城市密集建成區(qū)生態(tài)廊道體系規(guī)劃研究

劉婕

摘 要：眾多城市經(jīng)歷了高速的城市化發(fā)展，形成了城市的密集建成區(qū)，建設(shè)用地連綿、生態(tài)用地破碎嚴重、生態(tài)安全問題尤為突出。此類地區(qū)由于用地緊張，難以騰挪出大面積土地規(guī)劃生態(tài)斑塊，因此建立互聯(lián)的生態(tài)廊道，充分發(fā)揮綠地系統(tǒng)整體規(guī)模效應(yīng)，對保護密集建成區(qū)生態(tài)安全格局顯得尤為重要。文章以廣州市都會區(qū)為例，在GIS技術(shù)的支撐下，采用最小耗費距離模型、障礙影響指數(shù)方法評估生態(tài)連接度，擬定生態(tài)廊道最佳路徑，并考慮控規(guī)可實施性劃定生態(tài)廊道體系空間邊界，優(yōu)化了廣州密集建成區(qū)的綠地布局。生態(tài)廊道體系規(guī)劃方法與論證過程，可為其它城市密集建成區(qū)綠地系統(tǒng)優(yōu)化提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：城市密集建成區(qū)；生態(tài)廊道；生態(tài)安全格局

改革開放后，我國的經(jīng)濟高速成長，令城市建設(shè)取得了舉世矚目的發(fā)展成就。然而與此同時，城市空間資源利用與生態(tài)環(huán)境保護的矛盾日益凸顯。尤其是城市密集建成區(qū)作為城市人口與建設(shè)集聚的核心區(qū)域，城市建設(shè)用地連綿發(fā)展、生態(tài)用地面積逐年減少，孤島化、破碎化的生態(tài)綠地，導致城市生態(tài)調(diào)控能力和恢復(fù)能力急劇下降[1]，城市生態(tài)安全問題尤為突出。

為了減少城市綠地的破碎化，生態(tài)學家和生物保護學家開始提倡通過規(guī)劃和發(fā)展城市綠地生態(tài)廊道來維持和增加綠地的連接[2]。連接的綠地斑塊可以促進基因流動、協(xié)助物種遷移，對于生態(tài)安全格局維護起著至關(guān)重要的作用[3]。因此，對于難以騰挪出大面積土地規(guī)劃生態(tài)斑塊的城市密集建成區(qū)，建立生態(tài)廊道鏈接生態(tài)斑塊，能起到充分發(fā)揮綠地系統(tǒng)整體規(guī)模效應(yīng)的作用。

本文以廣州市密集建成區(qū)——都會區(qū)為例，探索了特大城市密集區(qū)更為有效的生態(tài)保護與建設(shè)途徑，從而切實改善城市宜居環(huán)境品質(zhì)，以期為其他城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃與建設(shè)提供參考。

1 城市密集區(qū)生態(tài)廊道體系規(guī)劃方法研究

本文生態(tài)廊道體系是指包括帶狀生態(tài)空間及其聯(lián)系的面狀生態(tài)區(qū)，是以連接和貫通為特征的，由水系、農(nóng)田、山林地、各類城市綠地及部分低密度、低強度建設(shè)地區(qū)構(gòu)成的空間網(wǎng)絡(luò)體系。

1.1 生態(tài)廊道分級及寬度間距設(shè)置

生態(tài)廊道分級是確定生態(tài)廊道體系規(guī)劃的基礎(chǔ)和前提[4]。基于生態(tài)廊道的分級，才能根據(jù)其承載的不同功能，明確相應(yīng)的合理尺度及選線。

根據(jù)不同尺度下生態(tài)廊道的主導功能用途，構(gòu)建區(qū)域生態(tài)廊道、組團生態(tài)廊道、綠道三層級的生態(tài)廊道體系。結(jié)合相關(guān)研究，根據(jù)服務(wù)功能需要，設(shè)置不同等級的生態(tài)廊道寬度與間距要求（表1）。

1.2 線路選擇

（1）識別生態(tài)斑塊

基于宏觀規(guī)劃及區(qū)域山水格局分析，識別重要的生態(tài)斑塊，包括風景名勝區(qū)、森林公園、河流水庫、主要河涌、基本農(nóng)田等。

（2）生態(tài)連接度評估

潛在的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是由源的質(zhì)量、源與源之間不同土地利用類型的景觀阻力決定的[5]，采用最小耗費距離模型、障礙影響指數(shù)方法計算生態(tài)連接度，辨別出潛在生態(tài)連接度地區(qū)以及生態(tài)連接度高度喪失地區(qū)，從而選擇生態(tài)廊道最佳路徑。

（3）細化生態(tài)廊道邊界

在擬定的生態(tài)廊道路徑基礎(chǔ)上，結(jié)合不同等級生態(tài)廊道寬度設(shè)置，明確各級生態(tài)廊道控制范圍。按標準初步劃定生態(tài)廊道，結(jié)合對應(yīng)區(qū)域控規(guī)與建設(shè)用地現(xiàn)狀，進行邊界局部校正，形成生態(tài)廊道布局方案。

3 規(guī)劃實踐

3.1 區(qū)域概況

廣州位于珠三角中部，北依白云山，南臨珠江，在珠三角地區(qū)承擔著重要的生態(tài)職能。

利用1986年、1995年、2000年和2010年TM遙感影像進行建設(shè)用地解譯。結(jié)果顯示，廣州市都會區(qū)建設(shè)用地從1986到2010年增長約400平方公里，生態(tài)綠地退縮430平方公里。至2010年，都會區(qū)除珠江水系水體，其他區(qū)域已基本不存在連續(xù)的生態(tài)廊道系統(tǒng)。

利用Fragstats對都會區(qū)生態(tài)綠地景觀格局進行測度，2010年斑塊數(shù)量是1986年的13倍。生態(tài)綠地從90年代到2000年破碎化速率最快，同時斑塊聚集度逐年下降。

3.2 數(shù)據(jù)來源

本文采用數(shù)據(jù)為2007年廣州市土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)，廣州市1986年、1995年、2000年和2010年TM遙感影像數(shù)據(jù)，廣州市城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃（2010-2020）修編基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3.3 基于生態(tài)連接度評估確定都會區(qū)生態(tài)廊道結(jié)構(gòu)

識別都會區(qū)中應(yīng)重點保護的生態(tài)斑塊，在此基礎(chǔ)上根據(jù)不同種類人工建設(shè)用地類型的生態(tài)影響特征，確定3種人工障礙用地類型（人為影響發(fā)生源），并參考相關(guān)研究成果和廣州市實際情況確定其障礙影響指數(shù)計算的權(quán)重參數(shù)，計算出不同障礙類型對數(shù)函數(shù)曲線的形態(tài)調(diào)節(jié)參數(shù)（表2）。

將研究區(qū)所有景觀組分按照性狀相近的原則合并成6種不同的人為影響傳播介質(zhì)類型，以便確定最小耗費距離計算的影響矩陣（阻力層）。計算不同介質(zhì)類型障礙系數(shù)和阻力值如表3所示，阻力值A(chǔ)n代表了每種受影響土地類型在有影響的距離內(nèi)的最大阻力值。

利用最小耗費距離模型，分別以B1、B2、B3為源。以V1-V6為阻力面，計算出3種人工障礙用地類型對廣州市不同類型用地的最小耗費距離ds，然后分別計算出3種人工障礙用地類型的障礙效應(yīng)Ys；再通過Y=■Ys計算出總?cè)斯ふ系K效應(yīng)Y；最后將Y等間距分為0～10級來代表障礙影響指數(shù)BEI的程度差異，并在空間上予以直觀表達，用以反映各種人工建設(shè)用地類型在景觀內(nèi)部綜合障礙效應(yīng)的空間分異特征。

從廣州市都會區(qū)障礙影響指數(shù)（BEI）分級的空間分布情況看，低程度影響（BEI 1～5）區(qū)域主要分布在北部地勢較高、受人為干擾較少的山地以及南部大片農(nóng)田分布區(qū)，生態(tài)用地主要是受到區(qū)域性交通干線以及部分村鎮(zhèn)建設(shè)的分割。

在綜合考慮人工障礙效應(yīng)、距離效應(yīng)、相鄰?fù)恋乩妙愋秃椭脖活愋偷榷喾矫嬗绊懙那闆r下，基于林班圖和土地覆蓋類型選取的10公頃以上的城市綠地和林地作為源，以BEI為阻力面，計算生態(tài)用地的耗費距離，制定都會區(qū)生態(tài)連接度ECI分級。

從不同ECI區(qū)域的面積比重分布看，無連接區(qū)域（ECI=1）占都會區(qū)總面積的31.53%，低連接度區(qū)域（ECI=2）占都會區(qū)總面積的23.64%。由于建設(shè)用地對自然景觀的阻礙作用，無連接和低連接區(qū)域主要分布在建成區(qū)及其邊緣。極高連接度區(qū)域占都會區(qū)總面積的30.94%，由于都會區(qū)邊緣有大型連綿山體，境內(nèi)水系豐富，這些自然景觀是主要的高連接度區(qū)域。而處于中間層次的中等連接度（ECI=3）和高連接度（ECI=4）區(qū)域合計面積比重只有不到14%，未表現(xiàn)出明顯的過渡型分布特征。

對低連接度及以上地區(qū)，保持或提高連通性。對生態(tài)連接度高度喪失地區(qū)，增補生態(tài)廊道，從而確定都會區(qū)生態(tài)廊道結(jié)構(gòu)（圖1）。

3.4 都會區(qū)生態(tài)廊道邊界劃定

為協(xié)調(diào)相關(guān)規(guī)劃，面向落地，提高生態(tài)廊道體系規(guī)劃的可操作性，按照控制性詳細規(guī)劃的用地性質(zhì)及地塊劃分、現(xiàn)狀建設(shè)情況對生態(tài)廊道的空間邊界進行細化及修正。

最終劃定廣州都會區(qū)生態(tài)廊道體系方案（圖2）。都會區(qū)生態(tài)廊道面積達到585.2平方公里，占都會區(qū)面積43.7%。其中區(qū)域生態(tài)廊道約長293.4公里，面積達530.9平方公里；組團生態(tài)廊道約長189.5公里，面積達54.3平方公里；城市綠道約長868.9公里。

4 結(jié)束語

本文基于GIS平臺，利用最小耗費距離模型和障礙影響指數(shù)、生態(tài)連接度指數(shù)計算方法，辨別都會區(qū)潛在生態(tài)連接度地區(qū)以及生態(tài)連接度高度喪失地區(qū)。結(jié)果表明，城市綠地和人工障礙物是導致都會區(qū)障礙影響指數(shù)空間分異的主要景觀成分類型，現(xiàn)狀生態(tài)資源用地類型呈現(xiàn)明顯的碎裂化和孤島狀分布格局。而城市密集建成區(qū)建設(shè)用地擴張過程中的無序性和不合理性是導致生態(tài)連接度降低的真正原因。在拆建成本極高的城市密集建成區(qū)，建設(shè)大面積的生態(tài)保護區(qū)等顯得不太現(xiàn)實。構(gòu)建增加生態(tài)斑塊連接性的生態(tài)廊道、形成生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，是保障城市密集建成區(qū)生態(tài)安全的最有效、最具實施性途徑。

下一步，在劃定的生態(tài)廊道體系基礎(chǔ)上，還應(yīng)開展分類建設(shè)指引研究。從邊界控制、土地使用、指標控制、建設(shè)引導四大方面制定生態(tài)廊道控規(guī)指引，拓寬現(xiàn)有控規(guī)圖則管控指標，有效指導層次規(guī)劃落實生態(tài)廊道規(guī)劃地區(qū)建設(shè)要求，強化生態(tài)與開敞空間的剛性管控。

參考文獻

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