城市生態(tài)系統(tǒng)是包含經濟、自然、社會三個子系統(tǒng)的復合生態(tài)系統(tǒng)，而城市可持續(xù)發(fā)展的根本是保護生命支撐系統(tǒng)，如自然生態(tài)系統(tǒng)。樹木是自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分并且為人類提供了一系列的生態(tài)系統(tǒng)服務。然而，隨著世界城市化進程日益加劇，建筑用地與綠色空間的競爭日趨激烈。在城市生態(tài)系統(tǒng)服務供需方面表現出了與緊湊城市的資源高效利用特征相悖的現象。許多的研究表明，城市中心存在嚴重生態(tài)系統(tǒng)服務供不應求狀況，也有少量研究表明某種生態(tài)系統(tǒng)服務能達到供需平衡，而這些研究都是基于年均數據。年均數據會消除極值影響，因此我們假設供需不平衡的影響很有可能被低估或高估，因為生態(tài)系統(tǒng)服務的供給與需求都有其各自的季節(jié)變化趨勢。樹木作為城市生態(tài)系統(tǒng)服務的重要供給者有其自身的生命節(jié)律，從而帶來生態(tài)系統(tǒng)服務供給的季節(jié)性變化，這個在溫帶地區(qū)表現最為明顯。同樣的，人類對生態(tài)系統(tǒng)服務的需求也隨季節(jié)變化而變化，如空氣污染。
基于此，以沈陽三環(huán)以內為研究區(qū)域，以赤字率和供需比兩個指標計算分析了空氣凈化生態(tài)系統(tǒng)服務的供需平衡季節(jié)變化特征。研究表明， PM2.5和SO2兩種污染物的空氣凈化生態(tài)系統(tǒng)服務供需在時間上是不同步的。特別是SO2，基于年均值的評價結果表明無供需赤字且達到了供需平衡甚至供大于求；基于季節(jié)的分析則表明，在冬天，平均只有21.78%的凈化需求得到滿足（表1）。同時，赤字率和供需比的研究結果表明，沈陽城市生態(tài)系統(tǒng)面臨極大的風險，其系統(tǒng)穩(wěn)定性極低。
本研究證明了城市生態(tài)系統(tǒng)服務供需平衡不僅僅存在空間異質性，更存在時間（季節(jié)）異質性?；谀昃鶖祿纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務供需平衡分析會導致供需不平衡情況的低估或高估。研究提出，生態(tài)系統(tǒng)服務供需平衡的精確時空分析，能為決策者提供更為全面的信息，為提出有針對性的決策方案提供科學依據。
該成果以“Quantitative assessment of demand and supply of urban ecosystem services in different seasons: a case study on air purification in a temperate city”為題，發(fā)表在環(huán)境科學與生態(tài)學top期刊Landscape Ecology上。中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所城市生態(tài)組助理研究員姚婧為論文第一作者，陳瑋研究員為通訊作者。本研究由國家自然科學基金委重點項目及面上項目提供支持。
