以實踐為特色的生態(tài)服務功能與評估指標體系的研究
——以天津市城鄉(xiāng)綠地系統(tǒng)為例

路立，藏留洋，于順東，劉健

（天津市城市規(guī)劃設計研究院 天津 300201）

天津市在獲得“國家環(huán)境保護模范城市”稱號的基礎上，2007年首次確立了構建生態(tài)城市的目標，城市總體規(guī)劃明確了以“三區(qū)”為主體，以海河生態(tài)廊道和濱海生態(tài)廊道為骨架，以風景名勝區(qū)、自然保護區(qū)為重點，以主要河流、道路沿線綠色通道為脈絡，形成城鄉(xiāng)一體的生態(tài)體系。相關部門和規(guī)劃設計單位在市域生態(tài)體系框架的基礎上先后編制了 《天津生態(tài)市建設規(guī)劃綱要》、《天津市林業(yè)專項規(guī)劃》、《天津中心城區(qū)及環(huán)外地區(qū)綠地系統(tǒng)規(guī)劃》、《天津市水系框架性規(guī)劃》、《天津濱海新區(qū)綠地系統(tǒng)規(guī)劃》及各區(qū)縣總體規(guī)劃等。

為應對全球氣候變化和破解環(huán)境資源壓力，實時評估天津市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務功能，指導綠地系統(tǒng)規(guī)劃的落實，天津市城市規(guī)劃設計研究院組織了跨所合作 《天津市綠地系統(tǒng)規(guī)劃實施與評價體系研究》，并成為2009年度院級優(yōu)秀課題，現(xiàn)將其中部分研究成果總結于此。

1 生態(tài)服務功能內(nèi)涵與理論

1.1 生態(tài)服務功能

生態(tài)系統(tǒng)服務是指生態(tài)系統(tǒng)及與生態(tài)過程所形成的、維持人類生存的自然環(huán)境條件及其效用，它是通過生態(tài)系統(tǒng)的功能直接或間接得到的產(chǎn)品和服務[1]。

生態(tài)系統(tǒng)服務功能可以歸納為三類，一是生活與物質(zhì)的提供，生命支持系統(tǒng)的維持及其精神生活的享受，這是生態(tài)系統(tǒng)通過第一性生產(chǎn)與第二性生產(chǎn)為人類提供的直接的商品或是將來有可能形成商品的部分；二是支撐與維持人類生存環(huán)境和生命支持系統(tǒng)的功能，如生物多樣性，氣候調(diào)節(jié)等；三是為人類提供娛樂和美學享受，如登山、旅游等。

根據(jù)上述三大功能，可將生態(tài)系統(tǒng)服務功能具體劃分為17類，包括大氣調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、干擾調(diào)節(jié)、水調(diào)節(jié)、水供給、侵蝕控制和沉積物保持、土壤發(fā)育、營養(yǎng)循環(huán)、廢物處理、授粉、生物控制、庇護所、食物生產(chǎn)、原材料、基因資源、娛樂和文化等[2]。另外，在全球氣候變化的嚴峻挑戰(zhàn)下，人們越來越重視生態(tài)系統(tǒng)的碳匯能力。不同類型的生態(tài)系統(tǒng)具有不同的碳匯能力。占全球土地面積27.6%的森林植被的碳貯存量約占全球植被的77%，森林土壤的碳貯存量約占全球土壤的39%[3]。

1.2 價值評估方法

按照環(huán)境經(jīng)濟學理論，將生態(tài)系統(tǒng)服務功能劃分為使用價值（use value）和非使用價值（non-use value），使用價值分為直接使用價值、間接使用價值和選擇價值，非使用價值包括存在價值、遺產(chǎn)價值等[4]。生態(tài)系統(tǒng)功能價值評估就是采用不同的價值量評估方法，對不同屬性的生態(tài)服務功能價值進行計算，并以貨幣的形式表示，使人們能夠直觀地認識到生態(tài)系統(tǒng)功能的大小。

價值評估的方法主要有三類，直接市場價值法，替代市場價值評估法和假想市場價值評估法。直接市場價值法包括重置成本法、機會成本法、生產(chǎn)率變動法等，替代市場價值評估法包括防護支出法、旅行費用法等，假想市場法包括意愿調(diào)查價值評估法等[5]。不同的綠地其生態(tài)服務功能的側重有所不同，對應不同的價值評估方法。

2 綠地評估指標體系

2.1 指標選擇的原則

2.1.1 具有歷史延續(xù)性的指標

課題研究中我們參照目前國內(nèi)頒布的與綠化相關的指標體系，如 《國家園林城市標準》、《國家生態(tài)園林城市標準》（試行）、《國家衛(wèi)生城市標準》、《生態(tài)市建設指標》、《國家森林城市標準》等，選擇具有歷史延續(xù)性的指標為：建成區(qū)綠化覆蓋率、建成區(qū)綠地率、建成區(qū)人均公共綠地面積、森林覆蓋率、綜合物種指數(shù)與本地植物指數(shù)。

2.1.2 體現(xiàn)本地特色的指標

天津市歷史上是眾多河流、濕地與其他具有生態(tài)調(diào)節(jié)作用的區(qū)域，對于調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源有著重要作用，但隨著濕地面積銳減，其他有重要生態(tài)功能的保護區(qū)也受到開發(fā)的影響，因此選取了濕地占國土面積比例、受保護地區(qū)占國土面積比例兩個指標進行衡量。

2.1.3 具有以人為本特色的指標

綠地系統(tǒng)與城市居民生活息息相關，因此綠地建設要考慮以人的主觀感受的指標，因此選用建成區(qū)綠視率、10公頃以上的綠地斑塊面積占總綠地面積的比例、中心城市人均固定防災避難綠地面積等指標進行量化衡量。

2.2 指標體系結構

一個良好的指標體系，必須能夠反映事物的內(nèi)容、數(shù)量、結構以及內(nèi)在聯(lián)系，指標體系之間各指標之間內(nèi)在聯(lián)系如下：

2.2.1 綠地系統(tǒng)數(shù)量指標

綠地系統(tǒng)數(shù)量指標主要用于衡量城市建成區(qū)綠化建設的總的數(shù)量性成果，包括建成區(qū)綠地面積、綠化覆蓋率、綠地率、人均公共綠地面積、市域森林覆蓋率等指標。此類指標多具有較長時間的使用歷史，便于進行統(tǒng)計和指標的分類；其缺點是不能展示綠地系統(tǒng)內(nèi)部的結構特征。

2.2.2 綠地系統(tǒng)結構性指標

綠地系統(tǒng)結構性指標包括綜合物種指數(shù)、本地植物指數(shù)、10公頃以上的綠地斑塊數(shù)量、10公頃以上的綠地斑塊面積占總綠地面積的比例等指標，用于補充綠地系統(tǒng)性指標所不能展示的綠地系統(tǒng)的內(nèi)在結構。

2.2.3 綠地系統(tǒng)生態(tài)保護性指標

綠地系統(tǒng)生態(tài)保護性指標包括濕地占國土面積比率、自然生態(tài)系統(tǒng)退化率等指標，主要反映天津市自然生態(tài)系統(tǒng)的建設與保護情況。

2.3 指標體系評價

2.3.1 評價方法

為全面掌握天津市綠地系統(tǒng)信息，方便信息調(diào)用與評價，建立天津市綠地系統(tǒng)評價數(shù)據(jù)庫，使用類比法和P-S-R法（壓力-狀態(tài)-響應法）兩種方法評價天津市綠地系統(tǒng)指標體系。

類比法

選取國內(nèi)外與天津地理、氣候及植被等自然條件與發(fā)展水平相近的城市進行個別指標的橫向?qū)Ρ?，如?所示。

表1 天津市綠地系統(tǒng)指標體系

壓力－狀態(tài)－響應模型法（Press-State-Response）

由于國內(nèi)城市綠地評價系統(tǒng)發(fā)展并不完善，加上天津市有自身的特點與特色，單純用指標橫向?qū)Ρ鹊姆椒▉砗饬刻旖蚴芯G地系統(tǒng)的發(fā)展水平有失公允。因此，引入壓力—狀態(tài)—響應模型來綜合評判天津市綠地系統(tǒng)的發(fā)展水平與存在差距（圖2）。

表2 2007年城市綠化指標排名

影響綠地指標的壓力因素：國民經(jīng)濟水平、城市規(guī)劃的理論潮流與指導思想、城市性質(zhì)城市規(guī)模、城市自然條件、城市現(xiàn)狀等，構建天津市綠地系統(tǒng)的壓力－狀態(tài)－響應模型，評價綠地系統(tǒng)的發(fā)展水平。

2.3.2 評價結果

天津城市綠地系統(tǒng)在國內(nèi)綠化先進城市的地位

類比法評價得到的結論是天津市綠化情況在國內(nèi)大城市中排名較低。

天津市城市綠化方面亟需加強的方面

（1）針對人均公共綠地面積較低的現(xiàn)狀，加大公共綠地建設力度和規(guī)模。

（2）加快城市森林建設，增加城市喬木數(shù)量。

（3）綠化物種結構有待提高，應基于天津的土壤條件栽種本地植物，提高樹木成活率。

（4）城市綠地系統(tǒng)中功能性綠地的作用有待提高。

3 生態(tài)服務功能評估

3.1 生態(tài)服務價值評估

3.1.1 分類評估結構

參照《城市綠地分類標準》（CJJ/T 85—2002），結合天津市實際，將市域綠地系統(tǒng)分為公園綠地、生產(chǎn)綠地、防護綠地和其它綠地4類。根據(jù)地域特點將天津市劃分為中心城區(qū)、濱海新區(qū)和外圍區(qū)縣，在此基礎上選取主要的綠地類型，對現(xiàn)狀和遠期規(guī)劃綠地系統(tǒng)重要的生態(tài)服務功能進行價值評估，見表3。

表3 綠地系統(tǒng)生態(tài)服務功能

3.1.2 評估方法與評估模型

（1） 評估方法

對不同類型的綠地所對應的生態(tài)服務功能進行評估。評估的范圍包括綠地的直接使用價值和間接使用價值，對選擇價值和遺產(chǎn)價值不做考慮，評估方法見表4。

（2）評估模型

Costanza在計算生態(tài)系統(tǒng)服務價值時，將生態(tài)系統(tǒng)分為不同子類，然后測算不同類型生態(tài)系統(tǒng)單位服務功能價值，最后計算出總的服務價值。參照Costanza的計算方法，根據(jù)綠地系統(tǒng)中不同的綠地分類，分別計算5類綠地的單位生態(tài)服務功能，最后計算總的服務價值，如式1所示：

表4 生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值評估方法

其中，V是總的生態(tài)服務功能價值，Vij是第i類綠地第j項生態(tài)服務功能單位價值，Ai是第i類綠地的面積。

（3）數(shù)據(jù)來源

建成區(qū)的綠地面積來源于市容園林委的統(tǒng)計資料，建成區(qū)以外的綠地面積來源于《天津市林業(yè)專項規(guī)劃（2008-2020年）》。2008年，天津市林地面積188756.9公頃，其中生產(chǎn)防護綠地102014.3公頃，其他綠地86742.6公頃；建成區(qū)綠地面積約為16628公頃，其中公園綠地4812公頃，其余為防護綠地。

依據(jù)中心城區(qū)之外的十二個區(qū)縣總體規(guī)劃和 《天津市林業(yè)專項規(guī)劃（2008-2020年）》中的相關數(shù)據(jù)，按照分類評估的方法和模型對綠地系統(tǒng)生態(tài)服務功能價值進行評估。

以2020年為評估年限，選取區(qū)縣總體規(guī)劃中綠地系統(tǒng)專項規(guī)劃和《天津市林業(yè)專項規(guī)劃（2008-2020年）》的綠地面積進行計算。為了便于計算，按照不重復、不減少的原則，將不同統(tǒng)計口徑下的林業(yè)數(shù)據(jù)與綠地系統(tǒng)規(guī)劃數(shù)據(jù)進行整合。

（4） 評估結論

2008年，天津市域綠地系統(tǒng)生態(tài)服務功能價值約為228億元，占當年地區(qū)生產(chǎn)總值的3.6%。2020年，天津市除中心城區(qū)、塘沽區(qū)外的綠地系統(tǒng)生態(tài)服務價值約為300億元。按照天津市總規(guī)預測值，到2020年天津地區(qū)生產(chǎn)總值將達到16100億計算，則綠地系統(tǒng)生態(tài)服務價值功能價值占當年地區(qū)生產(chǎn)總值的1.9%。

目前，環(huán)境資源市場價格機制還很不完善，一些價值評估方法存在局限，加之統(tǒng)計數(shù)據(jù)的缺失，評估的結果會小于綠地系統(tǒng)的真實價值。隨著綠地系統(tǒng)生態(tài)功能的資源和商品屬性逐漸得到認可，價值評估方法的不斷完善，統(tǒng)計制度的逐步健全，綠地系統(tǒng)生態(tài)價值服務功能也將得到更為全面的認識，其真實價值也會得到更為準確的體現(xiàn)。

3.2 綠地固碳能力評估

3.2.1 評估方法

為了更加充分和直觀地說明綠地在構筑天津市低碳經(jīng)濟發(fā)展中的重要作用，研究對綠地眾多的生態(tài)服務功能中的固碳能力專門進行估算，為生態(tài)建設參與低碳經(jīng)濟發(fā)展提供決策參考（估算時僅對森林和林地的固碳能力進行估算）。

（1）現(xiàn)狀固碳量

根據(jù)林木密度、樹干與總生物量的比例、林木碳含量將森林蓄積量轉(zhuǎn)變成森林植物碳貯量，計算方法見式2。

式中，Cp——植物碳貯量，Mg；

V——森林蓄積量，m3；

D——林木密度，Mg/m3；

R——樹干與總生物量的比例，%；

Ca——林木碳含量，取0.5[6]。

天津森林植被帶屬暖溫帶，根據(jù)生物量的調(diào)查資料，林木密度為0.45 Mg/m3，樹干與總生物量的比例為50.0%。

（2） 固碳潛力

根據(jù)規(guī)劃建設的林地面積和林木碳積累速率，引入不同造林措施的修正因子估算規(guī)劃建設綠地的固碳潛力（式3）。

式中，Cpo——固碳潛力，Mg；

A——規(guī)劃林業(yè)建設面積，hm2；

△C——林木碳積累速率，Mg C/（hm2·a）；

α——修正因子。

林木碳積累速率為1.43 Mg C/（hm2·a）， 取人工造林、封山育林、飛播造林三種造林方式修正因子的平均值0.75作為計算時采用的修正因子。

（3） 數(shù)據(jù)來源

從數(shù)據(jù)的獲取和統(tǒng)計口徑的一致兩方面考慮，選取《天津市林業(yè)專項規(guī)劃（2008-2020年）》和《2008年中國統(tǒng)計年鑒》中的數(shù)據(jù)作為計算的依據(jù)。 2007年，天津市森林蓄積量為140.35萬m3，2020年規(guī)劃新增林地面積61733公頃。

3.2.2 評估結果

2007年，天津市森林和林地植被固碳能力為0.16Tg碳當量，到2020年，新增固碳能力0.07Tg碳當量。按照每噸碳10美元的市場價格計算，2007年和2020年天津市森林和林地植被固碳能力價值分別為160萬美元和230萬美元。

研究僅對植被的直接固碳能力進行了估算，由森林禁伐和森林防火減少的碳損失也是固碳潛力的重要組成部分，由于資料的有限還難以估算。

4 綠色經(jīng)營與養(yǎng)護政策

4.1 開展綠地系統(tǒng)規(guī)劃

根據(jù)天津城市總體規(guī)劃中的城市性質(zhì)、發(fā)展目標、用地布局等規(guī)定，明確劃定全市各類綠地種類，科學制定發(fā)展指標，合理安排空間布局。充分發(fā)揮各部門在“綠線”保護管理工作中的協(xié)同作用，建立全方位的動態(tài)管理機制。

4.2 落實綠地養(yǎng)護

確立綠地管理招投標制度，推進綠化行業(yè)管、養(yǎng)分開改革。培育綠化養(yǎng)護專業(yè)化隊伍，促進全市形成統(tǒng)一開放、競爭有序的綠化養(yǎng)護市場。

4.3 深化林權改革

全面落實林權證發(fā)放工作，確保林地林木產(chǎn)權明晰。對天津市商品林、公益林的經(jīng)營進行分類管理。改革采伐管理服務方式，簡化審批程序，推行采伐限額公示制，建立健全簡便易行、公開透明的管理服務新模式。切實保障林農(nóng)收益，健全流轉(zhuǎn)市場，加強科技支撐。

4.4 完善生態(tài)補償政策

參照國家的體制設置格局，建立天津市生態(tài)補償管理體制。明確補償途徑與補償標準，通過開展生態(tài)旅游，建立環(huán)境信托基金、征收“森林生態(tài)效益稅”等方式拓寬融資渠道，為生態(tài)補償提供更多的資金來源。建立健全碳匯交易機制，通過市場手段對森林的生態(tài)服務進行補償。碳匯交易機制可以通過市場手段對森林的生態(tài)服務進行補償，使得具有很強外部性特征的森林生態(tài)效益通過交易實現(xiàn)效益內(nèi)部化。

天津全市普及林業(yè)碳匯知識，有針對性地對管理人員、技術人員以及媒體機構開展碳匯知識培訓。優(yōu)先優(yōu)化薊縣山區(qū)林分結構、增加物種多樣性，促進森林健康生長并建立森林增匯試驗示范區(qū)，開展森林碳匯基礎理論與增匯調(diào)控技術研究，促進林業(yè)碳匯項目有效開展。成立天津市林業(yè)碳匯管理辦公室，負責全市林業(yè)碳匯工作的管理、協(xié)調(diào)、指導和實施落實。

5 總結與展望

綠地系統(tǒng)規(guī)劃實施是天津市構筑“生態(tài)宜居高地”的重要內(nèi)容，是實現(xiàn)生態(tài)城市建設的重要途徑。課題通過綠地系統(tǒng)規(guī)劃理論及國內(nèi)外先進城市典型案例的研究，總結歸納出可供天津市綠地系統(tǒng)規(guī)劃實施與評價體系建構的經(jīng)驗，并從天津市綠地系統(tǒng)建設的現(xiàn)狀出發(fā)，通過比較研究、歷史的回顧以及既有規(guī)劃的實施評估，建立了天津市城市綠地系統(tǒng)實施評價指標體系，提高對城市綠地系統(tǒng)的生態(tài)效應的認識，促進國有生態(tài)資產(chǎn)的增值；總結了天津市綠地系統(tǒng)生態(tài)補償、環(huán)境經(jīng)營的新途徑，使城市型生態(tài)林業(yè)走向制度化，輔助規(guī)劃決策與環(huán)境管理。

下一步，我們將逐步建立天津市城市綠地信息空間與屬性數(shù)據(jù)庫，分階段開展以下工作：

計算NDVI、綠地的斑塊數(shù)等植被與景觀格局指數(shù)，分析城市綠量及景觀格局；生成熱島分布專題圖，通過研究城市綠地空間分布來探討熱環(huán)境與其之間的關系。此外，為了適應城市綠地的發(fā)展和演變，做好城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃工作，有必要從植被光譜特征與目視解譯的角度出發(fā)，提出滿足現(xiàn)行綠地系統(tǒng)研究與建設的分類標準。條件成熟時，還可以基于數(shù)據(jù)庫進行信息化建設，為城市綠地的動態(tài)監(jiān)管提供高效、便利的系統(tǒng)支持。

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