A review of methods for quantifying urban ecosystem services
1. 引言和研究背景
2. 研究目标和方法
2.1 系统综述的方法
作者为了尽可能全面地收集与“城市生态系统服务（Urban Ecosystem Services, UES）”相关的研究，使用了多个数据库进行检索，包括Web of Science、PubMed、Scopus以及中国知网（CNKI）。检索日期截至2023年12月31日，关键词为“城市”和“生态系统服务”（“Urban” AND “Ecosystem Service”）。
在文献筛选过程中，作者首先通过移除重复文献来去除冗余，然后对所有剩余的文献标题和摘要进行了初步筛选，目的是排除不相关的研究、综述性文章和理论研究（即不涉及量化评估的研究）。
在整个文献筛选过程中，作者只纳入符合以下条件的文献：
文献必须包含数学方程或模型，用于量化生态系统服务。 研究需包含量化结果，不局限于理论性分析。 文献必须遵循国际公认的生态系统服务命名和分类方法，确保量化研究具有统一的参照。
3. 研究结果
3.1 全球量化城市生态系统服务研究的趋势
研究趋势：量化城市生态系统服务的研究数量在过去二十年中呈稳定上升趋势，尤其是在2015年后加速增长。这与全球城市化进程加快、气候变化对城市区域的威胁、以及对生态服务的理论和方法不断进步密切相关。 地域分布：在地理分布上，欧洲、亚洲和北美洲是研究的主要地区，而非洲的研究数量相对较少。超过80%的研究集中在城市或市政规模，较少涉及全球尺度的研究。这种地理偏向与早期的生态服务研究相一致，非洲、中美洲和中亚的研究相对较少，尤其是在城市化加速的背景下，非洲的研究短缺可能影响其实现可持续城市化的努力。
3.2 生态结构和城市生态系统服务类型
生态结构：在量化生态系统服务的研究中，多重土地利用/土地覆盖（LULC）是被最广泛研究的生态结构类型。在专注于城市绿地基础设施的研究中，作为一个整体的城市绿地基础设施是研究的重点，其他非硬化的城市区域（如森林地带）、公园和水体也是常见的研究对象，而诸如雨水花园、私人花园和分配地（ allotments）则相对较少被研究。研究指出，这种差异可能是因为公共拥有的大规模生态结构的数据获取相对容易，而对于私有结构，如私人花园，信息有限，且现场调研存在访问限制。 生态系统服务类型：调节服务（如气候调节、空气净化等）是被研究最多的生态系统服务类别，其次是供给服务、文化服务和栖息地服务。城市生态系统负面效应（如花粉过敏和大气污染）也逐渐受到关注，但在现有研究中数量相对较少，仅占1%。调节服务在城市中尤其重要，因为它们能够帮助解决城市中的环境问题，例如空气污染、碳封存、气候调节和径流减少。
3.3 城市生态系统服务的主要量化方法
生物物理与货币评估方法：在研究中共识别出47种用于量化生态系统服务的方法，其中33种用于生物物理值的评估，14种用于货币值的评估。量化生物物理值的方法中，生物物理建模方法的使用频率高于生态系统服务建模方法（68.48% vs. 28.64%）。功能价值法是使用最广泛的生物物理建模方法，而InVEST模型则是应用最为广泛的生态系统服务模型。 货币评估方法：估算货币价值的主要方法包括价值转移法（46.82%）和成本法（35.53%）。从2005年到2015年，基于单价的方法占主导地位，但自2015年后，像i-Tree和InVEST等模型迅速普及。
3.4 方程和参数的使用
方程的复杂性：研究识别了697个用于量化生物物理值的方程和433个用于货币值的方程。最常见的形式是简单的乘法关系，即某种生态系统功能或服务的单元价值与研究对象的定量度量的乘积。尽管重复呼吁使用基于过程的模型来评估生态系统服务，但从研究中可以看出，经验模型仍然是大多数研究者的首选。 参数来源的透明度：在研究中，总共识别了1190个参数，其中约30%的参数值来自已发表的文献，20%的参数未明确提供其来源，40%的参数未指定具体数值。其余的10%来自现场测量或其他来源。很多研究未说明参数来源或详细说明其使用过程，这可能导致量化结果的透明性不足和可重复性问题。
4. 讨论
4.1 量化城市生态系统服务研究的整体趋势
4.2 被研究的生态结构和生态系统服务类型
4.3 量化方法
4.4 方程和参数的选择
5. 建议与未来研究方向
建立开放的数据库：建议建立一个包含方程和参数的开放数据库，使得研究者和实践者可以分享和查找具体的量化方法及本地化参数值。 评估方法的适用性：应系统地评估现有量化方法在城市环境中的适用性，而不仅仅依赖于其复杂性。 开发专为城市环境设计的新方法：尤其是针对小型生态基础设施的量化方法，如绿色屋顶、私人花园等。城市生态系统与其他生态系统的高复杂性和人类活动的强烈影响使得适用于非城市环境的方法可能不再适用。 提高研究透明度和可重复性：要求在研究报告中详细说明参数来源和选择过程，确保研究结果的透明性和可重复性。
