于 靜,陳 卓 ,蔡文婷 ,石鐵矛 ,師衛華
(1.住房和城鄉建設部城鄉規劃管理中心,北京 100835;2.沈陽建筑大學建筑與規劃學院,遼寧 沈陽 110168)
被稱作“城市之肺”的公園綠地不僅是城市公共設施系統的重要組成部分,也是解決城市環境問題的關鍵[1]。事實上,中國城市的綠地系統建設在城市化進程中已獲得了迅速的發展:全國人均公園綠地面積從1990年的1.8 m2增加到2009年的9.71 m2;城市綠地因其生態、環境、景觀等多重效益在城市建設的政策導向中越來越受到關注,建設投入也越來越多。同時,城市綠地系統的構建從城市化初始階段的見縫插綠,開始轉向對綠地系統的游憩、組織、生態、社會、保護、價值等功能的全面追求[2];伴隨著城市老區的改建、更新,城市整體用地迅速擴張,導致城市公園用地數量需要不斷增加,進而城市綠地空間構架需要進一步合理規劃。
近年來,沈陽市城市建設正在迅猛發展,尤其是沈陽市的綠化建設更是加快推進,但是如何使公園綠地選址更合理,如何使公園綠地達到城市居民的使用要求,如何使公園綠地更好地發揮其生態價值,是擺在規劃工作者面前的現實問題。筆者通過對沈陽城市綠地的實地調研,結合GIS技術有效、快速地獲取城市綠地空間分布信息,并定量分析沈陽市公園綠地布局存在的問題,并從提高規劃的科學性和合理性出發,提出規劃參考建議。
沈陽地處長白山余脈與遼河沖積平原的過渡地帶,地理位置 41°11'51″N~43°02'13″N,122°25'09″E~123°48'24″E。沈陽屬暖溫帶落葉闊葉林區,處于長白植物區系、蒙古植物區系和華北植物區系的交匯地帶[3]。沈陽市三環主要包括和平區、沈河區、大東區、皇姑區的全部及鐵西區、東陵區、于洪區、渾南新區的建成區部分,面積為468 km2,人口約360.5萬。目前,沈陽市城區綠化覆蓋率為41.8%、綠地率 38.3%,人均公園綠地面積為12.7 m2,雖然綠化狀況有了明顯改善,但從整個城市來說,很多綠地常常被建筑物或街道所分割,各個綠地之間相互獨立,成為城市中散點分布的“綠色孤島”,景觀連續性差,綠地生態效益難以得到最大的發揮[4]。
結合沈陽市實際,從2010年7~8月對沈陽市三環內24個公園綠地情況進行了調查研究,結合GIS技術對調查結果及城市綠地信息進行空間圖形化分析。
1.2.1 城市綠地調研方法 對沈陽市三環內24個公園,包括青年湖公園、萬柳塘公園、南湖公園、八一公園、勞動公園、科普公園、建設公園等以及各種類型城市公園綠地共計74個樣地,選擇集中成片、具有代表性的植物群落,設立20 m×20 m的標準樣方,樣方數量共計約600個,其中有效樣方371個(如圖1)。對喬木層胸徑大于4 cm的樹木進行每木檢尺,記錄植物的種名、株數、高度、枝下高、胸徑、冠幅、樹高等;灌木層記錄種名、株數(灌木以叢為單位)、高度、多度、覆蓋度等綠地信息[5],另外還增加了疏密度、垂直結構,坐標(x,y)等綠地信息。如表1所示。

圖1 樣方分布圖
1.2.2 城市綠地信息的獲取 在研究中,結合城市綠地調研結果,以2010年高分辨率的QuickBird遙感影像作為基礎數據源,利用GIS技術對影像進行目視解譯,獲得了準確的綠地空間分布數據[6],構建沈陽市公園綠地數據庫,結合沈陽市公園現狀和國家建設部頒布的城市綠地分類標準,將沈陽市公園綠地分為五大類型(綜合公園、帶狀公園、專類園、社區公園、街旁綠地)。

表1 樣方調查內容(部分)
研究具體步驟見圖2。
1.2.3 景觀格局指數的選取 (1)景觀多樣性指數。在景觀多樣性的測度中,借用了信息論中關于不定性的研究方法,即在一個景觀系統中,景觀元素類型越豐富、破碎化程度越高,則其信息含量和信息的不確定性也越大,所計算出的多樣性指數也就越高。景觀類型多樣性指數按Shannon-Weaver公式計算:

圖2 城市綠地信息獲取步驟

式中 H為景觀多樣性指數(單位為 bit),Pi是第i種類型綠地所占總面積的比。以沈河區為例,Pi即為綜合公園或者專類園這一單獨類型面積所占沈河區公園綠地面積的比值,n是沈河區公園綠地景觀類型總數,從上述研究中可以發現,沈河區公園綠地包括綜合公園、社區公園、專類園、帶狀公園、街旁綠地五種類型,因此n取值為5。多樣性指數越大,表示景觀多樣性越高。
(2)景觀優勢度指數。優勢度指數用于測度景觀格局構成中一種或少數幾種景觀元素類型支配(或控制)景觀的程度,亦即斑塊在景觀中的重要程度。其計算公式為:

式中D為優勢度指數,Pi是第i種綠地景觀類型占總面積的比,n是綠地景觀類型總數。Hmax為各類綠地景觀所占比例相等時,景觀最大的多樣性指數。優勢度指數表示景觀多樣性對最大多樣性的偏離程度。優勢度指數越大,表明偏離程度越大,或者說某一種或少數景觀類型占優勢;優勢度小則表明偏離程度小,即組成景觀的各景觀類型所占比例大致相當;優勢度為 0,表示組成景觀的各種景觀類型所占比例相等。
(3)景觀均勻度指數。均勻度指數E反映景觀中各斑塊在面積上分布的不均勻程度。它與優勢度成負相關,優勢度與均勻度是對于同一個問題不同側面的度量,均勻度通常以多樣性指數和其最大值的比來表示,其計算公式如下:
E=(H/Hmax)×100
沈陽市的公園綠地以綜合類公園為主,其他類型的公園綠地面積相對較少,但是也有社區公園、專類公園、帶狀公園、街旁綠地等包含其中,并且綠地生態效益較好,設施完備。以上這些是沈陽市公園綠地系統重要的組成部分。沈陽市主要公園綠地率均在60%以上,個別公園甚至達到了90%。
通過對沈陽市綠地系統進行定量研究,確定公園綠地在整個綠地系統中的比例。沈河區在沈陽三環這一研究區域所占面積較大,公園綠地面積比其他各個區都要多,尤其是以廣場形式存在的公園綠地、街頭游園和社區公園較多,大型綜合公園數量較少,但面積較大。和平區、鐵西區和大東區公園綠地面積相差不多,綜合公園數量一般為4~6處,同沈河區一樣,街頭游園數量較多,但是面積不大,環境質量也有待改善。于洪區公園綠地面積最小,多為街旁綠地形式,且公園基礎設施落后,管理水平較差?;使脜^主要以北陵公園為依托,其他公園綠地面積較也多為街旁綠地形式。
通過綠地調研,在371個有效樣地中,公園內樹木品種較多,共有樹種130以上,針葉樹樹種達到18種、闊葉喬木樹種63種、灌木達到50種以上,植物多樣性程度較高。樹木種類比較豐富的,主要包括松科(12種)、楊柳科(6種)、薔薇科(27種)、豆科(9種)、槭樹科(7種)、木犀科(10種)、忍冬科(5種)。雖然公園綠化樹木應用種類較豐富,但存在著少數樹種比例過大的現象。樹木中占顯著地位的只是少數幾個種,按株數多少排在前10位的樹種依次為:油松(Pinus tabulaeformis,占總株數的 11.63%)、稠李(Prunus padus,占 4.41%)、黃波羅(Phellodendronamurense,占 4.41%)、刺槐(Robinia pseudoacacia,占 3.88%)、垂柳(Salis babylonica,占3.81%)、檜柏(Sabina chinensis,占 3.53%)、五角楓(Acer truncatum,占 3.43%)、忍冬(Lonicera japonica,占 3.21%)、白榆(Ulmus laevis,占 2.99%)和榆葉梅(Prunus triloba,占2.78%)。這10種樹木占公園樹木總株數的42.5%[7]。
在針葉樹種和闊葉樹種個體數量應用比例上,公園中常綠樹比例較高,在調查的24個公園中,平均能達到25%左右,其中八一公園針葉樹個體數量所占比例最高,達43.49%[8]。在調查的公園中,北陵公園樹種種類相對較多,分別占植物種類總數的50.35%;勞動公園、中山公園、北陵公園以及五里河公園樹種種類占調查樹種種類總數的百分比都在30%~50%;其余公園均小于30%。由此可見,各公園的樹種數占總調查的樹種數的比例都普遍較小,除了北陵公園外,均未達到總調查種類的50%,在增加樹種多樣性上還有很大的提升空間。
從景觀生態學的相關指標對研究區范圍內的公園綠地進行了定量分析。選取的指標依次為斑塊數量、均勻度指數、景觀多樣性指數、優勢度指數。在公園綠地斑塊數量方面,按照公園綠地面積大小劃分為小型斑塊、中小型斑塊、中型斑塊、大中型斑塊和大型斑塊。研究結果為研究區范圍內公園綠地斑塊數量為 628個,小型斑塊占絕大多數,為402個;中小型斑塊數量為119個,所占比例為18.9%;中型斑塊數量為 63個,所占比例為 9.8%;大中型斑塊數量為 24個,其比值為 3.8%;大型斑塊數量最少,為 20處,所占比值為 3.2%。從數量結果分析來看,在研究區域內,小型和中型綠地斑塊數量最多,占據相當優勢。可是在面積上卻是大型、大中型綠地斑塊占據優勢,但是斑塊數量則相對匱乏,公園綠地面積在局部地區相對集中,尤其是在人口稠密的地區如和平區、沈河區斑塊呈現急劇破碎化狀態。
從對景觀多樣性指數、景觀優勢度指數和景觀均勻度指數等方面,分析了沈陽市公園綠地景觀構成,結果如下:
(1)景觀多樣性指數:沈河區>鐵西區>和平區>大東區>東陵區>皇姑區
(2)景觀優勢度指數:東陵區>皇姑區>大東區>鐵西區>和平區>沈河區
(3)景觀均勻度指數:沈河區>鐵西區>和平區>東陵區>大東區>皇姑區
(1)合理制定樹種應用比例,提高植物群落的穩定性。由于沈陽市屬于寒帶,冬季漫長,可以增加公園綠地中針葉闊葉樹種的比例,這是多數人倡導的。但是從生態效益出發,北方常綠樹種在冬季生理活動微弱,因此落葉樹和常綠樹在冬季改善城市生態環境方面差異不大,為了提高城市溫度,增加城區太陽輻射,可以在城鄉選擇落葉樹種。景觀效應和生態效益方面要綜合考慮,應將落葉與常綠樹種比例有效結合。
(2)在老城區的改造過程中,小型公園均勻布置可通過用地置換,建立一定的配套設施。在新建擴張的城區可先適當配建郊野公園,為以后城市綠地系統完整構建提供有利基礎。
(3)通過“點(大面積綜合公園)、線(帶狀公園)、面(多類公園結合)”相互結合的方式,形成網狀公園級配系統,構建完整的公園綠地空間環境,充分利用綠地的生態效益,提高城市環境質量。
(4)沈陽公園綠地目前還是以面積大且集中的綜合性公園綠地居多,而與市民生活緊密相關的帶狀公園和街旁綠地比例卻很少。因此,未來沈陽公園綠地的發展建設宜重點考慮面積小并分散布置的公園綠地,讓更多的市民在較好的可達性范圍內享受到更高效率的公園服務。
總體來說,沈陽城市公園綠化應用樹種較豐富,但是分配到各個公園綠地的樹種多樣性還有待提高,大部分公園綠化樹種趨同性強,樹種比例不合理等。公園多樣性有待提高,尤其是綜合大型公園,專類公園數量較少,社區公園和街頭公園較多,帶狀公園多分布在沿河兩岸,利用率較低。從面積構成看,沈陽市公園綠地是以綜合性公園(大型公園)為主,以帶狀公園或中型公園為輔,社區公園、專類公園和街旁綠地、中小型公園、小型公園為補充的綠地空間分布格局,公園系統整體格局較破碎,不利于居民的游憩、避災,降低了綠地的整體生態效益。從總體數量來看,公園綠地數量不少,但由于公園面積大多較小,人口稠密,仍不能滿足市民的需要。沈陽市不均衡的公園綠地布局不利于各類公園綠地的功能發揮,不能有效地提高公園綠地的使用率。因此,需要從樹種比例、公園面積、公園數量、公園合理規劃布局等多方面考慮公園綠地空間分布格局,從系統的角度對公園綠地進行統籌的定性、定位和定量安排,形成具有完整體系和邏輯結構的綠色空間環境。
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