（园林植物与观赏园艺专业论文）城市工业区绿地生态服务功能的计量评价.pdf

城市工业区绿地生态服务功能的计量评价 城市工业区绿地生态服务功能的计量评价 摘要 城市绿地作为城市生态系统的重要组成部分，在改善城市环境质量上发挥了重 要作用，特别是在城市大型工业区，其环境质量的改善更是依赖于绿地生态服务功 能。本研究在绿地实地调查的基础上，应用绿地g i s 和各层片叶面积指数，对工业 区绿地叶面积绿量进行了定量研究。同时以城市绿地固定c 0 2 、释放0 2 、蒸腾吸热、 吸收s 0 2 、滞尘、减噪、卫生保健等7 项生态服务功能作为城市工业区绿地生态效 益计量评价的指标，通过对绿地各层片单位叶面积生态效益值的测定，定量研究了 武钢工业区绿地的生态服务功能。并采用合适的经济学方法对各项生态效益进行货 币化，并对不同类型绿地和不同功能区绿地的货币值进行比较。研究结果如下： ( 1 ) 园林植物的叶面积指数大小取决于该物种的单叶面积、树冠冠形和枝叶密 集程度，而绿地各层片的叶面积指数取决于构成该层片园林植物的叶面积指数。园 林绿地各层片叶面积指数大小依次排序为；绿篱( 1 3 6 2 ) 常绿灌木( 1 1 4 ) 落 叶阔叶乔木( 1 0 7 5 ) 常绿阔叶乔木( 1 0 0 7 ) 草本类( 7 6 1 ) 针叶乔木( 6 6 1 ) 落叶灌木( 5 7 8 ) 。 ( 2 ) 绿地叶面积绿量取决于绿地面积和主要层片植物的叶面积指数，武钢工 业区绿地叶面积总绿量是1 2 5 8 8 2 3h m 2 。绿化树种以乡土乔木树种为主，其中落叶 乔木绿量和常绿乔木绿量分别占工业区总绿量的3 3 8 7 和2 2 5 1 。乔灌型和乔灌 草型是武钢工业区绿地的主要配置模式，其面积分别为4 1 3 4 7h m 2 和3 9 8 5 1h m 2 ， 分别占工业区绿地总面积的3 4 6 5 和3 3 4 0 ，且这两种类型绿地的绿量分别占工 业区总绿量的3 8 4 0 和3 4 3 3 。 ( 3 ) 城市绿地生态效益取决于叶面积绿量和植被生态功能，植被生态功能由 组成植物本身的冠形、叶表面特性、生理特性及环境因素共同决定。草本层夏季蒸 腾速率最大，达2 3 3m m o l m - 2 , s ，叶表革质的常绿阔叶乔木层片和常绿灌木层片的 蒸腾速率较小，分别是1 0 7m m o l m - 2 s - 1 和1 1 6m m o l m - 2 s - 1 。常绿阔升乔木叶片层 片对s 0 2 污染物的吸收能力最大，为1 6 1 0 4g m - 2 a 一，落叶灌木层片吸收s 0 2 能力最 弱，只有0 2 1 5 2g n l - 2 d ；常绿灌木和落叶灌木叶片的滞尘能力较强，其滞尘能力分 别为0 8 0 2 6g m - 2 f 1 和o 8 5 6 8 9 m - 2 d 一，草本类滞尘能力最弱，为0 2 5 0 1g m - 2 d 。 ( 4 ) 武钢工业区园林绿地固定c 0 2 量达1 6 8 0 7 x 1 0 3 t a 一，单位面积的固定c 0 2 量达1 4 0 8 5k g m - 2 a - 1 ；释放0 2 量达1 2 0 6 5 x 1 0 3t - a 1 ，单位面积的释0 2 量为1 0 1 1 1 k g m - 2 a 1 ；绿地夏季蒸腾吸热量达2 5 6 3 x 1 0 9k j a 一，单位面积的蒸腾吸热量为 2 1 4 7 9 5 1k j m - 2 a 1 ；净化吸收s 0 2 量达1 0 6 7 8t 矿1 ，单位面积吸收s 0 2 量为8 9 5 0 g m - 2 a - 1 ；滞尘量达2 5 2 3 4 2 1l - a 1 ，单位面积的滞尘量为2 1 1 5k g m - 2 a 1 。 华中农业大学博上学位论文 ( 5 ) 武钢工业区园林绿地2 0 0 4 年生态服务功能的总价值为人民币2 7 3 3 8 6 0 万 元，其中以固定c 0 2 量的价值最大，货币化值为人民币2 0 9 2 4 0 9 万元；净化吸收收 s 0 2 的货币化值所占比重最小，为6 4 1 万元不同功能区绿地单位面积生态价值区 别不大，单位面积生态价值在2 2 3 1 0y u a n m - 2 a - 1 2 3 2 9 0y u a n m - 2 a o 之间。不同结 构类型绿地单位面积生态价值区别较大，草本型绿地单位面积生态价值最低，只有 1 0 6 4 2y u a n m - 2 a 1 ，灌草型、乔灌型和乔灌草型这3 种结构类型绿地单位面积生态 价值在2 0y u a n n l - 2 a 1 以上。 ( 6 ) 有效提高绿地生态价值的途径包括扩大绿地面积和提高单位面积绿地的 绿量。在城市工业区绿化中，一方面要见缝插针，尽可能地扩大绿地面积和增加垂 直绿化；另一方面应根据绿地功能需要，配置适应环境且生态功能强的园林植物种 类，并配置灌草型、乔灌型和乔灌草型绿地结构来增加单位绿地面积上的绿量水平。 以增强绿地的生态服务功能，有效地改善工矿企业的环境质量。 关键词：城市绿地；生态服务功能；绿量；层片；计量评价 城市工业区绿地生态服务功能的计量评价 e v a l u a t i o no nt h ee c o s y s t e ms e r v i c e so fu r b a n g r e e n 1 a n di ni n d u s t r i a la r e a s a b s t r a c t g r e e n l a n di sav i t a lc o m p o n e n to fa l lu r b a ne c o s y s t e ma n dp l a y sa l li m p o r t a n tr o l e i np u r i f y i n gt h ee n v i r o n m e n t e s p e c i a l l yi nl a r g e - s c a l ei n d u s t r i a ld i s t r i c t s ，t h ee i o g i c a l s e r v i c e sp r o v i d e db yv e g e t a t i o na r eb e n e f i c i a lt op r o t e c t i n gl o c a le n v i r o n m e n t s i nt h i s s t u d y , a m o u n t so fc 0 2a b s o r b e d , 0 2r e l e a s e d , h e a ta b s o r b e dt h r o u g ht 】 a n s p i r a t i o n , s 0 2 r e d u c e d , d u s tr e t e n t i o n , n o i s er e d u c t i o na n dh e a l t hc a r eh a v eb e e ns e l e c t e da sm a i n v a r i a b l e so fs t u d y t h e s ei n d e x e sa l l o wq u a n l i t a t i v ea s s e s s m e n to fe c o l o g i c a ls e r v i c e s b a s e do nt h el e a fa r e aa n dg i s d u r i n gt h ef i e l dw o r ki nw u g a n gi n d u s t r i a ld i s t r i c t s g e n e r a l l y , t h ei d e n t i f i e di n d e x e sw e r ec a l c u l a t e df r o mt h eo b s e r v e dd a t ac o l l e c t e di n f i e l ds u r v e y t h ev e g e t a t i o nq u a n t i t yo fl e a fa r e aw a so b t a i n e dt h r o u g hi n v e s t i g a t i o no f s y n u s i a ( n o 2s y n n s i ad e v i s e db yh g a i n si n1 9 1 s t r u c t u r ea n dc o v e r i n g , l e a fa r e a i n d e x ( l d a l lt h ei n d e x e sw e r ec a l c u l a t e db a s e do nt h ee s t i m a t e dl e a fa r e a t h i sw a s c o m b i n e dw i t ha l la s s e s s m e n to fv a l u et h r o u g hb r o u g h tb yt h ee c o s y s t e m t h ei n d u s t r i a l d i s t r i c t so fi n t e r e s ti n c l u dc 0 2a b s o r p t i o nw i t ht h ec a r b o nt a xm e t h o d , 0 2r e l e a s ew i t h t h es h a d o wp r i c em e t h o d , h e a ta b s o r p t i o nb yt r a n s p i r a t i o ni ns h u n n e rw i t ht h e s u b s t i t u t i o no fe l e c t r i c i t y , s 0 2a b s o r p t i o na n dd u s tr e t e n t i o nw i t ht h em a r k e tv a l u a t i o n m e t h o d , n o i s er e d u c t i o na n dh e a l t hc a r ew i t ht h er e s u l tr e f e r e n c e t h ee c o l o g i c a lv a l u e o fd i f f e r e n tr c g i o na n dd i f f e r e n ts t r u c t u r et y p eo fg r e e n l a n di nu r b a ni n d u s t r i a la r e a s w e r ee s t i m a t e db ym e a s u r i n gt h ee c o l o g i cb e n e f i tp e ru n i t t h er e s u l t ss h o w e d ： ( 1 ) t h el u o fs y n u s i ai sd i f f e r e n ta n di ti sd e t e r m i n e db yt h el uo fo r n a m e n t a l p l a n t sw h i c hc o m p o s e dt h es y n u s i a , a n dt h e 瑚o fu r b a no r n a m e n t a lp l a n td e p e n d sn o t m e r e l yo nt h es i n g l el e a fa r e a , a l s oo nt h es h a p eo ft r e ec r o w na n dt h ei n t e n s i v ed e g r e e o fb r a n c h e sa n dl e a v e s a c c o r d i n gt ot h el a is i z eo fd i f f e r e n ts y n u s i a , t h es e q u e n c ew a s a sf o l l o w s ：h e d g e ( 1 3 6 2 ) e v e r g r e e ns h m b ( 1 1 舢 d e c i d u o u sb r o a d - l e a v e da r b o r0 0 7 5 ) e v e r g r e e nb r o a d l e a v e da r b o r0 0 0 7 ) h e r b ( 7 6 1 ) c o n i f e r o u sa r b o r ( 6 6 1 ) d e c i d u o u ss h r u b 佑7 8 ) ( 2 ) t h el e a fa r e av e g e t a t i o nq u a n t i t yo fg r e e n l a n di sd e t e r m i n e db yt h ea r e ao f g r e e n - l a n da n dt h el a jo fm a i no r n a m e n tp l a n t sa n dt h el e a fa r e av e g e t a t i o nq u a n t i t yo f w u g a n gi n d u s t r i a ld i s t r i c t sw a s1 2 5 8 8 2 3h m 2 o ft h e m ，t h em a j o r i t yw a so fa r b o r d e c e n t a n dt h el e a fa r e av e g e t a t i o nq u a n t i t yw a st h eh i g h e s ti nd i f f e r e n ts y n u s i a t h e e v e r g r e e na n dd e c i d u o u sa r b o r sw e r e2 8 3 4 1 2h m 2a n d4 2 6 3 4 9h m z ，w h i c ho c c u p i e d 2 2 5 1 a n d3 3 8 7 o fl e a fa r e av e g e t a t i o nq u a n t i t y ，r e s p e c t i v e l y t h eg r e e n - l a n da r e 华中农业大学博上学位论文 d o m i n a t e db ya r b o r + s b r u ba n da r b o r + s h r u b + h e r bt h a to c c u p i e s3 4 6 5 a n d3 3 4 0 o f g r e e n l a n da r e aa n d 3 3 4 8 3 3 4 3 o fl e a fa r e a , r e s p e c t i v e l y ( 4 ) t h ee c o l o g i c a lb e n e f i t so fg r e e n - l a n dm a i n l yd e p e n d e do nt h ea m o u n to fg r e e n s p a c e t h ec a p a c i t yo ft h ee c o l o g i c a l s e r v i c eo f p l a n tw a sd e t e r m i n e db yt h e e n v i r o n m e n tf a c t o r , t h ep h y s i o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i co fp l a n ta n dl e a fs u r f a c ea sw e l la s b yt h es t r u c t u r eo ft r e eo r o w n s i n c et h es y n u s i a sw e r ec o m p o s e db yv a r i o u sp l a n t sw i t h d i f f e r e n tc a p a c i t y , t h e i re c o l o g i c a lb e n e f i t sw e r ed i f f e r e n t t h et r a n s p i r a t i o nr a t eo fh e r b w a sh i g h e s ti ns u m m e ra t2 3 3m m 0 1 m - 2 s - 1i n a l ls y n u s i a t h et r a n s p i r a t i o nr a t eo f e v e r g r e e nb r o a d - l e a v e da r b o ra n de v e r g r e e ns h r u bw a ss m a l l ，w h i c hw a s1 0 7m m 0 1 m 一s ja n d1 1 6m m 0 1 m - 2 s 一r e s p e c t i v e l y t h ea b i l i t yo fs 0 2r e d u c t i o na b s o r b e db y e v e r g r e e nb r o a d - l e a v e da r b o rw a st h ch i g l l e s ti na l ls y n u s i a sa t1 6 1 0 4g m - z a - 1 ，w h i l e t h a to fd e c i d u o u ss h r u bw a st h el o w e s ta t0 2 1 5 2g m - 2 a 1 a n dt h ea b i l i t yo fd u s t r e t e n t i o no fe v e r g r e e ns h r u ba n dd e c i d u o u ss h r u bw a ss t r o n g e r , w h i c hw a s0 8 0 2 6 g m z d 。1 a n d0 8 5 6 8g m - z d 。r e s p e c t i v e l y , w h i l et h a to ft h eh e r b a c e o u sp l a n tw a st h e w e a k e s ta t0 2 5 0 1g m - 2 d i ( 4 ) i n2 0 0 4 ，t h ea m o u n to fc 0 2a b s o r b e d , 0 2r e l e a s e d ，s 0 2a b s o r p t i o na n dd u s t r e t e n t i o nr e d u c e db yg r e e n l a n di nw u g a n gi n d u s t r i a ld i s t r i c t sw e r e1 6 8 0 7 x l o ，t a 1 1 2 0 6 5 x 1 0 3t a 1 ，1 0 6 7 8t a 1 ，2 8 8 4 5 1t - a l a n d2 5 2 3 4 2 1t a 1 ，r e s p e c t i v e l y a n dt h e a m o u n to ft h o s ep e ru n i ta r e aw e r e1 4 0 8 5k g m - 2 a - 1 ，1 0 1 1 1k g - m - 2 a - 1 ，8 9 5 0g m - 2 a - 1 a n d 2 1 1 5k g m - z a - 1 r e s p e c t i v e l y w h i l et h ea m o u n to fh e a ta b s o r p t i o nb yt r a n s p i r a t i o ni n s u m m e rw a s2 5 6 3 x 1 0 9k j a 1a n dt h a to fp e ru n i ta r e aw a s2 1 4 7 9 5 1k j m - 2 a - 1 ( 5 ) i n2 0 0 4 ，t h et o t a lv a l u eo fe c o l o g i c a lb e n e f i t so fg r e e n - l a n di nw u g a n g i n d u s t r i a ld i s t r i c t sw a s2 7 3 ，3 8 6 ，0 0 0y u a n a m o n gt h e m ，t h ev a l u eo fc 0 2a b s o r b e dw a s t h eh i g h e s ta t2 0 9 ，2 4 0 ，9 0 0y u a na n dt h ev a l u eo f $ 0 2r e d u c t i o nw a st h el o w e s ta ta b o u t 6 4 , 1 0 0y u a n t h ed i f f e r e n c eo fe c o l o g i c a lv a l eo fp e ru n i tg r e e n - l a n da r e aa m o n g d i f f e r e n tr e g i o n si ss m a l l 。a n di tw a sb e t w e e n2 2 3 1 0y u a n m - 2 a - 1 2 3 2 9 0y u a n m - 2 a a m o n gt h e7s t r u c t u r a lt y p e sg r e e nl a n d ，t h ee c o l o g i c a lv a l u eo fp e ru n i ta r e ao ft h e s h r u b + h e r b , t h ea r b o r + s h r u ba n dt h ea r b o r + s h r u b + h e r bw a sr e l a t i v e l yh i g h , i na b o v e2 0 y u a n m - 2 a - 1 ，t h a to ft h eh e r b a c e o u sw a st h el o w e s t ，o n l y1 0 6 4 2y u a n m - 2 a 一 ( 6 ) t h ee f f e c t i v em e a s u r et oi n c r e a s et h ee c o l o g i c a lv a l u eo fu r b a ng r e e n l a n d i n c l u d ee n l a r g i n gt h eg r e e nc o v e ra r e aa n da n di n c r e a s i n gt h el e a fa r e av e g e t a t i o nq u a n t i t y p e ru n i ta r e ai ni n d u s t r i a ld i s t r i c t sp l a n t i n g t h eo n em e a s u r ew a sm o s tp r o b a b l ee n l a r g i n g t h eg r e e nc o v e ra r e aa n di n c r e a s i n gt h ev e r t i c a lg r e e n i n g , t h eo t h e rm e a s u r ew a sp l a n t i n g t h es p e c i e sw i t hb e t t e ra d a p t a t i o na n db e t t e re c o l o g i c a le f f e c tb a s e do nt h ef u n c t i o no f g r e e n l a n d a tt h es a m et i m e ，t h es t r u c t u r a lt y p eo ft h es h r u b + h e r b ，t h ea r b o r + s h r u ba n d t h ea r b o r + s h r u b + h e r bs h o u l dc o n f i g u r et oi n c r e a s et h ev e g e t a t i o nq u a n t i t yp e ru n i ta r e a 城市工业区绿地生态服务功能的计量评价 t h e n , t h ee c o s y s t e m 洲i c e so fg r e e n l a n dw i l lb ee n h a n c e da n dt h ee n v i r o n m e n tq u a l i t y o fi n d u s t r i a ld i s t r i c t sw i l lb ei m p r o v e d k e yw o r d s ：u r b a ng r e e n - l a n d ；e c o s y s t e ms e r v i c e s ；v e g e t a t i o nq u a n t i t y ；s y n u s i a ； q u a n t i t a t i v ea n a l y s i s 华中农业大学学位论文独创性声明及使用授权书 学位论文 霆 如需保密，解密时间年 月日 是否保密 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华中农业大学或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材科，指导教师对此进行了审定与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中做了明确的说明，并表示了谢意 研究生签名： 胃茗 时间：7 r 年j 月碜日 签名日期：刃年f 月玛日签名日期：3 初年月m 日 注：请将本表直接装订在学位论文的扉页和目录之间 城市工业区绿地生态服务功能的计量评价 1 前言 1 1 研究目的和意义 随着科学技术的进步，人们在享受着科学技术所带来的巨大利益的同时，科学 技术跨越式地发展所带来的负效应也日益显现，生态环境越来越凸现出其脆弱的一 面。现代人类在改造自然发展生产的过程中，正面临着严峻的生态环境恶化所带来 的全球性生态危机：环境污染、温室效应、臭氧层破坏、植被破坏、水土流失、酸 雨、土地盐碱化、资源消耗等，人类生存的生态环境正面临着严重的威胁。长期以 来，人们误以为生态系统所提供的生态服务功能是用之不尽的。随着人类对自然生 态系统的无节制开发利用，导致生态系统遭到严重破坏，生态系统所提供的生态服 务功能正在迅速衰退。资源无价和生态系统服务功能无价贯穿在整个国家的资源核 算体制中，严重阻碍了人们对生态系统服务功能的全面和深入了解( 欧阳志云和李 文华，2 0 0 2 ) 。 2 0 0 1 中国可持续发展战略报告指出，随着经济的增长，中国目前 的环境质量仍处于“局部改善，整体恶化”的状态，经济的快速发展不应也不能以 破坏生态环境为代价。国家环保总局于2 0 0 0 2 0 0 2 年在对我国生态现状的调查与评 估中指出，我国生境破碎化程度高，森林、草地、湿地等生态系统结构趋于简单或 不合理，自我调节能力不断下降，生态系统调节气候、涵养水源、保持水土、防风 固沙、调蓄洪水、净化空气、维持生物多样性等生态服务功能降低( 国家环保总局， 2 5 ) 。 人类在遭受到由于自然生态系统被破坏所带来的大自然一次次的报复后，开始 重新审视生态系统服务功能的价值。因此各个国家都陆续根据自己的情况开展了有 关生态系统方面的研究，并随着研究的深入，人们发现生态系统对于人类的作用越 来越重要，因为生态系统能够为人类提供各种各样的包括直接和间接的服务功能。 d a i l y ( 1 9 9 7 ) 指出森林生态服务功能是人类生存与现代文明的基础，科学技术能影 响生态服务功能，但不能替代自然生态服务功能。c a i r n s ( 1 9 9 7 ) 认为生态系统服务 功能是指对人类生存及生活质量有贡献的生态系统产品和生态系统功能。可以说没 有地球这个生态系统所提供的服务功能作为基础，人类就不可能存在和持续发展。 l i m b u r g 等( 2 0 0 2 ) 认为，赋予生态系统服务功能价值既是因为其对人类的持续发 展至关重要，也是因为人类文明和情感需要。我们的地球能否可持续发展是各国政 府、社会团体和科学家们非常关注的热点问题，闯题的最终解决在很大程度上取决 于人类对生态系统服务功能价值的正确认识( 陈仲新和张新时，2 0 0 0 ) 。c o s t a n z a 等 人( 1 9 9 7 ) 在 n a t u r e ) 上发表论文认为，生态系统和自然资源直接或间接地为人 类的福利做出了巨大作用，这种服务于人类的作用应赋予经济价值。他们经过计算 得出整个地球生物圈每年所提供的生态服务价值为1 6 x l 矿- - 5 4 x 1 0 5 亿美元，而当 时全世界的国民生产总值年均仅为1 8 x 1 0 5 亿美元( c o s t a n z a r ，1 9 9 7 ) 。 华中农业大学博士学位论文 在经济快速发展的今天，世界上许多国家己把生态系统的服务功能纳入到国民 经济的核算中来。联合国国民核算手册一环境经济综合核算2 0 0 3 ( 简称s e e a ) 中指出，生态系统以一系列服务的形式为人类提供间接使用收益，包括净化污浊的 空气、水和土壤、太阳辐射的防护、调节地质化学循环等等，并将生态系统作为第 三大类环境资产进行核算。张颖( 2 0 0 4 ) 指出国内生产总值g d p ( g r o s sd o m e s t i c p r o d u c t ) 在反映经济发展的同时，没有反映它所带来的资源耗减和环境损失的代价。 绿色g d p 是扣除了自然资产( 包括资源、环境) 损失之后的新创造的真实国民财富 的总量指标。要实现我国经济的可持续发展，加强资源、环境核算，建立我国以绿 色g d p 为核心指标综合环境经济核算制度是一项紧迫和重要的任务，而森林的绿色 g d p 核算是绿色g d p 核算的重要组成部分。 工业革命以来，工业生产和自然过程已向大气中排放大量的c 0 2 、c o 、n o 。 对环境污染威胁最大的工业污染气体的成分主要是悬浮颗粒物、c o 、c 0 2 、s o , 、 n o i 和h f 等污染物，这些有害气体进入大气圈，带来了一系列危及人类生存的严 重后果。直接和间接经济损失就更难以统计。有关资料显示，我国每年排入大气中 的烟、粉尘达4 3 0 0 万吨，s 0 2 达1 7 9 5 万吨( 吴人韦，1 9 9 9 ；梁滨等，2 0 0 5 ) 。城市 是以非农业人口为主，具有较大密集人口，建筑群与交通、工业、商业体系的综合 功能居住地，其本质是人类为了满足生存与发展的各种需要，对各种物质资料和文 化形态加工利用而创造的环境。这一本质特征也决定了城市环境的恶劣现状：拥挤 的交通，污染了的空气，嘈杂的噪音等等。并且城市中由于工业企业的存在，这些 企业在生产过程中，产生了大量的s 0 2 、h f 、c 1 2 、n o 。、粉尘等大气污染物，使城 市居民的工作生活环境恶化，身体健康受到危害，因而，城市环境问题越来越被人 们重视。 2 1 世纪的城市将是生态城市，没有城市的生态化就没有城市的现代化，就不可 能是一个环境良好的城市。生态城市建设的一个重要内容就是拥有充足的绿地，城 市绿化是改善城市生态环境的重要措施，是社会进步的标志，是人类经济发展到一 定阶段的需要。城市中的绿地不仅给城市居民提供精神与视觉上的享受，更重要的 是由于城市绿地的生态服务功能的发挥，大大改善了城市居民生存空间的质量，提 高了城市居民的生活质量。城市绿地是城市生态系统的重要组成部分，它以自然要 素为主体，在改善环境质量、维持碳氧平衡方面具有不可替代的作用，故有“城市 的肺”之称。许多研究表明城市绿地具有维持空气碳氧平衡、净化空气、水体、土 壤、改善小气候、滞尘、减噪、减灾等环境效益，以及增加经济收入等经济效益和 陶冶情操、改善心理健康等社会效益( 周红妹等，2 0 0 2 ；鲍淳松等，2 0 0 1 ；李丹燕， 1 9 9 9 ；d a ns u l l i v a n ，2 0 0 2 ) 。有资料表明，现代大工业城市每人需要1 4 0m 2 的园林 绿地，才可以维持城市二氧化碳和氧气的平衡( 魏斌等，1 9 9 7 ) 。大连市环保局1 9 9 3 年与1 9 9 9 年市区大气污染物监测数据表明，由于大规模绿化，1 9 9 9 年大连城区的 自然降尘、悬浮微粒、二氧化硫等污染物分别比1 9 9 3 年降低了3 0 左右，这些指标 2 城市工业区绿地生态服务功能的计量评价 的降低，至少为大连市节省了2 0 亿元的环保费用。哈尔滨市随着绿地面积的逐年增 加，环境保护的投资也在逐年下降( 陈继红，2 0 0 5 ) 。利用城市绿地的生态服务功能 来改善城市环境质量，特别是城市工业污染区的环境质量，其作用是长期的，效果 也很突出。城市绿地虽然不生产有形的木材产品，但其发挥的生态服务功能是被城 市居民时刻享用的，是对健康有益的，因而对其生态服务功能进行计量评价能让人 们更深入的了解绿地的功能。 城市工业区是城市环境恶化的一个重要污染源，其自然景观退化严重、土地开 发强度大、环境条件恶化，生态系统极为脆弱，其生态系统的调控主要依赖于绿地 的生态服务功能。在寸土寸金的城市环境中，要在有限的土地资源上实现城市绿地 的空间结构优化和合理的布局，并及时地掌握城市园林绿地动态变化，使绿地充分、 有效地发挥其生态、社会和经济效益就显得尤为重要。并且政府在投资绿地建设时 需要考虑园林绿地在改善城市环境上究竟发挥了多大的生态价值，便于效益核算和 投资决策；企业也希望从投资绿地建设中获得经济补偿；园林绿化部门在进行绿地 植物配置时，也要考虑具体环境条件下园林植物的生态功能因此，开展城市园林 绿地生态服务功能的计量研究，能为实现城市绿地的空间结构优化和合理的布局提 供科学的参考依据，有利于缓解政府及企业投资目标与绿地建设目标的矛盾，对促 进城市生态环境改善。支撑城市可持续发展有着重要意义。 本研究以武钢工业区为对象，在绿地g i s 建立的基础上，定量研究了城市工业 区绿地的生态服务功能及其经济价值，以期为城市绿地群落配置和工业区的绿化树 种的选择提供基础，并为政府、企业的投资决策和城市的可持续发展提供科学依据 和参考。 1 2 生态系统服务功能研究进展 1 2 1 生态系统服务功能的内涵 人类社会生存和发展离不开生态环境的支持， “s t u d yo fc r i t i c a le n v i r o n m e n t p r o b l e m s ”中首次使用“e c o s y s t e ms e r v i c e ”( 生态系统服务功能) 一词来描述生态 环境对人类社会的这种支持作用( 李文华等，2 0 0 2 ) 。1 9 9 9 年，d a i l y 等将生态系统 服务功能的定义更加明确化，表述为：e c o s y s t e ms e r v i c e sr e f e r s t oar a n g e o f c o n d i t i o n s a n dp r o c e s s e st h r o u g hn a t u r a le c o s y s t e ma n dt h es p e c i e s ，t h a ta r ep a r to ft h e m ，h e l p s u s t a i na n df u l f i l lh u m a nl i f c 。生态系统服务功能的内涵可以包括有机质的合成与生 产、生物多样性的产生与维持、调节气候、营养物质贮存与循环、土壤肥力的更新 与维持、环境净化与有害有毒物质的降解、植物花粉的传播与种子的扩散、有害生 物的控制、减轻自然灾害等许多方面( 欧阳志云等，2 0 0 0 ) 在联合国国民核算 手册一环境经济综合核算2 0 0 3 3 中有三种生态系统资产：陆地生态系统、水生生态 系统和大气生态系统，其中每一种生态系统资产可以进一步细分。有些生态服务是 3 华中农业大学博上学位论文 三大系统都有的，而有些生态服务只能由某些生态系统提供，根据需要可以进一步 分解生态系统类目，以识别某一具体的环境生态系统所提供的服务。并对各种服务 分别进行统计核算( s e e a2 0 0 3 ) 。最新的并且得到国际广泛认同的生态系统服务 功能的分类系统是d q m a i 作组提出的分类方法( m a ，2 0 0 3 ) 。根据m i l l e n n i u m e c o s y s t e ma s s e s s m e n t ) 的划分，生态系统服务功能具体包括下述内容( 郑华，2 0 0 4 ) ( 见图1 ) 。 生态系统服务功能 e c o s y s t e ms e r v i c e s 工 ilii 1 产品提供功能2 调节功能 3 文化功能4 支持功能 p r o v i s i o n i n gs e r v i c e sr e g u l a t i n gs e r v i c e s c u l t u r a ls e r v i c s s u p p o r t i n gs e r v i c e s iiil 食品和纤维空气质量调节 文化多样性初级生产 木材气候调节 精神和宗教价值产氧 燃料水资源调节 知识系统土壤形成 药品侵蚀控制教育价值 氯循环 观赏和环境用植物遗水质净化灵感水循环 传基因库 废弃物处理 美学价值生境提供等 淡水 人类疾病控制 社会关系 水能等生物控制 感知 授粉 文化遗产价值 风暴控制等休闲旅游等 图1 生态系统服务功能类型划分( m 气2 0 0 3 ) f i g 1c l a s s i f i c a t i o no f e c o s y s t e ms e r v i c e s ( 2 0 0 3 ) 1 2 2 生态系统服务功能的计量评价 生态系统服务功能计量研究是指在特定尺度下对生态系统为人类提供的服务 进行定量研究( 赵同谦，2 0 0 4 ) ，并将生态系统的服务功能进行货币化，从而使我们 更加明确生态系统服务功能的意义和重要性，并且将研究重心从“生态争论”转移 到经济评价上来( h e r e n d e e n ，1 9 9 8 ) 。1 9 9 7 年，美国生态学会由d a i l y ( 1 9 9 7 ) 负责 的研究小组对生态系统功能进行了系统的研究，同时还分析了不同地区森林、湿地、 海岸等生态系统服务功能计量评价的近2 0 例实例。1 9 9 7 年美国马里兰大学的 c o s t a n z a 等人对1 9 9 4 年的整个地球生物圈的生态服务功能进行了尝试性价值估算， 他们选取了1 7 类生态系统服务功能( 表1 ) ，得出其价值量平均每年为3 3 x 1 0 ”u s d ， 为当年全球国民生产总值( g n p ) 的1 8 倍( c o s t a n z a ，1 9 9 7 ) 。但c o s t a n z a 在他的 4 城市工业区绿地生态服务功能的计量评价 论文中同时也客观的承认了他们的工作只是静态地描述了生态服务功能价值的瞬时 状态( 周敬宣等，2 0 0 4 ) 。 表1 生态系统服务及功能指标( c o s t a n 盟等，1 9 9 7 ) t a b l ele c o s y s t e ms e r v i c e sa n di t si n d e x 5 华中农业大学博上学位论文 b o u m a n s 等( 2 0 0 2 ) 着眼于生态系统产品和服务及其对维持人类福利贡献机制 的模拟研究，基于s t e l l a 软件开发了全球生物圈复合模型“g u m b o ( ag l o b a l u n i f i e dm e t a m o d e lo f t h eb i o s p h e r e ) ”，用于模拟全球尺度的社会、经济和生物物理系 统之间的复杂的、动态的内在联系，该模型包括9 3 0 个变量，其中状态变量2 3 4 个， 参数1 7 1 5 个，利用该模型模拟了不同假定发展模式( 技术发展、投资战略和其它因 子) 下未来发展情景，并对每种情景下生态系统服务功能的相对价值进行了评价， 得出了2 0 0 0 年全球生态系统服务功能的价值约为世界生产总值( g w p ) 的4 5 倍的 评价结果。f a r b e r 等人( 2 0 0 2 ) 对生态服务功能计量评价研究中的一些经济学和生 态学概念进行了系统的阐述和辨析，他们认为，生态学和经济学的价值衡量常