态系统服务进行定量评估[27]。Erik等[28]人将城市生态系统服务分为经济价值、社会文化价值和保险价值。城市生态系统服务的经济价值,能以货币形式直接计算;而社会文化价值却难以用货币来衡量,其评估方法主要依赖于定性评价和一般性阐述等;保险价值往往与城市生态系统的脆弱性和敏感性评价相结合[18]。价值评估法直观地反映了城市生态系统服务价值的大小,让城市居民清楚地认识到生态系统服务的重要性,并为城市未来规划建设提供科学依据。目前该方法已在国内外广泛应用。

2.3.2 指标评价法

生态系统服务评价指标体系的建立,是估算城市生态系统服务价值的基础。由于评价对象、尺度和现有数据的不同,对不同区域城市生态系统服务评价指标的选择有较大差异。常用的城市生态系统服务评价指标有植被覆盖度、土壤养分与污染、地下水资源、植被固碳和人均绿地面积等。指标评价法在国内外许多国家都得到了广泛应用,例如美国、德国、英国及日本等[18]。目前为止,指标评价体系的建立仍不成熟,尚无一套完整、标准的综合评价体系,城市生态系统服务的综合指标评价仍需要进一步的研究和完善[29]。

2.3.3 模型评估法

21世纪初,国内外涌现出的大批模型,是将已有的理论和研究成果作为基础来评估多种生态系统服务。使用模型评估灵活度较高,模型版本升级较快,开发潜力较大[26],并且模型评估法能够为决策者提供城市生态系统服务供给和管理土地利用等方面的信息[30]。所以评估模型在国内外的城市生态系统服务相关研究中被广泛应用。常见的城市生态系统服务评估模型有:UFORE模型、SolVES模型和BUGS模型等(表1)。除了这三种常见的城市生态系统评估模型之外,InVEST模型、ARIES模型、MIMES模型、EPM模型等也可以用来评估城市生态系统服务。

表1 三种常见的城市生态系统服务评估模型Tab.1 Three common models for assessing urban ecosystem services

3 城市景观格局与生态系统服务的耦合关系

景观格局是景观生态学研究的核心内容,其呈现出来的景观功能,构成了生态系统服务的主体[34]。不同的城市景观格局对应着不同的城市生态系统服务。例如,城市中的水体景观在城市生态系统服务中主要是以调节服务为主,而农田是以供给服务为主。一般来说,人类活动强度较低的景观类型,提供的调节与支持服务相对较多,供给服务较少;人类活动强度较高的景观类型,多种生态系统服务的提供都受到威胁[35]。由于以往缺乏从空间角度研究景观格局对生态系统服务功能影响的传递和反馈机制,景观格局和生态系统服务之间存在着空间关联和影响机制[36]。

但是景观格局和生态系统服务之间的联系并非是简单的线性关系,而是具有复杂的相互作用效应。随着技术和软件的普及及广泛应用,越来越多的专家学者对二者之间的内在联系进行探究。邹月等[37]人研究发现深圳市景观格局指数与生态系统服务价值之间存在一定的相关性:斑块数、聚集度指数、景观形状指数等与生态系统服务呈正相关关系,斑块密度和生态系统服务呈负相关关系;邵大伟等[38]人研究发现苏州市景观破碎化因子对生态系统服务整体及各类型的作用力和解释水平较弱,斑块密度、聚集度在各项服务中均表现较强且持续的作用力;而石惠春等[39]人研究发现城市生态系统总价值的升降不能反映出区域土地利用是否合理。由于目前相关研究多为城市景观格局和生态系统服务总体,且二者关系复杂多样,因此根据生态系统服务4大功能,将城市景观格局与生态系统服务之间的关系分为4类:景观格局与供给服务、景观格局与调节服务、景观格局与文化服务、景观格局与支持服务。

3.1 景观格局与供给服务

目前,国内外针对景观格局和生态系统供给服务方面的研究相对较多,并且多以中小尺度为主,时间静态研究相对较多,即多为探究食物、水资源、燃料和基因资源等的供给在某一时间的空间和数量关系,少数涉及时空动态研究。目前分析城市景观格局与生态系统供给服务耦合关系的方法有:土地利用估计、生态过程模拟(SWAT模型等)、InVEST模型和ARIES模型。如黄沛然[40]建立SWAT水文模型,结合土地利用变化数据,分析得出导致义乌市地表径流增加量、蒸散发及土壤水含量的减少量主要集中在城镇建设用地的扩张地区;杜佳衡等[41]人基于InVEST模型研究发现永平县水生态系统服务功能极重要区分布在林地和草地区域,较重要区和一般重要区分布在灌草和旱地区域,不重要区分布在耕地和建设用地。上述方法主要针对城市水资源供给方面,具有一定的局限性。

不仅如此,城市景观格局和供给服务的耦合关系研究在食物供给、基因资源、能源供给等方面也多有涉及。如李金玉等[42]人基于景观格局,采用距离矩阵多元回归模型和一般线性模型进行关联分析,得出茶园周围1 000 m范围内草地生境对茶小绿叶蝉种群的遗传多样性具有积极作用,茶园周边景观组成和尺度范围可能通过影响茶小绿叶蝉种群的扩散和定殖过程而与其种群遗传结构相关联;刘云龙等[43]人结合雅鲁藏布江流域LUCC土地利用数据,研究发现水电能源开发使水电站上游水域增大,耕地面积下降;欧光龙等[44]人研究发现膏桐能源林的营建,使热性灌丛景观优势度增大,分布更加集中连片,形状更加规则,较高海拔地段的景观类型和三类非植被景观不受膏桐林营建的影响,其他景观类型则是优势度降低,斑块更为破碎;Shen等[45]人通过构建耦合个体生态系统服务能力评价模型,计算苏嘉湖地区各自然空间的多生态系统服务能力指数,发现湖泊和森林两类自然空间的生态系统服务供给总体水平最高。该方法避免了对某些自然空间ES能力的忽视或放大,突破了基于土地利用/覆盖的ES评价方法的局限性,相对比较前沿。

城市景观格局与生态系统供给服务耦合关系的相关研究总体较多,但也有不足之处:(1)缺乏针对城市景观格局与食物供给、纤维供给和燃料供给耦合关系的研究;(2)缺乏城市景观格局与生态系统供给服务之间的时空动态研究;(3)缺乏对大尺度城市和城市群景观格局与生态系统供给服务耦合关系的研究。

3.2 景观格局与调节服务

目前国内外对于城市景观格局与噪音调节、疾病调节和废弃物处理等之间耦合关系的研究涉及较少,其相关研究主要集中在景观格局对气候、空气质量、水文调节和生物控制方面。孙子舒[46]研究发现林地、水域和耕地的景观百分比和景观连接度减弱会导致温度升高,而不透水面和裸地的景观百分比和连接度减弱会使温度降低,不透水面和裸地景观的破碎化、增加林地和水域的斑块大小和斑块间的连通性有利于减弱城市的热岛效应;许珊等[47]人基于土地利用数据和空气污染分布格局,结合景观指数,研究发现长株潭城市群建设用地和道路面积与NO2、PM2.5浓度显著正相关,与O3浓度显著负相关,林地面积越大,NO2、PM2.5浓度越低;禹佳宁等[48]人运用Logistic回归分析法研究发现分维指数对雨洪调蓄能力的发挥有直观作用,且雨洪调蓄功能与蓝绿空间聚集度指标之间没有显著关联;Yan等[49]人通过冗余分析发现重庆市区两江流域较大比例的非城市土地利用(农业用地、森林、草原和水体)可能有助于改善河流水质,更好的连通性和适度的聚集程度也有助于改善河流水质。居住用地、公共服务用地和商业用地形态越复杂,水质越容易退化;Wang等[50]基于重庆两江流域20条河流的5个水质参数和土地利用数据,通过冗余分析来探究景观发展强度指数与河流水质的相关性,发现不透水率和土地平均固定资产投资是影响河流水质的关键指标;姜笑生等[51]人研究发现非玉米生境比例为20%的农田景观可涵养更多的天敌昆虫和减少玉米蚜发生,提高农田景观对玉米害虫的生物控制作用。

目前城市景观格局与生态系统调节服务耦合关系的相关研究并不全面,应加强城市景观格局与噪音调节、疾病调节和废弃物处理等之间耦合关系的研究,不仅能够深入探索城市景观格局与生态系统调节服务的耦合关系,为人类营造一个良好舒适的生活环境,且对实现城市的可持续发展也有着深远意义。

3.3 景观格局与文化服务

城市景观格局与文化服务之间耦合关系的研究主要集中在美学和文化方面,对于礼仪、休闲娱乐和精神需求等方面的研究较少。胡伟芳等[52]人研究发现联合梯田形成的“水源林—聚落—梯田—复合景观”的垂直立体分布格局,具有良好的宜居功能和美学功能;俞飞等[53]人研究发现天目山国家级自然保护区内斑块破碎度低、结合度和聚集度高的阔叶林,是形成保护区优美景色的最主要因素,而景区道路等其他景观类型美学质量相对较低。除此之外,俞飞[54]还将天目山的森林文化价值分为7类,并采用问卷调查的方式进行分析,发现增加优势景观的蔓延度有助于提升天目山的休闲游憩、审美、身心健康、教育科研价值,增加竹林丛生度、水域面积和连通度,有助于提高地方感价值;张瑜等[55]人研究发现人口的增长与城镇化水平的提高,使大量耕地改造为建设用地,导致耕地碎化,而农业机械化水平的提高促进耕地的集约化,在一定程度上减小了耕地斑块的孤立程度。

由此可见,研究城市景观格局与文化服务之间的耦合关系对城市的宜居度、观赏度等有着重要意义。为了更好地关注人类的身心健康和精神需求,应加强对城市景观格局与礼仪、娱乐休闲和精神需求等文化服务间耦合关系的研究与探索。

3.4 景观格局与支持服务

相对于以上其他三种类型的耦合关系研究来说,关于城市景观格局与生态系统支持服务之间耦合关系的研究发展进程比较缓慢,相关研究较少。城市景观格局与能量传播和初级生产等耦合关系的研究基本未被涉及,现有研究主要集中在生物生境、营养循环和传粉等方面。如汪东川等[56]人基于InVEST模型研究发现拉西瓦水电站的生境质量在空间上呈现非随机性,“高—高”空间聚集景观主要为河流和裸土地地区,“低—低”空间聚集为稀疏草地和建设用地地区;Xu等[57]人研究发现日本北海道北部寒温带森林流域不同景观组分的凋落物年养分输入量存在显著差异,河岸带各元素的养分输入量最高,湿地带的最低。

到目前为止,城市景观格局与生态系统支持服务耦合关系的相关研究较少且进程缓慢,为了更全面且深入地探索二者之间的耦合关系,应加强城市景观格局与能量传播和初级生产等耦合关系的研究。

4 城市生态系统服务对景观格局的尺度响应

不同的城市研究尺度会影响到城市土地利用类型的划分,进而影响城市景观格局,最终导致城市生态系统服务的量变。由于城市生态系统本身的多样性和复杂性,以及时空数据精度的限制,对于不同尺度下的城市景观格局对生态系统服务的影响研究相对比较匮乏[58]。但综合当前研究来看,刘世梁等[59]人对比区县及乡镇两级尺度的区域分析得出小尺度上景观格局指标分布异质性更高,大尺度上则相反;黄木易等[60]人通过对4种类型9级幅度的尺度对比,发现乡镇单元尺度是大别山区生态服务价值空间分析的特征尺度,且其生态系统服务价值空间差异信息量丰富。由此可见分布在不同城市区域内的同种城市景观格局,会因为其周边环境和社会经济条件的不同,而表现出不同的城市生态系统服务功能。所以为了方便研究城市景观格局和生态系统服务的尺度效应,将城市景观格局分为三个尺度:城市群、城市市域、城市融合区。

4.1 城市群

城市群一般是以一个特大城市为核心,由三个以上的大城市为构成单元,依托基础设施网络而形成的高度同城化和一体化的城市群体。目前我国重点培育的城市群已高达19个。发展壮大城市群,可以为中小城市发展指引方向,所以研究城市群的景观格局和生态系统服务对不同规模的城市建设发展均具有一定程度的指导意义。柳敏等[61]人采用遥感模型和当量因子法、GIS空间分析工具,定量评估了中原城市群的生态系统服务价值,发现农田和森林是研究区生态系统服务价值的主要贡献者;高敏等[62]人分析了我国西南部成渝城市群的不同生态系统服务时空变化特征,并研究了不同时期成渝城市群生态系统服务在不同维度下的权衡或协同关系;陈万旭等[63]人基于土地利用数据测度了长江中游城市群生态系统服务价值的时空分布特征;杨锁华等[64]人分析研究了武汉城市圈土地利用的时空变化,估算了武汉城市圈的生态系统服务价值,并从多方面来分析生态服务价值的时空分异特征。

4.2 城市市域

研究城市尺度下生态系统服务及生态过程,有助于优化城市景观格局和协调城市生态要素的合理分配[58],为城市居民的生产生活提供科学保障,并为城市未来的景观规划提供方向。李嘉译等[65]人研究了重庆市主城区不同发展区域生态系统服务的时空变化和权衡协同关系变化;段彦博等[66]人基于遥感卫星影像,利用当量因子法估算郑州市生态系统服务价值,并分析得出郑州市生态系统服务价值与林地面积呈显著正相关,与其他地类无显著线性关系;朱晓南等[67]人定量计算武汉市各生态系统服务功能价值及城市用地扩张的时空变化特征,结果表明:城市用地扩张面积对各生态系统服务功能均起重要影响作用,城市扩张侵占地类变化起次要影响作用。

4.3 城市融合区

城市融合区位于两座城市的交界处,是实现相邻两座城市功能对接、产业对接、服务对接和生态对接的城市特殊区域。城市融合区的建设不断推进,连接两座城市的城际交通轨道、产业园区和居民社区等建设的增加,导致该区域景观格局剧烈变化,进而影响城市融合区生态系统服务不断变化。研究城市融合区的景观格局和生态系统服务能够优化两座城市交界处的景观格局,并保障居民所需的生态系统服务持续供给。Zhang等[68]人通过研究中牟县景观格局变化对生态系统服务价值的影响及其驱动力,发现中牟县景观格局和生态系统服务价值的时空变化主要受“郑汴一体化”政策的影响,且生态系统服务价值和斑块密度、边缘密度、景观性状指数等呈空间正相关,与凝聚度指数和蔓延度指数呈空间负相关。邵明等[69]人利用热点分析指标和双变量局部空间自相关指数,研究发现成都市东部新区核心生态功能空间内生态系统服务多数呈现高协同关系,并提出底线控制、结构优化和格局提升等管控策略。

5 城市景观格局与生态系统服务研究展望

5.1 优化城市生态系统服务功能价值评估尺度

由于城市生态系统自身的复杂性和人为主导的特殊性,目前对于城市生态系统服务的相关研究并未得到更多的关注,并且对于城市融合区、城乡融合区和县域等尺度的研究相对较少。大尺度服务功能的评估对于小区域范围的生态系统服务评估指导意义并不明确。不同城市区域范围的同种生态系统,因其生态环境和社会经济文化条件不同,所产生的生态系统服务功能也不尽相同[70]。所以针对于城市不同尺度、不同区域范围、不同类型生态系统的生态系统服务功能评估有待进一步探讨和研究。

5.2 基于城市生态系统服务的可持续性景观构建

近年来城市景观格局和生态系统服务成为景观生态学的核心议题之一,基于城市生态系统服务构建可持续性景观成为当前研究热点与难点问题[71]。由于气候变化和人类的高强度活动而导致城市景观格局和生态系统服务复杂多变,因此从城市不同尺度来探讨景观格局优化,科学掌握城市景观格局和生态系统服务之间的耦合关系与时空变化机制,有助于城市不同尺度的景观格局优化,从而实现城市的可持续发展。

5.3 城市生态系统服务的负效应研究

城市生态系统服务的负效应在当前生态系统服务研究中少有体现。人们只关注到城市生态系统给居民带来的生态系统服务功能和价值,一味地向生态系统索取,高强度、大规模的城市化使自然生态系统不堪重负,更有甚者谋划将公益性的生态系统服务货币化以谋取经济利益[72]。普遍的人类中心主义思想将城市生态系统作为人类社会经济发展的附属品,忽略了人类本来就是自然生态系统环境的组成部分这一客观事实[73],违背了人与自然平等和谐共生的可持续发展理念。不仅如此,当前城市生态系统服务的相关研究只关注到了城市生态系统给居民带来的益处,却忽略了城市生态系统的负面效应。例如:城市降雨为人们提供了供给服务和调节服务,但是也可能给人类带来洪涝灾害;农田景观可以为人类提供供给服务,但同时也会造成土肥流失、农药污染等问题。研究城市生态系统服务的负效应,能够警示人类应与生态系统平等和谐共生,促进自然生态、经济、社会平衡发展,规避城市生态系统服务给人类带来的负面效应和影响。

5.4 城市生态系统服务评估的准确性及优化政策的可实施性

现阶段估算出的城市生态系统服务虽能够在一定程度上反映该区域的生态系统服务功能,但是由于城市自身生态系统的复杂性和评估体系的有限性,导致评估结果的准确性无法得到有效验证。单纯理论的城市生态系统服务评估结果的操作性有待考量,研究结果与优化政策实施之间的衔接一直不够顺畅。因此,完善城市生态系统服务评估和验证方法,精准研究城市景观格局和生态系统服务之间的耦合关系,对城市未来空间规划设计及生态系统服务优化策略的实施有着重要意义。

5.5 长时序连续性的生态监测数据是后续生态服务功能价值精确量化的重要依据

长时序连续性生态监测数据的缺少,导致当下城市生态系统服务价值量化以及时空动态变化的相关研究仍停滞在以短时序且不连续的景观格局数据为基础的层面上,其分析结果的准确度和精度仍有较大提升空间。长时序连续性生态监测数据是后续生态服务功能价值精确量化的重要依据。应针对城市不同生态系统类型,通过各种途径设置固定监测样地和监测站点,定期对生态系统多种功能数据进行调查,积累长时序格局、结构、过程、功能相关数据,为未来生态系统服务功能量化和时空动态的分析提供高时空精度数据。

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