“城市雙修”導向下城市綠地生態網絡規劃策略研究
——以黑龍江省樺南縣中心城區為例*

王 崑， 鄭伊含， 羅 垚， 岳 璐， 耿美云

東北農業大學 園藝園林學院， 哈爾濱 150030

“城市雙修”即“生態修復、 城市修補”[1]． 從2015年“城市雙修”概念的提出到2017年住房城鄉建設部推出的《關于加強生態修復城市修補工作的指導意見》以及部分試點城市的確定， “城市雙修”已成為當下實現城市生態文明健康發展的重要方式， 且對于不同規模的城市具有普適性． 綠地生態網絡的規劃通過完善城市綠地空缺、 修復城市生態功能、 修補城市設施和改善城市的系統骨架等措施， 為城市增加了高質量的生態環境， 為人們增加了休閑娛樂空間， 為動植物提供了生存繁衍的通道， 是未來的發展方向[2]． 構建適宜、 可控制并引導城市合理發展的多層次、 多目標的綠地生態網絡可以滿足城市與自然的雙重需求[3]． “城市雙修”是實現綠地生態網絡的必要手段， 同時， 綠地生態網絡規劃也是“城市雙修”的重要實踐．

關于綠地生態網絡的研究， 在規劃實踐方面， 西方國家已形成較完善的生態網絡規劃模式， 有著較為豐富的實踐經驗， 歐洲國家已建立綠寶石網絡、 歐盟生態網絡及泛歐洲生態網絡等； 北美地區建立綠色生態網絡、 埃德蒙頓生態網絡及綠色基礎設施網絡等[4-6]． 而國內尚處于從理論研究過渡到規劃實踐的初級階段[7]． 在技術方法方面， 國內外學者先后采用不同的技術手段和分析方法． 國外多關注多層次、 復合功能的系統性綠地生態網絡[8-9]， 國外學者Linehan[10]和Ahern[11]以網絡分析為基礎， 以野生動物保護為前提， 確定了野生動物走廊的聯系,提出了系統性的綠道規劃方法， 將β和γ等網絡構建指數和成本比用于綠道網絡構建[10-11]； Fábos[12]提出根據現狀綠色空間的分類， 按照不同尺度分別規劃， 最后進行整合并計算綠道長度和綠色空間面積的規劃方法； Conine[13]通過運用GIS技術， 采用基本連接度和適宜性的景觀指數評價方法進行模擬城市的潛在生態廊道． 國內學者張小飛、 岳德鵬、 孔繁花和侍昊等[14-17]分別運用了GIS，3S和RS技術， 以及多種技術結合的方式， 構建最小費用距離模型， 提出生態網絡的最優方案， 對網絡進行定量評價以及城市生態網絡的分析， 分析方法多依據最小費用路徑法、 連通性指數和廊道曲度指數等， 采用定性定量的生態網絡分析和形態學空間格局分析等[18]． 研究方法由最初的定性描述法逐漸發展到定量分析法[19-20]． 但我國在綠地生態網絡方面的研究， 缺少對綠地生態網絡的質量和相關評價方面的研究．

本研究基于連續性、 復合性、 可達性和保護性原則， 以黑龍江省樺南縣中心城區為例， 對其綠地生態網絡進行規劃， 以達到城市綠地生態網絡的連通更新、 可達便捷和生態修復， 為樺南縣綠地網絡化發展提出相應的規劃策略， 并為我國其他城市的綠地生態網絡構建提供參考依據．

1 研究區概況

研究范圍為黑龍江省佳木斯市樺南縣中心城區， 該區域是城市建設重點發展區， 包括規劃建成區及建成區西部和東部的近郊區， 面積為20.90 km2． 2016年， 中心城區常住人口為12.73萬人， 規劃2020年人口為14.12萬人， 規劃2030年人口為18.23萬人．

《樺南縣城市總體規劃(2017-2030年)》對樺南縣經濟、 社會發展、 城市建設和管理起到了積極的指導作用， 但對于城市綠地系統較少提出具體的指標以及分階段的任務， 沒有綠地生態網絡規劃， 只提出了綠地系統的專項規劃． 此外， 城市總體規劃和綠地指標也存在一些問題： 第一， 規劃理念缺少創新， 沒有將景觀生態學等理論應用到城市綠地生態網絡規劃中； 第二， 綠地的指標和數據以體現生態環境的“量”， 缺少“質”和服務效能的評價指標； 第三， 缺少相應的定量定性結合的評價體系．

2 材料與方法

2.1 數據來源與處理

采用的數據來自《樺南縣城市總體規劃(2017-2030年)》 《樺南縣統計年鑒2017》、 研究區1∶5 000谷歌影像圖、 1∶1 000地形圖、 1∶1 000總體規劃圖、 地面實地調查材料以及樺南縣園林處統計資料．

通過谷歌影像圖對中心城區現狀進行校對核準， 以年鑒、 城市總體規劃圖和城市總體規劃說明書作為主要數據源， 結合樺南縣綠地和生態專項規劃， 以及實地現場調研和相關部門提供的基礎資料作為空間信息統計的信息源．

2.2 研究方法

2.2.1 現狀綠地綜合評價

首先對樺南縣中心城區進行實地勘察， 收集和調查基礎資料， 發放問卷以獲得真實的人居感受數據， 根據調研結果進行綠地綜合性評價， 發現現狀綠地存在的問題． 基于現狀綠地的綜合性和復雜性， 從多個角度運用多種定性和定量指標進行綠地評價體系的構建(圖1)． 評價指標因子的選取通過相關文獻及規定的梳理總結， 選擇出在城市綠地綜合評價方面使用頻度高、 代表性強并與本研究關系密切的指標， 并向相關專家進行咨詢訪問． 其中， 定量指標(包括C1，C2，C3和C4)分值通過與國家園林城市標準、 國家生態園林城市標準[21]及聯合國最佳人居環境標準[22]比較確定， 半定量(包括C5，C6和C7)和定性指標(包括C8，C9，C10，C11和C12)標準值依據指標最大值原理[23]， 將指標最大值作為評價標準， 并通過指數分級方法進行評價結果的價值度量(表1)． 最終， 從量、 質和景觀格局3方面構建綠地綜合性評價體系， 對樺南縣中心城區現狀綠地進行綜合性評價．

圖1 城市綠地評價體系的構建流程

表1 評價指標價值度量

2.2.2 城市綠地生態網絡構建

基于《樺南縣城市總體規劃(2017-2030年)》， 結合樺南縣綠地和生態的專項規劃， 對樺南縣中心城區進行綠地生態網絡規劃布局． 城市綠地生態網絡的構建流程包括生態節點的分級與選擇、 生態廊道的構建和綠地生態網絡方案的確定， 并通過可達性分析、 節點重要度分析、 最小費用路徑分析和網絡結構分析結合形成城市綠地生態網絡構建方法體系． 首先， 根據實地調研和基礎資料， 結合谷歌圖像對城市綠地進行全部踏查， 以確定綠地斑塊的大小、 類型、 數量、 質量、 分布特征和吸引力等， 進行分類和統計． 其次， 通過Arcgis軟件的Network Analysis模塊對綠地斑塊進行網絡分析和可達性分析[24-25]， 確定生態節點的等級． 對城市道路網絡節點進行重要度分析， 以確定道路節點的重要度等級， 為后期進行道路網絡等級劃分、 確定現有的重要生態廊道提供依據． 從城市用地空間布局角度出發， 以重要的生態節點為源點， 基于土地利用類型阻力值進行最小費用路徑分析[26]， 模擬從起點到終點的最小耗費成本路線， 確定潛在的生態廊道， 將潛在的與現狀的生態廊道進行疊加優化， 形成最終的生態廊道布局． 最后， 通過網絡結構分析方法， 將不同的網絡結構進行對比分析， 分析網絡結構布局的合理性和成本費用， 最終確定最佳的城市綠地生態網絡方案(圖2)．

圖2 綠地生態網絡實施構建流程

3 結果與分析

3.1 樺南縣中心城區現狀綠地綜合性評價

通過對樺南縣中心城區的綠地進行走訪調研， 對每個地塊及區域進行綠地分類、 綠地規模統計及各用地綠地率的計算， 將所得數據與整個城市建設用地進行平衡及分析， 得到樺南縣中心城區城市綠地評價結果(表2)． 其中， 指標權重的確定采用主觀賦權法， 通過對具有風景園林學、 城市規劃學和生態學等學科背景的學者、 教授進行訪問咨詢， 并結合相關文獻和客觀數據， 確定各指標層的權重值， 再通過對指標層各指標相加， 最終得到準則層的權重值； 采用相對數綜合法進行指標綜合計算， 將各項指標的評價值與各自的權重值相乘再求和， 得到樺南縣中心城區綠地綜合評價最終得分為0.57分， 分值在0.4～0.6分之間， 達到Ⅲ級標準， 處于中游水平， 有待進一步優化， 提升自身價值．

表2 樺南縣中心城區城市綠地評價等級及評分表

3.1.1 定量化方面

對于樺南縣中心城區城市綠地現狀定量化指標綜合評價為Ⅳ級． 樺南縣中心城區現狀綠地總面積達到136.93 hm2， 綠地率為8.84%， 綠地覆蓋率為15.02%， 人均公園綠地面積為2.71 m2/人， 據國家園林城市標準還有很大距離； 樺南縣城市總體規劃人均綠地面積為9.47 m2/人， 滿足國家園林城市標準9 m2/人．

3.1.2 景觀格局方面

樺南縣中心城區綠地空間缺乏聯系性， 未構成完整的綠地系統， 濱水綠地以及帶狀綠地缺少規劃． 附屬綠地的景觀破碎度C5最高， 景觀功能單一， 需進一步加強生物多樣性保護． 公園綠地、 防護綠地和城市廣場的綠地破碎度大致均等． 景觀多樣性C6和景觀優勢度C7均表現為良好， 樺南縣中心城區綠地景觀只受一個或少數幾個斑塊類型支配．

3.1.3 質量化方面

總體表現為綠地質量較差， 公共設施不完善、 園區等缺乏后期維護， 缺少相應的法規文件進行合理管制， 園林綠化科技水平較差， 道路綠化樹種單一， 公園綠地缺少與文化的有機結合．

3.2 生態節點分析確定

生態節點包括核心區和緩沖區， 核心區的生態節點生態保護價值較高， 緩沖區的生態節點在城市綠地生態網絡中屬于生態跳島， 具有隔離防護和影響輻射的作用[27]． 通過對樺南縣中心城區的綠地斑塊進行調查統計， 根據綠地斑塊面積大小和生態價值， 以城市綠地分類標準為基礎重新進行分類并統計， 選取面積大于0.2 hm2的綠地斑塊， 共計46個(表3)， 分別進行步行可達性分析， 即根據城市道路網絡數據、 公園數據庫和人口分布數據庫(圖3-圖5)， 研究在步行的出行方式下， 以5 min為間隔對公園綠地可達性進行時間分隔， 分析樺南縣中心城區綠地的可達性狀況．

表3 樺南縣中心城區區域綠地、 公園綠地和廣場用地統計

圖3 道路數據庫

圖4 公園數據庫

圖5 人口數據庫

所有區域綠地和公園綠地的可達情況見圖6， 具體情況見表4． 其中， 區域綠地位于建設用地外， 其生態效果好， 輻射影響范圍較大， 但可達性一般， 因其地理位置與城市居民區較遠， 服務人口比在30 min達到40.72%， 可作為核心區． 建設用地內的公園綠地的步行可達性較好， 服務人口比達到57.36%． 部分公園間存在服務范圍重疊現象， 存在公園分布不平衡和服務效率低下等問題． 需將公園綠地進行分級考慮， 依次考慮綜合公園、 專類公園、 社區公園和游園廣場的可達性情況， 從而進行判斷節點． 各個層級公園的可達性因其輻射范圍的因素， 其可達性時間不相同． 具體情況見表5． 其中， 游園和廣場的可達指數最小， 步行可達性較差， 服務人群最少． 因此， 將綜合公園、 專類公園劃為核心區范圍內， 社區公園、 游園和廣場列為緩沖區范圍內．

表4 樺南縣中心城區綠地可達性

表5 樺南縣中心城區公園綠地可達性指標

圖6 綠地可達性總體分布

根據對樺南縣中心城區綠地的規模和可達性進行分析， 確定了生態節點中的核心區和緩沖區． 選取面積大于1 hm2的綠地斑塊， 并將生態節點分為中心、 關鍵和基本節點(圖7)． 一方面， 城市綠地生態網絡中的生態節點對核心區和緩沖區中的綠地斑塊從面積、 價值等因素進行篩選， 選出能夠成為生態網絡核心的斑塊； 另一方面， 根據核心斑塊的規模、 形狀、 服務范圍等因素， 細分為中心節點、 關鍵節點和基本節點三大類． 中心節點為大型綠地斑塊， 面積大于10 hm2； 關鍵節點為大中型綠地斑塊， 面積在5～10 hm2之間； 基本節點為中型綠地斑塊， 面積在1～5 hm2范圍內． 根據以上標準， 確定核心區包括中心生態節點6個， 其中有4個區域綠地和2個綜合公園， 關鍵生態節點包括4個專類公園， 緩沖區包括基本生態節點20個社區公園．

圖7 綠地生態節點分布

3.3 生態廊道分析確定

在綠地生態網絡中， 生態廊道一般包括現存的節點連接廊道和潛在的生態廊道兩種類型． 其中， 現存的重要廊道通過節點重要度分析方法得以找出， 通過對樺南縣221個道路網絡節點進行編號統計(圖8)， 然后進行節點重要度分析， 將樺南縣中心城區道路網絡節點進行重要性評價和排序， 從而得到重要的道路節點， 根據節點區間聚類分類， 將節點按照重要度分成重要節點、 較重要節點以及一般節點(圖9)． 根據重要節點判別出重要的道路， 再綜合考慮生態節點的分布(圖7)和水系的布局， 得到現存的重要生態廊道即現狀生態廊道(圖10)．

圖8 道路網節點統計

圖9 道路節點分類

圖10 現狀生態廊道分布

對潛在的生態廊道， 一般不能直接識別， 但存在著信息能量的交流． 根據土地利用現狀圖和景觀阻力系數， 通過ArcGIS的 Raster Calculator(柵格計算器)工具生成樺南縣中心城區的景觀阻力面(圖11)， 顏色較深的是高阻力分布區， 主要是建設用地和大型河流、 鐵路等不可通過的區域， 低阻力區域主要以綠地、 較小水系為主， 是中心城區生態系統最為完善、 質量最好的區域． 因此， 通過城市的阻力分布， 在Arcgis中添加道路網數據庫， 利用Spatial Analyst模塊中Distance下的Shortest Path工具， 生成各個源點間的具有聯系和分割功能的潛在生態廊道(圖12)．

圖11 中心城區阻力分布

圖12 潛在生態廊道分布

根據生成的現存生態廊道和潛在生態廊道可知， 廊道主要以道路、 水系、 河流和防護綠地等為主， 將兩者進行疊加冗余分析， 剔除重復、 作用小的生態廊道， 分析整合得到59條生態廊道(圖13)： 東西向的濱水綠帶、 建材路、 新興街和交通路， 南北向的前進路和苗圃路， 共同構成“四橫兩縱”的綠地生態網絡， 結合中心城區的兩條水系， 形成“四橫三縱”的網絡狀濱水綠地空間． 即橫貫樺南縣中心城區的東西走向的向陽灌渠， 通過建立具有一定寬度的綠帶連接灌渠與綠地斑塊， 形成具有景觀效果的東西向濱水生態廊道； 南北走向的排水渠， 通過結合周圍的緩沖區綠地斑塊， 形成具有連續濱水景觀效果的南北向生態廊道． 綠地生態網絡與濱水空間的融合能夠起到綠地能量流通的作用， 強化綠地的生態效能和社會效能， 為更多的物種提供棲息地， 并有效分割和聯系空間， 為部分生態保育區提供充分的保護和屏障作用．

圖13 城市綠地生態網絡

3.4 網絡結構及模式分析

在眾多的評價指標中， 通常用α指數(網絡閉合度)、 β指數(線點率)、 γ指數(網絡連接度)和成本比來評價生態網絡的結構[28]． 將現狀的生態廊道、 潛在的生態廊道與最終優化后的生態廊道進行網絡結構指數對比分析， 結果見表6． α指數為0.27， 與現狀、 潛在相比， 優化后的網絡閉合度較好， 具有多個環形的圍合路線， 方便人與動植物等的循環交流； β指數為1.48， 優化后的網絡復雜性較高， 每個節點連接多個廊道， 形成多選擇的廊道系統； γ指數為0.52， 優化后的網絡連接度較好， 基于道路和河流廊道將綠地斑塊進行串聯， 有效地實現了高連通性的綠地生態網絡； 成本比為-0.24， 其建設成本處于現狀與潛在網絡之間， 合理優化了基礎設施以及土方工程量計算． 因此， 優化后的綠地生態網絡從結構上來看， 閉合度較好、 復雜性較高、 連接度較好、 建設成本居中， 在網絡的生境連通功能和經濟功能方面具有一定的優勢， 是最佳的城市綠地生態網絡方案．

表6 樺南縣中心城區城市綠地生態網絡結構指數分析

樺南縣中心城區綠地生態網絡的模式包含“項鏈”模式、 “十字架”模式和“衛星”模式． 其中， “項鏈”模式中“項鏈”的節點代表綠地斑塊節點， 連接線代表生態廊道， 通過串聯的形式將不同的綠地斑塊帶狀排列， 在樺南縣中心城區， “項鏈”模式多表現在城市河流濱水綠帶和道路綠帶等． “十字架”模式在樺南縣中心城區中多出現在大綠地斑塊周圍分散小型緩沖區綠地斑塊的區域， 形成較為穩定的骨架， 具有很強的圍合感． 重點體現在6個中心生態節點周圍分散的關鍵節點和基本節點， 即4個區域綠地和2個綜合公園， 與4個專類公園及緩沖區的20個社區公園共同形成的“十字架”穩定結構． “衛星”模式常出現在網絡的盡端， 或與其他模式搭配， 在樺南縣中心城區中多出現在道路綠地． 因此， 城市綠地生態網絡模式整體上是符合城市總體規劃中綠地系統規劃的大致方向， 在局部地區增加了綠地的聯系， 加強了綠地網絡的穩定性和連通性．

4 “城市雙修”導向下樺南縣中心城區綠地生態網絡規劃策略

4.1 宏觀層面——綠地生態觸媒激活策略

通過“保護、 防衛、 創建、 機會”， 從宏觀角度對樺南縣中心城區綠地提出綠地生態觸媒激活策略， 以實現城市綠地生態網絡的宏觀調控機制， 帶動相關衍生產業的快速發展．

首先， 要與現有相關規劃進行協調和對接， 在此基礎上形成綠地生態網絡空間系統化布局． 樺南縣中心城區綠地生態網絡結合以點帶線、 以線鋪面的方式， 與城市道路交通系統、 生態河流系統相連接， 形成系統完善的空間格局(圖14)． “一帶引領”指依托貫穿城區的向陽灌渠打造的濱水綠帶， 形成的東西向生態水廊道， 通過綠帶展示城市的主體景觀風貌； “綠廊環繞”指依托鐵路、 高速防護綠帶圍合向陽灌渠綠帶形成的綠廊； “五軸聯動”指依托重要道路及周圍生態節點分布情況得到的5條軸線， 即貫穿南北的前進路和苗圃路及貫穿東西的建材街、 新興街和交通路形成的綠化軸； “多園點綴”以生態節點為基礎， 包括中心生態節點的4個區域綠地、 2個綜合公園， 關鍵生態節點的4個專類公園， 以及緩沖區內的基本生態節點的20個社區公園．

圖14 綠地生態網絡空間格局分布

4.2 中觀層面——綠地生態織補完善策略

通過對綠地生態節點和生態廊道的優化完善， 采用“連接、 補給”增加綠地數量、 優化綠地質量， 從中觀的角度以“城市雙修”視角對綠地進行生態織補， 從而合理地進行綠地分類規劃．

4.2.1 強化生態節點網絡作用

包括在老城區內部的棚改項目均設置為綠地， 盲區部分通過沿街綠帶進行彌補， 重點針對7處可達盲區的街塊增設公園綠地斑塊， 針對中心節點和關鍵節點進行生態修復達到公園改造(圖15)．

圖15 生態節點優化區域布局

4.2.2 提升生態廊道網絡水平

主要優化的對象是中心城區的道路和水系． 優化的道路為已建成的主干路， 少數為老街里的新建道路， 對優化路段增加行道樹等街邊綠化， 對無法設置綠帶的道路， 通過道路斷面中增加綠化的方式進行景觀提升． 優化的濱水綠帶區域可投加微生物充氧， 設置功能景觀； 設置生態浮床浮島、 人工濕地[29]； 保水、 保潔， 監測和生物操控等方式， 增加海綿設計、 護坡堤岸的景觀化設計、 植物設計以及增加慢行交通系統等設施達到生態廊道的適用性和可行性．

4.2.3 城市雙修目標的綠地分類規劃

從公園綠地、 防護綠地、 廣場綠地及附屬綠地4種綠地類型進行規劃． 規劃在中心城區增設1處綜合公園、 10處社區公園及若干游園、 帶狀公園綠地， 與現狀保留的公園綠地形成“綠廊環繞、 多園點綴”的公園綠地結構； 牡佳鐵路及其他鐵路專用線兩側設寬15～50 m的防護綠帶， 中心城區北部八虎力河兩側設置30 m綠化隔離帶等．

4.3 微觀層面——綠地生態和諧共生的全面升級策略

通過對樺南縣中心城區綠地重點節點和廊道進行品質化升級， 采用“多元共生、 共享空間”以微觀角度對綠地生態網絡構成要素進行生態修復、 城市修補， 以達到綠地的和諧發展．

4.3.1 升級節點

將樺南縣中心城區的中心節點和關鍵點進行“城市雙修”改造， 形成“創新、 協調、 綠色、 開放、 共享”的綠色空間．

4.3.2 修復廊道

樺南縣中心城區生態廊道主要包含水系生態廊道和道路生態廊道． 水系生態廊道要注意河流網絡與鄰近系統的連接， 形成連續的濱水景觀， 加強水系生態廊道的連通性， 在水系與道路的交叉處建立綠色功能性通道， 甚至通過立體交通維持景觀的連續性[30-31]． 此外， 還包括水系統、 河道岸坡和緩沖帶植物的生態修復． 道路生態廊道通過低影響開發技術， 在設計中將硬質與軟質結合起來， 并融入“城市雙修”的理念， 考慮城市與自然的共生， 使道路生態廊道在應對環境變化和自然災害等方面具有良好的“彈性”．

4.3.3 優化植物應用

綠地植物采用紅皮云杉、 樟子松、 糖槭、 蒙古櫟、 白樺和銀中楊為基調樹種， 以旱柳、 稠李、 杏樹、 紫葉李、 水曲柳、 花楸和青杄為骨干樹種， 并將觀賞樹種作為景觀亮點， 不同屬性的綠地分別進行植物設計．

5 討 論

本研究從“城市雙修”的視角， 運用定量與定性結合的方法構建城市綠地生態網絡， 對城市綠地生態網絡的規劃方法進行了更新和完善， 填補了“城市雙修”在城市綠地方面的研究空白， 旨在通過“城市雙修”達到城市綠地生態網絡的連通更新、 可達便捷和生態修復． 但本研究對綠地生態網絡的評價主要從網絡結構方面進行探索， 缺少人類社會影響以及城市綠地生態網絡對環境的影響等評價指標． 希望以樺南縣中心城區為例的城市綠地生態網絡規劃及相應策略能為我國其他城市提供參考， 也為我國城市綠地生態網絡的長久永續發展提供指導依據．