公園城市理念下森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能提升

杜文武 卿臘梅 吳宇航 余婕

改革開放以來，中國(guó)城市化取得了巨大成就，但也積累了大量環(huán)境問題。如何在不斷增長(zhǎng)的建設(shè)用地蠶食與擠壓下，利用有限空間，提供充足優(yōu)質(zhì)、復(fù)合多元的生態(tài)供給，提升城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（Ecosystem Services，簡(jiǎn)稱ESs）功能，成為當(dāng)前急需解決的問題[1]30。公園城市理念“堅(jiān)持以人為核心，把創(chuàng)造優(yōu)良人居環(huán)境作為城市建設(shè)中心目標(biāo)”[2]，及“強(qiáng)化綠色生態(tài)空間的復(fù)合功能，提供更多優(yōu)質(zhì)生態(tài)產(chǎn)品”[1]32為解決該問題提供了重要思路。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究在近幾十年內(nèi)發(fā)展迅速并孕育出新內(nèi)涵。全球?qū)用妫?lián)合國(guó)千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估報(bào)告（Millennium Ecosystem Assessment，簡(jiǎn)稱MA）中將其劃分為供給、調(diào)節(jié)、支持和文化4種類型[3]，為科學(xué)確定綠色空間生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能指標(biāo)提供了重要參考；Costanza等將全球尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分為17種類型，開創(chuàng)性評(píng)估了全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能年總價(jià)值[4]，并估算了1997—2011年全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化，揭示出全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)損失高達(dá)每年4.3萬億～20.2萬億美元（約26.6萬億～124.8萬億人民幣，2014年5月20日匯率）[5]。城市層面，趙正等基于市民獲益視角，對(duì)城市森林社會(huì)化服務(wù)功能的重要性及總體水平進(jìn)行了量化評(píng)價(jià)[6]，為森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能定量評(píng)估拓展了思路。然而，當(dāng)前多數(shù)研究集中于全球尺度或國(guó)家尺度，并以自然生境的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究為主。在中國(guó)城鎮(zhèn)化走向縱深發(fā)展階段，從“社會(huì)-生態(tài)”效益出發(fā)，探索生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能內(nèi)涵提升，是新型城鎮(zhèn)化的重要內(nèi)容。

公園城市理念要求生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究從專注“生態(tài)”轉(zhuǎn)向于“人”與“生態(tài)”相互調(diào)適。城市是一個(gè)復(fù)合的生態(tài)系統(tǒng)，其中城市森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)城市可持續(xù)性發(fā)展發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它作為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的重要載體之一，不僅具有固碳釋氧、凈化大氣、涵養(yǎng)水源、維持生物多樣性等功能，且在小氣候調(diào)節(jié)、緩解熱島效應(yīng)、維護(hù)生態(tài)安全、提供游憩休閑機(jī)會(huì)和促進(jìn)城市價(jià)值提升等方面發(fā)揮突出作用[7]，對(duì)實(shí)現(xiàn)“人-城-境-業(yè)”高度和諧的公園城市發(fā)展目標(biāo)具有關(guān)鍵影響[8]。森林生態(tài)系統(tǒng)是“山水林田湖草生命共同體”的重要組成部分，加強(qiáng)對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究是建設(shè)公園城市的基礎(chǔ)性、骨架性工作，深刻體現(xiàn)了公園城市“一公三生”的內(nèi)涵[1]32。因此，筆者以公園城市首提地天府新區(qū)成都直管區(qū)（以下簡(jiǎn)稱直管區(qū)）為研究對(duì)象，從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的角度提出森林生態(tài)建設(shè)的提升策略，以實(shí)現(xiàn)森林自然資源保護(hù)利用與城市發(fā)展間的良性互動(dòng)。

1 研究區(qū)域與研究框架

1.1 研究區(qū)域概況

1 現(xiàn)狀森林分布圖Current forest distribution map

直管區(qū)是國(guó)家級(jí)四川天府新區(qū)內(nèi)由成都市直接管轄的區(qū)域，面積564 km2，下轄12個(gè)鎮(zhèn)。至2035年，規(guī)劃常住人口規(guī)模將為165萬人，其中城鎮(zhèn)人口為150萬人。直管區(qū)海拔436～922 m，整體呈東高西低，包含淺丘、平壩、低山3種地貌，屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)域?，F(xiàn)有林地面積為70.65 km2（基于天府新區(qū)成都直管區(qū)第3次全國(guó)國(guó)土調(diào)查數(shù)據(jù)），森林面積181.83 km2（基于遙感影像解譯數(shù)據(jù)，圖1），包括灌木林、喬木林、竹林、果林和其他林類。當(dāng)前森林空間面臨景觀破碎化嚴(yán)重，斑塊、廊道特征不明顯，生態(tài)服務(wù)效益不顯著，休閑游憩功能不完善，空間配置不合理等問題；同時(shí)森林群落結(jié)構(gòu)層次單一，生物多樣性低下，整體質(zhì)量不佳。由于直管區(qū)建設(shè)用地及基本農(nóng)田保護(hù)的剛性需求，生態(tài)空間受到擠壓，“可森林化”用地嚴(yán)重不足，如何在有限空間下，構(gòu)建高質(zhì)量的天府森林生態(tài)系統(tǒng)，最大化其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)公園城市生態(tài)空間營(yíng)建目標(biāo)，是當(dāng)前面臨的巨大挑戰(zhàn)。

1.2 研究思路與框架

2 研究框架Research framework

研究表明，森林對(duì)城市具有生態(tài)與社會(huì)雙重價(jià)值。具有高大喬木、豐富林下層以及鄉(xiāng)土樹種的高質(zhì)量城市森林，不僅會(huì)有效促進(jìn)城市鳥類及相關(guān)物種多樣性[9-10]，還能為人提供城市公園和建成人工環(huán)境不可比擬的身心恢復(fù)能力，具有其他城市生態(tài)產(chǎn)品無法替代的作用[11]?！肮珗@城市”理念體現(xiàn)了“生態(tài)文明”和“以人民為中心”的發(fā)展理念[1]30，利用有限空間，提供高效優(yōu)質(zhì)生態(tài)產(chǎn)品，滿足人民日益增長(zhǎng)的“三生”環(huán)境需求，是公園城市的重要目標(biāo)，而城市森林的生態(tài)-社會(huì)服務(wù)水平是該目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度的重要體現(xiàn)之一。為促進(jìn)直管區(qū)公園城市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)水平科學(xué)提升，研究將其劃分為生態(tài)服務(wù)和社會(huì)服務(wù)2種類型，并以森林生態(tài)保育、提升優(yōu)化、防治修復(fù)為目標(biāo)，明確5類典型生境森林營(yíng)建的代表性區(qū)域。最后，通過生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合評(píng)價(jià)識(shí)別生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)關(guān)鍵區(qū)以確定核心森林及其生境類型，利用最小成本路徑模型模擬生態(tài)核心間的生態(tài)廊道，構(gòu)建基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)格局[12]105（圖2），以指導(dǎo)森林空間布局，強(qiáng)化擴(kuò)展零散綠斑，構(gòu)筑結(jié)構(gòu)化森林綠廊，織就系統(tǒng)化森林綠網(wǎng)，從而全面提升森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。

2 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估

2.1 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建

基于“公園城市”理念以及城市森林的生態(tài)-社會(huì)屬性，初步構(gòu)建以“生態(tài)-社會(huì)服務(wù)”為核心的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估體系。以學(xué)界認(rèn)可度較高且使用較為廣泛的生態(tài)指標(biāo)體系為基礎(chǔ)，結(jié)合市民對(duì)公園城市森林的社會(huì)服務(wù)需求，形成單一功能向復(fù)合功能轉(zhuǎn)變的森林生態(tài)服務(wù)指標(biāo)體系。同時(shí)結(jié)合直管區(qū)的自然環(huán)境特征，森林生態(tài)系統(tǒng)所提供的主要生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，對(duì)初選指標(biāo)進(jìn)行篩選與調(diào)整，保證所選指標(biāo)能夠提取的生態(tài)空間關(guān)鍵區(qū)具有豐富的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能以及可計(jì)量性[12]104。綜合以上考慮，選取氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、水土保持、固碳釋氧、生物多樣性維持、游憩娛樂、景觀美學(xué)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，利用層次分析和變異系數(shù)組合權(quán)重法（Analytic Hierarchy Process and Coefficient of Variation，簡(jiǎn)稱AHPCV）得到最終的指標(biāo)權(quán)重[13]（表1）。

2.2 不同指標(biāo)評(píng)價(jià)方法

通過各指標(biāo)相關(guān)影響因子的生態(tài)適宜性分析或相關(guān)模型計(jì)算對(duì)7個(gè)代表性指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估。本研究的遙感影像數(shù)據(jù)（30 m分辨率）來源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)，采用2018年4月2日Landsat 8 OLI_TIRS衛(wèi)星數(shù)字影像。利用ENVI5.2軟件對(duì)研究區(qū)植被覆蓋信息進(jìn)行解譯提取，并以天府新區(qū)成都直管區(qū)第3次全國(guó)國(guó)土調(diào)查數(shù)據(jù)為主要參考進(jìn)行校準(zhǔn)，得到直管區(qū)植被覆蓋類型。

1）固碳釋氧。根據(jù)解譯獲取的直管區(qū)植被覆蓋類型數(shù)據(jù)，將植被覆蓋類型具體劃分為：草地，灌木林，闊葉林，針葉林，針闊混交林，經(jīng)果林，農(nóng)作物。對(duì)直管區(qū)森林常見樹種的固碳釋氧能力進(jìn)行評(píng)估，得到不同植被單位面積固碳釋氧能力的經(jīng)驗(yàn)值[14]128,[15-18]（表2），通過ArcGIS平臺(tái)得到植被固碳釋氧能力的空間分布。

2）水源涵養(yǎng)。水源涵養(yǎng)是生態(tài)系統(tǒng)通過其特有的結(jié)構(gòu)與水相互作用，對(duì)降水進(jìn)行截留、滲透、積蓄，并通過蒸散發(fā)實(shí)現(xiàn)對(duì)水流、水循環(huán)的調(diào)控。在ArcGIS柵格計(jì)算器中，對(duì)各相關(guān)影響因子采用最大最小值法將數(shù)據(jù)歸一化到0～1之間，計(jì)算出生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務(wù)能力指數(shù)作為評(píng)估指標(biāo)，計(jì)算公式為[19]34：

式中，WR為生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務(wù)能力指數(shù)，NPPmean為多年植被凈初級(jí)生產(chǎn)力平均值，F(xiàn)sci為土壤滲流因子，F(xiàn)pre為多年平均降水量因子，F(xiàn)slo為坡度因子。

表1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能指標(biāo)體系權(quán)重Tab. 1 Ecosystem service index system weight

表2 不同植被覆蓋類型固碳釋氧能力Tab. 2 Carbon sequestration and oxygen release capacities of various vegetation cover types單位：t/(hm2·年)

表3 相關(guān)影響因子的數(shù)據(jù)來源Tab. 3 Data sources of related impact factors

3）水土保持。水土保持是生態(tài)系統(tǒng)通過其結(jié)構(gòu)與過程減少由于水蝕所導(dǎo)致的土壤侵蝕作用。水土保持服務(wù)能力指數(shù)計(jì)算方法同2），計(jì)算公式為[19]35：

式中，Spro為水土保持服務(wù)能力指數(shù)，K為土壤可蝕性因子。

4）生物多樣性維持。生物多樣性維持功能作為生態(tài)系統(tǒng)提供的最主要功能之一，是生態(tài)系統(tǒng)在維持基因、物種、生態(tài)系統(tǒng)多樣性發(fā)揮的作用。生物多樣性維持服務(wù)能力指數(shù)計(jì)算方法同2），計(jì)算公式為[19]38：

式中，Sbio為生物多樣性維護(hù)服務(wù)能力指數(shù)，F(xiàn)tem為多年平均氣溫，F(xiàn)alt為海拔因子。以上相關(guān)影響因子的數(shù)據(jù)來源見表3。

5）游憩娛樂。游憩娛樂服務(wù)能力評(píng)估應(yīng)用游憩適宜性評(píng)估模型，通過ArcGIS的空間分析模塊Spatial Analyst實(shí)現(xiàn)。選取坡度、與城鎮(zhèn)的距離、土地利用方式與土地覆被、與水系濕地的距離、歷史文化資源5個(gè)因子分別賦予不同的權(quán)重進(jìn)行測(cè)度[21]，綜合以上因子判斷直管區(qū)的游憩能力，將游憩娛樂的適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果作為評(píng)估指標(biāo)。

6）氣候調(diào)節(jié)。氣候調(diào)節(jié)服務(wù)能力的影響因子主要?dú)w結(jié)為地形和地物兩大因子，地形因子作為最基本的地理要素，主要包括海拔、坡向、坡度、地形起伏等，地物因子主要是區(qū)域地表植被的覆蓋類型。所以，選擇地形地貌、坡度變率、坡向變率、地形起伏、地面粗糙度、植被覆蓋度作為氣候調(diào)節(jié)能力的影響因子，影響因子的評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參考相關(guān)文獻(xiàn)[22]，最后利用ArcGIS中的空間分析疊加功能和幾何平均數(shù)法計(jì)算每個(gè)空間單元的氣候調(diào)節(jié)能力綜合指數(shù)。

表4 單位面積景觀美學(xué)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量Tab. 4 Service value of landscape aesthetics per unit area

3 固碳釋氧服務(wù)分析Analysis of carbon sequestration and oxygen release service

7）景觀美學(xué)。景觀美學(xué)的服務(wù)能力評(píng)估，首先，利用ENVI5.2軟件對(duì)植被覆蓋信息進(jìn)行解譯提取并校正；其次，以謝高地等2015年修訂的中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表[23]為參考，得到景觀美學(xué)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表（表4），通過度量土地利用與土地覆蓋類型指標(biāo)價(jià)值的相對(duì)數(shù)量關(guān)系進(jìn)行測(cè)度；最后，應(yīng)用ArcGIS平臺(tái)得到指標(biāo)的空間分布。

2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指標(biāo)評(píng)估結(jié)果分析

應(yīng)用ArcGIS技術(shù)，對(duì)各單一與綜合指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)量化以及標(biāo)準(zhǔn)化處理，將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力劃分為高、較高、中、較低、低5個(gè)等級(jí)進(jìn)行分析，為森林生態(tài)構(gòu)建提供基礎(chǔ)依據(jù)。

1）固碳釋氧方面，整體上其服務(wù)能力由北向南逐漸提高，形成三圣鄉(xiāng)—龍泉山綠楔、龍泉山脈、永興鎮(zhèn)與煎茶鎮(zhèn)接壤的林盤（以川西平原為代表，其農(nóng)村住居及林木環(huán)境共同形成的盤狀田間綠島，成為集生活、生產(chǎn)、生態(tài)和景觀為一體的復(fù)合型農(nóng)村散居式聚落單元[24]）及淺丘等幾個(gè)重要的固碳釋氧核心區(qū)；中心城區(qū)及白沙鎮(zhèn)由于難以形成規(guī)模性森林，固碳釋氧能力極低。同時(shí)，天府大道等城市道路作為城市灰色基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)周邊區(qū)域固碳釋氧能力產(chǎn)生了較大影響，形成了極為明顯的分隔帶（圖3）。應(yīng)合理保護(hù)提升鄉(xiāng)村林盤以減少熱島效應(yīng)，同時(shí)優(yōu)化城市主要道路兩側(cè)植物群落，構(gòu)建遷徙廊道，減少生態(tài)破壞。

2）氣候調(diào)節(jié)方面，彭祖山綠楔、合江鎮(zhèn)、永興鎮(zhèn)及興隆鎮(zhèn)的林盤淺丘區(qū)域形成的散點(diǎn)森林斑塊服務(wù)功能較強(qiáng)，但十分破碎（圖4），可連接功能斑塊織補(bǔ)成網(wǎng)，采取適度適地造林策略，增強(qiáng)其氣候調(diào)節(jié)服務(wù)能力；龍泉山脈及其周邊服務(wù)功能極強(qiáng)，發(fā)展?jié)摿^高，應(yīng)在保育前提下利用合理開發(fā)利用，形成滿足居民需求的城市遠(yuǎn)郊綠肺。

3）水源涵養(yǎng)方面，其服務(wù)能力由興隆湖向四周逐漸提高，籍田鎮(zhèn)、煎茶鎮(zhèn)、正興鎮(zhèn)、白沙鎮(zhèn)的淺丘區(qū)域服務(wù)能力最為顯著，應(yīng)盡量減少砍伐、擴(kuò)大森林規(guī)模并通過綠廊連接成環(huán)，同時(shí)森林建設(shè)應(yīng)逐漸向中心發(fā)展；以興隆湖周邊為代表的城鎮(zhèn)開發(fā)區(qū)，應(yīng)適度進(jìn)行生態(tài)改造，植樹造林，恢復(fù)其生態(tài)功能（圖 5）。

4）水土保持方面，城鎮(zhèn)化及耕地?cái)U(kuò)張導(dǎo)致植被砍伐、水土流失，水土保持能力較差，因此城鎮(zhèn)區(qū)域急需采取生態(tài)修復(fù)措施，應(yīng)盡可能在錦江河流域、興隆湖周邊區(qū)域建立森林生態(tài)系統(tǒng)并優(yōu)化林水過渡帶設(shè)計(jì)，向城鎮(zhèn)提供穩(wěn)定的水土保持服務(wù)。同時(shí)城市道路系統(tǒng)將水土保持能力較高的區(qū)域割裂，應(yīng)沿道路兩側(cè)合理布局森林，提高其服務(wù)效益；白沙鎮(zhèn)、合江鎮(zhèn)、永興鎮(zhèn)周邊區(qū)域由于開發(fā)較少，成為水土保持的關(guān)鍵區(qū)域，應(yīng)限制開發(fā)，最大限度發(fā)揮其水土保持的能力（圖6）。

4 氣候調(diào)節(jié)服務(wù)分析Climate adjustment service analysis

5）生物多樣性維持方面，直管區(qū)內(nèi)錦江流域中北部區(qū)域及興隆湖區(qū)域因位于城市建設(shè)用地，生境退化極為嚴(yán)重，且退化程度從內(nèi)部城鎮(zhèn)沿道路向外部耕地逐漸減弱，城鎮(zhèn)化及耕地?cái)U(kuò)張是最為關(guān)鍵的威脅要素，應(yīng)在城鎮(zhèn)區(qū)域合理種植鄉(xiāng)土樹種，增加森林斑塊，整合破碎空間，減緩生境退化，同時(shí)利用立體空間綠化營(yíng)造小型城鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)以提升城市區(qū)域生物多樣性維持能力；柴桑河、落雁河流域、龍泉山的大林鎮(zhèn)、三星鎮(zhèn)林盤淺丘區(qū)域及彭祖山綠楔是破壞程度最低、生境質(zhì)量最高、物種分布最集中的區(qū)域，應(yīng)嚴(yán)格做好生境修復(fù)、保育工作，提高生境質(zhì)量，以維持生態(tài)系統(tǒng)平衡（圖7）。

6）以生態(tài)空間生態(tài)服務(wù)承載力為基礎(chǔ)，從城市發(fā)展與人類生活需求的角度出發(fā)，對(duì)生態(tài)空間的社會(huì)服務(wù)能力進(jìn)行評(píng)估，包含景觀美學(xué)服務(wù)能力、游憩娛樂服務(wù)能力（圖8、9）兩項(xiàng)指標(biāo)。具體而言，城市建設(shè)區(qū)的興隆湖區(qū)域、錦江流域中南部區(qū)域社會(huì)服務(wù)功能較高，其作為社會(huì)服務(wù)核心區(qū)域發(fā)揮著極大的服務(wù)效益；同時(shí)以天府公園、麓湖公園為代表的城市中心公園社會(huì)服務(wù)功能較為明顯，具備滿足全年齡段市民最便捷、多樣、復(fù)合游憩需求的能力?？紤]以上區(qū)域生態(tài)服務(wù)能力都相對(duì)較低，打造自然林較難，但其具有區(qū)位優(yōu)勢(shì)，直接服務(wù)于城市居民，可在服務(wù)設(shè)施上突出川蜀文化，豐富各類人群體驗(yàn)，打造林下商業(yè)，展示城市形象。

5 水源涵養(yǎng)服務(wù)分析Water conservation service analysis

6 水土保持服務(wù)分析Water and soil conservation service analysis

7 生物多樣性維持服務(wù)分析Biodiversity maintenance service analysis

8 景觀美學(xué)服務(wù)分析Landscape aesthetics service analysis

9 游憩娛樂服務(wù)分析Recreation and entertainment service analysis

10 各類典型生境代表性區(qū)域圖Representative areas’ map of various typical habitats

在城市建成區(qū)以外，社會(huì)服務(wù)功能評(píng)估結(jié)果較高的區(qū)域，如：彭祖山綠楔，作為擁有一定規(guī)模的帶狀游憩功能區(qū)，應(yīng)發(fā)揮其植被覆蓋率較高、易輻射城市中心區(qū)居民的特點(diǎn)，將其打造成提供市民生態(tài)產(chǎn)品的城市名片；以鹿溪河流域森林為代表的城市生態(tài)帶可達(dá)性高、社會(huì)服務(wù)效果顯著，可作為城市中心綠楔；永興鎮(zhèn)與煎茶鎮(zhèn)接壤的林盤淺丘區(qū)域社會(huì)服務(wù)功能高且生態(tài)服務(wù)能力良好，可挖掘地方文化資源，加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型；龍泉山區(qū)域由于可達(dá)性、坡度等因素，其景觀美學(xué)服務(wù)功能高，但游憩娛樂功能較低，因此以森林生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和局部功能優(yōu)化為主。

3 基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估的森林生態(tài)構(gòu)建提升策略

3.1 基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估的5類典型生境森林營(yíng)建

結(jié)合各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指標(biāo)評(píng)估結(jié)果及當(dāng)?shù)厣稚痴{(diào)研①，綜合考慮各項(xiàng)指標(biāo)服務(wù)能力較高或服務(wù)能力普遍較低的區(qū)域，經(jīng)修正調(diào)整后作為5類典型生境森林營(yíng)建的代表性區(qū)域（圖10），提出山脈淺丘生境、城鎮(zhèn)生境、道路交通旁生境、溪河流生境與濕地生境5類典型生境森林類型，明確生境構(gòu)建目標(biāo)導(dǎo)向，使有限的生態(tài)空間發(fā)揮最大的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)效益。

1）山脈淺丘生境森林。固碳釋氧、氣候調(diào)節(jié)能力主要取決于植被覆蓋情況[14]131，應(yīng)在固碳釋氧、氣候調(diào)節(jié)服務(wù)功能較強(qiáng)的區(qū)域（如龍泉山脈、永興鎮(zhèn)與煎茶鎮(zhèn)接壤的林盤淺丘等代表性區(qū)域），利用其植被覆蓋較高、人為破壞程度較輕等優(yōu)勢(shì)，營(yíng)建山脈淺丘生境森林，發(fā)揮森林作為最重要的氧源和碳源的功能。樹種應(yīng)首選適應(yīng)性強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹種和抗蟲害能力強(qiáng)的觀賞樹種，且耐瘠薄、具季相彩葉、可觀花觀果的植物，如黃連木（Pistacia chinensis）、麻櫟（Quercus acutissima）、化香樹（Platycarya strobilacea）、金佛山莢蒾（Viburnum chinshanense）。結(jié)合《成都市城市總體規(guī)劃（2016—2035年）》中對(duì)龍泉山區(qū)域的生態(tài)保護(hù)和修復(fù)[25]、《成都市特色鎮(zhèn)（街區(qū)）建設(shè)和川西林盤保護(hù)修復(fù)2019年行動(dòng)計(jì)劃》中對(duì)鄉(xiāng)村聚落中林盤淺丘的保護(hù)整治，充分發(fā)揮山脈淺丘生境固碳釋氧、滯塵凈氣等功能，為城市及近郊提供生態(tài)服務(wù)。

2）城鎮(zhèn)生境森林。城鎮(zhèn)是主要的碳源地，也是對(duì)環(huán)境改善、綠色空間社會(huì)服務(wù)需求迫切的區(qū)域[14]132。城鎮(zhèn)系統(tǒng)的固碳釋氧功能主要依靠耕地和林地[26]，但城鎮(zhèn)森林的植被同樣能顯著影響城鎮(zhèn)區(qū)域的風(fēng)、溫度、濕度和降水量[27]，對(duì)緩解熱島效應(yīng)、調(diào)節(jié)小氣候具有顯著作用。因此，在社會(huì)服務(wù)功能較高，固碳釋氧、氣候調(diào)節(jié)服務(wù)功能較低的城鎮(zhèn)區(qū)域（如萬安鎮(zhèn)、新興鎮(zhèn)等代表性區(qū)域），選擇形態(tài)優(yōu)美、適宜性強(qiáng)的鄉(xiāng)土落葉闊葉樹種，同時(shí)兼具無毒無刺、耐修剪、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，如樸樹（Celtis sinensis）、楝（Melia azedarach）、鹽膚木（Rhus chinensis）、楓香樹（Liquidambar formosana）、山槐（Albizia kalkora）、黃葛樹（Ficus virens），營(yíng)建城鎮(zhèn)生境森林，實(shí)現(xiàn)碳氧平衡，構(gòu)建城鎮(zhèn)空間與生態(tài)空間嵌套耦合、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與居民生活和諧相融的格局。

3）道路交通旁生境森林。隨著道路建設(shè)和城市擴(kuò)張加劇，生態(tài)棲息地破碎化、景觀連通性損失等問題日益顯著，城市道路系統(tǒng)對(duì)原生森林群落破壞極為嚴(yán)重，制約著沿線森林生態(tài)服務(wù)功能的發(fā)揮[28]，導(dǎo)致沿線區(qū)域內(nèi)人工干擾強(qiáng)度增加，景觀斑塊面積減少、形狀趨向復(fù)雜，生態(tài)廊道斷裂，景觀破碎程度加劇。因此，在固碳釋氧、水土保持、生物多樣性評(píng)估結(jié)果中服務(wù)功能較低的道路區(qū)域（如天府大道、機(jī)場(chǎng)路等代表性區(qū)域），選擇耐污染、吸附有害氣體、耐旱、景觀功能較好且兼具生態(tài)效益的鄉(xiāng)土落葉樹種，如復(fù)羽葉欒樹（Koelreuteria bipinnata）、刺桐（Erythrina variegata）、牡荊（Vitex negundo）、構(gòu)樹（Broussonetia papyrifera）、小蠟（Ligustrum sinense），用以營(yíng)建道路交通旁生境森林。同時(shí)考慮主導(dǎo)風(fēng)向、地形地貌、城市小氣候?qū)ξ矚馕廴疚锏臄U(kuò)散效果，形成有利于阻滯消化污染物、控制交通噪聲、生態(tài)環(huán)境良好的森林廊道。

4）溪河流生境森林。河流在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中占有重要地位，其主要服務(wù)功能包括水源涵養(yǎng)、景觀美學(xué)、維持生物多樣性、游憩娛樂[29]，基于以上指標(biāo)評(píng)估結(jié)果，選擇服務(wù)能力均較高的流域（如柴桑河、雁落河流域等代表性區(qū)域）營(yíng)建溪河流生境森林。樹種選擇以耐濕固堤、主根發(fā)達(dá)、枝條繁茂、觀賞特征明顯的灌木、喬木樹種，如楓楊（Pterocarya stenoptera）、水杉（Metasequoia glyptostroboides）、 烏 桕（Sapium sebiferum）、垂柳（Salix babylonica），搭配適生觀賞水生植物為主，如蘆葦（Phragmites australis）、旱傘草（Cyperus alternifolius）、睡蓮（Nymphaea tetragona）。同時(shí)進(jìn)行低效林改造以優(yōu)化林型，營(yíng)建林水過渡帶，強(qiáng)化其生態(tài)服務(wù)功能。

5）濕地生境森林。濕地是世界上最重要的生態(tài)系統(tǒng)之一[30]，其生態(tài)服務(wù)價(jià)值多樣，據(jù)統(tǒng)計(jì)，其單位面積平均價(jià)值量較高的幾項(xiàng)功能有調(diào)節(jié)氣候、景觀美學(xué)、調(diào)蓄洪水、涵養(yǎng)水源、固碳釋氧、生物棲息地、游憩娛樂等[31]。根據(jù)以上功能的評(píng)估結(jié)果，結(jié)合服務(wù)功能較強(qiáng)濕地（如白沙湖、雁棲湖周邊濕地、錦江流域中南部濕地等代表性區(qū)域）營(yíng)建濕地生境森林，樹種選擇參考溪河流生境森林并搭配漂浮、挺水、沉水等多種水生植物，如再力花（Thalia dealbata）、荷花（Nelumbo nucifera）、香 蒲（Typha orientalis）、 莕 菜（Nymphoides peltatum），構(gòu)建林水過渡帶以最大化發(fā)揮濕地生境多樣化的服務(wù)功能。

3.2 生境森林營(yíng)建理念下的森林生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建旨在維持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在景觀分布和傳遞過程中的供給、輸送和使用環(huán)節(jié)的鏈?zhǔn)疥P(guān)系，支撐生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)形成到人類收益的惠及過程[32]。生態(tài)網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)包括生態(tài)核心和生態(tài)廊道。直管區(qū)面臨景觀破碎化嚴(yán)重的局面，為改善區(qū)域生態(tài)現(xiàn)狀，基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評(píng)估結(jié)果，利用林地、河流濕地和農(nóng)田等生態(tài)單元，通過線性廊道將區(qū)域中分散孤立的各種類型生態(tài)斑塊聯(lián)系起來，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)成熟、功能完善的生態(tài)系統(tǒng)[33]。

3.2.1 核心森林及其生境類型的確定

生態(tài)網(wǎng)絡(luò)核心斑塊選取主要考慮生態(tài)斑塊的景觀類型、斑塊面積、植被覆蓋度、受保護(hù)等級(jí)、生態(tài)功能和空間分布格局等多方面因素[34]。應(yīng)用ArcGIS10.2軟件對(duì)生態(tài)服務(wù)與社會(huì)服務(wù)的七大指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)疊加分析得到生態(tài)-社會(huì)服務(wù)能力的綜合評(píng)估結(jié)果，基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的綜合評(píng)估結(jié)果（圖11），首先將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力較強(qiáng)值的區(qū)域作為初選核心斑塊，其次提取面積大于1.8 km2的斑塊，最終選取11個(gè)斑塊與《天府新區(qū)成都直管區(qū)—國(guó)土三調(diào)》數(shù)據(jù)、《天府新區(qū)成都直管區(qū)林業(yè)二調(diào)》數(shù)據(jù)進(jìn)行校核和調(diào)整后，作為生態(tài)空間關(guān)鍵區(qū)的最終范圍構(gòu)建核心森林。同時(shí)基于典型生境森林代表性區(qū)域的分析結(jié)果明確各核心森林的生境營(yíng)建類型，通過強(qiáng)化森林生境營(yíng)建目標(biāo)以發(fā)揮各生態(tài)關(guān)鍵區(qū)的最大效益，其中核心森林S1以城鎮(zhèn)生境森林為營(yíng)建目標(biāo)；S2、S6以濕地生境森林為營(yíng)建目標(biāo)；S3、S4、S5、S7、S8、S9、S11以山脈淺丘生境森林為營(yíng)建目標(biāo)；S10以溪河流生境森林為營(yíng)建目標(biāo)（圖12）。

3.2.2 森林生態(tài)廊道與生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

生態(tài)廊道的構(gòu)建是加強(qiáng)綠色空間相互聯(lián)通，促進(jìn)生態(tài)景觀格局結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力的有效策略[14]133。將篩選出的生態(tài)關(guān)鍵區(qū)作為源或目標(biāo)，利用最小成本路徑模型首先計(jì)算成本阻力面，從而確定生態(tài)關(guān)鍵區(qū)之間的最佳路徑。成本阻力面計(jì)算由相關(guān)阻力因子面加權(quán)疊加獲得，權(quán)重由AHP方法計(jì)算確定，計(jì)算公式為[12]105：

式中，Cj為第j個(gè)像元的累計(jì)成本阻力；Vi為第i個(gè)因子的景觀阻力值；Wij為第j個(gè)像元中第i個(gè)景觀阻力因子的權(quán)重系數(shù)。相關(guān)阻力因子的景觀阻力值及其權(quán)重確定[35],[36]817,[37]（表 5）。

本研究在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估的基礎(chǔ)上獲取生態(tài)關(guān)鍵區(qū)作為核心森林并明確其森林生境營(yíng)建目標(biāo)，利用最小成本路徑模型確定潛在生態(tài)廊道，并經(jīng)過校正與整合，有效地利用重要生態(tài)廊道將生態(tài)核心連接起來，最終形成“十一核心—多條綠帶”的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)格局（圖13），為森林網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建提供有效參考，以提升直管區(qū)生態(tài)空間的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力。

11 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能綜合評(píng)估Comprehensive evaluation of ecosystem service functions

12 生態(tài)關(guān)鍵區(qū)生境分類Habitat classification of key areas in ecological space

表5 阻力因子景觀阻力值及其權(quán)重Tab. 5 Landscape resistance values of resistance factors and their weights

13 生態(tài)空間網(wǎng)絡(luò)格局Ecological spatial network pattern

“十一核心”作為核心森林發(fā)揮著較強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，總面積為62.25 km2，占直管區(qū)總面積的11.04%，以林地為主，集中分布于東南部，西南部以及中部區(qū)域。主要包括S1萬安鎮(zhèn)與新興鎮(zhèn)接壤區(qū)域；S2白沙湖區(qū)域；S3龍泉山中部區(qū)域；S4、S5龍泉山南部區(qū)域；S6錦江流域中南部濕地區(qū)域；S7彭祖山綠楔北部區(qū)域；S8彭祖山綠楔南部區(qū)域；S9永興鎮(zhèn)與煎茶鎮(zhèn)接壤區(qū)域；S10柴桑河西北部區(qū)域；S11大林鎮(zhèn)南側(cè)區(qū)域。根據(jù)不同區(qū)域提供的生態(tài)服務(wù)差異劃定不同的森林生境構(gòu)建類型，大部分核心森林以山脈淺丘生境森林為主，在生態(tài)保育保護(hù)的前提下通過合理開發(fā)為城鎮(zhèn)提供復(fù)合的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。其中S1構(gòu)建城鎮(zhèn)生境森林可就近為居民提供游憩機(jī)會(huì)，S2、S6構(gòu)建濕地生境森林以強(qiáng)化濕地優(yōu)質(zhì)的多樣化服務(wù)功能，S10構(gòu)建溪河流生境森林以優(yōu)化水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)為居民提供親水游憩機(jī)會(huì)。通過明確核心森林的生境構(gòu)建目標(biāo)，凸顯不同核心森林的資源特點(diǎn)，同時(shí)滿足社會(huì)不同的生態(tài)環(huán)境需求，維持生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，以發(fā)揮其更大的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力。

“多條綠帶”是指直管區(qū)內(nèi)連接生態(tài)核心的河流以及植被帶，總長(zhǎng)129.96 km，主要分為：綠帶生態(tài)廊道、河流廊道。例如連接核心森林S1與S2的新興綠楔生態(tài)廊道、連接核心森林S3與S9的東風(fēng)渠生態(tài)廊道、連接核心森林S3與S4的落雁河生態(tài)廊道、連接核心森林S6與S7的錦江生態(tài)廊道、連接核心森林S2與S8的鹿溪河生態(tài)廊道等，共同構(gòu)成了研究區(qū)域重要的生態(tài)“動(dòng)脈”。廊道整體呈東西走向，由于縱橫交錯(cuò)的交通路網(wǎng)，在生態(tài)廊道與道路的交匯處出現(xiàn)了一定的生態(tài)斷裂點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)采取一定的工程措施或生物措施，如修建天橋、隧道等為生物遷徙提供專用通道，增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的連通性[36]822。在此基礎(chǔ)上，通過森林生態(tài)建設(shè)，完善與優(yōu)化當(dāng)前生態(tài)網(wǎng)絡(luò)格局，使其提供更多優(yōu)質(zhì)的生態(tài)產(chǎn)品以滿足人民日益增長(zhǎng)的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需求，最終推動(dòng)“公園城市”理念的實(shí)際應(yīng)用。

4 結(jié)論與討論

在城市快速開發(fā)建設(shè)的背景下，針對(duì)直管區(qū)公園城市建設(shè)的發(fā)展要求，如何從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)角度出發(fā)，同時(shí)考慮城市生態(tài)系統(tǒng)的空間異質(zhì)性與生態(tài)-社會(huì)屬性，探求適于直管區(qū)森林生態(tài)建設(shè)的指導(dǎo)策略，構(gòu)建合理的森林生態(tài)網(wǎng)絡(luò)格局，提供高質(zhì)量森林生態(tài)產(chǎn)品，發(fā)揮森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的最大效益是本文探討的重點(diǎn)問題，相關(guān)結(jié)論如下：

1）本研究基于生態(tài)空間視角的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估方法與當(dāng)前根據(jù)實(shí)際或替代物質(zhì)量的價(jià)值利用市場(chǎng)價(jià)格直接對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行衡量的方法相比，更加強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)效益與空間異質(zhì)的關(guān)聯(lián)性，能有效地與生態(tài)網(wǎng)絡(luò)格局相銜接，有利于生態(tài)空間與城市發(fā)展建設(shè)規(guī)劃相協(xié)同，為“人－城－境－業(yè)”和諧統(tǒng)一的“公園城市”目標(biāo)提供規(guī)劃決策的理論依據(jù)。

2）直管區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估指標(biāo)體系的構(gòu)建基于“公園城市”理念，從城市生態(tài)空間的生態(tài)-社會(huì)屬性出發(fā)，將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)劃分為生態(tài)服務(wù)和社會(huì)服務(wù)兩大類，提高了城市生態(tài)空間社會(huì)服務(wù)的重要程度，區(qū)別于純自然生境的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究。隨著研究的深入，未來將在生態(tài)空間與城市空間的耦合關(guān)系上進(jìn)行相關(guān)研究。

3）根據(jù)直管區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評(píng)估結(jié)果，利用城市森林在各個(gè)生態(tài)服務(wù)中效用顯著的特點(diǎn)，以森林生態(tài)建設(shè)為主導(dǎo)提升城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的綜合效益?；诟黜?xiàng)指標(biāo)的評(píng)估結(jié)果，針對(duì)不同指標(biāo)下生態(tài)效益空間分布呈現(xiàn)一定的相關(guān)性與差異性，明確5類典型生境森林營(yíng)建的代表性區(qū)域，有利于發(fā)揮有限生態(tài)空間的最大生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)效益。最后，基于生態(tài)-社會(huì)服務(wù)的綜合評(píng)估結(jié)果，識(shí)別生態(tài)關(guān)鍵區(qū)并結(jié)合其典型服務(wù)功能、資源類型確定其森林生境類型以強(qiáng)化核心森林的綜合效益，旨在探索服務(wù)于城市的具有復(fù)合功能的森林生態(tài)空間體系。

4）森林生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建以景觀生態(tài)學(xué)“斑塊-廊道-基質(zhì)”研究理論為基礎(chǔ)，運(yùn)用最小成本路徑模型計(jì)算不同生態(tài)核心之間的最佳路徑，在此基礎(chǔ)上，通過生態(tài)廊道連接不同生態(tài)核心所形成的生態(tài)空間網(wǎng)絡(luò)格局更具穩(wěn)定性與可持續(xù)性，從而獲得最大的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)效益。

此外，本研究仍存在一些不足，由于資料、數(shù)據(jù)、模型的限制，對(duì)于生態(tài)廊道的重要性、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)整體的連接度、城市街道尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究仍未涉及，還需進(jìn)一步分析與優(yōu)化[12]106。本研究重點(diǎn)從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能提升的角度構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，而在實(shí)際建設(shè)中還需綜合考慮設(shè)計(jì)、施工等多方面因素。在城鄉(xiāng)規(guī)劃中若僅利用工程技術(shù)途徑解決各類生態(tài)環(huán)境及其引發(fā)的社會(huì)問題，則只能得到短暫的緩解，更重要的是在未來城市生態(tài)建設(shè)實(shí)踐中尊重并協(xié)調(diào)各種社會(huì)需求[38]，在今后的研究中將更多考慮生態(tài)系統(tǒng)為城市及居民帶來的社會(huì)服務(wù)功能。本研究基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于2018年天府新區(qū)成都直管區(qū)遙感數(shù)據(jù)。以防數(shù)據(jù)與現(xiàn)狀不符，研究團(tuán)隊(duì)通過實(shí)地調(diào)查、參考相關(guān)規(guī)劃等方法減少結(jié)果偏差。希望本研究可以為未來新型城市空間治理提供有益探索與參考。

注釋(Note)：

① 研究小組于2019年12月與2020年7月，進(jìn)行了為期19天200余人次的5類典型生境調(diào)研，共調(diào)查樣地71個(gè)。

圖表來源(Sources of Figures and Tables)：

圖1～13由作者繪制，其中圖1、3～13的底圖根據(jù)文中所述數(shù)據(jù)來源利用ArcGIS繪制；表1～5均由作者繪制。