城市生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建研究

郭宏斌 王菲

摘要：隨著社會(huì)發(fā)展日新月異，我國(guó)對(duì)土地的利用和開(kāi)發(fā)同時(shí)面臨新征開(kāi)發(fā)和置換更新使用2個(gè)過(guò)程，土地覆被變化頻繁。在城市景觀系統(tǒng)中，構(gòu)建生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)的連接對(duì)提升城市生態(tài)系統(tǒng)的功能及價(jià)值、限制城市格局蔓延具有重要意義。從生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)空間功能單元入手，探討城市生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的途徑，為未來(lái)城市建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)和參考。

關(guān)鍵詞：生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò);景觀格局優(yōu)化;生態(tài)功能趨勢(shì)

城市景觀具有很大的非穩(wěn)定性，在城市建設(shè)不斷的發(fā)展過(guò)程中，新舊城市都在不斷地進(jìn)行著功能更新。由此形成的景觀格局缺乏基本的生態(tài)功能連續(xù)性，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的邊緣化效應(yīng)日益嚴(yán)重，威脅著城市系統(tǒng)中生境和物種的多樣性，干擾著城市生態(tài)過(guò)程的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。藉此，應(yīng)從城市系統(tǒng)內(nèi)各景觀組分的功能和空間結(jié)構(gòu)人手，依據(jù)各景觀組分的不同功能進(jìn)行空間配置，在各生態(tài)斑塊間建立網(wǎng)絡(luò)連接，增強(qiáng)各生態(tài)單元在空間和功能上的聯(lián)系，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)覆蓋來(lái)實(shí)現(xiàn)城市生態(tài)系統(tǒng)的連續(xù)性和完整性。

1城市生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)的概念

城市生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)以自然、半自然景觀組分為核心、以生態(tài)功能為支撐的人工生態(tài)系統(tǒng)，是城市中的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與生態(tài)系統(tǒng)、人類與周圍生物和非生物環(huán)境相互作用形成的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，體現(xiàn)了人類對(duì)自然景觀組分的適應(yīng)、加工和改造，反映了城市系統(tǒng)中各生態(tài)因子之間生態(tài)過(guò)程的具體化所形成的關(guān)系形式。

從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的抽象概念來(lái)看，生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成單元為網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)連線。但在實(shí)際的城市景觀系統(tǒng)中，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的要素依據(jù)其功能屙f生可劃分為核心生態(tài)功能結(jié)點(diǎn)、生態(tài)“墊腳石”、生態(tài)緩沖區(qū)和生態(tài)廊道4種。其中核心生態(tài)功能結(jié)點(diǎn)和生態(tài)“墊腳石”為網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)狀要素，生態(tài)緩沖區(qū)和生態(tài)廊道為線狀要素。

核心生態(tài)功能結(jié)點(diǎn)指城市中對(duì)于內(nèi)部種群來(lái)說(shuō)具有一定規(guī)模的生境，其面積大小能夠維持內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)的正常生態(tài)過(guò)程，具備一定的抗干擾能力和自我維持能力，能夠較好地實(shí)現(xiàn)與外界的生態(tài)功能流輸入輸出的生態(tài)斑塊。這種空間功能單元一般為城市中具有重要價(jià)值的生態(tài)系統(tǒng)或景觀，如城市中的濕地、湖泊、森林以及自然景觀構(gòu)成的公園、風(fēng)景區(qū)等，形成機(jī)制主要以自然選擇為主。這些功能單元是發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)生態(tài)功能和維持城市生態(tài)過(guò)程的基礎(chǔ)，是城市生態(tài)功能流的主要源和匯。

生態(tài)“墊腳石”一般為半自然的人工生態(tài)組分，內(nèi)部的生態(tài)過(guò)程依賴于外界生態(tài)功能流的輸入和人為干擾。這類功能單元基本在人為驅(qū)動(dòng)力下形成，分布在城市的各個(gè)區(qū)域，如單位綠地、居民區(qū)綠地、小型公共綠地等。構(gòu)建這類功能單元的目的主要是為城市生態(tài)功能流提供跳島，將生態(tài)功能流滲透到人工景觀密集的建成區(qū)內(nèi)，并為不同類型的生態(tài)功能流提供交流空間。

生態(tài)緩沖區(qū)主要分布在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的外圍，目的是為了保護(hù)核心生態(tài)功能結(jié)點(diǎn)和生態(tài)“墊腳石”免受人類活動(dòng)的干擾。除過(guò)濾作用外，由于其位于功能結(jié)點(diǎn)邊緣，能夠有機(jī)會(huì)形成部分邊緣生境，成為一些邊緣物種的源和匯，可以增加景觀的異質(zhì)性。生態(tài)緩沖區(qū)可以是作為生態(tài)“墊腳石”的斑塊，也可以是帶狀的生態(tài)廊道，如一些河流、公園外圍的公共綠地或綠化帶等。

生態(tài)廊道是網(wǎng)絡(luò)中由自然或半自然景觀構(gòu)成的線狀要素，主要功能是在各網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)間建立溝通，增強(qiáng)各結(jié)點(diǎn)的空間和功能聯(lián)系程度，使城市系統(tǒng)中生態(tài)功能流的遷移循環(huán)成為可能。生態(tài)廊道在網(wǎng)絡(luò)中的表現(xiàn)形式也比較多樣化，既可以是標(biāo)準(zhǔn)的條帶狀生態(tài)單元，如街道和公路綠化帶、林蔭路等;也可以是線性的生態(tài)景觀斑塊，如河流、溝谷等。

2城市生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的原則

2.1連通性原則城市生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)的完整性包含2個(gè)方面的概念：一個(gè)是城市中心區(qū)、近郊、遠(yuǎn)郊各區(qū)域范圍內(nèi)的完整性和連續(xù)性;一個(gè)是城市中心區(qū)——近郊——遠(yuǎn)郊整體系統(tǒng)的連續(xù)性，即城鄉(xiāng)一體化發(fā)展模式。在網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建過(guò)程中，必須通過(guò)增加廊道和跳島來(lái)增強(qiáng)各網(wǎng)絡(luò)要素的空間和功能聯(lián)系程度，為物種流、物質(zhì)流、能量流等生態(tài)功能流提供遷移、循環(huán)和交換的可能。城市系統(tǒng)中城市中心區(qū)和近郊的網(wǎng)絡(luò)要素多呈鑲嵌式分布于人工景觀中，生態(tài)脆弱性強(qiáng)，應(yīng)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)各部分間的聯(lián)系，提升整體網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性，增加生態(tài)功能流遷移路徑的多樣性。

2.2多功能原則城市用地十分緊張，無(wú)法在空間結(jié)構(gòu)上同時(shí)滿足城市功能網(wǎng)絡(luò)和生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)相互獨(dú)立的構(gòu)建需求。因此，在集約利用土地資源的前提下，城市生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)應(yīng)充分利用網(wǎng)絡(luò)要素的特點(diǎn)，通過(guò)改變開(kāi)發(fā)及利用模式，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)要素的多功能耦合。協(xié)調(diào)城市功能網(wǎng)絡(luò)要素和生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)要素在空間和功能上的矛盾，使城市整體景觀功能達(dá)到最佳效益的平衡點(diǎn)，在保護(hù)城市生態(tài)空間、維護(hù)城市生態(tài)過(guò)程的同時(shí)，發(fā)掘一定的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)社會(huì)——經(jīng)濟(jì)——生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.3特色性原則城市生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，旨在建立一個(gè)開(kāi)放式的生態(tài)空間，除優(yōu)化城市自然環(huán)境、穩(wěn)定城市生態(tài)過(guò)程等功能外，還應(yīng)充分發(fā)揮其美學(xué)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等功能，盡可能實(shí)現(xiàn)與城市其它景觀的融合，以達(dá)到人與自然和諧統(tǒng)一發(fā)展的目標(biāo)。這樣的構(gòu)建模式有助于突出地方特色，塑造城市形象。

3城市生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的途徑

3.1景觀格局優(yōu)化途徑城市景觀的空間結(jié)構(gòu)基本是依據(jù)人類特定的目標(biāo)形成的，景觀組分復(fù)雜多樣，斑塊數(shù)量繁多，人工景觀占絕大部分，自然景觀則呈鑲嵌式分布，自然斑塊破碎化嚴(yán)重，頻繁受到人為干擾，生態(tài)脆弱性強(qiáng)。景觀格局優(yōu)化的構(gòu)建途徑主要是針對(duì)這一問(wèn)題，通過(guò)對(duì)城市系統(tǒng)中的各類型景觀及總體景觀格局進(jìn)行分析，結(jié)合城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求和城市生態(tài)需求，調(diào)整城市生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形態(tài)。這其中包括了對(duì)網(wǎng)絡(luò)要素自身生態(tài)屬性的改造，如面積、數(shù)量、形狀及內(nèi)環(huán)境等方面，也包括了對(duì)各類型景觀空間配置方式的調(diào)整，如通過(guò)增加廊道或縮小距離等方式增加生態(tài)景觀的臨近度，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)要素的功能和空間聯(lián)系程度，改善城市自然環(huán)境、提升網(wǎng)絡(luò)要素生態(tài)效應(yīng)。

3.2生態(tài)功能趨勢(shì)優(yōu)化途徑在城市生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，生態(tài)功能結(jié)點(diǎn)以及廊道位置的確定是建立網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，生態(tài)功能趨勢(shì)優(yōu)化這一方法主要是針對(duì)生態(tài)功能結(jié)點(diǎn)的選擇進(jìn)行探討，并給出最佳構(gòu)建方案，力求用集約的投入方式換取更多的生態(tài)效益。這種方法首先判定價(jià)值明顯的生態(tài)功能結(jié)點(diǎn)，如城市森林、公園、濕地等城市核心生態(tài)功能結(jié)點(diǎn)，充分考慮其與周圍各類型景觀間的相互作用，評(píng)價(jià)結(jié)點(diǎn)的生態(tài)功能流輸出所受到的人為干擾阻力趨勢(shì)等值線，通過(guò)峰、谷、鞍、脊等趨勢(shì)等值線特征判斷潛在的生態(tài)功能結(jié)點(diǎn)。這些結(jié)點(diǎn)為不同的流提供了交流的空間，作為生態(tài)跳島，能夠更有效地促進(jìn)城市生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和維持城市生態(tài)過(guò)程的多樣性，同時(shí)也可以減少網(wǎng)絡(luò)要素的離散程度，增加相互的聯(lián)系程度。依據(jù)城市景觀的土地利用現(xiàn)狀和未來(lái)的發(fā)展規(guī)劃選取相應(yīng)的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行次一級(jí)的生態(tài)功能結(jié)點(diǎn)構(gòu)建，最后在結(jié)點(diǎn)間增加適當(dāng)?shù)纳鷳B(tài)廊道，形成網(wǎng)絡(luò)體系。

4結(jié)語(yǔ)

城市中的生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系是一種立足于改善城市生態(tài)和人居環(huán)境的城市規(guī)劃空間概念，將城市系統(tǒng)中的自然、半自然生態(tài)要素和部分人工生態(tài)要素納入其中，組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，構(gòu)成一個(gè)動(dòng)態(tài)的景觀生態(tài)功能體系，保證城市生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，促進(jìn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展。通過(guò)促進(jìn)廊道的連接來(lái)增加生態(tài)節(jié)點(diǎn)的相互聯(lián)系，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)完整、連通性強(qiáng)的城市生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)，為城市中各種類型生態(tài)系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生的顯性和潛在生態(tài)功能流提供了載體，對(duì)改善城市環(huán)境、維護(hù)城市生態(tài)穩(wěn)定、引導(dǎo)城市空間格局合理發(fā)展具有重要的意義。