雷雅凱 張心語 董娜琳 郭 楠 李華威

（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林與藝術(shù)學(xué)院，鄭州 450002）

全球范圍內(nèi)城市化的飛速發(fā)展，導(dǎo)致城市景觀格局劇烈變化，侵?jǐn)_著城市生態(tài)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)著城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給顯著變化，給人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力，并造成一系列生態(tài)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)問題。因此，研究城市景觀格局和城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)成為全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。以城市景觀格局和城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)等相關(guān)概念為基礎(chǔ)，概述城市景觀格局研究進(jìn)展及現(xiàn)存問題，總結(jié)城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的主要特征，即：以人類為主導(dǎo)、空間異質(zhì)性、不穩(wěn)定性、存在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的特殊性以及生態(tài)負(fù)效應(yīng)性；總結(jié)當(dāng)前城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的主要評(píng)估方法，即：價(jià)值評(píng)估法、指標(biāo)評(píng)價(jià)法和模型評(píng)估法；重點(diǎn)分析城市景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的耦合關(guān)系，將二者耦合關(guān)系分為4類，即：景觀格局與供給服務(wù)、景觀格局與調(diào)節(jié)服務(wù)、景觀格局與文化服務(wù)和景觀格局與支持服務(wù)；將城市景觀格局分為城市群、城市市域和城市融合區(qū)三個(gè)尺度，進(jìn)而探究城市景觀格局和城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的尺度及空間效應(yīng)；最后提出未來城市景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究展望，特別強(qiáng)調(diào)人類應(yīng)該提高對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)負(fù)效應(yīng)的關(guān)注度，以規(guī)避城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)給人類帶來的負(fù)面影響。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)；景觀格局；城市；評(píng)價(jià)；尺度效應(yīng)；耦合關(guān)系

2020年全球城市人口占世界人口的56.2%[1]，聯(lián)合國(guó)預(yù)測(cè)，到2050年，全球城市人口占比將上升到68%[2]。全球范圍內(nèi)的人口爆炸，城市化的飛速發(fā)展以及工業(yè)化的大面積覆蓋，推動(dòng)城市景觀格局的快速變化。城市景觀格局變化是環(huán)境變化的主要表現(xiàn)形式之一，其劇烈變化侵?jǐn)_著城市生態(tài)系統(tǒng)，給人類賴以生存和生活的環(huán)境帶來巨大壓力，造成一系列生態(tài)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)問題，并且極大影響了生態(tài)系統(tǒng)的供應(yīng)能力，導(dǎo)致城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)隨之不斷變化。

千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估（The Millennium Ecosystem Assessment，MEA）報(bào)告顯示，在過去的半個(gè)世紀(jì)中，全球60%的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)已逐步退化[3]，生態(tài)系統(tǒng)有限的供給服務(wù)和居民高需求之間的矛盾使城市生態(tài)系統(tǒng)不堪重負(fù)，并且隨著城市化推進(jìn)，城市生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化，城市環(huán)境問題已經(jīng)成為制約城市化進(jìn)一步發(fā)展和城市居民生活質(zhì)量提高的潛在因素[4]。但全球城市化也為人類和自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了機(jī)遇和挑戰(zhàn)，城市地區(qū)從根本上來說是依靠生態(tài)系統(tǒng)的人類的環(huán)境系統(tǒng)，因此了解并探究城市景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，以期為城市未來發(fā)展政策制定與管理提供有效依據(jù)，并促進(jìn)城市可持續(xù)性發(fā)展[5]。

景觀格局是景觀生態(tài)學(xué)的核心內(nèi)容之一，而生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是一個(gè)多維的概念，不僅包含生態(tài)、生物和物理等多種學(xué)科，還結(jié)合了社會(huì)等多種價(jià)值。城市景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)一直是專家學(xué)者的研究熱點(diǎn)，但是目前的相關(guān)研究對(duì)于其二者之間的耦合關(guān)系有待于進(jìn)一步地深入研究與總結(jié)梳理。本文基于城市景觀格局和城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)等相關(guān)概念，概述了城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)特征及研究方法，重點(diǎn)分析了城市景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的耦合關(guān)系以及城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)景觀格局的尺度響應(yīng)，最后提出城市景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究未來展望。

1 城市景觀格局概述

根據(jù)景觀生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)，城市是由住宅、商務(wù)、綠地、工業(yè)、河流、街道等各種斑塊、廊道、基質(zhì)鑲嵌而成，是滿足人類生活、生產(chǎn)和生態(tài)需求的人工景觀生態(tài)系統(tǒng)[6]。這一復(fù)雜系統(tǒng)的各種生物和非生物要素在空間上構(gòu)成的分布組合形式，形成了城市景觀格局[7]。城市景觀受自身社會(huì)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)發(fā)展和城市居民生產(chǎn)生活需求的強(qiáng)烈約束，其生態(tài)系統(tǒng)與其他生態(tài)系統(tǒng)相比更加復(fù)雜，并且具有更高的空間異質(zhì)性[8]。城市景觀格局變化的主導(dǎo)因素是人類活動(dòng)，復(fù)雜多變且高強(qiáng)度的人類活動(dòng)使城市景觀高度破碎化，并且在人類和自然的雙重影響下，城市生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重威脅，一系列生態(tài)問題相繼出現(xiàn)，如：城市大氣污染、水資源污染、城市內(nèi)澇和城市熱島效應(yīng)等。隨著這些問題的出現(xiàn)，人類對(duì)城市景觀格局和城市生態(tài)環(huán)境愈加重視。

國(guó)內(nèi)城市景觀格局的相關(guān)研究起步較晚，但發(fā)展迅速，為了使景觀格局研究更切實(shí)地與我國(guó)國(guó)情相符，大批學(xué)者注重從本土出發(fā)，更加重視人類活動(dòng)對(duì)景觀格局的影響，以及基于景觀格局分析的生態(tài)建設(shè)。研究?jī)?nèi)容[7,9]主要包括：城市景觀格局特征、變化及其驅(qū)動(dòng)力，城市景觀格局演變的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)，城市景觀格局優(yōu)化，城市景觀格局土地利用變化的模擬與預(yù)測(cè)，城市景觀格局的尺度效應(yīng)以及城市景觀格局生態(tài)規(guī)劃建設(shè)與城市可持續(xù)發(fā)展研究。然而，構(gòu)建具有生態(tài)意義的景觀指數(shù)體系及研究方法、研究景觀格局與生態(tài)過程之間的耦合關(guān)系，并運(yùn)用到實(shí)際規(guī)劃建設(shè)中去仍是景觀格局研究中的難點(diǎn)，土地利用政策對(duì)景觀格局變化的作用機(jī)制和實(shí)施效果的相關(guān)評(píng)價(jià)研究也相對(duì)匱乏。除此之外，關(guān)于三維景觀格局指標(biāo)量化的研究仍處于起步階段，需要進(jìn)一步研究與探討。

2 城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)

2.1 概念與分類

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的概念出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代，后來隨著相關(guān)研究的不斷深入，不同專家學(xué)者對(duì)此概念有著不同的理解和表述，但是至今為止其基本含義已達(dá)成共識(shí)，即生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的受益者均是人類。1997年Daily[10]提出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是生態(tài)系統(tǒng)及其組成物種用以滿足和維持人類生存、生活的條件和過程，同年Costanza等[11]將生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)品和功能統(tǒng)稱為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，并認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是人類通過生態(tài)系統(tǒng)功能直接或間接獲得的益處。上述兩個(gè)概念的提出為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。2005年，千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估報(bào)告的提出[12]，激起了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的浪潮，但是關(guān)于城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究卻很稀少，直到20世紀(jì)末期，城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相關(guān)研究才逐步推進(jìn)。

城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指人類從城市生態(tài)系統(tǒng)中獲取的利益[13]。但是城市生態(tài)系統(tǒng)較其他生態(tài)系統(tǒng)來說相對(duì)脆弱。由于城市區(qū)域的物理邊界和資源在時(shí)空上分布不均[14]，且城市邊界內(nèi)外的生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)常被干擾[15]，Luederitz等[16]人將城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)定義為城市區(qū)域內(nèi)或城市周邊地區(qū)的生態(tài)結(jié)構(gòu)直接產(chǎn)生的服務(wù)。城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)城市居民至關(guān)重要[17]，這些服務(wù)包括直接或間接的商品和服務(wù)，主要分為4大類：供給服務(wù)（食物供給、水資源供給、纖維供給、燃料供給和基因資源供給等）、調(diào)節(jié)服務(wù)（氣候調(diào)節(jié)、噪音調(diào)節(jié)、洪水調(diào)節(jié)、疾病調(diào)節(jié)和水質(zhì)凈化等）、文化服務(wù)（禮儀美學(xué)、文化教育、休閑娛樂及精神需求等）和維持前三種服務(wù)的支持服務(wù)（提供生物生境、營(yíng)養(yǎng)循環(huán)、傳粉、能量傳播及初級(jí)生產(chǎn)等）[18-19]。

2.2 主要特征

（1）以人類為主導(dǎo)：高密度的人口和密集的人類活動(dòng)是城市的一個(gè)重要特點(diǎn)。在城市生態(tài)系統(tǒng)中，人類的活動(dòng)主導(dǎo)著城市這個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，人類不僅是整個(gè)城市生態(tài)系統(tǒng)的享用者，更是整個(gè)城市生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)造者[20]。

（2）空間異質(zhì)性：人類的活動(dòng)使城市景觀高度破碎化。城市特有的交通網(wǎng)絡(luò)、綠帶和水體將眾多的城市景觀單元、斑塊分隔開，使得城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給具有高度的空間異質(zhì)性[21]。

（3）不穩(wěn)定性：由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市的擴(kuò)張和人口的增長(zhǎng)，導(dǎo)致城市土地利用發(fā)生變化[20]，從而直接或間接影響著城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，所以城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)時(shí)刻在變化。

（4）社會(huì)經(jīng)濟(jì)特殊性：城市是一個(gè)包含社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—自然的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)[22]，城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和居民的生產(chǎn)生活需求都與城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)密切相關(guān)，城市居民會(huì)因經(jīng)濟(jì)和受教育的差異而被迫接受不同的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。

（5）生態(tài)負(fù)效應(yīng)性：當(dāng)人類投入城市生態(tài)系統(tǒng)人力和物資且積極維護(hù)城市生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)會(huì)為人類提供正向的功能和價(jià)值，但當(dāng)出現(xiàn)不合理的投入時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)健康就會(huì)發(fā)生變化，對(duì)人類表現(xiàn)出負(fù)效應(yīng)性，例如：環(huán)境污染對(duì)人類健康造成的危害[23]。

2.3 評(píng)價(jià)方法

人們對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)愈加重視，并將其納入城市未來管理與規(guī)劃的決策中去，這更加需要量化方法與工具來模擬生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類需求之間的復(fù)雜關(guān)系[24]。評(píng)估量化城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，有利于人類更直觀地了解城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，更好地協(xié)調(diào)人地關(guān)系，并維護(hù)城市的可持續(xù)發(fā)展[25]。但是至今為止城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估方法尚未形成一個(gè)統(tǒng)一、規(guī)范和完善的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。目前，城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估較為常用的方法有：價(jià)值評(píng)估法、指標(biāo)評(píng)價(jià)法和模型評(píng)估法。

2.3.1 價(jià)值評(píng)估法

價(jià)值評(píng)估法是城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中最常用、應(yīng)用也是最早的方法[26]。它是以景觀生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)學(xué)方法為基礎(chǔ)，從貨幣價(jià)值量的角度來對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行定量評(píng)估[27]。Erik等[28]人將城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分為經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)文化價(jià)值和保險(xiǎn)價(jià)值。城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，能以貨幣形式直接計(jì)算；而社會(huì)文化價(jià)值卻難以用貨幣來衡量，其評(píng)估方法主要依賴于定性評(píng)價(jià)和一般性闡述等；保險(xiǎn)價(jià)值往往與城市生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性和敏感性評(píng)價(jià)相結(jié)合[18]。價(jià)值評(píng)估法直觀地反映了城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的大小，讓城市居民清楚地認(rèn)識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的重要性，并為城市未來規(guī)劃建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。目前該方法已在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用。

2.3.2 指標(biāo)評(píng)價(jià)法

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立，是估算城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的基礎(chǔ)。由于評(píng)價(jià)對(duì)象、尺度和現(xiàn)有數(shù)據(jù)的不同，對(duì)不同區(qū)域城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇有較大差異。常用的城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)有植被覆蓋度、土壤養(yǎng)分與污染、地下水資源、植被固碳和人均綠地面積等。指標(biāo)評(píng)價(jià)法在國(guó)內(nèi)外許多國(guó)家都得到了廣泛應(yīng)用，例如美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)及日本等[18]。目前為止，指標(biāo)評(píng)價(jià)體系的建立仍不成熟，尚無一套完整、標(biāo)準(zhǔn)的綜合評(píng)價(jià)體系，城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)仍需要進(jìn)一步的研究和完善[29]。

2.3.3 模型評(píng)估法

21世紀(jì)初，國(guó)內(nèi)外涌現(xiàn)出的大批模型，是將已有的理論和研究成果作為基礎(chǔ)來評(píng)估多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。使用模型評(píng)估靈活度較高，模型版本升級(jí)較快，開發(fā)潛力較大[26]，并且模型評(píng)估法能夠?yàn)闆Q策者提供城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和管理土地利用等方面的信息[30]。所以評(píng)估模型在國(guó)內(nèi)外的城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相關(guān)研究中被廣泛應(yīng)用。常見的城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估模型有：UFORE模型、SolVES模型和BUGS模型等（表1）。除了這三種常見的城市生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估模型之外，InVEST模型、ARIES模型、MIMES模型、EPM模型等也可以用來評(píng)估城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。

表1 三種常見的城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估模型Tab.1 Three common models for assessing urban ecosystem services

3 城市景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的耦合關(guān)系

景觀格局是景觀生態(tài)學(xué)研究的核心內(nèi)容，其呈現(xiàn)出來的景觀功能，構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的主體[34]。不同的城市景觀格局對(duì)應(yīng)著不同的城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。例如，城市中的水體景觀在城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中主要是以調(diào)節(jié)服務(wù)為主，而農(nóng)田是以供給服務(wù)為主。一般來說，人類活動(dòng)強(qiáng)度較低的景觀類型，提供的調(diào)節(jié)與支持服務(wù)相對(duì)較多，供給服務(wù)較少；人類活動(dòng)強(qiáng)度較高的景觀類型，多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的提供都受到威脅[35]。由于以往缺乏從空間角度研究景觀格局對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能影響的傳遞和反饋機(jī)制，景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間存在著空間關(guān)聯(lián)和影響機(jī)制[36]。

但是景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的聯(lián)系并非是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，而是具有復(fù)雜的相互作用效應(yīng)。隨著技術(shù)和軟件的普及及廣泛應(yīng)用，越來越多的專家學(xué)者對(duì)二者之間的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行探究。鄒月等[37]人研究發(fā)現(xiàn)深圳市景觀格局指數(shù)與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值之間存在一定的相關(guān)性：斑塊數(shù)、聚集度指數(shù)、景觀形狀指數(shù)等與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)呈正相關(guān)關(guān)系，斑塊密度和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；邵大偉等[38]人研究發(fā)現(xiàn)蘇州市景觀破碎化因子對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)整體及各類型的作用力和解釋水平較弱，斑塊密度、聚集度在各項(xiàng)服務(wù)中均表現(xiàn)較強(qiáng)且持續(xù)的作用力；而石惠春等[39]人研究發(fā)現(xiàn)城市生態(tài)系統(tǒng)總價(jià)值的升降不能反映出區(qū)域土地利用是否合理。由于目前相關(guān)研究多為城市景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總體，且二者關(guān)系復(fù)雜多樣，因此根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)4大功能，將城市景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的關(guān)系分為4類：景觀格局與供給服務(wù)、景觀格局與調(diào)節(jié)服務(wù)、景觀格局與文化服務(wù)、景觀格局與支持服務(wù)。

3.1 景觀格局與供給服務(wù)

目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)供給服務(wù)方面的研究相對(duì)較多，并且多以中小尺度為主，時(shí)間靜態(tài)研究相對(duì)較多，即多為探究食物、水資源、燃料和基因資源等的供給在某一時(shí)間的空間和數(shù)量關(guān)系，少數(shù)涉及時(shí)空動(dòng)態(tài)研究。目前分析城市景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)供給服務(wù)耦合關(guān)系的方法有：土地利用估計(jì)、生態(tài)過程模擬（SWAT模型等）、InVEST模型和ARIES模型。如黃沛然[40]建立SWAT水文模型，結(jié)合土地利用變化數(shù)據(jù)，分析得出導(dǎo)致義烏市地表徑流增加量、蒸散發(fā)及土壤水含量的減少量主要集中在城鎮(zhèn)建設(shè)用地的擴(kuò)張地區(qū)；杜佳衡等[41]人基于InVEST模型研究發(fā)現(xiàn)永平縣水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能極重要區(qū)分布在林地和草地區(qū)域，較重要區(qū)和一般重要區(qū)分布在灌草和旱地區(qū)域，不重要區(qū)分布在耕地和建設(shè)用地。上述方法主要針對(duì)城市水資源供給方面，具有一定的局限性。

不僅如此，城市景觀格局和供給服務(wù)的耦合關(guān)系研究在食物供給、基因資源、能源供給等方面也多有涉及。如李金玉等[42]人基于景觀格局，采用距離矩陣多元回歸模型和一般線性模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，得出茶園周圍1 000 m范圍內(nèi)草地生境對(duì)茶小綠葉蟬種群的遺傳多樣性具有積極作用，茶園周邊景觀組成和尺度范圍可能通過影響茶小綠葉蟬種群的擴(kuò)散和定殖過程而與其種群遺傳結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)；劉云龍等[43]人結(jié)合雅魯藏布江流域LUCC土地利用數(shù)據(jù)，研究發(fā)現(xiàn)水電能源開發(fā)使水電站上游水域增大，耕地面積下降；歐光龍等[44]人研究發(fā)現(xiàn)膏桐能源林的營(yíng)建，使熱性灌叢景觀優(yōu)勢(shì)度增大，分布更加集中連片，形狀更加規(guī)則，較高海拔地段的景觀類型和三類非植被景觀不受膏桐林營(yíng)建的影響，其他景觀類型則是優(yōu)勢(shì)度降低，斑塊更為破碎；Shen等[45]人通過構(gòu)建耦合個(gè)體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力評(píng)價(jià)模型，計(jì)算蘇嘉湖地區(qū)各自然空間的多生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力指數(shù)，發(fā)現(xiàn)湖泊和森林兩類自然空間的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給總體水平最高。該方法避免了對(duì)某些自然空間ES能力的忽視或放大，突破了基于土地利用/覆蓋的ES評(píng)價(jià)方法的局限性，相對(duì)比較前沿。

城市景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)供給服務(wù)耦合關(guān)系的相關(guān)研究總體較多，但也有不足之處：（1）缺乏針對(duì)城市景觀格局與食物供給、纖維供給和燃料供給耦合關(guān)系的研究；（2）缺乏城市景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)供給服務(wù)之間的時(shí)空動(dòng)態(tài)研究；（3）缺乏對(duì)大尺度城市和城市群景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)供給服務(wù)耦合關(guān)系的研究。

3.2 景觀格局與調(diào)節(jié)服務(wù)

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于城市景觀格局與噪音調(diào)節(jié)、疾病調(diào)節(jié)和廢棄物處理等之間耦合關(guān)系的研究涉及較少，其相關(guān)研究主要集中在景觀格局對(duì)氣候、空氣質(zhì)量、水文調(diào)節(jié)和生物控制方面。孫子舒[46]研究發(fā)現(xiàn)林地、水域和耕地的景觀百分比和景觀連接度減弱會(huì)導(dǎo)致溫度升高，而不透水面和裸地的景觀百分比和連接度減弱會(huì)使溫度降低，不透水面和裸地景觀的破碎化、增加林地和水域的斑塊大小和斑塊間的連通性有利于減弱城市的熱島效應(yīng)；許珊等[47]人基于土地利用數(shù)據(jù)和空氣污染分布格局，結(jié)合景觀指數(shù)，研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)株潭城市群建設(shè)用地和道路面積與NO2、PM2.5濃度顯著正相關(guān)，與O3濃度顯著負(fù)相關(guān)，林地面積越大，NO2、PM2.5濃度越低；禹佳寧等[48]人運(yùn)用Logistic回歸分析法研究發(fā)現(xiàn)分維指數(shù)對(duì)雨洪調(diào)蓄能力的發(fā)揮有直觀作用，且雨洪調(diào)蓄功能與藍(lán)綠空間聚集度指標(biāo)之間沒有顯著關(guān)聯(lián)；Yan等[49]人通過冗余分析發(fā)現(xiàn)重慶市區(qū)兩江流域較大比例的非城市土地利用（農(nóng)業(yè)用地、森林、草原和水體）可能有助于改善河流水質(zhì)，更好的連通性和適度的聚集程度也有助于改善河流水質(zhì)。居住用地、公共服務(wù)用地和商業(yè)用地形態(tài)越復(fù)雜，水質(zhì)越容易退化；Wang等[50]基于重慶兩江流域20條河流的5個(gè)水質(zhì)參數(shù)和土地利用數(shù)據(jù)，通過冗余分析來探究景觀發(fā)展強(qiáng)度指數(shù)與河流水質(zhì)的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)不透水率和土地平均固定資產(chǎn)投資是影響河流水質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)；姜笑生等[51]人研究發(fā)現(xiàn)非玉米生境比例為20%的農(nóng)田景觀可涵養(yǎng)更多的天敵昆蟲和減少玉米蚜發(fā)生，提高農(nóng)田景觀對(duì)玉米害蟲的生物控制作用。

目前城市景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)服務(wù)耦合關(guān)系的相關(guān)研究并不全面，應(yīng)加強(qiáng)城市景觀格局與噪音調(diào)節(jié)、疾病調(diào)節(jié)和廢棄物處理等之間耦合關(guān)系的研究，不僅能夠深入探索城市景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)服務(wù)的耦合關(guān)系，為人類營(yíng)造一個(gè)良好舒適的生活環(huán)境，且對(duì)實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展也有著深遠(yuǎn)意義。

3.3 景觀格局與文化服務(wù)

城市景觀格局與文化服務(wù)之間耦合關(guān)系的研究主要集中在美學(xué)和文化方面，對(duì)于禮儀、休閑娛樂和精神需求等方面的研究較少。胡偉芳等[52]人研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)合梯田形成的“水源林—聚落—梯田—復(fù)合景觀”的垂直立體分布格局，具有良好的宜居功能和美學(xué)功能；俞飛等[53]人研究發(fā)現(xiàn)天目山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)斑塊破碎度低、結(jié)合度和聚集度高的闊葉林，是形成保護(hù)區(qū)優(yōu)美景色的最主要因素，而景區(qū)道路等其他景觀類型美學(xué)質(zhì)量相對(duì)較低。除此之外，俞飛[54]還將天目山的森林文化價(jià)值分為7類，并采用問卷調(diào)查的方式進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)增加優(yōu)勢(shì)景觀的蔓延度有助于提升天目山的休閑游憩、審美、身心健康、教育科研價(jià)值，增加竹林叢生度、水域面積和連通度，有助于提高地方感價(jià)值；張瑜等[55]人研究發(fā)現(xiàn)人口的增長(zhǎng)與城鎮(zhèn)化水平的提高，使大量耕地改造為建設(shè)用地，導(dǎo)致耕地碎化，而農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提高促進(jìn)耕地的集約化，在一定程度上減小了耕地斑塊的孤立程度。

由此可見，研究城市景觀格局與文化服務(wù)之間的耦合關(guān)系對(duì)城市的宜居度、觀賞度等有著重要意義。為了更好地關(guān)注人類的身心健康和精神需求，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)城市景觀格局與禮儀、娛樂休閑和精神需求等文化服務(wù)間耦合關(guān)系的研究與探索。

3.4 景觀格局與支持服務(wù)

相對(duì)于以上其他三種類型的耦合關(guān)系研究來說，關(guān)于城市景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)支持服務(wù)之間耦合關(guān)系的研究發(fā)展進(jìn)程比較緩慢，相關(guān)研究較少。城市景觀格局與能量傳播和初級(jí)生產(chǎn)等耦合關(guān)系的研究基本未被涉及，現(xiàn)有研究主要集中在生物生境、營(yíng)養(yǎng)循環(huán)和傳粉等方面。如汪東川等[56]人基于InVEST模型研究發(fā)現(xiàn)拉西瓦水電站的生境質(zhì)量在空間上呈現(xiàn)非隨機(jī)性，“高—高”空間聚集景觀主要為河流和裸土地地區(qū)，“低—低”空間聚集為稀疏草地和建設(shè)用地地區(qū)；Xu等[57]人研究發(fā)現(xiàn)日本北海道北部寒溫帶森林流域不同景觀組分的凋落物年養(yǎng)分輸入量存在顯著差異，河岸帶各元素的養(yǎng)分輸入量最高，濕地帶的最低。

到目前為止，城市景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)支持服務(wù)耦合關(guān)系的相關(guān)研究較少且進(jìn)程緩慢，為了更全面且深入地探索二者之間的耦合關(guān)系，應(yīng)加強(qiáng)城市景觀格局與能量傳播和初級(jí)生產(chǎn)等耦合關(guān)系的研究。

4 城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)景觀格局的尺度響應(yīng)

不同的城市研究尺度會(huì)影響到城市土地利用類型的劃分，進(jìn)而影響城市景觀格局，最終導(dǎo)致城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的量變。由于城市生態(tài)系統(tǒng)本身的多樣性和復(fù)雜性，以及時(shí)空數(shù)據(jù)精度的限制，對(duì)于不同尺度下的城市景觀格局對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響研究相對(duì)比較匱乏[58]。但綜合當(dāng)前研究來看，劉世梁等[59]人對(duì)比區(qū)縣及鄉(xiāng)鎮(zhèn)兩級(jí)尺度的區(qū)域分析得出小尺度上景觀格局指標(biāo)分布異質(zhì)性更高，大尺度上則相反；黃木易等[60]人通過對(duì)4種類型9級(jí)幅度的尺度對(duì)比，發(fā)現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)單元尺度是大別山區(qū)生態(tài)服務(wù)價(jià)值空間分析的特征尺度，且其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值空間差異信息量豐富。由此可見分布在不同城市區(qū)域內(nèi)的同種城市景觀格局，會(huì)因?yàn)槠渲苓叚h(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的不同，而表現(xiàn)出不同的城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。所以為了方便研究城市景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的尺度效應(yīng)，將城市景觀格局分為三個(gè)尺度：城市群、城市市域、城市融合區(qū)。

4.1 城市群

城市群一般是以一個(gè)特大城市為核心，由三個(gè)以上的大城市為構(gòu)成單元，依托基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)而形成的高度同城化和一體化的城市群體。目前我國(guó)重點(diǎn)培育的城市群已高達(dá)19個(gè)。發(fā)展壯大城市群，可以為中小城市發(fā)展指引方向，所以研究城市群的景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)不同規(guī)模的城市建設(shè)發(fā)展均具有一定程度的指導(dǎo)意義。柳敏等[61]人采用遙感模型和當(dāng)量因子法、GIS空間分析工具，定量評(píng)估了中原城市群的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，發(fā)現(xiàn)農(nóng)田和森林是研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的主要貢獻(xiàn)者；高敏等[62]人分析了我國(guó)西南部成渝城市群的不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)時(shí)空變化特征，并研究了不同時(shí)期成渝城市群生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在不同維度下的權(quán)衡或協(xié)同關(guān)系；陳萬旭等[63]人基于土地利用數(shù)據(jù)測(cè)度了長(zhǎng)江中游城市群生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的時(shí)空分布特征；楊鎖華等[64]人分析研究了武漢城市圈土地利用的時(shí)空變化，估算了武漢城市圈的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，并從多方面來分析生態(tài)服務(wù)價(jià)值的時(shí)空分異特征。

4.2 城市市域

研究城市尺度下生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及生態(tài)過程，有助于優(yōu)化城市景觀格局和協(xié)調(diào)城市生態(tài)要素的合理分配[58]，為城市居民的生產(chǎn)生活提供科學(xué)保障，并為城市未來的景觀規(guī)劃提供方向。李嘉譯等[65]人研究了重慶市主城區(qū)不同發(fā)展區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的時(shí)空變化和權(quán)衡協(xié)同關(guān)系變化；段彥博等[66]人基于遙感衛(wèi)星影像，利用當(dāng)量因子法估算鄭州市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，并分析得出鄭州市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與林地面積呈顯著正相關(guān)，與其他地類無顯著線性關(guān)系；朱曉南等[67]人定量計(jì)算武漢市各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值及城市用地?cái)U(kuò)張的時(shí)空變化特征，結(jié)果表明：城市用地?cái)U(kuò)張面積對(duì)各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能均起重要影響作用，城市擴(kuò)張侵占地類變化起次要影響作用。

4.3 城市融合區(qū)

城市融合區(qū)位于兩座城市的交界處，是實(shí)現(xiàn)相鄰兩座城市功能對(duì)接、產(chǎn)業(yè)對(duì)接、服務(wù)對(duì)接和生態(tài)對(duì)接的城市特殊區(qū)域。城市融合區(qū)的建設(shè)不斷推進(jìn)，連接兩座城市的城際交通軌道、產(chǎn)業(yè)園區(qū)和居民社區(qū)等建設(shè)的增加，導(dǎo)致該區(qū)域景觀格局劇烈變化，進(jìn)而影響城市融合區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)不斷變化。研究城市融合區(qū)的景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能夠優(yōu)化兩座城市交界處的景觀格局，并保障居民所需的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)持續(xù)供給。Zhang等[68]人通過研究中牟縣景觀格局變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響及其驅(qū)動(dòng)力，發(fā)現(xiàn)中牟縣景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的時(shí)空變化主要受“鄭汴一體化”政策的影響，且生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值和斑塊密度、邊緣密度、景觀性狀指數(shù)等呈空間正相關(guān)，與凝聚度指數(shù)和蔓延度指數(shù)呈空間負(fù)相關(guān)。邵明等[69]人利用熱點(diǎn)分析指標(biāo)和雙變量局部空間自相關(guān)指數(shù)，研究發(fā)現(xiàn)成都市東部新區(qū)核心生態(tài)功能空間內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)多數(shù)呈現(xiàn)高協(xié)同關(guān)系，并提出底線控制、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和格局提升等管控策略。

5 城市景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究展望

5.1 優(yōu)化城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估尺度

由于城市生態(tài)系統(tǒng)自身的復(fù)雜性和人為主導(dǎo)的特殊性，目前對(duì)于城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的相關(guān)研究并未得到更多的關(guān)注，并且對(duì)于城市融合區(qū)、城鄉(xiāng)融合區(qū)和縣域等尺度的研究相對(duì)較少。大尺度服務(wù)功能的評(píng)估對(duì)于小區(qū)域范圍的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估指導(dǎo)意義并不明確。不同城市區(qū)域范圍的同種生態(tài)系統(tǒng)，因其生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化條件不同，所產(chǎn)生的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能也不盡相同[70]。所以針對(duì)于城市不同尺度、不同區(qū)域范圍、不同類型生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估有待進(jìn)一步探討和研究。

5.2 基于城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的可持續(xù)性景觀構(gòu)建

近年來城市景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)成為景觀生態(tài)學(xué)的核心議題之一，基于城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)構(gòu)建可持續(xù)性景觀成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)問題[71]。由于氣候變化和人類的高強(qiáng)度活動(dòng)而導(dǎo)致城市景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)復(fù)雜多變，因此從城市不同尺度來探討景觀格局優(yōu)化，科學(xué)掌握城市景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的耦合關(guān)系與時(shí)空變化機(jī)制，有助于城市不同尺度的景觀格局優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

5.3 城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的負(fù)效應(yīng)研究

城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的負(fù)效應(yīng)在當(dāng)前生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究中少有體現(xiàn)。人們只關(guān)注到城市生態(tài)系統(tǒng)給居民帶來的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和價(jià)值，一味地向生態(tài)系統(tǒng)索取，高強(qiáng)度、大規(guī)模的城市化使自然生態(tài)系統(tǒng)不堪重負(fù)，更有甚者謀劃將公益性的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)貨幣化以謀取經(jīng)濟(jì)利益[72]。普遍的人類中心主義思想將城市生態(tài)系統(tǒng)作為人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的附屬品，忽略了人類本來就是自然生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境的組成部分這一客觀事實(shí)[73]，違背了人與自然平等和諧共生的可持續(xù)發(fā)展理念。不僅如此，當(dāng)前城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的相關(guān)研究只關(guān)注到了城市生態(tài)系統(tǒng)給居民帶來的益處，卻忽略了城市生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面效應(yīng)。例如：城市降雨為人們提供了供給服務(wù)和調(diào)節(jié)服務(wù)，但是也可能給人類帶來洪澇災(zāi)害；農(nóng)田景觀可以為人類提供供給服務(wù)，但同時(shí)也會(huì)造成土肥流失、農(nóng)藥污染等問題。研究城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的負(fù)效應(yīng)，能夠警示人類應(yīng)與生態(tài)系統(tǒng)平等和諧共生，促進(jìn)自然生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)平衡發(fā)展，規(guī)避城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)給人類帶來的負(fù)面效應(yīng)和影響。

5.4 城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估的準(zhǔn)確性及優(yōu)化政策的可實(shí)施性

現(xiàn)階段估算出的城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)雖能夠在一定程度上反映該區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，但是由于城市自身生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性和評(píng)估體系的有限性，導(dǎo)致評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性無法得到有效驗(yàn)證。單純理論的城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估結(jié)果的操作性有待考量，研究結(jié)果與優(yōu)化政策實(shí)施之間的銜接一直不夠順暢。因此，完善城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估和驗(yàn)證方法，精準(zhǔn)研究城市景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的耦合關(guān)系，對(duì)城市未來空間規(guī)劃設(shè)計(jì)及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)優(yōu)化策略的實(shí)施有著重要意義。

5.5 長(zhǎng)時(shí)序連續(xù)性的生態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是后續(xù)生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值精確量化的重要依據(jù)

長(zhǎng)時(shí)序連續(xù)性生態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的缺少，導(dǎo)致當(dāng)下城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量化以及時(shí)空動(dòng)態(tài)變化的相關(guān)研究仍停滯在以短時(shí)序且不連續(xù)的景觀格局?jǐn)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)的層面上，其分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和精度仍有較大提升空間。長(zhǎng)時(shí)序連續(xù)性生態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是后續(xù)生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值精確量化的重要依據(jù)。應(yīng)針對(duì)城市不同生態(tài)系統(tǒng)類型，通過各種途徑設(shè)置固定監(jiān)測(cè)樣地和監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，定期對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多種功能數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查，積累長(zhǎng)時(shí)序格局、結(jié)構(gòu)、過程、功能相關(guān)數(shù)據(jù)，為未來生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能量化和時(shí)空動(dòng)態(tài)的分析提供高時(shí)空精度數(shù)據(jù)。