城市藍(lán)綠空間生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

馬育辰，王延博

（中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司）

1 引言

當(dāng)前，關(guān)于城市生態(tài)的研究多為某一單項(xiàng)的研究，缺少多要素系統(tǒng)的研究與整合。研究多集中在綠地系統(tǒng)、海綿城市規(guī)劃等方面，針對(duì)藍(lán)綠空間開展的研究較少。通過(guò)知網(wǎng)的文獻(xiàn)檢索，發(fā)現(xiàn)以“城市藍(lán)綠空間”為主題的文獻(xiàn)僅有11篇，也多以綠色空間和藍(lán)色空間的單一研究為主，或是基于綠色基礎(chǔ)設(shè)施的研究，將綠地系統(tǒng)與水系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，基于生態(tài)敏感性與生態(tài)服務(wù)功能發(fā)揮的研究很有限。構(gòu)建藍(lán)綠網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵在如何識(shí)別藍(lán)綠空間，如何對(duì)藍(lán)綠空間進(jìn)行空間管控與可持續(xù)利用。生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)正是對(duì)空間邊界劃定、空間分級(jí)分類管控的輔助決策辦法。

2 城市藍(lán)綠空間內(nèi)涵與服務(wù)功能

本文界定的城市藍(lán)綠空間，需落到空間布局與邊界劃定上，是根據(jù)城市規(guī)劃分區(qū)進(jìn)行界定的。在市域范圍內(nèi)（這里不考慮海域），與國(guó)土資源調(diào)查分類銜接，便于后續(xù)開展藍(lán)綠空間的識(shí)別。藍(lán)綠空間的組成要素類型依據(jù)地表覆蓋物，分為林地、草地、耕地、種植園用地、濕地、陸地水域、坑塘水面、溝渠等，稱為林草耕園水域。在研究領(lǐng)域?qū)λ{(lán)綠空間是否包含耕地的爭(zhēng)論，本研究認(rèn)為可從藍(lán)綠空間的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能方面論述。藍(lán)綠空間具有空間的連通性、功能的系統(tǒng)性，在自然生態(tài)空間與城鎮(zhèn)開發(fā)建設(shè)空間中，藍(lán)綠空間的涵蓋要素不同，且易發(fā)生的問題與服務(wù)功能不同。城市藍(lán)綠空間延續(xù)千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估（Millennium Ecosystem Assessment，MA）[1]提出的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能類型，包含供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)、支持服務(wù)四類服務(wù)，為保障藍(lán)綠空間所生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的完整性、系統(tǒng)性，耕地在藍(lán)綠空間中具有提供食物等功能，是生物遷徙與活動(dòng)的踏腳石，所以，耕地屬于藍(lán)綠空間的重要組成要素。

理想的城市，藍(lán)綠生態(tài)空間在城市中存在的形態(tài)需具有結(jié)構(gòu)性、連接性、網(wǎng)絡(luò)性、連續(xù)性。針對(duì)城市藍(lán)綠空間內(nèi)存在的空氣污染、行洪排澇不暢、雨水漬水、熱島效應(yīng)、水資源短缺、水環(huán)境污染、城市綠地空間不足等問題，生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)成為維持城市生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)，是解決城市生態(tài)環(huán)境問題的關(guān)鍵技術(shù)。

3 城市藍(lán)綠空間的生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)體系

城市藍(lán)綠空間生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)城市藍(lán)綠空間組成要素生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與受到外界脅迫后恢復(fù)能力的大小。通過(guò)對(duì)城市藍(lán)綠空間的生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)，保護(hù)藍(lán)綠空間的各類空間要素，保障藍(lán)綠空間生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的發(fā)揮。城市生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)結(jié)果是支撐藍(lán)綠空間保護(hù)的生態(tài)安全格局，為城市空間的開發(fā)與利用提供決策依據(jù)。

3.1 指標(biāo)體系構(gòu)建原則

3.1.1 區(qū)域尺度原則

在不同的空間尺度，城市藍(lán)綠空間包含的組成要素不同，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的強(qiáng)度、內(nèi)容、價(jià)值也不同，本研究構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系基于市域尺度的藍(lán)綠空間生態(tài)敏感性，可解決市域尺度的生態(tài)敏感性空間分異與敏感強(qiáng)度高低的問題。

3.1.2 代表性原則

選取的指標(biāo)必須是該研究領(lǐng)域科學(xué)、公認(rèn)指標(biāo)。需要考慮影響要素的整體生態(tài)意義，選取系統(tǒng)化、連續(xù)性、關(guān)聯(lián)性指標(biāo)。

3.1.3 空間分異性原則

選取非數(shù)值性、價(jià)值性指標(biāo)，計(jì)算結(jié)果能形成空間分異，可體現(xiàn)生態(tài)敏感性的分區(qū)與分級(jí)。

3.1.4 可操作性原則

選取的指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源較為容易獲取，可以優(yōu)先考慮“全國(guó)生態(tài)狀況遙感調(diào)查與評(píng)估成果”“中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)”“地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站”“寒區(qū)旱區(qū)科學(xué)數(shù)據(jù)中心”“中國(guó)1：100萬(wàn)土壤數(shù)據(jù)庫(kù)”“全國(guó)生態(tài)環(huán)境調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)”等數(shù)據(jù)庫(kù)。

3.2 指標(biāo)體系構(gòu)建框架

本研究的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系共分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、要素層、指標(biāo)層四個(gè)層級(jí)（見表1）。目標(biāo)層是本評(píng)價(jià)體系構(gòu)建的目的。準(zhǔn)則層從敏感因子、影響因子、生態(tài)敏感問題三方面說(shuō)明生態(tài)敏感性能力的變化。要素層銜接準(zhǔn)則層，列出該準(zhǔn)則層具體的要素組成，再針對(duì)不同要素，從生態(tài)敏感性角度，選取相應(yīng)指標(biāo)。

表1 城市藍(lán)綠空間生態(tài)敏感性指標(biāo)體系構(gòu)建

3.3 指標(biāo)的生態(tài)含義

3.3.1 敏感要素

1）水體

水體影響生態(tài)系統(tǒng)水循環(huán)的同時(shí)，也可作為生物的棲息地。水體面積的大小影響生態(tài)系統(tǒng)完整的敏感性。水體形狀指標(biāo)與“邊緣效應(yīng)”[3]有密切關(guān)系，形狀指數(shù)越高，邊緣越復(fù)雜，大量的能量和物質(zhì)在此匯集、擴(kuò)散和傳輸，生物更具多樣性。

距離水體遠(yuǎn)近即常水位緩沖帶寬度，可為生物提供良好的棲息環(huán)境，維持生物多樣性；為城市提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的同時(shí)，還提供休閑游憩功能；不同的使用功能與生態(tài)功能需要不同的濱水緩沖區(qū)寬度[4]。

2）植被

指標(biāo)從表征植物長(zhǎng)勢(shì)、植被物種多樣性以及植物斑塊空間配置情況等方面進(jìn)行選取。歸一化植被指數(shù)，影響生物多樣性、水土保持、水源涵養(yǎng)、區(qū)域熱環(huán)境、地表濕度，能夠反映植物長(zhǎng)勢(shì)。

植被對(duì)城市的“冷島效應(yīng)”具有重要作用與價(jià)值，其敏感性取決于面積、類型、斑塊邊界面積與形狀、空間分布情況。大的植被斑塊是動(dòng)物的棲息地，是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定與抗干擾的基礎(chǔ)。小的植被斑塊可作為相鄰景觀與不同景觀的連接性，也可為一些生物提供特定的生存環(huán)境[5]。無(wú)論植被斑塊大小，還是破壞與否，都將影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與生物多樣性。植被形狀指數(shù)越大，“邊際效應(yīng)”越明顯，物種多樣性越高。植被聚集度指數(shù)可通過(guò)計(jì)算各斑塊類型間的相鄰關(guān)系，反映景觀的空間分布特征。

3）生境質(zhì)量

運(yùn)用InⅤEST模型中生境質(zhì)量和生境稀缺性作為生物多樣性的反映，可以通過(guò)評(píng)估某一地區(qū)各種生境類型或植被類型的范圍和這些類型各自的退化程度來(lái)表達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)生物多樣性空間化的表達(dá)。

4）生物多樣性

生物多樣性評(píng)價(jià)參考《區(qū)域生物多樣性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（HJ623-2011），從物種豐富度、物種特有性、物種受威脅性、生境自然性四個(gè)方面選取評(píng)價(jià)指標(biāo)。

4 影響因素

4.1 地形與土壤

根據(jù)自然地理垂直地帶性差異，不同海拔高度條件下，溫度、濕度、光照、土壤等條件都不相同，這些因素能夠直接影響植被類型、土壤類型的分異，進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)的多樣與完整，保持穩(wěn)定與平衡。坡度因子與水土流失、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害關(guān)系密切，坡度越大，發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)越高，同時(shí)，坡度與植被分布也密切相關(guān)，不同的坡度直接影響太陽(yáng)輻射情況，影響土壤的水分情況，影響植物的類型與長(zhǎng)勢(shì)。

4.2 生態(tài)敏感問題

1）水土流失

本研究根據(jù)水土流失方程的基本原理，選取降水侵蝕力、土壤可蝕性、坡度坡長(zhǎng)和地表植被覆蓋等指標(biāo)進(jìn)行水土流失敏感性進(jìn)行評(píng)估[6]。

2）地質(zhì)災(zāi)害（崩塌、滑坡、泥石流等）

滑坡災(zāi)害發(fā)生的內(nèi)在基礎(chǔ)是地層巖性。巖土體類型、內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定滑坡的發(fā)生幾率。高程是坡體應(yīng)力值大小的重要影響因素，應(yīng)力值會(huì)隨著坡高的增加而增加，影響崩塌、滑坡的勢(shì)能[5]。坡度是影響流水侵蝕作用強(qiáng)度的重要因素，控制水土流失和崩塌出現(xiàn)的概率[9]。

外界作用力包括降雨、斷裂兩個(gè)因素。降雨對(duì)滑坡的影響體現(xiàn)在：足夠的降雨強(qiáng)度、較長(zhǎng)的連續(xù)降雨時(shí)間[6]。斷裂造成巖土體的結(jié)構(gòu)受損，并形成地下水層，影響巖土體的穩(wěn)定性，造成滑坡等地質(zhì)災(zāi)害[7]。植被覆蓋保護(hù)坡面并減緩水流的流動(dòng)速度，減少滑坡發(fā)生的概率[7]。

河流水系是一個(gè)地區(qū)地表徑流大小的體現(xiàn)，可反映該地區(qū)的溝谷密度。研究表明，沖刷是滑坡發(fā)生的重要因素[10]。山區(qū)道路在施工過(guò)程中的邊坡開挖、坡腳開挖、棄方堆積等都改變了地質(zhì)環(huán)境，直接或間接導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

3）雨洪災(zāi)害

影響雨洪災(zāi)害的因素主要有降雨強(qiáng)度、區(qū)域匯流量、下墊面的下滲率。運(yùn)用24h降雨量指征降雨強(qiáng)度，在我國(guó)氣象部門，降雨類型對(duì)應(yīng)的降雨強(qiáng)度為小于10mm為小雨，10mm～25mm為中雨，25mm～50mm為大雨，50mm～100mm為暴雨，100mm～200mm為大暴雨，特大暴雨為大于200mm。不同的降雨強(qiáng)度影響不同的徑流特征[11]，而地表徑流影響雨洪產(chǎn)流與匯流，其寬度影響城市行洪排澇，可能造成不同級(jí)別的雨洪災(zāi)害。不同集水區(qū)域（小流域）面積的大小影響區(qū)域內(nèi)匯流量，大的集水區(qū)域往往會(huì)在短時(shí)間內(nèi)形成較大地表徑流。不同下墊面類型下滲率不同，影響水安全，根據(jù)部分研究表明，林地蓄水容量和下滲能力比耕地和草地大。

4.3 評(píng)價(jià)方法

本研究在權(quán)重的選取上采用主客觀綜合賦權(quán)法。主客觀組合賦權(quán)法主要運(yùn)用“乘法”集成法和“加法”集成法。其公式分別是：

式中：wi為第i個(gè)指標(biāo)的組合權(quán)重；ai為第i個(gè)屬性的客觀因素權(quán)重；bi為第i個(gè)屬性的主觀因素權(quán)重?！俺朔ā奔煞ㄟm用指數(shù)因子過(guò)多且權(quán)重分配較為均勻的情況，稱為數(shù)據(jù)的歸一化。“加法”集成法實(shí)際為線性加權(quán)組合賦權(quán)方法，運(yùn)用α作為系數(shù)調(diào)整決策者的主觀偏好。

此評(píng)價(jià)方法將賦權(quán)實(shí)現(xiàn)主客觀統(tǒng)一，規(guī)避了主觀影響過(guò)大的問題，既能減少賦權(quán)的主觀性，又能將決策者對(duì)屬性的主觀判斷考慮到權(quán)重中，使決策結(jié)果更有說(shuō)服力，更具科學(xué)性。

5 結(jié)語(yǔ)

從城市藍(lán)綠空間出發(fā)，使空間問題得到系統(tǒng)化解決。城市藍(lán)綠空間在不同尺度下提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能不盡相同，這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)空間格局的尺度依賴性[3]。本研究的城市藍(lán)綠空間生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)體系是基于市域尺度構(gòu)建的，若細(xì)化到城鎮(zhèn)開發(fā)邊界內(nèi)，其評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選的原則與目標(biāo)也將不同，這也是本研究的局限性，未來(lái)可針對(duì)復(fù)雜的城市藍(lán)綠空間，圍繞人與藍(lán)綠空間的關(guān)系，構(gòu)建城鎮(zhèn)開發(fā)邊界內(nèi)的城市藍(lán)綠空間的生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)，其問題將更為細(xì)化，評(píng)價(jià)的結(jié)果也將更為精確。