大理大學古城校區(qū)校園景觀格局分析與評價

覃黃茜，陳有君

（大理大學農學與生物科學學院，云南大理 671003）

大學校園是教書育人、科學研究與成果轉換的重要場所，也是學生和教師學習、生活和工作之地〔1〕，對學生品格的塑造、個性的培養(yǎng)以及科教興國戰(zhàn)略的實施、百年大計的實現(xiàn)發(fā)揮著重要作用，對社會進步和經濟發(fā)展也有著不可替代的作用〔2〕。良好的校園環(huán)境以潛移默化的方式對學生、教師的精神世界產生影響，在不同程度和層面上影響著廣大師生的活動與行為〔3〕，因此生態(tài)景觀格局的合理規(guī)劃非常重要。同時，大學校園景觀也逐漸變?yōu)閷W校綜合競爭力的重要組成部分，優(yōu)美的校園環(huán)境、合理的校園景觀空間布局也成為學子選擇大學的一個重要標準以及吸引優(yōu)秀人才的一個重要因素〔1〕。因此，構建一個風景優(yōu)美、空間格局合理、功能完善的校園環(huán)境十分重要且必要〔3〕。

隨著我國高等院校的整體大發(fā)展，客觀上加速了高校校園新建、擴建和改造的力度。但在面對現(xiàn)代大學對校園景觀環(huán)境的多功能需求時，如何科學合理地規(guī)劃、建設校園景觀成為高校校園環(huán)境優(yōu)化調整必須面對的挑戰(zhàn)。很多學者從多個層面對校園景觀進行了研究和探討〔4-6〕，主要集中于以傳統(tǒng)校園規(guī)劃布局理念為出發(fā)點的分析和研究，有部分研究結合綠色校園等理論，開展了一些校園綠地景觀規(guī)劃與設計的實踐與研究工作。近年來，隨著生態(tài)理念的興起，生態(tài)校園景觀規(guī)劃設計理念逐漸受到推崇和應用，高校校園景觀環(huán)境的構建也逐漸向注重人本和生態(tài)環(huán)境的新型現(xiàn)代規(guī)劃轉移〔1〕。生態(tài)學尤其是分支的景觀生態(tài)學理論和技術方法，成為目前高校校園景觀規(guī)劃建設及其格局優(yōu)化調整中的主要參考和技術手段之一〔7〕。

本文以大理大學古城校區(qū)為研究對象，采用景觀生態(tài)學的理論和方法，定量描述分析景觀的空間格局特征，診斷古城校區(qū)景觀結構方面存在的問題，揭示校園景觀構建格局以及景觀間的生態(tài)關系與功能（如景觀生態(tài)異質性、邊緣效應等），為今后的校園景觀改造和維護提供基礎數(shù)據(jù)及優(yōu)化建議，旨在打造優(yōu)美宜人、綠色生態(tài)的校園環(huán)境。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)概況大理大學位于國家歷史文化名城、全國優(yōu)秀旅游城市大理市，有古城和下關2 個校區(qū)。古城校區(qū)于2001 年開始建設，占地約123.561 6 hm2，西靠蒼山、東臨洱海，被蒼山洱海國家級自然保護區(qū)和風景名勝區(qū)所環(huán)抱，校園內芳草凝綠、鳥語花香，被譽為“山水中的大學”，是大理市內環(huán)境質量較好的區(qū)域之一，也是治學居住的理想之地。

1.2 校園功能分區(qū)與景觀分類校園景觀分類和制圖是校園景觀格局認知的前提〔8〕。由于目前對校園景觀格局的研究還處于探索階段，尚缺乏校園土地利用/覆被與景觀劃分的依據(jù)和標準。研究以《城市用地分類與規(guī)劃建設用地標準》為參考〔9〕，結合大理大學古城校區(qū)的景觀特征，將其劃分為三類景觀斑塊：綠地、構筑物、水域。綠地是供觀賞、休閑娛樂的各種形式的綠化區(qū)，包括小樹林、草坪、花壇和花園等；構筑物是校園內的各種建筑體，包括教學樓、宿舍樓等及硬質化的道路；水域指校園內的所有自然和人工水體。依據(jù)功能的不同，將古城校區(qū)分為4 個區(qū)域：行政教學科研區(qū)、生態(tài)緩沖區(qū)、教師生活區(qū)和學生生活區(qū)。見圖1。

圖1 大理大學古城校區(qū)遙感影像灰度圖與功能分區(qū)示意

1.3 數(shù)據(jù)獲取與景觀格局指數(shù)計算利用Google Earth 獲取大理大學古城校區(qū)的遙感影像（采集時間為2019 年4 月），空間分辨率約為0.61 m，影像質量好。通過實地調查，建立了3 種景觀類型的解譯標志。為提高分類的精度，引入3 個特征指數(shù)增強影像信息，分別是過綠指數(shù)（excess green index，EXG）、歸一化綠-紅差值指數(shù)（normalized green-red difference index，NGRDI）、歸一化綠-藍差值指數(shù)（normalized green-blue difference index，NGBDI），計算公式如下：

其中，ρgreen、ρred、ρblue分別表示綠、紅、藍3 個波段的反射率。

將計算得到的3 個特征指數(shù)影像整合到原始遙感影像中，利用建立的景觀解譯標志，在ENVI 遙感影像處理平臺中采用支持向量機（SVM）對古城校區(qū)景觀進行自動分類；對計算機自動分類結果進行人機交互的分類修正，去除自動分類的錯誤，分類的總體精度達到90%；利用分類結果數(shù)據(jù)，制作生成校園景觀分類圖。見圖2。

圖2 大理大學古城校區(qū)校園景觀分類圖

在類型水平上選取7 個景觀格局指數(shù)定量化地分析景觀的空間分布特征，分別是：斑塊類型總面積（total class area，CA）、斑塊所占景觀面積比例（precentage of landscape，PLAND）、斑塊密度（patch density，PD）、最大斑塊指數(shù)（largest patch index，LPI）、景觀形狀指數(shù)（landscape shape index，LSI）、斑塊平均最鄰近距離（mean enclidean nearest neighbor distance，ENN_MN）和聚集指數(shù)（aggregation index，AI）。斑塊類型總面積是一定范圍內同一景觀類型的面積總和；斑塊所占景觀面積比例是一定范圍內某一景觀面積占區(qū)域總面積的百分比；斑塊密度等于一定范圍內某一景觀的斑塊數(shù)與區(qū)域總面積的比值；最大斑塊指數(shù)等于某一景觀類型中最大斑塊的面積與區(qū)域總面積的比值；景觀形狀指數(shù)等于某一景觀類型的斑塊邊緣長度總和除以區(qū)域總面積的平方根；斑塊平均最鄰近距離是同一景觀類型斑塊間相鄰距離總和的平均值；聚集指數(shù)為某一景觀類型在空間上的聚集狀況，用以衡量某一景觀斑塊簇內的聚集程度。利用Fragstats 4.2 軟件計算7 個指數(shù)。

2 結果

2.1 校園總體格局分析表1 呈現(xiàn)了大理大學古城校區(qū)整體的景觀格局狀況。在整個校區(qū)內，綠地為主要景觀類型，占比達到64.635 3%，其次為構筑物，水域占比最小，占比僅為0.849 1%。構筑物的斑塊密度最大（18.418 5 number/hm2），水域最小（0.072 8 number/hm2），表明構筑物在單位面積內數(shù)量最多，在一定程度上表明構筑物破碎化程度高于綠地和水域。最大斑塊指數(shù)的計算結果則是綠地最大，構筑物次之，水域最小，說明單個綠地斑塊的面積最大、綠地的連通性和聚集度高，水域在校園面積中占比最小，單個水域斑塊面積最小。景觀形狀指數(shù)表征的是景觀斑塊的形狀復雜程度，值越大說明在類型水平上該類景觀的邊緣形狀越復雜、越不規(guī)則。平均最鄰近距離為水域> 構筑物> 綠地，表明水域景觀斑塊簇之間相對距離比較遠，綠地景觀斑塊簇之間相對距離較近，圖2 中呈現(xiàn)的分布格局也清晰地體現(xiàn)出這樣的特點；而聚集指數(shù)則是水域>綠地> 構筑物，表明水域景觀斑塊簇內部相對距離較近、聚合程度高，構筑物景觀斑塊簇內部則是鑲嵌了其他兩類景觀斑塊、聚合程度最低。

表1 古城校區(qū)校園整體景觀格局指數(shù)

2.2 各功能分區(qū)格局對比分析從區(qū)域景觀格局的結構特征看，教師生活區(qū)與學生生活區(qū)內沒有水域分布，在行政教學科研區(qū)和生態(tài)緩沖區(qū)僅有小面積的水域，古城校區(qū)內水域斑塊相對較少。見表2~5。綠地在各功能區(qū)的占比依次為生態(tài)緩沖區(qū)> 教師生活區(qū)> 行政教學科研區(qū)> 學生生活區(qū)。生態(tài)緩沖區(qū)內保持了原有大部分植被系統(tǒng)，綠地面積達27.046 0 hm2，構筑物僅為1.373 2 hm2，綠地覆蓋率達到92%以上；盡管在行政教學科研區(qū)內綠地面積最大，但該區(qū)域內分布了大量的構筑物，降低了綠地景觀的占比和連通性。構筑物的斑塊密度在教師生活區(qū)最高，學生生活區(qū)最低，表明教師生活區(qū)的構筑物破碎化度高，而學生生活區(qū)則恰巧相反；綠地的斑塊密度則是學生生活區(qū)最高，行政教學科研區(qū)次之，生態(tài)緩沖區(qū)最低（0.819 4 number/hm2），表明在生態(tài)緩沖區(qū)綠地斑塊的連通性較好，而在學生生活區(qū)和行政教學科研區(qū)以裝飾功能為主的點狀綠地較多，增大了綠地的斑塊密度和破碎度。綠地的最大斑塊指數(shù)則是生態(tài)緩沖區(qū)最大（92.178 6 %），教師生活區(qū)次之，行政教學科研區(qū)最小（9.069 7 %），表明生態(tài)緩沖區(qū)單個綠地斑塊的面積最大、綠地的連通性和聚集度高，大面積的綠地能發(fā)揮多樣的生態(tài)服務功能（固碳、降噪、凈化空氣、提供野生動植物棲息地等），生態(tài)緩沖區(qū)能很好地起到生態(tài)緩沖屏障作用。

表2 教師生活區(qū)景觀格局指數(shù)

表3 學生生活區(qū)景觀格局指數(shù)

表4 行政教學科研區(qū)景觀格局指數(shù)

表5 生態(tài)緩沖區(qū)景觀格局指數(shù)

綜上所述，大理大學古城校區(qū)的校園景觀結構基本合理、功能區(qū)劃明顯，綠地占絕對優(yōu)勢、分布基本合理，構筑物在各個功能區(qū)內的占比和分布基本符合該功能區(qū)劃的功能要求。但校園內水域面積占比較少，在教師生活區(qū)和學生生活區(qū)內均沒有水域分布；綠地的斑塊密度除了生態(tài)緩沖區(qū)較小外，其他區(qū)塊的斑塊密度都較大，綠地在校園內整體破碎且離散。

3 討論

大理大學古城校區(qū)背靠蒼山、面向洱海，充分利用了原生的地理優(yōu)勢，建立了半開放式的生態(tài)型校園，校園內景觀層次分明，功能區(qū)分區(qū)明顯；景觀錯落有致，空間格局基本合理。校園內綠地景觀占比較大，綠地覆蓋率高，生態(tài)緩沖區(qū)內的綠地顯著地提升了整個校園的生態(tài)環(huán)境質量；水域分布較集中但相對整個校園而言分布少且面積小，水域的生態(tài)景觀效益和觀賞性不高。

盡管古城校區(qū)的校園景觀格局整體相對合理，但局部仍存在不足，尤其是各個功能區(qū)的景觀格局在一定程度上不能很好地服務于該功能區(qū)，局部需要進行調整優(yōu)化，以提升各個功能區(qū)及古城校區(qū)整體的景觀美學特征和景觀生態(tài)效益。主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）局部景觀布局不合理

景觀格局的不合理性主要表現(xiàn)在水域景觀布局較少，水域景觀間的連通性差，分布相對集中，僅在行政教學科研區(qū)和生態(tài)緩沖區(qū)有水域分布。除了水域景觀外，其余兩類景觀的平均最鄰近距離都很小，雖然分布均勻，但各景觀斑塊過于集中。同時，作為一個依山傍溪而建的生態(tài)型校園，構筑物與周圍景觀沒有很好地融合在一起，屋頂、墻面、路面綠化面積小，缺少垂直綠化設計。

在4 個功能分區(qū)中，行政教學科研區(qū)、生態(tài)緩沖區(qū)的景觀格局相對合理。學生生活區(qū)的綠地較少且缺乏水景的分布，構筑物的占比超過53%且斑塊密度低于綠地，構筑物分布呈聚集分布模式。教師生活區(qū)內沒有水景的布局，區(qū)域內的構筑物雖僅占30.267 7%，但斑塊密度卻高達33.518 4 number/hm2，景觀破碎化格局明顯。行政教學科研區(qū)內的構筑物過于密集（斑塊密度達到15.938 9 number/hm2）且單個構筑物斑塊較大（最大斑塊指數(shù)達到40.857 9%），大空間的構筑物景觀布局沒有將構筑物與周邊環(huán)境的比例關系以及人的環(huán)境行為心理需求很好地考慮在內，使得尺度在空間上失衡，不但達不到很好的景觀效果，也不能很好地滿足生態(tài)效益要求。

（2）校園景觀格局的生態(tài)特色不明顯

校園景觀重在形態(tài)圖案的設計布局，追求完美的構圖和宏大的氣勢，片面追求景觀視覺效果，忽視景觀的生態(tài)機能。形成了重建筑輕環(huán)境的布局模式，導致景觀空間形態(tài)單調，整體空間結構破碎且不連貫，校園景觀格局的生態(tài)特色不夠突出。

各個功能分區(qū)基本滿足了功能方面的需求，顯著的功能分區(qū)也導致綠地、水域景觀不能有效地銜接，生態(tài)緩沖區(qū)與其他各功能區(qū)的生態(tài)連通性低。水域景觀只是將其定位為視覺審美對象，布局設計缺乏特色和必要的生態(tài)性，沒有遵從水景的生態(tài)過程和生態(tài)系統(tǒng)體系建設。同時，在綠地區(qū)域，以“綠”為主，缺乏可用于學習、活動、休閑的建筑小空間。

4 校園景觀格局調整建議

應用景觀生態(tài)理論協(xié)調人與環(huán)境的關系，發(fā)揮校園及背景環(huán)境（蒼山）的整體景觀生態(tài)功能是大理大學古城校區(qū)景觀生態(tài)優(yōu)化的重要內容之一〔5〕。基于上述對大理大學古城校區(qū)景觀優(yōu)劣特征的討論分析，依據(jù)校園景觀自身特有的景觀屬性，提出兩點優(yōu)化建議：

（1）調整景觀結構，打造特色景觀

基于景觀生態(tài)學“斑、基、廊”的分析模式，斑塊內與斑塊邊緣的異質性與穩(wěn)定性之間存在相關性，異質性越高、景觀的穩(wěn)定性就較高，景觀的變化也越豐富。各類校園景觀應盡量進行均衡化布局以提高異質性，改變少數(shù)景觀斑塊占絕對優(yōu)勢的分布狀況，如成片的綠地或構筑物。

針對校園內水域少的現(xiàn)狀，可適當增加水域面積，同時提高水域之間的連通性，使水域鑲嵌并貫穿于整個校園中。綠地作為校園中重要的生態(tài)功能體，綠地斑塊配置應與不同功能區(qū)相匹配和協(xié)調，發(fā)揮在不同功能區(qū)內的生態(tài)效益。在原有校園綠地覆蓋的基礎上，利用不同類型斑塊間相互組合構建多樣性綠地網絡結構，滿足校園人文、生態(tài)、景觀的多方面需求，如行政教學科研區(qū)人流大、人員交流頻繁，但該區(qū)域又需要一個相對安靜的環(huán)境，可布設一些樹籬、綠帶和水帶，增加構筑物斑塊的破碎度，使綠地、構筑物和水域景觀有效融合，提升景觀的異質性。

依托原有生態(tài)環(huán)境樣貌的優(yōu)勢，在綠地和水域布局上充分利用山體的起伏形態(tài)使綠地和水域系統(tǒng)在豎向上富于變化，通過高差變化、形態(tài)處理獲得豐富的層次感，構建“山水綠地”景觀，打造出自己的校園景觀特色。

（2）優(yōu)化生態(tài)格局，建設綠色生態(tài)型校園

整個古城校區(qū)類似于生態(tài)學中的“島嶼”，這個島嶼通過西面與外部自然環(huán)境相連接，可適當建立相應的綠地和水域“廊道”，這些“廊道”連接蒼山以及校園內部各個斑塊，有利于動植物在整個景觀契合體中的運動，有利于維持和提高校園的生物多樣性〔5〕。通過綠地和水域“廊道”把自然山體的邊緣向校園內部延伸，弱化自然山體與校園的人為邊界，提高生態(tài)緩沖區(qū)斑塊邊緣的自然生態(tài)效應，發(fā)揮景觀的邊緣效應，保護校園物種的多樣性和豐度。

目前，高校校園景觀建設正在從重建筑輕環(huán)境的粗放模式向注重生態(tài)化、特色化的發(fā)展方向轉變。對于大理大學古城校區(qū)，可充分利用校園內的自然景觀、生態(tài)系統(tǒng)和水文條件，因地制宜，把綠地和水域與環(huán)境背景要素如山形、地貌、水體、建筑、道路等相互配合，巧妙融入校園整體景觀，提升校園的整體景觀生態(tài)效果，形成以“綠色”為指導思想的校園景觀生態(tài)格局。平面綠化與立體綠化（如墻面和屋頂綠化）相結合，能為局部種群提供多樣化的生境空間，同時也能創(chuàng)造出層次豐富、特色明顯的綠地景觀。在綠地植物物種選擇上，應對照當?shù)氐淖匀恢脖粭l件及氣候環(huán)境特點，選取景觀效果好、生態(tài)效益高的鄉(xiāng)土植物，使人工綠地與自然環(huán)境相協(xié)調，達到校園綠地空間與環(huán)境背景的和諧統(tǒng)一，讓人體會到人與自然和諧共生的景觀感染力。