城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施空間形態(tài)的GIS生態(tài)服務(wù)評(píng)價(jià)模型

汪潔瓊 鄭祺

1 引言

一直以來(lái)，“城市開(kāi)發(fā)”與“環(huán)境可持續(xù)”如同“矛”與“盾”的關(guān)系，久久不能調(diào)和。從而促使大量策略性的研究與理論應(yīng)運(yùn)而生，這些理論包括緊湊型城市、多中心城市、低碳或零碳城市等等。在這一背景下，綠色基礎(chǔ)設(shè)施（Green Infrastructure, GI）得到了關(guān)注和發(fā)展，認(rèn)為其是能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的城市開(kāi)發(fā)的有效途徑之一。綠色基礎(chǔ)設(shè)施被認(rèn)為是一種能夠指導(dǎo)土地利用和經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式往更高效和可持續(xù)方向發(fā)展的重要戰(zhàn)略，其核心是由自然環(huán)境決定土地利用，突出自然環(huán)境的“生命支撐”（life support）功能，將社區(qū)發(fā)展融入自然，從而建立系統(tǒng)化生態(tài)功能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[1]。近15年以來(lái)，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家在綠色基礎(chǔ)設(shè)施理論架構(gòu)、設(shè)計(jì)導(dǎo)則、實(shí)踐應(yīng)用等方面都取得了一定的進(jìn)展，而我國(guó)在各個(gè)方面的研究還有一定的差距。本文強(qiáng)調(diào)綠色基礎(chǔ)設(shè)施能承擔(dān)多重生態(tài)服務(wù)功能，包括供應(yīng)服務(wù)功能（如當(dāng)?shù)厥澄锕?yīng)、淡水供應(yīng)等）；支持服務(wù)功能（如在城市中支持野生動(dòng)物棲息地、支持養(yǎng)分循環(huán)等)；調(diào)節(jié)功能（如氣候調(diào)節(jié)、空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)等）；文化服務(wù)功能（如娛樂(lè)、審美經(jīng)驗(yàn)和靈感等）[2]。本文借助GIS數(shù)據(jù)分析模型，以支持生物多樣性與碳調(diào)節(jié)兩大與植被有關(guān)的生態(tài)服務(wù)為例，建立以生態(tài)服務(wù)為核心價(jià)值的客觀評(píng)價(jià)方法，從而彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施量化評(píng)價(jià)方面的不足，從指標(biāo)構(gòu)建、量化評(píng)估方法論的角度，為進(jìn)一步空間形態(tài)、布局優(yōu)化、建設(shè)實(shí)施奠定了基礎(chǔ)。

2 以生態(tài)服務(wù)為核心價(jià)值的正開(kāi)發(fā)

在可持續(xù)理論方面，澳大利亞學(xué)者詹尼斯?博克蘭德（Janis Birkeland）在2008年提出了一種重要的觀點(diǎn)——提供生態(tài)服務(wù)的正開(kāi)發(fā)（Positive Development）[3]。其觀點(diǎn)認(rèn)為，很多開(kāi)發(fā)之所以導(dǎo)致對(duì)環(huán)境的破壞，很大程度上都是由于規(guī)劃設(shè)計(jì)失誤所導(dǎo)致的；若規(guī)劃設(shè)計(jì)之初，能強(qiáng)調(diào)對(duì)生態(tài)服務(wù)的考慮，使其生態(tài)系統(tǒng)做功，就能對(duì)環(huán)境形成的積極影響，即“正開(kāi)發(fā)”。其中，“生態(tài)服務(wù)”是用于描述“由自然系統(tǒng)提供的生態(tài)產(chǎn)品與服務(wù)”的簡(jiǎn)稱[3]，其中包括“生產(chǎn)食物、調(diào)節(jié)當(dāng)?shù)睾腿虻臍夂颉p少洪水、管理暴雨徑流等等”[4]。博克蘭德認(rèn)為，通過(guò)“提供生態(tài)服務(wù)的設(shè)計(jì)”（Design for Eco-services），有可能再生或產(chǎn)生健康良好的生態(tài)系統(tǒng)，并能提供多樣的生態(tài)產(chǎn)品與服務(wù)[3]。與當(dāng)前城市可持續(xù)理論的主流措施不同，她的理論強(qiáng)調(diào)3個(gè)方面：

（1）以積極的態(tài)度面對(duì)開(kāi)發(fā)：從可持續(xù)的角度看，往往會(huì)對(duì)城市開(kāi)發(fā)秉持著一種消極、反對(duì)的觀點(diǎn)，博克蘭德卻認(rèn)為最負(fù)面的影響其實(shí)來(lái)源于對(duì)物質(zhì)環(huán)境和社會(huì)機(jī)制的錯(cuò)誤設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖1的白色箭頭）；

（2）通過(guò)自然做功來(lái)增加生態(tài)價(jià)值：與緊湊型城市所暗示的線性減法模式不同，博克蘭德強(qiáng)調(diào)通過(guò)生態(tài)基礎(chǔ)的修復(fù)可以使其生態(tài)價(jià)值提升。如圖1所示，向下的箭頭表示能減少對(duì)開(kāi)發(fā)負(fù)面影響的傳統(tǒng)途徑，而向上的箭頭表示潛在的可提升生態(tài)基礎(chǔ)和環(huán)境承載力以及可提供生態(tài)服務(wù)的設(shè)計(jì)[3]。規(guī)劃設(shè)計(jì)本身可以借助生態(tài)服務(wù)的力量，在城市環(huán)境中讓生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮作用，從而提高生態(tài)基礎(chǔ)的環(huán)境承載力。

（3）低成本的生態(tài)革新：低成本與低科技的生態(tài)革新正是發(fā)展中國(guó)家所需要的。波爾曼（Perlman）與米爾德（Milder）指出生態(tài)服務(wù)的社會(huì)價(jià)值是無(wú)法估計(jì)的，如果自然生態(tài)系統(tǒng)自身不能提供例如防洪、水體凈化、營(yíng)養(yǎng)循環(huán)等等的功能，而是要通過(guò)工程的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)，則需要數(shù)以萬(wàn)計(jì)的資金[5]。

在博克蘭德之前，盡管有一些學(xué)者對(duì)于生態(tài)服務(wù)的作用進(jìn)行了關(guān)注，但大多都是基于生態(tài)學(xué)和生物學(xué)的考量，例如克斯坦扎（Costanza）對(duì)17種生態(tài)服務(wù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，從其折算后經(jīng)濟(jì)價(jià)值全球變化的角度，論述了生態(tài)服務(wù)的重要性[6]，出自城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)學(xué)科的研究寥寥無(wú)幾[3,7]。其中，景觀生態(tài)學(xué)通過(guò)結(jié)構(gòu)（structure）、功能（function）和變化（change）三大特征來(lái)強(qiáng)調(diào)將城市及其景觀看作一個(gè)有活力的生命體系統(tǒng)[8-9]。其中的功能和Birkeland所強(qiáng)調(diào)的生態(tài)服務(wù)類似，它是顯示某一景觀或生態(tài)系統(tǒng)是否健康的主要指標(biāo)，但這些重要的生態(tài)服務(wù)在當(dāng)前規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐中并沒(méi)有得到全面的理解和關(guān)注[10]。博克蘭德（Birkeland）的觀點(diǎn)突破了原有可持續(xù)理論界對(duì)于開(kāi)發(fā)所持的消極觀念，“正開(kāi)發(fā)”既取代了長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)“低影響”、“零影響”為主旨的主流觀點(diǎn)，也打破了原有生態(tài)學(xué)與規(guī)劃設(shè)計(jì)專業(yè)各自為營(yíng)的局面，認(rèn)為生態(tài)服務(wù)效能的高低是檢驗(yàn)規(guī)劃設(shè)計(jì)成果優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，為可持續(xù)的理論與實(shí)踐都提供了新的思路與出路。

3 提供支持生物多樣性與碳調(diào)節(jié)的綠色基礎(chǔ)設(shè)施

“綠色基礎(chǔ)設(shè)施”的主張著眼于解決城市大規(guī)模水平化發(fā)展所導(dǎo)致的后果[12-13]，強(qiáng)調(diào)應(yīng)將城市地區(qū)與其周邊日益交融的自然景觀看作一個(gè)整體[14]，強(qiáng)調(diào)綠地、景觀或者生態(tài)空間在實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)方面的重要性[15-16]，并提出它們的價(jià)值應(yīng)當(dāng)?shù)韧诔鞘衅渌疑A(chǔ)設(shè)施（grey infrastructure），例如給排水系統(tǒng)和道路系統(tǒng)。目前，對(duì)于綠色基礎(chǔ)設(shè)施有兩種理解。第一種，將基礎(chǔ)設(shè)施理解為城市的支撐系統(tǒng)，能提供潛在卻重要的生態(tài)服務(wù)，綠地應(yīng)當(dāng)被看作是這系統(tǒng)的一部分。根據(jù)此理解，綠色基礎(chǔ)設(shè)施被認(rèn)為是相互聯(lián)系的城市綠地空間，并與區(qū)域景觀結(jié)構(gòu)和城市中的其他用地類型進(jìn)行整合。其中，俞孔堅(jiān)等（2005）通過(guò)對(duì)于區(qū)域和城市景觀結(jié)構(gòu)的生態(tài)分析，綠色基礎(chǔ)設(shè)施可以稱為一種控制城市增長(zhǎng)、優(yōu)化城市形態(tài)和布局的有效途徑[14]，安超、沈清基（2013）強(qiáng)調(diào)綠色基礎(chǔ)設(shè)施所承擔(dān)的生態(tài)績(jī)效，并從該概念出發(fā)提出綠色基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的理論與方法[17]。第二種理解是將傳統(tǒng)的灰色基礎(chǔ)設(shè)施，例如道路等，進(jìn)行生態(tài)化改造[18-19]，使傳統(tǒng)的灰色基礎(chǔ)設(shè)施更生態(tài)的過(guò)程，而并非僅限于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上來(lái)評(píng)價(jià)。

另一方面，2005年出版的《新千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估》報(bào)告中指出在過(guò)去的50年中，全球范圍內(nèi)與植被相關(guān)的生態(tài)服務(wù)，例如野生動(dòng)植物提供、纖維提供、生物化學(xué)調(diào)節(jié)、區(qū)域與地方性氣候調(diào)節(jié)、空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)以及生物多樣性支持等，都面臨不同程度的退化危機(jī)[11]。對(duì)此，本文主張一個(gè)城市的綠色基礎(chǔ)設(shè)施可以提供多重生態(tài)服務(wù)，例如通過(guò)城市綠地系統(tǒng)與區(qū)域景觀結(jié)構(gòu)的優(yōu)化來(lái)維持生物多樣性，或通過(guò)在高密度地區(qū)增加以綠色空間為基礎(chǔ)的“冷島”來(lái)調(diào)整碳排放。本文圍繞綠色基礎(chǔ)設(shè)施所能承擔(dān)的支持生物多樣性以及碳調(diào)節(jié)這兩大生態(tài)服務(wù)展開(kāi)研究，研究的核心是構(gòu)建以生態(tài)服務(wù)為核心價(jià)值的城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施的客觀評(píng)價(jià)方法，并在此基礎(chǔ)上闡述城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施的空間形態(tài)與生態(tài)服務(wù)效能之間的耦合關(guān)系。本文強(qiáng)調(diào)研究對(duì)象之一是城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施的空間形態(tài)（physical form），由于生態(tài)服務(wù)的提供，不僅僅取決于大尺度的空間布局，精細(xì)尺度的形態(tài)也是關(guān)鍵。這里所指的“空間形態(tài)”包含宏觀尺度的空間布局，例如土地利用布局、城市綠地的類型與布局等，也包含微觀尺度的具體形態(tài)細(xì)節(jié)，例如建筑垂直綠化的位置、形態(tài)、品種，或?yàn)I水綠地作為種群棲息地等植被類型、種植方式等等。

3 水邊的鄉(xiāng)間住宅形成村落

4 沿海岸的灘涂濕地和點(diǎn)綴的水塘

4 構(gòu)建GIS生態(tài)服務(wù)評(píng)價(jià)模型（GEEM）

科亞（Kaye）提出城市生態(tài)系統(tǒng)與非城市生態(tài)系統(tǒng)有本質(zhì)的不同，大多數(shù)生態(tài)學(xué)家或生物學(xué)家所進(jìn)行的生態(tài)服務(wù)方面的研究都是針對(duì)非城市生態(tài)系統(tǒng)，而不是城市生態(tài)系統(tǒng)[20]。因此本文研究的核心是提出適用于城市生態(tài)系統(tǒng)的“GIS生態(tài)服務(wù)評(píng)價(jià)模型”（GIS-based Eco-services Evaluation Model，簡(jiǎn)稱GEEM），構(gòu)建以生態(tài)服務(wù)為核心價(jià)值的城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施的客觀評(píng)價(jià)方法。該模型是在《GIS Modeling and Analysis》[21]以及《GIS Modeling in Raster》[22]等GIS方面文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展提出的。

GEEM的核心是基于GIS的數(shù)據(jù)化模型以及以光柵文件（raster）為主體的空間分析。它可用于評(píng)價(jià)城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施的空間形態(tài)對(duì)于生態(tài)服務(wù)的影響，包括5個(gè)主要步驟：定義核心生態(tài)服務(wù)、參數(shù)化（parameterisation）、輸入數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備、光柵化（rasterisation）、疊加（overlay）和聚集化（aggregation），其中參數(shù)化是最重要的。在第4步光柵化過(guò)程中，需將原有的矢量化圖紙轉(zhuǎn)換成光柵化圖紙。由于臨港新城占地297km2，本研究經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試，采用50m作為光柵化網(wǎng)格的最小單元，從而使最終圖紙能直觀、精確地顯示研究成果。不同尺度的研究案例在選取網(wǎng)格單元時(shí)，應(yīng)當(dāng)不同。在作者早期研究的基礎(chǔ)上，將這些參數(shù)稱之為生態(tài)因子[23]，這些定義出的生態(tài)因子都是具有空間特征的，換句話說(shuō)，就是它們可以通過(guò)ArcGIS的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)作者個(gè)人的使用經(jīng)驗(yàn)、對(duì)該方法的反復(fù)測(cè)試和修改，本文提出的GEEM可以直接運(yùn)用于規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐，因?yàn)橹恍枰胀ǖ目臻g數(shù)據(jù)（例如從AutoCAD轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)）即可實(shí)現(xiàn)。最終的評(píng)價(jià)結(jié)果可以用來(lái)指導(dǎo)城市開(kāi)發(fā)中的決策[24]。本文重點(diǎn)闡述與綠色基礎(chǔ)設(shè)施有關(guān)的兩個(gè)生態(tài)服務(wù)——生物多樣性的支持與碳調(diào)節(jié)——的GEEM參數(shù)化模型。

4.1 支持生物多樣性的八大生態(tài)因子

綠色基礎(chǔ)設(shè)施可以支持或過(guò)濾種群。景觀生態(tài)學(xué)家強(qiáng)調(diào)“斑塊—基質(zhì)—廊道”的空間結(jié)構(gòu)能在大尺度狀態(tài)下維持種群的穩(wěn)定功能[5,8-9]，Hough和Spirn都認(rèn)為本土植物的種群和它們的生態(tài)演替過(guò)程是維持城市中種群豐富度的關(guān)鍵[25-26]。通過(guò)文獻(xiàn)綜述，以下提出與支持生物多樣性該生態(tài)服務(wù)功能有關(guān)的8大生態(tài)因子：

其中

BD表示支持生物多樣性的生態(tài)服務(wù)，Pt表示斑塊類型, Ps表示斑塊大小, Ed表示邊界,Ct 表示廊道類型, Co表示廊道連結(jié)度，Hc表示人工廊道, Sp表示植被種群, 以及Su表示生態(tài)演替過(guò)程。這些生態(tài)因子中，Hc與BD是反相關(guān)關(guān)系。通過(guò)在ArcGIS中對(duì)這些生態(tài)因子進(jìn)行乘法與除法的相關(guān)疊加運(yùn)算，可以量化評(píng)價(jià)不同空間形態(tài)的綠色基礎(chǔ)設(shè)施支撐生物多樣性的高低。

4.2 碳調(diào)節(jié)的四大生態(tài)因子

綠色基礎(chǔ)設(shè)施可以通過(guò)兩種途徑來(lái)提供有效的碳調(diào)節(jié)功能——減輕城市熱島效應(yīng)和利用樹(shù)和土壤來(lái)進(jìn)行碳中和[11]。通過(guò)對(duì)于城市生物地理化學(xué)專業(yè)、林學(xué)、造林學(xué)以及城市生態(tài)學(xué)的文獻(xiàn)研究[27-28]，本文提出碳調(diào)節(jié)該生態(tài)服務(wù)是與以下4大生態(tài)因子有關(guān)：

其中，

RC表示碳調(diào)節(jié)的生態(tài)服務(wù)，Ue表示城市熱島效應(yīng)，Sa表示地塊面積，Tc表示平均的樹(shù)冠覆蓋率（Average Tree Crown Cover），Tp表示健康或大樹(shù)的比例（the percentage of healthy/larger trees）。通過(guò)在ArcGIS中對(duì)這些生態(tài)因子進(jìn)行乘法疊加運(yùn)算，可以計(jì)算出不同形態(tài)下，對(duì)RC該生態(tài)服務(wù)的提供程度。

5 上海臨港新城城市開(kāi)發(fā)前后不同的生態(tài)服務(wù)效能評(píng)價(jià)

上海臨港新城是長(zhǎng)三角地區(qū)城市擴(kuò)張、新城開(kāi)發(fā)的典型。新城開(kāi)發(fā)前的臨港，西部是一片農(nóng)田基質(zhì)，東部是灘涂濕地，其中點(diǎn)綴著若干森林斑塊和村落（圖2-4）。

上海臨港新城東片區(qū)借鑒了霍華德“花園城市”的空間形態(tài)，一直以來(lái)，這種理想的空間形態(tài)受到規(guī)劃界、設(shè)計(jì)界褒貶不一的評(píng)價(jià)。本文力求從生態(tài)服務(wù)的角度，針對(duì)其綠地的空間形態(tài)提出評(píng)價(jià)。根據(jù)《臨港新城總體規(guī)劃》[29]以及《臨港新城綠地專業(yè)規(guī)劃》[30]，新城將規(guī)劃建立起新的城市綠地系統(tǒng)，包括公共綠地（19.7km2），防護(hù)綠地（10.9km2），以及少量的結(jié)構(gòu)性綠地和生態(tài)綠地，綠地總面積占新城的20.8%[30]。城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施以“生態(tài)殼、生態(tài)廊道和生態(tài)核”（圖5）的空間形態(tài)存在。其中“生態(tài)殼”由大治河防護(hù)帶（北）、沿海防護(hù)帶（東）和利馬河防護(hù)帶（西）構(gòu)成；“生態(tài)廊道”是指滬蘆大道和兩港大道；“生態(tài)核”是指在東西之間的臨港森林以及在東部居住區(qū)內(nèi)的鍥形綠地[30]。

通過(guò)GEEM，研究對(duì)臨港新城城市化前的狀態(tài)以及城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的方案進(jìn)行了評(píng)價(jià)和對(duì)比，其評(píng)價(jià)結(jié)果可總結(jié)如下：

在支持生物多樣性方面（圖6），首先，評(píng)價(jià)結(jié)果表明對(duì)于生態(tài)敏感的斑塊和廊道的識(shí)別和保護(hù)要比城市綠地的形狀和空間布局更為重要。臨港東部的灘涂濕地在支持生物多樣性方面功能顯著，但在新的總體規(guī)劃中卻沒(méi)有受到重視，而且是全然抹去了。盡管《臨港新城總體規(guī)劃》和此后的《臨港城市綠地專業(yè)規(guī)劃》都提出要建設(shè)83km2的城市綠地，但綠地?cái)?shù)量的多少并沒(méi)有改變規(guī)劃在編制過(guò)程中，忽略臨港現(xiàn)有的植被狀況，進(jìn)而將其看作一張白紙來(lái)做的事實(shí)。在東部的鍥形綠化和海岸濕地公園中雖然有部分灘涂濕地得以保留，為野生鳥(niǎo)類和其他種群提供了生存的可能性，但是，這依然取決于這些灘涂濕地能被很好的保護(hù)，并且在將來(lái)也不會(huì)為了視覺(jué)的美觀和干凈整潔而被重新翻新種植。不幸的是，目前的規(guī)劃方案沒(méi)有提供該方面保護(hù)的強(qiáng)制性內(nèi)容。其二，生態(tài)殼的形態(tài)（城市的防風(fēng)綠地）和生態(tài)核（臨港森林）能很好的支持生物多樣性，因?yàn)樗麄兒蛥^(qū)域的綠色廊道系統(tǒng)聯(lián)系在一起，并與上海整體的綠地系統(tǒng)聯(lián)系在一起。第三，臨港森林，作為生態(tài)核，卻被一條高等級(jí)的公路一分為二。值得注意的是，當(dāng)前雖然很多規(guī)劃方案都會(huì)提出生態(tài)廊道的概念，但大多是指高速公路或主要車行干道。過(guò)分強(qiáng)調(diào)人工快速干道的廊道是對(duì)生態(tài)廊道的誤解。因?yàn)楦咚俸椭虚g有隔離帶的人工廊道在種群運(yùn)動(dòng)中，起到的更多的是阻礙作用，它會(huì)阻止動(dòng)物的遷徙，甚至導(dǎo)致他們的死亡。對(duì)于高速和中間有隔離帶的道路而言，更重要的其實(shí)是安裝護(hù)欄、地下生物通道或地上生物通道以供種群通過(guò)。

在碳調(diào)節(jié)方面，中國(guó)的城市往往采取的是高層高密度的緊湊型方式，這也意味著更高的建筑密度、隨之增加的城市熱島效應(yīng)，以及由此帶來(lái)的、增加的能源消耗和碳排放（圖7）。通過(guò)圖8（左）和（右）的對(duì)比，表明在城市開(kāi)發(fā)前臨港的西片區(qū)擁有較高的碳調(diào)節(jié)（RC）的生態(tài)服務(wù)效能，在規(guī)劃后，這種效能也沒(méi)有太多的喪失。綠地率和合適的城市綠地空間（例如垂直花園或屋頂花園）能有效的改善城市微氣候，并減輕城市熱島效應(yīng)。通過(guò)規(guī)劃，在臨港的綠地系統(tǒng)中，東部的鍥形綠地可以提供更多的冷島效應(yīng)。在建筑群中小型綠地的尺寸可能不足以支撐生物多樣性，卻可能有效地調(diào)節(jié)碳排放。

表1 碳儲(chǔ)存和碳固存的計(jì)算

通過(guò)表1的計(jì)算，臨港在建設(shè)初期（當(dāng)種植的樹(shù)木比較年輕、樹(shù)徑小的時(shí)期）能每年提供大致7 654t碳儲(chǔ)存（carbon storage）以及172t碳固存（carbon sequestration），隨著樹(shù)木的不斷成長(zhǎng)，碳儲(chǔ)存最終將增加到12 795t，但每年的碳固存量會(huì)隨著時(shí)間的推移而遞減，最終減少到固存36t/年。

5 小結(jié)：城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施的空間形態(tài)優(yōu)化途徑

本文提出綠色基礎(chǔ)設(shè)施是一種能在城市范圍內(nèi)提供生態(tài)服務(wù)的有效途徑，借助GIS數(shù)據(jù)分析模型構(gòu)建以生態(tài)服務(wù)為核心價(jià)值的客觀、量化的評(píng)價(jià)模型，提出影響生物多樣性的支持的八大生態(tài)因子以及碳調(diào)節(jié)的四大生態(tài)因子，通過(guò)對(duì)上海臨港新城城市開(kāi)發(fā)前后的對(duì)比，論證了該評(píng)價(jià)模型——GEEM的可行性，并闡述了生態(tài)服務(wù)效能與城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施空間形態(tài)之間的耦合機(jī)理。

6 將Pt, Ps, Ed, Ct和Hc疊合后的整體BD

7 城市熱島效應(yīng)的計(jì)算機(jī)模擬

8 將Ue, Sa和Tc疊合后的整體RC ：該RC的計(jì)算不包括Tp健康或大樹(shù)的比例（the percentage of healthy/larger trees）該生態(tài)因子，因?yàn)榕R港新城大部分喬木都是新移植的，可以被認(rèn)為近似相似，而且在基礎(chǔ)資料方面缺乏該生態(tài)因子的精確數(shù)據(jù)。

表2 基于評(píng)價(jià)結(jié)果城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施空間形態(tài)與生態(tài)服務(wù)效能的小結(jié)

通過(guò)對(duì)案例的評(píng)價(jià)，可以看出臨港新城目前采用的規(guī)劃方案并沒(méi)有很好地考慮植被在生態(tài)服務(wù)方面的貢獻(xiàn)。事實(shí)上，較高的綠地率以及視覺(jué)美觀的綠地形態(tài)并不意味著高的生態(tài)效能。如表2所總結(jié)的，在支持生物多樣性（BD）和碳調(diào)節(jié)（RC）方面，要求在大尺度和精細(xì)尺度兩個(gè)方面，同時(shí)對(duì)綠色基礎(chǔ)設(shè)施的空間形態(tài)進(jìn)行優(yōu)化。在支持生物多樣性（BD）方面，城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)當(dāng)重視識(shí)別并保護(hù)生態(tài)重要性高的斑塊，盡可能地增加其面積，并注重維護(hù)其邊界的不規(guī)則性以及由此帶來(lái)的生物多樣性；自然廊道方面，盡可能的識(shí)別和保護(hù)現(xiàn)有的廊道，通過(guò)增加新的廊道來(lái)聯(lián)結(jié)斑塊，并減少廊道的時(shí)斷時(shí)續(xù)；不應(yīng)過(guò)分強(qiáng)調(diào)道路廊道的生態(tài)重要性，反之要正確的認(rèn)識(shí)其在種群遷移等方面的阻礙作用，盡可能的減少大型人工廊道的密度，避免其割斷生態(tài)敏感的斑塊，可在精細(xì)尺度上通過(guò)增加安裝籬笆、生物橋等來(lái)改進(jìn)人工廊道的設(shè)計(jì)；引進(jìn)生態(tài)演替的思想，最大化本土種群，盡可能地使種群自然過(guò)度、自然生長(zhǎng)，并減少人工干預(yù)的可能性。在碳調(diào)節(jié)（RC）方面，高密度建筑周邊150m范圍內(nèi)增加綠地、屋頂花園、在建筑西側(cè)增加垂直綠化，以此減少熱島效應(yīng)；增加樹(shù)冠覆蓋率，重視大樹(shù)與新樹(shù)的平衡比例等，提出平時(shí)規(guī)劃設(shè)計(jì)所忽略的優(yōu)化策略，這些也是本文的價(jià)值所在。

城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施已成為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的城市開(kāi)發(fā)的有效途徑之一。本文所提出的GEEM，為城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施的客觀、量化評(píng)價(jià)提供了一種途徑和思路。其中生態(tài)服務(wù)的參數(shù)化還亟待進(jìn)一步的補(bǔ)充和完善；目前案例中所針對(duì)的空間形態(tài)還偏向以植被為主，與雨洪管理結(jié)合的城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施方面，還亟待進(jìn)一步研究；空間形態(tài)與生態(tài)服務(wù)效能之間的耦合機(jī)理還亟待進(jìn)一步的探索、總結(jié)和闡述；不同生態(tài)因子之間的權(quán)重關(guān)系還亟待進(jìn)一步研究。

注釋：

表1基于參考文獻(xiàn)[27-28] 進(jìn)行計(jì)算；表2作者繪制；圖1引自參考文獻(xiàn)[3];圖2數(shù)據(jù)來(lái)源: 基于當(dāng)?shù)刂鞴懿块T(mén)提供的MapInfo數(shù)據(jù), 作者在ArcGIS中制圖；圖3-4作者拍攝；圖5引自參考文獻(xiàn)[30]第35頁(yè)；圖6-8作者繪制；

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