城市藍綠空間生態敏感性評價體系構建

馬育辰，王延博

（中國城市建設研究院有限公司）

1 引言

當前，關于城市生態的研究多為某一單項的研究，缺少多要素系統的研究與整合。研究多集中在綠地系統、海綿城市規劃等方面，針對藍綠空間開展的研究較少。通過知網的文獻檢索，發現以“城市藍綠空間”為主題的文獻僅有11篇，也多以綠色空間和藍色空間的單一研究為主，或是基于綠色基礎設施的研究，將綠地系統與水系統結合起來，基于生態敏感性與生態服務功能發揮的研究很有限。構建藍綠網絡的關鍵在如何識別藍綠空間，如何對藍綠空間進行空間管控與可持續利用。生態敏感性評價正是對空間邊界劃定、空間分級分類管控的輔助決策辦法。

2 城市藍綠空間內涵與服務功能

本文界定的城市藍綠空間，需落到空間布局與邊界劃定上，是根據城市規劃分區進行界定的。在市域范圍內（這里不考慮海域），與國土資源調查分類銜接，便于后續開展藍綠空間的識別。藍綠空間的組成要素類型依據地表覆蓋物，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。在研究領域對藍綠空間是否包含耕地的爭論，本研究認為可從藍綠空間的生態系統服務功能方面論述。藍綠空間具有空間的連通性、功能的系統性，在自然生態空間與城鎮開發建設空間中，藍綠空間的涵蓋要素不同，且易發生的問題與服務功能不同。城市藍綠空間延續千年生態系統評估（Millennium Ecosystem Assessment，MA）[1]提出的生態系統服務功能類型，包含供給服務、調節服務、文化服務、支持服務四類服務，為保障藍綠空間所生態系統服務功能的完整性、系統性，耕地在藍綠空間中具有提供食物等功能，是生物遷徙與活動的踏腳石，所以，耕地屬于藍綠空間的重要組成要素。

理想的城市，藍綠生態空間在城市中存在的形態需具有結構性、連接性、網絡性、連續性。針對城市藍綠空間內存在的空氣污染、行洪排澇不暢、雨水漬水、熱島效應、水資源短缺、水環境污染、城市綠地空間不足等問題，生態敏感性評價成為維持城市生態系統穩定的基礎，是解決城市生態環境問題的關鍵技術。

3 城市藍綠空間的生態敏感性評價體系

城市藍綠空間生態敏感性評價城市藍綠空間組成要素生態系統穩定性與受到外界脅迫后恢復能力的大小。通過對城市藍綠空間的生態敏感性評價，保護藍綠空間的各類空間要素，保障藍綠空間生態系統服務功能的發揮。城市生態敏感性評價結果是支撐藍綠空間保護的生態安全格局，為城市空間的開發與利用提供決策依據。

3.1 指標體系構建原則

3.1.1 區域尺度原則

在不同的空間尺度，城市藍綠空間包含的組成要素不同，生態系統服務功能的強度、內容、價值也不同，本研究構建的評價指標體系基于市域尺度的藍綠空間生態敏感性，可解決市域尺度的生態敏感性空間分異與敏感強度高低的問題。

3.1.2 代表性原則

選取的指標必須是該研究領域科學、公認指標。需要考慮影響要素的整體生態意義，選取系統化、連續性、關聯性指標。

3.1.3 空間分異性原則

選取非數值性、價值性指標，計算結果能形成空間分異，可體現生態敏感性的分區與分級。

3.1.4 可操作性原則

選取的指標數據來源較為容易獲取，可以優先考慮“全國生態狀況遙感調查與評估成果”“中國氣象科學數據共享服務網”“地理空間數據云網站”“寒區旱區科學數據中心”“中國1：100萬土壤數據庫”“全國生態環境調查數據庫”等數據庫。

3.2 指標體系構建框架

本研究的評價指標體系共分為目標層、準則層、要素層、指標層四個層級（見表1）。目標層是本評價體系構建的目的。準則層從敏感因子、影響因子、生態敏感問題三方面說明生態敏感性能力的變化。要素層銜接準則層，列出該準則層具體的要素組成，再針對不同要素，從生態敏感性角度，選取相應指標。

表1 城市藍綠空間生態敏感性指標體系構建

3.3 指標的生態含義

3.3.1 敏感要素

1）水體

水體影響生態系統水循環的同時，也可作為生物的棲息地。水體面積的大小影響生態系統完整的敏感性。水體形狀指標與“邊緣效應”[3]有密切關系，形狀指數越高，邊緣越復雜，大量的能量和物質在此匯集、擴散和傳輸，生物更具多樣性。

距離水體遠近即常水位緩沖帶寬度，可為生物提供良好的棲息環境，維持生物多樣性；為城市提供生態系統服務功能的同時，還提供休閑游憩功能；不同的使用功能與生態功能需要不同的濱水緩沖區寬度[4]。

2）植被

指標從表征植物長勢、植被物種多樣性以及植物斑塊空間配置情況等方面進行選取。歸一化植被指數，影響生物多樣性、水土保持、水源涵養、區域熱環境、地表濕度，能夠反映植物長勢。

植被對城市的“冷島效應”具有重要作用與價值，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。大的植被斑塊是動物的棲息地，是維持生態系統穩定與抗干擾的基礎。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境[5]。無論植被斑塊大小，還是破壞與否，都將影響生態系統的穩定與生物多樣性。植被形狀指數越大，“邊際效應”越明顯，物種多樣性越高。植被聚集度指數可通過計算各斑塊類型間的相鄰關系，反映景觀的空間分布特征。

3）生境質量

運用InⅤEST模型中生境質量和生境稀缺性作為生物多樣性的反映，可以通過評估某一地區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表達，從而實現生物多樣性空間化的表達。

4）生物多樣性

生物多樣性評價參考《區域生物多樣性評價標準》（HJ623-2011），從物種豐富度、物種特有性、物種受威脅性、生境自然性四個方面選取評價指標。

4 影響因素

4.1 地形與土壤

根據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，進而影響生態系統的多樣與完整，保持穩定與平衡。坡度因子與水土流失、滑坡等地質災害關系密切，坡度越大，發生地質災害的風險越高，同時，坡度與植被分布也密切相關，不同的坡度直接影響太陽輻射情況，影響土壤的水分情況，影響植物的類型與長勢。

4.2 生態敏感問題

1）水土流失

本研究根據水土流失方程的基本原理，選取降水侵蝕力、土壤可蝕性、坡度坡長和地表植被覆蓋等指標進行水土流失敏感性進行評估[6]。

2）地質災害（崩塌、滑坡、泥石流等）

滑坡災害發生的內在基礎是地層巖性。巖土體類型、內部結構決定滑坡的發生幾率。高程是坡體應力值大小的重要影響因素，應力值會隨著坡高的增加而增加，影響崩塌、滑坡的勢能[5]。坡度是影響流水侵蝕作用強度的重要因素，控制水土流失和崩塌出現的概率[9]。

外界作用力包括降雨、斷裂兩個因素。降雨對滑坡的影響體現在：足夠的降雨強度、較長的連續降雨時間[6]。斷裂造成巖土體的結構受損，并形成地下水層，影響巖土體的穩定性，造成滑坡等地質災害[7]。植被覆蓋保護坡面并減緩水流的流動速度，減少滑坡發生的概率[7]。

河流水系是一個地區地表徑流大小的體現，可反映該地區的溝谷密度。研究表明，沖刷是滑坡發生的重要因素[10]。山區道路在施工過程中的邊坡開挖、坡腳開挖、棄方堆積等都改變了地質環境，直接或間接導致地質災害的發生。

3）雨洪災害

影響雨洪災害的因素主要有降雨強度、區域匯流量、下墊面的下滲率。運用24h降雨量指征降雨強度，在我國氣象部門，降雨類型對應的降雨強度為小于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。不同的降雨強度影響不同的徑流特征[11]，而地表徑流影響雨洪產流與匯流，其寬度影響城市行洪排澇，可能造成不同級別的雨洪災害。不同集水區域（小流域）面積的大小影響區域內匯流量，大的集水區域往往會在短時間內形成較大地表徑流。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 評價方法

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

式中：wi為第i個指標的組合權重；ai為第i個屬性的客觀因素權重；bi為第i個屬性的主觀因素權重。“乘法”集成法適用指數因子過多且權重分配較為均勻的情況，稱為數據的歸一化。“加法”集成法實際為線性加權組合賦權方法，運用α作為系數調整決策者的主觀偏好。

此評價方法將賦權實現主客觀統一，規避了主觀影響過大的問題，既能減少賦權的主觀性，又能將決策者對屬性的主觀判斷考慮到權重中，使決策結果更有說服力，更具科學性。

5 結語

從城市藍綠空間出發，使空間問題得到系統化解決。城市藍綠空間在不同尺度下提供的生態系統服務功能不盡相同，這體現了生態系統服務對空間格局的尺度依賴性[3]。本研究的城市藍綠空間生態敏感性評價體系是基于市域尺度構建的，若細化到城鎮開發邊界內，其評價指標篩選的原則與目標也將不同，這也是本研究的局限性，未來可針對復雜的城市藍綠空間，圍繞人與藍綠空間的關系，構建城鎮開發邊界內的城市藍綠空間的生態敏感性評價，其問題將更為細化，評價的結果也將更為精確。