黃菊清 蕭蕾
長期以來,城市空間建設(shè)和擴張改變了自然環(huán)境的整體空間格局,導(dǎo)致城市生態(tài)系統(tǒng)功能下降和退化[1]。2020年9月,國家提出“雙碳”目標(biāo)[2],旨在推動產(chǎn)業(yè)向綠色低碳轉(zhuǎn)型升級,以促進經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。將綠色空間從地面延展到立體的屋頂空間[3]是一種基于自然的低碳、有效的解決方案,綠色屋頂?shù)慕ㄔO(shè)和推廣有利于促進建筑的節(jié)能減排、“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)和環(huán)境友好型社會的創(chuàng)建。綠色屋頂可提供多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),改善因氣候變化和快速城鎮(zhèn)化而產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境問題,對改善高密度城市的人居環(huán)境質(zhì)量、增進人類福祉有積極的作用。
生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估作為一種重要的評估方法,已被應(yīng)用于綠色屋頂?shù)南嚓P(guān)研究中,主要應(yīng)用在3個方面。1)現(xiàn)狀評估[4-5]:基于既有綠色屋頂?shù)默F(xiàn)狀條件來評估其提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),此類研究不涉及綠色屋頂?shù)倪x址布局和功能類型決策。2)潛力評估[6-8]:基于研究區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)來評估建設(shè)綠色屋頂?shù)倪m宜性或潛力,此類研究可輔助綠色屋頂?shù)倪x址布局決策,然而一般只考慮生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的一項或幾項指標(biāo),多為調(diào)節(jié)和維持服務(wù),且未考量不同的綠色屋頂功能類型。3)需求與決策評估[9]:評估生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求和不同功能類型綠色屋頂?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)效益,以此確定具有較高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求的綠色屋頂區(qū)域及具有高效益的綠色屋頂功能類型,此類研究綜合考慮生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求和綠色屋頂?shù)墓δ茴愋?,對綠色屋頂?shù)木毣ㄔO(shè)更具有指導(dǎo)意義,但此類研究只考慮個別服務(wù),可能會忽略與其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的權(quán)衡關(guān)系,且存在綠色屋頂分類標(biāo)準(zhǔn)不明確、功能與結(jié)構(gòu)混淆等問題。
總體來看,綜合的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的綠色屋頂決策評估模型尚未形成,而將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估與決策結(jié)合已成為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的總體發(fā)展方向[10]。因此,本研究旨在針對綠色屋頂構(gòu)建一個全面、完善的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估模型,為綠色屋頂?shù)倪x址布局和功能類型決策提供依據(jù)和指導(dǎo)。作為綠色屋頂決策規(guī)劃前期的重要環(huán)節(jié),本研究對于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估模型的構(gòu)建,可用于輔助后期宏觀布局規(guī)劃中綠色屋頂?shù)倪x址和選型(圖1),這對城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施的完善、城市可持續(xù)發(fā)展和自然與人類的福祉都有著積極意義。
1 基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的綠色屋頂決策規(guī)劃框架Green roofs decision planning framework based on ecosystem services
生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指生態(tài)系統(tǒng)所形成和維持的人類賴以生存和發(fā)展的環(huán)境條件與效用[11]3,是人類直接或間接從生態(tài)系統(tǒng)得到的所 有 收 益[12]。1997年,Daily[11]1-10首 次 系 統(tǒng)闡述了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的定義、研究歷史、價值評估和多種生態(tài)系統(tǒng)類型和區(qū)域的服務(wù)功能等內(nèi)容。2001—2005年,聯(lián)合國千年生態(tài)系統(tǒng)評估(Millennium Ecosystem Assessment,MA)計劃極大地推動了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究和發(fā)展[13],MA分類體系應(yīng)用最為廣泛,但也存在評估時容易產(chǎn)生重復(fù)計算的問題[14]。2008年,“生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性經(jīng)濟學(xué)”(The Economics of Ecosystems and Biodiversity,TEEB)倡議被發(fā)起,在TEEB分類體系中,生境或支持服務(wù)被作為一項單獨的服務(wù)類型,以突出生態(tài)系統(tǒng)對于物種遷移和基因庫保護的重要性[15],TEEB分類體系目前已被廣泛應(yīng)用于歐洲范圍內(nèi)的相關(guān)研究評估之中。2010年,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的通用國際分類(Common International Classification of Ecosystem Services,CICES)體系被提出[16],因為CICES體系的內(nèi)容較為全面,易于與其他分類體系換算,許多研究將其作為參考。2021年,深圳市發(fā)布了全國首個針對高度城市化地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值(Gross Ecosystem Product, GEP)核算技術(shù)規(guī)范[17]1-35,其中的深圳GEP評估指標(biāo)體系及其指標(biāo)核算方法很好地銜接了聯(lián)合國統(tǒng)計署的環(huán)境經(jīng)濟核算標(biāo)準(zhǔn)和GEP核算國家標(biāo)準(zhǔn)(表1)??梢园l(fā)現(xiàn),新的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類體系往往基于更全面的認知基礎(chǔ),并隨著生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域的拓展而具有更加明確的決策背景指向和目標(biāo)導(dǎo)向[18]。
表1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類體系對比[13,15-17]Tab. 1 Comparison of ecosystem services classification systems[13,15-17]
國際上,傳統(tǒng)的綠色屋頂分類通常參考德國景觀建設(shè)與發(fā)展研究協(xié)會(德語:Forschungs-gesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau, FLL)標(biāo)準(zhǔn)[19],其依據(jù)用途、施工因素和施工方法將綠色屋頂分為集約型(intensive)、半集約型(semi-intensive)、粗放型(extensive)3種類型。歐洲綠色屋頂和綠墻協(xié)會聯(lián)合會(European Federation of Green Roof and Green Wall Associations)和Livingroofs.org網(wǎng)站代表大倫敦管理局聯(lián)合發(fā)布的報告——《生活屋頂和生活墻:從政策到實踐》(Living Roofs and Walls:From Policy to Practice)[20]將綠色屋頂分類為集約型綠色屋頂(包括屋頂花園和屋頂農(nóng)園)、粗放型綠色屋頂、生物多樣性綠色屋頂、藍綠屋頂、生物太陽能綠色屋頂,該分類包含了綠色屋頂主要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,但區(qū)分界限不清晰,如粗放型綠色屋頂與生物多樣性綠色屋頂?shù)暮x存在重疊。本研究以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為目標(biāo)劃分屋頂類型,參考歐洲標(biāo)準(zhǔn),在德國FLL標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)分類基礎(chǔ)上疊加蓄水和太陽能技術(shù)支持,將綠色屋頂分為5類:屋頂花園、屋頂農(nóng)園、生物多樣性屋頂、藍綠屋頂、太陽能綠色屋頂(圖2)。
2 綠色屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖[21-25]Structural diagram of green roofs[21-25]2-1 屋頂花園Roof gardens2-2 屋頂農(nóng)園Roof farms2-3 生物多樣性屋頂Biodiversity roofs2-4 藍綠屋頂Blue-green roofs2-5 太陽能綠色屋頂Solar green roofs
屋頂花園為市民提供休憩娛樂空間,從而給人們帶來心理和感官體驗上的愉悅感受,有較好的社會效益(圖2-1);屋頂農(nóng)園為種植有機蔬菜和草藥提供了空間,既能增進市民的健康和福祉,也能為城市農(nóng)業(yè)創(chuàng)造一個經(jīng)濟可持續(xù)的模式(圖2-2);生物多樣性屋頂為各種生物提供棲息地和遷徙的踏腳石①,促進高密度城市中的生物多樣性保護(圖2-3);藍綠屋頂結(jié)合綠色屋頂和蓄水技術(shù),最大限度地提高綠色屋頂?shù)男钏?,有助于調(diào)節(jié)城市雨水徑流(圖2-4);太陽能綠色屋頂將太陽能電池板與綠色屋頂相結(jié)合,日照和雨水可抵達太陽能電池板下方,確保良好的植被覆蓋,提供可再生能源,并提升生物多樣性(圖2-5)。
實際項目中的綠色屋頂往往具備復(fù)合功能,而以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為目標(biāo)的分類方式強調(diào)的是綠色屋頂?shù)闹鲗?dǎo)功能。這種分類方式有利于明確綠色屋頂?shù)木唧w使用功能,對于指導(dǎo)綠色屋頂?shù)脑O(shè)計與施工、引導(dǎo)綠色屋頂分類激勵政策的制定具有重要意義。
綠色屋頂發(fā)揮著廣泛的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值,這也是綠色屋頂建設(shè)的潛在驅(qū)動因素[26]。本研究借鑒CICES體系和深圳GEP評估指標(biāo)體系,通過文獻研究,從供給服務(wù)、調(diào)節(jié)和維持服務(wù)、文化服務(wù)3個方面概述綠色屋頂?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)效益:1)供給服務(wù)指人類從生態(tài)系統(tǒng)獲取的物質(zhì)材料、營養(yǎng)和能源[17]2,包括食物、觀賞植物資源和生態(tài)能源;2)調(diào)節(jié)和維持服務(wù)指生態(tài)系統(tǒng)提供的改善人類生存與生活環(huán)境的惠益[17]2,包括氣候調(diào)節(jié)、固碳釋氧、水文調(diào)節(jié)、噪聲削減、空氣凈化和生物多樣性保護;3)文化服務(wù)指人類通過精神感受、知識獲取、休閑娛樂和美學(xué)體驗從生態(tài)系統(tǒng)獲得的非物質(zhì)惠益[17]2,包括觀賞游憩和娛樂、美學(xué)與精神價值、科學(xué)教育、健康療愈。其中,綠色屋頂提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值根據(jù)綠色屋頂為人們提供的產(chǎn)品或服務(wù)來核算,具體指標(biāo)價值的評估參考《深圳市生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值核算技術(shù)規(guī)范》的價值核算方法[17]6(表2)。
表2 綠色屋頂?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估指標(biāo)[17,27-46]Tab. 2 Ecosystem services evaluation indicators for green roofs[17,27-46]
基于上述對綠色屋頂分類和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估指標(biāo)的研究,本研究構(gòu)建以綠色屋頂?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估為決策目標(biāo)(A),以供給服務(wù)、調(diào)節(jié)和維持服務(wù)、文化服務(wù)為準(zhǔn)則層要素(B),以13項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)因子為指標(biāo)層類別(C),以5種綠色屋頂類型為決策備選方案的評估模型(圖3)。
3 綠色屋頂?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估模型Ecosystem services evaluation model for green roofs
根據(jù)層次分析法(analytic hierarchy process,AHP)設(shè)計調(diào)查問卷,并于yaahp軟件中設(shè)置生成,目的在于確定綠色屋頂?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估各層指標(biāo)之間的相對權(quán)重。使用專家評估法,通過電子郵箱和微信線上發(fā)放問卷的方式,向不同領(lǐng)域的專家發(fā)放問卷32份,包括科研專家(研究方向為生態(tài)規(guī)劃或立體綠化的科研工作者和高校教師)和企業(yè)專家(如設(shè)計院、設(shè)計公司等單位的從業(yè)人員)。共回收問卷32份,其中科研專家16份,企業(yè)專家16份。
匯總專家對各項指標(biāo)的評估,取其平均值,構(gòu)建判斷矩陣,計算各層次指標(biāo)的權(quán)重。判斷矩陣檢驗結(jié)果顯示,決策目標(biāo)—準(zhǔn)則層要素判斷矩陣、準(zhǔn)則層要素—指標(biāo)層類別判斷矩陣、指標(biāo)層類別—決策備選方案判斷矩陣的一致性比例(consistency ratio, CR)均為0.000,意味著權(quán)重系數(shù)分配的結(jié)果具有合理性。
3.3.1 評估結(jié)果
根據(jù)模型評估結(jié)果中指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)(表3)可知,在綠色屋頂?shù)臏?zhǔn)則層要素中,最重要的是調(diào)節(jié)和維持服務(wù)(0.509),其次是文化服務(wù)(0.298),供給服務(wù)重要性最低(0.193)。由此可見,專家認為綠色屋頂?shù)纳鷳B(tài)環(huán)境效益比經(jīng)濟和社會效益更重要。在指標(biāo)層類別中,氣候調(diào)節(jié)是綠色屋頂最重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能(0.130),這也是在已發(fā)表文獻中涉及最多的一種服務(wù)類型。
表3 綠色屋頂?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估模型權(quán)重Tab. 3 Weight of ecosystem services evaluation model for green roofs
根據(jù)不同綠色屋頂類型的評估權(quán)重可知(表4),生物多樣性屋頂被認為是提供綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)潛力最高的綠色屋頂(0.259)類型,其次為屋頂花園(0.251)、藍綠屋頂(0.173)、屋頂農(nóng)園(0.168)和太陽能綠色屋頂(0.149)。
表4 綠色屋頂提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)潛力的評估權(quán)重及靈敏性分析Tab. 4 Evaluation weight and sensitivity analysis of ecosystem services provision potential of green roofs
根據(jù)專家評估結(jié)果雷達圖(圖4)可知,科研專家和企業(yè)專家對于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的準(zhǔn)則層評估(圖4-1)、供給服務(wù)的指標(biāo)層評估(圖4-2)、綠色屋頂提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)潛力的評估(圖4-3)結(jié)果趨于一致,只有對調(diào)節(jié)和維持服務(wù)、文化服務(wù)的指標(biāo)層評估存在一些差異。在調(diào)節(jié)和維持服務(wù)中,科研專家和企業(yè)專家認為最重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分別是氣候調(diào)節(jié)與空氣凈化(圖4-4);在文化服務(wù)中,科研專家和企業(yè)專家認為最重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分別是觀賞游憩和娛樂與健康療愈(圖4-5)??傮w而言,科研專家與企業(yè)專家的評估結(jié)果總體趨勢相似。
4 專家評估結(jié)果雷達圖Radar chart of specialist evaluation results4-1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的準(zhǔn)則層評估Criterion layer evaluation of ecosystem services4-2 供給服務(wù)的指標(biāo)層評估Indicator layer evaluation of provisioning services4-3 綠色屋頂提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)潛力的評估Evaluation of ecosystem services provision potential of green roofs4-4 調(diào)節(jié)和維持服務(wù)的指標(biāo)層評估Indicator layer evaluation of regulation and maintenance services4-5 文化服務(wù)的指標(biāo)層評估Indicator layer evaluation of cultural services
3.3.2 靈敏性分析
將準(zhǔn)則層與決策備選方案的權(quán)重進行靈敏性分析(圖5),綠色屋頂最佳決策方案隨準(zhǔn)則層的權(quán)重變化而變化。僅屋頂農(nóng)園和太陽能綠色屋頂?shù)臋?quán)重與供給服務(wù)權(quán)重呈正相關(guān)(圖5-1),即若某一地區(qū)的供給服務(wù)需求較高,則最佳決策方案為屋頂農(nóng)園或太陽能綠色屋頂;僅生物多樣性屋頂和藍綠屋頂權(quán)重與調(diào)節(jié)和維持服務(wù)權(quán)重呈正相關(guān)(圖5-2),即若某一地區(qū)的調(diào)節(jié)和維持服務(wù)需求較高,則最佳決策方案為生物多樣性屋頂或藍綠屋頂;僅屋頂花園和屋頂農(nóng)園的權(quán)重與文化服務(wù)權(quán)重呈正相關(guān)(圖5-3),即若某一地區(qū)的文化服務(wù)需求較高,則最佳決策方案為屋頂花園或屋頂農(nóng)園。
5 準(zhǔn)則層權(quán)重與決策備選方案權(quán)重靈敏性分析Sensitivity analysis of criterion layer weight and decision alternative weight5-1 供給服務(wù)Provisioning services5-2 調(diào)節(jié)和維持服務(wù)Regulation and maintenance services5-3 文化服務(wù)Cultural services
將指標(biāo)層與決策備選方案的權(quán)重進行靈敏性分析,可看出單項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與綠色屋頂備選方案權(quán)重之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系(表4)。以藍綠屋頂為例,結(jié)果表明,與藍綠屋頂權(quán)重呈正相關(guān)的指標(biāo)為生態(tài)能源、氣候調(diào)節(jié)、水文調(diào)節(jié)、科學(xué)教育。該結(jié)果有利于輔助以單一生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為目標(biāo)的綠色屋頂決策,比如,在高濕的城市環(huán)境中,以水文調(diào)節(jié)、海綿專項設(shè)計為目標(biāo)的最佳決策方案為藍綠屋頂。
通過研究不同綠色屋頂案例的決策目標(biāo)和主導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,并比較專家評估的靈敏性分析結(jié)果,選取屋頂花園、屋頂農(nóng)園、生物多樣性屋頂、藍綠屋頂以及太陽能綠色屋頂?shù)膶嶋H案例(圖6)進行具體分析,以期為本研究提供實踐層面的對比思考。
6 綠色屋頂案例實景[47-51]Scenes of green roofs cases[47-51]
1)屋頂花園。加拿大多倫多橋點主動醫(yī)療(Bridgepoint Active Healthcare)建筑的屋頂花園于2013年建成,旨在充分發(fā)揮屋頂花園的教育和健康療愈功能,使醫(yī)院患者與大自然緊密聯(lián)系[47]。醫(yī)院為患者提供積極的園藝療法,患者可以參加園藝計劃,如種植植物和學(xué)習(xí)園藝知識,與植物景觀進行互動,從而達到自我療愈的效果。
2)屋頂農(nóng)園。美國波士頓醫(yī)療中心(Boston Medical Center)的屋頂農(nóng)園于2016年建成,旨在通過提供新鮮農(nóng)產(chǎn)品來改善社區(qū)的食品健康問題[48]。該屋頂農(nóng)園中種植有25種不同的作物,并設(shè)置了2個蜂箱,每年可收獲食物2 268~2 722 kg。該屋頂農(nóng)園的花朵在四季持續(xù)開花,為傳粉者創(chuàng)造了棲息地。此外,該醫(yī)療中心也為當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)志愿者提供了參觀屋頂農(nóng)園和舉辦教育活動的機會。
3)生物多樣性屋頂。在德國薩克森州的弗里德里?!翁匚指裉毓煞萦邢薰荆ǖ?語:Friedrich Lütvogt GmbH & Co. KG Mineralbrunnenbetrieb)倉庫的生物多樣性屋頂于2019年建成,旨在保護本地的生物多樣性[49]。這是一個由歐盟和薩克森州資助的物種保護燈塔項目,通過在生物多樣性屋頂?shù)纳L基質(zhì)上放置鄉(xiāng)土植物種子的形式,為本地蝴蝶、野生蜜蜂和其他昆蟲提供棲息地和食物。
4)藍綠屋頂。英國倫敦溫布爾登球場(Wimbledon Grounds)住宅區(qū)的藍綠屋頂于2020年建成,旨在建立可持續(xù)城市排水系統(tǒng),幫助解決城市雨洪和污染問題[50]。溫布爾登球場住宅區(qū)的屋頂排水系統(tǒng)與城市地面排水系統(tǒng)相連,每個屋頂在水庫中可儲存高達55 L/m2的雨水,在12~24 h內(nèi)雨水通過流量控制器被逐漸釋放到4個較大的水庫,隨后被緩慢釋放到城市排水系統(tǒng)中。該項目的屋頂水庫能夠儲存的雨水比百年一遇風(fēng)暴中計算的雨水多40%,具備強大的水文調(diào)節(jié)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。
5)太陽能綠色屋頂。英國倫敦渣打銀行總部(Chartered Bank Headquarters)大樓的太陽能綠色屋頂翻新工作于2015年完成,旨在實現(xiàn)低能耗和低碳的建設(shè)目標(biāo)[51]。該屋頂設(shè)置了新的太陽能裝置,并用野花屋頂取代舊的景天類植物屋頂。綠色植物有助于將屋頂環(huán)境的最高溫度控制在35 ℃以下,從而提高太陽能電池板的光伏發(fā)電效率。太陽能電池板和綠色植物的融合增強了屋頂提供生態(tài)能源、保護生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。
通過對綠色屋頂實際案例的分析可知,不同的環(huán)境特點、規(guī)劃背景、決策目標(biāo)決定了該區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求,因而決定了最終的綠色屋頂決策方案。這5種屋頂都是復(fù)合功能屋頂,且每種屋頂都具備主導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。不同綠色屋頂因主導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能不同而具備不同的特性,如植物種類和采取的技術(shù)類型等。案例中不同綠色屋頂?shù)闹鲗?dǎo)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與本研究靈敏性分析結(jié)果中與綠色屋頂呈正相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能較為一致。
首先,本研究參考CICES體系和深圳GEP評估指標(biāo)體系,通過文獻研究選擇評估指標(biāo),構(gòu)建綠色屋頂?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估模型。其次,運用AHP和專家評估法,評估13項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和5種綠色屋頂?shù)臋?quán)重,為綠色屋頂決策提供指導(dǎo)。最后,研究實際綠色屋頂案例的決策目標(biāo)和主導(dǎo)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,進而與本研究評估結(jié)果進行比較。
結(jié)果表明:1)在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的準(zhǔn)則層要素中,最重要的是調(diào)節(jié)和維持服務(wù),文化服務(wù)次之,供給服務(wù)重要性占比最小。在指標(biāo)層類別中,氣候調(diào)節(jié)是綠色屋頂最重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能;2)在5種屋頂類型中,生物多樣性屋頂是最重要的綠色屋頂,其次為屋頂花園,它們分別代表了生態(tài)環(huán)境的效益與人類休閑娛樂等文化服務(wù)方面的效益;3)專家對綠色屋頂生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的重要性評估在一定程度上可反映實際綠色屋頂項目中決策者對綠色屋頂?shù)闹鲗?dǎo)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的定位。
綠色屋頂?shù)墓δ茴愋蜎Q策受主觀方面的利益相關(guān)者意見和客觀方面的綠色屋頂建設(shè)條件等因素的影響,決策者可根據(jù)具體情況進行決策調(diào)整。
1)主觀方面利益相關(guān)者的認知差異。專家與普通市民對綠色屋頂?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)偏好存在認知差異,專家更注重生態(tài)效益,而市民更注重社會效益。在評估結(jié)果中,專家認為綠色屋頂所發(fā)揮的生態(tài)環(huán)境效益與其經(jīng)濟和社會效益相比更加重要,且生物多樣性屋頂是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給潛力最高的綠色屋頂類型。然而,這與相關(guān)研究中市民對綠色屋頂?shù)钠孟喈悾鏝agase等[52]的調(diào)查研究結(jié)果顯示,生物多樣性屋頂由于無法滿足市民的審美和休閑娛樂等文化服務(wù)需求而不受重視。因此,今后的綠色屋頂決策應(yīng)將市民的意愿納入考量。
2)客觀方面屋頂建設(shè)條件的影響。在實際項目中,可根據(jù)建設(shè)需求,結(jié)合幾種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,打造多功能組合型綠色屋頂。本研究提供的5種綠色屋頂備選方案以單一生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能為主導(dǎo),同時發(fā)揮多種附屬生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。如亞洲最大的屋頂有機農(nóng)場——泰國國立法政大學(xué)城市屋頂農(nóng)場(Thammasat University Urban Rooftop Farm)[53],其以屋頂農(nóng)園為主導(dǎo),并綜合屋頂花園、藍綠屋頂和太陽能綠色屋頂?shù)墓δ茴愋?,發(fā)揮綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)效益。但是,多功能組合型綠色屋頂對項目的建設(shè)成本和場地條件均有較高的要求。對于新建大型公共項目而言,可融合多種綠色屋頂技術(shù)以達到實現(xiàn)綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)效益的目標(biāo);而對于既有建筑,可根據(jù)具體的屋頂結(jié)構(gòu)等條件對決策方案進行相應(yīng)的調(diào)整。
多層次的立體綠化有助于改善高密度城市中綠化覆蓋率不足的問題[54],促進城市空間生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系的平衡。在未來城市立體綠化發(fā)展趨勢下,本研究構(gòu)建了綠色屋頂?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估模型,對最優(yōu)化城市綠色屋頂?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)效益具有重要意義,這也是綜合評估綠色屋頂?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)來輔助綠色屋頂決策的創(chuàng)新嘗試,可應(yīng)用于其他綠色屋頂決策研究中。
然而,本研究只是綠色屋頂決策規(guī)劃前期的一個重要環(huán)節(jié)。在宏觀布局規(guī)劃階段,仍需綜合考慮多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能需求,并結(jié)合城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)空間布局規(guī)劃來進行綠色屋頂決策,使綠色屋頂系統(tǒng)規(guī)劃與城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃和城市總體規(guī)劃相銜接[55]。在微觀功能調(diào)整階段,則應(yīng)進一步考量建筑立地條件和多方利益相關(guān)者的意見等因素進行綠色屋頂決策的調(diào)整。此外,由于專家和市民對綠色屋頂?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)認知存在差異,且市民是綠色屋頂生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)效益最廣大的利益相關(guān)者,因此,在未來的評估模型構(gòu)建研究中,也應(yīng)將市民的意見納入決策過程。
致謝(Acknowledgments):
感謝32位參與問卷填寫的科研專家和企業(yè)專家。
注釋(Note):
① 踏腳石是生態(tài)廊道的重要生態(tài)節(jié)點(生態(tài)節(jié)點包括源、踏腳石、目標(biāo)地)。
圖表來源(Sources of Figures and Tables):
圖1、3~5由作者繪制;圖2由作者根據(jù)參考文獻[21]~[25]翻譯繪制;圖6引自參考文獻[47]~[51];表1由作者根據(jù)參考文獻[13][15]~[17]整理;表2由作者根據(jù)參考文獻[17][27]~[46]整理;表3~4由作者繪制。