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杭州城市空间增长与生态系统服务价值损益关联.pdf

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资源描述

1、110规划与建设PLANNINGANDCONSTRUCTION现代城市研究2024.03文章编号:1 0 0 9-6 0 0 0(2 0 2 4)0 3-0 1 1 0-0 6中图分类号:F293文献标识码:Bdoi:10.3969/j.issn.1009-6000.2024.03.016基金项目:浙江省自然科学基金探索项目“国土空间格局多目标优化下的城市开发边界管控机制研究”(LQ22E08007);国家自然科学基金青年项目“生态位视角下基于物种分布与人类活动冲突机理的湾区城市群生态空间优化研究”(52 3 0 8 0 8 3)作者简介:夏兆煊,浙江农林大学风景园林与建筑学院硕士研究生,研究

2、方向:城市生态规划;马淇蔚,通信作者,浙江农林大学风景园林与建筑学院副教授,研究方向:城市生态规划等;徐丽华,浙江农林大学风景园林与建筑学院教授,研究方向:城乡规划与生态环境演变;施益军,浙江农林大学风景园林与建筑学院副教授,研究方向:城市与区域规划;陆张维,浙江农林大学风景园林与建筑学院副教授,研究方向:城市土地利用与管理。杭州城市空间增长与生态系统服务价值损益关联Relationship between Urban Spatial Growth and EcosystemService Value Change in Hangzhou夏兆煊马洪蔚徐丽华施益军陆张维XIAZhaoxuan M

3、AQiwei XU Lihua SHIYijun LU Zhangwei摘要:当前我国正处于城镇化高质量转型的关键时期,明晰城市空间增长与生态系统服务价值(ESV)损益的相互关系对于城市可持续发展具有重要意义。以我国典型的山水城市杭州为例,基于多源数据,采用空间增长定量解析法、价值当量评估、四象限分析模型,阐明城市空间增长和ESV损益的规模强度变化,以此揭示二者空间关系,明确空间关系类型。结果表明:(1)从总体规模和强度特征来看,杭州城市空间增长和ESV损益存在错配现象,即规模上的此消彼长和强度上的同增共减;(2)从空间特征来看,城市空间与ESV的重心整体呈东西相向而行的剧烈转移态势,在方位上

4、增长强度与ESV损耗程度表现为东部一致而西部分歧;(3)增长强度与ESV损耗程度存在高一高、高一低、低一低、低一高4类关系且作用空间存在差异,这是由各类型城市发展政策所致。基于此,提出城市空间增长和ESV保值增益的协同发展策略,以期为城市绿色高质量发展提供决策依据。关键词:生态系统服务价值;城市空间增长;空间政策;四象限分析;杭州Abstract:As China is currently undergoing a critical period of high-quality urbanization transformation,it is important to clarify the

5、 interrelationship between urban spatial growth and ecosystem service valuechange for sustainable urban development.Taking Hangzhou,a typical mountainous city in China,as anexample,the quantitative analysis method of urban spatial growth,value equivalent assessment method,andfour quadrant analysis m

6、odel are used to analyze the scale intensity changes of urban spatial growth and EsVchanges in Hangzhou,based on which the spatial relationship between the two is revealed and the type ofspatial relationship is clarified.The results show that:(l)from the overall scale and intensity characteristics,t

7、here is a mismatch between urban spatial growth and ESV loss and gain in Hangzhou,i.e.,the total scaleof the city is decreasing and the intensity is increasing and decreasing at the same pace;(2)from the spatialcharacteristics,the center of gravity of urban space and EsV as a whole is shifting drama

8、tically in an east-west direction,and in terms of orientation,the intensity of spatial urban growth and the degree of ESV loss isconsistent and divergent;(3)there are four types of relationships between growth intensity and ESV attrition:high-high,high-low,low-low and low-high,and the spatial differ

9、ences in the effects of the four types ofrelationships;the differences are mainly caused by the development policies of various types of cities.Based on these findings,a synergistic development strategy of urban spatial growth and ESV preservation isproposed,with a view to providing a scientific bas

10、is for green and high-quality urban development.Key words:ecosystem service value;urban spatial growth;spatial policy;four-quadrant analysis;Hangzhou111杭州城市空间增长与生态系统服务价值损益关联|夏兆煊马淇蔚徐丽华施益军阝陆张维世界范围的大规模快速城镇化对区域生态系统结构造成深刻改变,严重损耗生态系统服务价值(EcosystemServiceValue,ESV),威胁人类福让和全球可持续发展(2。研究城市空间增长对地区生态系统的影响具有重要意义

11、。定量分析区域城市空间增长与生态系统服务(EcosystemService,ES)的时空演变特征,一直是生态安全研究的关注重点3。在城市空间的现有研究中,主要采用扩展强度、重心转移等测度方法 4-5,以及等扇分析、圈层分析等分析方法 6-7,解析空间增长的时空特征和模式8,从而揭示城市空间演化的规律和驱动机制9。而针对ES的研究,大量学者从ESV评估的角度出发,当量评估法具备数据获取简易、数据类型简单、便于操作等技术优势,因此得到广泛应用)。确定ESV的基础当量,是区域ES展开价值评估的基础。科斯坦扎(Costanza)等的当量评估方法在中国应用中存在偏差 2,为此,谢高地等制定了中国的生态系

12、统服务价值当量表1 1 3,杨强强等在此基础上根据地方单位面积粮食产量做了修订4。随着城市空间与ES的研究逐渐深人,二者结合下的现实意义也越发受到重视5。当前研究主要集中于以下方面:(1)城市空间与ES的关系分析。研究涵盖多级区域尺度1 6-1 9,通常基于多源数据,结合生态系统过程模型、价值当量评估、相关性分析等方法,分析城市空间增长对ES造成的影响,发现二者在总体规模和强度变化上存在多种关联关系 2 0-2 1。(2)城市空间增长下ES变化的驱动因素分析。研究从自然环境、社会经济、政策管理等角度,探讨了空间增长作用下ES变化的主导因素5。综上,已有研究对城市空间增长与ES的关系进行了较为广

13、泛的探索,但仍存在一定不足:从研究尺度来看,当前研究主要针对宏观尺度展开研究,而忽略了中微观尺度下城市空间增长对ES造成的影响;从研究视角来看,当前研究多采用统计学方法,对城市空间增长与ES在数值总量上的关系进行探讨,而对二者在具体空间关系上的探索仍待深入,因无法针对具体空间,导致研究结果难以应用于实际;在驱动因素方面,少有研究针对城市空间增长与ES变化的具体空间关系分布,结合区域的城市发展阶段、空间政策、社会经济等多方因素进行解析。本研究以杭州市为例,利用社会经济、土地利用等多源数据,结合城市空间增长定量解析方法、价值当量评估法、四象限分析模型,对2 0 0 0 一2020年杭州城市空间增长

14、与ESV损益进行分析,旨在探明如下问题:(1)在规模总量和总体强度方面,城市空间增长与ESV损益呈现何种相互关系?(2)城市空间增长强度与ESV损耗程度在空间上存在何种差异特征?(3)城市空间增长强度与ESV损耗程度存在何种空间关系?对应关系的具体作用空间如何分布?推动二者空间关系形成的驱动因素涉及哪些方面?研究以期明晰上述问题,从而为杭州城市资源的合理利用、生态环境的保护升级提供科学依据,并为同类型城市的可持续发展提供有效参照。1研究区与数据1.1研究区概况杭州市是长江三角洲重要的中心城市之一,浙江省的政治、经济、文化中心。从自然条件来看,杭州具有平原水网与山地丘陵的复合特征,是我国典型的山

15、水田园城市,多样的生态系统类型和高质量的生态空间本底为经济社会发展提供关键支撑。随着数字经济产业的高速发展和智造产业的稳步推进,杭州已经成为国内外重要的电子商务中心和智造中心,由此产生的强烈的国土空间开发诉求导致城市用地迅猛扩张,显然,大规模的城市空间快速增长对生态系统的可持续供给造成了强烈干扰,生态系统与城市空间的可持续发展面临挑战。本研究以杭州市区为例,研究范围包括上城区、西湖区、拱墅区、滨江区、萧山区、临平区、余杭区、钱塘区,总面积3 3 54.8 9 km(图1)研究时限为2 0 0 0 一2 0 2 0 年,并划分为2 0 0 0 2 0 1 0 年、2 0 1 0 2 0 2 0

16、年两个时段。1.2数据来源及预处理研究所使用的土地利用数据提取自美国地质勘探局(Usgs.gov)提供的(2 0 0 0 年9 月1 7 日、2 0 1 0 年1 0 月3 1日、2 0 2 0 年9 月8 日)3 期LandsatTM/OLI遥感影像数据,空间分辨率为30m。首先,利用ENVI5.3软件对原始数据进行辐射定标、大气校正等预处理。然后根据谢高地1 3 等学者ESV当量表中的分类标准,划分为建设用地、林地、耕地、湿地、水域、未利用地6 种土地利用类型。最后,采用基于支持向量机与目视解译相结合的方法对遥感影像展开分类。经检验,所有影像的Kappa系数均达到0.8 5,可以满足研究需

17、要。此外,经济统计数据来源于杭州统计年鉴(2 0 0 0 一2020年),重点提取农业粮食单位面积产量以及粮食市场价值,用于对杭州市生态系统服务价值当量进行地方性修订。2研究方法2.1城市空间增长定量解析为系统测度城市空间增长的规模强度、重心转移、空间方位3 大特征,针对性采用增长强度测算、重心转移刻画、扇面分区统计3 种定量解析方法。2.1.1增长强度测算增长强度指数表示一定时期城市建设用地规模变化速率,进而在数值10k平区余杭区钱题区图例研究区范围萧山区水城高程/m高:1 0 7 8低:图1研究区112PLANNINGANDCONSTRUCTION规划与建设现代城市研究2024.03上表征

18、城市空间增长的状况,最终反映城市空间增长的强度特征(。增长强度测算公式如下:Ub-UaE;=UaT(1)式中:E,表示增长强度指数;U。U,分别表示a、b 时期建设用地总面积;T表示到b时段的时间跨度,一般以年为单位。2.1.2重心转移刻画重心转移可以直观刻画城市建设用地质心在某一时刻内的连续变迁轨迹 2 2,由此表达城市空间增长的整体态势,转移方向可以表征城市空间增长的主要方位,而转移距离则反映城市空间在主要方位的增长强度。重心转移公式如下:D=/(xt+1-xt)2+(yt+1-yt)2(2)式中:D为重心转移距离;+I和Yi+I为t+1时重心点x,y的坐标;x,和y.为t时重心点x,y的

19、坐标。2.1.3扇面分区统计在重心转移刻画整体态势的基础上,进一步采用扇面分区统计明晰城市空间增长在不同方位的强度差异具体来看,以杭州市传统几何与经济中心武林广场为圆心,利用1 6 个等扇对研究区进行划分,并统计每一扇面的增长强度,最终通过雷达图对各扇区空间增长强度的差异化进行表征。2.2生态系统服务价值当量评估价值当量法可以通过土地利用数据,评估区域ESV。首先,基于杭州市历年统计年鉴的粮食生产数据,可计算得到2 0 0 0 2 0 2 0 年的平均粮食作物单位面积产值,数值为1 51 7 9.58 元/hm.年。然后,根据无人力投人的自然生态系统的经济价值是单位农田提供的生产服务经济价值的

20、1/7 1 2 3 1 这一原则,计算可得单位农田食物供给的ESV系数为2 1 6 8.51 元/hm.年。最终得到杭州市生态系统服务价值系数修正表(表1),并对杭州市的ESV展开评估。ESV的计算公式如下:ESV=Z(A;VC,)(3)ESVf=Z(A;VCif)(4)式中:ESV为研究区生态系统服务价值;ESV,为第f种生态服务功能的价值;A,为第i种土地利用类型的面积;VC,为第i种土地利用类型的生态系统服务价值系数;VC,为第i种土地利用类型的第种生态服务功能的价值。2.3四象限分析模型本研究采用四象限分析模型 2 4,对城市空间增长强度与ESV损耗程度的相互关系进行分析(图2)。该模

21、型依据二者的空间关系,以城市空间增长强度为横轴、ESV损耗程度为纵轴进行构建。基于此,运用渔网工具,将研究区划分为1 km1km正方形网格单元,以此进行空间表达。3研究结果及分析3.1城市空间增长与ESV损耗的规模强度特征由图3 可知,2 0 0 0 一2 0 2 0 年的增长规模为1 2 1 1.0 5km,增长强度达到0.1511/年,可知总体城市空间增长规模和强度均处于高位运行状态。从具体时段来看:2 0 0 0 2 0 1 0 年的城市空间总量迅猛增长,增长强度达到0.2241/年,而2 0 1 0 2 0 2 0 年的空间增长有所减弱,增长强度为0.0 2 41/年,仅有上阶段增长强

22、度的1/1 0。与此同时,2 0 0 0 2 0 2 0 年的ESV损耗规模为19.10亿元,损耗程度达到0.0 0 8 0/年,表明ESV总量受到一定程度损耗。其中,2 0 0 0 一2 0 1 0 年的ESV损耗程度最为严重,达到0.0 1 3 0/年,而2 0 1 0 一2020年的ESV损耗程度为0.0 0 3 5/年,仅有上阶段的1/4。综上:(1)从总体规模特征来看,城市空间增长规模越大,ESV损耗规模也越多,表明二者在整体规模上存在此消彼长的关系。(2)从强度特征来看,高强度城市空间增长的同时存在高强度ESV损耗,增长强度的减弱也会出现损耗程度的同步减缓,表明二者强度变化存在同步

23、增减的关系。3.2城市空间增长与ESV损耗的空间差异特征3.2.1重心转移特征由图4可知:2 0 0 0 2 0 1 0 年的城市空间重心向城市东北部转移增长态势明显,转移距离达到2.0 1 km,表明东北地区增长程度显著,而该阶段表1 杭州市单位面积生态系统服务价值系数修正表(单位:元/hm)级服务二级服务耕地林地湿地水域未利用地食物生产2396.21340.771105.941734.810.00供给服务原料生产531.29628.871084.26498.760.00水资源供给-2829.91334.575616.4417976.960.00气体调节1929.982128.244120.

24、171669.7543.37气候调节1008.366037.767806.644965.890.00调节服务净化环境292.751855.637806.6412035.24216.85水文调节3241.923993.1652543.03221708.6165.06土壤保持1127.632592.925009.262016.7243.37支持服务维持养分循环336.12198.26390.33151.800.00生物多样性368.652360.5817066.195529.7043.37文化服务美学景观162.641037.7910257.064098.4921.69总计8565.6421508

25、.55112805.96272386.73433.71注:由于建设用地主要由非生态空间组成,对生态功能的贡献相对较小,因此本研究暂不计算其ESV。低一高高一高增长强度低一损耗程度高增长强度高损耗程度高1611.720.24001298.0.012011.90.70X-城市空间增长强度99.730.16000.0080低一低高一低0.0800400.60.0040增长强度低一损耗程度低增长强度高一损耗程度低0.00000.0000200020102020粤城市空间规模/km一城市空间增长强度口ESV规模/千万元一ESV损耗程度图2 基于四象限分析模型的城市空间图320002020年杭州城市空间增

26、长及ESV损耗增长强度和ESV损耗程度关系示意的规模与强度113杭州城市空间增长与生态系统服务价值损益关联|夏兆煊马淇蔚徐丽华施益军阝陆张维的ESV重心向城市西部转移态势明显,转移距离达到1.54km,表明东部ESV损耗程度严重。然而,2 0 1 0 2 0 2 0 年的城市空间重心开始向西部转移增长,转移距离为0.3 8 km,表明西部地区有轻度增长,与之相反的是,ESV重心向西转移态势依然显著,转移距离为1.11km,表明东部ESV损耗范围进一步扩大,损耗程度逐渐加深。综上:(1)总体来看,城市空间重心有向东北部转移的显著增长态势,而ESV重心有向西部转移的显著损耗态势,表明两者转移态势呈

27、东西相向而行,可知研究期间城市空间重心并未向南部转移,说明杭州市在实施“跨江发展”的城市空间战略过程中存在偏差。(2)按具体时段来看,2 0 0 0 一2010年的城市空间重心与ESV重心转移态势相反且程度强烈,表明东部城市空间增长造成ESV大规模损耗。而2010一2 0 2 0 年的城市空间重心与ESV重心转移态势一致,城市空间重心向西增长程度并不明显,但ESV重心向西转移程度依然显著,表明该阶段东部地区城市空间依然增长,且因其规模扩大,开始逐渐向西部增长,同时,西部地区的城市空间也开始出现增长,最终导致区域ESV受到严重损耗,ESV重心持续向西部显著转移。3.2.2方位特征由图5可知,2

28、0 0 0 2 0 2 0 年城市空间增长强度在方位上呈东西两翼的增长格局,增长强度依次在E、SEE、NEE、NW W、W 显著,其余方位呈局部增长。同时,2 0 0 0 2 0 2 0 年ESV损耗程度在方位上呈西弱东强的东部主导格局,损耗程度依次在NE、SEE、E显著,其余方位呈局部损耗。综上,将城市空间增长强度方位和ESV损耗程度方位进行叠加,可以发现一致与分歧共存的现象,主要表现为东部和南部一致,西部和北部分歧,具体如下:(1)一致的方位包括NNE、NEE、E、SEE、SSE、S、SSW、SW、SW W,这与重心转移的特征相互印证。这是由于杭州“三大副城”临平城、下沙城、江南城均位于城

29、市东部,东部成为开发建设的主要方位,且平坦地貌促进了城市空间的增长,从而加剧ESV的损耗。而对于城市南部,并不是开发建设的主要方位,所以ESV受到的影响相对较小。(2)分歧的方位包括W、NW W、NW、NNW、N、NESE。这是由于这些方位原有建设用地存量较少,虽然城西科创大走廊和西北部小城镇的建设一定程度上提高了区域的城市空间增长强度,但是区域的ES主要由高质量的山林湿地提供,ESV总量较大,有限的城市建设难以对其造成明显损耗。3.3城市空间增长与ESV损耗的关系及空间表达根据研究结果,将城市空间增长强度和ESV损耗程度标准化后,按照自然间断法分为6 级,并选取前两级作为低级,后两级作为高级

30、,由于中级范围的城市空间增长强度与ESV损耗程度处于相对平衡状态,故本次研究暂不作分析。运用四象限分析模型,可以得到城市空间增长强度与ESV损耗程度的4类空间关系及其作用空间的分布情况,具体分为:高一高、低一高、低一低、高一低(图6)。3.3.1城市空间增长强度高一ESV损耗程度高高一高关系是指城市空间增长强度高,ESV损耗程度高。该关系通常是在政策引导下带动城市空间的大规模高强度增长,虽然带动了地区经济社会的发展,但也牺牲了高质量的生态环境。其作用空间主要以连片式空间形态呈现,主要作用于城市东部的大江东产业集聚区,兼有部分作用于城市中部的下沙经济技术开发区和西部的城西科创大走廊区域。8110

31、00812000813000814000815000X16000$170008180000009S880009SF上城区钱塘2020年2010年2000年O0OF980001-S68000SC82010年萧山区城市空间重心城市空间重心转移轨迹0007.988ESV重心2000年ESV重心转移轨迹81100081200081300081400081500081600081700081800单位(m)图42000一2 0 2 0 年杭州城市空间重心与ESV重心转移示意图a.2000-2020年城市空间增长强度方位b.2000-2020年ESV损耗程度方位c.2000-2020年城市空间增长和ESV

32、损耗方位耦合NN0.270.03NNNWNNENNWNNENNWNNE0.225Q.024NENWNENW0.180.018NE350.012NWWNEENWWNEENWWNEE006EEESWWSEESWWSEESWWSESWSESWSESWSESSTSSESSWSSESSWSSESS口一致方位S城市空间增长强度方位一ESV损耗程度方位四分歧方位口研究范圈口研究范围口研究范围图520002020年杭州城市空间增长强度与ESV损耗程度方位114规划与建设PLANNINGANDCONSTRUCTION现代城市研究2024.033.3.2城市空间增长强度低一ESV损耗程度高低一高关系是指城市空间增

33、长强度低,ESV损耗程度高。该关系通常在经济效益的引导下,通过牺牲本就不多的生态要素以换取城市空间的开发建设,其作用空间主要以集中填充式形态呈现,主要作用于城市核心区域3.3.3城市空间增长强度低一ESV损耗程度低低一低关系是指城市空间增长强度低,ESV损耗程度低。该关系通常受到空间管控政策的影响,导致城市空间难以增长,其作用空间主要以集中团块状形态呈现,主要作用于城市中部的西湖风景名胜区,以及西北部生态带区域,兼有部分作用于生态本底良好的山林水系区域3.3.4城市空间增长强度高一ESV损耗程度低高一低关系是指城市空间增长强度高,ESV损耗程度低。该关系通常是在政策引导下,促进区域城市空间小规

34、模低强度的开发建设,且区域生态较好,因此并未对区域ES造成显著影响,其作用空间主要以蔓延式形态呈现,主要作用于余杭区西部的近Na2.下沙经济技术开发区010kmal.大江东产a3.城西科创A.高高业集聚区大走廊B.低高b.内城c1.西湖风景名胜区C.低一低2.西北部生态带图例研究范围高城市空间增长强度一高ESV损耗程度低城市空间增长强度一高ESV损耗程度低城市空间增长强度一低ESV损耗程度高城市空间增长强度一低ESV损耗程度D.高一低d.西部近远郊小城镇图6城市空间增长强度与ESV损耗程度的空间关系分布远郊小城镇,兼有部分作用于近远郊平原地区的小城镇4讨论4.1空间关系的政策机制解释(1)产业

35、集聚区的连片开发是促进高一高关系形成的主要驱动力,其中以大江东产业集聚区最具代表性,产业园区的设立形成大规模连片式的城市空间,但区域内提供ES的优质耕地和滨海湿地也因此遭到侵占,原有生态系统的完整性遭到破坏,最终导致ESV的大规模高强度损耗。(2)以土地效益为导向的内城更新是促进低一高关系形成的主要驱动力,其中以上城、拱墅两区最具代表性,在内城更新过程中,河道水系的填埋硬化使得水文调节服务受到影响,城市内涝问题日渐凸显,此外,公共绿地由于开发商导向下的用地开发,被城市空间所置换,最终导致城市绿地的供需失衡问题日益严重,且城市绿地往往是提供文化服务的重要载体因此区域的文化服务也遭到损耗。(3)生

36、态刚性管控政策是促进低一低关系形成的主要驱动力,其中有两类代表性区域,一类是斑块式孤立管控的西湖风景名胜区,因其在杭州市的重要地位,所以受到严格管控,城市空间难以增长,另一类是西北部的系统性生态网络保护区域,由于刚性管控效果良好,使得本就不足的区域发展动力受到约束,最终限制了区域城市空间的增长。(4)自下而上的自发式建设是促进高一低关系形成的主要驱动力,以西部近远郊小城镇为例,随着小城镇综合整治等一系列政策的刺激,城市空间增长强度有所提升,但城市空间呈小规模蔓延式增长,并未形成集中连片区域,且近远郊区的生态本底良好,因此有限度的开发建设不会对ES的功能性产生显著影响。4.2空间政策优化方向在如

37、今城镇化高质量发展阶段,政策的制定应当着眼于城市空间高效增长与生态系统有效保护的兼容协同因此,对于4类空间关系,分别提出针对性的协同优化方向,以期为政策的制定提供参考。(1)针对高一高,需要严格执行生态保护政策,在全面清查区域生态资源的基础上,对关键生态要素进行识别,最终对区域生态空间进行分类分级管控,以此保障连片开发的城市空间不会破坏ES的功能性和完整性。(2)针对低一高,应当厘清内城存量空间与蓝绿空间,通过梳理河道并构建完善的水网体系,以此提高区域的水文调节服务,对于公园绿地,需要按照人口集聚的空间结构分级布置,以此形成完善的公园系统,从而在保障绿地公平性的同时精准提供文化服务,最终促进E

38、S对人类福的提升 2 5。(3)针对低一低,在存量空间方面需要落实留改拆的政策指引 2 6,通过存量重组后的开发建设空间,激发区域城市活力,由于区域拥有良好的生态基础,有限的开发不会对ES造成根本性影响,因此可以引导区域生态空间向城市空间进行转化,从而为城市发展提供基础支撑。(4)针对高一低,一方面要通过科学规划,引导城市空间向集约高效增115杭州城市空间增长与生态系统服务价值损益关联|夏兆煊马淇蔚徐丽华施益军陆张维长转变,另一方面要结合生态系统与产业扶持政策,发展多元产业结构 2 7,在了解各类型群体需求的基础上,针对性地提供文化服务,从而提升整体区域的文化服务供应 2 8,最终促进由供给、

39、调节、支持服务为主导的生态基本面向满足健康和精神需求的高层次人类福证转化。5结论本研究以杭州市为例,基于多源数据,采用空间增长定量解析法、价值当量法、四象限分析模型,揭示20002020年杭州城市空间增长与ESV损耗的关系,并对其进行空间表达,以实现对城市空间增长的精准管控和ESV的保值增益。主要结论如下:(1)从总体规模和强度特征来看,城市空间增长和ESV的损耗相匹配,二者关系呈规模总量的此消彼长,以及总体强度的同步增减(2)从空间差异特征来看,城市空间重心与ESV重心呈东西相向而行的转移态势,在方位上,城市空间增长强度与ESV损耗程度呈东部一致西部相异。(3)城市空间增长强度与ESV损耗程

40、度存在4种空间关系:城市东部产业集聚区连片开发下的高一高关系;以土地效益为导向的内城更新下的低一高关系;山地区域生态刚性管控政策下的低一低关系;城西近远郊小城镇自下而上的自发式建设下的高一低关系。通过探讨4类空间关系及驱动因素,可以针对性提出优化方向,推动城市高质量发展。此外,研究仍存在一定局限性:(1)针对ESV的评估方法有待提升,虽然价值当量法可以快速核算,但其准确性仍待进一步优化。因此,可以运用InVEST(29等物质量模型评估ESV,从而验证现有结果。(2)本研究探讨了城市空间增长与ESV的相互关系,但并未探索城市空间增长与一级和二级服务之间的联系。鉴于此,未来可运用量化指标构建等方法

41、,针对性地评估具体ESV,并结合现有研究基础,深人探讨城市空间增长与具体ES之间的空间联系及响应机理参考文献:1JLIY,LIY,ZHOUY,et al.Investigationof a couplingmodel of coordination betweenurbanization and the environmentJj.Journal ofenvironmental management,2012,98:127-133.2陈立恒,龚健,王雄,等.长江中游地区生态系统服务平衡与城镇化的空间关系 J.生态学报,2 0 2 1,41(1 4):5546-5556.3WANG Y,PAN

42、J.Building ecological securitypatterns based on ecosystem services valuereconstruction in an arid inland basin:a casestudy in Ganzhou district,NW ChinaJ.Journalof cleaner production,2019,241:118337.4李咏华,庞海燕,马淇蔚.2 0 0 0 2 0 1 5年杭州城市空间增长及政策影响机制研究 J.城市发展研究,2 0 1 8,2 5(9):6 7-7 4.5徐丽华,王欢欢,张结存,等.近1 5年来杭州

43、市土地利用结构的时空演变 J.经济地理,2 0 1 4,34(7):1 35-1 42.6王雪,焦利民,董婷.高密度和低密度城市的蔓延特征对比:中美大城市对比分析 J.经济地理,2 0 2 0,40(2):7 0-7 8.7侯博展,陈蜀江,侯建楠,等.基于多源多时相数据集的喀什市近7 0 a城区空间扩展遥感研究.冰川冻土,2 0 1 6,38(3):8 36-8 44.8杨齐,干晓宇,李建龙,等.张家港市耕地资源安全与城市化时空动态分析 J.自然资源学报,2 0 1 0,2 5(8):1 2 7 4-1 2 8 3.9王成新,窦旺胜,程钰,等.快速城市化阶段济南城市空间扩展及驱动力研究 J.地

44、理科学,2 0 2 0,40(9):1 51 3-1 52 1.10潘鹤思,李英,陈振环.森林生态系统服务价值评估方法研究综述及展望 J.干旱区资源与环境,2 0 1 8,32(6):7 2-7 8.11刘海,武靖,陈晓玲.丹江口水源区生态系统服务时空变化及权衡协同关系 J.生态学报,2 0 1 8,38(1 3):46 0 9-46 2 4.12COSTANZA R,DARE R,DE GROOT R,et al.The value of the worlds ecosystem servicesand natural capitalJ.Nature(London),1997,6630:25

45、3260.13谢高地,张彩霞,张昌顺,等.中国生态系统服务的价值 J.资源科学,2 0 1 5,37(9):1740-1746.14杨强强,徐光来,李爱娟,等,青犬江流域生态系统服务评估与权衡研究 J.生态学报,2 0 2 1,41(2 3):9 31 5-9 32 7.15甄江红,王亚丰,田圆圆,等.城市空间扩展的生态环境效应研究:以内蒙古呼和浩特市为例 J.地理研究,2 0 1 9,38(5):1 0 8 0-1 0 9 1.16陈万旭,刘志玲,李江风,等.长江中游城市群生态系统服务和城镇化之间的空间关系研究.生态学报,2 0 2 0,40(1 5):51 37-51 50.17张佳田,焦

46、文献,韩宝龙.城镇化与生态系统服务的协调演化特征及空间耦合关系.生态学报,2 0 2 0,40(1 0):32 7 1-32 8 2.18杨文杰,刘丹,巩前文.2 0 0 1 2 0 1 6 年耕地非农化过程中农业生态服务价值损失估算及其省域差异.经济地理,2 0 1 9,39(3):2 0 1-2 0 9.19罗涛,林宇晨,樊海强.基于生态效益评估的城市空间扩展模式研究:以厦门市为例.城市规划,2 0 2 2(5):1-1 2.20赵育恒,曾晨.武汉城市圈生态服务价值时空演变分析及影响因素 J.生态学报,2 0 1 9,39(4):1 42 6-1 440.21秦艳丽,时鹏,何文虹,等.西安

47、市城市化对景观格局及生态系统服务价值的影响 1.生态学报,2 0 2 0,40(2 2):8 2 39-8 2 50.22李发志,朱高立,姬超,等.基于不透水表面指数的城市扩张趋势及驱动机制分析:以南京市为例 J.长江流域资源与环境,2021,30(3):575-590.23谢高地,张彩霞,张雷明,等.基于单位面积价值当量因子的生态系统服务价值化方法改进.自然资源学报,2 0 1 5,30(8):1 2 43-1 2 54.24刘永婷,杨钊,徐光来,等.基于四象限模型的生态系统服务与人类活动强度关联性分析:以皖南国际旅游文化示范区为例 J.生态学报,2 0 2 2(1 3):1-1 1.25屠

48、星月,黄甘霖,邬建国.城市绿地可达性和居民福社关系研究综述 J.生态学报,2 0 1 9,39(2):42 1-431.26李锦生,石晓冬,阳建强,等.城市更新策略与实施工具.城市规划,2 0 2 2,46(3):2 2-2 8.27金贵,吴锋,李兆华,等.快速城镇化地区土地利用及生态效率测算与分析 J.生态学报,2 0 1 7,37(2 3):8 0 48-8 0 57.28郑善文,马默衡,李海龙,等.居民福让视角下城市中心区生态空间文化服务评价:以北京为例.城市发展研究,2 0 2 1,2 8(4):2 1-2 7.29肖强,肖洋,欧阳志云,等.重庆市森林生态系统服务功能价值评估 J.生态学报,2 0 1 4,34(1):2 1 6-2 2 3.

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