基于生态系统服务评估的城市河流廊道蓝绿空间优化研究 ——以长江武汉段为例

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城市的文明演化和经济发展与河流密不可分,城市河流廊道往往是城市最主要的发展轴线,其两侧聚居着城市主要的人口。近年来由于城市发展,城市河流廊道的生态系统结构被人类活动改变,蓝绿空间缩减,生态系统恶化,区域的可持续性受到威胁。在生态文明建设和长江保护法颁布的背景之下,本研究选取长江武汉段作为研究对象,引入生态系统服务理论,构建生态系统服务存量和流量评估体系,了解河流廊道蓝绿空间的生态系统服务潜在供给(存量)和实际传递(流量),识别薄弱区通过蓝绿基础设施进行蓝绿空间优化,以推动城市河流保护修复和城市的可持续性发展。首先,本研究基于共识性分类体系,筛选符合研究区特征的三大类(供给服务,调节服务,文化服务)五小类(生物多样性、微气候调节、水净化、审美质量、休闲与娱乐)六项生态系统服务指标,基于Arc GIS软件和In VETS模型组块进行生态系统服务存量分析。结果所示,拥有最高生境质量的蓝绿空间面临最严峻的退化危机;面对城市热岛效应时,蓝绿空间贡献了最多的减热效应;城市集建区和耕地是养分(氮/磷)的主要贡献源,山体是泥沙的主要贡献源和保留区,蓝绿空间是养分和泥沙滞留的高值区域,尤其是输移路径下游的滨水防护绿带对于养分和泥沙滞留,保护水系清洁至关重要。其次,在研究区生态系统服务存量分析的基础上,研究者将其分为生态系统供给和调节服务、生态系统供给和调节服务易受威胁程度,生态系统文化服务两个大类三个方面,依托Arc GIS和QGIS软件,通过热点分析识别高值聚类区目标点进行受益者到高值点的可达性分析,以获取研究区生态系统服务流量状况。结果显示,生态系统供给和调节服务存量高值热点区主要分布于城郊蓝绿结合空间,其5000米可达半径约覆盖研究区1/10的人口;易受威胁高值热点区在全区散布,其5000米可达半径约覆盖研究区1/5的人口;生态系统文化服务存量高值热点区主要分布于城中长江两侧的滨水城市集建区,其1500米可达半径约覆盖研究区1/2的人口。与人口分布的热点区域进行比较,人口分布的热点区域即核心城区获得最少的生态系统供给和调节服务,面临较大的生态威胁,但享受最高的生态系统文化服务。生态系统服务与居住人口的空间匹配失衡严重,呈现区段梯度变化趋势。最后,基于生态系统服务流评估结果和上位规划、相关法律法规,在全域搭建蓝绿网络以及娱乐设施体系,并对研究区六大区段的蓝绿空间布局进行调整优化,以均衡原有生态系统服务供给区段化的不足。未来可将长期评估纳入规划管理措施中,整合多学科专家团队,对框架指标,数据来源和模型校准环节进行精细化完善,以监测蓝绿空间的动态变化。未来还可将评估框架在时空维度扩展,将不同人群和不同利益相关者纳入生态系统服务需求端,以完善生态系统服务流的评估,使蓝绿空间优化得以最大化传播生态系统服务效益,从而更加具有社会适应性和便于可持续管理。
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