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文档简介

摘要生态退化、自然资源的浪费与枯竭、耕地的减少与抛荒等等这些在城市化发展过程中凸显出的生态问题都表明了一个问题,即城市的城镇化发展与自然资源的消耗是互相矛盾的两个方面,自然资源的承载能力制约着城镇化的发展。2014年,国家发布了文件《国家新型城镇化规划(2014-2020年)》,在文件中明确规定,城镇化的空间布局模式和城镇的规模结构大小都必须依据当地资源环境的可承载能力和生态环境的可承载能力来进行合理的构建和优化,因此,对城市空间的承载能力研究有利于健康合理的规制城镇化的发展。城市公园作为城市空间布局的一个重要部分,对其承载能力的研究有助于判断其和城市发展需求的匹配度,有助于合理的构建健康的城镇化空间布局,也能够为城市公园的开发、建设和管理提供理论依据。本次研究在综述了国内外有关承载力研究的相关经验和成果的基础上,选取综合评价法和生态系统服务评价法对合肥市庐州公园的承载力状况进行研究。选取构建了合肥市庐州公园的承载力评价指标体系,从生态承载、空间承载、设施承载、社会承载和生态系统服务方面对公园的承载能力进行研究和评价,研究的结果如下:庐州公园的日承载力为14497人次,年承载力约为1203251人次,承载率为0.58;公园的生态系统服务总价值量为15471.31万元人民币,每公顷的生态系统服务价值量为483.48万元人民币。研究结果表明合肥市庐州公园的承载能力在正常负荷范围之内,对其影响较大的因素是空间和设施两方面;公园的单位面积生态系统服务价值量占合肥市单位面积国内生产总值的5.88%,对合肥市的生态经济发展有一定的促进作用。针对合肥市庐州公园承载力的研究结果,从设施、建设和管理三方面对庐州公园的承载力发展提出调控建议,从公园建设发展和生态保育方面对庐州公园的生态系统服务功能方面提出建议与改进措施,促进庐州公园生态游览与社会经济的发展的协调性,为城市公园的健康有序发展提供参考依据,有利于更好的构建合肥市健康化的城镇空间布局。关键词:合肥市庐州公园;承载力研究;生态系统服务功能评估AbstractEcologicaldegradation,thewasteofnaturalresourcesanddriedupandthecultivatedlandreductionandpastureland,andsoonthesehighlightsintheprocessofurbanizationdevelopmentofecologicalproblemsshowthatthequestion,namelytheurbandevelopmentofurbanizationandtheconsumptionofnaturalresourcesisthetwocontradictoryaspects,thecarryingcapacityofnaturalresourcesrestrictsthedevelopmentofurbanization.In2014,thestateissuedthedocumentsofthenationalnewurbanizationplanning(2014-2020),specifiedinthefile,thespatiallayoutpatternofurbanizationandurbanscalestructuresizemustbebasedonlocalresourcesandenvironmentcarryingcapacityandecologicalenvironmentcarryingcapacityfortheconstructionofareasonableandoptimized,thus,researchoncarryingcapacityoftheurbanspaceisconducivetothedevelopmentofhealthyandreasonableregulationofurbanization.Asanimportantpartoftheurbanspatiallayout,theresearchonthecarryingcapacityofurbanparksishelpfultojudgethematchingdegreebetweenthemandthedemandsofurbandevelopment,toreasonablybuildahealthyurbanizationspatiallayout,andtoprovidetheoreticalbasisforthedevelopment,constructionandmanagementofurbanparks.Onthebasisofsummarizingtheexperiencesandachievementsoftheresearchonthecarryingcapacityathomeandabroad,thecomprehensiveevaluationmethodandtheecosystemserviceevaluationmethodwereselectedtostudythecarryingcapacityofluzhouparkinhefeicity.Thecarryingcapacityevaluationindexsystemofluzhouparkinhefeicityisconstructed,andthecarryingcapacityoftheparkisstudiedandevaluatedfromtheaspectsofecologicalcarryingcapacity,spatialcarryingcapacity,facilitycarryingcapacity,socialcarryingcapacityandecosystemservices.Theresearchresultsareasfollows:Thedailycarryingcapacityofluzhouparkis14,497,andtheannualcarryingcapacityisabout1203,251,andthecarryingcapacityis0.58.ThetotalvalueofecosystemservicesintheparkisRMB154,713,100yuan,andthevalueofecosystemservicesperhectareisRMB4,834,800yuan.Theresultsshowthatthecarryingcapacityofluzhouparkinhefeicityiswithintherangeofnormalload.Thevalueofecosystemservicesperunitareaoftheparkaccountsfor5.88%oftheGDPperunitareaofhefei,whichplaysacertainroleinpromotingtheeco-economicdevelopmentofhefei.OntheresultsofthebearingcapacityofLuZhouparkinhefeifromthefacilities,constructionandmanagementofthebearingcapacityofthethreesidesfacingLuZhouparkdevelopmentadjustmentsuggestionisputforward,fromtheaspectsofparkconstructiondevelopmentandecologicalconservationecosystemservicefunctionofLuZhouparkputforwardSuggestionsandimprovementmeasures,promoteLuZhouecologicalsightseeingparkandcoordinationofsocialandeconomicdevelopment,providessomereferencesfortheforthehealthyandorderlydevelopmentofcityparks,tobuildbetterhealthinhefeiurbanspacelayout.Keywords:Luzhoupark;Carryingcapacityevaluation;Ecosystemservicefunctionassessment目录TOC\o"1-5"\h\u14213第一章文献综述 761111.1相关概念 7174121.1.1城市公园 788761.1.2承载力 7157101.1.3生态服务功能 8270021.2承载力研究进展 8204831.2.1承载力国外研究进展 8321291.2.2承载力国内研究进展 9114321.2.3承载力评价方法 1010110自然植被净第一性生产力估测法 1020621生态足迹法 1112633状态空间法 1216634生态系统服务评价法 1227190综合评价法 13234461.3生态系统服务功能研究进展 1481691.3.1生态系统服务功能国外研究进展 14108861.3.2生态系统服务功能国内研究进展 15248631.3.3生态系统服务功能评价方法 1525206能值分析法 1613757物质量评价方法 168697价值量评价方法 1610047第二章引言 1712572.1研究背景 172972.2研究目的和意义 18296032.2.1研究目的 18127282.2.2研究意义 1854662.3研究内容与方法 18136972.3.1研究内容 19178802.3.2研究方法 1932292.4技术路线 2012897第三章承载力评价及生态系统服务价值评估体系构建 20283003.1承载力评价指标体系的构建 2078303.1.1承载力评价指标的选择 21230443.1.2承载力评价指标体系的确立 2165383.1.3承载力评价指标体系的权重确定 24184873.1.4承载率测算 24277513.2生态系统服务价值评估体系的构建 24182693.2.1生态系统服务价值评估指标的构建 2478153.2.2生态系统服务价值评估指标体系指标货币转换公式 255769固碳释氧服务功能评价 2527906气候调节服务功能评价 2714473环境净化服务功能评价 272513涵养水源服务功能评价 2722605景观游憩服务功能评价 2819471人居环境服务功能评价 298348科研宣教服务功能评价 2927437地方文化服务功能评价 29275813.3城市公园植物基础数据库 2924179第四章合肥市庐州公园承载力分析 30106414.1合肥市庐州公园概况 3074644.1.1地理区位概况 30183054.1.2自然环境概况 3127975地形地貌概况 3127975气候水文概况 3227975植物资源概况 32125284.1.3旅游发展概况 3273534.2合肥市庐州公园承载力计算与分析 32297004.2.1生态承载力计算与分析 328543水体生态承载力 328543大气生态承载力 32138364.2.2空间承载力计算与分析 3315991建筑空间承载力 3315314室外游憩空间承载力 33543游览道路空间承载力 34116574.2.3设施承载力计算与分析 35174164.2.4社会承载力计算与分析 35151734.3评价结果 36221604.4评价结果分析 3711804第五章合肥市庐州公园生态系统服务功能价值评估 37260775.1调节功能评估 3749605.1.1固碳释氧服务功能评估 3773475.1.2气候调节服务功能评估 38231865.1.3环境净化服务功能评估 3895005.1.4涵养水源服务功能评估 38174035.2供给功能评估 3828385.2.1景观游憩服务功能评估 38115405.3支持功能评估 39311985.3.1人居环境服务功能评估 39289605.4文化功能评估 39206445.4.1科研宣教服务功能评估 3919615.4.2地方文化服务功能评估 39126995.5评估结果 3960705.6评估结果分析 4017295.6.1价值构成分析 40117725.6.2结果分析 414578第六章结论与思考 41300446.1结论 4124556.2讨论与建议 433168参考文献 45第一章文献综述1.1相关概念1.1.1城市公园《公园设计规范》对城市公园的概念界定如下:城市公园是服务设施相对完善、绿化环境质量良好的公共绿地,为公众提供观光、休闲、观赏、体育锻炼、科学文化普及、教育等活动。在国际的城市规划概念体系中,对城市公园并没有明确的分类和规定,而是将城市公园纳入到城市开放空间的概念体系中的[1]。对城市公共开放空间的定义是:城市公共开放空间即城市原有的自然生态景观或者由人工布置和建造的具有美化环境、供人游览观赏的、有一定的人文历史价值的城市综合系统。基于上述定义,结合合肥庐州公园的实际情况,本文认为,城市公园可以被定义为将休闲和娱乐相结合,集自然生态、园林景观和文化娱乐、避难防灾为一体,为城市居民提供自然环境和人文景观的城市绿化用地。城市公园建设对促进城市健康有序发展起到了很大的作用,是城市增加绿地面积、改善城市自然风貌的主要功能用地。1.1.2承载力承载力承载力从建筑领域被引入到区域系统并逐渐应用到生态学中,最初的含义是对某一个种群在一个特定的环境条件中能够持续存在的最大的数量。环境承载力环境承载力是承载力的派生概念。其含义是指某一个区域系统在一定的时期和一定的条件下能够维持人类的生活生产活动的荷载能力的一个阈值。生态承载力生态承载力(Ecologicalcarryingcapacity,ECC)是指一个区域生态系统在保持自身可持续发展的同时,所能承载的人类社会活动的最大价值。空间承载力空间承载能力(Spacecarryingcapacity,SpCC),是承载力的类型之一,它是通过对空间资源供人们使用的面积进行计算的一种承载能力。设施承载力设施承载能力(Facilitycarryingcapacity,FCC)是承载力的种类之一,是指生态区域系统范围内的基础设施所能够承受的最大游客使用量。社会承载力社会承载力(SocietyCarryingCapacity,SoCC)是承载力当中的一种非实际测量的能力,主要是针对游客在游览时的心理承受能力和公园景区的管理能力的可承受的最大使用量。1.1.3生态系统服务生态系统服务生态系统服务是指我们从生态区域系统中自觉或不自觉得到的服务的红利,换言之,是自然生态区域系统和其所有生物种类为人类生产生活需要的供给[2]。生态系统服务评价生态系统服务评价是承载力研究的一种方法,主要研究承载力的生态方面,又叫做生态系统服务功能价值评估,就是用多种方法对一个特定的区域生态系统所提供的各种生态服务功能的价值进行量化,通常以货币的价值量来判断。1.2承载力研究进展1.2.1承载力国外研究进展承载力最开始是建筑工程地质学的概念,它的含义是指地基对建筑物的负载能力,后被引用到生态学研究当中,主要是在区域系统的研究中使用,用来表示某种生态在一定环境和一定时间内的可以维持自身发展的可承受能力[3]。1906年,美国农业部在当年的年鉴中报道,植物工业局的J.S.Cotton在对美国西部主要牧场州的牧群超载调查报告中明确使用了“CarryingCapacity”一词。但实际上针对文章所写内容,用GrazingCapacity(载畜量)一词总结更为恰当[4]。1921年,Park和Burgess在第一次在《社会学导论》书中提到的承载能力的概念,并将其总结为在不损害牧场的条件下牲畜的最大持有数量[5]。1922年Hawden与Palmer第一次明确的阐述了生态承载力的概念[6],将其概括为“在不破坏牧场生态的情况下,牧场在一个特定时期的能够支持放牧的草场数量”。1940年,美国学者William首次提出了土地承载能力的概念,即土地生产和制造的前景取决于土地为人类提供衣服、食物、住所和交通工具的能力[7]。Odum于1953年首次将承载力研究与数学方程相结合,提出了承载力的新概念,即在特定环境和特定条件下,某个生物种群能够维持其自身安全生存所需要的最大阈值[8]。10年后,Lapage首次将承载力与旅游以及生态环境三个概念结合在一期进行研究,在其研究中创造性的提出了“旅游环境可容量”的概念。J.AlanWager1964年在总结前辈们研究成果的基础上第一次确切的提出并揭示了环境承载力这一概念,他认为环境承载力是某一个区域系统能够在一个很长的期限内稳定保持其提供的游憩质量的使用量的大小[9]。11年后,Bishop在《环境管理中的承载力》中提出了它对于环境承载力的想法,他认为环境承载力是一个地区能够永久承载的人类活动强度。1986年,Catton又扩展定义了“环境承载力”的概念。后来,许多的学者经过研究,将环境承载力拓展到生态承载力的领域,他们认为生态承载力是在特定的区域,能够维持自身区域环境下对人类社会经济活动的最大承载能力。1990年代,William和Wackemagel在研究中开创性的提出了了“生态足迹”一词,他们把对承载能力的研究从单一的生态系统元素转向对整个生态系统进行复合研究[10-11]。这也是承载力研究从单一因素转向整个生态系统综合研究的一个标志此后,国外对于承载力的研究开始渐渐转向了综合和复杂方向。2000年,Saveriades开展了一项关于城市旅游环境承载能力的研究。他从设施、资源、环境、经济和社会心理等方面进行了计算[12]。2009年,Mckeon等人计算了不同气候,不同时期下人类活动对承载力的影响变化[13]。回顾承载力的发展历史可以看出,国外对于承载力的研究,主要是从种群、资源环境、生态这写方面开展的,并从单一的针对某一个方面的研究渐渐转向了对多生态、多方面的综合计算。1.2.2承载力国内研究进展国内对于承载力的研究最初是从1990年代开始的,最早期的研究对于承载力的观点是认为其是一个环境的客观属性,是生态区域系统的荷载能力。1940年代,任美锷先生是我国最先意识到承载力研究作用的一个学者,他在四川省进行地理研究的过程中,以农作物生产力分布为切入点第一次测算了当地的土地承载能力。后来,到1986年,中国科学院联合了一些科研单位合作开展了针对中国的土地生产潜力和土地的人口承载量的研究,截止到目前,这还是中国范围内针对土地承载力方面进行的最全面最系统的研究[14]。1990年,杨贤智率先对生态承载力进行了研究,他将其定义为一个生态的基本的属性。认为生态承载力是生态区域系统针对外界的干扰破坏活动的稳固能力,也是对其自身功能和系统结构的一种客观反应,他还提出了生态承载力应该有广义的和狭义的不同[15]。王中根和夏军在1999年的研究中提出,生态承载力是一个区域的生态系统对当地人类社会经济生产生活做提供的支持能力[16]。王家骥在2000年针对黑河利于进行的承载力研究中提到生态承载力,他认为生态承载力是自然生态系统的自我调节恢复能力的一种客观的表现,我们可以用生态系统的最大荷载调节能力来表示生态承载力[17]。2001年,高吉喜在其书中表示,生态承载力涵盖资源、环境和社会经济调节三方面的能力,是在可持续发展理念下能够供给人类生产生活开展的最大能力[18]。张传国2002年扩展了生态承载力的概念,他率先的提出了生态、生产、生活三方面的承载能力,他讲生态承载力概括为一种生态区域系统自我调节和自我维持的能力[19]。杨志峰在2005年将生态系统健康的概念引入生态承载力的研究当中,并将生态承载力定义为一种自然生态系统维持保护其自身生态系统功能和健康的一种潜在的调节和恢复能力[20]。同年,齐亚斌提出承载力是一个地区生态系统物质组成和其结构的综合反映[21]。2007年王开运开提出承载力的研究和发展是给予可持续性理论上的研究,不是单一性的研究。他认为承载力是一定区域下一定时期内,在合理的资源开发利用和生态环境的自我调节以及不定的区域间物质交换的状况下,自然区域生态系统能够荷载的数量阈值[22]。沈渭寿2010年,在生态结构和功能领域方面提出了生态承载力的新定义,即在不破坏自然生态系统结构和功能情况下,生态自然系统地域外界对其的干扰破坏行动的能力[23]。2011年,谢高地从自然生态的角度指出承载力的概念,他说这种角度下的承载力是指特定的某种环境中某些生物种群能够欧保持自在存在的数量的最高极限[24]。2017年,徐卫华将承载力定义为生态系统提供服务功能、预防生态问题以及对区域生态系统健康安全的保护能力[25]。在2019年,李奥梦对生态系统服务功能和生态承载力进行了耦合协调分析,图示了区域经济发展与生态环境质量的协调发展[26]。国内的承载力研究理论和实践是建立在人类对自然生态环境和对人类社会的不断深入的认识和思考之上的,在此基础上,不同的阶段,不同的实际条件下,不同的研究方向,涌现出了不同的承载力的概念和研究理论。1.2.3承载力评价方法承载力的研究方向多样,研究区域的不同决定了承载力的研究会具有单一性、片面性和综合性的不同,故研究方法也是多样的,主要的研究方法有如下几种:自然植被净初级生产力估测法自然植被净初级生产力(NetPrimaryProduction,简称NPP)主要研究的是自然区域生态系统的自我修复能力。首先研究NPP模型的是Lieth,1975年,他综合考虑了植物的生理特征和生态习性,在两者综合的基础上建立了NPP模型,对自然生态系统的区域生态承载力进行分析测算[27]。后来,Ulitraker、Uchijima等在Lieth的研究基础上也进行了进一步的学习研究,综合构建了一些模型[28]。然而,我国对净初级生产力承载力的研究相对滞后。中国的自然植被初级生产力的研究基本采用周广胜、张新时的研究模型[29]。在对黑河流域生态承载力研究的基础上,王家骥提出,净初级生产力的计算结果必须反映生态系统的输出能力及其受到干扰破坏后的自我恢复能力,这是生态系统完整性和健康性的体现[17]。李金海理论分析了中国大陆所具有的典型的自然系统,确定了其NPP的基础值,建立了自然生态区域系统的生态承载力的最佳值体系,有针对性的提出了如何改善优化区域环境的生态承载能力,实现区域生态环境的可持续性发展。在此理论的知道下对河北声丰宁县的生态承载能力进行了测算分析[30]。NPP方法有有点也有缺点,NPP方法是通过对完整的生态系统的点化的参数来计算整体的生态承载力,这样的大范围上的小落脚点来计算存在的误差较大。因此,近年来,国外学者对净现值法进行了总结和提炼,在净初级生产力法的基础上梳理和研究了一种新的净现值法,即人类对净初级生产的占有,简称HANPP。这个方法是2002年Wackernagel为了针对人类对生态的影响而创造的新的研究方法,HANPP的含义是自然生态系统中绿色植物通过光合作用创造出的有机物的总量减去人类的生产生活所使用的部分之后的其余物质量[31]。这个方法将人类的人为干扰和破坏归属到承载力的测算当中进行量化,是一种能够对个人和国家两者进行相关性比较的方法,是一个综合性的社会性的生态承载力研究评价的指标[32]。通过把人类社会活动的影响所产生的植物生产能力的变化和整个自然系统中的有机物质能量流动变化进行量化测算,将土地承载力定性为一种科以计算的指标。生态足迹法生态足迹是一种生物学和物理学相结合的方法,最早由WilliamRees和Wackernagel在1990年提出。这种方法通过将土地面积进行量化作为研究的一种基础指标,将全部的资源和能量上的消耗以某种方法转变成可供测量的土地的面积进行测算,从而来确定自然生态区域系统所处的荷载情况,是一种衡量判断研究区的生态系统的土地资源的生产能力的方法,是判断可持续发展与否的一种方法。这种方法在1999年被引入中国进行研究[33-35]。生态足迹法是从需求侧和供给侧两方面对承载力进行评价研究的,用需求判断生态足迹的情况,用供给判断生态承载力的容量,在综合评价两方面的情况后,整体上对研究区域的生态系统可持续发展情况进行综合评价。在研究测算中,将研究区多样的资源和能量上的耗用情况分为6种不同类型的用地类型,并理论上假设这6种用地类型在空间和面积上是相互排斥,互不干扰的[34]。针对这6种类型对其土地面积的生态系统的产能进行测算,将测算结果与一个与当地实际情况相符合的平衡因子和一个当地测算的产量因子,综合得出研究区的生态承载力数值。将生态足迹测算值与生态承载力的测算值进行比较,大于承载力测算值则说明当地生态出现了赤字现象,供不应求,反之则是盈余,说明生态承载能力足够支撑当地的发展。这是一种反映自然生态系统被人类生产生活利用程度的指数方法。状态空间法状态空间法是空间几何学的一种常用方法,他是用定量的方式来表现系统的状态的一种方法,这种方法是用一个三维的轴来表示系统在不同状态下的状态空间向量,用承载状态的点表示生态区域在特定时间内的各种负荷状态,用状态的原点和系统中的点的向量大小来判断该区域的自然生态承载力状况。我国引入状态空间法的第一次实际运用研究,是毛汉英在测算我国环渤海地区的区域承载力的研究上[36],他定量化的测算和展示了环渤海地区的承载能力大小情况,判断其承载状态是否可载。状态空间法在我国的应用不止于承载力研究上,现在已经渐渐推广应用到多个领域,例如军事方面、医学方面等等,应用的广阔性可见于此[37]。生态系统服务评价法对区域的自然生态系统的构成研究和自然生态系统所提供的生态系统服务的功能的研究其实是生态承载力研究的最本质的东西。一个地区的生态系统是当地的生态承载力的承载体,一个区域自然生态系统的所有表现都是生态承载力的研究范围,它制约着生态承载力的发展,是生态系统服务功能的体现。事实上,生态系统服务是区域自然生态系统能够为人类生产和生活提供的所有的服务的总称,这些服务根据功能的不同又可以分为四种主要的服务类型,分别是供给、调节、文化和支持功能[38]。生态系统服务的评价方法是以货币价值的形式来表达。1997年生态系统服务的方法传入到中国后,许多学者对其进行了广泛而深入的研究。千年生态系统评估[39]将多种生态系统服务的研究结果和研究的技术路线和框架进行总结,对那些和我们生产生活有关的生态系统服务纳入系统中进行评价研究,针对每一种都进行具体的分析评估,运用木桶效应法,取短板最小值为当地的区域承载力[39-40]。甄霖通过研究分析指出,生态系统对人类的服务包括其供给的产出产品和其提供的生态环境的服务,而这些服务又分为直接和间接的耗费两种[41]。怎样通过更改消费的不同方式达到减少生态系统的承载压力是现如今生态系统管理的关注点[42]。曹智通过对自然生态系统和生态系统服务以及区域的人口和经济三个点为切入点,构建了一个基于生态系统服务的生态承载力测算的模型体系,基于此理念,他测算了云南省红河县的各种生态系统服务的生态承载能力[43]。也有学者构建了基于生态系统服务的生态足迹模型,计算区域水生态承载力[44-46]。此后,很多学者将生态系统服务和生态足迹法结合起来对承载力进行研究,2011年YUE发表了基于生态系统服务的生态足迹法之后[44],越来越多的学者构建了基于生态系统服务的生态足迹评价模型,用来计算研究区域的水生态承载能力[45-47]。焦雯珺等人对常州市水生态系统的承载力进行了深入的研究[44],Meng和Jian等人运用这一方法对自然生态系统的生态足迹和生态承载力进行了分析,并对两者进行了比较分析[48]。万忠成等学者依据辽宁省的区域特点和其不同的生态系统服务将其划分为4个自然生态部分,对其进行了生态承载能力的测算和结果分析[49]。综合这些研究得出一个结论,那就是生态系统服务的评价方法逐渐与空间分析的方法结合起来了,这也是一种新的研究方向。综合评价法以黑河流域为例,高继喜提出了以生态系统承载指数、生态系统压力指数和生态系统承载压力为参数计算生态承载力的综合分析方法[18]。由于生态承载力的大小受资源、环境、经济和社会等诸多因素的影响,构建一个合适的评价指标体系来选择各因素的水平指标,根据各因素的不同,赋予承载力与其承载能力之间的关系不同的权重和各种因素的影响,最终综合反映区域生态承载力的参数。确定权重的方法与状态空间的方法基本相同。综合评价法大多采用层次分析法对最终结果进行综合。为了减少层次分析法中人为主观性对综合评价结果的影响,在评价指标中引入了模糊层次分析法、灰色关联综合分析法和多因素阶段法等[50-52]。近年来,RS、GIS等新技术也被用于构建综合评价模型,成为研究承载力的一种流行方法[53]。综合分析方法考虑更全面,计算更灵活,多用于结构功能较为复杂的领域。但是,计算需要的数据太多,数据收集容易成为瓶颈。因此,这种方法的应用需要遵循因地制宜的原则。总之,生态承载能力的出现弥补了单因素承载能力研究的缺乏在一定程度上,但对承载能力的理解仍有局限性,因此,各种承载能力测量方法也具有各领域特征(见表1),在具体的研究中,我们需要根据实际情况选择合适的研究方法。表1承载力研究方法优缺点比较Tab1Comparisonofadvantagesanddisadvantagesofvalueassessmentmethods研究方法研究的本质优点缺点自然植被净第一性生产力估测法NPP中被人类生产生活所占用的部分将区域生态系统的上限进行具体的定量化的表示缺少区域生态系统实际的研究数据;忽略了自然量的变性问题生态足迹法对土地所具有的生产能力的估测适合较复杂区域生态系统的承载力研究忽略了对自然的供给和服务功能研究;模型指标太过固定,适用性小状态空间法系统外部特征和内部性能的时域定量分析对区域生态系统的动态变化进行研究;可以同时定量化的计算多种情况下的生态承载力的差异忽略了人作为环境使用者的客观动能性生态系统服务评价法生态系统服务量计算展示了人类生产生活与社会经济和资源环境消耗之间的关系,提供更全面的承载力评价结果运用于小范围生态系统时准确率不够高;评估模型对区域生态系统里的实际数据要求较高综合评价法承载媒体的客观承载力与被承载对象压力大小的计算综合考虑承载力的方方面面,适用于多种尺度的区域生态系统实际操作较为复杂,对生态系统的数据要求较多,指标的准确性未经考证1.3生态系统服务功能研究进展1.3.1生态系统服务功能国外研究进展生态系统服务功能的“服务”一词最早出现在Ehrlich1970年发表的论文《关键环境问题研究》中[54]。文章列举了自然生态系统对人类的“环境服务”功能。通过研究发现,生态系统不仅会影响土壤肥力,还会影响生物界基因库的维持。日益恶化的生态环境必须得到足够的重视,否则物种多样性将会不可避免地遭到破坏。7年后,Ehrlich提出了全球性的生态公共服务功能的概念并对其进行了研究分析。同年,Westman又提出了自然的服务功能的理念。最后,在1981年,Ehrlich等人综合研究后得到一个共识,并将其确定为“生态服务功能”这一概念,并针对这个概念讨论了以下问题:第一个问题是生物多样性的丧失是通过什么渠道对生态服务功能产生影响的,对其的影响又有多大?另一个问题是是人类是否可能会研发拥有有可能取代自然生态系统服务和先进技术的功能[55]。随着这些文章的出现,“生态服务功能”一词逐渐被人们所认识和广泛使用[56]。然而,直到1991年,这个类型的研究和探索才逐渐的多起来,众多学者开始着力于生态系统服务这一研究方法对承载力和生物多样性的影响和测算能力。突破性的进展就在这90年代末产生。1997年发表的论文《Nature'sService:SocietalDependenceonNaturalEcosystem》和《Thevalueoftheworld'sEcosystemservicesandnaturalcapital》是最具有突出性和影响力最最深远的研究。前者回顾和总结了生态服务功能评价方法的概念内涵、发展历史和研究领域,提出生态服务功能应包括空气和水净化、旱涝灾害防治、废物分解等。分类研究不同类型生态系统的服务功能。其中概括了生态系统服务功能的气体管理、环境管理、干扰管理、水资源管理等17种类型,计算10种生物区系的货币价值,并根据生物群落面积的大小计算出所有生物群落的服务价值面积。2002年,格鲁特等人将生态服务功能划分为4类23项,即11项调节功能、2项生境功能、5项生产功能和5项信息功能[57]。总体而言,国外对生态系统服务功能的研究主要集中在全球或区域、流域尺度、个体、物种和生物多样性保护四个方面。1.3.2生态系统服务功能国内研究进展我国对于生态系统服务价值评价的研究大致是从1980年开始的,90年以后逐渐的有不同层面、不同研究方向的评价研究出现[58]。1984年,马世钧先生将生态学中的生态系统服务与经济学结合起来研究,发表了文章《社会经济自然复杂生态系统》,开创性的岁生态系统服务进行了价值量方面的研究。8年后,学者胡涛等人组织举办了了中国环境经济学研讨会,会后发表了关于环境效益的价值评估和生态多样性保护价值研究的等等文章。1998年,李金昌研究员编辑出版的《生态价值理论》对生态价值的相关基础理论进行了系统的梳理和深入的分析,研究了关于生态价值的评价方法和如何定量化的评价生态价值[59]。1999年,中国科学院的学者欧阳志云等人针对中国的陆地所具有的全部生态虚脱服务进行了功能价值方面的评估,研究总结了一个结论,中国陆地每年能够创造的生态系统服务价值总量是148万亿元人民币/a[60]。第二年,植物学领域的陈忠新、张新时在总结归纳了Costanza等人对生态系统服务价值评估的研究成果的基础上,按照两个研究区域面积比例的关系估算了中国的生态系统服务价值的总量,大约为7.78万亿元[61]。2000年以后,国内对生态系统服务功能的研究有了新的突破,张颖博士2002年的关于中国森林的生物多样性的调查中研究了多个层面的森林的生态系统的多样性,并对其进行了分析和价值评估,具有较高的理论价值,有效地推动了生态服务功能评价方法的深入发展[62]。从那时起,关于评价单一生态系统的生态服务功能价值的案例研究大量涌现。我国的生态系统服务功能评估研究已经开始了向纵向深入。近年来,基于生态系统服务研究的案例研究开始增多,并逐渐从纯自然生态系统向复杂生态系统转变。欧阳志云、谢高原等前人做了大量的工作[63-67]。综合我国目前的关于生态系统服务价值评估的研究发现,很多都是在大尺度大规模层面的研究,这种研究对于我们了解区域自然生态系统的生态资产有巨大的促进作用,这也是顺应社会发展的历史需要的研究,能够让国家和政府在政策制定方面借鉴,有助于合理的规划环境公共政策。另一方面,仅仅是大规模的层面上的生态系统服务的价值评估研究对地区的自然生态系统的管理缺乏借鉴与促进作用,这方面的研究任然欠缺,因此,在今后,我们还要针对小尺度和小规模的区域进行深入的生态系统服务的功能评价研究。1.3.3生态系统服务功能评价方法目前,生态系统服务功能评价主要有三种方法:能量分析法、物质质量评价法和价值量评价法[68-70]。这三种评价方法既不同又相关,本质上是渐进的。能值分析法能量价值分析是利用太阳能来衡量生态系统服务功能的一种方法。所有资源的来源和延续都是由太阳能提供的,生态系统提供的生态服务功能也不例外。它产生的各种价值,如生态和社会效益,基本上都是太阳能的。该方法可以将不同的服务功能统一为一个度量单位进行比较,但忽略了部分服务功能的稀缺性,部分服务功能与太阳能之间的关系较弱或过于复杂,难以计算[71]。物质量评价方法物质量评价方法是通过测量植物生物量来计算生态系统服务功能。目前,许多植物基础研究都是基于材料的质量来获取植物的生态效益。质量评价方法是计算各生态效益的质量。但是,生态效益的维度不同,难以统一,这种方法也有其局限性[72]。价值量评价方法价值计量方法是用市场货币计量生态系统服务功能。简而言之,价值评估结果是基于质量评估方法和市场价值。排除市场价值随需求在空间和时间上变化的原因,价值计量方法的最终结果是货币数量,它可以与其他政策成本进行比较,使其在决策中具有可比性[73]。估价的关键是找到一个合适的市场价值来计算。目前的研究中有九种针对生态系统服务功能价值评估的方法,不同的评估方法各有优缺点(如表1所示)[74-75]。因此,评价方法的选择应根据实际情况,尽量使结果准确合理。表2价值计量方法的优缺点比较Tab2Comparisonofadvantagesanddisadvantagesofvaluemeasurementmethods评估方法优点缺点费用支出法能够针对环境资源数据相对粗略的环境价值量化成本统计不够全面,无法反映旅游的实际休闲价值市场价值法较为公正客观,接受度高,准确度高对实际数据的要求较高,数据要具有时效性和全面性恢复和防护法环境的价值可以用生态恢复成本或保护成本来量化结果数值较低影子工程法通过替代工程的方法来评价有些无法直接进行价值估算的生态服务功能不具有针对性和唯一性,实践和理论存在一定的差距人力资本法难以量化的生命价值可以量化的。存在违反伦理道德,利益归属问题和伦理缺陷机会成本法准确度和可信度比较高,结果比较客观和全面评价的生态环境必须是环境资源具有特殊性旅行费用法计算生态系统游憩利用价值,评价开放环境价值生态系统的非使用价值无法解释享乐价值法环境的价值是通过各方面的比较分析得出主观性很强,并且受其他原因的影响很大条件价值法态系统服务的价值评估,即不是提供实际使用价值的功能方面评估主观性较强,评价结果取决与调查方案第二章引言2.1研究背景党的十八大提出生态文明建设的要求以来,党和国家越来越重视生态文明建设。十九大进一步扩大了生态文明建设要求。在这样一个美丽中国的倡导下,生态建设越来越受到人们的重视。人们开始关注城市化的空间布局是否健康,人口资源的社会发展是否与自然生态系统的消费平衡,快速的经济发展和生态效益是否协调可持续。城市公园是城市绿地系统的主要方面,城市绿地系统的生态环境进一步影响着城镇化的布局健康与否。城市公园的布局及其景观质量是影响城市土地利用方式和城市环境改善的重要因素[76]。另一方面,可持续发展的概念越来越受到重视,因此,承载力作为区域可持续发展的一种研究方法被引入我国后引起了广大学者们对此进行了广泛的、深入的研究。国内的承载力研究涉及湿地、森林公园、城市和干旱地区。然而,关于城市公园承载力的研究并不丰富,指标体系不完善,缺乏普遍性,忽视了城市公园的承载力和生态系统服务的地域性、空间性和社会性。城市公园可持续发展能力研究在功能上存在一定的漏洞,在能力研究上存在一定的疏漏。许多研究只讨论了城市公园的承载能力现状,而没有深入研究其生态系统服务功能的价值是否满足当前城市建设的需要,是否继续为居民提供生态环境服务。因此,在当前环境下,研究快速发展的城市公园承载能力和生态系统服务价值评估将有助于衡量是否建立了城市公园的发展现状在合理的负载状态,量化生态系统服务让我们城市公园的功能有更深层次的理解,探讨了发展存在的问题,并为今后城市公园规划建设提供理论和实践支持。2.2研究目的和意义2.2.1研究目的(1)查阅大量文献,了解国内外公园承载力的研究现状,了解公园承载力和生态系统服务功能价值的评价方法,掌握公园承载力和生态系统服务功能价值的评价方法。(2)根据合肥市庐州公园的设计和建设现状,结合其特殊的地理位置,分析了目前的承载力现状,确定了承载力现状,并分析了目前承载力现状中存在的问题。(3)定量评价合肥庐州公园生态系统服务功能价值,判断合肥庐州公园生态系统服务功能健康状况。(4)通过对合肥市庐州公园承载力的研究,希望探索一套评价城市公园环境健康状况的指标体系,为城市生态系统的保护、公园资源的使用和合理利用自然生态系统提供一定的科学依据,为城市生态建设提供理论支持。2.2.2研究意义本研究具有以下理论和实践意义:(1)在现有承载力研究理论的基础上,探索城市公园承载力评价与生态系统服务功能价值评价相结合的方法,评价城市公园的可持续发展能力,并提出建议,是对城市公园承载力理论研究的案例补充。(2)通过对庐州公园承载力的研究和评价,了解了城市公园各种资源的质量、空间分布等相关信息,分析了各种环境因素的承载力与理想值之间的差距,为今后城市公园建设的设计和研究提供了一定的理论指导和案例支持。(3)通过进一步评价庐州公园承载力的生态系统服务功能价值,有助于从理论上判断城市公园生态系统服务功能的价值结构,能够有效的提升城市管理者对城市公园的生态系统服务价值的认知,同时能够提高城市居民对城市公园的生态服务价值的重要性的认识,有助于科学合理地指导城市公园的规划建设发展和后期的管理维护工作。(4)在我国快速城市化进程中,本研究定量评价了城市公园的承载力和生态系统的服务价值,使自然资源和生态环境的承载力和服务价值能够以定量的形式表达出来,并探讨了城市公园承载力与生态系统服务功能、经济和居民生活的相关性,为科学合理地建设、管理和利用城市公园提供了理论依据。2.3研究内容与方法2.3.1研究内容在研究承载力评价方法的基础上,根据公园生态环境的特点,将公园承载力评价与生态系统服务价值评价结合起来。具体研究内容如下:对庐州公园的承载力功能进行研究分析和评价本文在总结国内外相关研究经验和成果的基础上,研究和分析了城市公园的各种承载功能及其分类方法。在总结城市公园功能的基础上,利用谷歌地图,结合“庐州公园设计文本”、“庐州公园项目建议书”和实地调研数据,从生态、空间、设施和社会四个方面进行承载力评价的指标选择,构建庐州公园承载力研究指标体系。运用层次分析法对指标的重要程度和对整体评价体系的影响程度进行量化,确定指标的分级评价标准,对园区承载力进行综合评价和分析。用承载率来评价庐州公园的承载能力和承载情况,并分析各因素的承载能力与理想值的差异。(2)构建庐州公园生态系统服务功能评价的指标体系在对庐州公园承载力进行综合评价的基础上,结合公园实际情况,建立庐州公园生态系统服务价值评价体系,进一步评价庐州公园所具有的生态系统服务功能,从调节、供给、支持和文化这四个功能方面来选择评价的指标体系和具体的细化评价指标,然后根据各功能的特点,采用多种评价方法,对庐州公园的生态系统服务功能价值进行评估,并分析其价值构成、是否合理、公园是否正常运行,并提出相应的对策。(3)庐州公园可持续发展能力总结与分析最后,基于以上两个方面的研究成果,详细分析了合肥市庐州公园的承载力特征,并在此基础上,从生态、空间、设施、社会和服务功能等方面提出了合肥市庐州公园可持续发展的建议。2.3.2研究方法文献分析法:阅读研究国内外关于承载力和生态系统服务功能评价方法方面的文献、书籍,了解承载力研究、生态系统服务功能研究两方面前沿的思想理论及研究方法、相关案例等。同时参考国家标注和有关庐州公园规划与设计的文本、建议书等资料,在总结分析的基础上进行后续的研究。实地调研法:利用Google地图辅以ArcGIS10.5软件对现状成图,结合庐州公园设计文本和对庐州公园公园进行实地调研获得公园的生态、空间、设施和社会承载力水平以及调节、供给、支持和文化功能方面具体的数据资料。综合评价法:以高吉喜等专家为代表所提出的评价方法为主,参照王丽华和王峰等的湿地案例研究所建立的承载力评价指标体系,构建合肥市庐州公园承载力研究评价指标体系,对庐州公园的承载力进行评价研究。生态系统服务功能评价法:按照生态系统服务4项功能建立庐州公园的生态系统服务功能评估指标体系,对具体8项服务功能进行价值量化评估。AHP层次分析法:以庐州公园的承载力评价体系和生态系统服务功能价值评估体系为例,利用yaahp10.1软件确定因子权重,再进行综合评价。2.4技术路线综合评价法进行承载率评价合肥市庐州公园的承载力研究理论基础研究生态系统服务评价理论国内外研究进展承载力理论承载力评价指标体系构建生态系统综合评价法进行承载率评价合肥市庐州公园的承载力研究理论基础研究生态系统服务评价理论国内外研究进展承载力理论承载力评价指标体系构建生态系统服务功能评价指标体系构建公园可持续能力分析结论与展望多种价值法对生态系统服务功能进行价值评估庐州公园实例分析研究AHP权重分析建立、量化评价指标体系设施承载力社会承载力生态承载力空间承载力调节功能支持功能供给功能文化功能3.1承载力评价指标体系的构建3.1.1承载力评价指标的选择指标的选择原则城市公园承载力评价指标体系的选择不是随机组合或任意选择。它是一个系统的一组指标,受许多因素的制约,又相互联系。设计科学有效的城市公园承载力评价体系应遵循以下原则:(1)全面性原则城市公园的承载力评价应综合考虑自然环境、自然资源、社会、经济、交通等方面的因素,做到综合、全面。尽可能全面、客观地反映人类活动对区域生态系统的影响,从而反映研究区域的生态状况和未来的变化趋势。(2)科学性原则承载力的评价指标体系城市公园应该充分反映和反映生物的生活状态,包括它们之间的密切关系和环境、系统、准确的理解和把握公园生态系统的发展的本质,以及元素之间的物质循环和能量守恒的生态系统。为了科学、有效地评价城市公园的承载力,有必要对指标进行选择和综合考虑。(3)定性与定量相结合原则承载力研究是一个复杂的过程,但由于区域条件的不同,一些指标的数据难以获取,难以量化。因此,有必要定性地获取一些指标,并将定性分析的结果作为约束条件来量化评价框架[77-78]。(4)可操作性原则指标的计算方法要明确,计算过程不要太复杂。在满足区域承载力研究和生态系统服务功能评价的基础上,应尽可能压缩指标数量。指标层的选择评价指标选择的合理性对评价结果起着至关重要的作用。在某种程度上,它决定了最终评估结果的准确性和可靠性。指标选择测试综合考虑以上四个原则,统计相关文献和研究领域的实际情况来确定指标。借鉴国内外学者选取指标的共性[79],以层次分析法为指导,分为目标层、准则层和指标层三个层次,从生态承载力、设施承载力、空间承载力和社会承载力四个目标层中选取相对有代表性的指标。3.1.2承载力评价指标体系的确立评价指标体系的指标选择确立在前人研究的基础上,结合合肥庐州公园的实际地理位置和公园现状,选取9个指标层对庐州公园的承载力进行评价。各指标的计算方法和依据如下:表3庐州公园承载力评价指标选取Tab3SelectionofEvaluationIndexesofLuzhouParkCarryingCapacity目标层准则层指标层计算方法依据庐州公园承载力生态承载力水体生态承载力V是水量;P是人均污染产量;A是生化需氧量标准。选择生化需氧量(BOD5)作为水体生态承载力的评价指标[80],参考中国污水综合排放标准规定,庐州公园的生化需氧量限值取4mg/l大气生态承载力S0为公园绿地总面积;p是人均所需绿化面积[82]。根据碳氧平衡法结合庐州公园实际,将绿地分为两种类型,林地P1为10m2/人,草地P2为40m2/人。空间承载力建筑空间承载力Bi是该建筑室内空间的承载能力;m是设施总数[83]。分析公园内各空间的面积所供的游人游览量。室外活动空间承载力Di为室外活动空间的承载能力;n为设施总数。单位空间的容量主要根据每个游客的平均土地利用面积来计算[84]。道路空间承载力Ri为该道路的空间承载能力;p为设施总数。影响因素主要是公园内各级道路的长度、人与人之间的距离、开放时间、参观时间、场地总面积、人均占用面积和平均参观时间。设施承载力公共服务设施承载力Qi是该基本要素的供给量构成的设施的容量;Si是其单位承载能力;T是公园的有效开放时间;t是游客完成整个旅程所需的时间;k是设施的利用率。指公园基础设施的旅游容量。基础设施是公园建设的基础设施,如公共厕所、停车场、健身设施等。休憩设施承载力Qi为第i种基本要素供给量形成的设施承载力;Di为第i种要素的单位承载力。为了确保游客能在公园获得良好的娱乐服务,公园必须有良好的娱乐设施,以便为游客提供更好的服务。社会承载力管理承载力MCC是管理可容忍的数量;M是管理范围;N是管理者的人数;p是管理者的素质系数;k是游客的质量系数;T/t是周转率。考虑庐州公园管理的水平,P取0.8,k取0.7,按正式管理人员:游人=1:80,临时管理人员:游人按1:40进行计算。游客承载力TCC为游客承载能力;A为观光资源空间尺度;P为单位空间承载力。当生态旅游者开展生态旅游活动时,旅游目的地所能承受的旅游者数量称为生态旅游者心理承载能力。3.1.3承载力评价指标体系的权重确定运用层次分析法(1-9比例标度)和yaahp10.1软件对庐州公园承载力评价指标体系进行权重确定,具体体系权重如下:表4庐州公园承载力评价指标体系Tab4LuzhouParkcarryingcapacityevaluationindexsystem承载力指标体系承载力类型权重指标类型权重生态承载力0.4958水体生态承载力0.0826大气生态承载力0.4132空间承载力0.3153游览道路空间承载力0.1166室外游憩空间承载力0.1720建筑空间承载力0.0267设施承载力0.0931休憩设施承载力0.0233公共服务设施承载力0.0698社会承载力0.0959游客社会承载力0.0192管理社会承载力0.07673.1.4承载率测算承载率是描述理论承载力与实际承载力是否平衡的一个数值,通常用承载量与承载力之比来表示。承载力计算模型:承载率=承载量/承载力。>R的承载率是超负荷的,其结果是城市公园环境的破坏和服务质量的下降。Q<承载率<R为适宜负荷,说明资源得到充分利用,园区生态环境处于最佳负荷状态。承载率<Q为弱负荷,说明园区资源未得到充分利用,可持续发展潜力大。R和Q是一个固定值,一般是由公园所在区域的自然生态环境和其社会经济的发展状况决定的,借鉴前人的研究,根据合肥庐州公园的实际情况,Q为0.4,R为1[85]。3.2生态系统服务价值评估体系的构建3.2.1生态系统服务价值评估指标的构建在文献检索和理论分析的基础上,选取并总结了生态系统服务指数。通过大量的文献回顾和研究,选取的指标如表5所示:考虑到城市公园是高度分散的人工景观,它们大多是人工选择的树种和更坚硬的道路,这与自然景观不同。公园的主要服务对象是人,因此没有选择保护生物多样性和水土保持的服务功能进行评价。另一方面,公园的服务功能价值是提供良好的生态环境和舒适的休闲氛围,而不是直接提供森林副产品的生产,因此森林副产品的生产没有被选为评价指标。基于以上考虑,得出庐州公园生态系统服务功能评价指标体系。使用层次分析法(1-9级)和yaahp10.1软件来确认结果权重。表5庐州公园生态系统服务功能价值评估的指标选取Tab5TheIndexSelectionoftheEvaluationoftheFunctionValueofEcosystemServiceinLuzhouPark服务功能权重指标类型评估因子调节功能0.5314涵养水源水量调节、水质净化固碳释氧固碳量、释氧量环境净化降解污染物、滞尘、提供负离子气候调节调节气温、调节空气湿度供给功能0.3135景观游憩景观游憩支持功能0.0720人居空间和环境美化居住环境文化功能0.0830科研宣教教育科普、审美价值地方文化地域文化展示、社会联系3.2.2生态系统服务价值评估指标体系指标货币转换公式固碳释氧服务功能评价目前,国内外计算植物固定二氧化碳的方法主要有7种,即生物量法、生物量清查法、累积法、涡旋相关法、松弛涡旋累积法、箱式法以及光合作用和呼吸方程的计算方法。本文中,采用光合作用和呼吸方程的计算方法[86-87]。土壤固碳量是根据城市绿地土壤碳的年增长率(即土壤固碳率)估算的。城市绿地的植物年固碳价值计算公式为:城市绿地的土壤年固碳价值计算公式为:其中,W植物固碳是城市绿地的年植物固碳值,单位:元/a;W土壤固碳是城市绿地土壤的年固碳值,单位:元/a;A为城市绿地面积,单位:hm2。A转是这类城市的绿地面积换算成绿地面积的系数,单位:%;B年是植物的年净生产力,单位:t/(hm2·a)。F土壤是单位面积土壤的年固碳量,单位:t/(hm2·a);C碳是碳封存价格,单位:元/t,本文中的A转取统一值为87%[88]。城市绿地年固碳总价值计算公式为:城市绿地释放氧气的物质量可以根据植物光合作用方程式并参照植物固碳量进行换算即可得到。城市绿地年释氧量计算公式为:其中:Z植物释氧为城市绿地全年释放的氧气含量,单位:t/a;A为城市绿地面积,单位hm2;C氧为氧价,单位:元/t。本世纪以来,“低碳、环保”已成为国际社会的发展目标。欧美国家已经开始实行温室气体排放税制度。为了达到国际标准,本文采用世界上比较普遍的瑞典碳税率法来确定单位碳汇价值。2011年瑞典将碳税税率定为2834.73元/t,碳汇价格1200元/吨,制氧价格1000元/吨。根据中国年鉴,2011年至2018年的通货膨胀率为10.6%,因此固碳价格为11,327.2元/吨,制氧价格为1,106元/吨。气候调节服务功能评价采用利益转移法进行计算。在热带城市和亚热带城市的研究结果表明,城市植被在调节气候中起着明显的作用[89]。研究结果显示,1hm2城市绿地在炎热的夏天,平均每天可以吸收消耗掉周围环境中81.8MJ的热量,这个热量大约是190台空调全天不间断运行所能提供的降温效果[90]。作为城市绿地温度调节功能的替代,园区气候调节的价值在于在与园区气候调节值相同的温度下降低能源消耗成本。室内空调能耗为0.86kw·h/(表·h),合肥居民用电现行标准为0.5653元/(kW·h),1hm2绿地日温度调节值为2205.21元。环境净化服务功能评价采用效益转移法计算环境净化功能。城市公园对环境的净化服务功能价值主要是通过绿色植物和抗性作用,吸收硫化物和氮化物等,对颗粒物和粉尘也有一定的固定作用。根据《森林生态系统服务功能评价标准》(LYT1721-2008)、《中国生物多样性国情研究报告》、《中国生态系统服务价值》[91-93],综合考虑得出庐州公园环境净化功能参数。表6公园环境净化服务估算参数表[91-93]Tab6EstimatesofParkEnvironmentPurificationServices指标吸收能力(hm2·a)治理费用(元/kg)二氧化硫88.651.20氟化物4.650.69氮氧化物6.000.63滞尘10110.00.4涵养水源服务功能评价评价水利服务功能的方法有多种,如多因素回归法、降水累积法、地下径流生长的方法、土壤蓄水量的估算法、水量平衡法等。侯元兆比较了森林地区土壤蓄能、径流和保水三种方法,认为水平衡法能较准确地反映水土保持状况。因为水利部门经常通过建造水库和水坝来调节和储存水,森林生态系统就像调节水库一样。将生态系统的水调节功能转化为与水利水库相同的水调节功能的成本,可以获得维持城市公园水服务功能的价值。A为公园绿地面积(hm2);R为单位库容成本(元/m3);P是平均年降雨量(m);E是森林年平均蒸散量(m)。F是水净化的成本;D是公园调节降雨的服务功能值;G是水净化的价值。中国学者认为,各类森林的平均蒸散发量占总降雨量的30-80%。我国森林环境资源价值评价中的年平均蒸散发量为总降水量的70%,故本文也取值70%。根据2008年《中国水资源年鉴》,水库的储存成本为15.50元/m2。根据评价规范中建议的价格,网格法计算的净水成本为2.09元/t。景观游憩服务功能评价目前,计算旅游休闲价值的主要方法有费用法、旅游费用法和意向调查法[94]。本研究采用旅游费用法对泸州公园景观游憩的功能价值进行了评价。这是一种通过人们享受环境服务的成本来衡量其价值的方法。具体估算方法可基于以下公式:其中,Vtv一般按其他项目支出的10%计算。旅游时间价值具体计算公式如下:旅游时间价值Ves=游客数量×旅游天数×单位时间的机会工资成本人居环境服务功能评价城市绿地具有景观游憩功能和社会效益功能,如对美化生活环境、带动周边土地增值等具有一定的作用。本文采用问卷调查法计算人居环境服务功能价值,公式如下:根据对周边居民的走访调查,得到平均每人认为在庐州公园周边居住生活所受景观游憩提升金额Q,再根据公园所在城市人口为受益对象S,得到庐州公园人居环境服务功能的价值R。科研宣教服务功能评价庐州公园内独创性的滑板公园不仅为滑板赛事的举办提供场地,还为市民提供一个认识滑板运动和切身体验滑板运动的机会。因为其科研宣教服务功能的价值无法用直接的方法计算,因此只能对其进行间接性的估算。在结合国内和国际上对景观的科研价值评级价值量进行估算。选取陈仲新和张新时研究得出的中国的平均科研文化价值估算值382元/hm2[61],和Constanza的研究中估算的单位面积科研文化价值量861美元/hm2[96](汇率取7.02),综合取二者的均值,得到庐州公园的科研宣教服务价值量为3213.11元/hm2。地方文化服务功能评价城市公园的地方文化服务功能是指用于地方文化展示和文化宣传教育的生态系统的效益。本文选择条件价值法来评价庐州公园内人们对当地文化服务的主观支付意愿。根据对周边居民和公园游客的走访调查,得到平均每人认为庐州公园在地方文化展示和宣传方面的效益金额W,再根据公园所在城市人口为受益对象S,得到庐州公园地方文化服务功能的价值T。3.3城市公园植物基础数据库根据庐州公园规划设计文本以及现场调研所得数据,总结出庐州公园植物基础数据,统计得出庐州公园生态系统类型基础数据,见下表:表7庐州公园群落类型表Tab7LuzhouParkCommunityTypeTable群落类型针叶型针阔混交型阔叶型灌木型竹林型湿地草丛面积(m2)594715116615501488724323032168056公园绿化占比0.02190.05580.22710.05490.00890.01120.6201第四章合肥市庐州公园承载力分析4.1合肥市庐州公园概况4.1.1地理区位概况庐州公园位于合肥市庐阳区与蜀山区交界处,地处合肥市的西北部,是庐州州府的遗址所在地。规划用地分属合肥市庐阳区和蜀山区。地理坐标为东经117°20'76"-117°24'02",北纬31°89'52"-31°87'45"。公园西接董铺水库,北临大房郢水库,东临四里河,南淝河蜿蜒穿过该区域。位于合肥市北部二环与一环之间,距市中心仅1公里,地理位置特殊(见图1)。图1庐州公园区位图(引用于设计文本)Fig1LocationMapofLuzhouPark(citedinDesignText)庐州公园总体规划面积为244hm²,其中一期工程31hm²,二期工程55hm²,三期工程158hm²,现已完成一期工程建设。本文选取合肥庐州公园一期(全文简称庐州公园)作为实证研究区(图2)。图2庐州公园一期图(引用于设计文本)Fig2LuzhouParkPhaseI(citedindesigntext)4.1.2自然环境概况地形地貌概况合肥市土壤呈明显的水平地带性分布。地带性分布的土壤主要是普通黄棕壤和有粘性的黄棕壤两种;非地带性土壤主要是pH值在6~7之间的水稻土。公园地形丰富,丘陵、河流、湿地等自然生态环境优越。总体垂直方向由北向南递减,随着南淝河水位差的增大,总体垂直方向基本保持较为平缓的趋势。地形梯度变化主要集中在东部和北部,以土丘形式为主。地形高度变化大,大多为陡坡和陡坡,最高处46m。最低点是17m。相对高度差是29m。气候水文概况根据1971-2000年的气温资料显示,合肥市的月平均气温最高为6.7-31.9℃,月平均气温最低为-0.6~24.8℃,一年中极端最高气温为39.1℃,极端最低气温为-13.5℃。多年的平均气温为15.5℃。全年雨量适中,春季气温多变,秋季秋高气爽,有明显的梅雨现象,雨水多集中在夏季。3月和7月的月平均降水量天数较多,月平均降水量超过12天。年平均降雨量985.4mm。园区现有水系资源丰富。水系主要为南淝河及天然降雨、灌溉、排水形成的水库或运河。南淝河的现状就像一个河湾,蜿蜒的流经整个公园,公园内的水域面积约13900m2。植物资源概况庐州公园现有植物种类8383种,这些植物分属41个科目,其中有乔木类型39种,灌木类型28种,草本类型12种,水生植物类型2种,藤本植物类型2种。公园人工造林以杉科、豆科、木兰科、樟科和银杏科为主要树种类型。灌木多属于柏科、和木犀科,它们与蔷薇科和小檗科结合形成各种灌木空间层。草本植物主要由禾本科和唇形科组成,具有百合科丰富的草本层和颜色。水生植物由睡莲科和鸢尾科组成。整个公园有忍冬科的两种藤本植物,植物资源丰富。4.1.3旅游发展概况2016年,庐州公园获得了合肥市评选的“五佳”公园的荣誉称号,在全市所有公园中排名第一。目前,庐州公园已成为合肥市集旅游、休闲、体育、时尚、文化为一体的开放的、优质的城市公园,是广大市民休闲健身、休闲游憩的好去处。公园在周末、节假日的游客量较多,日均客流量上万人,年平均约六七十万人。园区将进一步加大绿地养护管理力度,加快提升景观质量,实施园区二期建设工程,打造满足公众需求的园区。4.2合肥市庐州公园承载力计算与分析4.2.1生态承载力计算与分析水体生态承载力庐州公园水体面积为13850m2,根据资料显示,庐州公园段南淝河河流深度为1-2m,此处采取中间值1.5m为庐州公园水体深度,得出庐州公园水体体积为20775m3。庐州公园公园的水体生态承载力测算结果见表8。表8庐州公园水体生态承载力测算结果Tab8CalculationresultsofwaterecologicalcarryingcapacityinLuzhouPark水体体积(V/m3)景观娱乐用水水质标准(B类)参考值(BOD5)(p/mgL-1)游客人均污染物产生量(m/gd-1)水体生态承载力(人次/d)20775≦4451847水体生态承载力=水体体积/人均污染产量×水质标准大气生态承载力庐州公园公园植被类型占地面积分别是:林地占地面积约占用地的38.0

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