基于景观格局分析的城市绿地规划策略∗——以四川乐山市中心城区为例

舒 波 崔馨月 金 涛 徐晶菁

1 西南交通大学建筑与设计学院 成都 611756

2 西华大学土木建筑与环境学院 成都 610039

20 世纪80 年代以来, 我国生态城市建设活动增多, 其中多以城市绿地率、 城市绿化覆盖率、 人均绿地面积等指标作为从整体上反映城市绿地建设水平的表征, 但其不能作为城市绿地深入研究的完全依据[1-3]。 已有研究表明, 当绿地覆盖率小于40%时, 绿地系统内部的空间格局状况对绿地生态效益的发挥更具影响[4],故众多学者, 如胡勇、 俞孔坚、 潘洪义等[1,5-6]也将城市绿地景观格局作为判别城市绿地空间分布合理性的衡量指标。

景观规划是保障生态系统服务产生和发挥效用的有效途径[7]。 从20 世纪90 年代起, 在可持续发展绿色生态理念影响下, 绿地规划与景观格局优化是生态系统研究的核心内容[8-9], 此外, 城市绿地景观格局及其生态功能研究随3S技术的发展不断突破。 闫俊霞等[10]利用Fragstats 景观处理软件对邯郸市三区的绿地进行多指标的定量评价, 探讨其绿地系统景观格局的问题并提出优化建议; 李团胜等[11]、 周志翔等[12]在比较分析城市绿地空间格局指标与综合环境效应之间关系的基础上, 提出了城市绿地系统合理布局的依据指标; 魏雯[13]基于景观生态学原理及方法定量分析了昆明市主城区公园绿地景观格局状况并提出优化建议。

从目前四川省乐山市城市绿地的建设情况看, 其已达到国家园林城市在绿地率、 绿化覆盖率和人均公园绿地面积3 大指标的要求, 但在绿地的系统性、 功能和布局等方面还存在问题。 本文以乐山市中心城区为研究对象, 借助景观生态学的原理与方法, 对其城市绿地景观格局进行定量分析, 以评估规划后的乐山市绿地资源状况, 并总结城市绿地结构和绿地空间格局中存在的问题, 这对乐山市日后城市规划与发展具有重要意义。

1 研究区概况及数据处理

乐山市位于四川盆地西南部, 坐拥岷江、青衣江、 大渡河, 总规划面积为12 827 km2。 本研究以乐山市中心城区为研究区域(包含市中区、 沙湾区、 五通桥区在内的部分地区), 区域内地形变化较小, 多为平原, 其中, 沙湾区为盆周山地, 五通桥区以丘陵为主。 研究区总用地面积为352.30 km2, 截止于2017 年, 建成区用地面积为75.15 km2, 绿化覆盖面积为27.74 km2, 绿化率为32.80%。

本文以乐山市中心城区2011—2030 年规划图(2016 版) 和全国地理信息资源目录服务系统的GlobeLand30 全球地表覆盖数据(http:/ /www.webmap.cn/commres.do? method ＝globeIndex)为基础数据。 基于建设部《城市绿地分类标准》(CJJ/T85-2017)建立乐山市公园绿地空间地理数据库,利用ArcMap 10.2 进行图像处理与数据统计,得到乐山市中心城区城市绿地专题图;而后利用景观格局分析软件Fragstats 计算相应的格局指数。

根据国家建设部最新颁布的《城市绿地分类标准》, 城市绿地按照功能可划分为公园绿地、 防护绿地、 广场用地、 附属绿地和区域绿地5 个大类别。 本研究更加关注城市整体绿地景观格局的分析, 故仅从宏观角度进行分区,对不同类型的城市绿地对城市绿地空间格局的影响将不作分析, 并采用乐山市城市总体规划的用地划分标准(2011—2030) (2016 版) 对主城区的城市绿地进行分类, 即为公园绿地、防护绿地和生态绿地3 大绿地类型。

2 结果与分析

2.1 中心城区城市绿地景观构成分析

经测算并对乐山市中心城区规划图进行解译, 得到研究区绿地斑块空间分布数据。 由表1可知, 乐山市绿地总面积为11 088.6 hm2, 其中, 生态绿地面积(占比84.58%) 远大于其他类型, 原因是由于现行规划下的城市生态绿地包含了城市中的相关附属绿地(如居住区附属绿地、 道路附属绿地等) 及城市中心城区近边缘地带的大面积山林地、 农田用地等; 其次是公园绿地(占比13.79%), 符合规划目标, 属于乐山市第二大绿地景观类型; 防护绿地面积最小(占比1.63%)。 从斑块数量上看, 公园绿地景观斑块数量最多, 但面积非最大, 其原因为除市级公园的规划面积较大外, 其余公园绿地斑块数量虽大, 但布局较为分散, 各绿地之间联系较少, 未能形成有机的整体, 且在规划设计时将市中区的绿地面积为36 hm2的嘉州绿心(公园) 计入了生态绿地范围内; 生态绿地的面积虽最大, 但斑块数量相对较少, 这主要是因为市中区的南部和东部地区与沙湾区的西北地区含有大面积的连片生态湿地与林草地;防护绿地景观斑块数量最少, 绿地面积也最少。

表1 乐山市中心城区城市绿地景观组成

2.2 中心城区绿地景观斑块结构分析

参照目前国内多数学者对绿地斑块的划分标准[14-16], 并根据乐山市城市绿地的景观特点,本文将斑块大小划分为4 个规模等级: 小斑块(≤1 hm2)、 中斑块(1 ～10 hm2)、 大斑块(10 ～50 hm2) 和超大斑块(≥50 hm2)。

由表2 可知,中、小型斑块的面积占比仅为19.94%,但其数量占比高达83.92%,主要分布在道路两侧及居住区内,数量分布广泛,与居民日常生活密切相关。 大型斑块占城市绿地面积的近1/3,斑块数量占比为12.10%,主要为城市中的一部分滨河公园绿地和大面积的自然保护区和湿地保护区用地。 超大型绿地斑块面积占比最大,但数量占比最少,并且大部分在城市郊区,用地类型主要以连片的农业用地和山林地为主。

表2 乐山市城市绿地分级类型

从表3 可以看出, 各类型绿地在各级别斑块的数量和面积组成上波动较大。 公园绿地斑块以中、 小型斑块为主, 因为乐山市山环水绕,带状滨河绿地较多, 规划将不适于建造大型公园的绿地保留为滨河绿带, 通过增加服务设施、丰富树种和景观层次保持其对河流流域的良好生态性能。 生态绿地各斑块组成相对均匀。 防护绿地主要由中、 小型斑块构成, 主要包括滨水生态防护绿带、 高压走廊安全隔离绿带, 以及公路、 铁路等卫生安全防护绿带等。

表3 乐山市各类型绿地斑块数量与面积统计

由表4 可知, 从所有绿地斑块面积构成统计看, 中心城区内各区绿地斑块面积和斑块数目均为市中区最高, 五通桥区次之, 沙湾区最低, 与各区用地面积差异相关。 从各区内绿地斑块组成来看, 市中区主要由中、 小型斑块组成, 原因为区域内的棉竹片区、 青江片区、 牟子片区和老城片区包含较大部分的社区级公园广场用地、 小区游园、 街头绿地等, 数量较多、 分布较广, 为居民日常生活提供户外活动空间。 沙湾区和五通桥区各斑块组成差异性不大, 中、大型斑块较多, 主要为生态绿地, 与其区域内林草用地相关。

表4 乐山市中心城区各区域绿地斑块数量与面积统计

2.3 中心城区绿地景观格局分析

1) 景观破碎化。 由表5 的统计结果可知: 五通桥区绿地斑块破碎度最高(7.267 2), 主要原因是五通桥区原存在大量工业用地, 且包含一部分老城区居住用地, 原绿地斑块多且碎, 空间异质性强, 城市绿地系统规划加强了区域内各类绿地的连通性, 并着重打造沿岷江滨河绿带的线状绿地, 此举虽使绿地面积有所提升, 但忽略了城市绿地系统性建设的功能分区组织, 致使割裂现象依旧存在、 绿化景观质量提高较少。 其余两区的斑块密度是市中区＞沙湾区。 市中区情况较为复杂, 其绿地斑块面积虽最大、 数量最多, 但绿地斑块面积的两极分化现象也较为严重, 因其为老城区, 街旁附属绿地斑块密度偏高, 但现行规划未能有效加强斑块间的联系性, 重要生态绿地与市域空间管制组织性仍待提升。 由于存在大片林草地斑块, 沙湾区的破碎度最低。

表5 乐山市中心城区城市绿地景观格局分析

2) 景观多样性与均匀度。 表5 所示, 3 个区绿地景观类型的多样性指数都在0.3 ～0.6 范围内。 从当前规划来看, 中心城区各区各类型绿地分布差别不大, 但景观类型不全。 市中区的绿地景观多样性指数、 景观均匀度指数均为最高, 表明该区域景观类型相对较全且分布较均匀; 沙湾区在3 个区中景观多样性指数和景观均匀度指数均为最低, 主要原因是该区域内多为林地、 草地等生态绿地, 公园绿地相对较少, 不含有防护绿地, 分布不均匀的现象较为严重。 3 个区的多样性指数与均匀度指数一致,从高到低依次为市中区＞五通桥区＞沙湾区。

3) 景观聚集度。 聚集度指数可反映景观中不同斑块聚集与分散的关系[17]。 由表5 可知,乐山市的中心城区市中区、 沙湾区、 五通桥区的聚集度指数都在89 ～93 范围间, 说明规划后的绿地结构较为紧凑, 离散程度较低。 主要原因是规划者设计了大面积的风景林地、 生态公园等面状绿地, 此类绿地在城市中占比较大。

3 现行城市绿地规划下存在的问题

综上分析总结, 现行规划下乐山市中心城区绿地景观存在以下问题:

1) 绿地斑块的数量大, 但斑块面积和分布不平衡。 乐山市中心城区绿地斑块共有1 331块。 从绿地斑块类型上看, 公园绿地斑块数量占比60.4%, 面积却仅为13.79%, 而生态绿地斑块数量占比35.99%, 面积却为84.58%; 从绿地斑块区域分布上看, 绿地面积市中区＞五通桥区＞沙湾区, 斑块分布不均匀, 各绿地间联系较少, 未形成有机的绿地生态结构。

2) 绿地斑块的破碎度大, 空间异质性程度高。 研究区城市绿地景观斑块破碎度大: 五通桥区＞市中区＞沙湾区, 主要原因是中心城区内包含大面积的旧城区域, 其绿地景观破碎化较为严重, 各类型绿地斑块发展空间受限, 不利于绿地生态功能的发挥, 致使生态稳定性较差。

3) 各区绿地景观均匀度指数偏低, 景观多样性较差。 多样性指数市中区＞五通桥区＞沙湾区,总体多样性指数较低, 景观类型丰富度低; 均匀度差异也相对较大, 其中公园绿地均匀度较大,对中心城绿地景观格局起了决定性的作用, 但是整体而言缺乏宏观层面的针对性调控措施。

4 策略与展望

科学合理编制城市绿地系统规划有利于实现以生态保护为基础、 合理利用自然资源为理念的城市开发目标, 而规划前期对绿地系统的不充分研究, 或将导致城市绿地景观格局的生态效益降低。 基于其现有问题及可持续绿色城市发展理念, 本文针对乐山市未来的城市绿地系统规划设计, 提出以下几点策略:

1) 以生态环境保护为根本的可持续性设计原则。 基于乐山市得天独厚的景观资源禀赋,着重保护现存生态廊道骨架, 完善重点绿地之间的连接系统, 注重斑块均衡布局, 分类维护和改善市域绿地生物多样性水平, 制定相应的针对性保护措施, 保证城市景观的可持续发展。

2) 以城市特色文化保护与展示为目标的创新性设计策略。 乐山拥有多种旅游资源类型,结合其地域历史文化、 深挖城市内涵, 将其融入绿地系统建设, 提高景观丰富度, 设计个性化的城市景观, 规避“千城一面” 的同质化景观设计, 对彰显城市文化、 提升乐山市人文精神建设具有重要的推动作用。

3) 以优化景观空间结构为先导的整体性设计手法。 根据“有聚有散” 的布局原则, 加强乐山中心城区绿地中小斑块的建设。 加强城市内部交通沿线的带状绿化、 滨河区域的绿地建设以及对旧城区内绿化匮乏的区域进行修补性重塑, 将分布较散的小型绿地斑块连接起来,使得城市绿地空间形成网络结构系统, 以充分发挥大型斑块绿地的生态效益, 提高各规模城市绿地之间的连通性。 利用现有城市绿地面积较大的优势, 将人造环境和自然景观相结合,构建绿心组团式的城市空间格局, 强化乐山市域绿化的系统性。

优化城市绿地分布格局、 提高绿地质量和效益是城市绿地系统规划的重点工作[18]。 由于城市绿地规划的复杂性与系统性, 如何基于城市总体规划的要求与目标, 以“生态化、 全域化、 整体化、 人性化、 本土化” 为设计原则,综合城市的生态环境系统、 道路绿地系统、 绿地景观格局、 建设用地格局、 人口分布格局、地域特色定位等要素对于设计的不同要求, 从而充分将“生态先行, 以人为本” 的设计理念运用其中, 形成一个科学、 合理、 有效的城市绿地系统规划设计方法是我国目前城市总体规划所面临的现实问题与挑战。 但目前, 关于多要素的耦合关系及其如何制约城市绿地规划设计的系统研究几乎空白, 本文以乐山市中心城区为例, 系统分析了乐山市现行规划下的城市绿地景观格局及问题, 并提出了相关优化策略,但未能进一步探讨多要素之间的耦合关系, 厘清绿地系统规划的切实需求, 这既是本研究的不足之处, 也是对于城市绿地系统规划的研究展望, 希望有更多学者加入其中。