面向城市生态系统服务提升的植被群落优化研究——以深圳市人口集聚区为例

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深圳市是我国的“窗口城市”,改革开放四十年以来,深圳在经济发展、政治文明、文化繁荣、人民幸福方面取得了举世瞩目的成就。城市化的不断发展,也实现了深圳从“小渔村”向“大都市”的世纪性跨越。不过城市化的快速发展,在缓解区域人为活动压力、集约利用土地资源、促进城市经济高效发展的同时,也会对生态环境产生负面影响,如热岛效应、交通噪音、暴雨径流以及由此引起的面源污染等问题。尤其是对于人口集聚区的影响,人口集聚区是一种区别于传统行政空间和建成区空间概念的地理空间,是城市居民主通过不断地社会生产和生活活动,形成的最具有生命力的且能够促进城市功能生存发展的活动空间。区域内生态环境恶化引起的生态系统服务质量降低会直接影响内部居民生产生活、居住体验及身心健康,若不加重视和治理,城市会逐渐走向衰败。探索城市生态系统服务提升的策略,实现城市人与自然和谐相处,建设高质量社会-生态-经济-文化复合生态系统,是城市发展处于“瓶颈期”的重大目标。目前国内外许多学者已经从生态系统服务提升角度,开展了许多研究。但多基于城市大尺度遥感数据和统计数据开展各服务功能量、价值量的评估以及评估方法迭代以及各服务间的权衡分析和情景分析,依据研究结果提出的城市生态问题、提升生态系统服务功能、改善城市生活环境的策略也多停留在宏观层面指导城市发展和绿地系统规划的制定与更新,难以指导微观城市植被群落层面的优化工作。本文以微观层面的植被群落为研究切入点,而目前对于城市植被群落的研究也偏向于群落景观美学价值的实现,而忽略了对人类极其重要的生态价值,现有的旨在提升生态效益的植被群落优化研究也缺乏整体性和系统性,还未上升到城市生态系统服务整体提升的高度。综述,本研究聚焦微观尺度的植被群落,以生态系统服务提升为目标,提出植被群落优化方法。基于目标提出以下两个科学问题“植被群落特征如何影响城市生态系统服务?”、“通过植被群落优化城市生态系统服务供给的方法?”。本文通过文献综述建立“植被群落特征对城市生态系统服务影响因子”表;又基于实地调查,分析深圳市人口集聚区内植被型分布特征、入侵植物风险分布等;接着基于模型分析,研究区域内城市生态系统服务的供需及赤字,识别植被群落优化提升区域;最后依据研究结果,提出深圳市人口集聚区内城市生态系统服务赤字区域的植被群落优化建议,以期为今后城市园林部门、规划部门制定城市绿地系统规划提供基础性技术支撑。通过对人口集聚区内气候调节服务、暴雨径流调节服务和土壤保持服务的供需及赤字研究,得出以下结论:(1)深圳市人口集聚去内生态系统服务赤字较为严重,集中分布在区域内硬化地表占比较高的城市区域;(2)人口集聚区内的山体、水库和大型城市公园等生态空间是人口集聚区内主要的的生态系统服务功能供给“源”,对于保持区域内城市生态系统健康、人居生活环境具有重要作用,如凤凰山区域、塘朗山区域、铁岗水库、梧桐山区域等;(3)研究区内植被群落空间的土壤保持服务总供给量大于总需求量,基本维持平衡,但在空间尺度上,由于空间异质性差异,供需存在明显的差异性,在局部地区存在赤字现象,尤其是区域内硬化地表占比较高的城区。面对生态系统服务赤字现状,基于植被群落特征对生态系统服务影响机理成果,从以下几个方面给出提升策略;(1)城市中植被群落优化原则与理论框架,即基本安全原则、生态优先原则、功能相适原则和景观提升原则;(2)外来入侵植物管控治理策略,即重视基础研究与建库管理、重点防治、因种施策、加强检疫、变废为宝、规范引种、现状维护等;(3)城市生态系统服务提升策略,从树种、垂直结构、水平结构、冠层结构四方面提出针对性优化建议。
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