西丽生态公园景观生态效益分析

林有彪

（深圳园林股份有限公司，广东 深圳 518000）

0 引言

随着全球城市化进程加速，生态退化、土地裸露、水土流失以及生物多样性丧失等环境问题日益凸显，影响自然生态系统的稳定和健康，如何在城市环境中实现生态保全和可持续发展，成为环境科学和城市规划领域的研究热点。西丽生态公园以其独特的生态设计理念和多功能性，展示了生态公园在城市可持续发展中的应用潜力。该公园不仅重点强调生态性、可持续发展性，还积极实践“海绵城市”的现代城市规划理念，通过构建雨水花园、生态植草沟、生物通道等多种生态工程，力求实现水土保持、生物多样性保护以及碳储存和气候调节等多重生态效益。

1 西丽生态公园概况

西丽生态公园坐落于深圳南山区，具体位于南光高速东侧，打石一路西侧，场地纵深大约420m，南北长约720m，最大高差约80m，总面积接近20hm2。设计理念强调生态性和可持续发展，旨在为城市居民提供一个多功能、高效、环保的公共绿地，其生态性的体现在多方面：通过对原有场地的林相改造、增种固土植物和改造地形，有效解决了水土流失问题；通过构建生物通道、雨水花园和生态植草沟等，增强了生物多样性和生态系统的稳定性。除了生态性和可持续发展的强调，西丽生态公园也是“海绵城市”设计理念的一个实践案例。在该公园内，设计师通过构建雨水花园、生态植草沟以及其他低冲击开发（low-impact development, LID）技术，有效地减少了雨水径流，提高了地下水补给率，从而达到城市防洪和水环境改善的目的。该公园还设有保留农耕地，根据现场实际情况，利用场地内自然毛石修筑田耕小路，将耕地修建成梯田形式，实现储排水的目的，在生态和可持续性方面具有一定优势，同时还成功地融入了现代“海绵城市”设计理念，具有较高的社会、经济和生态价值。

2 景观生态效益概述

景观生态效益是一种综合性评价指标，用于量化一个特定景观项目在生态系统服务、生物多样性保护、环境恢复以及社会文化等方面的贡献。通常将其定义为景观设计和管理措施带来的生态系统结构和功能改善，以及对于人类福祉的正面影响，可能体现在水质改善、空气净化、碳排放减少、物种多样性增加以及噪音和热岛效应的减缓等方面[1]。在评价景观生态效益时，对于每一维度都有一系列相关的评价指标，在生物多样性方面，常用指标有物种丰富度、Shannon 多样性指数等；在水土保持方面，关注的指标包括侵蚀速率、径流量等；在微气候调节方面，则可能涉及温度、湿度和风速的变化等。为了准确地分析景观生态效益，通常采用地理信息系统（geographic information system, GIS）在空间尺度上精确地量化各种生态效益，也会用到生态模型进行模拟分析，例如使用生态系统服务和权衡的综合评估模型（integrated valuationof environmental services and tradeoffs, InVEST）来评价生态系统服务。现场调查和社会经济数据分析等方法通常用于获取更加直观和具体的数据信息，分析过程中通常会通过统计方法进行数据分析，如使用方差分析、回归分析或者多元统计方法等，以综合评价和解释所得到的数据。

3 西丽生态公园景观生态效益的实证分析

3.1 植被的碳储存和碳循环

通过对公园内不同植被类型（包括乔木、灌木和草本植物）的生物量测定，采用碳汇量方程计算得出，该公园具有较高的碳储存能力，对土壤有机碳也进行了分析，显示公园土壤为重要的碳储存池。通过应用中分辨率成像光谱仪（moderate-resolution imaging spectroradiometer, MODIS）遥感数据和GIS 技术，计算出公园范围内的碳储存量以及碳循环相关参数[2]。在碳储存方面，重点关注的指标有生物量碳储存量、土壤有机碳储存量和枯落物碳储存量，根据实证数据，乔木对碳储存的贡献最大，其次是灌木和草本植物。在碳循环方面，关注的指标包括植物净初级生产力、碳排放量以及碳再吸收量，通过对公园内各植被类型的碳平衡进行分析可见，该区域具有正碳平衡，即碳吸收量大于碳排放量。使用GIS 和遥感技术进一步进行空间分析，研究发现公园中心区和低地区的碳储存量相对较高，这与这些区域植被覆盖度高和生物量大有关。通过植物功能型（plant functional types, PFTs）分类，进一步分析了各类植被在碳循环中的作用，其中乔木和多年生草本植物在碳储存和碳循环方面的贡献更为显著。

3.2 水资源管理

通过构建雨水花园、生态植草沟以及生物通道，有效实现了“海绵城市”理念，促进了雨水的高效利用和土壤水分的合理分布。运用径流系数、污染物去除率、以及渗透性能等衡量水资源管理效能研究表明，雨水花园与生态植草沟相结合可降低径流系数20%，提高雨水利用率约10%，同时减少总悬浮固体（total suspended solids,TSS）、生化需氧量（BOD5）等污染物含量超过50%。在蓄水能力方面，通过土壤含水量和地下水位的监测数据分析，确认公园内的蓄水能力得到明显提升，特别是在雨季，公园内土壤含水量平均提高了30%，地下水位相对于改造前提高了约0.5m，进一步论证了生态修复和“海绵城市”构建在水资源管理中的重要性。灌溉用水方面，由于采用了原生植物和地被植物，以及合理的土壤管理，灌溉需求得以降低，通过测定各种植物对水的需求和实际灌溉量，发现灌溉用水量相比于传统公园减少了约25%。水体生态服务功能方面，通过水质参数（如氮、磷含量）和生物多样性（如水生植物、鱼类）的监测，发现水体的生态服务功能得到明显增强，特别是在生物多样性方面，鱼类和水生植物种类数量增加了约5%。

3.3 生物多样性保护

依据Shannon-Wiener 多样性指数以及物种均匀度等指标进行衡量，通过场地调查和数据收集，记录到不同生态系统中的多样生物种群[3]。本次研究显示，自公园建设完成以来，物种丰富度增加了约20%，Shannon-Wiener 多样性指数由2.5 提升至3.2 证实了生态恢复和保护措施在提升生物多样性方面的成效。在动物群落方面，通过相机和直接观察，发现鸟类、昆虫、小哺乳动物等物种数量和种类均有所增加。植物群落方面，由于引入和保护了多种原生植物，导致植物群落结构的多样性和复杂性得到提升，运用相似性指数和群落稳定性系数等量化指标，发现与邻近非保护区域相比，植物群落的稳定性和复杂性均有显著提升。通过构建生物通道、提供人工巢穴、以及设置野生动植物保护区等方式，进一步加强了生物多样性的保护，有助于动植物种的自由迁移，也提供了更多繁殖和栖息地，从而提高了生态系统的整体稳定性和适应性。

3.4 空气净化

通过对颗粒物（PM2.5和PM10）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）等主要空气污染物的监测，以及对大气中的负氧离子含量的定量分析，证明该公园在空气质量改善方面的显著作用。数据显示，PM2.5和PM10的浓度在公园范围内比周边非绿化区域低出约28%，而负氧离子的含量则比周边高出约47%，表明植被对空气质量具有明确的净化作用，对改善大气环境有积极作用。研究采用了叶面积指数（LAI）、气孔导度、光合速率等参数，量化了各种植物在空气净化方面的贡献，数据显示多年生植物和灌木具有更高的LAI 值和气孔导度，从而在空气净化方面表现出更高的效益。通过模型分析，发现西丽生态公园在减少大气中有害物质方面的效益显著，对于一个面积仅为20hm2的城市公园来说，具有显著的环境生态效益。

4 西丽生态公园景观生态效益的提升策略

4.1 碳储存与碳汇植物种优化

针对碳储存与碳汇的提升，可通过选择具有高碳储存和碳汇能力的植物种类实现，根据当地气候、土壤条件和生态系统特点，推荐种植速生树种和多年生草本植物。速生树种如杨树、柳树等，具有快速生长和较高的生物量积累速率，从而具有显著的碳储存潜力；多年生草本植物如蒲公英、马齿苋等，能够在土壤表层形成稳定的有机碳库，同时通过根系与土壤中的微生物进行有效的碳交换[4]。对于植物种类的选择，除了考虑碳储存和碳汇能力外，还需要考虑植物对土壤改良、生态系统稳定性以及生物多样性的贡献，选择能够与当地原生植物形成互补关系的植物种类，可以进一步提高生态系统的整体碳储存能力，通过植物种间和物种内的组合优化，可以提高碳储存效率，还能促进生态系统服务功能的多样性。综合考虑生态系统的多功能性，如生物多样性保护、土壤水分保持以及抗逆性等因素，能够在提高碳储存和碳汇能力的同时，实现生态系统的可持续发展。

4.2 生态廊道与生物通道设置

生态廊道与生物通道的设置可以有效地促进动植物种群的活动和物种多样性的保护，通过连接不同类型的生态系统或生态位，生态廊道能够促进生态流量的交换，从而加强生态系统内部的物质循环和能量流动。连接水生和陆生生态系统的生态廊道可以促进两者之间的物质和能量交换，如营养物质的流动和食物链的连接，生态廊道能够减少生境破碎化对动物种群的负面影响，提高物种的活动范围和生存率[5]。通过生物通道，特别是那些设计精良并与周围环境相适应的生物通道，不仅能够提供动物种群更安全、更高效的迁移路径，还能在一定程度上减少人为干扰和捕食风险。为了更有效地实现这一目标，生态廊道与生物通道的设计和布局需要基于详细的生态学研究和场地分析，包括生态系统类型、物种多样性、生境质量和生态流量等多个维度进行综合考虑，同时还需关注生态廊道和生物通道的长期维护和管理，以确保其持续有效地发挥生态功能，通过定期的生态监测和数据分析，可以及时发现和解决生态廊道运行中可能出现的问题，如入侵物种的扩散、生境退化等，从而确保生态廊道与生物通道能够持续有效地服务于生态系统。

4.3 智能灌溉与水资源管理

借助现代传感器技术、物联网和大数据分析，智能灌溉系统能够实时监测土壤湿度、气温、降水量等多个环境因子，根据植被类型和生长阶段的不同需求，精确地调控灌溉时间和水量，有助于减少水资源的浪费，同时还能改善土壤结构和营养状况，进而提升植被的生长质量和碳储存能力。与传统的灌溉方法相比，智能灌溉系统能更有效地应对气候变化和极端天气事件的影响，如干旱或暴雨，从而维持生态系统的稳定性和抗逆性。除了智能灌溉，还可以通过其他水资源管理措施来优化水循环和水质，如雨水收集和存储系统、生态植草沟和湿地生态修复等。这些措施有助于提高水资源的利用效率，还能减少污水和农药化肥流入，从而改善水体生态环境和生物多样性，为了确保水资源管理措施的长期有效性，需要建立完善的监测和评估机制，包括水质监测、灌溉效率评估和生态效益分析等。

4.4 循环经济模式应用

通过有机废弃物的回收和堆肥化处理，能够减少园区内垃圾的总量和处理成本，还能改善土壤质地和营养成分，从而提升植被生长质量和碳储存能力。采用微生物发酵技术和高温分解过程，可以将园区内产生的废弃植物残体、落叶和剪枝等转化为高质量的有机堆肥，堆肥含有丰富的氮、磷、钾等营养元素，适用于多种土壤类型和植物品种。将有机堆肥用于园区内的植物育成，可以优化土壤的物理结构和水分保持能力，提高土壤的抗侵蚀性和抗干旱性，从而减少对化肥和灌溉水资源的依赖。除了土壤改良和植物育成，有机堆肥还可以用于湿地生态修复和水体净化，通过吸附和降解有害物质，改善水质和生物多样性。循环经济模式还可扩展至其他资源回收和再利用方面，如雨水收集和利用、建材回收和再生等。为确保循环经济模式的长期有效性和可持续性，需要建立健全的管理和监督机制，包括废弃物分类和回收流程、堆肥质量标准和应用效果评估等。

5 结语

本次研究深入探讨了西丽生态公园景观在生态效益方面的多维性表现，涵盖碳储存与碳循环、水资源管理、生物多样性保护以及空气净化等方面。借助相关分析方法和指标体系，定量评估了各生态效益维度的实际表现和潜在改进空间。进一步而言，本研究还提出了一系列具体而切实可行的提升策略，有助于提高西丽生态公园的生态系统服务功能和社会经济价值，期待能够为其他类似生态公园或绿色空间的可持续管理和优化提供了有益参考。