尉氏縣城市水域景觀格局研究*

馬晨輝 吳朋飛

1 引言

景觀是由大小不同的斑塊組成的具有明顯邊界的可辨別的復雜系統，而格局則是指斑塊的分布空間。景觀格局一般指的是空間格局，它是指大小和形狀不一的斑塊、廊道、基質等景觀要素在空間上的排列和組合形式[1]。景觀格局是自然、生物、社會等各種生態過程在不同時空尺度上作用的結果，也是景觀異質性的具體表現[2]。景觀格局不僅與景觀生態系統的穩定性、生物多樣性有著緊密聯系，而且受到景觀區域內的能量流、物質流和物種流的變化的重要影響。同時，景觀格局具有動態性，它隨著時間的變化而變化，現在的景觀格局是由過去的由自然、經濟和社會的各種生態過程組成的景觀流的基礎上演變而來的。因此，通過對某一地區景觀格局動態演變的研究，可以更好地了解該地區景觀生態過程，解釋景觀演替的規律機制，預測該地區景觀的未來演變走向，實現該地區景觀資源的可持續利用[3-6]。

城市水域景觀，是指城市中水體及其相關地理單元所構成的具有一種特殊觀賞效果的特定區域[7]。它是城市中重要的綠色休閑場所，是調節城市環境的生態基礎之一，是城市中自然要素最為密集，自然過程最為復雜的地域[8]。城市水域景觀有著多方面的作用，比如有著為城市防洪排澇、調節城市氣候、美化生態環境等功能；好的城市水域景觀會提升城市景觀的質量，甚至可以發展旅游，產生一定的經濟效益，提升城市居民生活的幸福感，而不好的城市水域景觀發揮的作用則剛好相反。另外，城市水域景觀具有脆弱性，稍微不注重環境保護，就可能會對其造成污染破壞。自工業革命直到現在，城市水域景觀一直處于被過度開發的狀態[9]，許多城市的水域景觀依然存在著被填埋、污染等破壞現象。十九大報告中提出，加快生態文明體制改革，建設美麗中國之后，我國政府對生態環境建設日益重視，各級城市也相繼推出了生態規劃。如今，對城市水域景觀的保護開發，已成為現代城市發展過程中必須面對且急需完成的任務，而正確認識城市水域景觀格局的演變及其原因是完成這一任務的前提。目前對景觀格局演變的研究領域寬廣，多集中在土地利用、森林、濕地、城市等方面，但專門研究具有生態脆弱性的城市水域景觀格局演變的成果還不多見[10]。本文使用景觀生態學、歷史地理學等多學科的理論和方法，借助地理信息技術，對尉氏縣水域的相關歷史資料進行系統分析和綜合梳理，明確了尉氏縣城市水域景觀格局的演變過程及其原因，探明了其景觀破碎化發展的趨勢，同時對其水域景觀發展面臨的問題進行分析并給出了相應建議。

2 研究區域概況

尉氏縣隸屬河南省開封市，地理坐標為北緯34°12′-34°37′，東經 113°52′-114°27′。尉氏縣位于河南省中東部，豫東平原西部邊緣，黃河中下游沖積扇的南部。其地質構造屬于華北地臺的南部組成部分，為華北坳陷盆地的組成部分。尉氏縣境內有著發育深厚新生代地層，該地層覆蓋了前新生界地層。

尉氏縣地勢大體由西北向東南傾斜，坡降為1∶4000左右。地面表現為三種特征：一是為近期黃河沖積而成的低洼平原。地勢低洼開闊，大平小不平，一般海拔在60-70m之間，主要分布在賈魯河兩側及康溝河以東，是尉氏縣地貌的主體；二是為雙洎河沖擊而成的高平地。地勢高而平坦，一般海拔在70m左右，主要分布于雙洎河北岸的洧川、朱曲、蔡莊3個鎮；其三是豫西山地向豫東平原過度的尾閭，其地勢高低不平，崗洼相間，海拔一般在80-100m，主要分布在尉氏縣西部及西北部地區的崗李、大馬、大營、莊頭四個鄉。尉氏縣原有孝女、洪福寺、崗樓康城、三賢、鳳翅、竹林7個崗系14條主脈[11]。由于黃河多次決堤而沖刷與淤積，加上近十多年來新農村建設的快速推進，不少崗系因建筑取土已被挖平，只留下一些土丘或不太明顯的岡陵。因此，尉氏境內的河流因如此的地形地勢特征，大多從西北向東南流入淮河。

尉氏縣屬于暖溫帶半濕潤季風氣候，冷暖適中，四季分明，且這里日照資源豐富，晝夜溫差大，降水量季節分布不均。平均日照時數為2144.4小時，平均日照率為55%，太陽輻射年總量為123.4kj/cm，年平均氣溫14.0℃，地面溫度年平均值在14.9-15.2℃之間，年平均降水量690.3mm。尉氏在上古時期氣候要比現在溫和濕潤，并且植物生長比較繁茂。據相關歷史氣候研究,尉氏在上古時代年平均氣溫比如今高3-5℃，年平均降水量約為1000mm，為北亞熱帶季風氣候[12]，這就為尉氏境內的河湖水系奠定了充沛的水源基礎。

優越的地形和降水條件，使尉氏縣在上古時代境內就水系發達，河湖遍布。河南總志記載，尉氏縣位于崗阜環布、河溝合流之處。康溝經流其前，溫泉突出其后。明嘉靖年間的尉氏更是湖光水色、湖泊眾多，“蓬池溫泉”、“康溝夜月”是尉氏八景中對尉氏縣美麗水景風光最突出的反映[13]。尉氏縣屬于淮河流域，境內共有大小河流三十余條，其具體的空間分布如圖1所示，以賈魯河為界，其以西的河流（含賈魯河）屬沙潁河，在縣鏡流域面積為897.8km2，其主要河流有賈魯河、雙洎河、康溝河；賈魯河以東的河流屬渦惠河，在本縣流域面積為401.75km2，其主要河流有尉扶河、白邸溝。本區域內全部河流中除了賈魯河常年有水外，其余河流全屬季節性河流。尉氏縣屬于典型的城包水類型的黃泛區古城鎮水域景觀，其面積在1658年以來變化巨大，因此對其形成演變過程及其原因分析的研究具有典型性意義。

3 研究方法

3.1 資料來源及處理方法

圖1 尉氏縣水文圖

本文的資料主要有通過野外調研獲得的尉氏縣歷史資料及其城市水域景觀變化資料：明嘉靖二十七年（1548年）尉氏縣志、清順治十五年（1658年）尉氏縣志、清道光十一年（1831年）尉氏縣志、民國二十二年（1933年）尉氏縣志、建國后的1949—1985年、1986—2004年兩本尉氏縣志，以及尉氏縣土地利用總體規劃等有關尉氏縣發展歷史記載。另外還有數本尉氏縣方志中的1933年1∶50000尉氏全縣河流崗陵大道區域圖、2003年1∶75000尉氏縣水文地形圖，以及1548年、1658年、1933年、1985年尉氏縣城區地圖。還有從尉氏縣城鄉建設管理局獲取的2003年1∶10000的尉氏縣城區規劃設計圖，2017年10月30號的Landsat-8 UTM影像（衛星軌道號123/36）。從這些資料中可以找出尉氏縣城市水域景觀格局演變的相關信息。

首先運用ArcGIS軟件對收集的遙感影像進行處理。經過資料收集和實地考察，發現尉氏縣城市水域景觀自2003年之后，由于政府的規劃的調整，其面積變化不大。因此，這里主要采用2017年的遙感影像進行分析，并以2003年1∶10000的尉氏縣城區規劃設計圖為參考。其次是確定1933、1985、2017年尉氏縣城區地圖的比例尺。這一點是通過對有關的歷史記載和實地調研搜集到的資料進行分析，發現從民國二十二年以來，尉氏縣四周城墻和城內主要街道分布狀況始終保持著原有的格局，如將民國二十二年（1933年）的尉氏縣城池圖，1985年尉氏縣城區圖與2017年的尉氏縣城區圖的城墻遺址和主要街道進行對照，發現這些基本上是一致的。另外根據歷史文獻的記載[13]，明清以來尉氏縣古城墻的位置與周長是確定的，從而可以確定地圖的比例尺。最后再用AutoCAD計算其面積和周長。

3.2 景觀破碎化指數的選擇

城市水域景觀破碎化是由于自然原因或人為原因所導致，使城市水域景觀由單一、均質、連續的相對整體趨向于復雜、異質、不連續的斑塊鑲嵌體[14]。它既是景觀格局研究的一項重要內容，又是景觀格局演變的重要特征之一。

本文選擇的景觀破碎化指數主要有：

（1）斑塊數量：斑塊數量是測量景觀破碎化的指標之一，二者是正相關關系。

（2）斑塊平均面積：一般用于描述景觀粒度[15]，一定程度上解釋了某一景觀類型的破碎化程度。公式為∶

（3）面積比例：指某一景觀類型斑塊的總面積與景觀總面積的比值，表示出這一景觀類型在相對意義上對整個景觀的貢獻率[16]。公式為∶

上式中，P為面積比例（%）；Ai為某一景觀類型斑塊總面積（hm2）；A為景觀總面積（hm2）。

（4）斑塊密度PD（Patch Density）：某一景觀類型斑塊個數與該景觀面積的比值。PD值越大，表明某一景觀類型的破碎化程度越高；反之，則表明該景觀類型破碎化程度越低[17]。公式為∶

上式中，PD表示斑塊密度（1/100hm2），N表示斑塊總數；Ai表示斑塊的總面積（m2）。

4 研究結果及成因分析

4.1 尉氏縣城市水域景觀演變過程及原因分析

依據所搜集的尉氏縣城市水域景觀資料的記載時間，確定研究時間尺度為明宣德六年（1431年）到2017年，并依據資料中記載的尉氏縣城市水域景觀演過程及其自然或人為因素的不同，將其演變過程劃分為：1431—1658年水域景觀形成前階段；1658—1949年的水域景觀形成與定型階段；1949—1985年水域景觀的緩慢減少階段；1985—2017年水域景觀大幅度減少階段。

1431—1658年，尉氏縣城市無水域景觀。據1548年的《尉氏縣志》記載，尉氏漢始筑城，圍六里一百步，到了1431年，當時的知縣李琦，因為縣城南關居民稠密逐漸擴展城垣，從此尉氏由方形城變成了凸形，可以推斷城南為居民住宅所在。另外，方志在水文方面只記載了城外如康河、雙洎河、惠民河等河流的分布走向，并無城中有水域景觀的記載，圖2中城東北角的城墻邊上是點將臺、梳妝臺和看花臺幾處高地，而小東門南邊是當時占地很大的阮籍嘯臺，西城墻中部是五郎臺。史料記載，當時雖然經過嘉靖十四（1535年）年城墻因霪澇災害傾頹及嘉靖十六年（1537年）霪雨150日，溝澮水漲，東街城門并樓具覆的自然災害，但當時都被知縣重建。1658年的尉氏縣志中也沒有城中有水域景觀的記載。另外從圖3也可以看，出城東北角的幾處高地、小東門靠南的阮籍嘯臺及西城墻中部的五郎山猶在，由此可以看出1431-1658年尉氏縣并沒有形成圖4中A（1933）那樣規模的水域景觀。

1658—1949年是尉氏縣城市水域景觀形成與定型階段。尉氏縣位于中國歷史上水災最為深重的黃泛平原，因此其城內形成的規模較大的坑塘湖泊都與黃河息息相關。黃泛區平原古城鎮內常年積水的坑塘，通常是由黃河水患帶來的泥沙常年淤積在堤外和城外，在城內形成人為的盆地，使洪水和積澇難以排出，停留在城內的低洼地帶形成的[18]。尉氏的河患主要是黃河水患，從宋太平興國八年（983年）至民國二十七年（1938年）就有22次之多，平均45年一遇[19]。對尉氏縣形成典型的城市內部的坑塘類型影響最大的是清道光二十三年（1843年）和民國二十七（1938年）年兩次黃河水患。據記載，1843年6月26日，黃河由中牟八堡口決口三十丈，7月1日，水圍尉氏縣，14日，水落將盡，15日水復大漲，沒城墻三尺有余，水沿城門入城內，主流由城東南下，沖大洪一道，時稱東大洪。另一方面，尉氏縣又被稱為“龜城”，這不僅跟其城池形狀有關，也與其中間高四周低的地勢有關。這樣的地形使得當時的人們在面對黃河水患時，會從城墻內四周低洼處挖方取土，既為了加筑城墻和城內中部高地阻攔洪水，又為了排除城中水澇。因此，推測受1843年黃河水患的影響，加上后來人為的建設改造，初步形成了圖4中A（1933）尉氏縣城市水域景觀。

其后便是1938年蔣介石為阻擋日軍，相繼扒開黃河之趙口、花園口大堤，使得黃河奪賈魯河向東南奔流，尉氏縣首當其沖。黃河入尉之后，沿新舊賈魯河分成了兩個主流，因為縣城距新賈魯河距離近，受黃河水患影響更大。黃河從1938年扒口到1947年堵口歷時9年。1938年冬至1939年春尉氏縣曾在新賈魯河西岸、南岸曾修筑堤防，但因為不堅固，在汛期又決口泛濫成災。1940年尉氏北蘆木張村決口，8月十里鋪決口，雙洎河又從南邊決口，三水相連，尉氏中部重部淹沒[11]。雖然并無資料說明有洪水入城情況，但從其臨近洪水決口的地理位置上來看，可以推斷出有洪水入城的可能。這就使得尉氏縣城市水域景觀的面積進一步增加，此時尉氏縣城市水域景觀面積應該達到了頂峰，由于水患主要是由縣城東側的賈魯河襲來，所以對比圖三中A和B，城內水域景觀面積變化最大的是小東門旁邊的水域及南城門兩側的水域。

1949—1985年期間，尉氏縣城市水域景觀的面積呈緩慢下降態勢。建國之后，尉氏縣人民政府對城鎮建設制定了“逐步改造”的方針，城市人口的增加、服務業、道路等基礎設施的建設、工業建筑的重新布局等諸多原因使得水域面積有所減少，至1985年約建房擴路填坑塘7.07hm2。尤其是尉氏縣城內的水域主要分布在城墻周邊，城墻的存廢與建設對其影響巨大。由于民國時期天災戰亂，加上年久失修，尉氏縣城墻至1951年已不復存在，1964年沿城垣址營造環城林帶，植楊四行，柳一行。1978年尉氏縣政府把城垣全部劃給縣直各行政機關和企事業單位，逐漸將原城墻舊址全部蓋成獨立門院，在這一過程中，不免造成尉氏縣城市水域景觀面積的減少。

1985—2017年尉氏縣城市水域景觀面積大幅度減少。根據相關歷史資料，1985年尉氏縣城內水域景觀面積為32 hm2，當時尉氏縣一中北邊，阮籍嘯臺旁邊，城墻南門兩側、禮堂西側，城墻的西北角均有大片水域。2004年之前尉氏縣做了三次城市總體規劃編制及修編工作，從規劃內容上看，1983年編制的第一次城市總體規劃和1994年編制的第二次城市總體規劃只是為了順應尉氏縣城市化高速發展，對新城建設、城市住房、道路布局進行了布局安排，并沒有過于重視湖泊濕地的保持。政策上的放松加上當時老城區人口擁擠的現狀，使得從八十年代末人們開始競相填湖造房。到2003年4月，尉氏縣第三次城市總體規劃編制時，尉氏縣除東湖和南湖外的其余水域景觀均被填湖造地變成了民宅地基，東湖和南湖也被侵占了共約35%的水域面積。截止到2017年水域面積為10.55hm2，為1985年的32.97%，減少了67.03%，僅剩如今的東湖和南湖兩片面積較大的水域。近年來雖然這兩處湖泊得到了一些重視保護，但隨著周邊地區的開發建設，其面積仍有減少的趨勢。

圖2 1548年尉氏縣地圖

圖3 1658年尉氏縣地圖

圖4 1933年以來尉氏城區水域景觀演變

4.2 尉氏縣城市水域景觀破碎化演變趨勢及原因

1658—1949年是尉氏縣城市水域景觀的形成與定型階段，從其形成過程及其原因分析來看，其景觀破碎化程度應該是呈先上升后下降的趨勢。其中1658年至1843年尉氏縣城市水域景觀從無到有，尉氏縣景觀格局發生了巨大的變化。1843年至1938年，這一時期受人為活動及雨水洪澇等自然因素影響，其景觀破碎化程度應該是增加的。1938年到1949年，尉氏縣城市水域景觀面積及面積比例增加，這主要是受黃河水患的影響，使得原有斑塊面積擴大，有些水域連為一體，造成斑塊數目減少為9塊，斑塊密度下降，其景觀破碎化程度在此時間段內呈下降趨勢。

1949—1985年是尉氏縣城市水域景觀面積緩慢減少的階段，這一階段由于政府政策加上城市道路擴建，使得水域景觀平均面積及面積比例減少，水域景觀斑塊數目增多，斑塊密度上升。因此這一階段尉氏縣城市水域景觀破碎化程度略有上升。

1985—2017年由于政府方針政策的偏離，城市建設進程的加快以及八九十年代城市居民私人填湖造房行為的盛行，使得許多水域被填，斑塊數目不斷減少，遺留斑塊的平均面積也不斷減少，斑塊密度大幅度下降，因此這一階段尉氏縣城市水域景觀破碎化程度呈迅急驟下降的趨勢。

5 尉氏縣城市水域景觀面臨的問題及建議

5.1 尉氏縣城市水域景觀面臨的問題

城市水域往往是一座城市的寶庫，它為城市提供了賴以生存與的發展的水源、灌溉、及航運的便利；城市水域也具有生境功能，它往往是一座城市最具生機、最能體現生物多樣性的所在，它為各種生物提供了生存的場所；同時城市水域還對調節城市氣候，提高城市生態環境質量，增強城市旅游吸引力，促進城市經濟發展有著重要作用。城市水域的功能還具有時代性，在古代城市水域的航運功能占據重要地位，而對于現代城市而言，其景觀功能、生態功能、美學功能則更為重要[20]。

表1 尉氏縣城市水域景觀破碎化指數表

水域生態系統有很強的敏感性，當一切不當的開發利用超過其承載力時，將可能造成水域生態系統的崩潰。經過實地考察發現，目前尉氏縣舊城區內僅剩東湖和南湖兩片面積相對較大的水域，它們面臨的最為本質的問題是其功能定位不清。在2003年尉氏縣城市規劃中，東、南兩湖及其周圍地區的功能定位是公共綠地，但在長期以來的實踐中卻是作為漁業養殖、排污的場所，由此引發出一系列的問題：一、水質問題。尉氏縣東湖和南湖水污染嚴重，湖水散發出陣陣惡臭，并且有一些死魚和垃圾漂浮在水面上。造成水質下降的原因主要有：周圍居民的生活排污、環衛設施的落后、水域連通性太差導致缺乏活水來源等。二、水域景觀保護開發力度不足。兩湖周邊尤其是東湖防護設施老化嚴重，導致落水致死事件時有發生。再者是兩湖周邊道路崎嶇不平，與湖面水位幾乎一致，其湖泊的蓄水防洪作用大大削弱，反而成為雨水較多季節城市發生洪澇災害的隱患。另外湖周圍綠化面積不足，雖然東湖和南湖在2003年尉氏縣城市總體規劃中被劃為公共綠地，但仍有大量地表裸露，成為城市揚塵的來源之一。

5.2 尉氏縣城市水域景觀保護開發建議

5.2.1 建設海綿城市，改善水域生態環境

建設海綿城市是解決尉氏縣城市水環境污染、季節性內澇等問題的有效途徑。海綿城市是指“低影響開發雨水系統構建”（low impact design or development，簡稱LID），即在降雨的時候，通過建設“吸收、存儲、滲透、凈化”系統來處理雨水，在干旱時用來補充地下水，調節水循環的一種城市建設系統[21]。尉氏縣可以通過實施城市雨水利用系統的多層次工程性措施和城市雨洪利用系統的非工程性措施[22]，來滿足其防洪減災、生態環境和資源利用的要求。一方面，尉氏縣要加強對排水管渠系統的改進，對城市內河與湖泊溝通的合理規劃，實施雨污分流。另一方面，要出臺相關環保措施并嚴格執行，對兩湖旁邊私自亂搭亂建、車輛亂停亂放、廣告亂貼亂畫等現象從嚴查處。加強環衛設施投入，增加環衛工人全天候對水域周圍的道路進行保潔,確保水域周邊環境整潔。規范經營行為，把占水域道路的商販遷到固定市場內經營。同時加強尉氏縣城市水域景觀周圍的植被建設，禁止一切侵占水域景觀及其四周綠化用地的行為，引賈魯河清水入城，改善其水質污染的現狀。

5.2.2 開發水域生態旅游

在城市化進程加快和城市問題日益突出的背景下，人類也越來越渴望回歸大自然，在大自然的環境中享受休閑、娛樂的樂趣。而且城市水域旅游以其地理位置的優越性、可達性受到越來越多人的喜愛[23]。國內，周莊和烏鎮的實踐已經證明了城市水域生態旅游的可行性。

目前“水城”的概念在黃泛平原諸多古城的城市形象宣傳、城市總體規劃中都被提及，如開封的“北方水城”，睢縣的“中原水城”[24]。尉氏縣應找準城市水域景觀的功能定位，充分利用自身優勢，開發水域旅游產品,打造自己的旅游品牌。如可以開發水域休閑生態旅游，將城內的東湖、南湖區域內景觀加以改造，在其湖岸進行植被綠化，湖中養魚垂釣觀賞，可開發泛舟游湖服務，讓游人泛舟水上，懷抱自然，領略天人合一的意境。加上尉氏縣有不少歷史人文古跡，如北宋的太平興國寺寶塔和東湖畔的阮籍嘯臺，因此兩湖周圍可以建造一些與之相關的建筑或人物雕像，這樣既增加了兩湖的觀賞性和對游客的吸引力，又有利于尉氏縣文化品味的提升。

6 結 語

本文通過對尉氏縣城市水域景觀歷史記載的研讀和實地調研資料的搜集分析，總結出了尉氏縣城市水域景觀空間演變過程及其景觀破碎化趨勢：

（1）1431—1658年，尉氏縣無水域景觀。

（2）1658—1949年，由于尉氏縣地形地勢條件及黃河水患等自然原因的影響，其水域景觀由初步形成走向定型，其景觀破碎化程度呈先上升后下降趨勢。

（3）1949—1985年，由于政府政策因素、城市人口的增加、服務業、道路等基礎設施的建設、工業建筑的重新布局等諸多人為原因，使得尉氏縣城市水域景觀面積有所減少，水域景觀破碎化程度略有上升。

（4）1985—2017年，由于政策上的放松加上九十年代城區人口擁擠的情狀，私人填湖行為盛行，使得尉氏縣城市水域景觀面積大幅度減小，水域景觀破碎化程度迅猛下降。

最后，針對尉氏縣水域景觀的現狀，提出建設海綿城市，改善水域生態環境和開發水域生態旅游的建議。