車(chē) 樂(lè)，李媛鈺，趙渺希，葉鴻任

（1.華南理工大學(xué) 建筑學(xué)院，廣州 510641；2.華南理工大學(xué) 亞熱帶建筑與城市科學(xué)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510641；3.廣東省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院科技集團(tuán)股份有限公司，廣州 510290）

全球氣候變化、自然災(zāi)害沖擊等事件頻發(fā)，威脅著水生態(tài)系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。隨著城市的快速擴(kuò)張，人類(lèi)社會(huì)生產(chǎn)和游憩活動(dòng)對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)施加的壓力與日俱增，對(duì)城市藍(lán)綠空間可持續(xù)發(fā)展提出了更高的挑戰(zhàn)，水生態(tài)系統(tǒng)的韌性建設(shè)和供需關(guān)系研究（莊智程 等，2022）日益得到關(guān)注。黨的十九大以來(lái)，“人與自然是生命共同體”“城水相依”等政策理念推動(dòng)了城市藍(lán)綠空間的規(guī)劃進(jìn)程。同時(shí)，“以人民為中心”理念提升了人們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類(lèi)福祉的關(guān)注度，如何統(tǒng)籌“人-山水林田湖草生命共同體”的國(guó)土空間全域要素（彭建 等，2020），以提升藍(lán)綠空間規(guī)劃品質(zhì)成為重要議題。藍(lán)綠空間規(guī)劃的目的是創(chuàng)造一個(gè)有彈性的區(qū)域，以對(duì)抗城市系統(tǒng)的內(nèi)部和外部壓力，而河流廊道是其重要對(duì)象。尤其在海南中南部山區(qū)等熱帶雨林地區(qū)，具有熱帶季風(fēng)氣候影響下降雨量大、植被類(lèi)型及生物多樣性豐富，生態(tài)旅游資源多元等特征（姜超 等，2017），其河流廊道所承受的雨洪壓力和城鄉(xiāng)居民活動(dòng)壓力均較大，對(duì)其開(kāi)展社會(huì)-生態(tài)韌性的研究具有重要意義。

五指山市位于熱帶雨林國(guó)家公園的核心區(qū)域，生態(tài)在當(dāng)?shù)氐母哔|(zhì)量發(fā)展中扮演著日益重要的角色。歷史上，五指山經(jīng)常受強(qiáng)臺(tái)風(fēng)影響，農(nóng)業(yè)、交通設(shè)施等易于遭受不同程度破壞，加強(qiáng)其雨洪韌性具有現(xiàn)實(shí)性和緊迫性（羅日洪 等，2017）。該市將旅游業(yè)作為重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)，2023年“五一”假期接待游客9.18萬(wàn)人次，同比增長(zhǎng)120.14%①http://wzs.hainan.gov.cn/wzsszfb/0500/202002/088a4c91f4454c2f9028bf516ac9e2e2.shtml。除日常居民活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生慢發(fā)性“壓力”，激增的旅游類(lèi)游憩對(duì)河流藍(lán)綠空間的影響需引起重視。本文選取五指山南圣河為典型對(duì)象，基于水生態(tài)系統(tǒng)韌性視角開(kāi)展熱帶雨林地區(qū)的河流藍(lán)綠空間評(píng)價(jià)，以期應(yīng)對(duì)其在雙重生態(tài)壓力下產(chǎn)生的水安全威脅以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需失衡問(wèn)題，推動(dòng)河流藍(lán)綠空間的韌性規(guī)劃。

1 研究進(jìn)展

“生態(tài)系統(tǒng)韌性”概念最早由美國(guó)生態(tài)學(xué)教授Holling（1973）提出，即“自然系統(tǒng)應(yīng)對(duì)自然或人為原因引起的生態(tài)系統(tǒng)變化時(shí)的持久性”。此后國(guó)外韌性理論發(fā)展經(jīng)歷了“工程韌性（單一平衡）、生態(tài)韌性（多重平衡）、社會(huì)-生態(tài)韌性（復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)）”3個(gè)階段的轉(zhuǎn)變（李彤玥，2017）。Evelyn等（2008）進(jìn)一步提出了生態(tài)系統(tǒng)韌性“球-杯模型”，該模型假設(shè)生態(tài)系統(tǒng)（或社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)）具有抗干擾能力的多個(gè)穩(wěn)態(tài)，韌性反映生態(tài)系統(tǒng)遇到?jīng)_擊后恢復(fù)到原有狀態(tài)的能力。水生態(tài)系統(tǒng)韌性起始于河流韌性研究，不少歐美國(guó)家開(kāi)展了相關(guān)實(shí)踐，提出彈性動(dòng)態(tài)適應(yīng)思維，在保障水安全的基礎(chǔ)上，提高城市與河流的互動(dòng)與促進(jìn)關(guān)系（李莎莎等，2011）。荷蘭在空間規(guī)劃中（2003）提出“提供洪水滯留、綠色河道”等彈性策略（Vis et al.,2003），并制定《藍(lán)綠網(wǎng)格設(shè)計(jì)導(dǎo)則》為項(xiàng)目的實(shí)施提供指導(dǎo)（曹哲靜，2018）。英國(guó)地方政府和環(huán)保部門(mén)于2006年提出以“給水空間”代替堤壩防洪的思路，即通過(guò)提高水生態(tài)系統(tǒng)的供給、調(diào)節(jié)和支持能力，以適應(yīng)暴雨洪水等自然災(zāi)害的侵襲（李莎莎 等，2011）。美國(guó)紐約BIG 建筑事務(wù)所（2017）提出曼哈頓濱水區(qū)域的“Big U”構(gòu)想，以應(yīng)對(duì)潛在的風(fēng)暴潮及海平面上升等問(wèn)題。既有研究不僅對(duì)水安全與水生態(tài)供給能力給予關(guān)注，還對(duì)雨洪韌性評(píng)估模型展開(kāi)實(shí)踐（Boughton, 1989）。不少學(xué)者選擇以流域?yàn)閱卧腟CS-CN、HEC-HMS、STORM等水文模型（張巖，2021），采用社會(huì)-生態(tài)的疊加分析方法（Paetzold et al., 2010），以實(shí)現(xiàn)河流流域的綜合韌性構(gòu)建。

國(guó)內(nèi)對(duì)于河流韌性的研究開(kāi)展相對(duì)較晚。在理論研究上，俞孔堅(jiān)等（2003）早年提出“海綿城市”概念；廖桂賢等（2015）提出“韌性承洪”理論，提倡利用可泛洪土地建立城市承洪韌性；胡岳（2016）提出城市水系統(tǒng)規(guī)劃的韌性理論，將“災(zāi)難抵抗”轉(zhuǎn)向“調(diào)和共生”。在研究對(duì)象上，主要聚焦典型河流或地方特色水網(wǎng)地區(qū)的水生態(tài)系統(tǒng)韌性研究，如紀(jì)然等（2019）在對(duì)蘇南鄉(xiāng)村空間形態(tài)的研究中，提出水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)包含濱水綠化、提供淡水、保障生物多樣性、支持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、提供棲息地等功能，通過(guò)調(diào)控供需的適配，最終使其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)可持續(xù)；在研究視角上，部分研究以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、供需匹配、雨洪模擬與調(diào)節(jié)服務(wù)測(cè)度為切入點(diǎn)，構(gòu)建河流藍(lán)綠空間的評(píng)價(jià)體系，以推動(dòng)城市的生態(tài)修復(fù)與可持續(xù)發(fā)展。如周可婧（2021）創(chuàng)新性地用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需的方法提出構(gòu)建城市流域雨洪安全格局。近年來(lái)，河流韌性理論下藍(lán)綠空間的規(guī)劃與策略營(yíng)建得到關(guān)注，其以構(gòu)建安全、生態(tài)、可供游憩的河流藍(lán)綠空間網(wǎng)絡(luò)為目標(biāo)（賈綠媛，2021），強(qiáng)調(diào)河流水安全保護(hù)與日常游憩的耦合測(cè)度。

總體上，既有研究較少以生態(tài)-社會(huì)耦合視角展開(kāi)對(duì)河流藍(lán)綠空間的綜合韌性評(píng)價(jià)（Oliveira-Junior et al., 2020；閆 水 玉 等，2022；黃 鐸 等，2022），一般僅以雨洪分析（突發(fā)性的脈沖）進(jìn)行韌性測(cè)度，或單獨(dú)從“社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)”供需視角開(kāi)展評(píng)估；現(xiàn)有研究韌性評(píng)價(jià)的要素維度不足，存在針對(duì)藍(lán)綠空間的韌性評(píng)價(jià)體系不完善、綜合分析不夠、缺乏地區(qū)性評(píng)估等問(wèn)題（余俏 等，2022），本研究基于水生態(tài)系統(tǒng)韌性的多學(xué)科融合方法，有助于厘清當(dāng)前河流藍(lán)綠空間的韌性問(wèn)題，為熱帶雨林地區(qū)藍(lán)綠空間韌性評(píng)價(jià)與優(yōu)化提供借鑒。

2 水生態(tài)系統(tǒng)韌性理論構(gòu)建與評(píng)價(jià)方法

本研究界定的水生態(tài)系統(tǒng)韌性是指在突發(fā)性脈沖或緩慢性壓力下，生態(tài)系統(tǒng)所具備的抵御、適應(yīng)、恢復(fù)和發(fā)展能力（Amy et al., 2013; Spaans and Waterhout, 2017）。以柯林斯的社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的壓力-脈沖動(dòng)態(tài)模型（Press-Pulse Dynamics Model，簡(jiǎn)稱PPD）為基礎(chǔ)（Colins et al., 2011；王敏 等，2018），增加對(duì)藍(lán)綠空間的“脈沖”（Pulse）與慢發(fā)性“壓力”（Press）2 類(lèi)生態(tài)壓力可測(cè)度的評(píng)價(jià)方法，落實(shí)保障水安全格局與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供需平衡兩大目標(biāo)，構(gòu)建適用于熱帶雨林地區(qū)的水生態(tài)系統(tǒng)韌性PPD 評(píng)估模型（圖1）。其中，“脈沖”（Pulse）是相對(duì)離散的，可迅速改變物種豐度和生態(tài)系統(tǒng)功能，如暴雨洪水、火災(zāi)、干旱等典型的自然干擾系統(tǒng)；慢發(fā)性“壓力”（Press）是指以人類(lèi)的日常游憩需求或休閑景觀使用等持續(xù)且長(zhǎng)期產(chǎn)生的生態(tài)壓力；動(dòng)態(tài)過(guò)程（Dynamic）是以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為橋梁，承接社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的相互作用。

圖1 基于水生態(tài)系統(tǒng)韌性的PPD評(píng)估模型Fig.1 PPD assessment model based on water ecosystem resilience

以南圣河五指山主城區(qū)段為研究對(duì)象，通過(guò)“構(gòu)建理論模型—疊合2類(lèi)承壓評(píng)價(jià)—分析出吻合點(diǎn)和沖突點(diǎn)—提出韌性規(guī)劃策略”四大步驟，明確水生態(tài)系統(tǒng)韌性下熱帶雨林地區(qū)的城市藍(lán)綠空間評(píng)價(jià)思路（圖2），建立對(duì)“突發(fā)性自然脈沖”與“慢發(fā)性壓力”的一套可測(cè)度的方法。在保障水安全格局的基礎(chǔ)上，對(duì)南圣河的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需均衡進(jìn)行分析，識(shí)別供需不適配的區(qū)域，進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)需求的雙向調(diào)節(jié)，以提高河流藍(lán)綠空間的抵御、適應(yīng)、服務(wù)和恢復(fù)的能力。

圖2 水生態(tài)系統(tǒng)韌性下藍(lán)綠空間評(píng)價(jià)研究框架Fig.2 Research framework for blue-green spatial valuation under water ecosystem resilience

3 南圣河五指山段水生態(tài)系統(tǒng)韌性評(píng)價(jià)

3.1 案例地區(qū)概況

南圣河發(fā)源于五指山市南圣鎮(zhèn)毛祥村，向西流經(jīng)南圣鎮(zhèn)至市區(qū)穿城而過(guò)，出口經(jīng)番陽(yáng)鎮(zhèn)匯入昌化江，全長(zhǎng)64.61 km，流域面積658 km2。研究區(qū)域地處熱帶北緣，為熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年均溫為22.5～26.0 ℃；受印度洋季風(fēng)、西北太平洋季風(fēng)以及東亞季風(fēng)的聯(lián)合影響，多年平均降水量達(dá)1 759 mm（吳挺勛 等，2022）。

《五指山市濕地保護(hù)規(guī)劃（2020—2030年）》②據(jù)五指山市氣象局和Weather spark提供的1980-01-01―2016-12-31的歷史小時(shí)天氣報(bào)告統(tǒng)計(jì)。明確強(qiáng)化南圣河的水源保護(hù)機(jī)制，要求按照“確有需要、生態(tài)安全、可以持續(xù)”的原則，完善水源保護(hù)的重要戰(zhàn)略定位。熱帶雨林地區(qū)的城市河流廊道作為重要的藍(lán)綠空間，為保證其韌性評(píng)估的準(zhǔn)確性，生態(tài)系統(tǒng)的韌性評(píng)價(jià)應(yīng)統(tǒng)籌考慮河流景觀及周邊的土地利用要素。因此，本研究對(duì)象界定為五指山市主城區(qū)內(nèi)南圣河及其兩側(cè)的藍(lán)綠空間（圖3），依據(jù)城市主要道路和河岸帶的長(zhǎng)度、功能，將南圣河廊道分成6段（圖4）。

圖3 五指山南圣河及其兩側(cè)的藍(lán)綠空間Fig.3 Blue-green space of the Wuzhishan Nansheng River and its sides

圖4 南圣河河岸帶劃分Fig.4 Riparian zone delineation of the Nansheng River

按河岸功能類(lèi)型，流動(dòng)之河應(yīng)能滿足河道水體流動(dòng)與生態(tài)基流的需求；藍(lán)色之河以水體為主體，常年保持一定水面并具有水生態(tài)價(jià)值；綠色之河是以灘涂濕地為主體，且難以保證一年均有連續(xù)水面的河流。南圣河游憩活動(dòng)多分布于三月三大道沿岸的廣場(chǎng)、景觀廊橋或小島公園，活動(dòng)類(lèi)型包括日常鍛煉、散步、觀賞景觀以及節(jié)慶日的黎族歌舞表演等。受旅游旺季影響，除市中心沿岸外，翡翠大道―紅河路―南水路沿岸的旅游觀光的活動(dòng)增強(qiáng)。此外，游憩活動(dòng)在增加河岸的活力的同時(shí)，也對(duì)河岸生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。通暢路―三月三大道段處的小島公園有不少居民活動(dòng)，但周邊以灘涂濕地為主，自身水環(huán)境承載力弱，有一定的河岸淤積，當(dāng)游憩軌跡達(dá)到中高密度時(shí)，過(guò)量游憩活動(dòng)產(chǎn)生的生活垃圾會(huì)加劇河道淤積并產(chǎn)生生境壓力。

3.2 應(yīng)對(duì)“突發(fā)性自然脈沖”的南圣河藍(lán)綠空間評(píng)價(jià)

選取雨洪模擬和水源安全分析評(píng)價(jià)作為應(yīng)對(duì)“突發(fā)性自然脈沖”的重要測(cè)度因素，運(yùn)用SCS-CN模型，采用10 和50 a 的極端日降雨量數(shù)據(jù)③，識(shí)別不同流域的淹沒(méi)范圍和水文易受威脅區(qū)，通過(guò)“流域劃分→雨洪模擬→水源保護(hù)分析”三步生成南圣河藍(lán)綠空間的綜合水安全格局。人口激增與頻繁活動(dòng)會(huì)增大河流雨洪風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)構(gòu)建雨洪評(píng)價(jià)與人口、游憩密度需求疊加矩陣，進(jìn)一步識(shí)別潛在的水文安全易受威脅區(qū)域。

3.2.1 基于SCS-CN 模型的雨洪模擬 SCS-CN 模型以流域?yàn)閱卧C合考慮地形、流域降雨、土壤類(lèi)型、土地利用方式及管理水平、前期土壤濕潤(rùn)狀況與徑流間的關(guān)系（Boughton, 1989），在降雨數(shù)據(jù)可獲得的基礎(chǔ)上，操作簡(jiǎn)單和穩(wěn)定，且被廣泛應(yīng)用。將研究區(qū)域分成7個(gè)流域，計(jì)算各流域的CN值和淹沒(méi)區(qū)，得出五指山市的10、50 a一遇的極端日降雨量分別為244和312 mm。運(yùn)用ArcGIS3D 表面體積分析工具，生成雨洪淹沒(méi)區(qū)空間分布，得出該片區(qū)10、50 a一遇的流域雨洪淹沒(méi) 深 度 分 別 為 253.8～318.5、 253.9～318.6 m（表1）。通過(guò)疊加7個(gè)流域的淹沒(méi)區(qū)域的DEM，生成綜合的雨洪淹沒(méi)分析。由模擬結(jié)果可知，南圣河流域的淹沒(méi)區(qū)以點(diǎn)狀分布為主，在各流域的交界處（地表高程較低）形成淹沒(méi)區(qū)，識(shí)別出雨洪易受威脅區(qū)域5處，分別是山海高速―通暢路段A1、通暢路―三月三大道段雨洪淹沒(méi)區(qū)A2、三月三大道―翡翠大道雨洪淹沒(méi)區(qū)A3和A4、南水路—紅河路段雨洪淹沒(méi)區(qū)A5（圖5-a）。

表1 各流域雨洪淹沒(méi)高度統(tǒng)計(jì)Table 1 Stormwater inundation height statistics for each watershed

圖5 南圣河流域雨洪淹沒(méi)區(qū)空間分布（a）和綜合水安全格局（b）Fig.5 Spatial distribution of stormwater inundation areas (a) and integrated water security patterns (b) in the Nansheng River Basin

3.2.2 南圣河流域的綜合水安全格局構(gòu)建 綜合水安全格局是保障水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力的基礎(chǔ)，一般由雨洪安全格局和水源保護(hù)安全格局構(gòu)成。依據(jù)河流廊道寬度對(duì)生物保護(hù)、氮移除的影響因素，以南圣河廊道、太平水庫(kù)為緩沖區(qū)的源，將緩沖區(qū)寬度分別設(shè)置為50-100-200 m、100-200-300 m，得到南圣河廊道的水源保護(hù)格局分析。疊加雨洪淹沒(méi)情況，得到南圣河流域的綜合水安全格局（圖5-b）。

3.2.3 基于居民活動(dòng)熱點(diǎn)分析的易受威脅區(qū)識(shí)別過(guò)量的人口和游憩活動(dòng)對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)施加壓力后，容易加劇雨洪淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)、產(chǎn)生水安全潛在威脅區(qū)。如在河流廊道緩沖區(qū)范圍內(nèi)過(guò)度的游憩活動(dòng)對(duì)河流廊道的生物多樣性和水安全帶來(lái)威脅。而Worldpop數(shù)據(jù)能較好地適用于流域的人口空間化分析（韓用順 等，2022），因此，結(jié)合居民日?；顒?dòng)軌跡，選取2020 年Worldpop 人口數(shù)據(jù)和兩步路網(wǎng)站爬取2 600 條與五指山市主城區(qū)相關(guān)的游憩路徑③需求分析來(lái)源于2020年的人口和游憩數(shù)據(jù)，人口數(shù)據(jù)來(lái)源于2020年worldpop（由南安普頓大學(xué)發(fā)起的全球人口數(shù)據(jù)評(píng)估）對(duì)五指山市人口空間分布的評(píng)估，精度為100 m 分辨率的人口密度數(shù)據(jù)；游憩數(shù)據(jù)來(lái)源于2020年，通過(guò)PYTHON 軟件在兩步路網(wǎng)站公開(kāi)爬取2 600條與五指山市相關(guān)的游憩路徑。，通過(guò)ArcGIS 的創(chuàng)建100 m×100 m 的漁網(wǎng)，運(yùn)用空間連接各要素，采用熱點(diǎn)分析法（Getis-Ord），對(duì)人口分布熱度與游憩熱度進(jìn)行分析，并疊加至綜合水文安全格局（圖6）。

圖6 基于人口熱點(diǎn)（a）和游憩密度（b）的潛在威脅區(qū)識(shí)別Fig.6 Potential threat area identification based on population hotspots(a) and recreational density(b)

通過(guò)關(guān)聯(lián)人口密度、游憩密度、雨洪淹沒(méi)指數(shù)、水源保護(hù)等級(jí)等要素，進(jìn)行矩陣疊加，可較好地評(píng)估各區(qū)域的“突發(fā)性自然脈沖”的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，對(duì)重疊區(qū)域進(jìn)行分類(lèi)，識(shí)別出雨洪淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（A1～A5）和水安全的潛在威脅區(qū)（B1～B3），分為雨洪淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和水安全潛在威脅區(qū)2 類(lèi)，由表2可知，A2區(qū)的承壓評(píng)分較高，而A1、A5、B3區(qū)的承壓評(píng)分較低。其中A2 為雨洪淹沒(méi)指數(shù)、人口密度和游憩熱點(diǎn)都高的地區(qū)，A1、A5 屬于人口和游憩需求較低但呈現(xiàn)較強(qiáng)的雨洪淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，B3為什別河與南圣河交匯的緩沖區(qū)，中度水安全水平但存在較高的游憩密度。

表2 基于熱點(diǎn)與水安全的易受威脅區(qū)評(píng)級(jí)Table 2 Vulnerable zone ratings based on hotspots and water security

3.2.4 基于不同季候游憩壓力的雨洪威脅識(shí)別為探究不同季候的游憩需求對(duì)雨洪韌性的影響，將軌跡劃分為旅游淡季（5—10月：豐水期）1 390條軌跡與旅游旺季（11月至次年4月：枯水期）1 410條軌跡。通過(guò)游憩與水安全（雨洪淹沒(méi)與河流緩沖）的疊合，識(shí)別不同季候的游憩壓力。一方面，淡季和旺季的游憩存在明顯空間分異（圖7）。淡季南圣河所承受的居民和游客的游憩壓力偏低，即人為造成的雨洪潛在威脅值較低。游憩軌跡多向南部和西部流動(dòng)，高密度游憩區(qū)為南圣河沿岸的山海高速—通暢路段和通暢路—三月三大道段、番茅田園綜合體等片區(qū)，而南圣河沿岸其他段為低中游憩密度。然而，旺季隨著大量旅游人口涌入五指山，游憩密度增加，主要集中在位南圣河沿岸、2 條南向北的游憩路線（市中心至太平水庫(kù)與什翁嶺至什別河）。另一方面，淡季游憩與雨洪淹沒(méi)、河流緩沖區(qū)的重合度低，而旺季的空間重疊度高（圖8）。淡季的游憩軌跡與大面積的雨洪淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)A2（通暢路―三月三大道）、A5（南水路―紅河路）不重合，且多分布在河流、水庫(kù)緩沖區(qū)的一側(cè)；然而，雨洪淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)A2和A5區(qū)域在旺季出現(xiàn)中高強(qiáng)度的游憩人口，同時(shí)，居民和游客對(duì)太平水庫(kù)的游憩軌跡密度增強(qiáng)。綜上，藍(lán)綠空間在旺季的雨洪韌性需求增強(qiáng)，游憩壓力增加。

圖7 游憩與雨洪淹沒(méi)區(qū)疊合［a.淡季（豐水期）；b.旺季（枯水期）］Fig.7 Recreation and stormwater floodplain overlay[a.off-season (period of high water level); b.peak season (period of low water level)]

圖8 游憩與河流緩沖區(qū)疊合［a.淡季（豐水期）；b.旺季（枯水期）］Fig.8 Recreation and river buffer overlay[a.off-season (period of high water level); b.peak season (period of low water level)]

3.3 面對(duì)“慢發(fā)性壓力”的南圣河藍(lán)綠空間評(píng)價(jià)

生態(tài)系統(tǒng)面對(duì)的“慢發(fā)性壓力”通常來(lái)源于人類(lèi)社會(huì)需求對(duì)其的日常游憩需求、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入與沉淀等因素，而生態(tài)系統(tǒng)供需的均衡關(guān)系能最大化實(shí)現(xiàn)其效用，保障其可持續(xù)供給的能力，供需雙方動(dòng)態(tài)的平衡可實(shí)現(xiàn)藍(lán)綠空間的韌性。在充分考慮土地利用類(lèi)型與價(jià)值服務(wù)關(guān)聯(lián)性的基礎(chǔ)上，選擇當(dāng)量因子法與地方實(shí)物法對(duì)自然生態(tài)用地、建設(shè)用地中的公園綠地等藍(lán)綠空間的服務(wù)功能權(quán)重進(jìn)行打分，得到南圣河藍(lán)綠空間的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合評(píng)價(jià)。人類(lèi)社會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的需求的影響因子涉及土地利用類(lèi)型、人口分布密度、產(chǎn)業(yè)類(lèi)型、游憩活動(dòng)與景觀休閑等方面，考慮數(shù)據(jù)可得性和可操作性，并統(tǒng)籌“突發(fā)性脈沖”的需求測(cè)度來(lái)源，選擇人口密度、游憩密度以及土地利用類(lèi)型3項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行“慢發(fā)性壓力”主要的供需測(cè)度分析。

3.3.1 綜合“當(dāng)量因子法”的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值考慮到熱帶雨林地區(qū)河流生態(tài)系統(tǒng)的覆被特征，將南圣河與兩側(cè)的藍(lán)綠空間劃分為由7大類(lèi)16小類(lèi)組成的生態(tài)系統(tǒng)（陳宗鑄 等，2021；馬勇 等，2021）。借鑒謝高地等（2015）對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子的研究，并融合地方實(shí)物價(jià)值法，確定路徑：首先，以謝高地的價(jià)值當(dāng)量為基礎(chǔ)，結(jié)合城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，參考李霖明（2022）的測(cè)算方法，以海南省2022 年地方實(shí)物價(jià)值法進(jìn)行系數(shù)調(diào)整；其次，依托海南熱帶雨林國(guó)家生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值（GEP）核算成果，對(duì)研究區(qū)鄰近熱帶雨林一般控制區(qū)的保護(hù)林地、橡膠園地等生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的系數(shù)調(diào)整；最后，針對(duì)農(nóng)田、林地、草地、園地、濕地、荒漠、水域、城市綠地等生態(tài)用地，構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量（表3）。

表3 南圣河藍(lán)綠空間的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量Table 3 Equivalent value of ecosystem services of blue-green space of Nansheng River 元/hm2

城鄉(xiāng)的生態(tài)系統(tǒng)為居民的健康生活與安全提供調(diào)節(jié)、支持、供給、文化等服務(wù)，如城市綠地提供凈化空氣、改善小氣候、調(diào)節(jié)雨水徑流的能力?？紤]到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的自然與社會(huì)要素的完整性，采用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)矩陣法，在城鄉(xiāng)建設(shè)用地中篩選可提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的用地類(lèi)型，在Burkhard 等（2012）相關(guān)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行打分，構(gòu)建對(duì)住宅用地（R）、公共管理與公共服務(wù)用地（A）、綠地（G1/G2）、鄉(xiāng)村建設(shè)用地（H14）等8類(lèi)用地的服務(wù)權(quán)重（表4）。

表4 城鄉(xiāng)建設(shè)用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)矩陣Table 4 Ecosystem services matrix for urban and rural construction sites

3.3.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給總評(píng)價(jià) 通過(guò)ArcGIS 空間疊加法，生成生態(tài)系統(tǒng)的供給、調(diào)節(jié)、支持、文化4項(xiàng)服務(wù)的評(píng)估結(jié)果，并對(duì)其綜合供給能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。在供給服務(wù)方面，南圣河沿岸、西側(cè)農(nóng)田和北側(cè)林地提供較高的服務(wù)供給，在城鄉(xiāng)開(kāi)發(fā)邊界周邊的農(nóng)田、林地區(qū)域，其服務(wù)價(jià)值由開(kāi)發(fā)邊界向四周逐漸提高。在調(diào)節(jié)服務(wù)方面，城鄉(xiāng)建設(shè)用地的調(diào)節(jié)能力較低，高價(jià)值調(diào)節(jié)區(qū)主要為南圣河廊道和北側(cè)林地生態(tài)系統(tǒng)。在支持和文化服務(wù)方面，城鄉(xiāng)建設(shè)用地中的城鎮(zhèn)開(kāi)發(fā)邊界內(nèi)的公園綠地、公共服務(wù)設(shè)施用地、道路用地對(duì)生態(tài)系統(tǒng)起一定的支持作用，并提供一定的文化服務(wù)。

依據(jù)自然斷點(diǎn)法將藍(lán)綠空間的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值（ESV）分成8 級(jí)，總體服務(wù)價(jià)值較高的區(qū)域?yàn)槟鲜ズ优c北側(cè)的保護(hù)林地，南圣河呈現(xiàn)服務(wù)價(jià)值不均衡的特征，通暢路—山海高速段、翡翠大道—紅莊路段河流的總體服務(wù)值較高（ESV＞3 700 000），而市中心的通暢路—三月三大道—翡翠大道的河流生態(tài)服務(wù)值中等（130 000＜ESV≤3 700 000），紅莊路—南水路段服務(wù)值偏低（ESV≤130 000）。整體上，藍(lán)綠空間的供給以南圣河為核心，點(diǎn)狀滲透于城鄉(xiāng)建設(shè)區(qū)內(nèi)，河流線狀的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)空間不連續(xù)，開(kāi)發(fā)邊界北側(cè)的生態(tài)用地的服務(wù)價(jià)值高于南側(cè)（圖9）。

圖9 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值空間分布Fig.9 Spatial distribution of the value of ecosystem services

人居環(huán)境系統(tǒng)對(duì)于水生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)需求眾多，以人口熱點(diǎn)、游憩熱點(diǎn)以及相鄰用地的土地利用類(lèi)型等作為需求因子，進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)的供需匹配。并選擇熱點(diǎn)分析（Getis-OrdG*i）方法，依據(jù)自然斷點(diǎn)法分級(jí)，測(cè)度結(jié)果顯示：研究區(qū)內(nèi)人口熱點(diǎn)整體沿市中心和河岸兩側(cè)分布，熱點(diǎn)最高區(qū)域（Getis-OrdG*i＞4.4）在通暢路―三月三大道―翡翠大道區(qū)段，通暢路―三月三大道段與南水路―紅河路段的人口密度偏低（0.8≤Getis-OrdG*i≤4.4）。游憩熱點(diǎn)集中分布在山海高速―通暢路―三月三大道段、各類(lèi)農(nóng)莊景點(diǎn)區(qū)域（Getis-OrdG*i＞2.0），部分河道段的游憩熱度不高（Getis-OrdG*i≤0.25），熱度點(diǎn)狀散落在河流兩側(cè)，側(cè)面反映當(dāng)前南圣河及兩岸的游憩服務(wù)能力不足。生態(tài)系統(tǒng)熱點(diǎn)主要集中在南圣河廊道和北側(cè)的太平水庫(kù)（Getis-OrdG*i≥5.5），其中，三月三大道―翡翠大道―紅莊路段河流的服務(wù)熱點(diǎn)較高（2.9≤Getis-OrdG*i≤5.4），其次是通暢路―山海高速段（1.3≤Getis-OrdG*i≤2.8），市中心的通暢路―三月三大道段與紅莊路―南水路段的服務(wù)熱點(diǎn)較低（Getis-OrdG*i≤1.2）（圖10、11）。

圖10 人口（a）與游憩（b）熱點(diǎn)分析Fig.10 Hotspot analysis of population (a) and recreation(b)

圖11 基于熱點(diǎn)分析的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給Fig.11 Ecosystem service provisioning based on hotspot analysis

綜上，南圣河藍(lán)綠空間的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)冷點(diǎn)區(qū)與人口分布熱點(diǎn)區(qū)出現(xiàn)部分重合，存在供需不適配的情況。即南圣河藍(lán)綠空間的生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)與人類(lèi)社會(huì)需求存在空間匹配失衡現(xiàn)象，其藍(lán)綠空間應(yīng)對(duì)“慢發(fā)性壓力”的韌性不足。

3.4 綜合韌性評(píng)估結(jié)果

依據(jù)上述結(jié)果，通過(guò)水安全易受威脅區(qū)評(píng)估打分識(shí)別突發(fā)性雨洪脈沖的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，疊加人口、游憩等需求測(cè)度評(píng)估慢發(fā)性“壓力”大小，明晰南圣河藍(lán)綠空間面對(duì)“突發(fā)性自然脈沖”與“慢發(fā)性壓力”影響下的承壓水平，識(shí)別出南圣河藍(lán)綠空間的雨洪安全易受威脅區(qū)與供需不適配區(qū)。

在雨洪模擬和水安全評(píng)估中發(fā)現(xiàn)（見(jiàn)表2），南圣河及兩側(cè)的藍(lán)綠空間中存在5個(gè)雨洪淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（A1～A5），經(jīng)過(guò)人口游憩熱度與綜合水安全的疊加矩陣，進(jìn)一步識(shí)別出3 個(gè)水安全易受威脅區(qū)（B1～B 3）。綜合結(jié)果可知，A2（通暢路―三月三大道段）承載極高的人口密度和游憩熱度，且位于雨洪淹沒(méi)的發(fā)生區(qū)，承壓風(fēng)險(xiǎn)較高；A1（山海高速―通暢路）和A5（南水路―紅河路）屬于典型的雨洪淹風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，受游憩和人口密度的影響小，承壓總評(píng)分偏低；B3位于南圣河支流的緩沖區(qū)，人口和游憩密度較高，可作為一個(gè)潛在易受威脅區(qū)。此外，不同季候的游憩活動(dòng)對(duì)藍(lán)綠空間的施加的壓力存在差異，淡季游憩密度低，潛在雨洪威脅區(qū)較少，而旅游旺季游憩軌跡密度較高，藍(lán)綠空間面臨的慢發(fā)性的游憩壓力增大，居民和游客對(duì)雨洪韌性的需求增強(qiáng)。

綜上，南圣河的水安全評(píng)價(jià)顯示其應(yīng)對(duì)雨洪突發(fā)性災(zāi)害時(shí)的韌性不足，不同季候的游憩壓力存在空間分異，潛在的易受威脅區(qū)域需引起重視。在生態(tài)系統(tǒng)供給評(píng)估中發(fā)現(xiàn)（見(jiàn)圖10、11），高價(jià)值生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)區(qū)呈帶狀或塊狀分布，集中在河流與北側(cè)的生態(tài)保育區(qū)；城鄉(xiāng)建設(shè)區(qū)內(nèi)的多以綠地、公共服務(wù)和道路的支持功能為主，生態(tài)服務(wù)價(jià)值總體偏低；生態(tài)系統(tǒng)總供給服務(wù)與人類(lèi)社會(huì)需求（人口密度和游憩熱度）出現(xiàn)空間不適配，具體表現(xiàn)在通暢路―三月三大道段和翡翠大道―紅莊路段的供給與人類(lèi)活動(dòng)的冷點(diǎn)和人口熱點(diǎn)重合，即人口集中的地區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)低，南圣河及兩側(cè)的藍(lán)綠空間受威脅擾動(dòng)的可能性增大。未來(lái)應(yīng)針對(duì)雨洪淹沒(méi)、水安全易受威脅區(qū)、供需不適配段的區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃和契合性調(diào)整，提高河流藍(lán)綠空間的韌性。

4 南圣河韌性評(píng)估的影響因素

4.1 熱帶雨林地區(qū)藍(lán)綠空間韌性評(píng)估的影響因素

1）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與土地利用類(lèi)型

熱帶雨林的生態(tài)本底賦予五指山較強(qiáng)的韌性恢復(fù)力與賦活指數(shù)，然而熱帶雨林城市的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和服務(wù)功能的變化對(duì)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展高度敏感（侯鵬 等，2018），其藍(lán)綠空間面臨高生態(tài)韌性與發(fā)展壓力的交互影響。對(duì)南圣河而言，不同灘涂、水體的服務(wù)價(jià)值差異較大，從而影響河岸段的生態(tài)韌性條件。依據(jù)熱帶雨林地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量（見(jiàn)表3），河流水系的水文調(diào)節(jié)能力遠(yuǎn)高于灘涂地，因此，在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)用地類(lèi)型中以水系為主的通暢路―山海高速段、翡翠大道―紅莊路段河流的調(diào)節(jié)服務(wù)值較高，抵御外部生態(tài)壓力的韌性越強(qiáng)；而以灘涂用地為主紅莊路―南水路段服務(wù)值較低，韌性能力不足。

2）突發(fā)性自然脈沖與雨洪韌性 選擇雨洪韌性評(píng)估作為突發(fā)性自然脈沖的測(cè)度，而SCS-CN 模型的雨洪模擬與熱帶雨林地區(qū)的極端日降雨量、CN、地形等因素相關(guān)（表5）。五指山市受熱帶海洋性季風(fēng)氣候影響，強(qiáng)降雨頻發(fā)于7―11 月的臺(tái)風(fēng)多發(fā)季節(jié)，因此，極端日降雨量容易發(fā)生在豐水期（5―10月）。CN值代表流域下墊面的綜合系數(shù)，反映不同下墊面的洪水下滲能力，一般以歷史經(jīng)驗(yàn)值獲得，本研究對(duì)各流域的不同用地進(jìn)行徑流系數(shù)加權(quán)，得到7大流域的徑流系數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，雨洪淹沒(méi)區(qū)位于地勢(shì)低的地表徑流集中區(qū)，且淹沒(méi)的范圍與極端日降雨量有關(guān)。

表5 城市藍(lán)綠空間水生態(tài)系統(tǒng)韌性指標(biāo)Table 5 Indicators of water ecosystem resilience in urban blue-green spaces

3）慢發(fā)性壓力 慢發(fā)性壓力的測(cè)度起源于“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)模型”（PSR 模型）（Rapport and Singh, 2006），壓力指標(biāo)主要為人類(lèi)社會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響的指標(biāo)，包含土地利用強(qiáng)度、人口密度、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、工業(yè)等污染物排放量等（陳昱霖 等，2020）。同時(shí)，日常的游憩活動(dòng)對(duì)藍(lán)綠空間產(chǎn)生一定的慢發(fā)性壓力。本研究選擇人口和游憩作為測(cè)度，評(píng)估得出人口密度是較為穩(wěn)定的藍(lán)綠空間韌性的擾動(dòng)因素，而游憩壓力存在一定的季候性，豐水期（5―10月）是旅游淡季，游憩壓力低，枯水期是旅游旺季，游憩壓力大。

4.2 綜合韌性評(píng)估結(jié)果與指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性

依據(jù)評(píng)估結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雨洪淹沒(méi)指數(shù)和水安全指數(shù)越高，抵御突發(fā)性脈沖的韌性越低。對(duì)于雨洪淹沒(méi)區(qū)A1～A5 而言，雨洪淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)A2（通暢路―三月三大道）、雨洪淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)A5（南水路―紅河路）地勢(shì)較低且處于3個(gè)流域的交匯點(diǎn)，產(chǎn)生較大的雨洪淹沒(méi)范圍（見(jiàn)圖5-a）。水安全格局方面，水安全易受威脅區(qū)B1（太平水庫(kù)）的水安全緩沖距離高于南圣河B2（什別河）、B3（紅莊路―南水路）（見(jiàn)圖5-b），因而B(niǎo)1（太平水庫(kù)）受到的雨洪沖擊較敏感。

慢發(fā)性壓力與人口、游憩等因素密切相關(guān)（陳昱霖 等，2020），人口和游憩密度越大，藍(lán)綠空間的生態(tài)壓力越大，與韌性抵御力呈負(fù)相關(guān)。人口密度對(duì)雨洪的影響較大，雨洪淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)A2（通暢路―三月三大道）和A3（三月三大道―翡翠大道）為通什人民政府、學(xué)校和住宅的集中區(qū)，缺乏連續(xù)的濱河綠地，存在一定的防洪隱患，主城區(qū)的人口密度集中區(qū)對(duì)南圣河兩岸的生態(tài)壓力影響較大，韌性抵御力不足。此外，不同季候的游憩密度與南圣河的豐水期、枯水期存在時(shí)空分異，豐水期降雨量增強(qiáng)，面臨的雨洪威脅增大，然而受旅游的淡季的影響，游憩密度低，因此，游憩壓力對(duì)雨洪的威脅的影響呈現(xiàn)季候性特征，且相較于人口密度因子，其對(duì)綜合韌性評(píng)估權(quán)重較低。

5 結(jié)論與討論

本文對(duì)南圣河藍(lán)綠空間的“突發(fā)性自然脈沖”與“慢發(fā)性壓力”雙重影響下的承壓進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到的主要結(jié)論有：

1）運(yùn)用SCS徑流模型法，計(jì)算出五指山市10、50 a一遇的流域雨洪淹沒(méi)深度；創(chuàng)新性地增加對(duì)人口與日常游憩壓力的測(cè)度，構(gòu)建人口、游憩、雨洪淹沒(méi)與水安全的風(fēng)險(xiǎn)矩陣，識(shí)別5處雨洪淹沒(méi)區(qū)與3處水安全易受威脅區(qū)。此外，疊加不同季候的游憩人口后發(fā)現(xiàn)，藍(lán)綠空間在旺季的雨洪韌性需求增強(qiáng)，游憩壓力增多。

2）總體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值較高的區(qū)域是南圣河通暢路―山海高速段、翡翠大道―紅莊路段、太平水庫(kù)與北側(cè)的保護(hù)林地；人口、游憩與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的冷熱點(diǎn)分析識(shí)別發(fā)現(xiàn)，南圣河通暢路―三月三大道―翡翠大道段存在生態(tài)服務(wù)的供需失衡問(wèn)題。

3）以五指山市南圣河為實(shí)證的研究發(fā)現(xiàn)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值越高，調(diào)節(jié)功能越高，藍(lán)綠空間韌性越強(qiáng)。突發(fā)性脈沖方面，極端日降雨量越大，韌性越脆弱，河流水系的緩沖半徑與水源類(lèi)型密切相關(guān)，地表的CN 值一般與歷史經(jīng)驗(yàn)相關(guān)。慢發(fā)性壓力方面，人口越密集，韌性壓力越大；不同季候的游憩密度與豐枯期存在分異，豐水期雨洪威脅大，游憩密度低，枯水期雨洪威脅小，游憩密度高。

本研究的邊際貢獻(xiàn)在于：1）以典型的熱帶雨林地區(qū)為例，依托水生態(tài)系統(tǒng)韌性視角，構(gòu)建熱帶雨林地區(qū)的河流藍(lán)綠空間承壓評(píng)價(jià)的多維度的韌性測(cè)度方法，揭示城市藍(lán)綠空間韌性的地域化規(guī)律與實(shí)施路徑；2）以PPD模型為基礎(chǔ)，增加對(duì)“脈沖”與“壓力”的藍(lán)綠空間承壓測(cè)度，構(gòu)建適應(yīng)熱帶雨林地區(qū)的水生態(tài)系統(tǒng)韌性的理論框架。

由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資料獲取受限，韌性評(píng)價(jià)的要素維度不夠齊全。本研究選擇有典型代表的人口、游憩作為慢發(fā)性社會(huì)壓力測(cè)度，然而，河流藍(lán)綠空間受到的慢發(fā)社會(huì)壓力與政策、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市建設(shè)行為等多重因素相關(guān)，評(píng)估結(jié)果有待疊加多元化因子后進(jìn)一步精準(zhǔn)化。此外，河流藍(lán)綠空間韌性的發(fā)展有著不同時(shí)間維度，且隨著時(shí)間的發(fā)展而不斷變化，當(dāng)前韌性評(píng)價(jià)的時(shí)間跨度不夠長(zhǎng)，未給出全生命周期的完整結(jié)論。未來(lái)應(yīng)增加開(kāi)發(fā)強(qiáng)度、土地利用功能等城市建設(shè)行為的壓力因子，完善橫向維度的藍(lán)綠空間韌性評(píng)價(jià)，融入不同時(shí)段的藍(lán)綠空間韌性供需適配評(píng)估；依托水生態(tài)系統(tǒng)韌性理論，對(duì)雨洪淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和水安全易受威脅區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)管控，實(shí)行生態(tài)修復(fù)聯(lián)通藍(lán)綠斑塊，以提高藍(lán)綠空間的生境價(jià)值，并在河流沿岸適度配置彈性設(shè)施，以適應(yīng)熱帶雨林季候性的“脈沖”與“壓力”影響。