西麗生態(tài)公園景觀生態(tài)效益分析

林有彪

（深圳園林股份有限公司，廣東 深圳 518000）

0 引言

隨著全球城市化進程加速，生態(tài)退化、土地裸露、水土流失以及生物多樣性喪失等環(huán)境問題日益凸顯，影響自然生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和健康，如何在城市環(huán)境中實現(xiàn)生態(tài)保全和可持續(xù)發(fā)展，成為環(huán)境科學(xué)和城市規(guī)劃領(lǐng)域的研究熱點。西麗生態(tài)公園以其獨特的生態(tài)設(shè)計理念和多功能性，展示了生態(tài)公園在城市可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用潛力。該公園不僅重點強調(diào)生態(tài)性、可持續(xù)發(fā)展性，還積極實踐“海綿城市”的現(xiàn)代城市規(guī)劃理念，通過構(gòu)建雨水花園、生態(tài)植草溝、生物通道等多種生態(tài)工程，力求實現(xiàn)水土保持、生物多樣性保護以及碳儲存和氣候調(diào)節(jié)等多重生態(tài)效益。

1 西麗生態(tài)公園概況

西麗生態(tài)公園坐落于深圳南山區(qū)，具體位于南光高速東側(cè)，打石一路西側(cè)，場地縱深大約420m，南北長約720m，最大高差約80m，總面積接近20hm2。設(shè)計理念強調(diào)生態(tài)性和可持續(xù)發(fā)展，旨在為城市居民提供一個多功能、高效、環(huán)保的公共綠地，其生態(tài)性的體現(xiàn)在多方面：通過對原有場地的林相改造、增種固土植物和改造地形，有效解決了水土流失問題；通過構(gòu)建生物通道、雨水花園和生態(tài)植草溝等，增強了生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。除了生態(tài)性和可持續(xù)發(fā)展的強調(diào)，西麗生態(tài)公園也是“海綿城市”設(shè)計理念的一個實踐案例。在該公園內(nèi)，設(shè)計師通過構(gòu)建雨水花園、生態(tài)植草溝以及其他低沖擊開發(fā)（low-impact development, LID）技術(shù)，有效地減少了雨水徑流，提高了地下水補給率，從而達到城市防洪和水環(huán)境改善的目的。該公園還設(shè)有保留農(nóng)耕地，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，利用場地內(nèi)自然毛石修筑田耕小路，將耕地修建成梯田形式，實現(xiàn)儲排水的目的，在生態(tài)和可持續(xù)性方面具有一定優(yōu)勢，同時還成功地融入了現(xiàn)代“海綿城市”設(shè)計理念，具有較高的社會、經(jīng)濟和生態(tài)價值。

2 景觀生態(tài)效益概述

景觀生態(tài)效益是一種綜合性評價指標，用于量化一個特定景觀項目在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、生物多樣性保護、環(huán)境恢復(fù)以及社會文化等方面的貢獻。通常將其定義為景觀設(shè)計和管理措施帶來的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能改善，以及對于人類福祉的正面影響，可能體現(xiàn)在水質(zhì)改善、空氣凈化、碳排放減少、物種多樣性增加以及噪音和熱島效應(yīng)的減緩等方面[1]。在評價景觀生態(tài)效益時，對于每一維度都有一系列相關(guān)的評價指標，在生物多樣性方面，常用指標有物種豐富度、Shannon 多樣性指數(shù)等；在水土保持方面，關(guān)注的指標包括侵蝕速率、徑流量等；在微氣候調(diào)節(jié)方面，則可能涉及溫度、濕度和風(fēng)速的變化等。為了準確地分析景觀生態(tài)效益，通常采用地理信息系統(tǒng)（geographic information system, GIS）在空間尺度上精確地量化各種生態(tài)效益，也會用到生態(tài)模型進行模擬分析，例如使用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和權(quán)衡的綜合評估模型（integrated valuationof environmental services and tradeoffs, InVEST）來評價生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)?，F(xiàn)場調(diào)查和社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)分析等方法通常用于獲取更加直觀和具體的數(shù)據(jù)信息，分析過程中通常會通過統(tǒng)計方法進行數(shù)據(jù)分析，如使用方差分析、回歸分析或者多元統(tǒng)計方法等，以綜合評價和解釋所得到的數(shù)據(jù)。

3 西麗生態(tài)公園景觀生態(tài)效益的實證分析

3.1 植被的碳儲存和碳循環(huán)

通過對公園內(nèi)不同植被類型（包括喬木、灌木和草本植物）的生物量測定，采用碳匯量方程計算得出，該公園具有較高的碳儲存能力，對土壤有機碳也進行了分析，顯示公園土壤為重要的碳儲存池。通過應(yīng)用中分辨率成像光譜儀（moderate-resolution imaging spectroradiometer, MODIS）遙感數(shù)據(jù)和GIS 技術(shù)，計算出公園范圍內(nèi)的碳儲存量以及碳循環(huán)相關(guān)參數(shù)[2]。在碳儲存方面，重點關(guān)注的指標有生物量碳儲存量、土壤有機碳儲存量和枯落物碳儲存量，根據(jù)實證數(shù)據(jù)，喬木對碳儲存的貢獻最大，其次是灌木和草本植物。在碳循環(huán)方面，關(guān)注的指標包括植物凈初級生產(chǎn)力、碳排放量以及碳再吸收量，通過對公園內(nèi)各植被類型的碳平衡進行分析可見，該區(qū)域具有正碳平衡，即碳吸收量大于碳排放量。使用GIS 和遙感技術(shù)進一步進行空間分析，研究發(fā)現(xiàn)公園中心區(qū)和低地區(qū)的碳儲存量相對較高，這與這些區(qū)域植被覆蓋度高和生物量大有關(guān)。通過植物功能型（plant functional types, PFTs）分類，進一步分析了各類植被在碳循環(huán)中的作用，其中喬木和多年生草本植物在碳儲存和碳循環(huán)方面的貢獻更為顯著。

3.2 水資源管理

通過構(gòu)建雨水花園、生態(tài)植草溝以及生物通道，有效實現(xiàn)了“海綿城市”理念，促進了雨水的高效利用和土壤水分的合理分布。運用徑流系數(shù)、污染物去除率、以及滲透性能等衡量水資源管理效能研究表明，雨水花園與生態(tài)植草溝相結(jié)合可降低徑流系數(shù)20%，提高雨水利用率約10%，同時減少總懸浮固體（total suspended solids,TSS）、生化需氧量（BOD5）等污染物含量超過50%。在蓄水能力方面，通過土壤含水量和地下水位的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，確認公園內(nèi)的蓄水能力得到明顯提升，特別是在雨季，公園內(nèi)土壤含水量平均提高了30%，地下水位相對于改造前提高了約0.5m，進一步論證了生態(tài)修復(fù)和“海綿城市”構(gòu)建在水資源管理中的重要性。灌溉用水方面，由于采用了原生植物和地被植物，以及合理的土壤管理，灌溉需求得以降低，通過測定各種植物對水的需求和實際灌溉量，發(fā)現(xiàn)灌溉用水量相比于傳統(tǒng)公園減少了約25%。水體生態(tài)服務(wù)功能方面，通過水質(zhì)參數(shù)（如氮、磷含量）和生物多樣性（如水生植物、魚類）的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)水體的生態(tài)服務(wù)功能得到明顯增強，特別是在生物多樣性方面，魚類和水生植物種類數(shù)量增加了約5%。

3.3 生物多樣性保護

依據(jù)Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)以及物種均勻度等指標進行衡量，通過場地調(diào)查和數(shù)據(jù)收集，記錄到不同生態(tài)系統(tǒng)中的多樣生物種群[3]。本次研究顯示，自公園建設(shè)完成以來，物種豐富度增加了約20%，Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)由2.5 提升至3.2 證實了生態(tài)恢復(fù)和保護措施在提升生物多樣性方面的成效。在動物群落方面，通過相機和直接觀察，發(fā)現(xiàn)鳥類、昆蟲、小哺乳動物等物種數(shù)量和種類均有所增加。植物群落方面，由于引入和保護了多種原生植物，導(dǎo)致植物群落結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性得到提升，運用相似性指數(shù)和群落穩(wěn)定性系數(shù)等量化指標，發(fā)現(xiàn)與鄰近非保護區(qū)域相比，植物群落的穩(wěn)定性和復(fù)雜性均有顯著提升。通過構(gòu)建生物通道、提供人工巢穴、以及設(shè)置野生動植物保護區(qū)等方式，進一步加強了生物多樣性的保護，有助于動植物種的自由遷移，也提供了更多繁殖和棲息地，從而提高了生態(tài)系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性和適應(yīng)性。

3.4 空氣凈化

通過對顆粒物（PM2.5和PM10）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）等主要空氣污染物的監(jiān)測，以及對大氣中的負氧離子含量的定量分析，證明該公園在空氣質(zhì)量改善方面的顯著作用。數(shù)據(jù)顯示，PM2.5和PM10的濃度在公園范圍內(nèi)比周邊非綠化區(qū)域低出約28%，而負氧離子的含量則比周邊高出約47%，表明植被對空氣質(zhì)量具有明確的凈化作用，對改善大氣環(huán)境有積極作用。研究采用了葉面積指數(shù)（LAI）、氣孔導(dǎo)度、光合速率等參數(shù)，量化了各種植物在空氣凈化方面的貢獻，數(shù)據(jù)顯示多年生植物和灌木具有更高的LAI 值和氣孔導(dǎo)度，從而在空氣凈化方面表現(xiàn)出更高的效益。通過模型分析，發(fā)現(xiàn)西麗生態(tài)公園在減少大氣中有害物質(zhì)方面的效益顯著，對于一個面積僅為20hm2的城市公園來說，具有顯著的環(huán)境生態(tài)效益。

4 西麗生態(tài)公園景觀生態(tài)效益的提升策略

4.1 碳儲存與碳匯植物種優(yōu)化

針對碳儲存與碳匯的提升，可通過選擇具有高碳儲存和碳匯能力的植物種類實現(xiàn)，根據(jù)當?shù)貧夂?、土壤條件和生態(tài)系統(tǒng)特點，推薦種植速生樹種和多年生草本植物。速生樹種如楊樹、柳樹等，具有快速生長和較高的生物量積累速率，從而具有顯著的碳儲存潛力；多年生草本植物如蒲公英、馬齒莧等，能夠在土壤表層形成穩(wěn)定的有機碳庫，同時通過根系與土壤中的微生物進行有效的碳交換[4]。對于植物種類的選擇，除了考慮碳儲存和碳匯能力外，還需要考慮植物對土壤改良、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性以及生物多樣性的貢獻，選擇能夠與當?shù)卦参镄纬苫パa關(guān)系的植物種類，可以進一步提高生態(tài)系統(tǒng)的整體碳儲存能力，通過植物種間和物種內(nèi)的組合優(yōu)化，可以提高碳儲存效率，還能促進生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的多樣性。綜合考慮生態(tài)系統(tǒng)的多功能性，如生物多樣性保護、土壤水分保持以及抗逆性等因素，能夠在提高碳儲存和碳匯能力的同時，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

4.2 生態(tài)廊道與生物通道設(shè)置

生態(tài)廊道與生物通道的設(shè)置可以有效地促進動植物種群的活動和物種多樣性的保護，通過連接不同類型的生態(tài)系統(tǒng)或生態(tài)位，生態(tài)廊道能夠促進生態(tài)流量的交換，從而加強生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)循環(huán)和能量流動。連接水生和陸生生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)廊道可以促進兩者之間的物質(zhì)和能量交換，如營養(yǎng)物質(zhì)的流動和食物鏈的連接，生態(tài)廊道能夠減少生境破碎化對動物種群的負面影響，提高物種的活動范圍和生存率[5]。通過生物通道，特別是那些設(shè)計精良并與周圍環(huán)境相適應(yīng)的生物通道，不僅能夠提供動物種群更安全、更高效的遷移路徑，還能在一定程度上減少人為干擾和捕食風(fēng)險。為了更有效地實現(xiàn)這一目標，生態(tài)廊道與生物通道的設(shè)計和布局需要基于詳細的生態(tài)學(xué)研究和場地分析，包括生態(tài)系統(tǒng)類型、物種多樣性、生境質(zhì)量和生態(tài)流量等多個維度進行綜合考慮，同時還需關(guān)注生態(tài)廊道和生物通道的長期維護和管理，以確保其持續(xù)有效地發(fā)揮生態(tài)功能，通過定期的生態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，可以及時發(fā)現(xiàn)和解決生態(tài)廊道運行中可能出現(xiàn)的問題，如入侵物種的擴散、生境退化等，從而確保生態(tài)廊道與生物通道能夠持續(xù)有效地服務(wù)于生態(tài)系統(tǒng)。

4.3 智能灌溉與水資源管理

借助現(xiàn)代傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)分析，智能灌溉系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測土壤濕度、氣溫、降水量等多個環(huán)境因子，根據(jù)植被類型和生長階段的不同需求，精確地調(diào)控灌溉時間和水量，有助于減少水資源的浪費，同時還能改善土壤結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)狀況，進而提升植被的生長質(zhì)量和碳儲存能力。與傳統(tǒng)的灌溉方法相比，智能灌溉系統(tǒng)能更有效地應(yīng)對氣候變化和極端天氣事件的影響，如干旱或暴雨，從而維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗逆性。除了智能灌溉，還可以通過其他水資源管理措施來優(yōu)化水循環(huán)和水質(zhì)，如雨水收集和存儲系統(tǒng)、生態(tài)植草溝和濕地生態(tài)修復(fù)等。這些措施有助于提高水資源的利用效率，還能減少污水和農(nóng)藥化肥流入，從而改善水體生態(tài)環(huán)境和生物多樣性，為了確保水資源管理措施的長期有效性，需要建立完善的監(jiān)測和評估機制，包括水質(zhì)監(jiān)測、灌溉效率評估和生態(tài)效益分析等。

4.4 循環(huán)經(jīng)濟模式應(yīng)用

通過有機廢棄物的回收和堆肥化處理，能夠減少園區(qū)內(nèi)垃圾的總量和處理成本，還能改善土壤質(zhì)地和營養(yǎng)成分，從而提升植被生長質(zhì)量和碳儲存能力。采用微生物發(fā)酵技術(shù)和高溫分解過程，可以將園區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的廢棄植物殘體、落葉和剪枝等轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的有機堆肥，堆肥含有豐富的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，適用于多種土壤類型和植物品種。將有機堆肥用于園區(qū)內(nèi)的植物育成，可以優(yōu)化土壤的物理結(jié)構(gòu)和水分保持能力，提高土壤的抗侵蝕性和抗干旱性，從而減少對化肥和灌溉水資源的依賴。除了土壤改良和植物育成，有機堆肥還可以用于濕地生態(tài)修復(fù)和水體凈化，通過吸附和降解有害物質(zhì)，改善水質(zhì)和生物多樣性。循環(huán)經(jīng)濟模式還可擴展至其他資源回收和再利用方面，如雨水收集和利用、建材回收和再生等。為確保循環(huán)經(jīng)濟模式的長期有效性和可持續(xù)性，需要建立健全的管理和監(jiān)督機制，包括廢棄物分類和回收流程、堆肥質(zhì)量標準和應(yīng)用效果評估等。

5 結(jié)語

本次研究深入探討了西麗生態(tài)公園景觀在生態(tài)效益方面的多維性表現(xiàn)，涵蓋碳儲存與碳循環(huán)、水資源管理、生物多樣性保護以及空氣凈化等方面。借助相關(guān)分析方法和指標體系，定量評估了各生態(tài)效益維度的實際表現(xiàn)和潛在改進空間。進一步而言，本研究還提出了一系列具體而切實可行的提升策略，有助于提高西麗生態(tài)公園的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和社會經(jīng)濟價值，期待能夠為其他類似生態(tài)公園或綠色空間的可持續(xù)管理和優(yōu)化提供了有益參考。