城市绿地生态建设理论与实证研究--以上海市为例

城市绿地是城市复合生态系统中唯一具有生产能力和自我调节能力的子系统。生态城市建设中的一项重要内容就是建设完善的绿地系统，同时城市绿地生态建设要求该系统不仅应有较高的绿地指标，而且还应布局合理，点、线、面有机结合，组成完善的复层绿地系统。城市绿地生态建设应该是符合城市生态和景观生态理论要求，遵循城市绿地自我发展规律，建设和完善城市生态的子系统。它是生态城市建设的一个重要内容。目前国内外在城市绿地生态建设方面虽然有较多研究和实践，但尚无系统的理论柜架和指导，同时在城市绿地生态建设的内涵、理论体系、生态规划、管理、定量化等方面也亟待深入研究。本文澄清城市绿地、城市绿地生态建设概念内涵，并对城市绿地的分类系统、发展历程做了科学、系统的总结；建立了城市绿地生态建设理论框架；并以城市生态学、景观生态学、恢复生态学、城市规划、环境科学等多学科的理论为指导，注重新理论、新技术的应用。笔者构建了城市绿地生态建设的途径和方法，其次进行实证研究，分析了上海城市绿地的景观格局，估算了城市绿地的生态服务功能价值；最后对上海城市绿地做了指标评价，并以此为基础提出了上海城市绿地生态建设的管理对策。本文从三个部分论述：第一部分通过对城市绿地生态建设的背景研究，介绍了城市绿地发展历程。笔者分析了国内外城市绿地研究和城市绿地建设现状，认为目前城市绿地已经进入生态建设阶段，因此对城市绿地的定量研究，新技术(景观生态学、3S技术等)应用等方面提出了更高、更系统的要求。并对城市绿地生态建设的发展脉络进行系统梳理，指出了当前城市绿地生态建设研究定量化、系统化、多技术应用的发展趋势。本文澄清了城市绿地概念，扩展了现有的城市绿地分类体系，把城市绿地分为九大类。并强调由于当前城乡一体化的发展，农田、湿地、程式森林是城市绿地的重要组成部分。其后对城市绿地的生态系统服务功能进行了科学论述，认为城市绿地应具有自然、经济、社会三种综合的生态服务功能。本文辨析了生态城市、城市绿地生态建设等相关概念。根据全新的概念体系，笔者创建了面向问题的城市绿地生态建设理论研究框架，并阐述了城市绿地生态建设的研究内容，对城市绿地的生态服务功能进行系统研究。在构建理论研究框架的基础上，运用城市生态学、景观生态学等理论对城市绿地生态构建的复合内涵进行了系统阐释。笔者认为城市绿地生态建设应遵从生态平衡、生态位、互惠共生等原则。城市绿地的生态建设以生态学和景观生态学为理论基础，它包含三个层次即城市绿地系统水平、城市绿地群落水平和城市绿地物种水平，并构建了城市绿地生态建设的途径。本文指出生态服务功能价值和指标评价是城市绿地生态建设的有效评价手段，也为其优化发展提供了有力的证据。在第二部分实证研究中，本文首先建立了城市绿地直接价值回归模型，计算了上海城市绿地的生态服务功能直接价；其次对城市绿地的净化空气、调节气候等生态服务功能价值估算，结果表明1995～2004年上海城市绿地的生态价值逐年增加，2004年直接价值为198.138亿元，间接价值为1695.267亿元，总价值为1893.405亿元，应用G(1，1)灰色系统模型预测了2010年上海绿地生态价值为3232.11亿元。指标评价中，从经济、社会、城市绿地结构、功能、景观等方面构建了上海城市绿地综合评价三级指标体系。评价结果显示，2004年上海城市绿地综合指标值为0.52，属于Ⅱ级较好偏低水平。在上海城市绿地景观格局中，分析了上海城市绿地的景观特征、多样性、破碎度指数。笔者采用空间自相关分析、地统计学分析模型分析了上海城市绿地空间景观格局。1979～2004年间景观相似性指数减小，景观破碎度加大，城市化过程加快。同时分析了上海城市绿地群落的分布特点，比较了人工绿地群落、工厂绿地群落和次生植被群落类型生物多样性。研究认为群落结构复合程度越高则生物多样性越高。并以浦东近自然林为例，在群落水平和物种水平层面，指出城市绿地生态建设中提高生物多样性的具体途径。在第三部分中，从上海城市绿地的生态服务价值、景观格局和绿地群落结构出发，阐述了上海城市绿地发展存在的问题，并提出针对性措施：上海城市绿地生态建设应从优化群落结构、调整景观格局、加强管理法制化等方面进行综合治理。