我國城市規劃中的綠地景觀格局動態分析

王亞軍,郁珊珊

1.福州大學建筑學院,福建福州350116

2.南京林業大學風景園林學院,江蘇南京210037

3.廈門大學建筑與土木工程學院,福建廈門361005

我國城市規劃中的綠地景觀格局動態分析

王亞軍1,郁珊珊2,3*

1.福州大學建筑學院,福建福州350116

2.南京林業大學風景園林學院,江蘇南京210037

3.廈門大學建筑與土木工程學院,福建廈門361005

城市綠地是改善城市生態環境與提升市民生活質量的公益性基礎設施。在城市規劃中，城市綠地景觀建設不可或缺。本文在景觀生態學理論視角下，以我國華東某市與南方某市的北部新開發區為例，從綠地景觀構成、斑塊構成、多樣性、破碎化、蔓延度、分維數等方面對我國城市規劃中的綠地景觀格局動態分析做了詳細論述，從而為城市規劃與綠地景觀建設提供科學理論依據。

城市規劃;綠地景觀;動態分析

1 城市綠地景觀系統相關理論

1.1 景觀生態學

景觀生態學是以生態學與地理學為基礎，以空間布局為特點的發展起來的一門新學科。該學科是憑借自然界的景觀的功能、結構與變化等方面來詮釋目前生物的生存，當然其中也包含人的生存。把人類改造得最大的景觀就是城市。由于城市具有景觀要素間流動較為復雜、空間異質性高、以及景觀變化快等原因。因此從生態學的視角上去系統分析城市規劃中綠地系統景觀格局是非常有必有要的，而且在該基礎上對城市場綠地系的景觀設計、健全與調整不同結構與功能有關綠地協調發展。

1.2 城市綠地系統

城市綠地系統是指由一定的量與質的各類綠地相互發生密切聯系與作用而產生的綠色的有機整體。城市綠地系統構成因各國情況不出而存在差異，不過其包含的內容卻差不多，即主要是城市園林植物種植地塊與用地。但是作為一個系統，城市綠地系統構成應是較為全面與完整，包含城市范圍內對提高人民生質量與改善生態環境的一切綠地。

1.3 城市綠地系統景觀體系

該綠地景觀體系的景觀含義是指一個空間異質性的地區，由關系密切的斑塊或者生態系統構成，以相似形式重復出現。其從景觀規模上對綠地系統進行空間格局的完善與調整。對受損失或受脅迫的生態綠地系統進行優化與改善。該景觀體系還提出把城市景觀作為一個整體來思考，把城市綠地作為對城市景觀生態結構與功能有著一定影響的景觀元素進行規劃。其與自然景觀有著本質上區別，自然景觀受人類影響不大，而城市綠地景觀完全是人類干擾的結果。綠地系統景觀布局、數量與植被種類從基本原則上來說，應要考慮到生態效益的影響。所以構建人與環境相互協調共生體系是城市綠地系統的景觀體系的宗旨[1]。

2 綠地系統景觀格局指標體系構建與景觀指數計算

2.1 綠地系統景觀格局指標體系構成

城市綠地景觀格局指數是景觀格局信息全面概括、總結等，能夠對城市景觀格局特點進行準確反應，景觀格局特點主要包括景觀空間配置與結構構成等內容。其主要由三個層次構成，具體如下

（1）Individual patch(單個斑塊)，其相對應斑塊級別指數，能夠體現各種綠地景觀特點，倘若要算出其他相關景觀指數，均是在此單個斑塊的基礎上進行，該單個斑塊主要包括斑塊數量、形狀與邊界等特點；

（2）由數個單個斑塊類型的整體構成的斑塊類型，它所對應斑塊類型級別指數，反應景觀整體結構特點；

（3）含有數個斑塊類型的整個景觀鑲嵌體，其所對應的景觀級別指數，能夠對景觀的整體結構特點進行體現。

2.2 綠地景觀格局指標計算

在一定等級類型斑塊中，某一類型斑塊數總和與NP數相等：在綠地景觀的等級中，所有的斑塊總和與NP數相等。景觀破碎程度和景觀異質性是通過NP數的多少來進行描述的。其取值NP大于或等于1，當NP=1時，則體現它只有一個斑塊

在2式中，aij為ij類斑塊類型第j個斑塊面積，其中j=1,.....，m:斑塊類型，j=1.....，n:為斑塊數目，CA大于0，當CA值與0愈來愈與0接近時，反應此類斑塊更加少了。而斑塊類型面積等于某一斑塊類型所有斑塊面積之和。

在（3）aij為第i類型斑塊第j個斑塊面積，其中i=1,....,m:斑塊類型，j=1.....,n:為斑塊數目，整個景觀面積為A，取值范圍是0～100。當它的取值近似于0時，體現該斑塊類型也更加少了；當取值等于100時，反應此類景觀是由一種類型的斑塊組成。PLAND是某一類型斑塊總面積與所有景觀面積之間比例，是用來衡量某上斑塊類型在景觀中豐度指標。

在4式中，多樣指數是H，它的最大值為Hmax，則反應景觀斑塊面積整體分布程度不均用E表示，它的取值范圍是介于0至1之間。很明顯，假如E近似于0時，說明景觀只有由一種斑塊構成；假如E值近似于1，則景觀斑塊也是最高程度度均勻分布，這就體現該類綠地景觀沒有比較突出的優勢，而且各斑塊類型分布較均勻[2]。

（5）CONTAG（蔓延度指數）。根據賈樹海、王瀟雪等于2014年在《中國水土保持》期刊上發表的《遼北農牧交錯帶土地荒漠化及景觀格局變化研究》指出：“蔓延度指數的公式為

式5中，Pi為版塊類型i在景觀中的面積比重gik為基于雙倍法的斑塊類型i和斑塊類型K之間節點數，景觀中斑塊類型數為m，包含景觀邊界中的斑塊類型。CONTAG是用來度量在給定斑塊類型數情況下，實際觀測的蔓延度與蔓延度最大可能值之間比值，蔓延度的計算涉及景觀中所有的斑塊類型與相似節點[2]。”

除了以上NP（斑塊個數）、CA（斑塊類型面積）、PLAND（斑塊所占景觀面積的比例）、E（均勻度指數）、CONTAG（蔓延度指數）分析了其指數計算方法之外，還有MPS（斑塊平均面積）、PD（斑塊密度）、FRAC（分維數）等指數由于篇幅關系，沒有分析其計算方法。

3 城市規劃城區綠地景觀格局動態分析

3.1 綠地景觀構成與變化分析

（1）綠地構成與分布特點。城市綠地景觀組成常常成為評價一座城市綠化水平重要標準之一，城市綠地分布在城市的周圍，而公園綠地在城市綠地中占相當大比重，而且公園綠地在城市各區都有存在。不過公園綠地斑塊形狀、面積數量與分布并不是一樣的，有的地方還存在公園綠地斑塊盲區。在城市綠地中除了公園綠地，還有居住綠地、道路綠地與公共設施綠地等綠地在城市各區也廣泛地分布。此外還有防護林綠地通常分布在城市鐵路兩邊。

（2）城市綠地景觀面積與動太變化。下面以還是華東某市為例，對該市綠地面積分布與變化進行分析。該市屬于二級城市，早在二零零五年，綠地總面積3336.46 hm2，城市各區均有分布，不過分布不是很均勻，其中以附屬綠地面積分布最廣，總面積近2000 hm2（實際為了1951.161 hm2），占綠地總面積的近60%（實際為58.5%），占綠地總面積的半壁江山之多，公園綠地面積為962 hm2，防護林綠地區312 hm2。經過五六年的發展到了二零一一年，綠地面積總達到了4186.490，總綠地全城覆蓋率達26%，與二零零五年進行比較，除了防護林綠地與生產綠地沒有什么變化，其余綠地均發生了一定的變化，詳見表1。

所謂單一景觀類型動態度是指城市某區域在某時間段內的一種類型景觀面積發生變化的情景，其計算公式為：

在6式中，研究期末與研究初期某一景觀類型的面積差用Ub-Ua表示，研究期末與初期的時間差為T，某一景觀類型動態度即為K。

表1 華東某市20005～2011年綠地類型動態變化Table 1 The dynamic change of the green land types of in a city of east China from 2000 to 2011

對華東某市內不同綠地類型2005年至2011年的動態變化進行計算，以及不同綠地類型變化發展速度的定量分析，從表1可知，該市從2005年至2011年6年之間，綠地總面積增加了850 hm2，綠地變化最大的是附屬綠地增加了469.508 hm2，其次是公園綠地增加了380.431 hm2，而防護林綠地與生產綠地變化不大，分別增加了0.039 hm2與0.022 hm2，動態度變化率最高的是公園綠地，達到6.591%，其次是附屬綠地為4.009%，而防護林綠地與生產綠地動態度變化率為0，這就反應了該市城市化進程速度明顯加快，綠地建設得到當地政府的高度重視。另一方面反應了防護林綠地與生產綠地是該市的薄弱環節，所以在未來城市化建設過程中，應要重視增加防護林綠地與生產綠地等方面綠化面積，從而使得整個城市的綠化覆蓋率會得到進一步提高[3]。

3.2 綠地景觀斑塊構成與動態變化分析

景觀異質與景觀破碎是通過斑塊平均面積與斑塊數來進行描述的。從華東某市的城市規劃綠地斑塊數來看，從2005年至2011年，綠地斑塊數由原來的6200余塊增至到6700余塊，整個城市的綠地斑塊平面積與斑塊數均有提升，這就體現了該市景觀破碎度在一定程度上變小了。附屬綠地斑塊數量在該市各類型綠地斑塊中數量為最大，而附屬綠地斑塊數量又是以公共設施綠地與居住綠地為主，從此可以看出附屬綠地斑分布格局大部分是以面積較小的斑塊散狀分布。公園綠地斑塊數為第二多，而防護林綠地與生產綠地斑塊數量最小，該兩類斑塊面積通常較大，分布也較附屬綠地斑塊與公園綠地斑塊集中[4]。

從2005年到2011年6年變化情況來分析，從綠地斑塊密度來看，最高的屬于公園斑塊密度，最低是屬于附地斑塊密度。

表2 華東某市各種類型斑塊數量與斑塊平均面積統計表Table 2 The numbers and average areas of plaques in a city of east China

3.3 綠地多樣性與動態分析

景觀多樣性通常是指景觀的構成與功能、結構等方面的多樣性，比如景觀可以由不是同一類型的景觀或生態系統組成，然后產生多種多樣的功能與結構等。其指數的大小通常是對各景觀要素所占比例的變化與景觀要素的多少的體現。綠地景觀多樣性動態變化的分析簡言之就是對景觀功能與結構隨著時間推移過程的分析。而且城市綠地景觀動態變化還受該城市政治、經濟，以及歷史文化等影響。

景觀多樣性指數是景觀水平上的生物多樣性的直觀反應。它的取值大小通常會受到不同的景觀類型的面積與數量的比例的影響。最大景觀多樣性指數值的確定是由景觀斑塊總數量決定的。

表3 華東某市各城區的綠地景觀多樣性指數Table 3 Diversity indexes of green land landscapes in each city of east China

從3表可知，華東某市全市綠地景觀多樣性指數，2005年為1.007，2011年為0.975，景觀多樣性整體程度較低，而且繼續逐年下降的跡象。由于該城各區的綠化面積在不斷上升，伴隨著適度的景觀指性均勻下降也完全在正常范圍，不過在未來綠化建設過程中應要加強與重視。

3.4 綠地景觀破碎化的動態分析

景觀的破化程度與人們的活動有著非常重要的關系，與景觀功能、格局，以及過程有著非常重要的聯系。隨著我國城鎮一體化與城市化快速發展，綠色景觀在不停地遭受分割與侵蝕，導致綠地景觀破碎化日益加重，綠地斑塊面積不斷地變化，另一方面適合城市生物環境也在不斷地縮小，這些對保護城市生物沒有好處，所以研究城市破碎化，對于城市發展有著非常重要的意義。該文主要采用斑塊密度指數的方法來對綠地景觀破碎化程度進行分析，斑塊密度也即斑塊個數與面積之間的比值，斑塊密度值愈小，則景觀破碎化程度愈小。下面以我國南方市北新開發區某市2001年至2008的城市綠景觀斑塊面度變化為例對我國城市綠地景觀格局動態進行分析。

表4 南方某市部新開發區2001～2008年綠地景觀斑塊密度（個/公頃）Table 4 Patch density of green land landscapes in new development zone in a city of south China(2001～2008/ha)

從4表可知南方某市的北面新區各類綠地景觀類中，2001年，附屬綠地斑塊密度在各類綠地景觀中為最大2.258個/hm2，最小的是公園綠地只有0.008個/hm2。說明附屬綠地景觀破碎程度最大，而公園綠地景觀破碎程度最小。到了2008年，附屬綠地的斑塊密度每公頃為0.351個，較之2001年有大幅度降低，而林地、公園與防護林綠地斑塊分別為為0.031、0.011、0.037個/hm2較之2001年均所有增加，說明附屬綠地的景觀破破碎程度在不斷地縮小，而林地、公園與防護綠地景觀的破碎程度在不斷擴大。不過從南方某城市整個北部地區的綠地斑塊密度來看，從2001年到2008年從0.154個/hm2下降到0.098個/hm2，說明該地區從2001年到2007年，綠地斑塊面積在不斷擴大，其結果適合城市生活生物環境越來越多，城市綠化景觀越來越好，對于生物多樣性的保護越來有利[5]。

3.5 綠地景觀蔓延度動態度分析

劉鴻雁與趙雨森對景觀蔓延度解釋：“是指在綠地景觀中不同斑塊類型的團聚度與蔓延趨勢。由于此指標包含了很多空間信息，是對景觀格局描述的最重要指數之一。”[6]蔓延度值越高，則體現景觀中的具有優勢的斑塊類型就會產生較好的連接性，反應在景觀上就是由少數團聚大斑塊構成；反之，就是說明景觀具有多種要素的密集格局，倘若景觀蔓延度值越小，則說明綠地斑塊景觀是由很多分散的小斑塊構成。景觀破碎化程度就會越高。

還是以西南某市北部新開發區為例，2001年該市城北綠地景觀蔓延度為57.11，七年后，2008年，達到了69.12，從這兩組綠地景觀蔓延指數看呈現上升趨勢，說明該市城北新區的綠地景觀產生了良好的連接性，綠地斑塊分布也較為集中。其原因是由于在城市發展過程中各類綠地建設得到不斷的完善的結果，導致其斑塊數量與面積均在不斷地增加，反應在綠地景觀蔓延度值增加。

3.6 綠地景觀分維數動態分析

綠地斑塊分維數值愈高，說明斑塊界更加復雜化。倘若具有較為復雜的邊界的斑塊通常與周圍有更較為密切的聯系，邊緣種類就會更多。由此可知，斑塊邊界的復雜性，對于邊緣效應發揮更加有利，能夠提高城市生物的多樣性。同樣以我國南方某市的北部新開發區為例對綠地景觀分維數動態分析進行說明，詳見表5。

表5 南方某市北部新開發區綠地景觀分維數變化數據表Table 5 The fractal dimensions of green land landscapes in new development zone in a south city

從表5能夠看出南方某市北部地區綠地景觀的分維數整體水平還是一般，從而反應該市北部地區的綠地類型斑塊形狀復雜化，城市規劃綠地設計較為合理。

通過2001與2008年兩個時期的綠地景觀分維數進行比較，發現各種類型綠地景觀維數均在變小，其原因是由于城市綠地景觀受到人類干擾影響因素愈來愈大，斑塊形狀也愈來愈單一化與規范化，所以，在城市規劃對綠地景觀設計時，應要加強對綠地邊界形狀復雜程化的考慮，盡量做到提高綠地景觀單元的分維數，從而創造更加和諧的自然化的人工綠地景觀。

首先從城市綠地景觀系統相關理論等方面作為切入點，然后詳細論述了NP、CA、PLAND、E、CONTAG等綠地系統景觀格局指數計算方法。最后從綠地景觀構成、綠地景觀斑塊構成、多樣性、破碎化、蔓延度、分維數等方面對我國城市規劃中的綠地景觀格局動態分析做了重點分析，從而揭示了城市綠地景觀的現狀與隨著時間變遷的特點，從而為城市規劃與綠地景觀建設提供理論依據。

[1]劉濱誼,姜允芳.論中國城市綠地系統規劃的誤區與對策[J].城市規劃,2002,26(2):76-80

[2]賈樹海,王瀟雪,楊亮,等.遼北農牧交錯帶土地荒漠化及景觀格局變化研究[J].中國水土保持,2014(5):51-55

[3]黃靜.現代城市綠地系統理性化研究[D].南京:南京林業大學,2005

[4]何小玲,彭培好,王玉寬,等.成都市主城區綠地景觀格局動態變化研究[J].西部林業科學,2014(5):30-35

[5]金志輝.昆明市城市綠地景觀格局分析及植物規劃[D].昆明:西南林業大學,2010

[6]劉鴻雁,趙雨森.黑龍江烏裕爾河流域土地利用及景觀變化分析[J].水土保持研究,2010,17(2):94-99

Dynamic Analysis on Green Space Landscape of Urban Planning in China

WANG Ya-jun1,YU Shan-shan2,3*
1.School of Architecture/Fuzhou University,Fuzhou 350116,China
2.College of Landscape Architecture/Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China
3.School of Architecture and Civil Engineering/Xiamen University,Xiamen 361005,China

Urban green space is a public welfare infrastructure to improve the urban ecological environment and improve the quality of life.It is necessary to design some green space landscapes in urban construction.Based on the theory of landscape ecology,this paper took new urban developing areas in the east China and south China as examples to illustrate the component changes in landscape composition,patch composition,diversity,fragmentation,spread,fractal dimension and so on in order to provide a scientific theoretical basis for urban planning and green space landscape construction.

Urban planning;green space landscape;dynamic analysis

TU984.2;S731.2

A

1000-2324(2016)06-0906-05

2016-02-23

2016-03-29

福建省自然科學基金面上項目:基于廊道優先理論的福廈城市綠地系統功能評價及其優化研究(2016J01732)

王亞軍(1977-),男,安徽阜陽人,博士,副教授,主要研究方向為城市景觀生態規劃.E-mail:Wangcodesign@163.com

*通訊作者:Author for correspondence.E-mail:Sunny_yu@163.com