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生态系统净化空气服务研究进展

张欣 尤春赫 李诗菁 田美荣 冯朝阳 张璐

张欣,尤春赫,李诗菁,等.生态系统净化空气服务研究进展[J].环境工程技术学报,2022,12(1):232-239 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210168
引用本文: 张欣,尤春赫,李诗菁,等.生态系统净化空气服务研究进展[J].环境工程技术学报,2022,12(1):232-239 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210168
ZHANG X,YOU C H,LI S J,et al.Research progress of ecosystem air purification service[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2022,12(1):232-239 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210168
Citation: ZHANG X,YOU C H,LI S J,et al.Research progress of ecosystem air purification service[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2022,12(1):232-239 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210168

生态系统净化空气服务研究进展

doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210168
基金项目: 国家重点研发计划项目(2018YFC0506905)
详细信息
    作者简介:

    张欣(1996—),女,硕士研究生,主要研究方向为区域生态学,13127083066@163.com

    通讯作者:

    张璐(1988—),女,助理研究员,博士,主要从事城市林业、生态系统服务研究, 837483159@qq.com

  • 中图分类号: X171.4

Research progress of ecosystem air purification service

  • 摘要: 生态系统服务对人类福祉和区域可持续发展具有不可替代性,净化空气是生态系统服务主要类型之一,对于人居质量改善和区域生态文明建设具有重要意义。对生态系统净化空气服务及其量化研究成果进行归纳整理,阐述了生态系统净化空气服务的来源、概念及内涵,归纳总结了市场理论法和生态模型法估算净化空气服务的优缺点,梳理了国内外相关研究实践与进展。针对净化空气服务研究理论体系不完善、时空动态研究方法较少、生态系统类型较单一和尺度整合研究成果不足等问题,提出未来应强化生态系统净化空气服务理论基础针对性,重视研究方法动态化和精准化,加强多尺度融合和生态系统类型多样性。

     

  • 表  1  净化空气服务价值评估方法

    Table  1.   Evaluation methods for the value of air purification services

    方法类型 具体方法 概念 优点 缺点
    直接市场
    估算法
    市场价值法[18, 24] 使用市场价格充当货币价值的一种近似值指标,估计净化空气服务价值,以其在交易和转让中形成的
    价格估算
    明确反映个人消费者偏好和真实支付意愿,结果较为客观 供应水平难以衡量,忽略间接效益,难以准确计算净化空气服务新增价值量
    替代市场
    估算法
    影子工程法[19] 使用技术手段获得净化空气服务以相同效用所需的生产费用为依据,间接地估算价值量,我国学者使用较多 将不可量化的问题转化为可量化的问题,简化了估价过程 影子工程法只是对净化空气服务的近似代替,评估结果存在一定的偏差
    替代消费法[15] 根据现有的可用替代品的成本估计净化空气服务的经济价值 可以根据替代品成本评价不具有市场性的服务 净化空气服务可替代的产品少,准确计量难度大
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    表  2  净化空气服务价值评估生态模型的比较

    Table  2.   Comparison of ecological models for evaluating the value of air purification services

    模型名称 研发机构 用途 所需数据 模型优缺点
    CITYgreen[39, 41-42] 美国林务局 城市绿色空间的规划管理、净化效益计算和动态变化的模拟预测 研究区域不同年份已分类的遥感影像,选择适宜分辨率的航片,土地利用现状矢量图、行政区划矢量图 优点为基于地理信息系统,用于城市森林结构分析与净化空气效益评价,可视化表达研究结果;缺点为对遥感图像要求比较高,影像要预先分类
    i-Tree[43-45] 美国林务局 城市和农村林业分析和效益评估工具 样地数据、气象数据、空气污染浓度数据、各树种对空气质量的影响排序数据、大气边界层高度等 优点为可针对不同树种设定具体参数信息,估算物种丰富度和多样性,评估结果准确度高;缺点为分析结果需提交美国林务局审核,比较被动,耗时较久
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  • [1] DAILY G C. Nature’s services: societal dependence on natural ecosystems[M]. Washington DC: Island Press, 1997.
    [2] COSTANZA R, D'ARGE R, de GROOT R, et al. The value of the world's ecosystem services and natural capital[J]. Ecological Economics,1998,25(1):3-15. doi: 10.1016/S0921-8009(98)00020-2
    [3] WALLACE K J. Classification of ecosystem services: problems and solutions[J]. Biological Conservation,2007,139(3/4):235-246.
    [4] BOYD J, BANZHAF S. What are ecosystem services: the need for standardized environmental accounting units[J]. Ecological Economics,2007,63(2/3):616-626.
    [5] FISHER B, KERRY T R. Ecosystem services: classification for valuation[J]. Biological Conservation,2008,141(5):1167-1169. doi: 10.1016/j.biocon.2008.02.019
    [6] MILLENIUM ECOSYSTEM ASSESSMENT. Ecosystems and human well-being: synthesis[M]. Washington DC: Island Press , 2005.
    [7] IGAC计划大气气溶胶研究进展[J]. 地球科学进展, 1997, 12(5): 71-76.
    [8] 杜乐山, 李俊生, 刘高慧, 等.生态系统与生物多样性经济学(TEEB)研究进展[J]. 生物多样性,2016,24(6):686-693. doi: 10.17520/biods.2016033

    DU L S, LI J S, LIU G H, et al. Progress in the researches on the economics of ecosystems and biodiversity(TEEB)[J]. Biodiversity Science,2016,24(6):686-693. doi: 10.17520/biods.2016033
    [9] 侯元兆. 中国森林资源核算研究[M]. 北京: 中国林业出版社, 1995.
    [10] 孟祥江, 侯元兆.森林生态系统服务价值核算理论与评估方法研究进展[J]. 世界林业研究,2010,23(6):8-12.

    MENG X J, HOU Y Z. Research advance in valuation theory and assessment method of forest ecosystem services[J]. World Forestry Research,2010,23(6):8-12.
    [11] 欧阳志云, 王如松, 赵景柱.生态系统服务功能及其生态经济价值评价[J]. 应用生态学报,1999,10(5):635-640. doi: 10.3321/j.issn:1001-9332.1999.05.034

    OUYANG Z Y, WANG R S, ZHAO J Z. Ecosystem services and their economic valuation[J]. Chinese Journal of Applied Ecology,1999,10(5):635-640. doi: 10.3321/j.issn:1001-9332.1999.05.034
    [12] 谢高地, 鲁春霞, 成升魁.全球生态系统服务价值评估研究进展[J]. 资源科学,2001,23(6):5-9. doi: 10.3321/j.issn:1007-7588.2001.06.002

    XIE G D, LU C X, CHENG S K. Progress in evaluating the global ecosystem services[J]. Resources Science,2001,23(6):5-9. doi: 10.3321/j.issn:1007-7588.2001.06.002
    [13] 傅伯杰, 周国逸, 白永飞, 等.中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全[J]. 地球科学进展,2009,24(6):571-576. doi: 10.3321/j.issn:1001-8166.2009.06.001

    FU B J, ZHOU G Y, BAI Y F, et al. The main terrestrial ecosystem services and ecological security in China[J]. Advances in Earth Science,2009,24(6):571-576. doi: 10.3321/j.issn:1001-8166.2009.06.001
    [14] 肖寒, 欧阳志云, 赵景柱, 等.森林生态系统服务功能及其生态经济价值评估初探: 以海南岛尖峰岭热带森林为例[J]. 应用生态学报,2000,11(4):481-484. doi: 10.3321/j.issn:1001-9332.2000.04.001

    XIAO H, OUYANG Z Y, ZHAO J Z, et al. Forest ecosystem services and their ecological valuation:a case study of tropical forest in Jianfengling of Hainan island[J]. Chinese Journal of Applied Ecology,2000,11(4):481-484. doi: 10.3321/j.issn:1001-9332.2000.04.001
    [15] 吴钢, 肖寒, 赵景柱, 等.长白山森林生态系统服务功能[J]. 中国科学(C辑: 生命科学),2001,31(5):471-480.
    [16] 赵同谦, 欧阳志云, 郑华, 等.中国森林生态系统服务功能及其价值评价[J]. 自然资源学报,2004,19(4):480-491. doi: 10.3321/j.issn:1000-3037.2004.04.010

    ZHAO T Q, OUYANG Z Y, ZHENG H, et al. Forest ecosystem services and their valuation in China[J]. Journal of Natural Resources,2004,19(4):480-491. doi: 10.3321/j.issn:1000-3037.2004.04.010
    [17] 靳芳, 鲁绍伟, 余新晓, 等.中国森林生态系统服务功能及其价值评价[J]. 应用生态学报,2005,16(8):1531-1536. doi: 10.3321/j.issn:1001-9332.2005.08.029

    JIN F, LU S W, YU X X, et al. Forest ecosystem service and its evaluation in China[J]. Chinese Journal of Applied Ecology,2005,16(8):1531-1536. doi: 10.3321/j.issn:1001-9332.2005.08.029
    [18] 王景升, 李文华, 任青山, 等.西藏森林生态系统服务价值[J]. 自然资源学报,2007,22(5):831-841. doi: 10.3321/j.issn:1000-3037.2007.05.019

    WANG J S, LI W H, REN Q S, et al. The value of Tibet's forest ecosystem services[J]. Journal of Natural Resources,2007,22(5):831-841. doi: 10.3321/j.issn:1000-3037.2007.05.019
    [19] 胡海胜.庐山自然保护区森林生态系统服务价值评估[J]. 资源科学,2007,29(5):28-36. doi: 10.3321/j.issn:1007-7588.2007.05.005

    HU H S. Evaluation of the service value of the forest ecosystem in Lushan Mountain Nature Reserve[J]. Resources Science,2007,29(5):28-36. doi: 10.3321/j.issn:1007-7588.2007.05.005
    [20] 周月明. 天山北坡山地森林空气净化功能分析及生态价值评价[D]. 乌鲁木齐: 新疆大学, 2010.
    [21] 赵金龙, 王泺鑫, 韩海荣, 等.森林生态系统服务功能价值评估研究进展与趋势[J]. 生态学杂志,2013,32(8):2229-2237.

    ZHAO J L, WANG L X, HAN H R, et al. Research advances and trends in forest ecosystem services value evaluation[J]. Chinese Journal of Ecology,2013,32(8):2229-2237.
    [22] 李琼. 广州市城市森林生态服务功能研究[D]. 长沙: 中南林学院, 2005.
    [23] 李晓阁. 城市森林净化大气功能分析及评价[D]. 长沙: 中南林学院, 2005.
    [24] 柳云龙, 朱建青, 施振香, 等.上海城市绿地净化服务功能及其价值评估[J]. 中国人口·资源与环境,2009,19(5):28-32. doi: 10.3969/j.issn.1002-2104.2009.05.006

    LIU Y L, ZHU J Q, SHI Z X, et al. Purification services and their value assessment of city green space in Shanghai[J]. China Population,Resources and Environment,2009,19(5):28-32. doi: 10.3969/j.issn.1002-2104.2009.05.006
    [25] 张绪良, 徐宗军, 张朝晖, 等.青岛市城市绿地生态系统的环境净化服务价值[J]. 生态学报,2011,31(9):2576-2584.

    ZHANG X L, XU Z J, ZHANG Z H, et al. Environment purification service value of urban green space ecosystem in Qingdao City[J]. Acta Ecologica Sinica,2011,31(9):2576-2584.
    [26] 张文文, 孙宁骁, 韩玉洁.上海城市森林生态系统净化大气环境功能评估[J]. 中国城市林业,2018,16(4):17-21. doi: 10.3969/j.issn.1672-4925.2018.04.004

    ZHANG W W, SUN N X, HAN Y J. Assessment of atmospheric purification function of urban forest ecosystem in Shanghai[J]. Journal of Chinese Urban Forestry,2018,16(4):17-21. doi: 10.3969/j.issn.1672-4925.2018.04.004
    [27] 韩玉洁, 孙文, 张文文.基于分布式测算方法的上海城市森林生态系统服务功能评估[J]. 华东师范大学学报(自然科学版),2019(2):147-155.

    HAN Y J, SUN W, ZHANG W W. Evaluation of ecosystem services for urban forests in Shanghai based on a distribution measurement methodology[J]. Journal of East China Normal University (Natural Science),2019(2):147-155.
    [28] 赵正, 韩锋, 侯一蕾.基于Meta回归方法的中国城市森林生态系统服务功能价值再评估[J]. 长江流域资源与环境,2021,30(1):64-75.

    ZHAO Z, HAN F, HOU Y L. Revaluation of urban forest ecosystem services function in China: based on meta-regression analysis[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin,2021,30(1):64-75.
    [29] 刘尧, 张玉钧, 贾倩.生态系统服务价值评估方法研究[J]. 环境保护,2017,45(6):64-68.

    LIU Y, ZHANG Y J, JIA Q. Study on the methods of ecosystem services valuation[J]. Environmental Protection,2017,45(6):64-68.
    [30] 国家林业和草原局. 森林生态系统服务功能评估规范: GB/T 38582—2020[S]. 北京: 中国标准出版社, 2020.
    [31] 张三焕, 赵国柱, 田允哲, 等.长白山珲春林区森林资源资产生态环境价值的评估研究[J]. 延边大学学报(自然科学版),2001,27(2):126-134.

    ZHANG S H, ZHAO G Z, TIAN Y Z, et al. Study on value the ecological environment valuation of forestry resource: for case by Hunchun forestry in Changbai Mountain[J]. Journal of Yanbian University (Natural Science Edition),2001,27(2):126-134.
    [32] 王玉芹. 厦门城市森林生态系统服务功能及价值评价[D]. 福州: 福建农林大学, 2011.
    [33] 施晓清, 赵景柱, 吴钢, 等.生态系统的净化服务及其价值研究[J]. 应用生态学报,2001,12(6):908-912. doi: 10.3321/j.issn:1001-9332.2001.06.026

    SHI X Q, ZHAO J Z, WU G, et al. Purifying service of ecosystem and its value[J]. Chinese Journal of Applied Ecology,2001,12(6):908-912. doi: 10.3321/j.issn:1001-9332.2001.06.026
    [34] 康文星.森林生态系统服务功能价值评估方法研究综述[J]. 中南林学院学报,2005,25(6):128-131.

    KANG W X. Review of evaluation system on the value of forest ecosystems services[J]. Journal of Central South Forestry University,2005,25(6):128-131.
    [35] 李丽, 王心源, 骆磊, 等.生态系统服务价值评估方法综述[J]. 生态学杂志,2018,37(4):1233-1245.

    LI L, WANG X Y, LUO L, et al. A systematic review on the methods of ecosystem services value assessment[J]. Chinese Journal of Ecology,2018,37(4):1233-1245.
    [36] 刘玉龙, 马俊杰, 金学林, 等.生态系统服务功能价值评估方法综述[J]. 中国人口·资源与环境,2005,15(1):88-92. doi: 10.3969/j.issn.1002-2104.2005.01.020

    LIU Y L, MA J J, JIN X L, et al. Summary of assessment methods for valuation of ecosystem service function[J]. China Population, Resources and Environment,2005,15(1):88-92. doi: 10.3969/j.issn.1002-2104.2005.01.020
    [37] 张振明, 刘俊国.生态系统服务价值研究进展[J]. 环境科学学报,2011,31(9):1835-1842.

    ZHANG Z M, LIU J G. Progress in the valuation of ecosystem services[J]. Acta Scientiae Circumstantiae,2011,31(9):1835-1842.
    [38] 周晨, 李国平.生态系统服务价值评估方法研究综述: 兼论条件价值法理论进展[J]. 生态经济,2018,34(12):207-214.

    ZHOU C, LI G P. A review of evaluation methods of ecosystem services: also on the theoretical progress of contingent valuation method[J]. Ecological Economy,2018,34(12):207-214.
    [39] 陈莉, 李佩武, 李贵才, 等.应用CITYgreen模型评估深圳市绿地净化空气与固碳释氧效益[J]. 生态学报,2009,29(1):272-282. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2009.01.033

    CHEN L, LI P W, LI G C, et al. Application of CITYgreen model in air purification, carbon fixation and oxygen release by greenbelt system of Shenzhen City[J]. Acta Ecologica Sinica,2009,29(1):272-282. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2009.01.033
    [40] 邱雯婉, 张敏霞, 鲍沁星.i-Tree模型在城市森林景观绩效量化中的应用评析[J]. 浙江林业科技,2019,39(5):106-116.

    QIU W W, ZHANG M X, BAO Q X. Evaluation on application of i-Tree model in urban forest quantification[J]. Journal of Zhejiang Forestry Science and Technology,2019,39(5):106-116.
    [41] 郑中霖. 基于CITYgreen模型的城市森林生态效益评价研究[D]. 上海: 上海师范大学, 2006.
    [42] 李薇. CITYgreen软件在城市绿地生态效益评价中的应用 : 以奥林匹克森林公园规划方案为例[D]. 北京: 北京林业大学, 2007.
    [43] 马宁, 何兴元, 石险峰, 等.基于i-Tree模型的城市森林经济效益评估[J]. 生态学杂志,2011,30(4):810-817.

    MA N, HE X Y, SHI X F, et al. Assessment of urban forest economic benefits based on i-Tree model: research progress[J]. Chinese Journal of Ecology,2011,30(4):810-817.
    [44] 张玉阳, 周春玲, 董运斋, 等.基于i-Tree模型的青岛市南区行道树组成及生态效益分析[J]. 生态学杂志,2013,32(7):1739-1747.

    ZHANG Y Y, ZHOU C L, DONG Y Z, et al. Composition and ecological benefits of street trees in Shinan District of Qingdao City, Shandong Province based on i-Tree Model[J]. Chinese Journal of Ecology,2013,32(7):1739-1747.
    [45] 刘朋朋. 基于i-Tree模型杭州西湖景区行道树生态效益分析[D]. 杭州: 浙江农林大学, 2018.
    [46] 管东生, 刘秋海, 莫大伦.广州城市建成区绿地对大气二氧化硫的净化作用[J]. 中山大学学报(自然科学版),1999,38(2):110-114.

    GUAN D S, LIU Q H, MO D L. The role of Guangzhou urban vegetation in removing atmospheric sulfur[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,1999,38(2):110-114.
    [47] 鲁敏, 李英杰.部分园林植物对大气污染物吸收净化能力的研究[J]. 山东建筑工程学院学报,2002,17(2):45-49.

    LU M, LI Y J. Research on absorption and purgation ability to atmospheric pollutants of some garden plants[J]. Journal of Shandong Institute of Architecture and Engineering,2002,17(2):45-49.
    [48] 《中国生物多样性国情研究报告》编写组. 中国生物多样性国情研究报告[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 1998.
    [49] American Forests. CITYgreen: calculating the value of nature[M]. Washington DC: American Forests, 1999.
    [50] BRACK C L. Pollution mitigation and carbon sequestration by an urban forest[J]. Environmental Pollution,2002,116:S195-S200. doi: 10.1016/S0269-7491(01)00251-2
    [51] SOLECKI W D, ROSENZWEIG C, PARSHALL L, et al. Mitigation of the heat island effect in urban New Jersey[J]. Environmental Hazards,2005,6(1):39-49. doi: 10.1016/j.hazards.2004.12.002
    [52] NOWAK D J, CRANE D E, STEVENS J C. Air pollution removal by urban trees and shrubs in the United States[J]. Urban Forestry & Urban Greening,2006,4(3/4):115-123.
    [53] ESCOBEDO F J, WAGNER J E, NOWAK D J, et al. Analyzing the cost effectiveness of Santiago, Chile's policy of using urban forests to improve air quality[J]. Journal of Environmental Management,2008,86(1):148-157. doi: 10.1016/j.jenvman.2006.11.029
    [54] CURRIE B A, BASS B. Estimates of air pollution mitigation with green plants and green roofs using the UFORE model[J]. Urban Ecosystems,2008,11(4):409-422. doi: 10.1007/s11252-008-0054-y
    [55] SONG C, LEE W K, CHOI H A, et al. Spatial assessment of ecosystem functions and services for air purification of forests in South Korea[J]. Environmental Science & Policy,2016,63:27-34.
    [56] ZOULIA I, SANTAMOURIS M, DIMOUDI A. Monitoring the effect of urban green areas on the heat island in Athens[J]. Environmental Monitoring and Assessment,2008,156(1/2/3/4):275-292.
    [57] DUNN-JOHNSTON K A, KREUZWIESER J, HIRABAYASHI S, et al. Isoprene emission factors for subtropical street trees for regional air quality modeling[J]. Journal of Environmental Quality,2016,45(1):234-243. doi: 10.2134/jeq2015.01.0051
    [58] GUIDOLOTTI G, SALVIATO M, CALFAPIETRA C. Comparing estimates of EMEP MSC-W and UFORE models in air pollutant reduction by urban trees[J]. Environmental Science and Pollution Research,2016,23(19):19541-19550. doi: 10.1007/s11356-016-7135-x
    [59] JAYASOORIYA V M, NG A WM, MUTHUKUMARAN S, et al. Green infrastructure practices for improvement of urban air quality[J]. Urban For Urban Green,2017,21:34-47. ⊗ doi: 10.1016/j.ufug.2016.11.007
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