城市绿地的生态功能价值分析——以兰州市为例

草种资源与园林植物

城市绿地的生态功能价值分析

——以兰州市为例

张文娟，严昭，张自和

（兰州大学草地农业科技学院。甘肃兰州７３００２０）

摘要：城市地域的迅速扩张，不可避免的影响了环境与社会经济的发展，最终导致城市环境内生

物多样性的丧失，水土流失严重、城市热岛效应增强等一系列生态问题．因而城市绿地对改善城

市生态环境，促进城市经济持续发展具有越来越重要的作用，绿地的完善发展直接关系着城市居

民能否享有健康的生活环境，因此对于绿地生态功能价值的分析是十分蓝要的，实现绿地价镭的

货币化是有效评价绿地功能，解决城市绿地与经济发展矛盾的重要问题之一．本文对兰州市绿地

的生态服务功能价值进行了初步分析，结果表明：兰州市绿地生态价值超过４．０３亿元。生态价

值远远超过资金投入，但由于缺乏完善的评价体系以及基础数据不足．绿地结构存在局部的不合

理等因素，其生态价值未能充分体现．因此。对绿地价值的广泛认识和深入评价是今后要进一步

探讨的课题．

关键词：兰州市，绿地生态价值、生态服务功能，价值分析

前言’

城市是人口、经济高度密集的地区，是人类利用自然资源、改造自然环境最为彻底的地域之一【１】ｏ城市地域的扩张不可避免的影响着的环境与社会经济的发展，最终导致城市环境内生物多样性丧失、水土流失、城市热岛效应等一系列生态问题【２１。生存环境的恶化直接影响到人类的生存和生活的质量，在饱受了“公害病”带来的痛苦后，人们逐渐意识到保护环境的重要性，渴望回归久违的自然界闭。

城市绿地作为城市内唯一残存的自然景观，除了提供实物型生态产品外，还为通过环境服务等功能促进城市生态系统物质和能量的平衡，是城市不可替代的基础设施，因此避免城市绿地的丧失对于城市环境的保护具有举足轻重的作用【４】。虽然城市绿地对改善城市生态环境、促进城市经济持续发展具有越来越重要的作用，然而由于绿地的生态服务只是间接影响人类的经济生活，其经济价值并不能通过商业市场反映出来，因此难以量化，其价值反映也往往被忽视嘲。这种忽视导致了城市用地规划中短期的经济行为，造成了城市绿地不断地被改变性质和用途，破碎化程度越来越高，最终难以形成合理的绿地系统结构，不能充分发挥其生态价值吲。

解决这一矛盾问题的关键，就在于进行绿地价值的分析研究，实现绿地价值的货币化。使人们充分认识绿地的经济价值，利用公众的意愿、可利用的财政资源以及气候条件等，在城市内发展多样化的自然景观，让城市绿地成为城市生境不可或缺的组分。本文探讨了城市绿地系统的生态服务功能，并对其进行了初步的分析估算，得出了兰州市绿地系统的生态功能价值，以便为兰州市的城市规划建设以及其他城市的绿地价值估算提供参考。

１研究区概况

我国陆域版图的几何中心，是一个典型的沿河带状城市。兰州市总面积１．３２万赋其中市

基金项目：兰州大学重点课程建设“℃码ｓ２０００４）

作者简介：张文娟（１９８０－）。女．宁夏银川人。在读硕士生１７９兰州市位于东经１０２０３６’＂＇１０４。３４＇，北纬３５。３４＇＂－＇３７００７＇，地处黄河上游、甘肃中部，是

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区面积１６３１．６ｋｍ２，市中心海拔１５００米，属温带半干旱大陆性季风气候，温差大，降雨少，年降雨量３２８ｒａｍ，年平均蒸发量１４６８ｍｍｌ６１１７１。

兰州市本身是一个林草稀少的地区，城区绿化面积小，南北两山森林植被覆盖率低，郊区农业面积逐年减少，防风抵沙的能力不足。特殊的地理环境和不利的气象条件给城市绿化工作带来了极大的困难。近些年来随着城市管理水平的提高以及绿化意识的增强，市区两山森林覆盖率从１９９９年的２１％提高到现在的７４．７％，林草覆盖率达到７９％。市区已绿化道路１９０余条，行道树１２万株，城区绿化覆盖率达到２３．２５％，空气质量逐年好转，从表１可以看出近１０年来兰州市绿化的改善情况【９】【埘。

’表１兰州市建成区绿地发展情况

２城市绿地的生态功能价值

２．１维持碳氧平衡

绿地可以吸收Ｃ０２释放０２，减轻过量的Ｃ０２带给人体的危害，这是科学技术所不能替代的。一个成年人（按体重７５ｋｇ算）平均每天呼出ｃ０２０．９ｋｇ，吸进０２０．７５ｋｇ，而ｌｈｍ２绿地每天约吸收Ｃ０２９００ｋｇ，生产０２７００ｋｇ，可供近１０００人的需氧型ｎｌ，即每个城市居民要有ｌＯｍ２树林或绿地才能满足生存的需要，如加上城市燃料所产生的Ｃ０２，则城市人均需有３０，．－．，４０ｍ２的绿地面积。兰州市城区人１２１１９４．９１万，则至少需要绿地面积５８４７ｈｍ２，现在的绿地面积则远达不到此标准。另一方面，绿地除了在城市低空范围内从总量上调节和改善城区碳氧平衡状况中发挥重要作用外。在城市中就地缓解或消除局部缺氧、改善局部地区空气质量的作用也非常明显。对绿地维持碳氧平衡价值的测算可以分为两个部分，即绿地固定Ｃ０２的价值和释放０２的价值，这两个方面是一个不可分的过程，且具有量的相关性。

２。１．１固定Ｃ０２的价值

目前，绿地纳碳的价值估算方法有温室效应损失法和碳税法，国际上普遍采用碳税法。虽然我国目前尚未制定有关碳税的法令，但是可以借鉴西方国家的碳税制度来反求绿地吸收ｃ０２的价值。

本文采用瑞典的碳税率计算绿地的固碳价值，它的碳税率大约为Ｃ１５０美元／ｌ，将此碳税率换算为固定Ｃ０２率即Ｃ０２４０．９４美元／ｔ，折合人民币３２８．７８９元／ｔ（１美元＝８．０３１人民币）。有研究表明，１ｈｍ２绿地平均每天约能吸收Ｃ０２０．９ｔ，以此推算，１ｈｍ２绿地每天固定Ｃ０２的经济价值就为２９５．９１元，兰州市城区园林绿地面积为２７８９ｈｒａ２（２００４年），因此，兰州市绿地一年的固碳价值约为３．０１亿元。

２．１．２释放０２的价值．

根据光合作用原理，每ｌｕｎ２绿地年吸收ｃ０２４８ｔ，放出０２３６ｔ，通过呼吸作用放出Ｃ０２１６ｌ，吸收０２２４ｔ，两相抵消，净吸收Ｃ０２１６ｔ，放出０２１２ｔ。按此推算，绿地释放氧气量＝绿地面积ｘ１２ｔ／（ｈｍ２．ａ）（含大气耗损）。兰州市城区绿地面积为２７８９ｈｍ２，则绿地年释放氧气量为３３４６８ｔ／ａ。现以工业制氧成本法计算绿地生产氧气的价值，城市绿地释放氧气的价值＝绿地释放氧气量×工业制氧成本

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参考工业制氧成本４００元／ｔ，则兰州市绿地年释放０２的价值为３３４６８ｆｌａｘ４００元／ｔ＝１３３８．７２万元，ａ。

２．２调节城市气候．

城市绿地调节气候的功能价值主要体现在两个方面，一是改善城市热环境，二是提高城市气候舒适度。城市热环境主要表现在城市的热岛效应【１２１，改善环境温度的方法和手段虽然有很多，但是改善一个居民区、或是一座城市的环境气温，决不是用安装空调就能够达到目的。解决这一问题最有效的方法是增加居民区和城市内及其周边的绿地。绿色植物叶面的蒸腾作用可以有效改善和降低气温，是理想的城市空调器。合理的城市绿化布局也能够有效地改善城市内的通风条件。城市中的带状绿地，如廊道绿地和滨水绿地，常是城市的绿色风道，可将郊区的干净低温的气流引入城市中心。城市热环境的改善可以降低由于空气湿度下降而导致的咽喉、耳鼻等疾病的增加，还可以提高人们的舒适度【１３１。

根据国外研究测定，１ｈｍ２绿地在夏季（典型的天气条件下）可以从环境中吸收８１．８兆焦耳的热量，相当于１８９台空调全天工作的制冷效果。这里我们利用空调降低同样温度的耗电费用作为绿地调节温度的价值。如果以２５００Ｗ普通１匹空调连续工作一小时的耗电量０．９千瓦时，按兰州市现行电价平均每千瓦时０．７元计算，就可以算出１ｈＩｎ２绿地调节温度的价值。

ｌｈｍ２绿地夏季调节温度的价值＝０．９千瓦时，台．小时×Ｏ．７元厂千瓦时ｘ１８９台ｘ２４小时＝２４４９．４４元

由此计算兰州市建成区绿地夏季调节温度的价值为６８３．１５万元，另外加上年节省空调的成本费用，按每台成本１５０元，年（以每台空调单价１５００元，使用ｌＯ年）计算，则兰州市绿地夏季调节温度的总价值应为０．０６８３万元＋Ｏ．７９亿元－－－０．８５８３亿元。

绿地除了夏季的降温作用外，冬季还有保温作用，尤其是近年来在城市中兴起的屋顶绿化，有利于缓冲项楼房间的冷热变化，降低能源的消耗。有研究表明冬季铺有草坪的地面温度比裸露的地面高４℃左右，而冬季空调在２５℃上每调高一度，就会增加耗电７％左右。２５００ｗ普通１匹空调的耗电量约为２．５度，，ｊ、时，１台空调升高４度消耗的电量就为Ｏ．７度川、时，如果兰州市８４．９５万户居民冬季都依靠空调取暖，所消耗的电量将是巨大的，反之，如果冬季利用绿地的保温作用来降低空调的取暖耗电，由此节约的电能消耗也是显而易见的。

２．３涵养水源

植物涵养水源的作用几乎没有别的东西可以代替，城市绿地通过其对雨水的阻挡和风速的减弱，以及根系对土壤的固定，可以截留和缓和地表径流，从而有效吸收水分，减少水分的流失。据测定，１ｈｍ２绿地的蓄水量比ｌｈｍ２其它用地至少增加３００ｍ３。此外，绿地可以改善土壤结构，提高土壤的持水能力。所以城市绿地系统可以降低暴雨径流量，从而减轻洪水的危害及防洪的投资【１４】。同时，绿地可以大量滞留有害的重金属，植物的根系也能吸收地表污物和水中。溶解质，减少水中的细菌含量，在一定程度上起到了净化水体的作用。

本文通过借鉴水量平衡法来计算城市绿地的涵养水源量ｅｐ：Ｒ＝Ｐ—Ｅ

Ｒ涵养水源量，Ｐ为年平均降水量，Ｅ为年平均蒸散量。

兰州市年平均降水量为３６０ｍｍ，年平均蒸发量１４６８ｍｍ，绿地面积２７８９ｈｍ２，则绿地年平均蒸腾水量为２８２万吨，由此推算城市园林绿地年涵养水源量：２７８９ｔｕｎ２ｘ０３６ｔ／ｈｍ２－２８２＝７２２．０４万ｔ。根据现行甘肃省水资源费征收管理办法，兰州市地表水资源平均费用Ｏ．２元，ｔ，计算得到兰州市绿地年涵养水源的经济价值为１４４．４万元。

２．４净化空气、降低大气污染物含量

大气中有很多有害气体，Ｓ０２和粉尘是其中主要的污染物，ｓ０２被称为大气污染的“元１８１

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凶”，而粉尘容易使人患气管炎、支气管炎、尘肺、尘矽和肺炎等疾病【１５】。大部分植物都具有吸收Ｓ０２，吸滞粉尘的能力，１ｈｍ２成林柳杉每天能吸收６０ｋｇＳ０２；阔叶树中的臭椿、夹竹桃、悬铃木、杨柳类、广玉兰、银杏、械树、柳树、加拿大杨等树种都具有较强的Ｓ０２吸收能力。据测定，当废气和粉尘通过绿地后，６０％的ｓｏｓ会被叶片滞留，而当绿化覆盖率为１０％时，空气中总悬浮颗粒物可下降１５％～２０％，当绿化覆盖率为４０％时，总悬浮颗粒物可下降６０％～８０％，在植物的生长季节中，树林下的含尘量比露天广场上空含尘量的平均浓度低４２．２％【１６ｌ。此外，植物还有吸收髓、Ｃ１２、ＣＯ、重金属气体、致癌物质安息香吡啉、放射性物质以及杀菌等作用，是天然、廉价的空气净化器。

２．４．１吸收ＳＯｚ的价值

有研究表明，园林绿地对ＳＯｓ的年吸收值平均为０．１７Ｉｔ／ｂｉｎ２，则兰州市建成区绿地年吸收Ｓ０２的总量为４７６．９ｔ，根据我国对Ｓ０２的治理费用６００元／ｔ，由此计算得至Ⅱ兰州市绿地一年吸收Ｓ０２的治理价值为：绿地吸收Ｓ０２量×平均治理费用＝２８．６万元。

２．４．２滞尘的价值

城市绿地的滞尘价值可以采用治理费用替代法计算。由ｌｈｍ２城市绿地每年的滞尘量平均为１０．９ｔ，因此兰州市绿地的年滞尘总量为３０４００．１ｔ／ａ。根据国家大气污染排污收费值３０元／ｔ，求出：兰州市绿地的滞尘价值＝绿地滞尘总量×排污收费值＝９１．２万元

２．５其它生态服务功能价值

２．５．１固土保肥

植物的根系对土壤形成的保护屏障，可减轻雨水对土壤的冲刷、固结土壤，极大地减小了土壤的侵蚀，有效地维持了土壤肥力和土壤结构。绿地固土保肥的价值主要通过两个方面体现：对土壤肥力保持的价值和减轻泥沙淤积的价值。徐俏等（２００３）运用影子价格法对广州市不同类型生态系统的土壤保育价值进行了估算。最终得出，生态系统对土壤肥力的保持价值约为８４０元／１１ｍ２．ａ，减轻泥沙淤积的价值为４９３．６元／ｈｍ２．ａ【１７１。

２．５．２减弱噪音

一般情况下人类能够适应的声压在５５分贝以下，超过这个标准就会感到不舒服，工作效率也会下降，而以目前的科技水平，人类还无法从根本上消除噪音。但是绿地具有消减噪音的功能，我们可以设置绿化隔离带来减弱噪音的危害，特别是林带可有效地降低噪音。据测定，４０ｍ宽的林带可以减低噪声１０＂－－－１５ｄＢ，３０ｍ宽的林带可以减低噪声６，－．，８ｄＢ［１引，４．４ｍ宽的绿篱可减低噪声６ｄＢ。冷平生等（２００４）对北京市园林绿地的生态效益进行经济评价时利用市场上隔音板的价格代替绿地消减噪音产生的价值，计算出北京建成区绿地植被减噪经济价值为６．６６８亿元【１５１。因此，虽然城市由于受到建筑空间的限制，多数地区不大可能有宽的林带，但是，绿地的合理配植对降低噪音污染仍会起到有效的作用，并产生可观的生态价值。

２．５３维持生物多样性

生物多样性水平是城市生态环境建设质量的重要标志，是城市绿地生态功能的一个重要方面．目前，许多国家都非常重视城市生物多样性的保护和建设，维持生物多样性，能使人们享受到更多的生态系统服务。城市绿地系统不仅保护了大量的植物种类及其基因，而且也增加了城市生态环境的多样性，为生活在城市的野生动物提供了必要的生活条件，从而保护了生物的多样性【１９】。保护城市绿地系统实质上也是对城市建设过程中遭到破坏的生物多样性的一种恢复和挽救，而这种恢复和挽救对进一步发挥城市生态系统的功能具有重要的意义。一个具有丰富物种和生境的城市绿地系统，体现了城市绿地建设利用生物多样性资源的能力和

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水平【驯。

城市绿地除了上述服务功能外，还有营养物质的储存与循环、减轻自然灾害、有害生物控制、调节空气湿度、杀菌、净化水质、遗传、授粉、废物处理、食物及原材料生产、干扰调节等生态功能【２ｌ】。这些功能所产生的价值也是非常可观的，但是由于生态系统服务功能的多方面性和多价值性、生态过程和经济过程之间联系的复杂性以及认识上的无限性和滞后性等原因，目前还没有很完善的绿地生态服务价值的计算体系，也无法全面的计算出绿地的全部价值，因此对于绿地价值的合理估算仍是科研工作者未来值得关注的问题。

３结果及讨论

３．１由以上分析得出，兰州市建城区绿地一年所产生的生态功能价值应大于４．０３亿元．其中维持碳氧平衡的价值所占比重较大，约７８％。此外由于数据资料不全，某些生态功能的量化存在较大的困难。例如绿地固土保肥的价值、减弱噪音的价值、营养物质的循环与储存的价值等，这些方面的价值还有待今后的进一步研究。

３．２兰州市虽然每年都要投入数百万的资金来进行绿地建设，但目前的绿化面积还达不到国家规定标准，而且绿地规划也存在不合理的结构布局，这其中的原因包括了历史以及地理气候等因素，此外，还由于城市绿地属于公共产品，尚缺乏市场竞争机制，因此缺少投资的利益驱动，也难形成产业化发展。这些因素导致了兰州市绿地的综合效应难以充分体现，绿地的经济价值也因此受到损失，这对城市建设的长远发展是极为不利的，因此进行绿地价值的量化研究是十分必要的，在解决这一问题时，也可根据绿地的具体价值进行相应的政策及规划调整。

３．３城市绿地除了生态功能价值，其社会服务价值也会产生可观的经济效益，例如：景观美化、文化娱乐、卫生保健、城市布局协调、对房地产价值的提升、对其它基础设施的维护、吸引投资促进消费等［２２１。这些价值可以通过ＷＴＰ（Ｗｉｌｌｉｎｇｎｅｓｓ

（Ｗｉｌｌｉｎｇｎｅｓｓｔｏｔｏｐａｙ，支付意愿法）、ＷＴＡａｃｃｅｐｔ，接受补偿意愿法）、计算旅行费用等方法来计算。国内外对于上述计算方法持不同的意见，鉴于不同地域、不同经济发展水平的社会差异，在计算不同城市绿地的服务价值时，应视具体情况采用最适宜的方法。

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Ａｒｂｏｒｉｃｕｌｔｕｒｅ２９（３）：１３７．１４７．

狗牙根生物技术与抗逆育种研究进展

郭振飞，卢少云

（华南农业大学生命科学学院草业生物技术实验室，广州５１０６４２）

摘要ｓ本文主要介绍作者近５年来对狗牙根生物技术及其抗逆育种的研究进展，也简要介绍了

国内外相关研究．我们建立了杂交狗牙根愈伤组织的悬浮培养技术。愈伤组织继代培养２年以上

仍保持再生能力；从再生植株中筛选出了７抗旱的株系．冬季表现好的株系；采用高盐培养基筛

选出耐盐的愈伤组织，从再生植株中筛选出了３个耐盐的株系，它们的抗旱性也提高了．这３

个株系脯氨酸含量提高，其中１株系具有较高的Ｋ＋／Ｎａ＋比率，另外２个株系具有较高的抗氧化

酶活性，这可能是它们耐盐的机理．分别采用枪法和农杆茵介导法，将ＢＡＤＨ基因转化狗牙根

愈伤组织，对获得的转基因植株进行了Ｓｏｕｔｈｅｒｎｂｌｏｔ和Ｎｏｒｔｈｅｒｎｂｌｏｔ分析，外源基因已整合到基

因组中，转基因植物提高了抗旱性和耐盐性．我们还采用Ｔ一射线辐射普通狗牙根的匍匐茎或种

子，获得了矮化突变体，它们的抗早性也提高．ＲＡＰＤ分析表明，我们获得的耐盐变异体和矮化

突变体与它们的亲本在ＤＮＡ水平上存在差异．

狗牙根（Ｃｙｎｏｄｏｎｓｐｐ．）是最重要的暖季型草坪草之一，其根系发达、繁殖力强、耐践踏、色泽佳，因而被广泛用于热带亚热带地区运动场、公园、公共绿地及护坡等。由于狗牙根的重要性和应用的广泛性，国际上非常重视狗牙根的育种。草坪草的育种方法主要有栽培驯化、选择育种、杂交育种、诱变育种，以及生物技术育种等。基因工程和细胞工程等植物生物技术在农作物品种改良上得到越来越多的应用。生物技术可以超越物种问的界限，在更广泛的育种材料中进行细胞诱变、繁殖和细胞杂交，或者直接将功能基因转化特定品种，培育出常规育种方法难以得到的新品种，而且可以克服常规育种方法耗时长、工作量大等不足。因此，生物技术将在草坪草育种中发挥巨大的作用。利用细胞工程和基因工程技术对现有品种进行改良，培育出常规育种方法难以得到的新品种或新材料，这对于‘Ｔｉｆ’系列的三倍体杂交狗牙根尤显重要。本文主要介绍作者近５年来对狗牙根生物技术及其抗逆育种的研究进展，也简要介绍了国内外相关研究。

１狗牙根的组织培养和再生

无论是采用细胞工程还是基因工程培育新品种，大都需要建立植物的组织培养或细胞培１８４

城市绿地的生态功能价值分析——以兰州市为例作者：

作者单位：张文娟， 严昭， 张自和兰州大学草地农业科技学院,甘肃兰州,730020

本文链接：/Conference_6248120.aspx

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