城市生态功能网络构建研究

郭宏斌 王菲

摘要：随着社会发展日新月异，我国对土地的利用和开发同时面临新征开发和置换更新使用2个过程，土地覆被变化频繁。在城市景观系统中，构建生态功能网络的连接对提升城市生态系统的功能及价值、限制城市格局蔓延具有重要意义。从生态功能网络空间功能单元入手，探讨城市生态功能网络构建的途径，为未来城市建设提供科学依据和参考。

关键词：生态功能网络;景观格局优化;生态功能趋势

城市景观具有很大的非稳定性，在城市建设不断的发展过程中，新旧城市都在不断地进行着功能更新。由此形成的景观格局缺乏基本的生态功能连续性，对生态系统的边缘化效应日益严重，威胁着城市系统中生境和物种的多样性，干扰着城市生态过程的动态稳定。藉此，应从城市系统内各景观组分的功能和空间结构人手，依据各景观组分的不同功能进行空间配置，在各生态斑块间建立网络连接，增强各生态单元在空间和功能上的联系，通过网络覆盖来实现城市生态系统的连续性和完整性。

1城市生态功能网络的概念

城市生态功能网络是一个以自然、半自然景观组分为核心、以生态功能为支撑的人工生态系统，是城市中的社会经济活动与生态系统、人类与周围生物和非生物环境相互作用形成的动态网络结构体系，体现了人类对自然景观组分的适应、加工和改造，反映了城市系统中各生态因子之间生态过程的具体化所形成的关系形式。

从网络结构的抽象概念来看，生态功能网络的构成单元为网络结点和网络连线。但在实际的城市景观系统中，构成网络的要素依据其功能屙f生可划分为核心生态功能结点、生态“垫脚石”、生态缓冲区和生态廊道4种。其中核心生态功能结点和生态“垫脚石”为网络的点状要素，生态缓冲区和生态廊道为线状要素。

核心生态功能结点指城市中对于内部种群来说具有一定规模的生境，其面积大小能够维持内部生态系统的正常生态过程，具备一定的抗干扰能力和自我维持能力，能够较好地实现与外界的生态功能流输入输出的生态斑块。这种空间功能单元一般为城市中具有重要价值的生态系统或景观，如城市中的湿地、湖泊、森林以及自然景观构成的公园、风景区等，形成机制主要以自然选择为主。这些功能单元是发挥网络生态功能和维持城市生态过程的基础，是城市生态功能流的主要源和汇。

生态“垫脚石”一般为半自然的人工生态组分，内部的生态过程依赖于外界生态功能流的输入和人为干扰。这类功能单元基本在人为驱动力下形成，分布在城市的各个区域，如单位绿地、居民区绿地、小型公共绿地等。构建这类功能单元的目的主要是为城市生态功能流提供跳岛，将生态功能流渗透到人工景观密集的建成区内，并为不同类型的生态功能流提供交流空间。

生态缓冲区主要分布在网络结点的外围，目的是为了保护核心生态功能结点和生态“垫脚石”免受人类活动的干扰。除过滤作用外，由于其位于功能结点边缘，能够有机会形成部分边缘生境，成为一些边缘物种的源和汇，可以增加景观的异质性。生态缓冲区可以是作为生态“垫脚石”的斑块，也可以是带状的生态廊道，如一些河流、公园外围的公共绿地或绿化带等。

生态廊道是网络中由自然或半自然景观构成的线状要素，主要功能是在各网络结点间建立沟通，增强各结点的空间和功能联系程度，使城市系统中生态功能流的迁移循环成为可能。生态廊道在网络中的表现形式也比较多样化，既可以是标准的条带状生态单元，如街道和公路绿化带、林荫路等;也可以是线性的生态景观斑块，如河流、沟谷等。

2城市生态功能网络构建的原则

2.1连通性原则城市生态功能网络的完整性包含2个方面的概念：一个是城市中心区、近郊、远郊各区域范围内的完整性和连续性;一个是城市中心区——近郊——远郊整体系统的连续性，即城乡一体化发展模式。在网络的构建过程中，必须通过增加廊道和跳岛来增强各网络要素的空间和功能联系程度，为物种流、物质流、能量流等生态功能流提供迁移、循环和交换的可能。城市系統中城市中心区和近郊的网络要素多呈镶嵌式分布于人工景观中，生态脆弱性强，应加强网络各部分间的联系，提升整体网络的连续性，增加生态功能流迁移路径的多样性。

2.2多功能原则城市用地十分紧张，无法在空间结构上同时满足城市功能网络和生态功能网络相互独立的构建需求。因此，在集约利用土地资源的前提下，城市生态功能网络的建设应充分利用网络要素的特点，通过改变开发及利用模式，实现网络要素的多功能耦合。协调城市功能网络要素和生态功能网络要素在空间和功能上的矛盾，使城市整体景观功能达到最佳效益的平衡点，在保护城市生态空间、维护城市生态过程的同时，发掘一定的社会、经济效益，促进社会——经济——生态协调发展。

2.3特色性原则城市生态功能网络的构建，旨在建立一个开放式的生态空间，除优化城市自然环境、稳定城市生态过程等功能外，还应充分发挥其美学、社会经济等功能，尽可能实现与城市其它景观的融合，以达到人与自然和谐统一发展的目标。这样的构建模式有助于突出地方特色，塑造城市形象。

3城市生态功能网络构建的途径

3.1景观格局优化途径城市景观的空间结构基本是依据人类特定的目标形成的，景观组分复杂多样，斑块数量繁多，人工景观占绝大部分，自然景观则呈镶嵌式分布，自然斑块破碎化严重，频繁受到人为干扰，生态脆弱性强。景观格局优化的构建途径主要是针对这一问题，通过对城市系统中的各类型景观及总体景观格局进行分析，结合城市社会经济发展需求和城市生态需求，调整城市生态功能网络的结构形态。这其中包括了对网络要素自身生态属性的改造，如面积、数量、形状及内环境等方面，也包括了对各类型景观空间配置方式的调整，如通过增加廊道或缩小距离等方式增加生态景观的临近度，增强网络要素的功能和空间联系程度，改善城市自然环境、提升网络要素生态效应。

3.2生态功能趋势优化途径在城市生态功能网络系统中，生态功能结点以及廊道位置的确定是建立网络的基础，生态功能趋势优化这一方法主要是针对生态功能结点的选择进行探讨，并给出最佳构建方案，力求用集约的投入方式换取更多的生态效益。这种方法首先判定价值明显的生态功能结点，如城市森林、公园、湿地等城市核心生态功能结点，充分考虑其与周围各类型景观间的相互作用，评价结点的生态功能流输出所受到的人为干扰阻力趋势等值线，通过峰、谷、鞍、脊等趋势等值线特征判断潜在的生态功能结点。这些结点为不同的流提供了交流的空间，作为生态跳岛，能够更有效地促进城市生态系统的稳定性和维持城市生态过程的多样性，同时也可以减少网络要素的离散程度，增加相互的联系程度。依据城市景观的土地利用现状和未来的发展规划选取相应的结点进行次一级的生态功能结点构建，最后在结点间增加适当的生态廊道，形成网络体系。

4结语

城市中的生态功能网络结构体系是一种立足于改善城市生态和人居环境的城市规划空间概念，将城市系统中的自然、半自然生态要素和部分人工生态要素纳入其中，组成网络结构，构成一个动态的景观生态功能体系，保证城市生态系统的良性循环，促进社会、经济、生态协调发展。通过促进廊道的连接来增加生态节点的相互联系，形成一个结构完整、连通性强的城市生态功能网络，为城市中各种类型生态系统相互作用产生的显性和潜在生态功能流提供了载体，对改善城市环境、维护城市生态稳定、引导城市空间格局合理发展具有重要的意义。