全 文 ：第 35卷 第 2期 生 态 科 学 35(2): 8188
2016 年 3 月 Ecological Science Mar. 2016

收稿日期: 2015-10-09;; 修订日期: 2015-11-02
基金项目: 国家自然科学基金(41401206); 河南农业大学博士科研启动项目(30600407); 高速公路高效节约绿景观构建关键技术研究(2013J49); 高速公
路景观的稳定性和可持续性研究(2014Z06)
作者简介: 段彦博(1992—), 女, 硕士研究生, 主要从事风景园林规划与设计, 835269656@qq.com
*通信作者: 田国行(1964—), 男, 博士, 教授, 主要从事风景园林规划设计与城市绿地资源建设与管控, tgh-6408@163.com

段彦博, 雷雅凯, 吴宝军, 等. 郑州市绿地系统生态服务价值评价及动态研究[J]. 生态科学, 2016, 35(2): 8188.
DUAN Yanbo, LEI Yakai, WU Baojun, et al. Evaluation and dynamic study on the ecological service value for urban green space
system in Zhengzhou[J]. Ecological Science, 2016, 35(2): 8188.

郑州市绿地系统生态服务价值评价及动态研究
段彦博, 雷雅凯, 吴宝军, 彭丹丹, 田国行*
河南农业大学林学院, 郑州 450002

【摘要】 运用生态服务价值指数的概念及相关理论和依据 2003—2013 年郑州市绿地面积动态变化结果, 选择水源涵
养、固碳、释氧、吸收 SO2、吸收 NOX、减噪、滞尘、降低温度 8 个生态指标创建郑州市绿地系统生态服务价值评价
体系, 并且应用全排列多边形图示指标法分析 2003—2013 郑州市城市绿地系统生态服务功能。结果表明: 在 2003—
2013 年间郑州市绿地系统生态服务总价值由 246.77×106 元增至 554.27×106 元, 每项生态系统服务价值历年均值排
列次序为: 水源涵养>释氧>减噪>固碳>降低温度>滞尘>吸收 NOX>吸收 SO2。郑州市城市绿地系统生态服务价值各单
项分指数呈逐年上升趋势, 其中固碳价值分指数、水源涵养价值分指数、吸收 SO2 价值分指数与同年其他各单项分指
数相比数值较大。11 年间郑州市绿地系统生态服务价值综合指数分别为 0、0.002、0.112、0.168、0.246、0.315、0.415、
0.479、0.647、0.756、0.811, 生态服务功能逐步改善。通过对郑州市城市绿地生态服务价值评估, 以期为今后生态补
偿机制的建立和规划管理等提供理论和数据支撑。

关键词：城市绿地系统; 生态服务功能价值评估; 全排列多边形图示指标法; 郑州
doi:10.14108/j.cnki.1008-8873.2016.02.013 中图分类号：TU 986 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2016)02-081-08
Evaluation and dynamic study on the ecological service value for urban green
space system in Zhengzhou
DUAN Yanbo, LEI Yakai, WU Baojun, PENG Dandan, TIAN Guohang*
College of Forestry, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China
Abstract: Based on the analysis of the dynamic changes of urban green area in Zhengzhou from 2003 to 2013, and the concept
of ecological services value index (ESEI), eight ecological indicators including water conservation, carbon sequestration,
oxygen releasing, SO2 absorption, NOX absorption, noise reduction, dust detention, and temperature reduction were selected to
construct the ecological services value of Zhengzhou urban green space system. The method of entire-array-polygon diagram
index was used to analyze the ESEI of urban green space system from 2003 to 2013. The results showed that the total ecological
services value of urban green space system in Zhengzhou had increased from 246.77×106 yuan RMB (2003) to 554.27×106
yuan RMB (2013). Average ecosystem services values were arranged as follows: water conservation>oxygen releasing>noise
reduction>carbon sequestration>temperature reduction>dust detention>NOX absorption>SO2 absorption. Each individual index
of the ecological services value of urban green space system increased year by year, of which the index of water conservation,
carbon sequestration and SO2 absorption were higher than other individual index in the same year. The ecological services were
improved and the ESEI of ecological services values were 0, 0.002, 0.112, 0.168, 0.246, 0.315, 0.415, 0.479, 0.647, 0.756, and
0.811 during eleven years. The assessment of the ecological services value of urban green area in Zhengzhou will provide
theoretical and data support for the establishment of ecological compensation mechanism and planning management.
Key words: urban green space system; assessment of ecological service value; entire-array-polygon diagram index method; Zhengzhou
82 生 态 科 学 35 卷

1 前言
城市的快速发展使大气污染、能源危机、资源
短缺、洪涝灾害、用地紧张以及交通拥堵等城市问
题应运而生。这些问题加剧了城市环境负荷, 使部
分城市生态系统服务功能下降甚至丧失 [1–3] 。城市
生态环境恶化带来的一系列问题使人们更清晰的认
识到绿地生态系统在促进城市生态系统健康发展、
优化城市生态系统的结构与功能中的作用, 对维护
良好环境有着举足轻重的地位。城市绿地在改进城
市空气质量、维护城市生态系统均衡、保障人体健
康发挥多重效用[4]。因此对城市绿地生态系统服务
价值定量化评估能为城市规划、生态城市建设以及
未来生态补偿机制建立和规划管理等提供理论和数
据的支持。正确评估城市绿地生态服务价值关乎一
个城市能否真正实现可持续发展[5]。
生态系统服务价值评价是当今生态学和经济学
两学科交叉研讨内容有着较多关注,也是存在较多
争议的范畴[6]。早在 20 世纪 70 年代就在国际上已
经开展了生态服务的研究, 1970 年, SCEP (Study of
critical environmental problems)在《人类对全球环境
的影响》一书中初次讨论生态系统服务功能并列
出了服务功能的具体内容。1977 年 , 韦斯特曼
(Westman)在《科学》上发表文章中提出了“自然服
务”的概念及其价值评估的问题[7]。生态系统服务
功能的概念至此日渐清晰, 之后 Daily 提出生态系
统与生物交互效用构成的能够维系和不断供给人们
生活的物质保障和过程就是生态系统服务, 并将生
态系统服务功能归类为空气和水体净化、废物分解、
调节干旱和洪水、土壤的更新等 15 种类型 [8]。
Costanza 在《Nature》上发表的“The value of the
worlds ecosystem services and natural capital Nature”
开创了生态服务价值研究的里程碑, 提出人们直接
或间接的从生态功能中获得利益, 以货币的形式进
行了全球尺度的价值评价[9]。对此类研究的评价已
经展开了大量实践并有迅猛发展的趋势, 目前国外
对全球以及区域尺度生态系统服务价值的研究主要
集中于四个部分: 流域尺度生态系统服务价值的研
究, 单个生态系统服务价值的研究, 物种和生物多
样性保护价值的研究。
国内的生态系统服务价值评价相关研究起步晚
于国外, 1980 年前后随着国外相关概念及价值理论、
评价方法等的引进开始了生态系统服务的相关研
究。1984 年, 马世骏创建了能够衡量评价自然系统、
经济系统、生态系统三大综合体系的评估指标[10]。
目前人们主要进行以下几个领域的探究: (1)不同类
型区域生态系统服务功能的价值评估。基于 RS 和
GIS 技术对青海湖[11]、赣江上游流域[12]进行的生态
价值评估, 对北京市平谷区[13]、成渝经济区[14]、重
庆市[15]等行政区域的生态服务价值的评估。(2)不同
类型生态系统服务功能的价值评估。包括对森林生
态系统、陆地生态系统、草地生态系统、海洋生态
系统、湿地生态系统、农田生态系统的评估。(3)生
态系统服务功能的价值评估方法的比较。主要分为
直接市场、替代市场、模拟市场等三种较为常用的
评价方法。(4)城市生态系统及城市森林、河流、湿
地、绿地等子系统的生态服务价值的评价, 生态系
统的价值与 LUCC 及驱动机制也是研究的焦点。张
绪良[16]、李想[17]、武文婷[18]依据不同的生态评估体
系分别对青岛市、杭州市、大连市的城市绿地生态
系统服务功能的价值进行评估, 指导城市规划以及
相关建设并为城市的绿地布局及结构优化提供理论
支持。虽然国内外针对生态系统服务价值评估已经
进行了大量研究, 但是基于生态系统效能和服务存
在时间和空间的变化, 对生态系统服务价值认知的
多重性, 以及缺乏统一完善的评估方法、评价理论、
指标体系, 使评价得出的结论存在较大的差异, 可
比性较差, 而且目前对城市绿地等城市子系统研究
不够全面深入。全排列多边形图示指标法可以同时
反映城市绿地系统单项生态服务功能以及综合生态
服务功能, 减少了研究者主观判断权重系数的干扰,
本文采用此方法对 2003—2013 年研究区域城市绿
地系统的服务价值进行评估并分析动态变化结果,
探究城市绿地各项生态服务功能对生态系统的贡献
大小, 进一步深入了解绿地生态系统, 以期通过对
近 11 年的服务价值各项指标的计算分析, 为今后定
量化研究和绿地系统格局优化提供参考。
2 研究概况与研究方法
2.1 研究区概况
郑州位于东经 11242—11414, 北纬 3416—
3458, 地处中原腹地, 北临黄河, 西依嵩山, 南部
有始祖文化发源地, 东为黄淮大平原, 山水相依,
自然文化资源丰富, 河流水系众多; 有“九州之中,
2 期 段彦博, 等. 郑州市绿地系统生态服务价值评价及动态研究 83


图 1 研究区区位图
Fig. 1 Research area bitmap
十省通衢”之称; 郑州市域总面积为 7446.2 km2, 包
括 6 区 5 市 1 县: 金水区、二七区、中原区、管城
区、惠济区、上街区, 郑东新区、中牟县、巩义市、
登封市、荥阳市、新密市、新郑市。
2.2 生态服务价值评估指标体系
综合考虑郑州市特有的气候、生态环境、社会
经济条件等地域特点, 借鉴国内外其它城市绿地生
态服务价值评价指标体系[16–22], 主要对水源涵养服
务效能、固碳释氧服务效能、净化大气环境服务效
能、调节小气候等服务效能进行评估, 确定水源涵
养、固碳、释氧、吸收 SO2 、吸收 NOX、滞尘、降
低噪音、降低温度等 8 个评价指标为本研究的生态
服务价值评估体系。
运用生态服务价值指数的概念表示绿地对生态
系统贡献能力大小, 假设水源涵养、固碳、释氧、
吸收 SO2、吸收 NOX、滞尘、降低噪音、降低温度
等 8 个指标为生态服务价值分指数, 通过计算可以
得到 2003—2013 年绿地系统生态服务价值的综合
指标进而评估近 10 年进程中绿地系统生态服务功
能的水准[21–24] 。
2.3 生态服务价值指数的计算与评价方法
2.3.1 实际生态服务价值的计算
(1) 水源涵养的实际价值
郑州市城市绿地年水源涵养价值计算公式:
 w wX S P E C F     (1)
式中 XW 表示城市绿地的水源涵养服务实际价值, S
表示绿地面积(hm2), P 为降水量(mm·a1), E 为城市
绿地蒸散量(mm·a1), C 为地表径流量(mm·a1), FW
为水库工程单位库容造价, 取 6.1107 yuan·m3。这
里采用温带落叶阔叶林的地表径流系数 1.12%, 蒸
散系数为 58.9%, P 为郑州市年降水量[16–20]。
(2) 固碳的实际价值
采用国际上通用的碳税法计算城市绿地固碳价
值[25], 计算公式:
1.63C CX S T R B    碳 年 (2)
式中 XC 表示城市绿地固碳服务实际价值, S 表示绿
地面积( hm2), TC表示碳税率, 150 $ /t C, R 碳表示CO2
中碳的含量; B 年为单位面积绿地净生产力 t/(hm2·a1)。
由于碳税率随兑换美元汇率的浮动而变化, 将兑换
后碳税率的数据进行统计整理。借鉴 2008 年中华人
民共和国林业行业规范, CO2 中碳的含量为 27.27%,
即 R 碳为 27.27%。郑州市和北京市同于属温带大陆
性季风气候, 且地理位置相近, 本文参考 2010 北京
地区植被净生产力 13.48 t/(hm2·a1)作为郑州市的单
位面积绿地净生产力[26]。
(3) 释氧的实际价值
采用工业制氧影子价格法计算郑州市城市绿地
释氧价值, 计算公式:
1.19O OX S P B    年 (3)
式中 XO 表示城市绿地的释氧服务实际价值, S 表示
城市绿地面积(hm2), PO为中国近年来平均工业制氧
价格(700 yuan·t–1), B 年为 13.48 t/(hm2·a–1)[16–20]。
(4) 收 SO2 的 服务实际价值
城市绿地吸收 SO2 服务价值计算公式:
S S SX S Q F   (4)
式中XS表示城市绿地吸收SO2服务实际价值, S表示
84 生 态 科 学 35 卷

城市绿地面积(hm2), QS 为单位面积绿地年吸收 SO2
量 t/(hm2·a1), FS 为 SO2 治理费用(yuan·t1)。本文取
阔叶林对 SO2 的吸收能力为 88.65 Kg/(hm2·a1), FS
为 SO2 治理费用为 1200 yuan·t1 [16–20]。
(5) 吸收 NOX的实际价值
城市绿地吸收 NOX服务价值计算公式:
N N NX S Q F   (5)
式中 XN 表示吸收大气环境中氮氧化物的服务实际
价值(yuan·a1), S表示城市绿地面积(hm2), QN单位面
积绿地的年吸收 NOX量 t/(hm2·a1), FN为 NOX治理费
用(yuan·t1)。本文参照相关研究中阔叶树林对 NOX的
年吸收能力 0.38 t·hm2, FN取值为 630 yuan·t1 [16–20]。
(6) 滞尘的实际价值
城市绿地滞尘服务价值计算公式:
D D DX S Q F   (6)
式中 XD 表示城市绿地滞尘的服务实际价值(yuan·a1),
S 表示城市绿地面积(hm2), QD为单位面积绿地年滞
尘数量 t/(hm2·a1), FD为降尘清理费用(yuan·t1)。本
文取阔叶树滞尘能力平均为 10.11 t/(hm2·a1), FD为
工业削减粉尘费用 170 yuan·t1[16–20]。
(7) 降低噪音的实际价值
本文采用城市绿地面积折算为城市隔音墙的计
算方法, 计算公式:
/ 40N NX S K  (7)
式中 XN 表示城市绿地降低吸收噪音服务实际价值
(yuan·a1), S 表示城市绿地面积(hm2), 根据研究 1 km
长的城市隔音墙的隔音减噪作用相当于 1 km 长 40 m
宽的城市绿化用地的隔音减噪作用, 将城市绿地面
积折算为城市隔音墙, KN取 400000 yuan·km1[16–20]。
(8) 降低温度的实际价值
城市绿地降低温度服务价值计算公式:
60.278 10T T T TX S Q D F      (8)
式中 XT 表示城市绿地降低温度服务实际价值(yuan·a1),
S 表示城市绿地面积(hm2), QT 表示城市绿地夏季每
天的蒸腾吸收热量 J/(hm2·d1), DT为城市绿地的夏季
的降温天数(d·a1), FT为电价(yuan·度1)。QT取 4.59×
108 J/ (hm2·d1), 按每年使用空调 60 d 计, FT取 2003—
2013 郑州市电价的平均值 0.5 yuan[27]。
2.3.2 生态服务价值分指数及综合指数计算
本文采用全排列多边形图示指标法对城市绿地生
态系统进行评价, 该方法可同时反映单项指标与综合
指标, 既有直观图形又有数值解释, 只要确定有关的
最大值、最小值、临界值不需要考虑专家主观确定的
权重系数大小。其基本原理为, 设共有 n 个指标(标准
化后的值), 以生态服务功能价值分指数及综合指数指
标的最大极值作为半径构建一个中心的正 n 边形, 各
个指标相连接形成一个不规则中心 n 边形[23]。
对各项生态服务价值分指数进行计算时采用如
下标准化函数:
( )( )
( 2 ) ) 2
Ui Li Xi TiSi
Ui Li Ti Xi Ui Li Ti UiLi
      （ (9)
式中, Si 为某项生态服务价值标准化分指数, Xi 为某
年该项生态服务实际价值(元), Ui 和 Li 分别为该项
生态服务实际价值的最大值和最小值(元), Ti 为临界
值可依据评价对象相关指标的均值确定。利用 n 个
指标可以画出一个中心正 n 边形, n 边形的中心点为
Si=-1 时的值, 顶点为 Si=1 时的值, 所在区间为[-1,
+1], 各指标标准化的值为中心点到顶点的线段 ,
Si=0 构成的多边形为指标的临界线[24]。
采用以下公式计算 2003—2013 年研究区城市
绿地系统服务价值的综合指数:

,
( 1)( 1) / 2 1)
i j
i j
C Si Sj n n

    （ (10)
式中, Si 和 Sj 分别为第和 i 第 j 个生态服务价值分项
指标, C 为某年绿地生态服务价值综合指标, 依据生
态服务价值综合指标结合各个单项指标全方位评估
城市绿地系统生态服务功能[24]。
2.3.3 相关性分析
相关分析可以定量描述两个变量之间的线性相
关程度, 明确两个变量之间的相关方向。本文采用
Pearson 简单相关系数[28], 以郑州市 2003—2013 年
绿地系统生态服务价值、GDP 为变量, 定量描述城
市绿地系统服务价值与城市经济水平之间的相关关
系, 其计算公式为:
1
2 2
1 1
( )( )
( ) ( )
n
i
ixy
n n
i i
i i
x x y y
R
x x y y


 


 

 
(11)
式中: xyR 为相关系数; n 为样本数; ix 、 iy 分别是 x 、
y 的第 i 个值; x 、 y 分别是 x 、 y 的平均值。
3 结果与分析
3.1 郑州市城市绿地系统动态变化
2003—2013 年郑州市城市绿地总面积由 4263 hm2
2 期 段彦博, 等. 郑州市绿地系统生态服务价值评价及动态研究 85

增加到 13444 hm2, 公共绿地由 1631 hm2 增加到
3895 hm2, 人均公共绿地面积由 6.8 m2增加到 12.0 m2,
城市建成区绿化面积由 5512 hm2 增加到 14540 hm2,
城市建成区绿化覆盖率由 32.4%增加到 38.0%。城市
绿地建设更关注市民的休闲娱乐、健身康体等服务
功能, 公园数量虽由 133 个减至 68 个但是面积由
835 hm2 增加到 2082 hm2(见表 1)。城市园林绿地面
积、建成区绿化覆盖面积从 2003—2013 呈现快速增
长的变化趋势, 年增长率分别为 12.17%、10.19%,
而公共绿地面积的增长趋势相对缓慢, 年增长率为
9.10%。(见图 2)
3.2 郑州市城市绿地系统生态服务实际价值
根据公式(1)—(8)计算出 2003—2013 年绿地系
统生态服务实际价值 Xi(见表 2)。在 2003—2013 年
11 年间郑州市不断加强城市绿地建设, 城市绿地服
务功能的总价值增加了 3.08 亿元 , 年增长率为
8.42%, 远低于郑州市 GDP 的年增长率 18.86%。为
进一步揭示研究区绿地系统生态服务价值与郑州市
经济水平变化之间的关系, 本文以 2003—2013 年研
究区绿地系统生态服务价值和 GDP 为变量, 采用
Pearson 简单相关系数, 衡量两者关系。结果表示近
10 年绿地系统服务价值与 GDP 在 0.01 水平上显著
相关, 相关系数为 0.87, 表明郑州市经济水平提高
的同时绿地系统生态服务价值也在不断升高, 绿地
系统生态服务功能逐步完善。在郑州市城市绿地生
态系统的服务功能价值构成中, 历年平均价值大小
排序为: 水源涵养、释氧、减噪、固碳、降低温度、
滞尘、吸收 NOX、吸收 SO2。

表 1 2003—2013 年郑州市城市绿地动态特征
Tab. 1 Dynamic characteristics of urban green space in Zhengzhou from 2003—2013
年份 绿地总面积/hm2 公共绿地面/hm2 人均公共绿地面积/m2 公园数量 公园面积/hm2 建成区绿化 覆盖面积/hm2
建成区绿化
覆盖率/%
2003 4263 1631 6.80 133 835 5512 32.40
2004 4786 1817 7.27 133 884 6312 33.63
2005 7567 2043 8.00 47 1342 9144 34.90
2006 8298 2263 8.66 52 1372 9904 35.12
2007 9287 2487 9.23 58 1502 10836 33.79
2008 9840 2559 9.30 59 1623 11196 34.10
2009 10299 2772 9.70 59 1685 11628 34.50
2010 11033 3095 10.50 59 1730 11952 34.90
2011 11680 3344 10.80 59 1785 12458 35.10
2012 12778 3565 11.30 61 1893 13456 36.10
2013 13444 3895 12.00 68 2082 14540 38.00

图 2 2003—2013 年郑州市城市绿地面积动态变化
Fig. 2 Dynamic changes of urban green area in Zhengzhou from 2003—2013
86 生 态 科 学 35 卷

表 2 2003—2013 年郑州市城市绿地系统生态服务实际价值
Tab. 2 Ecological service value of Urban green space system in Zhengzhou from 2003-2013 ×106/元
年份 水源涵养 固碳 释氧 吸收 SO2 吸收 NOX 滞尘 减噪 降低温度 总价值 GDP 总价值占GDP 比重
2003 99.36 31.80 47.86 0.45 1.02 7.33 42.63 16.32 246.77 110230 0.22
2004 89.68 35.70 53.74 0.51 1.15 8.23 47.86 18.32 255.19 137790 0.19
2005 134.77 55.77 84.97 0.80 1.81 13.00 75.67 28.97 395.76 166060 0.24
2006 140.49 58.91 93.17 0.88 1.99 14.26 82.98 31.77 424.45 201350 0.21
2007 135.22 62.60 104.28 0.99 2.22 15.96 92.87 35.55 449.69 248670 0.18
2008 158.18 61.02 110.49 1.05 2.36 16.91 98.40 37.67 486.08 300400 0.16
2009 191.98 62.94 115.64 1.10 2.47 17.70 102.99 39.43 534.25 330850 0.16
2010 161.73 67.03 123.88 1.17 2.64 18.96 110.33 42.23 527.97 404090 0.13
2011 201.74 69.28 131.15 1.24 2.80 20.07 116.80 44.71 587.79 497980 0.11
2012 155.77 71.20 143.48 1.36 3.06 21.96 127.78 48.91 573.52 554980 0.10
2013 115.94 73.71 150.96 1.43 3.22 23.11 134.44 51.46 554.27 620180 0.09

3.3 郑州市城市绿地系统生态服务价值的分指数
以及综合指数
将 2003—2013 年绿地系统生态服务实际价
值 Xi 按照公式(9)对其进行数据标准化处理, 得
到生态服务功能价值各分项指数 Si, 结果见图 3。
图中分指数绝对值的大小代表该项生态服务功能
单项价值距离平均值的远近 , 分指数值越高 , 生
态服务功能越健全。利用公式(10)分别计算得到
2003—2013 年城市绿地系统生态服务实际价值
的综合指数。

图 3 2003—2013 年绿地生态系统服务价值各分项指数
Fig. 3 Each individual index of the ecological service value of Urban green space system from 2003-2013
2 期 段彦博, 等. 郑州市绿地系统生态服务价值评价及动态研究 87

2003 年水源涵养价值的分指数为同年各个单项
分指数中最大, 表明郑州市绿地系统的水源涵养功
能对本年生态服务价值贡献作用最显著; 2004 年固
碳价值分指数远大于其他生态服务类型, 水源涵养
价值分指数为同年各单项分指数最小, 反映出该年
绿地系统固碳功能对提高生态系统服务价值最为明
显, 而水源涵养功能作用最弱; 2005 年水源涵养价
值分指数、固碳价值分指数较大, 吸收 NOX 价值分
指数、滞尘价值分指数较小, 说明从单项生态服务
类型来看水源涵养、固碳功能提供了当年较多的生
态服务价值, 吸收 NOX、滞尘功能与之相反(见图
3a)。2006 年固碳价值分指数、水源涵养价值分指数、
吸收 SO2 价值分指数较大, 固碳、水源涵养、吸收
SO2 所提供的生态服务价值高于其他类型生态服务
功能; 2007 年固碳和吸收 SO2 价值分指数比同期各
项指标偏大, 水源涵养价值分指数最小, 固碳、吸收
SO2 功能对提高当年生态系统服务价值最为明显,
而水源涵养功能作用最弱; 2008 年水源涵养价值分
指数、吸收 SO2 价值分指数较大, 这两项生态服务
功能对生态服务价值的提高有着较大的贡献(见图
3b)。2009 年水源涵养和吸收 SO2 价值分指数比同期
各项指标偏大, 表明 2009 年的水源涵养和吸收 SO2
功能对绿地生态系统的改善具有较高的贡献率 ;
2010与 2012年情况相同, 固碳和吸收 SO2价值分指
数比同期各项指标偏大, 水源涵养价值分指数最小
而 2011 年水源涵养价值分指数、固碳价值分指数较
大, 说明 2010 和 2012 年绿地系统固碳、吸收 SO2
功能对提高生态系统服务价值发挥较为显著的作用,
而水源涵养功能作用最弱, 而 2011 年水源涵养、固
碳功能发挥作用明显(见图 3c)。2013 年水源涵养分
指数为同年各项分指数最低, 达到 11 年来另一个低
峰值(见图 3d), 该年的水源涵养功能对提高生态服
务价值作用微小。总体上看 2003—2013 年绿地系统
生态服务价值的 8 个分指数整体呈增加趋势, 水源
涵养价值分指数、固碳价值分指数、吸收 SO2价值
分指数与同年其他各项分指数相比较大, 但是水源
涵养价值分指数近 11 年来波动较大, 2003—2013 年
的水源涵养生态服务价值分指分别为–0.82、–1、
–0.17、–0.06、–0.15、0.25、0.83、0.31、1、0.21、
–0.51。与历年来的生态服务功能相比, 2013 年绿地
系统生态服务价值各项价值分指数几乎达到最大,
2013 年的绿地系统生态服务能力得到改善。
参照国内外综合指数分级方法, 2003—2013 年
郑州市绿地系统生态服务功能价值综合指数(ESEI)
发生了变化(见图 4)。2003—2013 年郑州市绿地系统
生态服务功能价值综合指数分别为 0、0.002、0.112、
0.168、0.246、0.315、0.415、0.479、0.647、0.756、
0.811。通过近 10 年来绿地系统的规划, 使郑州市绿
地系统生态服务价值综合指数总体呈上升趋势。随
着城市化进程的加速, 城市绿地面积在土地利用类
型中的比例逐年减小, 已经无法单一的从增加绿地
面积来优化绿地系统, 应该从绿地的结构和布局着
手改善绿地功能退化现象。
4 结论与讨论
在 2003—2013 年间郑州市绿地生态服务总价
值由 246.77×106 元增至 554.27×106 元, 增加了 3.08
亿元, 年增长率为 8.42%, 但单位面积城市绿地生
态服务功能价值由 5.40×104 元/hm2·a1 减至 4.74×
104 元/hm2·a1, 这是由于随着城市的发展, 虽然绿
地面积逐年增长但是城市面积也在不断增加。在郑
州市城市绿地生态系统的服务功能价值构成中, 历
年平均价值大小排序为: 水源涵养、释氧、减噪、固
碳、降低温度、滞尘、吸收 NOX、吸收 SO2。2003—
2013 城市绿地生态服务价值各单项分指数呈现逐年
递增态势, 其中水源涵养价值分指数、固碳价值分
指数、吸收 SO2 价值分指数与同年其他各项分指数
相比较大, 表明水源涵养、固碳、吸收 SO2 的服务功

图 4 2003—2013 年绿地生态服务价值综合指数
Fig. 4 The ESEI of ecological service values from 2003-2013
88 生 态 科 学 35 卷

能在历年来城市绿地生态系统服务功能中起到了不
容忽视的显著作用。但是水源涵养价值分指数近 11
年来波动较大, 这是由于水源涵养价值分指数主要
受降雨量的影响, 随降雨量的升高水源涵养价值分
指数增大。城市绿地生态服务功能价值综合指数呈
上升趋势, 环境质量逐步提升的同时绿地服务功能
水平也在逐步完善。随着对绿地系统建设力度的加
强, 近 10 年来郑州市绿地系统生态服务价值综合指
数总体呈上升趋势。
乔木、灌木、草地以及常绿阔叶树种、落叶阔
叶树种、针叶树种等不同树种类型以及不同的配置
方式会在制造有机物、净化大气等方面上存在差异,
应该对不同的绿地结构和类型, 按照不同的净初级
生产力指标、吸收有害气体指标和滞尘指标进行相
应服务价值的评估[16–24]。但本文由于数据获取的限
制没有将不同类型与结构的绿地分别进行生态服务
价值的计算。因此今后应结合遥感和 GIS 技术, 分
析不同植被类型下的绿地分布格局, 计算城市绿地
系统服务价值提高评估精度[20]。
11 年间郑州市绿地系统生态服务价值一直呈现
增长的趋势, 但是生态服务价值的年增长率远远低
于 GDP 的年增长率, 现有的城市绿地系统还远不能
满足人们的需求。这是由于城市绿地系统规划建设
以及结构的不合理、市场机制导致土地利用的不合
理等原因影响了城市绿地价值的发挥。应完善政策
法律保障绿地系统的科学性与权威性、创建生态效
益补偿体制、加强管理提高技术、合理布局绿色空
间、优化绿地结构以提高绿地系统价值。今后应通
过研究不同类别绿地生态服务价值, 建立最优绿地
格局模型, 指导城市绿地系统规划与建立最终实现
城市可持续发展。
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