（园林植物与观赏园艺专业论文）武汉市建成区绿地的布局及公园服务功能研究.pdf

华中农业大学2 0 0 5 属硕士学位论文 摘要 绿地在改善城市生态环境、提高居民生活质量方面起着至关重要的作用。对绿 地系统布局的研究大多是定性的描述，原因在于很难对大区域的绿地信息进行精确 的提取。景观生态学理论的不断发展和地理信息系统应用领域的扩大使研究大范围 的城市绿地布局成为可能。 本研究以景观生态学理论为依据，运用地理信息系统软件a r c g i s 和a r c v i e w 对武汉市建成区不同类型绿地的布局和公园的服务功能两方面进行了研究。结果表 明： ( 1 ) 建成区绿化覆盖率为3 3 0 5 ，主要由小面积的绿地斑块组成，斑块平均 面积很小( 0 1 7 h m 2 ) ，面积变异程度较大( 变异系数9 9 6 ) 。附属绿地面积和斑块数 所占的比例最大( 分别为6 8 、9 7 3 8 ) ，但斑块平均面积最小( o 1 2 h m 2 ) ；生产 绿地面积所占的比例最小( 4 2 5 ) ，其他绿地斑块平均蕊积最大( 2 3 6 8 h m 2 ) 。大 部分的公园绿地、生产绿地、附属绿地和其他绿地集中分布在洪山区，防护绿地在 青山区分布的最多。绿化覆盖率以沌口区最大，江汉区最小。 ( 2 ) 建成区绿地形状指数平均值为1 5 4 8 ，形状变异系数为o 6 31 。防护绿地 形状最不规则( 形状指数2 1 7 4 ) ，形状变异程废最大；附属绿地形状指数最小，形 状变异程度较小。沌口区的绿地斑块形状最复杂，形状指数和形状变异系数最大， 附属绿地形状指数在所有区中最大；江岸区总的绿地斑块形状指数及公园绿地和附 属绿地的形状指数在所有区中都是最小的。 ( 3 ) 建成区绿地总的分离度为o 0 2 1 3 ，其他绿地分离度和破碎度最小( 分别 为o 0 0 7 1 、0 0 4 2 2 ) ；附属绿地破碎度最大( 8 5 7 5 6 ) ，连接度最小( 0 0 0 0 1 ) ，最小 距离指数接近1 0 ，趋于随机分布。磅口区绿地破碎度和分离度最大( 分别为9 5 1 6 3 、 0 0 2 9 8 ) ，斑块分布离散，公园绿地在此区分布最分散；洪山区绿地多样性指数最大； 沌口区绿地多样性指数和均匀度最小，绿地破碎度最小( 1 6 4 5 3 ) ，绿地斑块分布最 集中( 分离度为0 0 0 9 9 ) ；江岸区绿地均匀度最大( 0 7 4 6 0 ) ，优势度最小( o 4 0 2 6 ) 。 ( 4 ) 游人对居住区级公园的利用率最高( 3 8 5 7 ) 。公园综合建设、绿量、空 气质量和文化功能对发挥公园的功能很重要。绿地中应用的树种单调，无特色，不 利于发挥绿地的生态功能和美学功能。 关键词：地理信息系统；景观生态学；绿地布局：公园服务功能 塑登垦! 苎堡立壁盛堕堡垫塑塑旦墨坌堕望笠垫! ! 竺壅 a b s t r a c t g r e e nl a n dp l a y sa ne s s e n t i a lr o l ei ni m p r o v i n gt h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n ti nt h e c i t ya n di m p r o v i n gr e s i d e n t sl i f eq u a l i t y s t u d i e so nt h ep a t t e r n so fg r e e nl a n ds y s t e ma r e m o s t l yq u a l i t a t i v ed e s c r i p t i o nb e c a u s ei t i sv e r yd i f f i c u l tt od r a wa c c u r a t eg r e e nl a n d i n f o r m a t i o nf r o ml a r g ea r e a s w i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h e o r i e so fl a n d s c a p ee c o l o g ya s w e l la st h ee x p a n s i o no fg e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o ns y s t e m sa p p l i c a t i o nf i e l d ，i tb e c o m e s p o s s i b l et os t u d yt h el a n d s c a p ep a t t e r no f u r b a ng r e e nl a n di nl a r g ea r e a w i t ht h es o f t w a r ea r c g i sa n da r c v i e w , b a s e do nt h et h e o r i e so f l a n d s c a p ee c o l o g y , t h el a n d s c a p ep a t t e r no fd i f f e r e n tg r e e nl a n da n dp a r k ss e r v i c e sw e r es t u d i e d t h er e s u l t s s h o wa sf o l l o w s ： 1 t h eg r e e nl a n di sm a d eu po fs m a l lp a t c h e si nw u h a nd i s t r i c tw h e r et h eg r e e n e r y c o v e r a g ep e r c e n t a g ei s3 3 0 5 t h ea v e r a g ea r e ao f g r e e nl a n dp a t c h e si s0 1 7 h m 2a n d t h ec o e f f i c i e n to fa r e av a r i a t i o ni s9 9 6 t h ea v e r a g ea r e ao fa t t a c h e dg r e e nl a n dp a t c h e s i st h es m a l l e s t ( 0 1 2 h m 。) w h o s ea r e aa n dn u m b e rr a n k st h ef i r s ta m o n g5t y p e so fg r e e n l a n d ，a c c o u n t i n gf o r6 8 a n d9 7 3 8 r e s p e c t i v e l y ，w h i c ha l et h el a r g e s ti ne v e r yd i s t r i c t b u tt h ea v e r a g ea r e ao fp a t c h e si st h em i n i m u m t h ea r e ao fn u r s e r yi st h em i n i m u m w h i c ho n l yo c c u p i e s4 2 5 a n dt h ea v e r a g ea r e a o fo t h e rg r e e nl a n dp a t c h e si st h el a r g e s t ( 2 3 6 9 h m 2 ) i na l lg r e e nl a n dt y p e s m o s tp a r to f p u b l i cp a r k ，n u r s e r y , a t t a c h e dg r e e nl a n d a n do t h e rg r e e nl a n dd i s t r i b u t ei nh o n g s h a nd i s t r i c tw h i l em o s tg r e e nb u f f e rd i s t r i b u t e si n q i n g s h a nd i s t r i c t t h eg r e e n e r yc o v e r a g ep e r c e n t a g ei st h el a r g e s ti nz h u a n k o ud i s t r i c t a n dt h es m a l l e s ti nj i a n g h a nd i s t r i c t 2 t h es h a p ei n d e xo fg r e e nl a n dp a t c h e si s1 5 4 8o na v e r a g e ，w h o s ev a r i a t i o n c o e f f i c i e n ti s0 6 31 t h es h a p ei n d e xa n dv a r i a t i o nc o e f f i c i e n to fg r e e nb u f f e ra r et h e l a r g e s t ，w h i l et h es h a p ei n d e xo fa t t a c h e dg r e e nl a n di st h es m a l l e s ta n di t sv a r i a t i o n c o e f f i c i e n ti sa l s os m a l l a m o n ga l ld i s t r i c t s ，t h es h a p ei n d e xa n dv a r i a t i o nc o e f f i c i e n to f g r e e nl a n di nz h u a n k o ud i s t r i c ti st h el a r g e s t ，a m o n gw h i c ht h es h a p ei n d e xo fa t t a c h e d g r e e nl a n di nt h i sd i s t r i c tr a n k st h ef i r s t t h es h a p ei n d e xo fa l lg r e e nl a n d ，t h ep u b l i c p a r ka n dt h ea t t a c h e dg r e e nl a n di st h es m a l l e s ti nj i a n g a nd i s t r i c ta m o n gt h e8 d i s t r i c t s 3 t h es e p a r a t i o ni n d e xo fa l lg r e e nl a n di nw u h a nd i s t r i c ti s0 0 2 1 3 ，w h i l et h e s e p a r a t i o ni n d e xa n df r a g m e n t a t i o ni n d e xo fo t h e rg r e e nl a n da r et h em i n i m u m t h e f r a g m e n t a t i o ni n d e xo fa t t a c h e dg r e e nl a n di st h el a r g e s tw h o s el a n d s c a p ec o n n e c t i v i t y i n d e xi st h es m a l l e s t w h i c hi sm o s tf r a g m e n t e di na l ld i s t r i c t sa n dt e n d st o w a r d sr a n d o m 2 华中农业大学2 0 0 5 届硕士学位论文 d i s t r i b u t i o n t h eg r e e nl a n dp a t c h e sa r et h em o s tw i d e l yd i s t r i b u t e d ，e s p e c i a l l yp u b l i c p a r ki nq i a o k o ud i s t r i c t t h el a n d s c a p ed i v e r s i t yo fg r e e nl a n di st h el a r g e s ti nh o n g s h a n d i s t r i c ta n dt h es m a l l e s ta sw e l la st h el a n d s c a p ee v e n n e s sa n df r a g m e n t a t i o ni n d e xi n z h u a n k o ud i s t r i c tw h e r et h eg r e e nl a n dp a t c h e sa r ed e n s e l yd i s t r i b u t e d t h ed i f f e r e m g r e e nl a n dt y p e sa r ew e l l - p r o p o r t i o n e di nj i a n g a r ld i s t r i c tw h e r et h el a n d s c a p ee v e n n e s s a r et h em a x m u ma n dt h el a n d s c a p ed o m i n a n c ei n d e xm i n i m u m 4 t h eu t i l i z a t i o nf r e q u e n c yo fr e s i d e n t i a la r e ap a r ki st h eh i g h e s t ( 3 8 5 7 ) t h e c o m p r e h e n s i v ec o n s t r u c t i o n ，g r e e n e r yq u a n t i t y , a i rq u a l i t ya n dc u l t u r a lf u n c t i o np l a ya n i m p o r t a n tr o l et oi m p r o v ep a r k ss e r v i c e s t h et r e es p e c i e si nt h eg r e e nl a n da r el a c ko f a b u n d a n c ea n dc h a r a c t e r i s t i c ，w h i c hi su n f a v o r a b l et oe c o l o g i c a la n da e s t b s t i cf u n c t i o n s o fg r e e nl a n d k e yw o r d s ：g i s ；l a n d s c a p ee c o l o g y ；t h ep a t t e mo fg r e e nl a n d ；p a r k ss e r v i c e s 3 胡群霞：武汉市建成区绿地的布局及公园服务功能研究 1 前言 1 1 研究目的和意义 城市是人类开发、利用自然资源，改造自然环境最为彻底的地域之一，伴随着 人类城市化的进程，越来越多的人生活在钢筋、水泥构筑的城市环境中。由于钢筋 水泥等下垫面的物理特征，导致城市温度普遍比郊区高，即所谓的城市热岛效应。 大气污染、水体污染、酸雨、城市垃圾、噪声等环境问题，城市绿地的缺乏、景观 多样性的丧失、城市生物的匮乏等生态问题同益成为城市经济发展和城市居民生活 环境、生活质量提高的障碍。产生这些城市问题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出现和自然景观的日益衰减。绿地在城市生 念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。城市绿地作为城市生态系统中的生产者，对改善城市生态环境、 维持城市生物多样性以及调节城市生态系统平衡起着极为重要的作用( r o b e r t c o s t a n z a ，1 9 9 7 ；陈自新和王祥荣，1 9 9 8 ) 。城市绿地具有为城市人类活动和居民身 心健康提供物质产品、环境资源、生态公益和美学价值等多种生态服务功能。依据 系统论的观点，系统的结构决定系统的功能( 靖学青，1 9 9 7 ) ，城市绿地生态服务 功能的强弱取决于绿地的数量、绿地的内部结构和空间布局状况以及管理水平等。 城市绿地只有形成类型齐全、比例适当、布局合理的绿地有机系列，形成完整的、 开放的绿地网络体系，才能发挥最佳的环境效益、社会效益和经济效益。城市绿地 系统泛指城市区域内一切人工或自然的植被群体、水体及有绿色潜能的空间，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( 千庆兰， 2 0 0 1 ) 。城市绿地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 的予系统，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。做好城市 绿地系统规划与建设，形成合理的绿地系统网络已成为城市生态建设的重点与关 键。目前我国许多城市在城市规划或城市土地利用总体规划过程中把绿地当作“边 角余料”，绿地建设成为“补漏填空”，不能形成合理的绿地系统结构，难以充分发 挥其生态功能。许多研究者认为合理的城市绿地系统布局有利于充分发挥园林绿地 的环境效益，并提出了一些绿地景观结构指标，但迄今为止对城市绿地的布局仍限 于对小型、个体绿地的设计，缺乏区域性的综合评价。本研究以武汉市建成区的绿 地现状为例，运用景观生态学理论与方法对城市绿地的结构布局进行分析评价，并 调查研究了公园的服务功能，以便提出合理化建议，探求我国城市中普遍存在的绿 地系统建设途径，可为城市绿地系统布局结构的优化及生态城市、园林城市建设提 供重要指导。 华中农业大学2 0 0 5 届硕士学位论文 1 2 研究综述 1 2 1 绿地结构布局的研究 十九世纪中叶，在美国开展了一场关于建造城市公园的大讨论，一些专家在看 到利用科学技术改造城市的可能性时，也思考着如何保护大自然和充分利用土地资 源的问题。马尔什( m a r c hgp ) 从认真的观察和研究中看到了人与自然、动物与 植物之间相互依存的关系，主张入与自然要正确的合作。他的理论在美国得到了重 视，许多城市中开展了保护自然、建设公园系统的运动( 沈玉麟，1 9 8 9 ) 。 1 8 5 8 年政府通过了由风景园林建筑师奥姆斯特德( o l m s t e dfl ) 主持的纽约中央公 园设计方案，它改善了城市的经济、社会和美学价值，在全美掀起了一场“城市公 园运动”。1 8 7 0 年他写了公园与城市扩建一书，提出城市要有足够的呼吸空间， 要为后人考虑，城市要不断更新和为全体居民服务( 李敏，1 9 9 9 ) 。奥姆斯特德的 这些思想对美国及欧洲近现代城市公共绿地的规划、建设活动产生了很大的影响。 1 8 8 2 年西班牙工程师索里亚伊马塔( a r t u r os o d aym a t a ) 提出“带形城市” 理论。主张城市沿一条4 0 m 宽的交通干道发展，干道上设置有轨电车线，人行道、 自行车道和地方车道路，城市建筑用地总宽约5 0 0 m 。每隔3 0 0 m 设一条2 0 m 宽的 横向道路，联系干道两旁的用地，与主干道平行的次干道宽1 0 m ，用地两侧为宽 1 0 0 m 、布局不规则的公园和林地。这种绿地夹着城市建筑用地并随之不断延伸的规 划方法体现了索里亚学说的一个重要思想，即：使城市居民“回到自然中去”。在 英国社会活动家霍华德( 1 8 9 8 ) 设想的“田园城市”理论中，规划用宽阔的农田地 带环抱城市，田园城市直径不超过2 k m 。外围绿化带步行可以抵达，除了外围森林 公园带，城市里也充满了花木茂密的绿地，用作中心公园的土地面积多达6 0 h m 2 ， 市区有宽阔的林荫环道、住宅庭园、菜园和沿放射形街道布置的林间小径等。芬兰 籍建筑师沙里宁( s a r r i n e o n re ) ( 1 9 1 8 ) 的“有机疏散”理论主张把城市的人口和 工作岗位分散到可供合理发展的、离开城市中心的地域上去，追求“交往的效率和 生活的安宁”。美国著名建筑师赖特( w r i g h tfl ) ( 1 9 3 2 ) 的“广亩城市”主张把 城市分散到广阔的农村中去( 李敏，1 9 9 9 ) 。以上理论和“卫星城”理论、“城市带 ( 群r 理论、“绿色城市”理论以及近十年发达国家出现的“环形城市”规划思想， 实现了从“城市中有花园”到“花园中有城市”的城市规划格局。城市绿地规划也 形成了相应的布局结构，并向绿地系统网络及大园林方向发展，如莫斯科绿地的多 中心规划结构、大伦敦地区的绿带圈规划、墨尔本的楔形绿地系统等。1 9 9 0 年日本 政府结合生态学在城市园林绿地规划中的运用( 唐开山，1 9 9 9 ) 提出了“森林城” 构想，构成绿色点、线、面、圈相连，生物群落多样化且相对稳定的多层次的立体 结构( w a l k e rp 1 9 9 8 ) 。1 9 3 5 年制定的莫斯科城市改建总体规划中已有完整的绿地 系统，以楔形、放射加环状的绿带将各点状绿地联系起来，形成点、线、面相结合 一一型翌垦! 茎堡立塞堕堕堡丝竺塑旦墨坌旦竺堑垫堂塑塞 的城市绿地系统。 在第一个“五年计划”( 1 9 5 3 1 9 5 7 ) 期间，我国学习前苏联把城市绿地系统规 划列为城市总体规划中的重要内容，结合城市改造和建设，建立了很多公园绿地。 这个时期人们对绿地的认识是比较模糊的，在城市规划中主要表现为绿地的面积、 形状、位置设计的随意性，绿地的功能和地位的不完整性。近2 0 年来又形成了一 个大城市布局结构的新理论，即以多中一t l , 、组团式城市群或带形城市取代传统的单 一中心城市。这种新的城市布局格式在组团、群体之间穿插森林、农田和牧场，使 城市群同大自然紧密地结合起来，大大改善了城市环境( 索奎霖，1 9 9 4 ) ，如北京 市绿地“分散集团式”总体规划、上海生态大绿地圈规划、合肥环型楔型一绿带 规划及桂林环型一楔型一组团规划等。1 9 6 9 年美国风景园林师、学会主席m c h a r g 发表了设计结合自然( d e s i g n w i t h n a t u r e ) 的专著，提出以生态学原理作为各项 建设发计和决策的依据，使人类的建设活动对自然的破坏减少到最低程度( 芮经纬， 1 9 9 2 ) 。h a u s e r m a nj ( 1 9 8 5 ) 借助g i s ，采用“螺钉螺帽式的规划( n u t s - - a n d - - b o l t sd e s i g n ) ”，将佛罗里达卅f 一系列生态文化娱乐中心以“绿色廊道”( g r e e n w a y ) 相连接，既为人们提供了娱乐场所，又对动植物区系保护起了积极的作用，形成了 佛罗里达州的“绿色结构规划”( g r e e ni n f r a s t r u c t u r ep l a n n i n g ) 。b r a n dp ( 1 9 9 5 ) 利用1 9 6 9 、1 9 8 3 、1 9 8 9 年麦德林市( m e d i l i n ，c o l u m b i a ) 的航片转译，建立了g i s 数据库，并对该市的绿地结构作了具体分析。喻光明( 1 9 9 1 ) 、常同元( 1 9 9 6 ) 、孙 冰( 】9 9 7 ) 借助r s 和g i s 技术分别探讨了城市及绿地景观的布局特征。随后肖笃 宁等( 1 9 9 8 ) 提出了景观规划的目标、任务和基本原则，王丽荣等( 1 9 9 8 ) 比较了 广州市8 个城区绿地景观的结构特征，周廷刚等( 1 9 9 9 ) 以上海市为例进行了城市 绿地系统景观生态综合评价，周志翔等( 2 0 0 1 ) 则对工矿区园林绿她的景观结构及 其生态过程进行了研究。俞孔坚( 2 0 0 0 ) 首次在国际上提出了景观生态安全格局的 理论和方法，并应用于城市绿地规划。宗跃光( 1 9 9 6 ) 首先从廊道效应理论出发， 探讨了城市景观中人工廊道与自然廊道存在的合理依据，提出了北京市人工与自然 廊道相间分布，形成有机分散的城市景观格局。唐冬芹等( t 9 9 9 ) 针对城市景观特 点及园林绿化体系对城市景观的作用，阐述了城市空间结构的同心圆模型和绿地景 观生态规划与设计原则。研究者还在建立开放的绿色网络( 绿廊) 系统和绿廊布设 原则、山地城市“绿核+ 绿廊+ 绿网”的绿化模式等方面提出了一些设想。 1 2 2 生态服务功能的研究 生态服务功能是当前城市生态系统研究的热点之一( 王如松等，2 0 0 1 ) 。在美 国，m a r s hg ( 1 8 6 4 ) 也许是第一个用文字记载生态系统服务功能作用的人。他在 ( ( m a na n dn a t u r e ) ) 一书中记载：由于受人类活动的巨大影响，地中海地区“广阔 的森林在山峰中消失、肥沃的土壤被冲刷、肥沃的草地因灌溉水井枯竭而荒芜、著 名的河流因此而干涸。”m a r s h 也意识到了自然生态系统分解动植物尸体的服务功 6 华中农业人学2 0 0 5 届硕士学位论文 能，他在书中写到：“动物为人类提供了项重要的服务，即消除腐臭的动植物尸 体，如果没有它们，空气中将弥漫对人类健康有害的气体”。2 0 世纪4 0 年代以来的 生态系统概念与理论的提出和发展促进了人们对生态系统结构与功能的认识与了 解，并为人们研究生态系统服务功能提供了科学基础。自上个世纪7 0 年代以来， 生态系统服务功能开始成为一个科学术语及生态学与生态经济学研究的分支。据文 献总结，“s t u d yc r i t i c a le n v i r o n m e n tp r o b l e m ”( 1 9 7 0 ) 首次使用生态系统服务功能 的“s e r v i c e ”一词，并列出了自然生态系统对入类的“环境服务”功能，包括害虫 控制、昆虫传粉、渔业、土壤形成、水土保持、气候调节、洪水控制、物质循环与 大气组成等方面。h o l d r c n 与e h d i c h ( 1 9 7 4 ) 论述了生态系统在土壤肥力与基因库 维持中的作用，并系统地讨论了生物多样性的丧失将会怎样影响生态服务功能以及 能否用先进的科学技术来替代自然生态系统的服务功能等问题，认为生态系统服务 功能丧失的快慢取决于生物多样性丧失的速度，企图通过其他手段替代已丧失的生 态服务功能的尝试是昂贵的，而且从长远的观点来看是失败的。随着这些文章的引 用，后来出现了自然服务功能一词和生态系统服务功能，生态系统服务功能这术 语逐渐为人们所公认和普遍使用( w e s t m a nwe ，1 9 7 7 ) 。城市的扩展蔓延和强烈的 人类活动明显影响着生态系统的服务功熊，导致城市自然生态系统的服务功能不断 降低。k r e n t e r 等( 2 0 0 1 ) 在美国s a n a u t o n i o 地区的研究结果表明，在1 9 7 6 1 9 9 1 年间，每年生态系统服务功能降低1 5 4 ( 相当予每h m 2 土地减少2 3 t 2 2 $ ) 。目前关 于城市绿地生态系统服务功能的研究主要集中在森林、草地和农田生态系统。国外 城市绿地主要是关于城市森林方面的研究，重点集中在改善城市环境质量( a v i s s a r r ，1 9 9 6 ；g o m e zf ，2 0 0 1 ) 、维持生物多样性( a t t w e l lk ，2 0 0 0 ；l o f v e n h a f tke ta t ， 2 0 0 2 ) 、提供体闲娱乐( e r k i pfba n dt y r v a i n e nl ，1 9 9 7 ) 和绿地生态系统管理 ( k e n n e d yj ja n d q u i g l e y t m ；m e h t a d a n d p a t h a kp ，1 9 9 8 ) 等方面。园林学界提出 了园林生态学理论，这种理论以人类生态学为基础，融汇景观学、景观生态学、植 物生态学和有关城市生态系统等理论，研究风景园林和城市绿化影响范围内的人类 生活、资源利用和环境质量三者之闻的关系及调节的途径，并提出了以下园林生态 设计的原则( 方咸孚和李海涛，2 0 0 1 ) 。( 1 ) 功能原则：必须把维护居民身心健康、 维护自然生态过程作为园林的主要功能来评价。( 2 ) 经济与高效原则：强调用最少 的投入来健全自然生态过程，满足人类身心再生功能；强调充分利用有限的土地资 源来实现上述功能。大量使用化肥、不断进行人工或化学除草都违背这一原则。( 3 ) 循环再生原则：强调利用生态系统的循环和再生功能构建城市园林绿地系统，如养 分和水的循环利用等，避免对不可再生资源的利用。( 4 ) 乡土与生物多样性原则： 强调城市园林绿地系统是乡土植物和乡土生物多样性保护的最盾堡垒之一，应节制 引用外来物种，保护和发展乡土物种。乡土植物一般比较适应当地的气候、土壤、 水文等条件，而且较容易获得。因为可以减少材料、换土、人工养护等资金投入， 具有低维护、低成本的特点，还有利于保护当地的生物物种的稳定，有利于保持乡 胡群霞：武汉市建成区绿地的布局及公园服务功能研究 土景观的特色。当然如果一个地区原有的乡土植物品种单一时，有节制的引入异地 植物同样符合生态学观点。引入异地植物首先要符合特定生态环境的要求，符合景 观要求，适当引进可丰富植物景观。( 5 ) 地方与地方精神原则：强调每一地方都有 其自然和文化的历史过程，两者相适应而形成了地方特色及地方含义。在城市发展 过程中，园林绿地是地方精神难得的保存地，对地方精神的表达决不仅仅是形式而 是一种体验。( 6 ) 整体与连续性原则：园林绿地不是一个独立的游赏空间，而是城 市与大地综合体的有机部分，应作为人类生活空间和自然过程的连续体来设计和管 理。有学者将以上原则简练概括为：尊重自然过程，尊重文化传统。国内关于城市 绿地服务功能系统的研究不多，上世纪8 0 年代后我国城市园林绿地系统规划的研 究多集中于城市绿地的生态效益方面，如净化空气、降低噪声、调节与改善城市小 气候和防灾减灾等，主要集中在改善城市环境质量( 陈自新等，1 9 9 8 ；张浩和王祥 荣，2 0 0 1 ；祝宁等，2 0 0 2 ) 、城市绿化三维量及绿当量( 周坚华，2 0 0 1 ) 、价值评估 和指标体系( 阎水玉和刘滨谊，2 0 0 2 ) 的研究上。祝宁、李敏等( 2 0 0 2 ) 选择光照、 温度、湿度和c 0 2 吸收率四个指标分析不同种植结构类型的绿地生态功能。李锋、 王如松( 2 0 0 3 ) 选择绿化覆盖率、人均绿地、人均公共绿地、绿地结构、绿地均匀度、 本地种优势度六个指标对城市绿地系统的生态服务功能进行评价与研究。城市园林 绿地的物种丰富程度一方面体现了园林绿地系统保护生物多样性的功能，另一方面 还体现了城镇园林建设利用生物多样性资源的能力和水平，体现了园林绿地的质量 ( 吴建军和边卓平，1 9 9 8 ) ，因此有人用物种丰富度测定与评价绿地的生态服务功 能。由于生态过程与功能的时空尺度异质性和复杂性、认识上具有无限性和不确定 性、研究的滞后性以及生态系统服务价值确定的主观性等原因，至今还没有公认的、 较为完善的服务功能评估体系和方法。 1 2 ，3 绿地生态服务功能与结构布局的关系 随着城市生存条件的不断恶化，城市生态问题及绿地环境效应已成为人们关注 的研究热点。国内外的研究表明，影响城市绿地效益和价值的因素，除了绿地的面 积等指标以外，绿地的内部结构和空间分布情况更为重要( 高峻等，2 0 0 0 ) 。国内 外通过对城市绿地环境效应的分析发现，当绿化覆盖率小于4 0 - - 6 0 时，绿地的 内部结构和空间布局状况更显示出其重要性( 魏斌等，1 9 9 7 ) 。因而许多研究者把 城市绿地布局结构的优化作为发挥绿地环境功能、实现城市生态建设的重要措施， d a v i dg o r d o n ( 1 9 9 0 ) 在加拿大编辑出版了绿色城市一书，探讨了城市空间的 生态化途径。城市绿地的生态效益不仅包括了绿量，同时还涉及绿地的斑块规模、 斑块之间的连通性等，为了进一步提高城市绿地的生态效益、提高城市土地的利用 率、建设优美的城市生态环境，有必要对城市绿化进行景观分析( 王延乔和高峻， 2 0 0 2 ) 。在我国，周坚华等( 1 9 9 7 ) 和j 用遥感技术首次探讨了上海市绿化三维量与绿化 环境效益的相关性，并提出了城市各功能区绿化系统设计的环境学基本要求。周志 华中农业大学2 0 0 5 届硕士学位论文 翔等( 2 0 0 4 ) 运用景观生态学原理分析了湖北省宜昌市中心城区绿地系统的分布格 局。l y n c hk ( 1 9 6 0 ) 分析了道路( p a t h ) 、边界( e d g e ) 、区域( d i s t r i c t ) 、节点m o d e ) 、 地标( l a n d m a r k ) 五个要素与绿地的关系，认为城市绿地在提高城市形象( c i t yi m a g e ) 方面具有重要作用。 1 2 4 公园服务功能的研究 城市公园绿地中的公园是一种为居民提供的、有一定使用功能的、自然化的游 憩社会境域，是城市的绿色基础设施，是城市内各种性质用地之间以及内部的基质， 以简洁、生态化和开放的绿地形态渗透到居住区内，并与城郊自然景观基质相融合。 公园作为城市主要的公共开放空间，不仅是城市居民的主要休闲游憩活动场所，也 是市民文化传播的场所( 孟刚等，2 0 0 3 ) 。城市公园的功能有： ( 1 ) 社会文化功能。休闲游憩功能。城市公园是城市的起居空间，作为城 市居民的主要休闲游憩场所，其活动空间、活动设施能够为城市居民提供大量的户 外活动，承担着满足城市居民休闲游憩活动需求的主要职能，是城市公园最主要、 最直接的功能。精神文明建设和科研教育的基地。城市公园曰益成为传播精神文 明、科学知识和进行科研与宣传教育建设的重要场所。公园容纳着城市居民的大量 户外活动，各种社会文化活动如歌唱、健身、交谊等在城市公园中的开展能够陶冶 市民的情操，提高市民的整体素质，形成一种独特的大众文化。 ( 2 ) 经济功能。荫灾、减灾功能。城市公园由于其有大面积公共开放空间， 不仅是城市居民平日的聚集活动场所，同时在城市防火、防灾、避难等方面具有很 大的保安功能。预留城市用地，为建设未来城市公共设施之用。在远期范围中， 作为城市公共用地的公园可以作为城市预留地，为城市未来公共设施的建设提供一 定的可能性，从而作为城市土地急需之用的主要预留用地。带动地方、社会经济 的发展。城市公园作为城市的主要绿色空间，在带动社会经济发展中的作用越来越 明显，最显著的作用是能使其周边地区的地价和不动产升值，吸引投资，从而推动 该区域的经济和社会发展。促进城市旅游业的发展。当前城市公园已成为各大城 市发展都市旅游业所需的旅游资源主要组成部分。 ( 3 ) 环境功能。维持城市生态平衡的功能。城市的生态平衡主要靠绿化来 完成，城市公园由于具有大面积的绿化，在防止水土流失、净化空气、降低辐射、 杀菌、滞尘、减弱噪音、调节小气候、降温、防风引风、缓解热岛效应等方面都具 有良好的生态功能。作为城市的绿肺，公园在改善环境污染状况、有效地维持城市 的生态平衡等方面具有重要作用。公园要创造复合的生境类型，促进绿地群落的自 然化、生态化和实用化，给人提供多样化的游览体验，并成为动植物栖息、繁衍的 庇护空间，成为城市自然保护的主要场所之一。美化城市景观。城市公园是城市 中最具自然特性的场所，往往具有水体和大量的绿化，是城市的绿色物质景观，它 和城市的道路、建筑等灰色硬质景观形成鲜明的对比，使城市景观得以软化，同时 9 胡群霞：武汉市建成区绿地的布局及公园服务功能研究 公园也是城市的主要景观所在，在美化城市景观中具有举足轻重的地位。 除了社会文化、经济、环境功能外，城市公园在阻隔性质相互冲突的土地使用、 降低入口密度、节制过度的城市化发展、有机组织城市空闯和入的行为等方舀具有 不可忽视的功能，这些功能多是定性描述的。鉴于公园的主要功能和调查的可操作 性，本研究选公园的社会服务功能和环境功能作为主要内容。“绿视率”是1 3 本的青 木阳曾于1 9 8 7 年提出的，即在人的视野里绿叶所占的比例( 方咸孚和李海涛，2 0 0 1 ) 。 嗣本的大野隆造利用改进的鱼眼镜头和计算机技术进行深入研究，提出了“环境绿 视量”的概念：不仅包括各个角度、各孤立视点的绿化量，还包括围绕整个空间环 境的综合体验，是种比较接近真实视觉感受的量化数值。根据缝的研究，当环境 绿视量低于1 5 时，人工的痕迹明显增大，而环境绿视量高于1 5 时，自然的感觉 便会增加。植物吸收太阳光中对眼睛有害的紫外光，反射出适合视网膜的绿色光。 当眼睛多看建筑、水泥地等硬质景观时很容易疲劳，多看绿色植物可以消除疲劳， 绿视率在2 5 时感觉最舒服( 王浩，2 0 0 3 ) 。为了使易于理解和接受，本研究仍采用 绿视率的提法。“城市公共绿地分布的均匀度”这一指标制定的习惯作法是提出各 级公园绿地服务半径。但是在任何一个已建成的城市中，公共绿地几乎无法实现均 匀分布的要求。因此它必须和城市道路和交通设施的规划相结合，以乘车和步行时 间及提供便利居民使用绿她的条件来发挥公共绿地使用的效率和效果。例如可供居 民活动4 个小时的市级公园，它的服务半径应当乘车不超过4 0 m i n ，为居民经常活动 的区级公园它的服务半径应当是乘车不超过1 0 m i n 、骑车不超过1 5 m i n 的距离( 汪阳， 1 9 9 7 ) ，否则在生活、工作节奏加快的今天，公园的利用率就会大大降低，使公园也 会因布局设置不合理而无法充分发挥其游憩功能。 郑明仁在都市公园规划之研究中引用日本和西方的研究成果提出了下面的 公式( 孟刚等，2 0 0 3 ) ：公园利用率( v ) = 利用公园的游人量公园服务范围内城市 属民( v = 6 7 a + 2 5 7 b + 1 7 c ，a = 每周六天都去公园的游入量，公园总游入量，b = 每周去2 3 次的游人量公园总游人量，c = 周末才去公园的游人量公园总游人量) 。 植物群落是由植物组成的生物共同体，自然界中的檀物几乎都是以群体的形式 存在的，植物在自然界中的种群关系比其单个的植物具有更多的相互保护性。相对 稳定的自然植物群落是在气候、土壤、生物等外在因素和竞争、共存、迁移等内在 因素影响下经过漫长的进化过程而形成的，邻近的植被能提供其赖以生存的光照、 空气和土壤，自然界中的植被组成了一个相互依赖、共同生存的生态系统，所以原 生的植物群落( 如天然林) 比人工植物群落( 如人工林) 的抗病虫害、抗旱涝灾害 和抗污染的能力更强。由乔、灌、草组成的复层结构综合生态效益( 如释氧固氮、 蒸腾吸收、减尘滞尘、减菌杀菌及减污防风等) 为单一草坪的4 - - 5 倍，而养护管 理投入之比为l ：3 。园林绿地设计应注意保持物种的多样性，充分考虑物种的生态 位形成特征，合理选配植物种类，避免种问直接竞争从而形成结构合理、功能健全、 种群稳定的复层群落结构，以利种间互补形成具有自生能力和自我维护能力、能抵 华中农业大学2 0 0 5 届硕士学位论文 抗干扰的生态环境。调查武汉市建成区公园绿地的树种组成，可参照城郊半自然景 观的绿化树种，对建成区域绿地的树种配置提出合理化建议。 1 2 5 绿地指标的研究 上世纪7 0 年代，我国开始重视并研究植物在环保方面的作用，提出了一个新 的补充性绿地指标一城市绿化覆盖率，定义为城市各类绿地的绿色植物覆盖面积占 城市总用地面积的百分比，并规定在一般情况下城市绿化覆盖率应不低于3 0 。 1 9 8 0 年我国基本建设委员会颁布了城市规划定额指标暂行规定，确定城市绿地 定额近期3 5 m 2 人，远期7 一l lm 2 人( 胡长龙，1 9 9 0 ：李嘉乐。1 9 9 9 ) 。1 9 8 7 年 江苏省颁发了江苏省城市绿地系统编制纲要，纲要规定了江苏省城市绿地系统 的指标人均公共绿地近期为4 6 n 1 2 人，远期为8 1 2 m 2 人，人均绿地9 m 2 人， 风景旅游城市和绿化条件较好的城市，人均公共绿地率应大于1 5 等，并确立了江 苏省城市绿地系统规划的程序。目前常用的城市绿地标准主要包括人均绿地面积指 标和绿地占城市用地的百分比两类，分为人均绿地面积、人均公园绿地面积、绿地 率、绿化覆盖率四项，这些指标属于二维的平面绿化概念。事实上城市生态绿地的 结构组成反映了绿地生态作用发挥的程度，其群落层次、绿地空间郁闭度和树种的 配置情况都影响着生态环境效应。程绪珂( 1 9 9 0 ) 提出了“生态园林”的观点，率 先指出不但要重视绿化覆盖率，还应注重绿化质量和园林的生态功能。陆佳、王祥 荣( 1 9 9 8 ) 进行了上海浦东绿地系统现状分析与评价的研究，提出了从质和量两方 面包括结构、功能、布局三个层次共1 7 条指标地评价体系与模型，以期更全面、 系统、客观地评价绿地系统的现状水平，该评价体系与模型如下： 将生态学原理应用于绿地结构布局的研究是绿地系统规划的理论基础。鉴于绿 地景观结构与绿地系统规划的关系，景观结构指标可作为绿地系统规划与建设的重 胡群霞：武汉市建成区绿地的布局及公园服务功能研究 要依据。魏斌等( 1 9 9 7 ) 提出将城市绿地景观异质性和景观均一度作为衡量城市绿地 空间分布合理性及绿化水平的指标。斑块的几何形状是景观空间结构中很重要的特 征。在生物地理学研究中