城市绿地能提供生态系统服务或可产生潜在环境负效应
城市绿地能提供生态系统服务或可产生潜在环境负效应
近日，浙江农林大学生态学科陈健团队在《可持续城市与社会》发表了题为《未来城市化与气候变化情景下生物源挥发性有机化合物（BVOC）排放预测：大气风险的时空演变与生态系统服务权衡》的研究论文。该研究以杭州市为对象，构建了连接土地利用变化、植被年龄演变、挥发性有机物排放、二次污染形成潜势、人口暴露以及固碳服务的多尺度评估框架，系统揭示了未来城市绿化可能面临的“城市绿化悖论”：城市植被在提供固碳等生态系统服务的同时，也可能通过排放生物源挥发性有机化合物产生潜在的大气环境负效应。
未来城市化与气候变化情景下VOC排放及生态系统服务权衡评估框架。 （课题组供图）
城市绿化能够提供降温、固碳和改善居民福祉等多种生态系统服务。然而，植物释放的生物源挥发性有机化合物（BVOCs），也可参与近地面臭氧和二次有机气溶胶形成。因此，城市绿化的环境效应不仅取决于绿地面积，还与植物种类、年龄结构、空间布局以及周边人为污染源密切相关。
针对传统评估中土地覆盖数据分辨率较低、植被年龄变化考虑不足等问题，陈健团队构建了多尺度综合评估框架，将1米分辨率土地覆盖数据、斑块生成土地利用模拟模型（PLUS）土地利用模拟、动态树龄更新、人为源挥发性有机化合物（AVOC）与BVOC排放清单、二次污染形成潜势、人口加权相对风险指数以及植被净初级生产力（NPP）–BVOCs空间权衡分析相结合，模拟了多种共享社会经济路径—代表性浓度路径（SSP–RCP）情景下杭州市2050年的土地利用、挥发性有机化合物（VOC）排放和潜在环境风险。
研究发现，未来AVOCs仍是VOC排放、臭氧生成潜势、二次有机气溶胶生成潜势和健康相关暴露潜势的主要贡献来源。但BVOCs表现出与其排放比例不相称的潜在健康影响。在化石燃料驱动的发展路径（SSP5-8.5）情景下，BVOCs仅占VOC总排放的13.5%，却贡献了23.0%的心血管相关相对风险潜势，说明城市绿化产生的生物源排放不应被忽视。
此外，研究还发现，NPP与BVOC排放在空间上显著正相关。NPP和BVOC均较高的“高—高”区域占研究区面积的11.8%，主要分布于西部和南部森林区域，表明较高的固碳潜力往往与较高的生物源排放同时出现。与此同时，部分地区呈现“高NPP—低BVOC”特征，说明通过优化树种组成和植被配置，有可能兼顾固碳潜力与大气环境效益。
研究团队认为，未来城市绿化不应简单追求绿地面积和覆盖率，而应由“面积扩张”转向“质量优化”。在人口密集或人为源污染较高的区域，应优先配置低BVOC排放、固碳能力较强的植物，并综合考虑植被年龄结构和空间布局。该研究为协同推进城市绿化、碳中和与空气质量改善提供了科学依据。
南京生态环境研究所、浙江农林大学天目山森林生态系统定位观测研究站等单位参与了相关研究。该研究同时获得国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目和浙江省自然科学基金项目的资助。
相关论文信息： https://doi.org/10.1016/j.scs.2026.107763