（城市规划与设计专业论文）自然要素对城镇空间格局的影响.pdf

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研 究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者： 毛懦j 、吾 日期：年月日 学位论文使用授权声明 本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。 根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部 门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州 大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学 位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑 州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。 学位论文作者：毛讳淆 日期：年月日 摘要 摘要 随着社会经济的发展、城镇的快速扩张，城镇规模和空间也相应的扩张和 蔓延，然而城镇的建设却不够重视城镇内部的自然要素的利用，缺乏生态空间 的建设。城镇化的发展使得我国目前的生态问题没有得到良好的重视，生态条 件的破坏导致城镇生态空间、生态格局的破坏，以至于城镇生态环境质量下降， 生态系统也失去平衡，从而使得人居环境质量下降。 本文引入生态学理论、山水城市理论、可持续发展等理论，以城镇内部的 自然要素件为出发点，旨在建立完善的城镇生态空间，最终形成完善的城镇生 态空间格局。文章在第二章论述了自然要素与城镇空间格局的关系，分析自然 要素对城镇空间格局的优势和劣势，从而总结出构建合理城镇空间格局的理念 和方法；第三章从生态空间概念出发，将城镇空间格局分为空间结构模式、城 镇道路格局、功能空间格局、公共空间格局、生产空间格局和生态安全格局五 类，利用生态串联的手法对各个方面进行串联，使城镇人文要素与城镇自然要 素合理的结合起来，协调统一，形成生态的空间结构模式、健康的道路格局、 合理的功能布局、丰富的开放空间以及安全的生态格局，这些多元的元素串联， 构建富有现代化和滨水特色城镇生态环境系统。第四章以姚村镇为例，通过对 姚村镇的空间格局分析，运用自然要素构建合理的城镇空间格局，目的在于形 成绿色的城镇空间格局，格局分别在空间结构模式、城镇道路格局、功能空间 格局、公共空间格局、生产空间格局和生态安全格局上进行落实，最终通过姚 村镇实际案例的分析，形成绿色生态改造策略。 本文是运用理论和实践相结合的方式进行论述，针对姚村镇目前空间存在 问题，依据生态优先的理论，结合当地的自然环境特征、生态格局等现状因素， 提出生态的规划改造策略，以及策略反应在土地利用上的变化，目的是为建立 以生态条件为主导的小城镇空间格局提供一定的理论依据。 关键词：自然要素：城镇空间格局；开放空间；姚村镇 a b s t r a c t w i t ht h es o c i a la n de c o n o m i cd e v e l o p m e n t , t h er a p i de x p a n s i o no ft o w n s ，t h e s i z ea n ds p a c eo ft h et o w n sa l s oe x p a n da n ds p r e a d h o w e v e r , t h ec o n s t r u c t i o no f c i t i e sp a yn o te n o u g ha t t e n t i o nt ot h eu s eo ft h et o w n sw i t h i nt h en a t u x de l e m e n t s ， 、析ml a c ko fc o n s t r u c t i o no ft h ee c o l o g i c a ls p a c e d e v e l o p m e n to fu r b a n i z a t i o ni no u r c o u n t r y l sc u r r e n te c o l o g i c a lp r o b l e m sd on o tg e tg o o da t t e n t i o nt ot h ed e s t r u c t i o no f t h ee c o l o g i c a lc o n d i t i o n s ，r e s u l t i n gi nu r b a ne c o l o g i c a ls p a c e ，t h ed e s t r u c t i o no ft h e e c o l o g i c a lp a t t e r n , s ot h a tt h eu r b a ne c o l o g i c a le n v i r o n m e n tq u a l i t y , t h ee c o s y s t e m o u to f b a l a n c e ，m a k i n gt h el i v i n ge n v i r o n m e n tq u a l i t y t h i sp a p e ri n t r o d u c e st h ee c o l o g yt h e o r y , t h et h e o r yo fl a n d s c a p eu r b a nt h e o r y , s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t , c i t i e sa n dt o w n sw i t h i nt h en a ：t i l r aie l e m e n t sa sas t a r t i n g p o i n t ，d e s i g n e dt oi m p r o v et h eu r b a ne c o l o g i c a ls p a c e ，a n du l t i m a t e l yf o r map e r f e c t p a t t e r no fu r b a ne c o l o g i c a ls p a c e i nt h es e c o n dc h a p t e r , t h ea r t i c l ed i s c u s s e st h e n a t u r a le l e m e n t so fu r b a ns p a t i a lp a t t e r na n a l y s i so ft h ea d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e s o ft h en a t u r a le l e m e n t so fu r b a ns p a t i a lp a t t e r n , w h i c hs u m m e du pt h ei d e a sa n d m e t h o d st ob u i l dar e a s o n a b l eu r b a ns p a t i a lp a t t e r n ；t h i r dd e p a r t u r ef r o mt h ec o n c e p t o fe c o l o g i c a ls p a c e ，t o w nt h es p a t i a lp a t t e r ni n t ot h es p a t i a ls t r u c t u r em o d e l ，u r b a n r o a dp a t t e r n , t h ef u n c t i o no fs p a t i a lp a t t e r n , t h ep a t t e r no f p u b l i cs p a c e ，t h ep r o d u c t i o n o fs p a t i a lp a t t e r n sa n de c o l o g i c a ls e c u r i t yp a t t e r n si nf i v ec a t e g o r i e s ，t h eu s eo f e c o - s e r i e sa p p r o a c ho na l la s p e c t so fs e r i e s ，s ot h a tr e a s o n a b l eu r b a nh u m a n i s t i c e l e m e n t so fu r b a nn a t u r a le l e m e n t sc o m b i n a t i o no fh a r m o n i z a t i o n , t h ef o r m a t i o no f t h es p a t i a ls t r u c t u r eo fe c o l o g i c a lm o d e l ，r o a dp a t t e r n , t h ef u n c t i o n a ll a y o u t , o p e n s p a c e ，舔w e l l 弱t h es a f e t yo fe c o l o g i c a lp a t t e r n s ，t h e s ed i v e r s ee l e m e n t si ns e r i e s ，t o b u i l dr i c hm o d e ma n dr i p a r i a nc h a r a c t e r i s t i c so ft h eu r b a ne c o l o g i c a le n v i r o n m e n t s y s t e m s f o u r t hc h a p t e rt ot h ey a ov i l l a g e ，f o re x a m p l e ，y a ov i l l a g es p a c ep a t t e r n a n a l y s i s ，t h eu s eo fn a t u r a le l e m e n t st ob u i l da r e a s o n a b l eu r b a ns p a t i a lp a t t e r n s ， a i m e da tt h ef o r m a t i o no fg r e e nu r b a ns p a c ep a t t e r n , p a t t e r n , r e s p e c t i v e l y , i nt h em o d e o fs p a t i a ls t r u c t u r e ，u r b a nr o a dp a t t e r n , f u n c t i o ns p a c ep a t t e r n , t h ep a t t e r no fp u b l i c s p a c e ，p r o d u c t i o ns p a c eo nt h ep a t t e r na n de c o l o g i c a ls e c u r i t yp a t t e mi m p l e m e n t a t i o n , t h ef i n a la n a l y s i so ft h ea c t u a lc 鹤eo ft h ey a ov i l l a g e ，f o r m i n gag r e e ne c o l o g i c a l i i l l i 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i 1 绪论1 1 1 选题背景。：1 1 2 研究目的和意义l 1 3 研究方法及框架2 1 4 主要概念解析3 1 4 1 自然要素3 1 4 2 城镇生态空间格局3 1 5 相关研究综述4 1 5 1 国外综述研究4 1 5 2 国内综述研究6 2 自然要素与城镇空间格局：8 2 1 自然要素与城镇格局的关系8 2 1 1 山体与城镇空间格局的关系。9 2 1 2 河流水系与城镇空问格局的关系1 2 2 1 3 绿地植被与城镇空间格局的关系。1 4 2 2 自然要素对城镇空间格局的优劣势分析一1 7 2 2 1 自然要素对城镇空间格局的优势分析1 8 2 2 2 自然要素对城镇空问格局的劣势分析1 9 2 3 运用自然要素构建合理的城镇空间格局的理念2 0 2 3 1 保护性利用原则2 0 2 3 2 激活边缘地带潜在可开发因子2 l i v 目录 2 3 3 生态和文化的传承2 2 2 3 4 生态。串联”理念的运用2 3 3 基于自然要素的城镇空间格局。2 4 3 1 城镇空间结构模式一2 4 3 1 1 融于自然要素的城镇空间结构2 4 3 1 2 城镇组团发展模式2 6 3 1 3 城镇分散发展模式2 8 3 2 城镇道路格局2 9 3 2 1 分离式交通格局模式。3 0 3 2 1 因地制宜交通格局模式3 0 3 3 城镇功能空间格局3 1 3 3 1 公共设施空间格局3 2 3 3 2 居住空间格局。3 3 3 3 3 生产空间格局一3 4 3 4 城镇开放空间格局3 4 3 4 1 开放空间与城镇空间格局的关系3 5 3 4 2 开放空间的布局模式3 6 3 5 生态安全格局。3 9 3 5 1 生态廊道格局3 9 3 5 2 洪水安全格局4 2 3 5 3 人防安全格局4 3 4 自然要素在城镇空间格局上的运用以安阳市姚村镇为例4 4 4 1 姚村镇概况。4 4 4 1 1 姚村镇自然要素概况。4 4 4 1 2 姚村镇区空间格局概况4 5 4 2 姚村镇基于自然要素的城镇空间格局一4 6 v v i 1 绪论 l 绪论 1 1 选题背景 随着社会经济的发展、城镇的快速扩张，人们对城镇中自然要素越来越不 重视，但是自然要素对城镇的发展确实起着不可忽视的作用，不管是古代文献 的记载还是近代的学者研究，都认为自然要素有着重要的价值。而现实社会中 由于工业化的发展和人们对环境的破坏，出现河流污染、山体过度开发、植物 生境破坏等一系列问题，使人的生存环境受到威胁，城镇的生态问题扩大和突 出，影响到相关区域的可持续发展，已经造成了不可持续的城镇空间格局。基 于对以上问题的认识，本文致力于创造良好的人居环境，研究自然要素对城镇 空间格局的影响，通过分析得出适合城镇发展的绿色生态格局模式。 本文研究主要以安阳市姚村镇为例，姚村镇是国家级重点镇，其支柱产业 为汽车配件工业，同时姚村镇具备着良好的自然要素，秀美的林虑山、古老的 洹河、多种多样的植被等均是镇内的环境资源。然而由于工业的逐渐扩大、经 济利益的驱动，姚村镇目前对境内的自然要素缺乏足够的重视，城镇空间出现 无序发展的状态，本文在对自然要素的研究基础上，对姚村镇所出现的问题作 出解决，形成系统的策略和研究成果。 1 2 研究目的和意义 本文通过对自然要素对城镇空间格局的研究，运用自然要素构建合理的城 镇空间格局理念，通过实例研究，使规划理念落实在城镇空间格局中，本论文 具备以下实际意义。 ( 1 ) 系统了解自然要素，比如河流和山体与城市空间格局的关系； ( 2 ) 尝试通过运用规划的手段对自然要素进行调整，旨在建立生态的城镇空间 格局： ( 3 ) 以姚村镇为例，运用规划模式，分析和验证自然要素对城镇空间格局的影 响以及基于自然要素的城镇卒间的建市； ( 4 ) 对有着相似自然要素的小城镇建设提供依据和建议。 1 3 图1 1 论文研究框架示意图 2 1 绪论 1 4 主要概念解析 1 4 1 自然要素 所谓自然，即区别于人工和人造，具备无穷多样性的特性，其事物按照其 内部的规律进行发展。三国魏王弼老子注五章曾云：“天地任自然，无为无 造，万物自相治理。” 自然要素，是具备生态功能的在城镇发展中起着比较重要作用的条件，通 常这些条件具备较强的生态性，往往有不同大小的生态系统。比如水文生态条 件、植被生态条件、山川生态条件等均属于生态条件的范畴。 对于自然要素，本文研究的重点主要指城镇内部的河流、城镇中存在的山 体以及它们所包含的生态系统。 1 4 2 城镇生态空间格局 ( 1 ) 生态空间 生态空间是一种宏观稳定的生物环境总和，任何生物的生存和繁衍都需要 一定的环境条件，而这种环境条件所处的空间即生态空间。一般来说生态空间 与原始的自然要素分不开的，比如河流所形成的蓝色生态空间、绿地所塑造的 绿色生态空间等等，都是生态空间的体现。 ( 2 ) 城镇生态空间 城镇生态空间是在生态空间的基础上增加了地域的约束性，是一种全新的 空间概念，其概念是基于生态学理论和规划理论所形成的。这一概念对未来建 设新型的城镇空间有着积极的作用，它所强调的是社会、经济、生态等全面协 调的发展，其中生态作用在城镇空间中起着至关重要的作用。 对城镇生态空间而言，笔者认为有两种，( 如下表1 1 所示) 一种是自然形 成的生态空间，没有经过人的塑造和加工的，比如河流、山川以及他们所包含 的动植物所塑造的原生生态空间；另一种是人文的生态空间，是在原始的自然 生态空间的基础上加以改造的或者新建的绿色生态空间，包括设施层面、服务 层面和功能层面，比如河道绿廊、公共绿地、公园等人工的生态空间。在现实 社会中，自然生态空间和人文生态空间是并存的，要想成功的塑造城镇生态空 间，与人为的因素是分不开的。 3 1 绪论 表1 1 城镇生态要素分类 自然生态 物理层面城镇的地质地貌、气候环境、水文条件、土 城镇生 要素 地资源状况等 生物层面城镇内动物、植物、微生物等 态要素设施层面道路交通设施、环境设施( 园林、绿化等) 人工生态 要素 服务层面文化娱乐、旅游等人文空间 功能空间工业、商贸、居住等功能空间 ( 2 ) 城镇生态空间格局 表面来看空间格局即为空间在格局上的限定和格局在空间上的落实。更进 一步来讲，物质实体在空间上的位置不同而形成丰富的形态，这种形态的表现 就是空间格局。城镇生态空间格局即为以生态空间为主导的城镇空间布局模式， 其布局主要受生态条件等方面的影响。在整体的空间上体现生态、绿色等特征， 在土地利用上增加绿地、广场等用地的布置。 在了解了城镇生态空间格局的内涵的基础上，本文所描述的城镇生态空间 格局包括下面几个部分：城镇空间结构模式、城镇道路格局、城镇功能空间格局、 开放空间格局和生态安全格局。城镇空间结构是综合且抽象的把握城镇空间整 体的关系，主要在结构上突出生态性；城镇道路格局、城镇功能格局、开放空 间格局是对城镇空间的附属系统位置布局的总结，生态性分别体现在不同的小 类上面；城镇生态格局是对空间格局一种非物质方面的体现，是对生态的安全 性方面做出总体把握。 1 5 相关研究综述 1 5 1 国外综述研究 2 0 世纪6 0 年代以来，外国的新城建设比较提倡回归自然，新城的规划与地 形等条件相结合。例如英国的朗科恩新城，位于默尔西南河岸，规划结合自然 地形，形成特色平面，组成完整的绿化系统，以突出历史文化特色为宗旨。另 外，各国的城镇建设比较注重天然的自然资源，尤其是河流山川和优美的林地 来形成城镇绿化的基础，如澳大利亚墨尔本、美国弗吉尼亚州里士满、英国伦 敦、日本广岛等城市均利用河川水道形成绿地系统。在居住环境方面，国外比 4 图1 2 综合自然与人文变量的一体化城市生态系统研究框架 图片来源：刘力国外城市生态研究的主要方向与研究进展世界地理研究2 0 0 l 5 1 绪论 上世纪8 0 年代，尤尼斯基提出完整生态城的设想，其中包含自然地理 层面( 时一空层) 、社会一功能层面和文化一意识层面三个层次，从基础研究一 应用研究设计规划建设实施城市有机组织结构五个过程，表达了 要建设生态城镇所追求的城市和环境、城市环境与人类意识共同进化的思想1 5 3 l 。 知识，行动 综合的屡次 和阶段 文化一意识 层次 社会功鲢 层次 时空层次 蕈础研究 心用研究城市有机组织 与发展 设计规划建设实埯 结构的形成 ( i ) ( u )( 1 1 1 )i 、)( 、) q。v 、 j ， 、 ， ，7 埝、 一雹 i 于闯 图1 3 城市的设计与实施矩阵 图片来源：杨士弘，等城市生态环境学北京：科学出版社，2 0 0 3 另外西方国家的生态廊道建设对城镇的生态空间格局的建立也是有一定影 响的。生态廊道是具备生物多样性的生物能流，包括：河流廊道、绿地廊道等 等生物廊道。例如美国丹佛的生态廊道是一条名叫樱花溪的常年流水的小河， 河流长约3 0 千米，最宽处有l o 米左右，最窄处3 米，两岸滩地宽约1 0 0 米2 0 0 米不等，这条生态廊道实际上是带状的湿地廊道，岸边的植物乔木和灌木相搭 配，主要以当地的植物为主，植物的种类丰富，以接近原生态的自然方式进行 保护。此生态廊道不仅极大的保护了生物的多样性，同时对城市的生态格局和 生态系统有着极大的影响【2 5 】。 从国外的研究来看，在城镇规划上他们很早就开始注重自然条件对城镇空 间的影响，并且积极的利用自然因素与设立相结合，总结出很多值得参考和借 鉴的理论并建造了大批优秀的城镇，这些理论和实践对笔者的论文有很大的帮 助。 1 5 2 国内综述研究 与西方国家相比，中国的城镇发展也具备的自己的特色。周礼思想、管子 思想、象天法地思想、儒教礼制思想对中国古代的城市规划起着非常重要的作 6 1 绪论 用，同时也出现了一些伟大的规划家，如伍子胥、范蠡、宇文恺等都建造了当 时为人所称颂的城池。在与自然条件结合的规划方面，古代的规划家也做出了 很多优秀的典范。伍子胥在建造阖闾城时，充分考虑到江南水乡水网密布的特 点，发挥水所带来的交通优越等因素，在造城时充分展示了水乡城市规划的高 超技巧。范蠡在临淄城的规划因地制宜，利用地形设计道路和防洪排涝设施， 规划在实现原有功能的基础上还体现了防御作用。 近现代中国的城镇空间研究与西方相比，起步较晚发展比较缓慢，不过通 过探索研究近些年也有了一定的收获。梁思成先生可以算是中国近现代规划建 筑界的开拓者和推动者，他注重保护和研究中国古建筑，对历史文化的遗存保 护做出了很大的贡献。吴良镛先生在对西方文化的借鉴上有着自己的见解，他 认为城镇的建设首先应该遵循历史文脉的发展和继承和对中国历史文化的探 索，其次再引进先进技术做到中西方相结合。吴先生作为“人居环境学”的创始人， 把创造自然和谐的人居环境作为毕生的追求1 1 1 。 其中在关于自然要素对城镇空间格局影响方面，近代一些学者也做出了研 究。吴良镛先生也致力于研究“山水城市”，提出自然景观与城镇空间之间的关系， 在山水城市讨论会上，他把山水城市理解为“提倡人工环境与自然环境相协调发 展，最终目的在于建立人工环境与自然环境相融合的人类聚集环境”；：山体对南 方丘陵地区城市空间形态的影响及应用( 彭劫，湖南大学硕士论文，2 0 0 5 ) 着 重研究山体与城市的关系，对不同历史时期的山体所塑造的城市空间形态做了 比较，在分析得出山体对城市形态的影响上，提出了多种形态山体对城市空间 形态设计的相应设计模式。重庆大学的刑忠教授关于“边缘效应”与城市生态规划 方面的研究，提出了土地的边缘效应，并发表相关论文河流水系与城市空间 结构，论文主要介绍了河流水系对城镇空间结构的影响，以及提出河流的保护 开发策略。东南大学徐小东、王建国教授所著的 绿色城市设计基于生物 气候条件的生态策略一书从生物气候条件方面进行绿色城市设计研究，研究 的对象从垂直层面规模尺度扩展到水平层面不同生物气候条件，着重 从生物气候条件和城市设计的相关性角度探索可持续的城市发展模式，其中引 用的生态学原理值得参考。 总的来说，国内对生态空间格局相关方面的研究还不够完善，很多理论都 处在实践阶段，生态空间的研究多是生态学领域，缺乏在规划和建筑领域、地 理、人文等学科的交叉，在规划中比较少做到中西合理有效的结合。 7 2 自然要素与城镇空间格局 2 自然要素与城镇空间格局 中国古代的城市规划思想就比较注重城市与自然条件的结合，战国时期的 管子认为“因天时，就地利，故城郭不必中规矩，道路不必中准绳t ，说 明了城市可以结合外部的自然条件进行规划建设。 结合山水环境的城市设计在中国古代就已经比较受重视，组成城镇格局的 各种要素，以及各要素与自然山水环境之问的内外在关系同时也比较受关注。 这种山水格局所蕴含的文化要素不仅仅体现在物质空间方面，也在精神层面有 所体现。1 9 9 0 年钱学森先生首度提出“山水城市”这个构架构思，他认为山水城 市体现了中国传统的天人合一的朴素自然观。吴良镛非常认同钱老所提出的山 水城市格局，并且他认为“山水城市是提倡人工环境与自然环境相协调发展的， 其最终目的在于建立人工环境( 以城市为代表) 与自然环境相融合的人类聚居 环境”。 2 1 自然要素与城镇格局的关系 人类所创造的人工城镇环境总是被博大的自然环境所包围，城镇所处的地 理位置( 如滨河、山谷) 、地貌( 如山体、河流) 、植被( 森林、草原) 等都对 城镇的空间格局产生着影响。 非常多的研究表明，早期的城镇、村落的形成与他们所处的自然环境密切 相关。虽然城镇形成的地点不同，但是大多数城镇在水陆交通中心地带形成。 由于自然条件的不同，所形成的城镇地域景观也不同。比如，沿海地段的城镇 分布多并且密集，内陆的城镇少而分散。从小的范围来看，山水环绕，水文地 质良好、资源相对丰富或有独特之处的地方多成为城镇选址之处。 张锦秋院士曾说过，古今中外许多名城都十分注重城市与山水的关系，由于 文化渊源的不同，外国人喜欢占山头引大水，而中国人则喜欢依山傍水、宛白 天成的感觉，而且山水与城市要有所呼应1 3 4 1 。 我国古代选址就有“东有流水，西有大道，南有泽畔，北有高山”的考虑。如 诗大雅公刘记载了城市选址的方式，说周的祖先公刘带领族人迁居到某地， 那个地方有充足的水源、肥美的平原、向阳的高地，适合安营扎寨，开拓农田， 所以就有了以后的“周公营洛邑”之说。伍子胥提出的“相土尝水，象天法地”规划 8 2 自然要素与城镇空间格局 思想在吴国国都进行规划时进行体现，他所主持建造的阖闾城考虑水的特点， 交通便利、排水通畅，展示了水在城市规划中的高超技巧。在古代，生产力比 较低的情况下，自然山水环境对城市的存在方式有着决定性的作用，并且对城 市山水格局的整体意向有着很大影响。 依山傍水，内向自在，富饶悠闲，安居乐业，这种理想的人居环境一直都是 的中国人所追求的生活方式。这样的环境对组成城市的各项要素，比如建筑布 局、道路走向等的处理方式都有很大的影响。我们可以通过文献记载看到古代 很多城市都处在环山抱水的格局之中，这种“风水宝地”的风水思想是中国古代人 居环境建设所向往的，大到城市小到村镇，都可以看到山水格局的影子。 总之，人类聚居地总在寻求更好的自然环境，以便取得丰足的粮食、舒适 的居住环境、便利的交通条件。在分析过各类城市的周边环境特征后，可以看 出城市的选址都是相对封闭的，背山面水，形成相对封闭的单元，这种单元随 着山水的格局变化而大小不一。 2 1 1 山体与城镇空间格局的关系 由于地壳运动，形成了各种各样的地形和地貌。世界各地的城镇都把山体 作为规划的重要因素，很多城镇依山而建，这正体现了山体作为大地骨架的因 素。中国传统城镇通常把山体作为城镇的天然屏障，随着时代的变迁，山体的 屏障作用逐渐减退，其生态价值逐渐得到体现，对城镇格局来说，典型的地形 地貌会形成特色的城镇空间格局。 ( 1 ) 群山环抱的空间格局 城镇建设与地形相结合方面，我们的先人表现出了令我们惊叹的智慧。传 统的城镇空间以自然空间为骨架，由自然山体水域与人工形体空间的配合，强 调“龙、砂、水、穴”( 龙：城镇所依傍的山脉，如主山；砂：左右环抱城镇的群 山，如青龙和白虎：水：穿越城镇的水系；穴：山脉和水脉的聚集处) ( 如图2 1 所示) 这四大构成要素，所以古代最佳的城址选择就是有这四大要素共同作用， 在空间上的表现即为：群山环绕、绿水中穿。 这种群山环抱的空间格局有着很好的风水理论基础，这种格局下的城镇空 问能体现良好的“聚气藏风”的作用。另外在这种格局下，北面的山脉可以阻挡冬 季的寒风，为夏季招来凉意，群山环绕能体现很好的防御作用。但是这种格局 9 2 自然要素与城镇空间格局 存在着时代的局限性，在现代看来，它缺乏城镇扩张的可能性，山体的环绕阻 碍了城镇的进一步发展，如果在城镇内发展工业，那么工业的废弃也就无法排 出城镇之外，对城镇会造成很大的污染，所以这样的格局也限定了城镇的功能 格局。总体来说，这种格局蕴含着朴素的自然要素设计思想，具有一定的借鉴 意义。 6 护山 图2 1 群山环绕的城镇空问格局示意 图片来源：王其亨主编风水理论研究天津：天津大学出版社，1 9 9 2 ( 2 ) 局部环山的城镇空间格局 城镇建设中，有很多城镇没有“龙砂水穴”这样的完美要素，大多依山而建， 而这种单面临山的格局在古代最适合村镇的建设。而现代城镇的建设有很多是 单面临山( 如图2 2 所示) ，这种格局在遮挡冬季的寒风的同时，为城镇的扩张 和发展留下余地，在一定意义上是现代一种合理的城镇格局模式。 1 0 2 自然要素与城镇空间格局 图2 2 局部环山的城镇空间格局示意 图片来源：王其亨主编风水理论研究天津：天津大学出版社，1 9 9 2 ( 3 ) 山城穿插的的空间格局 山城穿插这种空间格局在多山区域是很常见的情况，例如南阳西峡县域， 由于地形的多变，形成很多大大小小的山体，两山之间的可用建设用地很少， 不足以承担城镇的发展需要，所以城镇的建设多数情况下是与山体穿插建设， 形成山城互融的空间格局( 如图2 3 所示) 。但是这种格局也存在着很大的局限 性，由于城镇建设用地不能成片发展，多数比较散，所以在交通上要克服很大 的阻碍，道路要么穿越山洞，要么克服高差，在规划建设上比较不利；另一方 面城镇的可用建设用地较少，所以这种格局也阻碍城镇的进步和发展。 罔2 3 山城穿捅的城镇空间格局图片来源：作者自绘 2 自然要素与城镇空间格局 2 1 2 河流水系与城镇空间格局的关系 水体在生态环境的调节方面有着不可忽视的作用，古人很早就认识到这一 点，现代科学的发展也进一步揭示了水体对城市环境的作用。有关研究表明， 水的比热比较大，与硬质的地面相比较，水面上空的气温变化相对比较小。城 市水体在建筑群中形成独特的蓝色底面，对城市气候有着积极的调节作用。所 以有一种比较流行的说法，即水体是城市的“空调”。 河流水系在城镇发展过程中起着支撑的作用，从城镇发展历史上看，城镇的 形态、城镇的布局以及城镇的空间结构与河流有着密切的关系。而现代建设的 城镇很多已经忽略了河流对城镇发展的带动和限制因素，以及工业化对河流所 造成的污染等问题。 城镇空间格局是在城镇用地布局上增加了空间这一概念，它受很多方面的影 响。在众多影响因素里面，河流是一个非常重要的因素，河流对城镇的发展、 城镇的空间形态等方面有着重要的作用。 河流水系对城镇空间格局的影响可以分为以下几个方面： ( 1 ) 引导城镇的布局 在原始社会初期，人们仅仅追求肥 沃的土地、充足的水源，所以河流沿岸 便成为了人们聚集的原始聚落，河流在 当时的作用基本上是饮用和灌溉，人们 沿河形成一个一个的聚落点，这便形成 了最原始的聚落。如重建的新巴比伦 城，( 图2 4 ) 由幼发拉底河所引导，城 镇布局跨河两岸，初步形成由河流引导 的城镇布局特色。 ( 2 ) 主导城镇空间格局 在城镇的发展过程中，河流除了 原始的饮用和灌溉之外开始承担着 图2 4 新巴比伦平面 图片来源：沈玉麟外国建设史 运输的作用。城镇以河流运输为主要的运输方式，河流成为了城镇发展的动力。 城镇沿河流建设，从而带动周边的贸易发展，随着城镇的扩张，城镇空间格局 1 2 2 自然要素与城镇空间格局 大致有以河流为主导的带状格局、多条 交叉河流形成的枝状格局、网状河流形 成的团状格局。在这一时期，河流成为 主导城镇空间格局的因素，像宋代的开 封( 如图2 5 ) 和杭州都形成了以河流 为脉络的空间格局。 ( 3 ) 限制城镇空间的拓展 工业革命后，蒸汽机的发明、汽车 的发明，原来以河流为主的运输方式逐 渐被公路、铁路所代替。运输方式的转 变标志着河流地位的下降，河流沿线已 经不是城镇建设的中心，城镇中心开始 向以铁路和公路等交通发达的地方转 移。随着工业化的进程，一些工业废物 开始排向河流，河流的环境开始恶化， 并且工业拉动城镇的发展，城镇开始以 团状向外扩张，而这时河流在空间上开 始阻碍城镇的发展。有研究表明，“带 状”的城市空间结构呈现异质性，“面 状”的城市空间结构表现出均质性，而 均质性的空间结构稳定性要高于异质 性的空间结构，所以城镇空间“面状”发 展是空间格局的必然结果。河流在城镇 空间发展中起到了限制的因素，有些城 镇选择跨河发展新城，但是河流成了新 城和老城之间的隔阂，四面环水的城镇 发展尤其受到限制( 如图2 6 ) ，城镇的 形态和布局一直受河流的禁锢，所以在 空间上没有多大的突破，所以这一时期， 格局没有太大关系。 图2 5 宋代东京平面布局图 图片来源：b 主主巳；么i k i ：圣地! q 堕曼q 世 b a i k e r e a d l 5 9 9 3 6 h t m 1 3 图2 6 河流限制城镇空间发展示意图 图片来源：作者自绘 河流与城镇空间结构相脱节，与空间 2 自然要素与城镇空间格局 ( 4 ) 与城镇空间相融合 工业革命后期，西方社会的价值观念发生了变化，意识到了环境污染所带来 的一些不可持续的影响，开始提倡“回到自然界”，关注人与自然的和谐发展，此 时河流才重新受到人们的重视。上世纪6 0 年代，麦克哈格在 设计结合自然 中提出对河流沿线的自然生态因子分层叠加以及综合归纳分析的方法，并且强 调对河流的保护和利用的原则，这对以后城镇河流沿线的建设具有指导意义。 并且他还说过“无论在城市或乡村，我们都十分需要自然环境。为使人类能延续 下去，我们必须把人类继承下来的大自然的恩赐保存下来。显然，我们必须对 我们拥有的价值要有深刻的理解。”7 0 年代，西方掀起了环境保护的高潮，强 调了河流保护的重要性，通过一系列手 段对河流进行整治，河流沿线的生态建 设更是推至了一个新的高度，河流沿线 的用地布局也发生了改变，现代化的居 住、办公、商业等的沿河布置加快了城 镇发展的速度，同时也改变了城镇空间 的格局。我国近些年也开始关注滨河地 段的土地使用，逐渐注重其生态和经济 效益。从空间格局上来看，河流已经开 始出现与整体用地布局相融合的状态 ( 如图2 7 ) 。 2 1 3 绿地植被与城镇空间格局的关系 图2 7 河流与城镇空间融合示意图 图片来源：作者自绘 基于自然要素所建立的开放空间格局中，净化河流、增加绿地、增加植物多 样性等措施能大大提高城镇的生态效益。 2 1 3 1 绿地植被的生态社会效益 ( 1 ) 净化空气 无论是河流还是绿地、林地等，都具有净化空气的作用。河流和绿地都能吸 收空气中的二氧化碳，使城镇达到碳氧平衡，并且能吸收空气中的有害气体， 1 4 2 自然要素与城镇空间格局 提高城镇空气清新度，此外还具备滞沉降尘和杀菌的功能。 ( 2 ) 调节和改善城镇气候 绿地和植物都具有缓解热岛效应的的作用，绿廊和水廊能够切割城镇热源， 降低城镇的热场辐射，缓解热岛环流，消除热岛的规模效应和叠加效应。 人们对自然的改造，混凝土和沥青的使用，使得城镇中自天吸收较多的热源 不容易释放，建筑的密集使得城镇通风不流畅，所以造成温度整天比乡村高的 状态，形成热岛效应。而植物能利用自身的特性j 蒸腾作用”，将水蒸气散发 到大气中来从环境中吸收能量降低温度，从而对环境发挥作用。 ( 3 ) 防灾减灾 防震防火方面：绿地能在城镇发生地震、火灾时充当城镇避难空间，小型绿 地充当临时避难场所，大型公园充当长期避难场所。例如姚村镇沿河规划的绿 划生态廊道在地震时能充当临时避难场所，而北部镇区边缘的公园能够充当大 型避难场所。调查发现，日本1 9 7 0 年建设省所发生的地震火灾中，6 3 熄火的 的原由是因为存在绿地和河流。 另外林草绿地还具备水土保持和改良的作用。有些树木能够过滤掉污水中的 细菌，并且植物换季所掉落的树叶能增加土壤的有机质改善土壤的营养状况。 ( 4 ) 调节人的心理环境 河流和植物对人有一定的心理引导作用，m j c o h e n ( 1 9 9 3 ) 总结出9 7 种与自 然有所联系的人类活动，这些活动会产生人体感官上的满足。从色彩学上来讲， 蓝色的湖水和绿色的植物可以使人心情平静。如果城镇空间内缺少绿色和蓝色， 全部是红色、黄色等颜色，居民就很难得到祥和的环境。这也说明了水体和绿 地对人类居住环境有着至关重要的影响作用。 在现实生活中，高品位的生态环境能使人精神得到放松，心灵得到宁静，河 流和绿地所营造的开放空间能引起人们的心理体验，得到心理和视觉的平衡， 并且能创造出舒适、宜人的生活环境。 ( 5 ) 景观美学作用 在规划学的角度看，河流和绿地的指数是反应城镇的生态性的一个方面，衡 量园林城市的一项指标及为城市的绿地所占建设面积的标准。从建筑学角度来 看，河流和绿地是城镇空间的柔性界面，与建筑实体所围合的刚性界面组合形 成城镇完美的空间形态。植物和河流的形态和流线等能衬托和丰富建筑的轮廓 线，使刚性的建筑空间得到软化。 1 5 2 自然要素与城镇空间格局 随着人们生活水平的提高，居民更加注重户外活动，更多的去寻去开场的空 间。经改造的自然要素，所提供的多功能的宜人的特性，使人们更愿意的去开 展各种游乐和体育活动。 2 1 3 2 绿地与城镇空间格局的关系 绿地对城镇空间格局的塑造可以分为几个过程，整个过程如图2 8 中的 a - b c d 四个发展过程。 ( 1 ) 首先，人们开始意识到在城镇建设过程中，自然植被与其周边环境有 着密切的联系，城镇隶属于自然环境的一部分，城镇中的自然植被又属于城镇 建设中的重要因素，同时又对城镇以及周边有着一定的影响( 如下图中a 所示) 。 ( 2 ) 其次，由于人们意识到自然植被对构建良好城镇环境的重要性，开始 对绿地植被有所需求，在对原有自然植被考虑的基础上，根据人类本能的对绿 地的需求度构建最初的绿地结构，来满足人们对城镇绿地的需求( 如下图b 所 示) 。此时，绿地对城镇格局的影响初有体现。 ( 3 ) 再次，随着城镇的发展，功能的分区、产业的分区，对绿地的需求度 进一步提升，自然的植被要素得到重视，城镇中可能会形成原始植被扩大区域 而形成的城镇生态廊道，也会有城镇快速路、主干道网所构建的城镇绿廊，也 可以称作人工绿地结构( 如下图c 所示) 。这种有生态廊道和人工绿地结构所组 成的绿地格局已经形成一种网状的模式，这种绿地格局使城镇空间格局也逐渐 向网状模式发展。 ( 4 ) 最后，在这种网状格局的基础上，根据需求增加城镇公园，以及在自 然植被和人工绿地的交汇处形成绿化节点，最终形成“点线面”的绿地格 局，这种格局会形成城镇空间格局的基础绿色格局，充当着城镇空间格局的“绿 色神经系统”。 1 6 2 自然要素与城镇空间格局 广 l i l l l l a 生态廊道 i i l | i j 人工拉地结构 c 原始自然植被 ，、 ，、 、 ， 、 、， ， 、 、 ， 、 b j z 土 z土 il。 iii 圈 囊蟹 _ 囵圈 、 图2 8 绿地与城镇空间的格局变化 d 人 对 绿 色 檀 被 的 需 求 图片来源：根据罗志强 基于生态规划的新城绿地系统结构研究中新城绿地系统结 构规划模型作者重绘 2 2 自然要素对城镇空间