景觀生態學理論在城市綠地系統規劃中的應用分析

吳楊哲，劉 麗

（1.保定市植物園管理處，河北 保定 071000；2.保定市濱河公園管理處，河北 保定 071000）

景觀生態學是一門新興的應用生態學，強調空間格局、生態過程及尺度之間的相互作用，其斑塊—廊道—基底理論、景觀異質性理論、景觀連接度及滲透理論對城市生態園林的建設有著重要的指導意義。國內外研究發現，在綠化二維指標相近時，不同的城市綠地結構和布局也會產生不同的綠地功能。當綠地覆蓋率小于60%時，綠地內部結構和空間分布會更顯示其重要性[1]?！秶疑鷳B園林城市標準》中明確規定了與景觀生態學密切相關的一些定性標準，即：“①應用生態學與系統學原理來規劃建設城市，城市性質、功能、發展目標定位準確，編制了科學的城市綠地系統規劃并納入了城市總體規劃，制定了完整的城市生態發展戰略、措施和行動計劃。城市功能協調，符合生態平衡要求；城市發展與布局結構合理，形成了與區域生態系統相協調的城市發展形態和城鄉一體化的城鎮發展體系。②城市與區域協調發展，有良好的市域生態環境，形成了完整的城市綠地系統。自然地貌、植被、水系、濕地等生態敏感區域得到了有效保護，綠地分布合理，生物多樣性趨于豐富。大氣環境、水系環境良好，并具有良好的氣流循環，熱島效應較低。③城市人文景觀和自然景觀和諧融通，繼承城市傳統文化，…保持地形地貌、河流水系的自然形態，具有獨特的城市人文、自然景觀”[2]。同時，還提出了綜合物種指數、本地植物指數、城市熱島效應程度、建成區綠化覆蓋率、建成區人均公共綠地、建成區綠地率等定量標準。以現代景觀生態學理論為指導制定城市綠地系統規劃，無疑是實現這些標準的必然途徑。

1 城市綠地系統的景觀生態學理論概述

基于景觀生態學的綠地系統規劃指的是從生態學的角度出發，通過對城市綠地系統本體的深入分析，然后對綠地系統的各個因子進行合理規劃布局并使之成為一個有機的、整體的、合理的綠地系統規劃方法。在生態學中，景觀的內涵非常適合于土地利用的規劃，自然與人文因素并重的共同特點使之同樣非常適合應用于城市園林綠化中。就城市綠地系統而言，可以將整個城市建設用地作為基底，將綠地系統中不同形狀的綠地、水系看做斑塊和廊道。而就某一塊綠地，又可以將綠地看做基底，不同的植物群落、水體看做斑塊和廊道[3]。景觀生態學中“斑塊”、“廊道”、“網絡”、“結點”等概念為城市園林綠地系統的整體描述提供了手段，把園林綠化與整體的城市景觀聯結起來，賦予了新的內涵。

2 斑塊有關原理及應用

2.1 斑塊大小有關原理

2.1.1 內部生境和內部種原理 將1個大斑塊分割成2個小斑塊時內部生境減少，從而會減少內部種的種群和豐富度。

2.1.2 大斑塊效益原理 大面積自然植被斑塊可保護水體和溪流網絡，維持大多數內部種的存活，為大多數脊椎動物提供核心生境和避難所，并允許自然干擾體系正常進行。

2.1.3 小斑塊效益原理 小斑塊可作為物種遷移的“踏腳石”，并可能擁有大斑塊中缺乏或不宜生長的物種。

2.1.4 應用分析 城市綠地斑塊的尺度過小的不利于植物種群的多樣性；大尺度綠地斑塊隨植物生長形成了相對穩定的環境氣候條件，為許多動植物，尤其是鳥類提供了良好的棲息地；在城市中，數量較多、分布廣泛小尺度綠地斑塊能更好發揮“踏腳石”作用。因此，在城市綠地系統中必須要由不同尺度的綠地斑塊有機組成[4]。

2.2 斑塊數目有關原理及應用分析

2.2.1 復合種群動態原理 生境斑塊消失會減少復合種群，從而增加局部斑塊內物種的絕滅概率，減緩再定居過程，導致復合種群的穩定性降低。

2.2.2 斑塊群生境原理 在缺乏大斑塊的情況下，廣布種可在一些相鄰的小斑塊中存活；這些小斑塊雖然是離散的，但作為整體還能夠為這些廣布種提供適宜的、足夠的生境。

2.2.3 應用分析 城市綠地斑塊不宜過少，在缺少大尺度綠地斑塊的情況下，離散的小尺度綠地斑塊也能起到一定作用。

2.3 斑塊位置有關原理及應用分析

2.3.1 斑塊位置—物種絕滅率原理 在其它條件相同的情況下，孤立的斑塊中物種絕滅概率比連接度高的斑塊中的要大。生境斑塊的隔離程度取決于其它斑塊的距離以及基底的特征。

2.3.2 斑塊選擇原理 在自然保護中，生境斑塊的選擇應基于斑塊在整個景觀中的重要性（如有的斑塊對景觀連接度起著樞紐作用）和斑塊特殊性（即斑塊中是否包含稀有種、瀕危種或特有種）。

2.3.3 應用分析 應通過增加綠地斑塊的密度、增加綠地廊道等途徑，加強城市綠地斑塊之間的連接度[5]；加強建設和保護處于重要位置的綠地斑塊，如河道交匯處、重要道路節點等部位，并注意保護具有特殊性的綠地斑塊。

3 邊界有關原理及應用

3.1 邊緣結構有關原理及應用分析

3.1.1 邊緣結構多樣性原理 在一個結構多樣性高的植被邊緣（無論垂直還是水平結構），邊緣物種的豐富度也高。

3.1.2 行政邊界和自然生態邊界原理 當保護區的自然生態邊界與行政邊界不一致時，可將兩條邊界的區域當作緩沖區，以減少對核心區的影響。

3.1.3 邊緣陡度原理 斑塊邊緣陡然（即與周圍環境對比度高）時可增加沿著邊緣方向的生物和物質流動，而過渡較緩的邊緣則有利于橫穿邊緣的生物和物質流動。

3.1.4 應用分析 在城區外圍，往往分布著許多果園、農用地、樹林，能夠起到一定的生態功能和景觀效果，此處的綠地斑塊應結合周邊現狀環境設置，并在形式上取得協調；在城區外圍應設置一定的緩沖區，一方面形成田園風光帶，另一方面也可防止農業生產中產生的農藥、肥料、有機廢棄物等環境污染對城市的滲透；緩沖區的建立還可為原來周邊環境中的野生動植物提供更大的生存空間[6]。

3.2 邊界形狀有關原理及應用分析

3.2.1 平直邊界和彎曲邊界原理 生物對平直邊界的反應多為沿著邊界方向運動，而彎曲邊界促進生物穿越邊界兩側的運動。

3.2.2 最佳斑塊形狀原理 最佳形狀斑塊具有多種生物學效益，通常與“太空船”形狀相似，即具有一個近圓形的核心區、彎曲邊界和有利于物種傳播的邊緣指狀突出。

3.2.3 應用分析 規則形狀的綠地斑塊邊界，可以成為動物遷徙運動的通道和鄉土植物傳播的區域，同時，完整的綠地網絡可以促進城市生物多樣性；在城市中，按照街區設置并與綠地廊道聯系緊密的矩形綠地斑塊，具有一定規模的核心區，同時具有平直的邊界和指狀突出，生物學效益最佳。

4 廊道和連接度有關原理及應用分析

4.1 廊道和物種運動有關原理及應用分析

4.1.1 廊道功能的控制原理 寬度和連接度是控制廊道的生境、傳導、過濾、源和匯5種功能的主要因素。

4.1.2 廊道空隙影響原理 廊道內的空隙對物種運動的影響取決于空隙的長度和物種運動的空間尺度，以及廊道與空隙之間的對比度。

4.1.3 結構與區系相似性原理 在多數情況下，只要廊道和斑塊的植被結構相似就可以滿足內部種在斑塊間運動的需要；但若能使廊道與斑塊間在植物區系方面也相似，其效果會更好。

4.1.4 應用分析 各類城市綠地廊道必須具有一定的寬度，并與其它綠地斑塊和綠地廊道具有較高的連接度才能發揮綠地廊道營造動植物生長環境、傳導新鮮空氣、阻擋過濾粉塵、產生氧氣、吸收有害氣體等各種功能；綠色廊道的植被結構應與鄰近或連接的綠地斑塊相近[7]。

4.2 踏腳石有關原理及應用分析

4.2.1 踏腳石連接度原理 在廊道間或沒有廊道的地方，加設一行踏腳石（小斑塊）可增加景觀連接度，并可增加內部種在斑塊間的運動。

4.2.2 踏腳石間距原理 具視力的動物在踏腳石間移動時，其有效移動距離往往由對相鄰踏腳石的視覺能力來決定。

4.2.3 踏腳石群原理 在大斑塊間的踏腳石斑塊的最佳分布格局是，所有踏腳石作為群體形成連接生境斑塊的多條相互聯系的直通道。

4.2.4 應用分析 在中心城區無法提供成規模的綠化用地的區域，在增加綠地廊道寬度的同時，可以通過設置小尺度綠地斑塊來增加景觀連接度；在大尺度綠地斑塊之間設置道路交口綠地、居住區綠地和單位庭院綠地可形成踏腳石群的效果。

4.3 道路和防風帶有關原理及應用分析

4.3.1 道路及另外的槽型廊道原理 公路、鐵路、電纜線和便道通常在空間上是連續的，相對較直，常有人為干擾。因此，它們常把種群分隔為復合種群，主要是耐干擾種活動的通道，是侵蝕、沉積、外來種入侵以及人類對基底干擾的源端。

4.3.2 風蝕及其控制原理 小風可吹走土壤表面的養分，減少其肥力；持續大風則易引起風蝕?？刂骑L蝕應減少主風向上的土地祼露面積，保護植被和土壤結構，并重點保護易受旋風、湍流和快速氣流影響的地點。

4.3.3 應用分析 隨著城區中高層建筑來越來越密集，城市局部強風的危害更加明顯。在城市主風向，應設置足夠的防護綠地斑塊和完備的綠地廊道網絡以降低風速、改變風向、滯留粉塵，減弱城市局部強風的危害；同時，要減少城區周圍露天堆料場和其它易產生粉塵的場地。

4.4 河流廊道有關原理及應用分析

4.4.1 河流廊道和溶解物原理 具有寬而濃密植被的河流廊道能更好地減少來自周圍景觀的各種溶解物污染，保證水質。

4.4.2 河流主干道廊道寬度原理 河流主干道兩旁應保持足夠寬的植被帶。以控制來自景觀基底的溶解物質，為兩岸內部種提供足夠的生境和通道等。

4.4.3 河流廊道寬度原理 維持兩岸高地的植被，提供內部種生境；要保證沿河流方向至少有非連續性（如梯狀）植被覆蓋，以減緩洪水影響，并為水生食物鏈提供有機質，為魚類和泛濫平原稀有種提供生境。

4.4.4 應用分析 城市水體是城市中的生態敏感區，其作用越來越被重視，沿城市水系設置寬度適中、植物種類豐富的帶狀綠地是城市綠地系統規劃中的重要策略。應在有條件的位置采用非硬化的生態河道[8]。

5 鑲嵌體有關原理及應用分析

5.1 網絡有關原理及應用分析

5.1.1 網絡連接度和環回度原理 網絡連接度（即所有結點通過廊道連接的程度）和網絡環回度（即環狀或多選擇路線出現的程度）可表示網絡的復雜程度，并可作為對物種運動的連接度的指標。

5.1.2 連接點效應原理 在自然植被廊道的交接點上，常常有一些內部種出現，而且其豐富度高于網絡的其它地方。

5.1.3 相連小斑塊原理 連接在廊道網絡上的小斑塊或結點可能比面積相同但遠離網絡的斑塊有較高的種豐富度和較低的物種絕滅率。

5.1.4 生物傳播和相連小斑塊原理 網絡上的小斑塊或結點可為某些生物提供暫棲地或臨時繁殖地，從而有利于生物在景觀中傳播。

5.1.5 應用分析 增加城市綠地網絡的密度和聯系，連接各種尺度的城市綠地斑塊，充分利用各種城市節點設置綠地斑塊，對形成體系完整、植物種類多樣的城市綠地系統有非常重要的作用。同時，對于可能出現的病蟲害和有害生物的傳播，也需準備足夠的控制手段[9]。

5.2 破碎化和格局

5.2.1 總生境和內部生境損失原理 景觀破碎化降低總的生境面積，但內部生境面積比邊緣生境面積降低得更快。

5.2.2 市郊化、外來種和保護區原理 在市郊化和外來種入侵的景觀中，應建立嚴格控制外來種的緩沖區，以保護生物多樣性或自然保護區。

5.2.3 應用分析 降低城市綠地斑塊總體破碎化程度，可以增加城市綠地斑塊核心區中的生境；應在城鄉結合部結合防護綠地建立緩沖區。

5.3 尺度粗細

5.3.1 鑲嵌體粒度粗細原理 一個由粗粒度地段和細粒度地段相間組成的景觀可為內部種、多生境種（包括人類）提供最佳生態效益及一系列環境資源和條件。

5.3.2 多生境種的鑲嵌格局原理 多種生境匯合處或不同類型生境相間排列的景觀有利于多生境物種（即同時需要多種類型生境的物種）的存活。

5.3.3 應用分析 利用不同尺度綠地斑塊相間組成的城市綠地景觀比單一尺度綠地斑塊構成更優；要重視城鄉結合部、河流交匯點等的綠地規劃。

6 結語

城市生態園林建設需要相關生態學理論和研究方法的支持。景觀生態學現代生態學是現代生態學中最豐富、發展最快、影響最廣泛的學科之一，在城鄉土地利用規劃、環境保護、森林管理等方面獲得廣泛應用。景觀生態學的許多理論、觀點、原理對城市綠地規劃都有直接的指導意義，可以有效地減少對一些規劃原則的模糊性和主觀性，強化規劃的整體性和系統性。編制城市綠地系統規劃是一項涉及學科廣、技術手段多、內容極其復雜的系統性工作，以景觀生態學為指導的城市綠地系統規劃方法比傳統規劃方法更科學、更系統、更全面，更能體現生態園林思想，應成為今后規劃編制的主要方法。同時，景觀生態學在城市綠地系統規劃中的應用，也將成為推動景觀生態學不斷發展的動力。以景觀生態學為指導，探索綠地系統由環境補償模式向環境優化模式轉變，在規劃階段提出不同地塊的環境容量，并制定碳排放、綠量、熱島效應等相關指標要求，解決“城市生態極限”問題，將是今后城市綠地系統規劃研究的重要方向[10]。

［1］佟耕.沈陽城市綠地景觀生態規劃研究［D］.同濟大學碩士論文，2007.

［2］建設部.國家生態園林城市標準（暫行）（2007/12/25修改稿）［Z］.2007.

［3］田國行.城市綠地景觀規劃的理論與方法［D］.中國農業大學博士論文，2004.

［4］古新仁，劉苑秋.景觀生態學原理在城市生物多樣性保護中的應用探討—城市園林建設對策［J］.江西農業大學學報，2001，23（3）：371-374.

［5］張莎莎.以生態園林為導向的綠地系統規劃—以順昌縣為例［D］.福建農林大學碩士論文，2009.

［6］曾曉陽，陳其兵，艾毓輝.城鄉統籌，構建和諧生態廊道研究—以成都市綠色生態健康廊道為例［J］.中國園林，2008，（4）：65.

［7］李素英.城市帶狀公園綠地研究［D］.北京林業大學碩士論文，2006.

［8］王進，陳爽，姚士謀.城市規劃建設的綠地功能應用研究新思路［J］.地理與地理信息科學，2004，20（6）：99-102.

［9］沈一，陳濤.都江堰市景觀生態綠地系統規劃探討［J］.規劃師，2006，22（2）：82-86.

［10］俞孔堅，李迪華，劉海龍.基于生態基礎設施的城市空間發展格局—“反規劃”之臺州案例［J］.城市規劃，2005，（9）：76-79.