（自然地理学专业论文）生态城市建设中的城市绿地系统研究.pdf

盛- 弓岁 v 卜 ; : 伙论 丈 、 协钊 1 1 、i i i ab s t r a c t t h i s p a p e r d i s s e r t a t e s o n t h e ma i n f e a t u r e s o f a n e c o l o g i c a l c i ty a n d i t s c o n s t i t u t i v e e l e m e n t s b y d e f i n i n g，e c o l o g i c a l c i ty，. t h r o u g h s u c h a d e f i n i t i o n , t h e p a p e r s t a t e s t h e s i g n i f i c a n t r o l e o f g r e e n s s y s t e m i n t h e c o n s t r u c t i o n o f a n e c o l o g i c a l c i ty . b y d i s t i n g u i s h o f t h e d i f f e r e n t s t a g e s o f t h e c i ty d e v e l o p m e n t i n c h i n a , t h e a u t h o r p u t s f o r w a r d t h a t t h e t a s k o f t h e c i ty p l a n a t p r e s e n t l i e s i n t h e i mp r o v e m e n t a n d a m e l i o r a t i o n o f t h e c i tys h a r d e n v i r o n m e n t , e s p . t h a t o f t h e g r e e n s s y s t e m . i n t h is p a p e r , t h e l a n d s c a p e e c o l o g y mo d e l ( p a t c h - c o r r i d o r - m a t r i x ) i s a d o p t e d t o a n a l y s e t h e u r b a n g r e e n s s y s t e m, a t t h e s a m e t i m e , a w a y o f e s t i ma t i o n , t h e p r i n c i p l e o f p l a n a n d t h e w a y o f t h i n k i n g a r e p r o v i d e d . f i n a l l y , t h e a u t h o r m a k e s a s a mp l e s t u d y o n h o n g s h a n d i s t r i c t i n wu h a n a n d p u t s f o r w a r d a p r e l i m i n a ry p l a n f o r i t s e c o l o g i c a l c o n s t r u c t i o n . co n t e n t s : i . i n t r o d u c t i o n . t h e g r e a t i n fl u e n c e o f h u m a n a c t i v i ty o n e n v i r o n m e n t , e s p . t h a t i n c i t i e s ,m a k e s t h e t a s k o f e n v i r o n m e n t p r o t e c t i o n a n d c o n s t r u c t io n u r g e n t . i i . d e f i n i t i o n o f a n e c o l o g i c a l c i ty a n d p r o b l e m s c o n c e r n e d . t h e d e v e l o p m e n t o f c o n c e p t s o n e c o l o g i c a l c i t i e s , t h e i r m a i n f e a t u r e s a n d t h e i r c o n s t i t u t i v e e l e m e n t s a r e a n a l y s e d i n t h i s p a r t . t h r o u g h t h e a n a l y s i s o f t h e c r i t e r i o n ， t h e s i g n i f i c a n c e o f t h e g r e e n s s y s t e m c o n s t r u c t i o n i s s t a t e d . i i i . a n a l y s is a n d a s s e s s m e n t o f t h e g r e e n s s y s t e m . i n t h i s p a r t , t h e t h e o r e t i c a l f o u n d a t i o n o f t h e s y s t e m i s d i s c u s s e d a n d i t s l a n d s c a p e e c o l o g y i s a n a l y s e d . o n t h i s b a s i s , a c l a s s i f i c a t i o n o f t h e g r e e n s s y s t e m i s ma d e a n d a w a y o f t h i n k i n g a s w e l l a s t h e p r i n c i p l e o f p l a n a r e p u t f o r w a r d . i v . a s a m p l e s t u d y . i n t h i s p a r t , h o n g s h a n d i s t r i c t i s s t u d i e d a n d a p r e l i m i n a ry c o n s t r u c t i o n p l a n i s p r o v i d e d . i n i t i a t i v e v i e w p o i n t s i n t h i s p a p e r : i.t h e p a p e r ma k e s a d i s t i n c t i o n b e t w e e n s o f t a n d h a r d e n v i r o n me n t c o n s t r u c t i o n . a c c o r d i n g t o t h e r e q u i s i t e s o f a n e c o l o g i c a l c i ty - - - - - t h e c o r r e s p o n d e n c e o f t h e s o c i e ty , e c o n o m y a n d n a t u r e , t h e p a p e r d c r i n e s s o f t e n v i r o n me n t a s h u ma n e n v i r o n m e n t a n d a d mi n i s t r a t i o n s y s t e m ) 5 广愧 叼 志 石 交 士 户 位论近 、 、 川 、 、川 八 o f a c i t y w h i l e h a r d e n v i r o n m e n t i s d e f i n e d a s t h e g r e e n s s y s t e m , e t c . i i . t h e p a p e r p o i n t s o u t t h a t t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f a c i t y ( b o t h n a t u r a l , 十 学 行沦 毛 启; 号留. 产 城市是人类利用文明发展的力量在自 然环境中创造出的人为环境。 在农业 文明时期及以前， 城市基本上是维系在自 然环境的生存，系统构架，万物共生 法则与人为环境的文明发展成果共存的状态下发挥城市文明的功能。 而随着工 业文明的兴起， 这种协调发展开始解体，并衍生出许多城市问题。其主要原因 在于工业文明带来的工业化与城市化现象。 工业化带动了经济结构的发展， 经 济成长速度的改变， 进而改变了生产形态从过去以“ 人力” 生产为主转变 为以“ 机械” 生产为主。 这种生产形态的转变对城市环境造成两种严重的冲击: 一是由于工业生产的厂房与原料等方面的需要， 不得不对自 然环境进行大规模 的土地开发与原料开采， 使得自 然环境受到某种程度的破坏;二是工业生产过 程常伴随着工业污染，如废气、废水、废渣、噪音、振动等，对城市环境造成 污染。而城市环境为了适应城市化带来的人口 增长与城市扩大， 便不断地进行 城市环境开发。如: 将农地变更为建设用地、 将山坡保护区变更为住宅地， 将 生态湿地变更为工业用地或娱乐用地。 这种漫无休止的环境开发行为， 不但未 带给城市发展上的效益， 反而超出了城市环境负荷能力，以致造成城市生态环 境破坏，城市自然与人文资源的枯竭，进而出现 “ 城市环境病态综合症”的问 题。如大气、阳光、 水源、 水质、 噪音、食物、 废弃物等污染， 城市热岛效应， 能源短缺、交通拥挤、水源不足、居住空间狭窄、环境质量恶化等。工业文明 虽给城市带来了经济的富裕和物质生活的富足， 却也带了城市环境的破害， 并 危害到人类的生存。工业文明因此而开始走向衰退， 而另一种文明生态文 明， 作为工业文明的替代力量正在逐渐兴起。 一种解决城市环境问题的方法一 一建立生存城市也逐渐被人们关注和运用。 城市作为人类改造最彻底的环境， 到处充满了 钢筋水泥建筑设施。 在这些 人为景观遍布的城市，主要的甚至是唯一的自 然景观便是城市绿地系统。 城市 绿地作为城市生态系统中的唯一绿色生产者在生态城市的建设中是必不可少 的 。 z r i 一 卜学 f .-,_ i仑走 与国外城市建设相比较， 我国的大、中、小城市普遍存在着城市绿地面积 小，人均绿地更小，绿地构成单一， 质量差等问题。因而我国城市发展面临的 重要问题是在建设生态城市的过程中如何规划城市绿地系统， 提高城市绿地总 面积的占地比重，提高人均绿地占有面积，提高城市绿地的质量，并因地而异 的创建各具特色的城市绿地系统。 本文主要从生态城市的界定着手， 论述城市绿地系统在生态城市建设中的 重要地位， 进而讨论城市绿地系统建设的理论基础，评价体系，并最终阐明如 何规划城市绿地系统。 硕一 卜 ， 介住沦_之 盆臀 第二章 生态城市的概念及相关问题 2 . 1 生态城市思想的发展过程 现代生态城市思想直接起源于霍华德 ( e d w a r d h o w a r d )的田园城市。 田园城市理论展现的就是城市与自 然的平衡。英格兰莱奇沃思 ( l e t c h w o r t h ) 便是由霍华德设计并于 1 9 0 3 年建成的13 3 园城市。随后，从2 0世纪4 0 年代塞 特 ( s e r t ) 的 c a n o u r c i t y s u r v i v e 到60 年代的卡森 ( r c a r s o n ) 的 t h e s i l e n t s p r i n g ) ， 以 及以 后的 t h e l im i t s t o g r o w t h 和 a b l u e p r i n t f o r s u r v i v a l ) 从 1 9 7 2 年6 月5日至1 6日的斯德哥尔摩联合国人类环境会议到1 9 7 5 年理查德 雷吉斯 第一产业的倒金字塔构造，并且形成合理比例关系。 2 、高效率的流转系统 该系统应以现代化的城市基础设施为支撑骨架， 为物流、 能源流、 信息流， 价值流和人流的运动创造必要的条件， 从而在加速各流的有序运动过程中， 减 少经济损耗和对城市生态环境的污染。主要包括:三维空间的交通运输系统、 信息转输系统，物质和能源的供给系统以及各种服务系统和生态支持系统。 3 、高质量的环境状况 对城市生产和生活造成的大气污染， 水污染、噪声污染和各种废弃物， 都 能按照各自 的特点予以防治和及时处理、 处置、 使各项环境质量指标均能达到 国际城市的最高标准。 4 、多功能、立体化的绿化系统 该系统山大地绿化、城镇绿化和庭园绿化所构成，点、线、面结合，高低 错落，形成绿化网络，在更大程序上发挥绿化调节城市空气、温度，美化城市 硕士学位论文 景观和提供娱乐、 休闲场所的功效。根据联合国有关组织的规定:生态城市的 绿地覆盖率应达到 5 0 % 居民人均绿地面积 9 0平方米。居居住区内人均绿地 面积为2 8 平方米。 5 、高素质的人文环境 生态城市应具有发达的教育体系和较高的人口素质。 建设生态城市的基础 和智力条件之一是成年人受教育的程度必须在高中以上， 其中受过高等教育的 人数应占4 0 -5 0 %， 而且生态城市还应具有良 好的社会风气， 有序的社会秩序 和丰富多彩的精神生活等。 6 、高水平的管理功能 生态城市通过其结构， 对人口控制、资源利用、社会服务、劳动就业、城 市建设、环境整治等实施高效率的管理，以保证资源的合理开发利用，城市人 口规模、用地规模的适度增长。 最大限度地促进人与自 然， 人与生态环境关系 的和谐。 对生态城市的生态系统和生态城市的标志加以综合分析， 可以将生态城市 的建设分为 “ 硬环境” 和 “ 软环境”的建设两方面。其中 “ 硬环境建设”包括 建立高效的转换系统、高效率的流转系统，高质量的城市环境，以及建立多功 能、立体化的绿化系统; “ 软环境建设”则是指建立高素质的人文环境和高水 平的管理系统。 如下图: 硬环境建设 生态城巾 建设 软环坡建设 建立高效的转换系统 建立高效率的流转系统 建立高质量的城市环境 建立多功能、立体化的绿化系统 建立高素质的人文环境 建立高水平的管理功能 图 2 -3 生态城市建设分类 1 0 石之 硕士学位论丈 蔓一. 目前， 我国生态城市的建设， 更多地强调继承中国的传统文化特征， 注重 整体性。 从我国城市的发展阶段来看处于城市化快速发展的阶段: 1 9 7 8 年， 全 国城市数量为 1 9 3 个: 2 0 0 0 年则达到了6 6 7 个， 其中2 0 0 万人口以上的超级城 市为 1 3个，此外还有2万个建制镇。随着城市人口的剧增，城市建设的轰轰 烈烈，城市的自然景观却来越少。例如，上海市水泥路、柏油路的覆盖率己人 1 0年前的6 0 %上升到如今的8 0 %以 上，一旦遇到暴雨，一些道路便会出现严 重的积水现象。 因此， 我国生态城市建设中最急需解决的问题是如何提高硬环境设施的水 平以达到生态城市的标准，其中又以城市绿地建设最为突出。 世界卫生组织提 出的城市绿地面积的最低标准为人均 1 0平方米，低于这个标准的城市极易受 到风沙、水土流失、 大气污染等环境问题的困扰。我国大多数城市的绿地面积 远远低于国际卫生组织提出的最低标准。据 1 9 9 4年的统计，我国上海市的人 均绿地面积仅为1 平方米多一点 绿化较好的南京市也只有7 平方米。 为了改 善我国的城市环境，建设部城市绿化规划曾提出 2 0 0 0年我国的人均公共绿地 最低达到 5 -7平方米，虽在这一目 标己经基本达到，但是离生态城市的绿地 建设标准还比较远。 联合规定的一般城市人均绿地标准为 5 0 -6 0平方米 ( 生态城市人均绿 地为9 0 平方米) 。 达到或超过这一标准的城市为数不多， 根据具体情况我国规 定的人均绿地标准是7 -1 1 平方米。 1 9 9 3 年我国重要城市的人均绿地面积平 均值为4 .2 平方米。与联合国标准相差较远。这种差异可从下面两表中体现出 来 表2 - 1 部分国外城市人均绿地面积 ( m 3 人) 城市华沙维也纳柏林平壤莫斯科巴黎伦敦 纽约东京 人均绿地 9 07 05 04 74 42 4 . 7 2 2 . 81 9 23 . 4 l l : 士学位沦义 表2 - 2 我国部分城市人均绿地面积 ( m 2 人) 城市北京天津沈阳 长春 哈尔滨 上海 南京杭州福州 武汉 广州 西安 济南 平均 人均绿地 6 42 . 64 刀7 . 73 . 31 . 15 . 84 . 24 . 52 . 45 . 0 2 . 45 . 04 . 2 如今， 我国的许多大中小城市己认识到城市可持续发展的重要性， 并纷纷 提出朝生态城市的方向建设和发展。 于是城市硬环境建设中的绿地建设就成为 了必须解决的问题。 b pi 士学位论丈 % l a s i i 尺 、日i f m 第三章生态城市的绿地系统的分析与评价 3 . 1 城市绿地系统在生态城市建设中的作用 伴随着人类城市化的进程，越来越多的人生活在钢筋、水泥构筑的城市人 工环境中。由于城市人口高度密集，大量工厂分布于此，因此， 城市的环境污 染主要是大气污染、水污染、土地污染和城市噪声污染。另外，由于钢筋水泥 等下垫面的物理特征， 导致城市温度普遍化郊区高几度，即所谓的城市热岛效 应。 所有这些城市问题产生的主要原因除了产业布局的不合理外， 另一个主要 原因是大量人造景观的涌现和自 然景观的日益衰减。 在城市里， 保留的有限的 自 然的东西，除了蓝天、空气和水体就是绿地了。绿地在城市生态环境中作为 可再生的自 然因素， 对远离自 然的城市生活，发挥着新陈代谢和保持城市生命 活力的作用。 这里的城市绿地系统是泛指城市区域内一切人工或自然的植被群体、水体 及其有绿色潜能的空间，如市区公园、街头绿地、道路绿化带、森林公园、环 城绿化带、河流湖泊等。 城市绿化系统是城市系统内唯一执行自 然的 “ 纳污吐新”负反馈调节机制 的子系统。 一方面为城市居民提供良 好的生活环境， 为城市生物提供适宜生境; 另一方面能增强城市景观的自 然性， 促进城市居民与自 然生物的和谐共生。 其 具体的作用如下: 1 、改善城市气候条件 城市林带和绿地可以吸收太阳辐射，因此，在园林绿地内夏季气温比水泥 广场等地低 1 0 度以上。这种温差可产生每秒 1 米的对流风速，使空气得以对 流、扩散。 种植地被植物或营造林带还可以防止水土流失;另一方面又增加了 蒸腾作用，使绿化地区的空气湿度比空旷地高2 0 %左右。 2 、净化空气、保持水土的作用 l r 士学位沦文 绿色植物是二氧化碳的消耗者，也是氧气的天然制造厂。科学研究表明， 每公顷阔叶林每天能吸收 1 0 0 0公斤二氧化碳，释放出7 5 0公斤氧气，如果以 成年人每日呼吸需要消耗氧气为。 7 5 公斤， 排出二氧化碳为0 . 9 公斤计算， 则 每人有 1 0 平方米1 5 平方米的森林面积或2 5 -3 0 平方米绿地才 能保持空 气新鲜，消耗掉每人因呼吸排出的二氧化碳，并供给需要的氧气。 但是由于城 市工业、交通运输、民用燃烧等也要消耗氧气，所以城市绿地人均需达到 6 0 -1 0 0 平方米方能真正维持氧和二氧化碳平衡。联合国环境组织提出:城市 人均拥有 6 0平方米绿地面积为最佳居住环境。在改善大气质量方面，绿化覆 盖率每提高1 0 %，二氧化碳浓度一般可以减少2 0 % -3 0 %. 悬浮颗粒可以减少 1 5 % -2 0 %，重要致癌物质 “ 苯并花”的浓度可以减少2 0 %，因而绿化对治 理大气污染的作用是不可替代的。 另外， 每公顷森林可贮水5 0 0 -2 0 0 0 立方米。 3 、杀菌作用 绿地可以吸纳有害气体和尘埃，例如由工厂、运输、取暖等排出的二氧化 碳、二氧化硫、氯气、氟化氢、氮氧化物、臭氧等。由于绿化地区空气中的灰 尘减少了，从而减少了空气中的细菌数量并因此而减少了细菌的作用。例如， 杀菌作用能力较强的树种育: 松属、 冷杉、 侧柏、黄杨、女贞、 悬铃木、 石榴、 枣、蔷薇属、银百杨等。 4 、减少噪声 树木可以隔离和吸收噪声。据测、1 0 米宽的林带可以降低噪声 1 0 -2 0分 贝。减噪效果好的树种有:雪松、松柏、龙柏、水杉、悬铃木、梧桐、垂柳、 云杉、薄壳山核桃、鹅掌揪、臭椿、女贞等。 5 、绿化空间能改善景观环境，提供游憩的场所 城市园林与 绿化把美好的大自 然融入城市环境中，给人们创造了赏心悦目 的绿色空间。各种植物柔和的线条、多样化的色彩、随季节变化的形态，给人 以美的感受。在城市自 然环境不断减少，生态日越恶化的今天，以植物为主体 硕士学位论文 、 认s t l r , s i i i f -i s i s 的自然景观在人们审美意识中的地位更加重要。 优美的园林设计， 种植的不同 观赏树种、观赏果木， 加上成片相连的森林绿带，并结合地形、地貌组成的绿 地系统，给市民 提供了 路途不远就能接触大自 然的游玩、休息的场所。 6 、城市绿地的经济效益 对城市整体而言，绿化不仅能产生环境效益和社会效益，还可以产生经济 效益。 一公顷绿地一年可以吸收氮氧化物3 8 0 公斤。 锅炉脱氮目前还没有什么 好办法，汽车尾气脱氮治理的代价是每吨 1 .6 万元。阔叶林和针叶林每公顷可 脱硫 1 0 0 公斤， 其他治理的代价大约是每吨3 千元。 例如北京市， 按现有绿地 计算，每年可减少氮化物6 2 2 4 吨，二氧化硫 1 6 3 8 吨，这就是上亿元的效益。 绿色产业的经济林，观光果木等还可收到直接的经济效益。 传统的观念与城市绿地系统功能认识很片面， 人们往往只注意到其供人类 游憩和观赏的功能，而对它在自 然、 维持城市生态平衡， 保护生物多样性、 保 证城市功能良性循环和城市系统整体稳定中发挥的巨大作用缺少关注。 将城市 绿地建设同社会效益、 经济效益对立起来， 是造成很多城市绿化状况低下的主 要原因之一。 7 、城市绿地的安全效益 城市绿地系统不仅是居民重要的健身的、休闲和游憩场所，同时也是城市 防止火灾蔓延、 地震时疏散市民、 临时避难的主要场所。 例如，1 9 7 6 年唐山地 震时， 地震余波影响到北京市。 当时北京市内的1 5 处公园绿化地 ( 总面积4 0 0 余万平方米) ，共疏散居民2 0 多万。公园被市民称为 “ 安全绿洲” 8 、城市边缘绿化隔离带的作用。 在城市中心与边缘集团之间以栽植高大乔木为主，并适当种些灌木和草地 形成成片的， 具有一定空间结构的森林绿地。 这种布局可以防止城市建设“ 摊 大饼” 式的发展， 有效地控制城市中心地区的建设规模。 同时还具有以上 1 -7 提到的功能。 露 硕士学位论文 s i a s i f r s川 l s i s 3 . 2城市绿地系统的景观生态学分析 3 . 2 . 1景观生态学中的相关概念和原理 生态观念引入城市建设，为认识和解决日益尖锐化的复杂城市问题提供了 新的思路， 是城市研究中的一个突破。景观生态学是生态学的一个新分支， 它 以实现人与自然长期和谐稳定发展为目 标， 对人类生存空间的规划、管理、保 护和恢复进行综合研究。 将景观生态学的有关原理应用到城市景观规划和建设 的实际工作中，是当前城市研究中的热点。 景观生态学认为景观是由一组以相似方式重复出现的相互作用的生态系统 所组成的异质性陆地性区域，从空间形态、轮廊和分布等基本特征入手，可以 区分出 “ 斑” “ 廊道” “ 基质”及 “ 缘”四种空间类型，反映了各级各类景观生 态系统个体单元最基本的空间特性，称之为空间结构要素。不同的构成元素， 具有不同的空间形态和基本的功能性质和特征。 斑，又称斑块、拼块、嵌块体等，指不同于周围背景的非线性景观生态系 统单元。斑块的内容是很丰富的，其间区别表现在大小、形状，边界线，异质 性，复杂性等多方面，面积大小是最基本和最重要的特征， 直接影响甚至控制 着系统单元抗千扰、过程及产出功能。 斑块之间的相互关联程度与它们之间交 界线长短相关，相邻边界越长，相关性越高，一般地，边界线越曲 折，斑块形 状越复杂，受周围环境的影响就越大， 受干扰就越高。边界线越简短以外外界 环境接触机会就越少，受干扰率就越小，单元稳定性就增强。尺度小，实际面 积小，同质性强;反之，尺度大、斑块实际面积大，包括内容多，异质性相应 增大。 廊道是具有线或带状的景观生态系统空间类型。长宽的对比是其最基本的 空间特征，是功能特征的综合性指标。 根据廊的宽度和内部形状， 还可细分为 线廊， 带廊及河谷廊三种。宽度较大的廊道具有相对复杂的内部特征，稳定性 高，对环境冲击的抗性强。在整体景观生态系统中，廊的功能一般表现为隔离 硕士学位论文 % ms l e a s 1 7 i r s i s 作用， 流的加强和辐散作用、过程关联作用等。线状廊的特征深受周围基质和 令 肠 接斑块的影响。 基，又称基质。是一定域内面积最大，分布最广而优质性很突出的景观生 态系统， 往往表现为斑块， 廊道等的环境背景。基的空态及特征主要取决于其 中斑、 廊分布状况。 基质的特征在很大程度上制约着整个区域的发展方向和管 理措施选择。 基质最基本的空间指标是区域中基质面积比重与多孔度单位 面积上其它空间元素单元出现的频度。 缘，又称为过渡带、脆弱带、边缘带，是指景观生态系之间有显著过渡特 征的部分。景观生态系统在地球表层上的渐变特征，是缘的发生基础。从空间 角度看，缘所占面积比重小，边界形态不确定。其特殊的空间位置，决定了一 系列独特的性质:可替代性几率大，竞争程度高，复原几率小，抗扰能力弱， 空间运移能力强，变化速率快。 景观生态系统是个多层次水平的等级体系，低层次水平单元是高层次水平 系统的组成部分。表现景观生态系统空间基本形态特征的斑块、廊道、基质、 缘概念，在不同的空间尺度和等级层次水平上，能够相互转化。例如，一片森 林，在大范围高层次的生态系统中属于一个斑块，但是对于森林这个小区域， 又是属于基质的范围。 斑块廊道基质模式是景观生态学用于解释景观结构的基本模式， 普遍运用于各类景观。 这一模式为比较和判别景观结构， 分析结构与功能的关 系以及改变景观提供了一种通俗、简明和可操作的语言。运用这一基本语言， 景观生态学探讨地球表面的景观是怎样由斑块、廊道和基质所构成的，如何来 定量定性地描述这些基本景观元素的形状、大小、数目 和空间关系，以及这些 空间属性对景观中的运动和生态流有什么影响。 虽然景观生态学的基本原理在 很大程度上是通过对生物运动的观察得出的， 但它们具有关于运动和流动等景 观格局关系的一般性意义，也适用于各种景观类型。 硕士学位论文 % i a s i t r s t i i h s i s 景观生态学的一般原理可以分成两大类:关于斑块的基本原理和关于廊道 的基本原理。 关于斑块的基本原理有:斑块尺度原理，斑块数目原理、斑块形状原理和 斑块位置原理， 斑块尺度原理; 主要说明大型斑块可以比小型斑块承载更多的 物种， 大斑块更具有能力持续和保存基因的多样性。 而小斑块则不利于物种的 生存和多样性的保护， 但是它可以成为某些物种的避难所。同时，小斑块占地 小，可以出现在建成区景观中，具有跳板的作用。斑块的数目原理:一般情况 下，减少一个自然斑块， 就意味着抹去一个栖息地， 从而减少景观和物种的多 样性。两个大型的自 然斑块是保护某一物种所必须的最低斑块数目 4 -5个同 类型斑块则对维护物种的长期健康与安全较为理想。 斑块形状原理:一个能满 足多种生态功能需要的斑块的理想形状应该 包含一个较大的核心区和一些有 导流作用及能与外界发生相互作用的边缘触须和触角。 圆整形的斑块可以最大 限度地减少边缘区的面积， 从而最大程度地提高核心区的面积，使外界的干扰 尽可能减少。 有利于内部物种的生存，但却不利于同外界的交流。斑块的位置 原理:一个孤立的斑块内物种消亡的可能性远比彼此相邻或相连的斑块大的 多。 因此斑块的地理位置以及与相邻斑块间的距离是景观生态规划中要考虑的 重要因素之一，景观中有某此关键性的位置， 对它们的占领和改变，可以对控 制生态过程产生异常重要的作用。 关于廊道的基本原理主要有:连续性原理， 廊道数目原理、构成原理和宽 度原理。 廊道连续性原理:由于廊道有利于物种的空间运动和本来是孤立的斑 块内物种的生存和延续， 从这个意义上讲，廊道必须是连结，否则就失去了作 用。 但是廊道本身又有可能是一种危险的景观结构， 它也可以引导天敌进入本 来是安全的庇护所。廊道本身的构成不同，其作用也会各异。廊道数目原理: 由于廊道的作用有好有坏， 假设廊道是有益于各种空间运动和维持的， 则两条 廊道比一条更好。多一条廊道就减少一分被截流和分割的风险。廊道的构成原 硕士学位论丈 n i n c r c r s l 1 i c s i s 理说明不同功能的廊道可以由不同的物质构成。 廊道宽度原理: 越宽越好是廊 道建设的一个基本原理之一。廊道如果达不到一定的宽度，不但起不到维护保 护对象的作用，反而为外来物种的入侵创造条件。 但是到目前， 对廊道的宽度 尚没有一个量的标准。 景观生态规划中的总体格局原理是:不可替代格局和最优景观格局。这两 个景观整体模式是景观生态规划的总体原则。 不可替代格局:指明景观规则中作为第一优先考虑保护建成的格局是:几 个大型的自 然植被斑块作为水源涵养所必需的自 然地; 有足够宽的廊道用以保 护水系和满足物种空间运动的需要; 而开发区或建成区有一些小的自然斑块和 廊道，用以保证景观的异质性。这是认何景观规划的一个基础格局。根据这一 基础格局，又发展了最优景观格局， 该模式强调将土地利用分类集聚， 并在开 发区和建成区内保留小的自 然斑块， 同时沿主要的自然边界地带分布一些人类 活动的飞地， 这种格局有许多生态优越性，同时可以满足人类活动的需要。 这 一模式适用于任何类型的景观。 把景观生态学的这些理论运用于城市的研究具有多尺度性。 在区域范围上， 城市是一个典型的人工干扰斑块。 在较小尺度上， 城市本身又是一个景观单元， 其内部不同性质，不同功能的组成部分构成了城市景观的结构要素基质、 斑块和廊道。 对城市研究根据需要进行多尺度结合研究， 既从区域尺度上通过 城市斑块的面积、形状、岸线发育程度等分析城市的规模、边缘效应及其发展 趋势。 又要从精尺度上对各种景观要素的结构和功能一致性以及景观要素之间 的相互关系来分析城市系统，进行具体规划和建设。 3 . 2 . 2城市景观及其景观生态学分析 城市景观是景观一般性分类中的一种。城市景观是由组成城市的各个异质 性的景观单元所构成， 每一景观单元具有相对的独立性， 并能完成一定的功能。 城市景观是以人为主体的景观生态单元， 这是城市景观区别于其它景观的最重 硕士学位论文 u八 s i 一 认 s i i i i .s i s 输一 要的特点。 人类对于城市系统的作用既有开发创造， 也有污染和破坏。 城市内 部及其外部系统之间各种功能流的交换主要靠人为活动来维持和协调， 流的强 度与人类活动的强度成正比。城市景观大致由三类景观要素构成: 人工景观单元，如道路、建筑物:半自然景观单元，如公共绿地、农 田、果园;人为干扰下的自 然景观单元，如河流、水库、自然保护区。 城市景观具有如下特性: 城市景观具有不稳定性。 随着社会经济的发展， 以及政治、文化等因素的变动， 城市景观变化极快。 这种不稳定性在城市边缘 区表现的尤为明显，在这一范围内， 城市具有动态扩展的特征， 相邻城市可因 此而联接成城市带或城市群。 城市景观具有破碎性。 城市内四通八达的交通 网络， 将其切割成了许多大小不等的嵌块体。 这种破碎性是与城市人口的工作， 生活相适应的。 城市景观具有递度性。 城市是人为影响相对集中的地段， 对 于单核心型城市，由市中心至边缘区，人类活动的强度逐渐减小，方式也有所 改变，表现为人口密度、功能等呈梯度性递变。 根据景观生态学的基质一一斑块廊道模式来划分城市景观的结构要 素。城市中建筑物及贯穿于其间的道路交通网络，是城市景观中的主体部分， 其同构成城市景观的基质。 城市景观的斑块主要是不同功能分区之间呈连续的 或不连续的岛状斑块分布格局， 外观上与周围建筑物密集区域明显不同。 这些 岛状的斑块大多形状规则， 面积较小但数量较大， 绿化较好， 如城市中的公园、 学校的小片林地等。这些斑块是各具功能、相互联系， 分工有序的基本功能单 元。 城市廊道主要是以交通为目的的道路和相应的商业街或道路绿化带，另外 还有铁路、 沟渠等，网络数量多。 城市中的河流廊道也在城市中担负着重要的 景观功能。城市以线状廊道的数量为最多，带状廊道较少，河流廊道也较少。 以交通网络为纽带的人工景观单元形成了城市景观的基本格局。 城市中的基质 与廊道，斑块之间没有严格的界限。 城市景观中的物流和能流可以分为两条途径，一种是以城市中的绿色植物 硕士学位论文 h 1 a s i t r s n i p s i s 为初级生产者，支持着非常简单地的营养结构。物种的多样性低。另一种是以 人为主体，包括人类生产、生活资料的输入， 废物的排放、 产品的输出。城市 景观中的人口流也是区别于其他景观的一个重要特征。 另外城市景观还有自己 独特的信息流和价值流方式。 城市景观生态问题主要是由不合理的土地利用方式和利用强度造成的，主 要表现在以下几个方面:( 1 )自 然生境大量减少，生境类型趋于简单化，城市 绿色空间不断减少，生物多样性严重受损:( 2 ) 水土流失加剧; 0 . 9 8 的v ; 聚为一类 在剩余的t ; 中重复上述步骤直到聚类完成。 3 . 4 . 2 评价指标的确定 在明确以上的基本原理以后，应该确定具体的评价指标。城市绿地系统的 景观生态综合评价属宏观评价的范畴， 可选择以下几个评价指标: 绿化覆盖率 ( g ,) ，绿化斑块均匀度( e ) ， 破碎度 ( c ) ，分离离 ( f ) 和优势度 ( d ) a g属数 量参数， e , f , c , 。 属绿化景观格局结构参数，是绿化斑块空间分布格局的宏 观反映。 ( 1 ) 、绿化覆盖率 ( g) 绿化覆盖率是最常规和普遍应用的宏观评价参数。g ,， 越大，表示城市绿化 水平越好。其计算公式为: g = a / s x 1 0 0 %( 公式3 - 1 ) 其中:a 绿化景观总面积 s 区域总面积 ( 2 ) 、绿化斑块均匀度指数 ( e ) 均匀度指数 ( e ) 是衡量不同等级斑块在区域中的比例是否协调。 描述景观 中各组分的分配均匀程度，其值越大，表明景观各组成成分分配越均匀。 e _ ( h / f l m a x ) x 1 0 0 %( 公式 3 - 2 ) 式 中 h = 艺 p , x 1 o g p , h m a x = l o g z ( i ) ii 多样性指数: h m a x 给定丰富条件下景观最大可能均匀度 p i 斑块 i 等级类型所占面积的比例 硕士学位论文 m a s t e r si 川: s i s k 区域内斑块的总数 ( 3 ) 、破碎度 ( c ) 破碎度是指景观被分割的破碎程度，它在一定程度上反映了人为对景观的 干扰程度。 可采用单位面积中各种类型斑块的总个数来作为景观破碎度的判别 指标: ( 公式 3 - 3 ) 式中:en i 景观中所有等级类型斑块的总和 八 绿化景观的总面积 ( 4 ) 、分离度 ( f ) 分离度是区域景观中不同斑块类型的个体分离程度，分离度越大，表明景 观在地域上越分散，可定义为: f i 二 = 了 ( 公式 3 - 4 ) 盗何 式中:f ,-斑块 i 的分离度 5 区域面积 a 绿化景观的总面积 a i - ni - 斑块类型 1 的面积 某种类型 i 斑块的块数 将每一斑块类型的分离度值同标准差进行归一化，得归一化分离度 最 后 确 定 区 域 的 分 离 度 ， f = 艺 f , 式中 k 区域内斑块的总 ( 5 ) 、区域总优势度 ( d ) 绿化景观优势度 ( d o )反映了各类斑块在景观变化中的作用 ( r d + r f ) / 2 + l p、_ _ _ . d二 x 1 0 0 %( 公式 3 - 5 ) 一2” 一 “” “产 、“ “ 2 其公式为: 硕士学位论文 i 人 s i l r s i i i bi s 式中 斑块i 的数目 民1二 we es 二 二 下 二 ， 二 ， 蔺 片 一 j ; 吐琴乏 思 敌 x 1 0 0 % r ,斑块i 出现的样方数 总样方数 x 1 0 0 % l = 斑块i 的面积 样地总面积 x 1 0 0 % 区 域 总 优 势 度 d = e d , 何 ， ( 揭 表 示 不 同 等 级 斑 块 的 平 均 直 径 因此，在具体评价中，只要知道某一城市各区域的绿化数据g 。 、e , c . f , d ， 就可采用: u = ( g - e , c , f , d ) ， v = 优、良、中、 差 对城市绿地系统进行 综合评判。实证研究见第四章。 3 . 5城市绿地系统规划的原则 景观生态规划的原则主要有以下几个方面: ( 1 ) :自 然优先原则: 保护自 然 景观资源和维持自 然景观过程及功能， 是保护生物多样性及合理开发利用资源 的前提，是景观资源持续利用的基础;( 2 ) 持续性原则:景观生态规划以可持 续发展为基础， 立足于景观资源的可持续利用和生态环境的改善， 保证社会经 济的可持续发展;( 3 )整体优化原则:因为景观是由多个生态系统组成具有一 定结构和功能的整体， 是自 然与文化的复合载体， 这就要求景观生态规划必须 从整体出发，对整个景观进行综合分析， 使区城景观结构、格局和比例与区域 自 然特征和经济发展相适应，谋求生态、社会、经济三大效益的协调统一，以 达到景观的整体优化利用:( 4 ) 针对性原则、景观生态规划是针对某一地区特 点的农业、城市成自 然景观，不同的景观有不同的结构、格局和生态过程，规 划目的也不一样。因此，具体到某一景观规划时，针对规划目的应选取不同的 分析指标，采用不同的评价及规划方法:( 5 )综合性原则;景观生态规划是一 项综合性的研究