湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站

城市绿心（green heart）和绿带（green belt）在应对城市快速扩张带来环境问题方面具有十分重要作用，为居民提供多种生态系统服务，增进人类福祉。提升并维持城市绿心多功能性（multifunctionality）的关键需要明晰生态系统服务的数量与范围以及影响因素的复杂性和多样性。基于精细土地利用类型分布，尤其是森林类型分布，更精确的评估生态系统服务与多功能性，识别关键驱动因素，是城市绿心可持续景观管理和空间规划的前提和基础。

研究目标

（1）选择适合城市绿心生态系统服务指标，评估长株潭城市群绿心生态系统多功能性；

（2）识别长株潭城市群绿心多功能热点和冷点空间分布；

（3）明晰影响生态系统服务与多功能性的主要因子。

研究方法

基于样地实测数据，采用InVEST、CASA和大气干沉降等模型评估长株潭城市群绿心碳储量、产水量、城市洪水风险缓解、NPP、PM2.5清除率、粮食产量、城市热岛效应缓解和游憩服务等8个关键生态系统服务。通过均值法和阈值法量化绿心多功能性。采用冗余分析和混合线性模型从气候、地形、社会经济、林分特征中探究城市绿心区生态系统服务和多功能性主要影响因素。

主要结果

（1）各土地利用类型生态系统服务供给能力存在明显差异，森林在大多数生态系统服务中表现突出，且不同森林类型生态系统服务供给能力差异显著（图1）。

图1 不同土地利用类型生态系统服务相对供给能力

（2）多功能热点区主要集中在绿心中部，冷点区则集中在绿心西部沿河区域；不同森林类型之间多功能性存在显著差异（图2）。

图2 多功能性空间分布及各土地利用类型的平均多功能性供给能力

（3）树种丰富度和地形（坡度、海拔）是影响多功能性的主要因子，树种越丰富、海拔越高、坡度越陡峭，多功能性越高（图3）。

图3 城市绿心多功能性影响因素分析

主要结论

森林对城市绿心区生态系统服务和多功能性的贡献最大，且各森林类型之间差异显著。常绿阔叶林在NPP和缓解洪水风险方面的服务效果最好。混交林具有最大的碳储量和城市热岛效应缓解能力，针叶林在PM_2.5清除方面表现最好。多功能热点主要分布在树种丰富的山地森林中。由于树种丰富度和地形是影响城市多功能性的主要因素，本研究提出了一种适应性管理策略，即以保护现有森林为重点，促进森林恢复至顶极群落（常绿阔叶林），并通过适当的干预措施来增加树种丰富度。

湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站2022级博士研究生邓文文为第一作者，项文化教授为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、科技部和国家林业局会同森林生态站运行项目等的资助。