城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的功能與構(gòu)建方法

冀鵬飛

（蘇交科集團(tuán)（南京）城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司，江蘇南京 210000）

對(duì)城市范圍內(nèi)的景觀結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)特征的演變進(jìn)行研究有助于了解城市復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系，也有利于城市的可持續(xù)發(fā)展。目前，對(duì)城市景觀空間格局的研究主要集中在城市景觀空間格局演變對(duì)城市生態(tài)環(huán)境和生態(tài)安全方面的影響，包括水環(huán)境、大氣環(huán)境、熱環(huán)境等。生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是由具有生態(tài)保護(hù)價(jià)值的各類斑塊、生態(tài)廊道等連接而成的生態(tài)綜合體，生態(tài)網(wǎng)絡(luò)具有促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的作用[1-2]。在城市生態(tài)系統(tǒng)中，由不同的城市綠地、濕地、建筑景觀、城市道路等構(gòu)建而成的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)與城市生態(tài)規(guī)劃密切相關(guān)[3]，探討城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的功能及其構(gòu)建方法有利于促進(jìn)城市生態(tài)規(guī)劃的可持續(xù)發(fā)展。

1 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的功能

1.1 生態(tài)服務(wù)功能

城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)一直處于物質(zhì)循環(huán)與能力流動(dòng)過程中，它能通過自身的功能提升城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，這種可持續(xù)作用包括減緩城市“熱島效應(yīng)”、植物固碳、凈化空氣、消除噪音、調(diào)蓄水量、保持水土等，這也是城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的主要生態(tài)服務(wù)功能。

1.2 保護(hù)生物多樣性功能

生物多樣性保護(hù)的重要目標(biāo)之一就是防止生境的破碎化，因?yàn)樯称扑榛梢砸鹞锓N數(shù)量的減少甚至死亡，通過技術(shù)措施恢復(fù)生物棲息地生境有利于保護(hù)生物多樣性。盡管城市生物多樣性相對(duì)其他生態(tài)系統(tǒng)不是很豐富，但其對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)的健康維護(hù)具有重要意義。由于動(dòng)物的生存繁衍依賴于斑塊的連通性，植被類型及其斑塊的空間分布格局與生物多樣性保護(hù)具有重要聯(lián)系，因此，城市綠地是生物多樣性保護(hù)的重要生態(tài)功能區(qū)。

1.3 景觀游憩功能

城市的綠地景觀、人文景觀、建筑景觀等是景觀游憩功能的基礎(chǔ)，城市中具有很多保護(hù)價(jià)值的斑塊和廊道，與城市其他要素相結(jié)合形成了獨(dú)特的城市景觀風(fēng)貌[4]。近年來，城市森林公園、城市濕地公園、城市科技博物館等具有游憩功能的各類景觀日益增多，城市的生態(tài)服務(wù)功能也不斷提升，城市的景觀游憩形式已經(jīng)由單一性向多元性發(fā)展。

1.4 引導(dǎo)城市空間發(fā)展的功能

城市的空間結(jié)構(gòu)變化與城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)密切相關(guān)，生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)可以維持城市和鄉(xiāng)村土地利用的動(dòng)態(tài)平衡，而且也可以在一定程度上緩解城市擴(kuò)張給城市生態(tài)帶來的不利影響。在城市空間結(jié)構(gòu)上，可以把生態(tài)網(wǎng)絡(luò)看成是一張具有緩沖和恢復(fù)效應(yīng)的網(wǎng)，能夠引導(dǎo)城市有序發(fā)展并維持良好的城市景觀格局。

2 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的方法

2.1 景觀格局評(píng)價(jià)

景觀格局由各種大小不同、形狀各異、功能多樣的景觀構(gòu)成，即景觀在空間上的分布格局、各種景觀要素的排列組合[5]。景觀格局在空間上可以按照隨機(jī)型、均勻型或聚集型分布，對(duì)景觀格局進(jìn)行科學(xué)分析是進(jìn)行景觀生態(tài)規(guī)劃與評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，通過景觀要素的組合、景觀類型的引入、景觀功能的分析、景觀量化的評(píng)價(jià)等不斷增加景觀的空間異質(zhì)性和穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)景觀的可持續(xù)發(fā)展[6]。在城市生態(tài)系統(tǒng)中，對(duì)城市景觀進(jìn)行景觀格局分析也成為城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、實(shí)施和管理的基礎(chǔ)性工作，景觀指數(shù)分析是景觀空間分析的重要方法，其能夠通過數(shù)據(jù)信息反映景觀結(jié)構(gòu)組成和空間布局的變化[7]，景觀指數(shù)主要有斑塊類型面積（CA）、最大斑塊占景觀面積比例（LPI）、斑塊聚集度（CHESION）、景觀破碎度（DIVISION）、蔓延度指數(shù)（CONTAG）、香農(nóng)多樣性指標(biāo)（SHDI）等（表 1），可以綜合反映城市的景觀豐富度和空間連續(xù)性[8]。

表1 景觀指數(shù)解譯表

2.2 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)

2.2.1 網(wǎng)絡(luò)類型評(píng)價(jià)。生態(tài)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于節(jié)點(diǎn)的定位和網(wǎng)絡(luò)的組成模式，網(wǎng)絡(luò)包括廊道網(wǎng)絡(luò)和斑塊網(wǎng)絡(luò)，廊道網(wǎng)絡(luò)由節(jié)點(diǎn)和連接廊道組成，分布在基質(zhì)上；斑塊網(wǎng)絡(luò)由異質(zhì)種群生境斑塊構(gòu)成，并通過遷移進(jìn)行聯(lián)系。通常意義上的網(wǎng)絡(luò)是指廊道網(wǎng)絡(luò)，可以分為分支網(wǎng)絡(luò)和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)2種形式，規(guī)定各連線之間不交叉，而且除頂點(diǎn)外不能再有其他共同點(diǎn)。

2.2.2 廊道結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)。廊道是幾乎所有景觀的連接體，各類景觀通過廊道相聯(lián)系或分割，這表明了廊道在景觀構(gòu)建中的重要生態(tài)功能。同時(shí)，廊道也具有功能運(yùn)輸、資源保護(hù)、美學(xué)展示等多方面的功能；在城市景觀中以各種形式滲透進(jìn)來，達(dá)到功能和結(jié)構(gòu)上的多重作用。生態(tài)廊道的重要結(jié)構(gòu)特征包括廊道長(zhǎng)度、廊道寬度、廊道曲度、內(nèi)部主體與道路的連接關(guān)系、周遭嵌塊體的位置與環(huán)境坡度、廊道的時(shí)序變化、生物種類、植物密度等。

2.2.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)一步定量化其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及連通性和復(fù)雜性。在一系列評(píng)價(jià)指標(biāo)中，α指數(shù)、β指數(shù)和γ指數(shù)常用于評(píng)價(jià)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的連接度和有效性。α指數(shù)用以測(cè)度群落內(nèi)的物種多樣性；β指數(shù)用以測(cè)度群落的物種多樣性沿著環(huán)境梯度變化的速率或群落間的多樣性；γ指數(shù)則是一定區(qū)域內(nèi)總體物種多樣性的度量。網(wǎng)絡(luò)閉合度的α指數(shù)又稱環(huán)度，即連接網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)有結(jié)點(diǎn)的環(huán)路存在程度，可以用網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際環(huán)路數(shù)與最大可能出現(xiàn)環(huán)路數(shù)的比值表示[9]。

3 總結(jié)

隨著生態(tài)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)涵的不斷擴(kuò)展，城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建逐漸向多功能方向發(fā)展，合理把握和構(gòu)建城市生態(tài)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)尺度成為城市建設(shè)中必需解決的實(shí)際問題[10]。此外，生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃也是一個(gè)線型的網(wǎng)絡(luò)體系，雖然不能完全取代城市總體規(guī)劃功能，但是可以與城市總體規(guī)劃有機(jī)結(jié)合，從而更好地維持城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，重新塑造整個(gè)城市的景觀空間格局安全性。