申佳可

王云才

1 研究背景

中國(guó)快速城市化導(dǎo)致自然或半自然土地向建設(shè)用地的急劇轉(zhuǎn)變[1]，生態(tài)空間大量損失與高度破碎降低了生態(tài)系統(tǒng)的功能和提供服務(wù)的能力并帶來一系列生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[2]。在土地資源極其有限的快速城市化地區(qū)，通過大規(guī)模增加生態(tài)空間恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)機(jī)能、抵御生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的途徑并不現(xiàn)實(shí)[3]。確定生態(tài)空間保護(hù)優(yōu)先次序可確保人們從有限的資源中獲得最大利益[4]。這就需要在現(xiàn)有生態(tài)空間的基礎(chǔ)上識(shí)別能夠有效且高效提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)斑塊，作為阻止城市用地?cái)U(kuò)張和城市生態(tài)系統(tǒng)功能進(jìn)一步受損的優(yōu)先空間，將其納入最具成本效益的區(qū)域生態(tài)安全格局[4]，并在規(guī)劃階段為自然資源保護(hù)、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及城市可持續(xù)發(fā)展中的決策提供明確的優(yōu)先次序指導(dǎo)[5]。

盡管人們愈發(fā)意識(shí)到生態(tài)空間在提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方面的重要性，但大量研究從連通性、可達(dá)性等結(jié)構(gòu)角度識(shí)別需要保護(hù)的優(yōu)先空間[6]，或僅注重區(qū)域內(nèi)生態(tài)空間理想形態(tài)的塑造和數(shù)量的增加[2]。少數(shù)以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)價(jià)為依據(jù)識(shí)別生態(tài)空間優(yōu)先級(jí)的研究，或是基于對(duì)單項(xiàng)服務(wù)高價(jià)值區(qū)域的直接提取[7]，或是以多個(gè)服務(wù)價(jià)值簡(jiǎn)單疊加的結(jié)果作為評(píng)價(jià)優(yōu)先空間的指標(biāo)[8-9]。這些方法較少考慮空間內(nèi)多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間相互作用表現(xiàn)的聯(lián)合影響。還有一些研究構(gòu)建了基于單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指標(biāo)的生態(tài)空間優(yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[10-11]，但是標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)指標(biāo)的權(quán)重或優(yōu)先級(jí)排序是根據(jù)研究區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素或本地利益相關(guān)者偏好而定，使這些方法具有很強(qiáng)的地方性。

可以說，目前基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方法的生態(tài)空間優(yōu)先級(jí)研究的不足之一，就是缺乏針對(duì)生態(tài)空間提供的多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及相互作用的通用、明確且可重復(fù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，以這一指標(biāo)為依據(jù)，應(yīng)能很容易地顯示生態(tài)空間優(yōu)先級(jí)排序間的共性和顯著差異。因此，本文提出一種基于對(duì)多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力指數(shù)的評(píng)價(jià)與制圖識(shí)別生態(tài)空間優(yōu)先級(jí)的方法，并將分級(jí)結(jié)果與生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中識(shí)別重要的功能性生態(tài)空間這一需求相適應(yīng)。

2 區(qū)域特征與關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的選擇

2.1 研究區(qū)域概況

蘇嘉湖地區(qū)是江蘇蘇州、嘉興和浙江湖州3座城市的統(tǒng)稱，環(huán)太湖東岸分布(圖1)，總面積18 221km2，常住人口1 831.5萬。蘇嘉湖地區(qū)河網(wǎng)密布、湖泊眾多，是太湖與上海大都市區(qū)之間主要的生態(tài)緩沖區(qū)。在2000—2015年的15年間，蘇嘉湖地區(qū)建設(shè)用地總計(jì)增加2 174.8km2[12]。截至2015年，蘇嘉湖地區(qū)城鎮(zhèn)化水平由改革開放初期第三次人口普查時(shí)(1982年)的17.78%增長(zhǎng)為67.05%[12]。土地資源侵占、農(nóng)業(yè)及工業(yè)污染、生態(tài)空間破碎化等典型城市化現(xiàn)象嚴(yán)重威脅著蘇嘉湖地區(qū)的生態(tài)安全，并使該地區(qū)面臨著以下三方面的核心生態(tài)問題：水環(huán)境生態(tài)退化[13]、洪澇災(zāi)害[14]與城市熱島[15]。

圖1 研究區(qū)域區(qū)位及生態(tài)空間分布圖(底圖引自中國(guó)自然資源部網(wǎng)站)

2.2 關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的選擇

使用以下3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)選擇蘇嘉湖地區(qū)關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)：1)來自千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估(2005)或國(guó)際生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類(v4.3，2013)框架；2)針對(duì)蘇嘉湖地區(qū)城市快速發(fā)展背景下環(huán)境與人類供需關(guān)系中最核心的生態(tài)問題與矛盾；3)具備測(cè)度數(shù)據(jù)可得性?；谏鲜鰳?biāo)準(zhǔn)選擇了5個(gè)關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，包括4個(gè)調(diào)節(jié)服務(wù)(生物多樣性維持、洪水調(diào)節(jié)、地方氣候調(diào)節(jié)、水體凈化)和1個(gè)文化服務(wù)(游憩與旅游)。

研究基于已有文獻(xiàn)中對(duì)特定土地利用類型提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究成果，并結(jié)合研究區(qū)域資料和本地專家知識(shí)，對(duì)生態(tài)空間與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的相關(guān)性進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)性判斷。由于本文的分析并非是對(duì)各類生態(tài)空間提供的所有生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的詳盡描述，因此只將特定類型的生態(tài)空間與在供給上具有突出貢獻(xiàn)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)判斷為具有相關(guān)關(guān)系，判斷結(jié)果見表1。

表1 蘇嘉湖地區(qū)關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與生態(tài)空間的相關(guān)性和存在性

在判斷過程中，考慮到研究區(qū)域內(nèi)草地和濕地大多分布在遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的郊區(qū)、河岸、海岸和山林地，且總面積較小，因此判斷它們?cè)谔峁┑胤綒夂蛘{(diào)節(jié)尤其是對(duì)城市內(nèi)熱環(huán)境調(diào)節(jié)服務(wù)的貢獻(xiàn)不大。此外，受限于數(shù)據(jù)與制圖精度(15m×15m柵格)，面積小于144m2及平均寬度在50m以下的細(xì)小、低等級(jí)河流及其所顯著提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在本文研究尺度上未涉及。

3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估與空間識(shí)別方法

3.1 單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估

表2展示了5種關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估的具體指標(biāo)與方法。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果的數(shù)據(jù)特征，利用自然斷點(diǎn)法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行等級(jí)劃分，形成生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的5個(gè)等級(jí)：低能力、較低能力、中等能力、較高能力、高能力，分別賦值1～5。將等級(jí)值轉(zhuǎn)入ArcGIS，對(duì)5個(gè)單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)空間分布進(jìn)行圖示化表達(dá)。

1)生物多樣性維持服務(wù)。以棲息地質(zhì)量指數(shù)作為評(píng)價(jià)該服務(wù)的代理[16-17]。對(duì)于林地和草地，以斑塊面積、重點(diǎn)保護(hù)植被類型所占比例、與公路距離和斑塊內(nèi)人口密度作為綜合代理評(píng)價(jià)指標(biāo)。對(duì)于濕地、河流和湖塘，以水體面積、水生物種豐富度、與公路及城鎮(zhèn)距離作為綜合代理評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2)洪水調(diào)節(jié)服務(wù)。通過濕地土壤蓄水和地表蓄水構(gòu)建濕地洪水調(diào)蓄功能評(píng)價(jià)模型[18]，基于河流水位絕對(duì)變幅與河流面積間的數(shù)量關(guān)系建立河流水量調(diào)節(jié)功能評(píng)價(jià)模型[19]，基于湖塘可調(diào)蓄水量與湖面面積間的數(shù)量關(guān)系構(gòu)建湖塘洪水調(diào)蓄功能評(píng)價(jià)模型[20]。通過計(jì)算河流兩岸50m緩沖區(qū)位于各個(gè)林地和未利用地斑塊的面積占總緩沖區(qū)面積的比率，評(píng)價(jià)林地和未利用地疏導(dǎo)洪峰水量、削減并滯后洪峰的能力[21]。

3)地方氣候調(diào)節(jié)服務(wù)。以森林的碳匯能力作為林地提供該服務(wù)的代理，構(gòu)建森林碳匯能力測(cè)度模型[14，21]?；谒w面積、水體形狀復(fù)雜度對(duì)其降溫效果的影響作用構(gòu)建水體溫度調(diào)節(jié)指數(shù)[22]，并以湖泊面積、湖泊形狀復(fù)雜度(周長(zhǎng)面積比)作為綜合代理指標(biāo)對(duì)湖泊的溫度調(diào)節(jié)能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。

4)水體凈化服務(wù)。對(duì)于林地和草地，構(gòu)建陸地生態(tài)系統(tǒng)截污能力指數(shù)，以斑塊面積、坡度、植被密度、土壤滲透能力作為綜合替代評(píng)價(jià)指標(biāo)[23]。對(duì)于水生態(tài)系統(tǒng)，將氮凈化量作為評(píng)價(jià)水體提供該服務(wù)的代理[14]。

5)游憩與旅游服務(wù)。將游憩服務(wù)量化為林地面積及濕地和湖泊周長(zhǎng)，以及提供的游憩機(jī)會(huì)、到人口聚集區(qū)(鄉(xiāng)鎮(zhèn)市政府)和主要道路(高速公路、省道)的距離這幾個(gè)指標(biāo)的函數(shù)[24]，對(duì)其提供服務(wù)的能力進(jìn)行評(píng)價(jià)(表2)。

表2 5個(gè)關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)價(jià)的指標(biāo)及方法

3.2 基于生態(tài)空間多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力指數(shù)的評(píng)估

復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)建立在無數(shù)相互作用的基礎(chǔ)上，其結(jié)果往往大于各個(gè)獨(dú)立景觀組成部分的總和[25]。對(duì)于提供多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)空間來說，這種現(xiàn)象可以解釋為由生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的協(xié)同關(guān)系帶來的并發(fā)性增強(qiáng)效果[26]。因此本文假設(shè)：某一生態(tài)空間提供多重彼此協(xié)同的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的能力，要高于該空間中各獨(dú)立生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的簡(jiǎn)單疊加?；谶@一假設(shè)，構(gòu)建了用以描述生態(tài)空間提供彼此協(xié)同的多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合能力的新指數(shù)：多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力指數(shù)(MESC指數(shù))。使用斯皮爾曼等級(jí)相關(guān)分析確認(rèn)每種生態(tài)空間提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的兩兩關(guān)系是否屬于協(xié)同作用[26]。若相關(guān)系數(shù)為正且顯著，則2種服務(wù)間存在協(xié)同關(guān)系；否則這2種服務(wù)間不存在協(xié)同關(guān)系。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析在SPSS 18.0中進(jìn)行，統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)均以0.01為水平進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。

假設(shè)某類生態(tài)空間MESC指數(shù)(0.0～5.0分)的函數(shù)有如下形式：

其中，N是生態(tài)空間提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)個(gè)數(shù)；i是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)編號(hào)(表1)；x是生態(tài)空間提供的某項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的等級(jí)分值(0～5分)；ω1x1是單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)MESC指數(shù)的貢獻(xiàn)；ωi是單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的貢獻(xiàn)權(quán)重，假設(shè)所有獨(dú)立的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)MESC指數(shù)的影響是一樣的，?。?/p>

所有權(quán)重加和為1。γ是比例因子，假設(shè)一個(gè)生態(tài)空間提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)數(shù)量(N)越多，該空間MESC指數(shù)越高，?。?/p>

3.3 基于空間聚類分析的生態(tài)空間優(yōu)先級(jí)識(shí)別

利用ArcGIS軟件的工具箱中“聚類分布制圖”工具的“分組分析”功能，并選擇基于k均值算法的“無空間約束”，通過執(zhí)行一個(gè)分類過程查找數(shù)據(jù)中存在的自然聚類，各聚類中要素的相似性由各個(gè)生態(tài)空間MESC指數(shù)的高低決定。通過尋找使每個(gè)組中所有要素都盡可能相似，但各組之間盡可能不同的聚類劃分結(jié)果，保證各組內(nèi)生態(tài)空間的MESC指數(shù)處于同一個(gè)等級(jí)。為了確定最優(yōu)的分組數(shù)量，使用輪廓測(cè)量檢驗(yàn)了不同分組結(jié)果的好壞[27]。檢驗(yàn)結(jié)果表明6個(gè)集群的分類效果最佳。由此得到生態(tài)空間的6個(gè)等級(jí)，構(gòu)成生態(tài)空間的優(yōu)先級(jí)體系。

4 基于多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力指數(shù)的優(yōu)先級(jí)體系識(shí)別

4.1 蘇嘉湖地區(qū)單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力評(píng)估

蘇嘉湖地區(qū)5個(gè)關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的空間分布如圖2。生物多樣性維持服務(wù)的高供給主要集中于太湖、南部和西南部山林地、陽澄湖以及研究區(qū)域內(nèi)長(zhǎng)江的西段和中段，這是因?yàn)檫@些片區(qū)生態(tài)斑塊面積較大，且相對(duì)遠(yuǎn)離人口密集的城鎮(zhèn)生活區(qū)。

圖2 蘇嘉湖地區(qū)5個(gè)關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的空間分布圖

對(duì)于洪水調(diào)節(jié)服務(wù)來說，太湖、長(zhǎng)江和錢塘江3處水體是研究區(qū)域內(nèi)調(diào)節(jié)水量的主要水體生態(tài)空間；西南部的2片山林地由于覆蓋了較大面積的洪泛區(qū)(河流兩岸50m緩沖區(qū))而承擔(dān)了主要的水量疏導(dǎo)與徑流攔截等功能。

對(duì)于地方氣候調(diào)節(jié)服務(wù)來說，太湖、陽澄湖、澄湖和昆承湖等一系列位于城市內(nèi)部和城郊的水體表現(xiàn)出對(duì)城市地表溫度較好的降溫效果；南部和西南部的大片林地由于固碳能力較強(qiáng)，而對(duì)地方氣候調(diào)節(jié)具有較大的貢獻(xiàn)。

水體凈化服務(wù)的高供給主要集中于太湖、長(zhǎng)江中段和東段、錢塘江以及位于東南部的濱海濕地這些具有較高自凈能力的水體生態(tài)空間，以及由于地處南部和西南部山地陡坡而具有較強(qiáng)攔截與吸附功能的大片林地和草地空間。

游憩與旅游服務(wù)的高供給片區(qū)是太湖、南部和西南部山林地，這主要由于較大的生態(tài)空間面積提供了更多的游憩機(jī)會(huì)；陽澄湖、昆承湖、澄湖、太湖東岸的成片圩區(qū)、長(zhǎng)江濱江濕地以及位于東南部的濱海濕地等片區(qū)，由于較高的可達(dá)性和更多得到造訪與使用的機(jī)會(huì)，從而成為城市內(nèi)部和城郊具有較高游憩與旅游服務(wù)供給的區(qū)域。

4.2 蘇嘉湖地區(qū)多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力指數(shù)評(píng)估

對(duì)各個(gè)生態(tài)空間提供的成對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行斯皮爾曼等級(jí)檢驗(yàn)，結(jié)果顯示：30個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)均呈顯著正相關(guān)(p＜0.01)。說明各生態(tài)用地提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間具有協(xié)同效應(yīng)，彼此間會(huì)產(chǎn)生加強(qiáng)和促進(jìn)而非相互削弱的作用。蘇嘉湖地區(qū)各類生態(tài)空間MESC指數(shù)的空間分布如圖3所示。

圖3 蘇嘉湖地區(qū)生態(tài)空間MESC指數(shù)的空間分布圖

所有生態(tài)空間中，林地和湖塘的MESC指數(shù)總體水平最高，范圍分別為0.8～5.0和1.0～5.0分。這是因?yàn)榱值睾秃撂峁┝俗疃嗟纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型(5類)，而具有多功能生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的區(qū)域更趨向于穩(wěn)定提供更高價(jià)值的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)[28]。

草地和未利用地的MESC指數(shù)總體水平最低，范圍分別為0.4～2.0和0.0～0.6分。這主要是因?yàn)檠芯繀^(qū)域內(nèi)的草地規(guī)模較小且格局破碎，而未利用地是由植被覆蓋度很低的裸土地和裸巖石礫地組成的。并且這2類生態(tài)空間提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的類型最少(分別為2類和1類)、多樣性最低，因此由協(xié)同作用帶來的共同增強(qiáng)效果較弱，并表現(xiàn)為整體生態(tài)價(jià)值的低水平。

此外，濕地和河流的MESC指數(shù)處于中等水平，范圍分別為0.8～4.0和0.6～3.0分。MESC指數(shù)最高的濕地位于太湖南岸沿岸及長(zhǎng)江中端南側(cè)沿江(3.2～4.0分)，MESC指數(shù)最高的河流是太湖東岸與太湖相連的太浦河(3.0分)。其他零散分布于研究區(qū)域各處的濕地和河流的MESC指數(shù)處于中等偏低水平，這與它們面積較小、布局分散且與干擾源較近等因素有關(guān)。

4.3 生態(tài)空間優(yōu)先級(jí)體系的識(shí)別與劃分

聚類分析將研究區(qū)域內(nèi)的生態(tài)斑塊劃分為六級(jí)(圖4)，并根據(jù)各等級(jí)內(nèi)生態(tài)空間MESC指數(shù)的高低及其主要生態(tài)功能命名這6個(gè)等級(jí)。使用花瓣圖表征了各個(gè)等級(jí)上生態(tài)空間提供各單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的平均等級(jí)值(0～5分，圖4)。

圖4 蘇嘉湖地區(qū)生態(tài)空間優(yōu)先級(jí)體系(六級(jí))

一級(jí)生態(tài)空間：大型生態(tài)保護(hù)地。該等級(jí)占研究區(qū)域生態(tài)空間總面積的56.49%，MESC指數(shù)總體水平最高，包含很多大型且完整的生態(tài)空間，應(yīng)受到重點(diǎn)保護(hù)。這一等級(jí)生態(tài)空間提供游憩與旅游服務(wù)能力非常高，其中包含太湖風(fēng)景名勝區(qū)、莫干山旅游度假區(qū)等旅游景點(diǎn)，為人們提供了豐富的娛樂、自然教育和審美等機(jī)會(huì)。有必要針對(duì)這些空間制定科學(xué)有效的文化與景觀遺產(chǎn)管理政策和保護(hù)措施。

二級(jí)生態(tài)空間：核心生態(tài)保護(hù)地。該等級(jí)占研究區(qū)域生態(tài)空間總面積20.50%，為區(qū)域提供重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，尤其是水體凈化和游憩與旅游服務(wù)。在功能上是一級(jí)生態(tài)空間的補(bǔ)充，并且能為其分散一定的需求壓力。有必要實(shí)施相應(yīng)的生態(tài)保護(hù)與恢復(fù)措施，以維持其較高的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給水平。

三級(jí)生態(tài)空間：重要生態(tài)核心。該等級(jí)占研究區(qū)域生態(tài)空間總面積13.24%。三級(jí)生態(tài)空間作為一、二級(jí)生態(tài)空間和非生態(tài)空間的過渡起到緩沖作用。有必要實(shí)施相應(yīng)生態(tài)更新和景觀改善措施，保證斑塊完整性并進(jìn)一步提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力。

四級(jí)生態(tài)空間：生態(tài)踏腳石與小型生態(tài)廊道。該等級(jí)占研究區(qū)域生態(tài)空間總面積5.15%，相較于前3個(gè)等級(jí)，各生態(tài)空間規(guī)模很小。但由于包括眾多彼此鄰近的生態(tài)斑塊和小型河流，因此在局部呈現(xiàn)出較好的連通性。通過整合鄰近的低等級(jí)小型生態(tài)空間，能夠在大型生態(tài)斑塊之間形成連通性良好的空間體系，從而加強(qiáng)各級(jí)生態(tài)空間的聯(lián)系，更好地承擔(dān)生態(tài)通道的功能。

五級(jí)生態(tài)空間：生態(tài)空間單元。該等級(jí)占研究區(qū)域生態(tài)空間總面積3.27%，生態(tài)斑塊規(guī)模更小，圍繞中型生態(tài)斑塊及小型廊道兩側(cè)分布，呈現(xiàn)小集中、大分散的空間格局，因此在局部具有形成小型生態(tài)廊道的潛力；再通過與臨近四級(jí)生態(tài)空間的合并，進(jìn)一步完善由小型生態(tài)空間形成的空間體系。

六級(jí)生態(tài)空間：零散生態(tài)空間。該等級(jí)占研究區(qū)域生態(tài)空間總面積1.08%，生態(tài)斑塊規(guī)模最小且布局零散，在市域尺度上很容易被忽視或遺棄。因此需要通過局部尺度上的空間連接和整合，將它們并入與之鄰近的四/五級(jí)優(yōu)先空間中，成為生態(tài)踏腳石體系和局部網(wǎng)絡(luò)格局的補(bǔ)充與完善。

5 結(jié)論與討論

研究基于對(duì)多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力指數(shù)的評(píng)價(jià)與制圖，識(shí)別了蘇嘉湖地區(qū)6種生態(tài)空間提供5種關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的優(yōu)先級(jí)，方法包括以下主要步驟：生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給空間識(shí)別，單項(xiàng)及多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力指數(shù)評(píng)價(jià)與制圖，以及基于評(píng)價(jià)結(jié)果的生態(tài)空間優(yōu)先級(jí)識(shí)別。結(jié)果表明：湖塘和林地是研究區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給總體水平最高的生態(tài)空間類型。通過聚類分析將研究區(qū)域的生態(tài)空間分為6個(gè)等級(jí)：作為大型生態(tài)保護(hù)地的一級(jí)生態(tài)空間，作為核心生態(tài)保護(hù)地的二級(jí)生態(tài)空間，作為生態(tài)緩沖區(qū)的三級(jí)生態(tài)空間，以及具有生態(tài)踏腳石潛力，可被統(tǒng)整為小型生態(tài)空間體系的四、五、六級(jí)生態(tài)空間。

本文設(shè)計(jì)并構(gòu)建的多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力指數(shù)是一種符合生態(tài)系統(tǒng)論的具有創(chuàng)新性的模擬評(píng)價(jià)方法，它并非是對(duì)生態(tài)空間綜合供給能力的準(zhǔn)確描述，但概括了一個(gè)生態(tài)空間提供的多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的復(fù)雜性和多個(gè)指標(biāo)。這一指數(shù)適用于對(duì)彼此間具有協(xié)同作用的多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的總體水平進(jìn)行耦合評(píng)價(jià)，并提供了根據(jù)單項(xiàng)服務(wù)評(píng)價(jià)結(jié)果給出生態(tài)空間服務(wù)綜合能力的計(jì)算框架。在服務(wù)間存在顯著協(xié)同作用的情況下，其評(píng)價(jià)結(jié)果要優(yōu)于簡(jiǎn)單對(duì)各項(xiàng)服務(wù)進(jìn)行加和，其優(yōu)越性主要來自以下假設(shè)。1)同一地塊內(nèi)多個(gè)存在協(xié)同關(guān)系的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的總體效果要強(qiáng)于各個(gè)獨(dú)立生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)作用的簡(jiǎn)單疊加，這是由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的協(xié)同作用使它們?cè)诠泊鏁r(shí)具有彼此增強(qiáng)的趨勢(shì)[29]，并在理想情況下產(chǎn)生互惠結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)多功能景觀。2)當(dāng)同一類型的生態(tài)空間提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)數(shù)量一致，且各獨(dú)立生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)等級(jí)值總和一定時(shí)，各項(xiàng)服務(wù)等級(jí)值相差更小的生態(tài)空間提供服務(wù)的MESC指數(shù)更高。Zhong等[30]構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)協(xié)同與權(quán)衡強(qiáng)度評(píng)價(jià)模型表明了相似觀點(diǎn)，該模型利用點(diǎn)到直線距離表示生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)的關(guān)系：距離越小，也就是2個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)價(jià)的數(shù)值越接近，就表明這它們之間的協(xié)同關(guān)系越強(qiáng)，共存時(shí)彼此間相互加強(qiáng)的傾向越大。3)生態(tài)空間提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型越多，該空間的MESC指數(shù)傾向于越高，這體現(xiàn)在比例因子的設(shè)置上[公式(4)]。這與Liu等[28]的研究結(jié)論相符，即具有多種生態(tài)功能的區(qū)域能穩(wěn)定提供更高價(jià)值的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。因此，本研究中MESC指數(shù)最高的生態(tài)斑塊出現(xiàn)于被預(yù)先判定為提供5種關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的林地和湖塘當(dāng)中，而這也是簡(jiǎn)單將生態(tài)空間各項(xiàng)服務(wù)等級(jí)值相加的結(jié)果所體現(xiàn)不出的效果。

本研究的方法表現(xiàn)出以下局限性。首先，生態(tài)空間的優(yōu)先級(jí)是從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的角度識(shí)別的，人類的生態(tài)需求在空間上的耦合需要進(jìn)一步考慮。其次，在生態(tài)廊道、生態(tài)節(jié)點(diǎn)等景觀生態(tài)組成方面的考慮不足，尚未回應(yīng)構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡(luò)過程中完整的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)這一需求。因此，如何確定生態(tài)廊道與生態(tài)節(jié)點(diǎn)，以及如何結(jié)合研究區(qū)域?qū)嶋H的規(guī)劃發(fā)展需求對(duì)現(xiàn)有生態(tài)空間優(yōu)先級(jí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)性修正與整合是下一步研究的方向。最后，這一方法僅適用于存在協(xié)同效應(yīng)的多重生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的耦合評(píng)價(jià)。雖然生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的顯著協(xié)同關(guān)系十分普遍[29]，但權(quán)衡作用及其效應(yīng)在評(píng)價(jià)中同樣應(yīng)予以關(guān)注。對(duì)于彼此間具有權(quán)衡關(guān)系的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的綜合評(píng)價(jià)方法與模型仍需進(jìn)一步探索。

注：文中圖片均由作者繪制。