景觀生態(tài)學視角下城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的分析與評價——以哈爾濱為例(課程論文)資料

1、景觀生態(tài)學視角下城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的分析與評價以哈爾濱市為例摘要：城市作為特殊的地理景觀，是以人為主體的的生態(tài)系統(tǒng)。長期以來我國城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的環(huán)節(jié)相當薄弱，從領導、規(guī)劃人員到市民對綠地系統(tǒng)的認識不足到綠化的指標體系也不完善。新的時代新的形勢呼喚著新的理論，將景觀生態(tài)學的一些理論和方法與城市規(guī)劃相結合，為解決這一問題提供了新的源動力、注入了新的血液。關鍵詞：景觀生態(tài)學；城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃；評價；哈爾濱市Landscape Ecology Perspective of Urban Green Space System Planning Analysis and EvaluationA Case S

2、tudy of Harbin CityAbstract：City as a special geographic landscape, is the subject of man-made ecosystem. China has long been part of urban green space system planning rather weak, from the leadership, planning staff to public lack of green space system knowledge, to the green indicator system is no

3、t perfect. The new era of the new situation calls for new theories, some of the landscape ecology and urban planning theories and methods combined to solve this problem provides a new source of power, has injected new blood.Key words: landscape ecology; urban green space system planning; evaluation;

4、 Harbin城市作為特殊的地理景觀，是以人為主體的的生態(tài)系統(tǒng)，表現為人口的高度集中，城市化速度加快，從而使城市及周圍地區(qū)的環(huán)境問題每況愈下。與大氣污染、水資源匾乏、城市熱島現象、干島現象相伴的是大量的自然景觀如沼澤、湖泊、森林、天然河道等消失，自然生物群落和生態(tài)系統(tǒng)退化，景觀多樣性程度降低等一系列生態(tài)失衡現象，解決這些問題的最好途徑之一就是不斷改善城市環(huán)境，使其向良性和可持續(xù)方向發(fā)展，以協調“天、地、人、生”的關系。然而，長期以來我國城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的環(huán)節(jié)相當薄弱，從領導、規(guī)劃人員到市民對綠地系統(tǒng)的認識不足，沒有從系統(tǒng)的角度考慮，更多的注重綠地的分類及分布；綠化的指標體系也不完善，一般只限于

5、綠地率、綠化覆蓋率、人均公共綠地的指標，而這些指標不能全面反映一個城市的綠量問題，也不能反映出整個城市的綠地系統(tǒng)的空間布局及結構和功能的禍合關系。在理論上從50年代初一直模仿前蘇聯的游憩理論模式，這種模式對我國的綠化工作曾起到一定的積極作用，但不能反映出綠地的生態(tài)效益和經濟效益。新的時代新的形勢呼喚著新的理論，將景觀生態(tài)學的一些理論和方法與城市規(guī)劃相結合，為解決這一問題提供了新的源動力、注入了新的血液。1我國城市綠地系統(tǒng)的現狀城市作為特殊的地理景觀，是以人為主體的的生態(tài)系統(tǒng)，表現為人口的高度集中，城市化速度加快，從而使城市及周圍地區(qū)的環(huán)境問題每況愈下。與大氣污染、水資源匾乏、城市熱島現象相伴的

6、是大量的自然景觀如沼澤、湖泊、森林等消失，自然生物群落和生態(tài)系統(tǒng)退化，景觀多樣性程度降低等一系列生態(tài)失衡現象，解決這些問題的最好途徑之一就是不斷改善城市環(huán)境，使其向良性和可持續(xù)方向發(fā)展，以協調“天、地、人、生”的關系。長期以來我國城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的環(huán)節(jié)相當薄弱，從領導、規(guī)劃人員到市民對綠地系統(tǒng)的認識不足，沒有從系統(tǒng)的角度考慮，更多的注重綠地的分類及分布。在理論上從50年代初一直模仿前蘇聯的游憩理論模式，這種模式對我國的綠化工作曾起到一定的積極作用，但不能反映出綠地的生態(tài)效益和經濟效益。新的時代新的形勢呼喚著新的理論，將景觀生態(tài)學的一些理論和方法與城市規(guī)劃相結合，為解決這一問題提供了新的源動力、

7、注入了新的血液。而且隨著計算機技術的突飛猛進，計算機輔助制圖的應用，特別是遙感和地理信息系統(tǒng)技術的廣泛應用，為進行城市景觀空間結構的分析奠定了基礎。2城市綠地系統(tǒng)的定義城市綠地系統(tǒng)（Urban green space system）是由城市中各種類型和規(guī)模的綠化用地組成的具有較強生態(tài)服務功能的綠色斑塊、廊道系統(tǒng)。廣義的城市綠地系統(tǒng)包括城市綠色和藍色空間，即城市范圍內一切人工的、半自然的以及自然的植被、水體、河湖、濕地。從內涵上歸納，城市綠地系統(tǒng)具有園藝，生態(tài)和空間三種內涵。從這種意義上來解釋城市綠地系統(tǒng)，可以將它定義為在城市空間環(huán)境內，以自然植被和人工植被為主要存在形態(tài)的能發(fā)揮生態(tài)平衡功能，且

8、其對城市生態(tài)，景觀和居民休閑生活有積極作用，綠化環(huán)境較好的區(qū)域，還包括連接各公園，生產防護綠地，居住綠地，風景區(qū)及市郊森林的綠色通道（green way）和能使市民接觸自然的水域。它具有系統(tǒng)性，整體性，連續(xù)性，動態(tài)穩(wěn)定性，多功能性和地域性的特征。城市綠地系統(tǒng)的職能有：改善城市生態(tài)環(huán)境，滿足居民休閑娛樂要求，組織城市景觀，美化環(huán)境和防災避災等。3以景觀生態(tài)學為基礎的城市綠地系統(tǒng)的分類景觀生態(tài)學上認為一個城市本身可以看作一個景觀單元，它是由內部不同規(guī)模性質的本底(Matrix)、斑塊(Patch)、廊道(Corridor)三種景觀要素構成的。其中城市綠地系統(tǒng)是城市的一部分，可以將城市綠地系統(tǒng)所構成

9、的城市綠化景觀看成是由各種綠地類型以不同方式形成的綠地斑塊廊道系統(tǒng)鑲嵌于城市的本底之中。建立合理的城市態(tài)系統(tǒng)就是優(yōu)化城市景觀要素的比例構成，建立各景觀要素之間的有效聯系。3.1城市本底城市景觀中，不同規(guī)模形式的建筑群體構成了城市的主體景觀，并與貫穿之間起到聯系和分割作用的交通網絡共同組成了城市景觀的本底。3.2綠地斑塊主要是由公共綠地、生產綠地、居住區(qū)綠地、專用綠地等形成的具有一定面積的地塊，分布于以街道和街區(qū)為本底的城市景觀的各個部分中，并以較清晰的邊緣與包圍它的異質性景相區(qū)別。這些斑塊一方面具有改善、美化環(huán)境，為居民提供游憩的場所，另一方面也是城市生態(tài)中大多數生物的棲息地和庇護所，具有較高

10、的生物多樣性。從城市景觀的角度出發(fā)，以斑塊面積大小為依據并結合城市公園等級劃分可將綠地斑塊分為五類:大于20hm2(大型)、10-20hm2 (大中型)、5-10hm2 (中型)、1-5m2 (中小型)、小于1hm2 (小型)。3.3綠地廊道主要是以交通為目的的公路、街道、鐵路旁的綠化形成的綠道以及沿著水系、高壓走廊進行綠化形成的水路、綠路等廊道。這些廊道體系，一方面起到通風的作用，另一方面起著聯系大、中、小斑塊的作用，使城市綠地具有良好的連接度、形成連續(xù)的體系和網絡結構，從而使整個城市具有多種使用功能，促進物流、能流、信息流的運輸，為城市提供真正的氧氣庫和舒適的外部游憩空間。同時每種廊道都有

11、一定的寬度，通常廊道的生態(tài)效益的大小也是隨著廊道寬度的不同而相應變化。一般綠廊間的間距以2-3km為宜。綠地廊道的布設原則：整體性，布設要打破城郊界線；方向性，應順應本地區(qū)的盛行風向，比如哈爾濱是南南西風；連通性，一方面要把大小型綠地斑塊連接起來，另一方面應盡量穿過城市?？傊?，以景觀生態(tài)學為依據對城市綠地系統(tǒng)進行分類，有利于促進城市綠化的均衡布局和改善城市綠地系統(tǒng)的結構，也有利于對城市綠化景觀進行規(guī)劃和評價，從而為改善城市的生態(tài)環(huán)境發(fā)揮更大作用。4景觀生態(tài)學的評價指標以景觀生態(tài)學為基礎的斑塊(點)、廊道(線)、本底(面)的分類方法也對應著相應的評價指標體系來反映綠地景觀的優(yōu)劣。4.1多樣性指數

12、H(Diversity)Shannon-Weiner多樣性指數 其中，s-城市綠地分類類別總數； Pi-第i類綠地在綠地中的出現概率。在這里是以第i個綠地類型的面積占綠地總面積的百分數來表示出現概率。多樣性指數是以概率為基礎，在綠地中類型數量越多，平均每種類型出現概率就越小，多樣性指數就越大，綠地景觀就越豐富；綠地中各種類型綠地的數量越接近，則說明綠地結構越均勻，這種情況也會使多樣性指數增大。而當景觀由單一要素構成時景觀是均質的，其多樣性指數為零。因此可以說多樣性指數是表達綠地要素種類的多少及在綠地結構中均勻程度的綜合指標。4.2均勻度指數E(Evenness)假設在某一區(qū)域綠地中可能出現的綠

13、地類型有s種，并且每種類型出現的概率相等，即P1=P2=PS=1/s，這說明由各種類型綠地要素組成的綠地系統(tǒng)在結構上是最均勻、最合理的，此時，在s種綠地要素的情況下多樣性指數最大：均勻度指數被定義為：其中，H-現實綠地的ShannonWeiner多樣性指數； Hmax-當現實綠地中s個類型綠地要素的出現概率均為1/s時的多樣性指數。由該定義可知，均勻度指數實際上是現實綠地結構的多樣性指標與在相同數量的綠地要素類型分布最均勻時多樣性指標的比值，取值范圍為0-1。均勻度指數是描述不同類型斑塊的分配均勻程度。4.3優(yōu)勢度指數D(Dominance)優(yōu)勢度指數是描述綠地結構中個別類型綠地要素的優(yōu)勢情況

14、，即表達綠地的不均勻程度，常被定義為1-E，其值越大，某一種或少數景觀占優(yōu)勢，反之趨于均質，值為0時完全均質，它是計算斑塊在景觀中重要地位的指數，具有較大優(yōu)勢度的斑塊，在景觀中具有重要作用。4.4破碎度指數F(Fragmentation)破碎度是指景觀被分割得破碎程度。它在一定程度上反映了人對景觀的干擾程度。計算公式為:式中，C表示綠化景觀的破碎度， 為景觀中所有斑塊類型的總個數，A為綠化景觀的總面積。總之，景觀生態(tài)學中的一些評價指標的引入，對科學評價城市綠地系統(tǒng)的結構和功能的合理性提供了科學的依據和指導。然而這些指標是從生態(tài)學中借鑒而來的，對應用到具體的城市綠地系統(tǒng)中還有一些局限性，有待于完

15、善。5哈爾濱市綠地系統(tǒng)概況5.1自然條件哈爾濱是黑龍江省省會，位于黑龍江省的中南部，松嫩平原東端。東經125°42'130°10'，北緯44°04'46°40'。全市幅員面積5.31萬平方公里，其中市區(qū)面積為7086平方公里，人口1063.6萬人。市區(qū)設有7個行政區(qū)，市轄12個行政縣(市)，建成區(qū)面積203平方公里，人口276.12萬人，是黑龍江省經濟、文化、政治、教育、科研、旅游中心。市區(qū)地形主要是河流沖積低平原和起伏的波狀平原，南高北低，由漫崗區(qū)逐漸過渡到平川地、低洼地和河漫灘地，局部地形復雜，平均海拔151m。境內主

16、要有松花江、阿什河、馬家溝河、何家溝、信義溝。5.2社會條件及城市風貌20世紀初哈爾濱還是一個漁村，隨著中東鐵路的修建，哈爾濱成為鐵路的樞紐。哈爾濱工業(yè)先進、商業(yè)繁榮、文化發(fā)達。無論是城市建筑景觀，還是市民生活習俗都雜蹂著濃郁的歐陸風情和本土氣息，中西文化合璧構成哈爾濱這個典型移民城市的獨特風格。解放后，哈爾濱經過大規(guī)模的改造和建設已成為相當規(guī)模的以工業(yè)為主體的綜合性城市。改革開放以后，哈爾濱拓展“南聯”大渠道，加大“北開”力度，通過歷年興辦的“中國哈爾濱經濟貿易洽談會”和一系列招商引資活動，使哈爾濱成為對獨聯體、東歐國家開放的窗口和國際通道。5.3哈爾濱市綠地系統(tǒng)發(fā)展的歷史沿革哈爾濱市區(qū)的綠

17、地系統(tǒng)是由建成區(qū)和郊區(qū)組成的。建成區(qū)的綠地發(fā)展是在建國以后形成和發(fā)展起來的，通常將哈市綠地系統(tǒng)發(fā)展劃分為三個時期。5.3.1解放初至文革前哈爾濱市由于是從中東鐵路的修建而發(fā)展起來的，而鐵路的分布主要集中于南崗區(qū)、大直街的中心地帶、道里區(qū)一些小型綠地和沿江碼頭附近，故這兩個區(qū)的庭院綠化較好。為了增加公共綠地，改變分布不均的綠地布局，相繼在其它各區(qū)改建、擴建、新建了一批相當于市、區(qū)一級的公園、游園、街頭綠地等，街北的太陽島公園也是在這一時期形成的。5.3.2文革期間同其它城市一樣很多綠地被毀被占，公共綠地減少了88hm2，綠化建設出現停滯不前的局面。5.3.3文革后至今主要是十一屆三中全會以后，綠

18、地的布局、規(guī)模、結構都有了顯著的改善和變化。特別是1986年后按照哈爾濱市城市總體規(guī)劃，先后開發(fā)建設了沿江26公里的綠化帶、馬家溝河兩岸綠化、太陽島風景區(qū)和一些小游園、小綠地，使哈爾濱的綠地面積由1975年的453 hm2增加到1999年的4884.70 hm2(見表1)，并且形成了由水系(主要指松花江、馬家溝)沿岸綠化、公路(有綠化的道路943條)、鐵路兩旁綠化和市內的各級公園(22處)、游園(130處)組成的綠色斑塊廊道體系。表1.哈爾濱市綠地系統(tǒng)指標發(fā)展歷程6基于景觀生態(tài)學基礎上的分析及評價6.1各種綠地類型的區(qū)域分布寬度生態(tài)位寬度在生態(tài)學上是對一個種群或生態(tài)系統(tǒng)所利用的各種各樣不同環(huán)境

19、資源的總和的測度指標(May,1976)，這里我們用來分析哈爾濱市區(qū)內各種綠地類型分布寬度，結果見下頁圖1。由圖中可知游園的分布寬度值最高，其次是道路綠地，而最少的是生產綠地。原因是游園綠地一般屬于小型斑塊，數量多、分布廣，道路綠地形成的綠廊更是比比皆是，利用效率高，故二者的分布寬度值最高，而生產綠地數量有限，只有11個，太平區(qū)和平房區(qū)幾乎沒有，所以值較低。6.2綠地斑塊密度和分布圖1.哈爾濱市區(qū)各種綠地類型分布寬度斑塊密度和分布是分析城市綠地系統(tǒng)景觀結構的主要內容。由表2可以看出：哈市綠化景觀中比重最大的是小于1 hm2面積的小型斑塊，占整個比重的88.6%，主要集中于居住區(qū)綠地和單位綠地，

20、其次是中小型斑塊，占整個比重的7.2%，主要也是居住綠地、專用綠地及小游園；中型以上斑塊數量只占整個比重4.2%，主要是公園、防護綠地及單位綠地。表2.哈爾濱市斑塊綠地分布統(tǒng)計表3.按綠地類型的數據統(tǒng)計斑塊密度可以用各種綠地類型平均斑塊面積的倒數來表示，它是描述景觀破碎度的一個重要指標。由表3數據可以計算出各種綠地類型的斑塊密度，密度指標越大，破碎化程度越大。在綠地斑塊中，公園與游園綠地是大斑塊，破碎化程度??；而專用綠地與居住區(qū)綠地斑塊小，破碎化程度大。通過分析表明，哈爾濱市綠地斑塊按面積分布呈負指數分布，或不完全波阿松分布(見下頁圖2和圖3)。隨著斑塊面積的增加，居住區(qū)綠地和專用綠地的斑塊數

21、量減少。6.3綠地斑塊的多樣性、均勻度和優(yōu)勢度由表4（見下頁）可以看出，七個區(qū)的綠地多樣性和均勻度在空間上差異較大，最小的是道里區(qū)，最大的是道外區(qū)。原因可能是道里區(qū)是哈市的最繁華的商業(yè)區(qū)之一，有著悠久的歷史，人口密度大，居住綠地面積和專用綠地面積在調查中占的比重比較大，而恰好這兩種綠地的特點是面積小、分布廣，因而使綠化景觀的斑塊被分割得比較嚴重，而且較大的自然景觀斑塊逐漸被改造得越來越小，數量日益增多，主要是小于1hm2的小型斑塊在五類斑塊中占絕對優(yōu)勢，因而降低了景觀多樣性和均勻度。表4.哈爾濱市各行政區(qū)綠地斑塊結構及多樣性圖3.企事業(yè)單位綠地斑塊面積的不完全波阿松分布圖2.居住區(qū)綠地斑塊面積

22、的不完全波阿松分布從優(yōu)勢度來看，各區(qū)優(yōu)勢度最大的都是小型斑塊，故加強這類斑塊的數量和質量對改善整個城市生態(tài)環(huán)境、方便附近居民、提高城市景觀的異質性都具有重要意義。中型以上的斑塊數目比重雖小，但構成了整個城市的“綠肺”，具有生態(tài)、美化、游憩等多種功能。6.4不同綠地率的綠地斑塊空間分布特征圖4.綠地斑塊專題為了進一步對哈爾濱市綠地系統(tǒng)做景觀特征分析，把用地圖查詢方法產生的四個綠地率圖層，用柵格矢量化的過程(Convert Shapefiles)形成相應的綠地斑塊專題(見圖4)。在列出的專題圖中，各種綠地率斑塊被表達成黃色，這些專題圖從可視性的角度反映出各類斑塊的空間分布。如果從綠地功能的角度把單

23、位面積0.25公頃地塊內綠地率不足0.4看作為非綠地，則綠地率0.4-1.0斑塊與綠地率小于0.4兩個專題圖清楚地圖5.綠地率0.4-1.0斑塊與綠地率小于0.4綠地斑塊的空間分布特征反映出哈爾濱市區(qū)內綠地斑塊的空間分布特征。綠地斑塊專題與市區(qū)區(qū)劃及街區(qū)專題的疊加可以反映出綠地斑塊在各分區(qū)及街區(qū)的空間分布格局。(見圖5)表5.不同綠地率、等級的綠地斑塊的數量及比重由表5可以看出，中小型(5hm2)以下斑塊中以綠地率介于0.4-0.7的比重最多，分別是61.1%和61.9%，而綠地率介于0-0.4的斑塊比重就很少。但在中型以上斑塊中，綠地率介于0-0.4的斑塊比重就相對提高了，所以可以考慮在綠地

24、面積有限的情況下提高該類斑塊的綠地率，使之提高到0.4-0.7幅度，或者提高綠地率為0.4-0.7的中小型以下斑塊的綠地率，使之提高到0.7-1.0的幅度，這樣可以大大提高城市的綠化質量。表6.各綠地斑塊專題中的各斑塊指數為了進一步分析綠地斑塊的景觀特征，在ArcView系統(tǒng)中使用Calculate工具計算了各綠地斑塊專題中的各斑塊(多邊形)的面積、周長及形狀指數，記錄在各綠地斑塊專題的專題屬性表中(見表6)。6.4模糊綜合法的綜合評價影響城市綠地系統(tǒng)景觀的生態(tài)指標很多，且重要程度各異，采用模糊綜合法能夠考慮到各因子的權重，兼顧各因子的相互關系。這里采用各區(qū)綠地率、人均綠地面積、多樣性、均勻度

25、、斑塊的平均面積、以及破碎度作為評價的因子(見表7)。具體計算如下:(1)對上述因子的前四個找出每一個因子對應的最大值；(2)用每一因子的每一項去除以對應的最大值；(3)對第五個因子用每一項去除以對應的最小值然后取倒數；(4)對以上五個因子的計算結果求和。表8.哈爾濱市綠地系統(tǒng)景觀生態(tài)模糊綜合評價結果表7.哈爾濱市綠地系統(tǒng)景觀生態(tài)模糊綜合評價因子用模糊綜合法的評價方法可以大致表示出哈市各區(qū)綠化景觀的排序情況(見表8)。由于道外區(qū)在計算時包括了松北部分的太陽島公園、濕地等，平房區(qū)也納入了市郊的農田綠地故大大地增加了這兩個區(qū)的綠地率，而動力區(qū)無論是綠地的絕對面積，還是綠地率均居首位，所以這三個區(qū)的

26、綜合評價值較高。相反，南崗區(qū)和香坊區(qū)在人均綠地面積、多樣性、均勻度值上都比較低，所以這兩個區(qū)的綜合評價值較差。7結論在GIS、RS技術的基礎上，以景觀生態(tài)學的理論和方法對哈爾濱市綠地系統(tǒng)進行綜合評價，我們可以得出哈市綠地系統(tǒng)的一些特點:斑塊廊道體系還不夠完善，二者之間缺少一定的連通性，因而綠化的整體生態(tài)功能難以充分發(fā)揮。在綠地斑塊中主要以小型斑塊為主，這類斑塊數量較多而且分布廣，主要集中于游園、居住綠地和專用綠地中，成為市民利用最多的一種綠化景觀；大中型斑塊和大型斑塊數量少(1Ohm2以上)，使綠化景觀的各項指標明顯偏低；廊道綠化的寬度不夠、廊道之間的距離比較遠，使廊道的作用不能充分發(fā)揮。同時，市中心如南崗區(qū)和道里區(qū)的綠地面積相對于人口密度來說還相差很多。景觀生態(tài)學的評價指標體系的引入，進一步完善了傳統(tǒng)分類方法中的綠地率、綠化覆蓋率等指標體系，因而大大豐富了城市綠化的數量和質量的評判標準，能夠對各區(qū)的綠化景觀及其差異給予定量分析，有助于了解城市綠化的空間分布特征，綠化景觀的變遷等，為建立城