仲启铖 张 浪 张桂莲*
基于城市搬迁地开展园林绿化项目建设是解决城市高密区可用绿化空间不足的重要途径。构建基于城市搬迁地的园林绿化项目效益评估指标体系,以上海世博公园为例,在公园建成后第8年(2018年),从环境、社会、经济和景观4个方面对该场地尺度绿化项目产生的多重效益进行系统性综合评价。结果表明:世博公园在应对气候变化、降低土壤污染、增加生物多样性以及园林植物景观的色彩与季相方面的单项效益较为突出;在水文调控、净化空气、缓解热岛效应、休闲游憩和可达性方面的单项效益仍具一定提升空间。世博公园的综合效益指数为70.98,评估结果为良,反映出这一基于城市搬迁地建设的公园绿地具有良好的可持续性,基本达到项目规划设计的预期效果。其中,评价结果从大到小依次为:景观效益(94.62)、环境效益(73.23)、社会效益(60.00)、经济效益(39.60)。研究可为基于城市搬迁地的园林绿化项目建设成效评估提供借鉴,用于针对性地优化其单项效益和综合效益,从而促进此类项目的可持续发展。
城市搬迁地;公园绿地;综合效益评价;世博公园
城市化带来经济繁荣的同时,也带来一系列“城市病”,如水资源短缺、环境污染严重、热岛效应加剧,严重制约了城市的可持续发展[1]。随着中央城市工作会议提出“转变城市发展方式,完善城市治理体系,提高城市治理能力,着力解决城市病等突出问题”的指导思想,“城市生态修复”已成为加强生态建设、解决城市病的重要任务。就城市生态“再修复”而言,由于常规的绿化技术及配套措施难以满足特殊立地条件需求,以城市搬迁地为代表的城市困难立地已成为城市生态修复和园林绿化建设的主要载体[2]。特别是在土地稀缺、人口集中、经济发达的城市高密度地区,基于城市搬迁地开展园林绿化工程建设是解决现有绿色生态空间规模和效益短板的重要手段,如上海世博会绿地、武汉园博园等[3]。
城市园林绿化对于改善城市生态环境,提升市民生活质量,提高城市综合竞争力具有重要作用[4]。在城市高质量发展和精细化管理的时代背景下,国土绿化在确保总量的基础上,更加开始注重品质提升。以上海为例,为实现2035“生态之城”的建设目标,上海市政府提出加快绿化建设,突出彩化、珍贵化和效益化。其中,效益化是统筹生态效益、社会效益和经济效益相协调,实现城市绿化高质量可持续发展的核心目标[5]。对于基于城市搬迁地的园林绿化项目而言,其建设目标在于通过在城市特殊立地条件下开展生态修复和绿化建设,持续改善城市生态条件,保障健康人居环境,为居民创造景色宜人、适合休闲的绿色生态空间,从而实现多重效益[6-7]。开展针对性评估,分析已建成项目的不足及其内在原因,不仅反映项目的可持续性和改进优化方向,还可为后续同类项目的规划、设计和管养提供参考。
园林绿化项目的效益评估较早为20世纪60年代兴起的使用后评估(Post Occupancy Evaluation,POE),从使用者的视角出发,多针对项目的设计目标,在评价内容和标准上往往带有主观性[8]。随着可持续发展理念的深入人心,以生态系统服务理论为基础的生态系统服务价值评估(Ecosystem Service Evluation)和景观绩效评价(Landscape Performance Assessment)越来越多被用于园林绿化项目评价。前者多从供给、调节、文化三大服务出发,通过生态经济学或环境经济学方法价值化项目产生的效益和产品,多用于城市或区域尺度绿地系统的综合评估,价值量化方法复杂多样、存在不确定性[9-10];后者则多从环境、社会、经济三大效益入手,着重在场地尺度上对绿化项目可持续性的度量,以案例报告形式罗列评价结果,常缺乏度量上的一致性和可比性[11–13]。目前,对于基于城市搬迁地园林绿化项目的效益开展量化评估的研究和实践并不多见。针对该类园林绿化项目的特点和建设目标,筛选指标构建综合评估指标体系,借鉴目前较为成熟的方法对所选单项效益指标进行量化评估,并基于相关标准和原则统一度量,进而通过加权求和方式得到综合性的效益评价结果,有助于整体把握和深入剖析此类项目的建设成效和可持续性,实现不同项目之间的横向比较[14-15]。
鉴于此,文章基于大量查阅的国内外文献资料,以园林绿化项目建成后所能发挥的生态系统服务为基础,借鉴景观绩效评价的方法,同时补充涉及生态修复和景观营建的评价内容,从环境、社会、经济和景观4个方面构建了基于城市搬迁地的园林绿化建设效益多指标评估体系,并以上海世博公园为例,在该项目建成8年后(2018年),对这一场地尺度园林绿化项目产生的多重效益进行系统性综合评价,以期提出一种可对这类项目的建设成效进行科学评价的方法。
世博公园地处上海市浦东新区上钢街道,位于黄浦江东岸与浦明路之间,南临园区新建浦明路,西至倪家浜,北望卢浦大桥,占地面积约23 hm2。世博公园是具有生态风景、科教文化、户外观演等功能的上海市中心城区的大型公园绿地。原址分布有上钢三厂、船舶修理厂、居民住宅和道路等。2010年,因上海世博会建设需要,对原有的工厂、住区和建筑进行搬迁,平整场地后用作园林绿化,是典型的基于城市搬迁地的园林绿化项目[16]。
对国内外园林绿化和生态修复项目效益或者绩效评估中的实用性指标进行整理归纳,以典型性、简明性、独立性、易于量化等原则,筛选使用频率高、代表性强的指标并建立待选指标库。在此基础上,结合中国城市生态建设和城市搬迁地园林绿化项目特点,以及对生态环境、风景园林、城乡规划、社会科学、生态经济学等相关学科和园林工程领域建设施工专家的意见征询和问卷调查,进一步筛选和调整指标,最终建立包含环境、社会、经济和景观效益4大类型、16个项目、21个指标的评估指标体系(表1)。
表1 基于搬迁地的公园绿地建设项目效益评估指标体系
1.3.1 指标权重设置
(1)采用层次分析法构造判断综合评价矩阵,在确定不同层次各因素之间的权重时,邀请前述学科领域和园林工程建设领域的专家,将各指标两两相互比较,按照其重要性进行打分。
(2)使用偏离一致性指标、平均一致性指标对判断矩阵进行一致性检验。为了确保结论的合理性与可靠性,对各个判断矩阵进行一致性检验,用CR(Consistency Ratio)一致性比例进行判断。CR=CI/RI,其中CI(Consistency Index)为一致性指标,CI=(λmax-n)/(n-1),RI(Random Index)为平均随机一致性指标。当CR<0.1时,判断矩阵具有满意的一致性,否则要重新调整矩阵元素值,直到CR的值满意为止。
(3)根据重要性打分结果对评估指标进行层次单排序和总层次排序。
(4)计算不同效益评价指标的权重分值,计算见公式(1)。
式中,Bi为评估指标的权重分值,其值越高该评估指标越重要,aj为层次总排序所得到的权重值,bij为与aj对应的B层次的单排序得到的权重值,i和j为分别代表矩阵m×n的标度。
1.3.2 指标计算/评价和标准化赋分
研究涉及的效益指标包括定性、定量和半定量指标。指标计算/评估方法包括直接观测或调研、生态模型法、市场价值法、访谈法、问卷调查法等,具体方法如表2所示。其中,定量化评价指标均为正向指标,以园林绿化的相关国家/行业标准,以及对上海绿林地已有研究成果为主要参考。对于具有明确控制要求或理想值的指标,将相应的值设为参照基数,以实测值除以参照基数并乘以100,获得赋分(范围为0~100),其中超过理想值的,赋值100。对于无明确理想值的指标,以该地区或同一气候带下其他地区已有同类评价结果的平均值为参照基数,对其进行赋分:高于平均值40%为最优,得分100分;高于平均值30%为优,得分90~99分;高于平均值20%为良好,得分80~89分;高于平均值10%为一般,定为70~89分;位于平均值上下浮动10%为合格,得分60~69分;位于平均值10%以下的为不合格,得分0~59分[17-18]。
表2 不同效益指标的计算公式或评估方法
对于定性或者半定量的评价指标,采用德尔菲法或问卷调查法进行赋分,邀请相关领域专家和公园绿地的实际使用者,依据不同指标的定性或者半定量评估结果,进行等级划分和赋分:极好发挥此项效益,等级为强,得分100;较好发挥此项效益,等级为较强,得分80;此项效益发挥处于中等水平,得分60;此项效益较弱,得分40;此项效益很弱,得分20;完全无此项效益,得分0。必要时得分可取10、30、50、70、90,对同一指标的赋分进行频率统计,采用出现频次最高的得分,若某一得分频次相同,则组织重新打分。
1.3.3 多指标综合评价
根据单项效益指标的权重分值和量化赋分结果,加权求和得到改绿化项目的综合效益指数评价指数(CEI),计算公式见公式(2)(3)。
式中,Sj为一级评估指标的分值,Ni为二级评估指标的赋值,Wi为二级评估指标权重分值,Wj为一级评估指标权重分值。数值越高,则项目的综合效益越强,其中80分以上为优;70~80为良;60~69为中;60以下为差。
1.3.4 数据来源
数据来源主要包括对世博公园的现场调研,植被群落结构和生态功能的调查分析,上海市和同一气候带下其他城市绿林地相关研究成果,上海市和浦东新区统计年鉴、文件资料和有关网站、规划设计文本,以及通过遥感影像解译和计算得到的结果等。少量难以直接获取的数据通过问卷调查和访谈咨询获得。评估年份为2018年。
(1)水文调控。根据上海市气象局的数据,2018年度的降水量为1 651.50 mm · a-1。根据2014年森林资源清查数据,结合对世博植被的现场调查,世博公园主要群落类型为阔叶混、针阔混和樟木,优势树种为香樟、池杉、落羽杉、银杏、榔榆、朴树和玉兰等。参照前期研究成果,选取硬阔、阔叶混和针阔混年蒸散量的平均值694.30 mm · a-1[19],地表径流取70.88 mm · a-1。世博公园内绿化面积约为16.1 hm2,计算得到植被年水文调节量和净化水质量为142 697.52 m3· a-1。
(2)应对气候变化。根据前期研究,世博公园主要绿化树种的年平均单株生产力约为43.32 kg · a-1,树木平均密度约为243株 · ha-1[16]。因地被植物生长量远低于乔灌木,且修剪移除频繁,认为其无明显固碳能力[20]。按照世博公园乔木∶灌木∶地被5∶2.5∶4.5的配比[21],换算得到单位面积植被的净生产力为6.58 t · hm-2· a-1,计算整个公园植被年度固碳量为47.09 t · a-1。根据现场走访和资料调研,世博公园使用了水环境、热环境、生态修复系统、废弃物管理与处置系统等绿化生态技术,在降低碳排放方面作用显著。
(3)净化大气。参照前期研究成果,选取硬阔、阔叶混、针阔混提供负离子能力的平均值1 471个 · m-3[19],植被高度取平均值8 m,负离子寿命取值为10 min,计算得到世博公园植被的负氧离子年产量为7.09×1019个。在滞纳PM2.5方面,参考Zhang等和韩玉洁等对上海市主要绿化树种PM2.5滞纳能力的研究成果[22-23],阔叶混、针阔混和樟木的年单位面积PM2.5滞纳量平均值为0.00215 t · a-1,则整个公园植被全年的PM2.5滞纳量为0.035 t · a-1。
(4)调节小气候。基于前期研究成果,选取硬阔、阔叶混、针阔混降温能力的平均值0.84℃[19],植被高度取平均值8 m,空调调温1℃每日所需的耗电量取1 Kwh · ℃-1· d-1,空调年使用时间取值70天,计算得到世博公园植被降低气温年节省费量为174.38万Kwh · a-1。
(5)改良土壤。根据2018年对世博公园64个样点的土壤采样和测试分析,世博公园土壤平均pH值为8.0,EC值为0.15 ms · cm-1,有机质含量为25 g · kg-1,质地为粉(砂)壤土,土壤入渗率>15 mm/h。除pH仍略高外,其他主控指标均达标。7种重金属污染物As、Cd、六价Cr、Cu、Pb、Hg和Ni含量均大幅低于第二类用地管制值,场地已无重金属污染风险。
(6)生物多样性。结合现场调研、资料调研和访谈,世博公园内的本地木本植物使用比例为85%,超过国家生态园林城市80%的考核标准;整个公园绿化采用了近千种园林园艺乔木、灌木和草本植物,显著提升了该地区的植物丰富度;世博公园濒临黄浦江,植被茂密丰富,内部错落有致的乔灌木群落和带状的滨水岸线可以为小䴙䴘、黑水鸡、夜鹭、棕背伯劳、戴胜、乌灰鸫等野生林鸟和水鸟提供良好的生境。
(1)休闲游憩。结合旅行费用法(Travel Cost Method,TCM)和门票收入计算休闲游憩价值。根据《2018年上海市绿化市容年鉴》[24],世博公园全年游客人数为507 233人;根据上海统计年鉴,2018年上海全市职工平均时薪为36.52元 · 人-1· h-1;根据宋晴等的研究成果,上海市公园游客平均出行时间T1约为0.5 h,平均游览时间T2约为1.5 h;门票收入参考上海植物园门票价格(15元),计算得到世博公园的年度休闲游憩价值为4 465.62万元。
(2)绿地可达性。根据实地调研,距世博公园最近的大型社区为浦东新区上钢新村街道,二者直线距离超过1 000 m,周边居民步行前往的可达性较差。世博公园临近地铁8号线,周边有多个公交站点,乘坐公共交通可较为便捷地抵达该公园。
(3)科普教育。根据现场调研和访谈,世博公园官方组织的科普教育活动较少,但不定期会有社会团体组织的观鸟、科普宣教、自然研学等相关活动,参与人员数量尚可。
(1)直接经济收益。除不定期作为文化体育活动举办场地,收取场地租金以外,世博公园作为浦东新区区属公益性公园绿地,无门票直接收入,每年需投入一定成本用于绿化的建设和养护管理,自主盈利水平较弱。
(2)园林产品供给。世博公园为区属公益性公园绿地,无苗木、花卉或者其他园林产品产出,此项效益为零。
(3)地产增值。公园绿地的开发建设一般将明显改善周边居民的生活环境。世博公园地处上海市黄浦滨江和内环以内,根据安居客网站上海各片区二手房交易价格,与同地段同类型房产相比,世博公园对周边房产价值的作用并不突出,这可能是因为世博公园离大型居民区的距离较远,且周边老旧小区相对较多。
(4)增加就业。根据现场调研和访谈,世博公园建成后,增加了约30个管理、保洁和保安等固定岗位,增加就业岗位数量一般。
(1)绿化覆盖率。采用2018年度2 m分辨率的高分2号遥感影像,对世博公园中的植被、水体和不透水面进行人工目视解释,得到该公园的绿化覆盖率(含景观水体)约为70%,满足了《公园设计规范》(GB51192-2016)中65%的设计标准[25],具有较高的植被覆盖水平。
(2)植被群落结构。根据现场调研和问卷调查,世博公园内植被层次较为分明,乔灌草面积配置合理、错落有致,受访者普遍认为该公园具有较为丰富的园林植物物种数量和多样化的植被群落结构。
(3)植被色彩和季相。根据现场调研和问卷调查,世博公园在进行植被设计时较好地考虑了季相变化,将不同形、色、香、味的植物合理地配置在一起,组成了三时有花、四时有景的园林风光,形成了富有特色、观赏价值高的城市绿化景观。
在9项定量指标中(表3,图1),世博公园得分为满分的有3项指标:分别为植被固碳、本地木本植物比例以及绿化用地比例。世博公园植被在水文调控、缓解热岛效应、滞纳PM2.5和休闲游憩价值方面产生的效益较为一般,具有较大的提升空间。
表3 定量指标计算与量化赋分结果
1. 2018年上海世博公园单项效益(左图)和4大类效益(右图)评估结果
在12项定性/半定量指标中(表4,图1),世博公园得分为满分的有4项指标,分别是降低碳排放量、降低土壤污染、物种丰富度以及彩化树种比例和季相变化。世博公园在周边居民可达性、科普宣教价值、新增就业岗位数量等方面的社会效益有待进一步提升。世博公园在经济效益所属几个指标方面所能发挥的作用比较有限。
表 4 定性/半定量指标评估与量化赋分结果
依据参与评价的21项指标的量化赋分结果(表3、表4),结合表1对不同指标的权重分值,进行加权计算获取世博公园的综合效益指数。结果表明,在这一基于典型城市搬迁地的公园绿地项目建成约8年后,世博公园的综合效益指数(CI)为70.98,评估结果为良,具有相对良好的可持续性,基本达到了公园的规划设计预期。其中,景观效益评价结果最高,为94.62;环境效益其次,为73.23;紧随其后的是社会效益,评价结果为60.00;世博公园的经济效益相对较低,评价结果仅为39.60,这反映了作为其地区级公益性城市公园的属性。
随着中国大中型城市中心城区可用于绿化的新增建设用地资源日渐稀缺,大量公园绿地和造林绿化项目依托城市搬迁地等城市困难立地建设实施。科学、定量评价这类项目的建设成效及其可持续性,对于促进其质量的稳步提升和效益的持续发挥具有重要意义[28]。本文构建了基于城市搬迁地的园林绿化项目效益多指标评估体系,采用定量和定性相结合的方法,对世博公园在建成8年后产生的环境、社会、经济和景观效益进行了系统性评价。该公园在应对气候变化、降低土壤污染、增加生物多样性以及园林植物景观的色彩与季相方面的单项效益较为突出(图2),而在水文调控、净化空气、缓解热岛效应、休闲游憩和居民可达性方面的单项效益仍具一定提升空间,这主要与其优势群落类型、所处地理位置、建设年限和绿地类别属性有关。世博公园的综合效益指数为70.98,评估结果为良,反映出这一基于城市搬迁地建设的公园绿地具有良好的可持续性,基本达到了项目规划设计的预期效果。对于不以经济效益为目标的世博公园,城市建设部门和公园管理者可参考本文对单项效益指标的评价结果,积极采取针对性措施,进一步提升公园的环境效益和社会效益。本文提出的方法能定量且准确地为基于搬迁地的园林绿化项目的成效评估提供理论依据和数据支持,对城市园林绿化相关工作和研究具有一定的参考价值。
2. 上海世博公园景观(汤春梅 摄)
目前针对基于城市搬迁地、棕地等困难立地建设的园林绿化或生态修复项目的系统性综合效益评估还处于起步阶段,仅有为数不多棕地绿化、土地整理复垦和矿山修复类项目的相关研究[6,18,29-31],构建的指标体系和综合效益评价方法仍有待进一步研究和探讨。本文在构建指标体系时,除常用绿林地的评价指标之外,还充分考虑了其作为城市开放空间的建设目标和生态修复类项目的属性特征,增加了改善土壤质量、降低土壤污染、缓解热岛效应、绿地可达性和园林景观效果方面的指标,同时考虑了公园的运营管养成本。在单项效益评估中,本文借鉴了生态系统服务价值和景观绩效评估的优点,采用定量与定性、客观与主观并重的思路,建立了结合参照基数、专家知识和使用者意见的标准化量化赋分方法,有助于统一不同效益指标的度量,提升评估结果的信度效度和可比较水平[32]。在单项效益量化赋分的基础上提出的综合效益指数,避免了传统上生态系统服务价值计算的不确定性和景观绩效评价结果的列表化展示,能够用综合性的、整体性的评价结论直观地反映基于城市搬迁地园林绿化项目的建设成效和可持续发展水平,从而更好地辅助城市高密度地区城市绿化建设和管理[15]。
需要指出的是,随着基于城市搬迁地园林绿化项目的逐渐增多,不同项目的设计目标、场地条件和功能定位可能存在较大差别。因此,本文所提出的指标体系在应用于其他类似项目时,需要根据实际情况酌情调整。同时,对于这类项目绿化植被环境效益的测算,目前仅根据优势植被类型来选取相关参数,对于其生态系统稳定性和质量的考虑不足。事实上,随着公园建成年限的增加和绿化植物的不断生长,世博公园所能发挥的环境、社会效益预期均会稳步增加[12]。另外,尽管本文构建的评价方法目标明确、科学可信,但部分数据获取仍需专业人员参与,评价过程稍显复杂。后续如何结合高质量城市园林绿化的实践需求,简化、固化评价程序和技术方法还需进一步研究。