城市绿地与居民健康福祉相关性研究进展——基于生态系统服务供需匹配视角

城市绿地耦合了生态系统服务与人类福祉,兼顾公平与效率的城市绿地空间格局,是提升人居环境和改善民生的重要途径。在厘清相关概念内涵的基础上,基于Citespace软件对城市绿地生态系统服务与健康福祉及其相近概念进行关键词共现图谱与聚类分析,可以发现：研究集聚性强、各集群下研究领域重叠度高,研究尺度逐渐精细化,城市绿地与建成环境、休闲性体力活动与健康空间分异成为近几年研究热点。从供给侧：城市绿地绿地生态系统服务类型以及其估与测度方法,需求侧：居民健康福祉需求测度方法及时空表达,供需匹配：城市绿地生态系统服务供需匹配方法与空间公平,提升与调控：城市绿地时空结构优化与高效服务4个方面系统地综述了绿地生态系统服务与居民健康相关性研究,并指出目前城市绿地生态系统服务供需研究在研究内容、研究逻辑、研究方法及研究结果等方面还需进一步深化与提升。未来研究应重点关注城市绿地生态系统服务空间特征关系与居民健康需求层级的供需匹配程度,通过耦合新数据环境下精细化、规范性居民健康时空行为空间研究,总结供需平衡状态下多维度城市绿地高效服务的空间形态、功能结构与要素组织,并将其应用到城市绿地空间格局研究与绿地系统规划实践中,拓展人居环境优化提质的理论与方法。     

基于两步移动搜索法的福州市公园绿地主客观可达性研究

公园绿地的可达性对于提升民生福祉、环境公平及城市高质量发展具有深远意义。综合考虑公园绿地的主观和客观供给能力,基于公园绿地规模、网络好评度、高德地图API路径规划等数据,运用高斯两步移动搜索法测度了居民单一出行及多交通出行模式下福州市公园绿地的客观和主观可达性,得出以下结论:(1)同一出行模式下公园绿地的主客观可达性差异大,客观可达性的高值区主要分布在非中心城区,而主观可达性的高值区大多分布在中心城区;(2)不同交通出行模式下主观和客观可达性也存在差异,步行出行模式下的公园绿地可达性低于驾车和公共交通出行模式的可达性,综合出行模式的可达性分布与驾车可达性分布相似,尚未形成公共交通主导的公园绿地发展模式;(3)公园绿地主客观供需平衡的县域少,供需不平衡的县域多,高人口密度县域存在公园绿地供给小于需求问题,非中心城区县域公园绿地主客观供需比普遍较低;(4)步行、驾车、公共交通出行模式下的高客观供需比-高主观供需比的公园绿地仅三坊七巷和福州市贵安新天地休闲旅游度假区,超过70%的公园绿地属低客观供需比-低主观供需比类型。本研究不仅关注公园绿地的空间可达性,也基于人的感受对公园绿地的主观可达性加以测度,为可达性评价提供新的研究思路,同时也为福州市公园绿地资源配置和存量绿地的质量提升提供建议。     

基于供需分析的城市绿地空间布局优化——以南京市为例

城市绿地具有生态服务和社会服务两种主要功能,这两种服务水平的高低取决于供需关系.而绿地的供给和需求不仅指数量上,还包括空间分布,因此单纯的绿化指标或可达性水平都不能完全体现城市绿地的真实服务水平.本文从供需分析的角度,在ArcGIS平台下,利用均匀度指数和可达范围内人均享有公共绿地达标率考察了南京城市绿地的生态服务和社会服务在空间上的需求和供给,最终得出了南京市各区绿地系统的生态和社会服务水平.结果表明：东部地区绿地数量上富余,但缺乏高可达性公共绿地,社会服务水平中等;老城地区绿地缺乏,特征绿地分布不均匀,绿地生态和社会服务水平低;河西地区绿地社会服务水平高,但生态绿地较少且分布不均,生态服务水平低;南部、北部均存在绿地不足、分布不均、高可达性公共绿地少的问题.     

基于供需分析的城市绿地空间布局优化——以南京市为例

城市绿地具有生态服务和社会服务两种主要功能,这两种服务水平的高低取决于供需关系.而绿地的供给和需求不仅指数量上,还包括空间分布,因此单纯的绿化指标或可达性水平都不能完全体现城市绿地的真实服务水平.本文从供需分析的角度,在ArcGIS平台下,利用均匀度指数和可达范围内人均享有公共绿地达标率考察了南京城市绿地的生态服务和社会服务在空间上的需求和供给,最终得出了南京市各区绿地系统的生态和社会服务水平.结果表明:东部地区绿地数量上富余,但缺乏高可达性公共绿地,社会服务水平中等;老城地区绿地缺乏,特征绿地分布不均匀,绿地生态和社会服务水平低;河西地区绿地社会服务水平高,但生态绿地较少且分布不均,生态服务水平低;南部、北部均存在绿地不足、分布不均、高可达性公共绿地少的问题.     

城市绿地格局与居民社会经济特征关系研究进展

城市绿地为居民提供重要的生态系统服务,是居民接触自然、放松身心的重要场所.居民能否便捷地使用绿地,与其社会经济特征存在一定关联,该关联性是研究者和城市管理者关注的议题.以往的研究多针对单个城市,分析其绿地格局与居民特征的空间关系.本文对国内外相关的案例研究进行梳理,通过整合分析,归纳其主要研究结果,并探讨研究区、指标和分析方法的选择对研究结果的可能影响;其次,汇总以往研究所提出的城市绿地格局与居民特征间关系的主要影响因素,并结合案例进行分析.整合分析结果表明: 超过一半的案例(58.2%)认为绿地格局更有利于优势居民群体,但也有约四分之一的研究(25.4%)得到了相反的结果,发现弱势居民群体能够更便捷地使用绿地,余下(16.4%)的研究认为绿地格局与居民社会经济特征并不存在显著关联.研究者采用的分析单元、指标和分析方法多样,整体而言,没有发现研究方案的选择与研究结论存在明显联系.已有的案例以西方国家的城市为主,其研究地的发展历程和城市特点与我国城市存在很大差异.我国迫切需要依据自身城市的发展特点和时代需要开展本土研究,并分析影响我国城市绿地与居民特征间关系的主要因素.在城市化迅速发展时期,为建设人居和谐的可持续城市提供科学依据.     

城市绿地对居民身心福祉的影响

城市绿地是人工与自然耦合的城市景观之一,是改善居民居住环境重要组成部分,更是提高居民身心健康的有效途径。以杭州主城区为研究对象,通过GIS技术对城市绿地遥感图像进行解译得到杭州主城区绿地空间布局图,同时,以人口密度为阻力要素,基于交通路网的500m网络距离可达范围内绿地数量和面积作为分类标准。通过对45个高、中、低不同档次的居民区进行问卷调查得到665份居民感知数据并进行统计整理。利用结构方程模型进行以绿地数量及游玩时间为标准的组间分析,区别不同组别的差异及其原因,分析城市绿地数量、面积,居民认知、动机,绿地吸引力等与居民身心健康福祉及满意度之间的关系。结果显示:城市绿地数量、居民游玩绿地次数时间等与居民福祉有显著的正向关系;居民对绿地作用的认知、去往绿地的动机进一步影响居民身心健康福祉;城市绿地的自身引力会激发居民去往绿地的积极性,从而增加去往绿地频次。另外,不同社会属性的个体对绿地需求不同,所产生的福祉效应及满意度也会有所差异。从增加居民区周围的街头绿地及邻里公园数量、提升绿地吸引力、提升居民对城市绿地作用的认知3个方面对城市绿地今后的发展规划提出建议。     

城市绿地可达性和居民福祉关系研究综述

城市绿地为居民提供了丰富的生态系统服务,有助于提高居民的生活质量,促进居民身心健康,因此对居民人类福祉和城市可持续性具有重要意义。对国内外围绕绿地可达性及其与居民福祉的关系开展的研究进行了梳理和归纳,总结了绿地可达性的常用计算方法,梳理了绿地可达性与居民使用绿地、居民健康以及居民社会经济水平的关系研究,归纳了绿地供给和居民需求评价研究。综述发现,绿地可达性估算的主要方法包括行政或统计单元计算法、最小邻近距离法、服务区法和引力模型法;绿地可达性对居民健康的正面影响已得到广泛证实;但是在多数城市中绿地在空间上(尤其是城区-郊区梯度上)的分布都存在较大差异;一些研究发现社会经济水平低的居民绿地可达性更低,但这种关系在其他地区不一定成立。对未来的绿地可达性相关研究方向进行了展望,包括:更全面地量化绿地内部生物多样性、景观格局等特征,并分析其对居民福祉的影响;对公园以外其他类型的绿地与健康以外的人类福祉的关系进行更广泛的探讨,并在不同地区开展实证研究,以便对比不同社会经济文化背景下,绿地与居民福祉关系的差异;进一步开展基于多时相绿地格局和人群队列的纵向研究,探讨绿地与居民福祉的动态关系,以及社会经济过程对其的影响,从而更好地服务于城市规划和管理。     

重大公共卫生安全事件下城市居民对绿地类型及生态系统服务的需求时空演变特征

全球范围内频发的重大公共卫生安全事件可以改变城市居民的生活方式,并对居民福祉造成损害。为了探究居民对城市绿地类型及其生态系统服务的需求变化,以期使城市居民在重大公共卫生事件发生时更好地从城市绿地中获益,主要运用问卷调查数据,使用Kruskal-Wallis检验、聚类分析和空间自相关分析等方法对新冠疫情(COVID-19)发生的前、中、后三个时期城市居民对城市绿地类型及其生态系统服务需求偏好的时空演变特征进行了分析。结果显示:①随着时间演变,居民对同时期内同种类型的城市绿地以及生态系统服务的需求差异变小。在前期和中期,居民需求最强烈的绿地类型分别是附属绿地、公园绿地;需求最不强烈的绿地类型都是区域绿地。在前期,居民对生态系统服务的需求普遍较为强烈,前期和中期居民需求最强烈的生态系统服务分别是美化城市和放松身心两种类型。在后期,居民需求最强烈和最小的城市绿地类型分别是附属绿地和公园绿地。②居民对于城市绿地类型的需求在这三个时期的空间演变程度要大于对生态系统服务需求的空间演变程度。③居民对于城市绿地及其生态系统服务需求的空间异质性较强,大多呈随机分布格局,只有对后期的四种绿地类型的需求呈聚集分布,主要分布在京津冀地区、内蒙古、山西省、山东省。研究结果旨在为未来重大公共卫生事件影响下城市绿地规划和生态系统服务的可持续利用提供科学支撑,以期更好地保障城市居民生活福祉。     

粤港澳大湾区小型公园绿地生态系统文化服务的供需匹配特征

小型公园绿地是城市生态系统文化服务的重要载体,自新冠疫情爆发以来,这类型公园绿地更是成为提供重要文化服务的场所。以粤港澳大湾区为研究区域,从潜在供给和潜在需求两个方面量化小型公园绿地文化服务,利用空间自相关与耦合协调度模型,探讨粤港澳大湾区文化服务供需的空间分布及匹配特征。结果如下：(1)生态系统文化服务供给具有明显的梯度分布,大致呈现中间低、四周高的特点;文化服务需求在城市中心区域呈连片分布。(2)文化服务供给在城市之间连片、以高-高聚集区域为主,需求则以低-低聚集为主、连片集中于城市中心,供需双变量则以高供给-低需求的聚集态为主、集中于研究区四周。(3)52.2%的区域属于文化服务需求不足,5.2%的区域供给不足。从小型公园绿地文化服务来看,粤港澳大湾区存在一定比例的生态系统文化服务供需错配现象,为提升人类在抵御重大突发事件过程中的生活质量,可分区管理自然生态系统。     

山地多中心城市公园绿地生态系统文化服务供需匹配特征

城市公园绿地为居民提供了重要的生态系统文化服务,在促进居民身心健康和提高社会福祉方面发挥着关键作用。以典型山地城市重庆中心城区为例,构建供需匹配评估体系,利用多源数据量化供给与需求,识别供需平衡与协调发展关系。结果表明:①重庆市中心城区城市公园绿地生态系统文化服务供需具有显著空间异质性,供给呈北高南低、分散布局的格局,需求呈中心高、外围低的格局;②生态系统文化服务供需失衡特征显著,其中52.38%的组团文化服务供给滞后,33.33%的组团属于供给超前状态;供需耦合协调指数平均值为0.50,协调发展程度空间分布呈"中心高、外围低"格局;③综合分析供需均衡与耦合协调结果发现,由于供给超前导致了外围城市组团的失调发展,而城市中心区域组团在供给滞后状态下维持了中等水平协调发展程度。总体来看,重庆市中心城区各组团存在不同程度的公园绿地生态系统文化服务供需错配,基于评估提出针对性的城市公园绿地优化策略,可为公园绿地的合理配置与规划提供重要支持。     

城市内涝调节服务供需关键区识别与优先级划分

在全球气候变化和城市化背景下,城市内涝灾害频发,严重危及城市居民的人身安全、财产安全及公共安全。如何精准施策,针对关键区域进行城市内涝调节治理已成为社会各界关注并亟需解决的重要问题。基于生态系统服务供需视角,以径流调节率表征城市内涝调节的供给水平,以胁迫性、暴露性和脆弱性指标表征城市内涝调节的需求水平,构建了完整的技术路线和指标体系,从而识别城市内涝调节供需失衡的关键区,并确定规划干预的优先级。基于此,以岛屿型城市厦门岛为例,使用遥感数据和人口、社会、经济数据,运用ArcMap10.8、ENVI5.3和GeoDA平台,模拟评估了城市街区尺度下城市内涝调节服务的供需水平及空间分布特征。通过供需匹配将研究单元划分为:高供-高需,低供-高需,低供-低需和高供-低需4种类型,并识别出114个供需严重失衡的关键区,该类关键区面临城市内涝调节服务供给短缺的严峻挑战,是未来城市规划过程中需要重点优化的对象。在此基础上,使用优先级指数将关键区划分为5个规划干预优先级,明确了城市内涝治理的优先次序。研究结果为开展具有针对性的城市内涝调节治理实践提供了新的科学依据,同时在解决城市内涝灾害问题,推进以人为核...     

京津冀城市群能源供需与城市化的关系模式

城镇化发展加剧了城市对能源的消耗,进而加剧了能源供需不平衡,这种不平衡已经成为限制城镇化发展的重要因素。目前,城市群作为我国城镇化发展的重要形式,充分发挥城市群的协同效应以减缓能源供需矛盾,对实现区域可持续发展具有重要意义。研究以京津冀城市群为例,从地级市尺度系统地核算了2001—2015年能源供应和需求量,并采用ward聚类方法划分3种不同类型的能源供求特征,并分析了每种类型的能源供需特征差异。同时,以能源供需比值表示供需差异并进行了比较。在此基础上,采用多指标综合分析方法进一步探讨了能源供需与城市化的关系模式。结果表明:(1)京津冀城市群不同城市能源的供求特征及变化存在明显的时空差异。一方面,从能源供给特征来看,年平均能源生产量较高的城市(天津市)能源产量由上升转变为平缓变化趋势,而低产城市(石家庄市)呈不稳定的变化趋势,两类城市平均能源产量相差2497.66万t标准煤;另一方面,从能源需求特征来看,北京、天津市等能源高耗城市能源消费近年来趋于下降趋势,而低耗型城市(沧州市)近年来呈波动变化,二者平均差值为4752.49万t标准煤;(2)基于能源供需比值,京津冀城市群所有城市均表现为能源供不应求,且不同城市能源供需缺口差异明显。其中,天津市能源供给能力最强,但其生产量却不及自身消费量的65%,而供给能力相对最弱的城市保定市,其能源需求几乎完全依赖外部能源供给;(3)城市能源供需与城市化水平之间关系不完全一致。研究对能源供需模式与城市化模式不一致的城市,划分了先进型和滞后型两种关系模式。对于先进型的城市,主要有北京市、沧州市和廊坊市,它们的城市化水平相对较高,分析认为其能源开发利用相对集约;而属于滞后型的城市,包括唐山市、邯郸市和邢台市,其城市化水平偏低,分析认为这类城市能源开发利用效率低、发展方式相对粗放,是城市群能源效率提升的重点。本研究旨在为今后的城市群能源规划提供科学依据,建议北京市等能源相对集约型城市带动唐山市等发展方式粗放、落后的城市,以提高京津冀城市群整体的能源效率。     

长江经济带生态系统服务供需格局变化与关联性分析

生态系统服务持续供给是人类社会可持续发展的重要基础。随着社会经济发展和人类生活品质的提高,综合考虑生态系统服务供给与人类需求,并纳入自然资源管理实践对我国生态文明建设至关重要。然而,目前的研究大多集中于生态系统服务供给研究,针对跨区域尺度的生态系统服务供需研究仍较薄弱。以我国跨区域的长江经济带为例,采用生态系统服务供给指数(ESPI)和土地开发指数(LDI),定量测度了生态系统服务的供给和需求,构建了生态系统服务供需指数(ESSDI),分析了长江经济带生态系统服务供需格局的时空变化规律及其区域特征,并利用皮尔逊相关系数和回归分析方法,定量探究了长江经济带生态系统服务供需格局的关联性及其区域差异。研究结果表明:(1)2015年长江经济带的生态系统服务供需格局区域差异明显,总体上呈现西部盈余东部超载的供需格局,其中生态系统服务供需格局状况较好和状况好的区域面积比例较高,占长江经济带总面积的69.45%。(2)长江经济带生态系统服务供需格局空间失衡现象较为突出,长江经济带55.36%的GDP和31.41%的人口均集中在7%生态系统服务供需状况差的区域。2000—2015年期间,长江经济带实施了系列生态保护与修复工程,生态系统服务供需状况趋向变好,生态系统服务供需状况好的县域增加了43个,供需状况差的县域减少了58个;长江经济带上游和中游地区生态系统服务供需状况比下游地区提升幅度大。(3)长江经济带生态系统服务供给和需求整体上呈现负相关。生态系统服务的供需关系存在区域差异。在经济快速增长和土地集约开发的下游地区,生态系统服务供需负相关关系斜率较大。随着ESPI的变化,下游LDI的变化幅度大于欠发达的上游和中游地区。研究结果可为长江经济带生态系统管理和政策制定提供参考。     

承灾脆弱性视角下的生态系统服务需求评估及供需空间匹配

生态系统服务供需空间分布格局及匹配关系是生态系统服务领域的热点问题。将生态系统服务聚焦于增强城市系统承受自然灾害的能力和恢复力功能上,引入承灾脆弱性表征生态系统服务需求。选择首批经济特区之一的珠海市为案例研究区,土壤保持服务为供需分析的对象,利用承灾脆弱性评价城市系统及居民的服务需求并刻画需求的空间异质性,采用基于"3S技术"的In VEST模型定量评估服务供给潜力,从流域与镇、街道两种尺度分析生态系统服务供需匹配状况,以期为市级土地利用管理、景观格局优化及城市经济建设提供建议。研究结果表明:根据供需空间匹配状况,珠海市包含高供给高需求、低供给高需求、低供给低需求与高供给低需求四种供需匹配类型。珠海市土壤保持服务供需空间错位状况较为严重,人口密集的城镇区域需求极高但供给严重缺乏,部分生态源地的高供给无法惠及周边区域人口;兼顾经济建设与生态保护的高供给高需求地区仅占全域面积的8.7%;以农业导向且经济发展缓慢的低供给低需求地区分布较广。是对生态系统服务供给与需求的空间异质性刻画及供需空间匹配的重要尝试,为城市建设和生态管理提供参考。     

绿色基础设施的洪水调节服务供需测度研究进展

绿色基础设施(green infrastructure, GI)可提供高效且可获取的洪水调节服务,其供需测度是提升服务水平的基础与前提,可为城市土地利用与绿色基础设施规划提供决策依据。以GI洪水调节服务供需为研究对象,梳理GI洪水调节服务供需的概念内涵、主体构成和尺度关系。回顾了GI洪水调节服务供需测度方法,包括土地利用测度法、生态系统测度法和洪水调蓄模型法等供应水平测度方法,以及风险评估法、洪水淹没模型法和经济损失法等需求水平测度方法。基于生态系统服务的供需关系,构建了GI洪水调节服务供需分析框架,通过供需数量均衡和空间匹配将供需关系分为四种情景,对应服务动态平衡、调整服务供需水平和服务流动机制3种调控手段。从服务测度重点、动态变化分析、供需阈值效能、服务流动机制等四个方面提出了未来研究方向,以期对绿色基础设施规划研究和生态系统服务管理与决策研究有所启示。     

生态系统服务流研究进展

生态系统服务流是实现生态系统服务供给与人类需求耦合的重要桥梁,是当前生态系统服务研究的热点与前沿。科学理解生态系统服务从产生、传递到使用的全过程,明确区域生态系统服务供给与需求的平衡状况,对于实现区域可持续发展与提高人类福祉具有重要意义。在综合分析国内外相关研究的基础上,阐述了生态系统服务流的概念内涵,归纳总结了生态系统服务流的定量研究方法,并系统梳理了国内外生态系统服务流研究在理论探索与应用案例方面的研究进展;探讨了当前生态系统服务流研究中存在的问题和不足,包括:生态系统服务从供给区传递至需求区的空间转移规律尚不明晰、定量评估生态系统服务流的方法不成熟、面向应用的生态系统服务流的研究较为缺乏,以及人与自然耦合系统中生态系统服务流研究框架有待进一步完善。未来的研究需要重点关注复杂系统中生态系统服务流跨尺度、跨区域的传递过程,加强生态系统服务的空间流动过程与传递路径的定量分析与模拟,重视生态系统服务流的应用性研究,尤其是在生态恢复、生态补偿、城市规划等方面的应用,并完善人与自然耦合系统中生态系统服务流的研究框架,以期促进生态系统服务流研究的发展。     

大连金普新区碳固持生态服务供需格局时空差异

碳固持服务供需匹配状况对于优化区域生态系统管理、提升生态系统碳汇能力具有重要意义。以大连金普新区为研究区,利用InVEST模型、ArcGIS模型,研究固碳项生态系统服务供需匹配及其变化特征。结果表明：(1)研究期内,2010年至2018年,碳固持服务供给总量呈现出U字型变化趋势;需求总量呈现出持续增长的变化趋势,表现为低等级需求量地区向高等级需求量地区不断转化;碳固持服务供需求不匹配,供需错配现象突出,总体上呈现出供不应求。(2)碳固持服务供需赤字缺口正持续扩大。赤字类型总面积有持续增加的趋势;盈余类型总面积表现为先增后减;供需相对平衡类型总面积不断缩减,朝着低供给高需求方向转变。(3)金普新区碳汇地面积持续缩减,2018年仅为564km²;碳源地面积大量增加,2018年达到1340km²。(4)提出了控制城镇碳需求增长,增加绿地,提高碳供给能力,消减赤字,维持供需能力基本平衡的对策。     

城市绿色基础设施生态系统服务供给与需求的空间关系——以西安市为例

城市绿色基础设施(Urban Green Infrastructure,UGI)是城市自然景观和生态环境的主要营造者,为居民提供关键的生态系统服务。探讨UGI生态系统服务供给及其需求之间的空间关系,对城市生态建设和绿地系统规划具有重要科学意义。本文运用生态系统服务测算的方法基于人口、GDP以及土地利用数据构建需求测算模型,对西安市建成区UGI的生态系统服务供给与需求的空间格局进行研究,并分析了城市各功能区内UGI生态系统服务供给与需求的空间关系。结果表明:西安市建成区UGI生态系统服务供给总价值为4.23亿元;生态系统服务供给从研究区边缘向中心区逐渐减少,而生态系统服务需求表现出相反的格局,在空间上明显不一致,并且在城市各功能区内差别显著;西安市建成区UGI生态系统服务供给与城市对生态系统服务需求在空间分布上不相匹配。因此为了实现城市的生态环境与经济社会的可持续发展,迫切需要通过合理的UGI建设使生态系统服务供需趋于协调。