喀斯特多山城市空間形態結構與植物群落物種多樣性的耦合關系
——以安順市為例

向杏信,黃宗勝,王志泰,2,*

1 貴州大學林學院,貴陽 550025 2 貴州大學風景園林規劃設計研究中心,貴陽 550025 3 貴州大學建筑與城市規劃學院,貴陽 550025

當前城市化進程速度越來越快,我國的城鎮化率從2013年的53.7%增至2017年的58.52%[1],土地資源利用開發強度越來越大,土地利用效率在不同地區表現出較大的不均衡[2],隨之產生的生態環境、社會經濟可持續發展等相關問題日益受到政府和眾多學者的關注[3- 5],2018年組建自然資源部將履行國土空間用途管制、建立空間規劃體系、生態保護修復等多項職責,由此協調城市空間規劃、生物多樣性保護規劃顯得尤為重要[6]。城市空間形態結構是特定的地理環境下,人類活動與自然環境相互作用的結果[7],城市空間研究和城市生物多樣性研究已成為當前城市快速發展背景下人居環境科學和生態學的研究熱點[8]。城市空間形態結構研究主要集中在城市形態[9]、結構[10]、特征[11]、演變及動力學機制[12]等方面,其中山地城市亦開展了空間結構模型[13]、空間格局規劃[14]等研究,但基于喀斯特這一生態脆弱與人文歷史獨特的山地城市空間形態結構及其量化的研究未見報道；城市生物多樣性研究方面主要集中在植物多樣性[15]、綠地景觀格局[16]、植物群落物種多樣性[17]、城市綠地系統多樣性保護[18]等,并且有向個體小的生物發展的趨勢,如草本植物多樣性[19-20]、浮游植物多樣性研究[21]等；在城市生物多樣性影響因素方面主要開展了城市化[22]、綠地景觀格局[23]對生物多樣性的影響研究,在山地城市涉及生物多樣性的研究主要有生物多樣性保護規劃[24]、綠地系統構建[25]、景觀格局[26]、城市森林物種多樣性[27]。雖然,關于城市空間和城市生物多樣性兩方面的研究已非常廣泛,但將城市空間形態結構與城市生物多樣性二者結合在一起的研究并不多見,尤其是針對特殊的多山城市的相關研究鮮見報道。城市生物多樣性的形成、維持等是城市空間中的主要生態過程,二者之間是否存在必然的關系,城市空間形態結構對城市生物多樣性的空間格局有沒有影響,這些問題對于多山城市的空間規劃與生物多樣性保護具有重要意義。基于此,本研究選取山地城市中生態環境脆弱的喀斯特山地城市為研究對象,以典型喀斯特山地城市—安順市為例,采用空間句法、生物多樣性理論及其研究方法對喀斯特山地城市空間形態結構、綠地植物群落物種多樣性及二者的關系進行初步研究,旨在揭示城市空間形態結構與生物多樣性的互作關系,為城市空間規劃、生物多樣性保護規劃與維持提供理論依據,同時對城市國土空間規劃上的“多規合一”途徑具有重要參考意義。

1 材料和方法

1.1 研究區概況

安順市(25°21′—26°37′N,105°13′—106°33′E),位于貴州省中西部,處于長江水系烏江流域和珠江水系北盤江流域的分水嶺地帶,是世界上典型的喀斯特地貌集中地區,喀斯特地貌占全域總面積84.9%,平均氣溫在13.2—15.0℃,屬于“東部季風農業氣候區”,四季分明,降水多集中于5至8月,年平均氣溫14—16℃,年平均無霜期280 d,年平均相對濕度80%,少日照、低輻射。境內大多為亞熱帶巖溶化高原山地,地表山嶺縱橫,孤立山體較多,山體分布散亂無序,且人為開墾的坡耕地較多,土地荒漠化情況嚴重。本研究選取范圍為安順市主城區規劃區(圖1),面積約為264.61 km2。區域內地勢北高南低,海拔在1250—1560 m之間,區域內較多建筑依山而建,道路坡度較大,且由于山體分隔道路較為曲折。

1.2 數據與資料來源

以安順市2017年Pleiades高分辨率衛星影像圖(0.5 m空間分辨率)為基礎數據源,通過人工解譯及相關軟件(Auto CAD、UCL Depth map)處理,得到安順市城區道路軸線模型,以供空間句法相關指標測定。劃定1000 m×1000 m網格覆蓋整個研究區域,選定網格交界處為取樣點,在取樣點上設置植物群落調查樣地,通過實地調查研究區內樣地植物群落及其物種多樣性來獲得基礎數據。

圖1 研究區地理區位圖Fig.1 Location map of study area

1.3 研究方法

1.3.1城市空間形態結構測定

采用空間句法表征城市空間形態結構,空間句法通過對包括建筑、聚落、城市甚至景觀在內的人居空間形態結構的量化描述,來表征空間及其組織與人類社會之間相互影響、相互作用的關系[28]。這種空間與人類社會之間的關系自然而然地會涉及空間內的物種多樣性,本研究選擇空間句法中相關空間形態結構指標,探討空間形態結構對植物物種多樣性的影響。選取指標如下[29],見表1。

1.3.2植物群落樣地設置、調查及植物群落物種多樣性指數測定

基于遙感影像,為便于與空間結構形態有較高的吻合度,通過空間尺度分析,在整個研究區劃定1000 m×1000 m網格,網格交界處設取樣點,若取樣點落在建筑、道路等無植物的硬化設施以及農田上,則去除,共獲得有效取樣點93處(圖1),在樣點上設置40 m×40 m的樣地,樣地內設置10 m×10 m喬木樣方4個,每個喬木樣方設5個4 m×4 m灌木樣方、5個1 m×1 m草本樣方[35]。

表1 空間句法指標及含義

采用植物群落社會學調查方法[35]獲得基礎數據。在調查過程中發現人為干擾對物種數量和種類數目影響較大,故選取物種多樣性指數有：①Margalef指數(R),僅考慮群落的物種數量和總個體數,將一定大小的樣本中的物種數量定義為多樣性指數；②Shannon-Wiener(H′)指數,主要體現區域內種類數目和種類之間個體分配均勻程度；③Pielou(Jh)指數,反映區域中各物種在數量上的一致程度；④Simpson(D)指數,表示樣本中兩個不同種之間個體相遇的概率[36]。計算公式為：

R=(S-1)/lnN

(1)

H′=-∑Pilg(Pi)

(2)

Jh=H′/lnS

(3)

D=1-∑Pi2

(4)

式中,N為總個體數量；S為總物種數量；lg為以10為底的對數；ln為以e為底的自然對數；Pi=ni/N,ni表示第i個物種的個體數量。

1.3.3城市空間形態結構與植物群落物種多樣性相關關系測定

采用相關性雙變量分析法對城市空間形態結構指標與植物群落物種多樣性指數進行相關性分析,通過上述研究得到城市空間形態結構指標與植物群落物種多樣性指數,取植物群落樣地內空間形態結構指標數據(因空間形態結構指數具有臨近空間區域管轄性,因此樣點內如沒有空間形態結構數據,則取離樣地最近的空間形態結構指標數據)與樣地內物種多樣性指標數據進行相關關系分析。

1.3.4數據處理

安順市空間形態結構指標通過UCL Depth map 10軟件實現；植物群落物種多樣性Margalef指數、Shannon-Wiener指數、Pielou指數及Simpson指數等數據在Excel軟件進行整理與處理；采用Pearson相關檢驗分析空間形態結構與植物群落物種多樣性之間的相關性,采用單因素方差分析(one-way ANOVA)和最小顯著差異法(LSD)比較不同綠地類型和不同方位植物群落物種多樣性的差異,顯著性水平設定為α=0.05,上述處理在SPSS Statistics 20軟件中實現。

2 結果與分析

2.1 安順市空間形態結構分析

2.1.1安順市整體空間形態結構特征

基于空間句法理論,通過分析軸線模型得到安順市整體空間形態結構如表2、圖2和圖3。表2可知安順市全局整合度、局部整合度均偏低,表明安順市整體可達性較差,空間聯系程度不高。圖2可以看出整體空間形態結構呈東南—西北向條塊狀分布(東南條塊狀由紅色高整合度軸線組成,西北條塊狀由西北方向黑色軸線組成),東南向以黃果樹大街與二環路所夾區域為主體,其整合度高于西北向區域,這兩大區域主要由迎賓大道、工業大道相聯系；安順市整體空間形態結構中心性不強且較為分散,中心性較高區域為：二環路、迎賓大道、黃果樹大街、工業大道以及安順環城高速東段區域；其中二環路不僅是整合度核心區域,同時還連接了迎賓大道、工業大道和安順環城高速這些中心性較強區域,說明二環路在整個城市中有著舉足輕重的作用,是連接城市的交通樞紐；迎賓大道、工業大道作為連接城市兩大塊區域的主要交通道路,其本身也是整合度核心區域,說明在推動城市向北發展的過程中,這兩大區域作為重點開發對象,在建設中優先于其它區域進行發展；安順環城高速盡管在西北向區域整合度較高,但僅有東段區域為城市整合度核心,說明在城市發展過程中此區域發展強度不大,在未來城市建設中仍是開發重點；安順市平均道路密度較低,城市道路密集區域集中在中部,西部的迎賓大道與東部的工業大道為道路稀疏區域,總體上安順市道路空間分布不均衡,道路網絡集聚于較為發達的中心城區,且道路密度在中心城區與東西部區域間有明顯差異；軸線顏色由紅色向藍色過渡,反映了空間整合度由高到低,全局整合度最高區域主要集中在二環路、迎賓大道、黃果樹大街,說明在一定程度上這三條道路的人車流量更大,可達性最高,全局整合度較低區域集中在城市北部,可能是因為北部尚處于在建的過程中,在規劃上保留有許多山體綠地,可達性相對較低；局部整合度(半徑=3)較高區域集中在黃果樹大街,其次為二環路,城市北部區域局部整合度較低,表明人流主要集中在黃果樹大街與二環路區域。以上整體反映了喀斯特山地城市自然山體保留較多,內部空間可達性較差,聯系程度較低,因山體影響呈兩個條塊狀發展趨勢等特征。

表2 安順市整體空間形態結構指數

圖2 安順市空間形態結構整合度核心 Fig.2 The core of integration degree of spatially morphology structure in Anshun City

圖3 安順市整體空間形態結構特征Fig.3 Characteristics of the overall spatially morphology structure in Anshun City

2.1.2安順市空間形態結構局部關系特征分析

圖4是通過分析軸線模型得到關于空間形態結構局部特征圖,由圖可以看出：整體上安順市的空間滲透性、聚集度、交通潛力低,這反映了安順市自然空間占較大比例,人文社會空間不發達,選擇度較高區域與連接度較高區域、控制值較高區域三者之間存在高度重合,表明此區域空間滲透性較好,空間聚集程度較高,其空間吸引穿越交通的潛力較大,并且選擇度、連接度、控制值較高區域仍然集中在黃果樹大街和二環路,進一步說明黃果樹大街和二環路是主要的交通樞紐中心,是連接城市其它區塊的便捷通道,其對周邊區域的控制程度也是最大的,同時也說明除黃果樹大街和二環路外,其他研究區域內空間滲透性、聚集度、交通潛力均較低；在迎賓大道區域也出現選擇度較高的情況,在城市向北擴張過程中,人們在穿行城市活動中選擇此區域通行的頻率逐漸提高；中心城區和西南區域便捷程度較高,在東部的東關辦以及東北方向的蔡官鎮區域內,平均深度值遠大于其它區域,交通相對較為閉塞,主要原因是與中心城區連接的區域為保留的山體綠地和農用地,規劃把此區域部分劃分為生態廊道,導致該區域與其他區域連接不便捷。

圖4 安順市空間形態結構局部關系特征Fig.4 Characteristics of local relationship between spatially morphology structure in Anshun City

2.1.3安順市空間形態結構可理解度分析

可理解度主要是用來表征城市空間形態結構的認知程度,由圖5可知：安順市全局整合度和局部整合度擬合系數低,可理解度數值僅為0.138,說明安順市整體可理解度不高,人們行走于市區內的道路中,難以通過幾條街道或幾片區域形成整體城市印象,說明喀斯特山地城市空間多樣性和異質性高、社會空間與自然空間交融,使得空間豐富多樣,進一步反映了喀斯特山地城市因遺留自然山體較多,城山交錯,從而形成了變化多樣的、復雜的自然與社會融合的空間網絡,因而其可理解度較低；圖中紅色點表示全局整合度和局部整合度都較高的區域,這些區域主要為黃果樹大街、二環路以及這兩條街道中間的眾多小街道,如顧府街等；紅點聚集圖像近似于一條回歸直線,其斜率遠大于局部整合度和全局整合度形成的回歸直線,說明這些區域不僅是城市核心所在,自身也具有較為鮮明的特色；安順市山體較多,道路走向、分布易受地形地勢改變,故而城市空間形態結構易受影響,局部空間與整體空間擬合程度不高,反映出安順市保存有許多生態環境良好的自然與半自然空間。

圖5 可理解度Fig.5 Intelligible degree

2.2 安順市植物群落物種多樣性特征分析

2.2.1安順市整體植物群落物種多樣性分析

植物群落物種多樣性測定結果見表3,可以看出：安順市中心城區規劃區內植物群落物種多樣性4種指數均偏低,安順市正處于快速的城市發展建設過程中,區域內植被生態系統可能受此影響,導致植物群落物種多樣性指數較低；不同樣點內多樣性指數差距較大,某些樣點所在生境被隔離開,易造成生態孤島,或其生境本身為喀斯特巖石裸露較嚴重區域,植物群落物種多樣性指數相對較低,有些則其所在區域或周邊區域用地性質發生改變,城市空間形態結構相應發生變化,由此人為活動在此區域也更加頻繁,對區域內生態環境影響較大,故多樣性指數比其他未受干擾的樣點低,從而形成明顯差異。

表3 安順市植物群落物種多樣性指數

2.2.2不同綠地類型植物群落物種多樣性分析

通過對不同綠地類型中植物群落物種多樣性進行分析得到結果如表4：安順市內不同綠地類型中植物群落物種多樣性存在有差異性,總體上區域綠地和公園綠地植物群落物種多樣性數值相差不大,且高于附屬綠地、廣場綠地和防護綠地；在Margalef指數上,區域綠地高于附屬綠地、廣場綠地、防護綠地,公園綠地也大于廣場綠地；在Shannon-Wiener指數上,區域綠地高于附屬綠地、廣場綠地和防護綠地；在Simpson指數上,區域綠地高于附屬綠地和防護綠地；在Pielou指數上,各綠地類型之間并無顯著差異。結果表明：區域綠地受人為活動影響較小,其植物群落物種多樣性指數較高；附屬綠地、廣場綠地、防護綠地受人工種植因素影響較大,且大多數種植模式較為單一,植物多樣性指數偏低；安順市公園大多為山體公園或依山而建的綜合性公園,人工種植綠化偏少,故其植物多樣性指數偏高。

表4 不同綠地類型植物群落物種多樣性指數

2.2.3不同方位植物群落物種多樣性分析

表5是對不同方位中植物群落物種多樣性進行分析得到結果,可以看出：安順市不同方位之間植物群落物種多樣性指數存在顯著性差異,整體上東北、東南方向植物多樣性指數高于其他區域,中心城區與西南區域植物群落物種多樣性指數較低,中心城區為政治、經濟、文化的中心,許多樣地內的植物為園林綠化樹種,人們為了營造較為美觀的植物綠化景觀,通常會進行人為干預,如殺蟲、除雜草、施肥等,這些活動打破了生境內的自然演替,是造成植物群落物種多樣性較低的重要原因之一；其中Pielou指數僅在東北區域與中心城區存在有明顯差異,在一定程度上反映出人為活動對生境的影響表現在整體水平上,這導致樣點內均勻度指數可能會下降,但相比其他指數并不十分明顯,其中變化較大的為Margalef指數,表明人為活動對物種數量的影響最為明顯。

表5 不同方位植物群落物種多樣性指數

2.3 安順市空間形態結構與植物群落物種多樣性的相關關系

2.3.1整體上安順市空間形態結構與植物群落物種多樣性關系

表6為采用相關性雙變量分析法對城市空間形態結構指標與植物群落物種多樣性指數進行相關性分析,圖6為植物群落物種多樣性總體分布圖,結果顯示：在安順市整體規劃區域內,選擇度僅與Margalef指數呈顯著負相關,空間吸引人到達的潛力越大,物種多度越小,說明交通潛力對物種數量的影響相對較強,對物種豐富度、均勻度影響較弱；連接度與各植物群落物種多樣性指數都呈顯著負相關,城市空間滲透性越好的區域,各植物群落物種多樣性指數越低,說明路網密集區域,人類活動較為頻繁,對植物生境的干擾強度也較大；整合度與Margalef指數、Shannon-Wiener指數、Simpson指數呈顯著負相關,可達性越高的區域,植物群落物種多樣性指數越低(Pielou指數顯著性不大),說明人流和車流穿行量較大、城市空間聚集區域,植物群落物種多樣性指數一般較低；平均深度值僅與Shannon-Wiener指數呈顯著正相關,平均深度值越大,Shannon-Wiener指數越大,進一步說明在便捷程度較低區域,物種豐富度較高；而控制值與各植物群落物種多樣性指數均無顯著相關性。

表6 安順市整體空間形態結構與植物群落物種多樣性的相關關系

圖6 安順市植物群落物種多樣性指數Fig.6 Plant community species diversity index in Anshun City

2.3.2不同綠地類型空間形態結構與植物群落物種多樣性關系

采用相關性雙變量分析法對不同綠地類型中二者之間的相關關系進行分析,結果如表7：在不同綠地類型中僅附屬綠地在空間形態結構與植物群落物種多樣性間存在顯著相關關系,其他綠地類型無顯著相關性。其中在附屬綠地上,Margalef指數與選擇度、連接度、整合度呈顯著負相關與平均深度值呈顯著正相關,說明在可達性較高、選擇度較高的空間區域,Margalef指數越低,而在便捷程度越低區域,Margalef指數越高,這反映出不同區域內附屬綠地受人為活動干擾程度不同,在可達性較低區域,生境內植被受人為影響較弱,能進行群落自然演替,相較于人類聚集強度較大區域,其多樣性指數相對較高,Pielou指數與連接度呈顯著負相關,由于不同物種在外界干擾下所呈現的反應不同,人為活動對不同物種數量影響不一致,故空間聚集程度越高,Pielou指數越低。在公園綠地中,公園的選址建設大多是為了滿足人類的需求而建立在人相對集中的地方,大多位于中心城區,所在區域的城市空間形態結構指數差異不大,另外安順市大多數公園為山體公園,其植被類型由人工與自然混合組成,有些公園的植被組成存在有一定的同質性,因而其城市空間形態結構與植物群落物種多樣性僅有一定的相關關系。區域綠地大多分布于建成區外圍,其周圍空間形態結構指數較低,區域綠地主要由自然綠地組成,為保障其在城市中的生態和環保作用,一般區域綠地受嚴格保護并限制開發,故植物群落物種多樣性受人為干擾不大,所以二者之間相關關系較弱。廣場綠地受人為活動影響嚴重,其本身所處區域一般為城市較為聚集區域,空間形態結構較規則而統一,區域內植物大多由人工種植,植物群落物種多樣性指數存在有太大的人為干擾性,故空間形態結構與植物群落物種多樣性之間的相關性較低。在防護綠地中,為使得植被起到較好的衛生、隔離和防護等作用,植被大多由人工種植而成,其組成形式較為單一,植物多樣性指數在不同區域差異性不大,其本身所在區域一般為工廠、鐵路、公路等需要防護地段,空間形態結構受這些用地分布影響表現出局部無規律狀態,故空間形態結構與植物群落物種多樣性之間的相關關系較低。總體而言,不同綠地類型因其性質和作用不同,植物群落物種多樣性差異明顯,有些綠地由于自身特性或依附于周邊用地等原因,其地理分布較為無序,空間形態結構也表現出無規律狀態,因此二者之間相關關系較低,但在附屬綠地中,空間形態結構對人為活動影響較大,兩者相關關系顯著。綜上表明,盡管表6表明城市綠地系統整體水平上植物群落物種多樣性與城市空間形態結構關系顯著,但在表7反映的綠地類型水平上,由于局部城市人為活動干擾強烈、或城市用地性質不同、或喀斯特生境自身生態脆弱等因素,導致空間形態結構與物種多樣性關系欠佳,因此在局部尺度上應該減少人為干擾、確定好適當的用地類型、維護好喀斯特生態系統平衡,這將是未來喀斯特山地城市空間規劃與管理應當重視的重要舉措。

3 討論

3.1 喀斯特山地城市空間形態結構與植物群落物種多樣性關系特征

有研究[37-38]顯示城市空間形態結構、社會職能、生態環境質量之間存在某些映射關系,本研究結果也表明了這一點。本研究表明,從整體而言,在城市周邊區域,城市空間形態結構指數數值較中心城區低,但其植物群落物種多樣性遠高于中心城區(圖6),由此可知在連接度、整合度、選擇度和控制值較高區域,人口聚集、干擾頻度和強度較高,區域內物種數量較少,種類越來越簡單,物種組成分布漸趨混亂[39- 40],植物群落物種多樣性也較低,整體上兩者之間呈負相關關系。

本研究顯示,安順市整體空間形態結構呈東南向與西北向兩大條塊狀,不同于一般的平原城市,喀斯特山地城市空間形態結構受地形地貌特征影響嚴重,區域內地形起伏繁復,平地較少,總體用地高差變化不大,有些城市建設用地為山體丘陵遭平整后所用,部分建筑依山而建[41],這也是喀斯特山地城市量化空間形態結構指標數值較低的一個重要原因。在城市擴張過程中,不僅城市空間形態結構發生改變,植物群落物種多樣性在此過程中也有著明顯差異性。表7顯示,比較不同綠地類型植物群落物種多樣性差異及與城市空間形態之間的關系可知,不同綠地類型中多樣性差異明顯,其中與城市空間形態結構相關性最大的為Margalef指數,空間形態結構指數越高,物種數量相對較低,因植物多樣性受影響因素較多,盡管兩者之間存在一定的相關性,但在其它多樣性指數之間相關性較弱,由此可知,城市空間形態結構深受地形地貌等自然條件和人類干擾活動這兩大因素影響,在喀斯特這一特殊地貌環境背景下,局部人類活動較易改變城市生態環境及其空間形態結構,并同時對植物群落物種多樣性造成巨大影響,因此越是局部尺度,在進行空間規劃設計時越要注意多重影響因素。

表7 不同綠地類型空間形態結構與植物群落物種多樣性的相關關系

3.2 喀斯特山地城市空間形態結構規劃與植物群落物種多樣性保護規劃的協調性

Matthew Carmona等曾在《城市設計的維度》中提出我們需要從廣泛的視野進行城市空間的設計[42],本文僅探討城市空間形態規劃和植物群落物種多樣性規劃兩者之間的協調關系,旨在為喀斯特山地城市規劃建設提供一定的參考。對城市空間形態結構合理規劃,能提高空間可達性、便捷性、滲透力、集聚性等社會屬性[43],同樣,植物群落物種多樣性保護與建設規劃合理,有利于城市生物多樣性保護,能更好的保護城市的生態環境。喀斯特脆弱生態系統退化的一個重要的驅動力是強烈的人類活動干擾[44],由本研究的相關性分析結果可知,整體上城市空間形態結構與植物群落物種多樣性呈顯著負相關性,因此在喀斯特山地城市生態環境脆弱區如何協調好兩者之間的關系顯得尤為重要。城市空間形態結構規劃的主要目的之一就是讓人類社會活動更為便捷,不僅使空間形態結構符合美學原則,同時注重人們在此活動中的感受,但在此過程中區域內自然生境會受到不同程度的影響,因此在城市空間形態結構規劃中應適當加強對自然生境的保護,在城市綠地建設中多采用鄉土物種,尊重植物生長客觀規律和群落演替規律。植物群落物種多樣性規劃在對物種保護、緩沖區構建及生態廊道建立等過程中,對城市空間形態結構的連通性、聚集度都有著較大的影響,規劃過程中應采取相應的措施以加強各用地之間的聯系程度,如構建生態型綠道等。由圖6可知：中心城區內部也出現有植物群落物種多樣性較高的區域,大多為城市內的自然山體和山體公園中,這是因為在安順創建國家園林城市過程中,對城市內部的山體及山體公園規劃保護措施采取得當,自然山體與山體公園生境受干擾程度較低。在山地城市中,城市空間發展適應于自然山水條件的引導和制約[14],在此,可以借鑒城市內部山體植物群落較好區域在中心城區的保護經驗,在城市擴張過程中減少人為對山體的干擾,并對山體周圍劃定保護范圍,盡可能的不改變其周邊的用地模式。本研究存在的不足之處在于山體及自然生境周邊,多大范圍內的用地性質改變能對生境內生態環境造成影響尚不明確,這個尺度仍需后續的深入研究與探討。在下一步的研究工作中,我們建議以山體或自然生境為參考的中心點,從中心點往城市用地方向設置樣帶,每隔一定距離(用半徑R表示,具體距離視具體用地性質情況而定),測算空間形態結構指標,并用不同半徑R點上的空間形態結構指標與中心點山體或自然生境的物種多樣性指標做相關性分析,隨著半徑R增大,當空間形態結構指標與物種多樣性關系不再顯著時為止,這時的R值則為山體或自然生境周邊R半徑范圍內用地性質改變對生境內生態環境造成影響的閾值,這種閾值在不同方位可能有所不同(因為山體周邊用地性質、開發強度等有所不同),這需要在山體或自然生境周邊設置多條樣帶,最后繪制影響范圍梯度圖,以此圖為相關規劃部門提供理論參考。

4 結論

眾多研究[18,37- 38]表明不同的城市空間形態結構會產生不同的空間物質功能,而不同的空間物質功能又會對城市生態環境產生不同的影響,本研究顯示空間形態結構與綠地系統物種多樣性存在耦合關系,這進一步定量地論證了這種城市空間形態結構、物質功能、生態環境三者之間映射關系的存在,也表明了本研究預期的意義與目標基本達到,同時亦反映了本研究采用的分析方法是可行的、有效的。喀斯特山地城市受地形地貌影響城市核心較為分散,安順市整體空間形態結構呈東南—西北向兩大條塊狀分布,城市中心性不強,整體可達性較差,空間聯系程度不高,整合度核心較為分散。城市道路密度較低,其密集區域在中部,整體上城市空間形態結構可理解性不高,空間網絡結構規律性不強。城市空間滲透性、聚集度、交通潛力低。安順市植物群落物種多樣性指數偏低,且在不同區域內多樣性指數差異較大。不同綠地類型、不同方位等條件下植物群落物種多樣性差異性明顯。安順市整體空間形態結構與植物群落物種多樣性有顯著的相關關系,在城市空間形態結構指數較高區域,人的聚集、活動較高,區域內物種數量較少,植物群落物種多樣性也較低。在不同綠地類型中,僅附屬綠地在Margalef指數和Pielou指數上存在有顯著相關性。在喀斯特山地城市中,城市空間形態結構受地形地貌等自然條件和人類干擾活動影響嚴重,相同的這兩大因素也對植物群落物種多樣性影響巨大,因此二者之間的相關性顯著。城市空間形態結構規劃與植物群落物種多樣性規劃應協調進行,通過采取相應措施來調節人類活動與自然環境之間的關系,加強不同用地類型間的內在聯系,使之成為一個有機的整體。