綠色基礎設施格局變化及其驅動因素
——以南京市為例

趙海霞,范金鼎,駱新燎,朱天源,孟 菲,顧斌杰

1 中國科學院流域地理學重點實驗室 中國科學院南京地理與湖泊研究所,南京 210008 2 中國科學院大學資源與環境學院,北京 100049 3 蘇州科技大學環境科學與工程學院,蘇州 215009 4 浙江大學公共管理學院,杭州 310058

綠色基礎設施(Green Infrastructure,簡稱GI)是指彼此間相互聯系的綠色空間網絡,由多種用于維持物種多樣性、保護自然生態過程和為提高社區及人民生活質量的自然區域和開敞空間組成[1],是城市發展與正常運行離不開的支撐保障。隨著城鎮化進程的快速推進,城市建設用地無序擴張、自然資源大量消耗等不合理開發和建設方式并存,加劇了暴雨洪澇、霧霾頻發、水體污染、熱島效應等一系列城市生態環境問題[2—3],原有景觀也因建設切割無法保持完整,連通性、完整性遭到破壞,削弱了城市生態系統服務與可持續發展能力[4—5],人類活動與生態環境間的矛盾日益突出,而人們對良好城市生態環境質量的訴求卻隨著生活水平的提高不斷提升[6],綠色基礎設施服務功能與保障作用的需求日益凸顯。然而,城市綠色基礎設施建設實踐仍未與城市發展需求相匹配,與城市公共空間系統的關聯和融合性不足[7],導致綠色基礎設施服務功能大打折扣。隨著生態文明建設提升為國家戰略、國家新型城鎮化提出建設生態宜居城市與綠色城市策略,這些都將對城市綠色基礎設施發展提出更高要求。在這種背景下,正確認識城市綠色基礎設施的動態演替規律,科學分析人類活動與綠色基礎設施的相互作用,對進一步促進城市綠色可持續發展、推進生態文明建設具有重要意義。

自綠色基礎設施概念提出以來,國內外學者對其展開了廣泛研究與討論。其中,關于格局的研究多集中在綠色基礎設施整體景觀格局變化方面,通過數學統計及景觀指數分析等方法,對不同尺度、不同發展模式下區域綠色基礎設施網絡結構組成及景觀格局特征等進行定量分析,探討綠色基礎設施空間分布及其動態變化[8—14]。也有學者以特定要素為研究對象,如森林、河流、濕地、湖泊等自然生態要素,或城市公園、綠道等半自然及人工要素等[15—18]研究其時空變化特征,但這種研究實質上仍沒有擺脫以土地覆被為基礎的傳統研究框架。此外,綠色空間、城市開放空間等與綠色基礎設施網絡在功能上具有相似性、在內容上具有交叉性,也有較多研究相繼對其空間格局展開分析[19—21],包括規模、分布、景觀指數等空間形式表征[22—23],一定程度豐富了綠色基礎設施格局研究范疇。在研究方法上,傳統格局研究主要依賴GIS技術,通常只考慮景觀要素的組成[24—25],近年來由Soille和Vogt等人提出的形態學空間格局分析(Morphological Spatial Pattern Analysis,簡稱MSPA)方法逐漸得到廣泛應用[26—29]?？傮w上,相關研究已取得較為豐富的成果,但較多集中在綠色基礎設施網絡結構與特定要素變化分析上,融合地理學視角對其時空序列的格局變化關注相對較少,也鮮有研究關注不同類型要素的演化規律。因此,亟待將綠色基礎設施總體格局與構成要素相結合進行長時間序列的測度,并探究格局變化規律及其驅動因素,促進對綠色基礎設施的進一步理解認識。

本文以南京市為研究區域,從總體與組成要素兩個層面分析綠色基礎設施格局變化特征,并對其驅動因素做進一步剖析,以期為對以南京市為代表的廣大城市的綠色基礎設施建設水平的提升和城市生態文明建設的推進提供支持與參考。

圖1 研究區地理位置與行政區劃Fig.1 Location and regional division of the study area

1 研究區概況

南京市位于長江下游地區,為江蘇省省會,地處北緯31°14′—32°37′,東經118°22′—119°14,市域面積6587.02km2,2020年末全市常住人口931.46萬人,轄玄武、秦淮、鼓樓、建鄴、棲霞、雨花臺、浦口、六合、江寧、溧水、高淳11個區(圖1)。地貌以低山緩崗為主,湖泊、水庫棋布,長江穿城而過,北亞熱帶濕潤氣候,良好的自然條件孕育了豐富的生物資源和獨特的山水城林景觀。近年來,南京市作為中國長三角地區經濟發展迅速、城鎮化水平較高的特大城市,隨著城市現代化建設的不斷推進,不斷加大主城更新改造與副城、新城建設,城鎮建設日趨完善,然而人類活動與生態環境間的矛盾日漸突出。隨著“綠色南京”建設進程的推進,南京市陸續出臺了一系列規劃文件,不斷加大生態系統保護力度,建成區綠化覆蓋率達45%,人均公共綠地面積13.7m2/人,位居中國前三甲；劃定了以生態功能保護為主的優先保護區占國土面積的23%；并于2015年成功創建國家森林城市,2016年獲得“國家生態市”命名,綠色基礎設施建設取得一定成效,但建設實踐中仍存在被無序占用、發展不均衡、管理不完善等問題,綠色基礎設施建設亟待進一步完善。作為中國在長三角、東部地區乃至全國戰略格局中占有重要地位的中心城市,開展綠色基礎設施格局研究,對促進城市現代化水平的提升具有重要意義,也能為其他經濟發達地區城市建設提供參考。

2 研究方法及數據來源

2.1 構成要素提取

從要素構成上將綠色基礎設施劃分為自然生態要素與半自然及人工要素兩大類。其中,自然生態要素具有較高生態服務價值,對自然環境與生態系統保護具有重要意義,半自然及人工要素可為居民休閑游憩提供便利場所,發揮重要的社會服務功能。對綠色基礎設施構成要素的提取引入形態學空間格局分析方法。MSPA是基于腐蝕、膨脹、開運算、閉運算等數學形態學原理對柵格圖像的空間格局進行度量、識別和分割的一種圖像處理方法[4]。相比于傳統方法,MSPA更加強調內部和連通性,能夠比較客觀地識別綠色基礎設施結構性要素[30],近年來被越來越多地引入到綠色基礎設施格局分析中。本文在將2000、2010、2020年南京市土地利用類型重分類的基礎上,基于Guidos Toolbox軟件,分別采用八鄰域和30m邊緣寬度,運用GIS軟件進行統計分析,提取綠色基礎設施構成要素。

2.2 連通性評價

采用景觀連通性對綠色基礎設施連通性進行評價。景觀連通性是指景觀對生態流的便利或阻礙程度[31],選取整體性連通指數(Integral Index of Connectivity,IIC)和可能連通指數(Possible of Connectivity,PC)進行評價。基于ArcGIS 10.2和Conefor 2.6軟件,以1000m為距離閾值,分析南京市綠色基礎設施面積中最大的300個斑塊,得到2000、2010和2020年的整體連通性指數和可能連通指數,并將整體連通性指數以1000m網格為單元進行評價。計算公式如下：

(1)

(2)

式中,IIC為整體性連通性指數,PC為可能連通指數,n為景觀斑塊總數,ai、aj分別為斑塊i、j的屬性值,nlij為斑塊i與斑塊j之間的連接數量,pij為物種在斑塊i和斑塊j中所有路徑運行的最大可能性,AL為整個景觀的屬性值。其中,IIC是基于二位連接模型,即景觀中的兩個斑塊只有連接或不連接兩種情況,在距離閾值內,斑塊連通,相反則不連通。PC是基于可能性模型,可能性指生境斑塊之間連通的可能性,這種可能性與斑塊之間的距離呈負相關關系[32]。

2.3 格局變化驅動因素分析

圖2 綠色基礎設施驅動因素Fig.2 Influencing factors of green infrastructure

綠色基礎設施時空格局隨城市發展處于不斷變化中,其演變是多因素疊加驅動的結果。一般而言,影響綠色基礎設施格局變化的因素可分為自然稟賦條件、區域發展水平、社會文化氛圍和決策管理導向等4大類。其中,自然稟賦條件包括地形、地貌、氣溫、降水等,反映區域的自然本底條件與資源稟賦狀況,是區域綠色基礎設施要素分布的先決條件。區域發展水平包括人口密度、人均GDP、產業結構、建設投入等,主要表征社會和經濟的發展方式與水平,一方面反映人類社會經濟活動對綠色基礎設施尤其是自然生態要素的壓力,另一方面也反映了對半自然及人工要素建設的支撐。社會文化氛圍是區域的文化風氣、道德準則及行為準則,反映城市的歷史特色與文化氛圍,主要包括歷史特色、社會文化事件、公眾意識等,是綠色基礎設施發展重要的環境因素；決策管理導向主要包括法規政策、管理方式等,是政府部門在綠色基礎設施規劃、建設及管理等方面做出的決策,對人類活動進行引導與管控,直接或間接作用于綠色基礎設施。各外部因素作為區域復合系統的組成部分,相互聯系、相互影響,共同發揮作用,推動綠色基礎設施格局不斷發展變化,影響綠色基礎設施服務功能的發揮及人們需求的滿足,也是綠色基礎設施優化建設中必須綜合考慮的各類要素(圖2)。

2.4 數據來源與處理

研究中涉及的南京市2000、2010和2020年三期土地利用數據來源于全球地理信息公共產品平臺(http://www.globallandcover.com/)。根據國際地圈生物圈計劃的土地利用/土地覆蓋變化分類系統,將土地利用類型分為農田、林地、草地、水域、濕地和建設用地6類的基礎上,按照是否為綠色基礎設施用地進行重分類,劃分為前景和背景。其中前景為綠色基礎設施用地,包括林地、草地、水域,其他類型為背景,即非綠色基礎設施用地。半自然及人工要素位置信息通過百度電子地圖POI爬取獲得。研究所涉及社會經濟數據主要來源于相應年份《南京市統計年鑒》《南京市國民經濟和社會發展統計公報》及相關政府部門網站發布的統計資料。

3 研究結果

3.1 綠色基礎設施總體規模變化

2000—2020年,南京市綠色基礎設施面積呈現先增加后減少趨勢(圖3)?？偯娣e由2000年的1301.03km2增加到2010年的1451.25km2,增長了11.54%；占市域面積的比例由20%增長至22%,比重不斷提高；但到2020年,總面積降低到1223.65km2,減少了15.68%；人均占有量一直降低,由211.60m2/人減少至143.96m2/人。自“綠色南京”戰略實施以來,綠色基礎設施建設呈明顯增加趨勢,但隨著2010年以來河西、紫東和江寧的大開發,以及江北新區建設,導致綠色基礎設施大幅度減少。在空間分布上具有顯著的區域差異性,全市綠色基礎設施集中分布在中部的主城區和浦口區中北部、六合區、南部的溧水區和高淳區。2020年,占比最大的是秦淮區,超過50%。此外,2000—2020年主城四區均有不同程度的增加,多以“見縫插針”形式增加。建鄴區增長率最高,由2000年的1.47km2增長到2020年的2.83km2,高達92.52%,以小規模增加為主。高淳區減少幅度最大,減少率為37.08%,以大面積縮小為主(表1)。

圖3 南京市2000—2020年綠色基礎設施規模變化Fig.3 Changes of green infrastructure in Nanjing during 2000—2020

表1 南京市各區2000—2020年綠色基礎設施規模變化

3.2 連通性變化

盡管南京市綠色基礎設施總規模呈不斷增加趨勢,但連通性呈持續下降趨勢。IIC由2000年的0.59下降為2020年的0.53,PC由2000年的0.71下降至2020年的0.64,分別下降了10.17%和9.85%,隨著城市建設的不斷推進,綠色基礎設施連通性受到一定程度的破壞。其中,2000—2010年,伴隨著城市快速發展與用地擴張,各指標下降幅度較大,是連通性降低的主要階段；而2010—2020年,在“綠色南京”戰略下,自然生態系統建設與保護力度不斷加大,連通性指數下降趨勢明顯好轉。同時,連通性具有明顯的區域差異性。受長江大保護戰略和城區綠化加強的影響,綠色基礎設施連通性較高的區域一直沿長江一線和城區周邊分布,呈由南向北轉移的趨勢。2000年,連通性較強區域主要集中在長江南岸、八卦洲以及紫金山地區,2010年,擴展到長江(鼓樓、建業和雨花臺段)以及麒麟街道。此后,在全市“綠色發展”戰略推動下,長江沿線連通性進一步提高且向北集聚,西南部的溧水、高淳區開始加強連通性建設,至2020年,石臼湖地區連通性顯著增強(圖4)。

圖4 南京市2000—2020年綠色基礎設施連通性變化Fig.4 Connectivity changes of green infrastructure in Nanjing during 2000—2020IIC,整體性連通指數,Integral Index of Connectivity

3.3 綠色基礎設施要素構成變化

按照主導服務功能,從自然生態要素與半自然及人工要素兩方面對綠色基礎設施組成要素變化特征進行分析。

3.3.1自然生態要素變化

自然生態要素是指具有一定規模的綠色空間要素,包括如山體、林地、湖泊、水庫等生態斑塊及河流、林帶等生態廊道。南京市自然生態要素分布較廣,大型斑塊集中分布在中部和南部一帶,包括鐘山、湯山、老山、無想山等大面積山區林地及長江、石臼湖、固城湖、玄武湖等大型水體,小型斑塊總體規模較小,零散分布以北部的六合區和南部的溧水區為主。

隨著城鎮開發與建設力度的加大,全市自然生態要素面積呈減少趨勢,由2000年的1011.58km2減少到2020年的984.04km2,其中大型生態斑塊的減少占主導,由876.13km2減少至775.73km2。近年來固城湖和石臼湖周邊的水域面積大幅度減少,六合北部、棲霞區中部、浦口北部等地區的中小型生態斑塊大面積消失,老山、紫金山、長江、云臺山、湯山等大型斑塊逐年小幅度萎縮,但南部的山區林地以及石臼湖一帶核心斑塊面積呈逐步增加趨勢且較為顯著(圖5)。此外,起連接作用的生態廊道呈增加趨勢,面積由2000年的135.44km2增加至2015年的208.31km2,聯系更加緊密,有利于物質能量的流動與擴散。小型廊道數量明顯增加,分布廣泛并逐漸密集。大型廊道主要依托秦淮河、滁河等形式存在,具有較強的連接作用,然而隨著城市的建設,遭到不同程度破壞,部分河段被割裂,區域連接度有所下降。

圖5 南京市2000—2020年自然生態要素分布變化Fig.5 Distribution changes of natural elements in Nanjing during 2000—2020

3.3.2半自然及人工要素變化

半自然及人工要素主要包括城市公園、廣場、觀景點、綠道等開放空間,隨著城市建設的加強,南京市綠色基礎設施半自然及人工要素持續增加,增加幅度不斷提升。以公園為例,2000年只有54個,增加到2010年的108個,之后迅速增加到2020年的198個。在空間分布上,以秦淮區作為標準差橢圓的分布中心,呈中心城區密集分布、逐漸向外圍區域減少的格局,但新增的公園往往位于已有公園附近,分布極為不均衡。2000—2010年,新增要素以中部地區為主,鼓樓、秦淮、玄武三區數量最多。隨著新城、副城的不斷建設發展,半自然及人工要素建設在南北方向與東西方向均有所擴展,2010—2020年,雖然國家部委先后下達《關于暫停新開工建設主題公園項目的通知》、《關于規范主題公園建設發展的指導意見》等限制公園建設的文件,但半自然及人工要素增加不再局限于市區,江寧、浦口、棲霞區等近遠郊區要素數量迅速增加,標準差橢圓覆蓋范圍逐漸擴大,中心位于秦淮區并向東南方向轉移,綠色基礎設施建設水平明顯提升(圖6)。

圖6 南京市2000—2020年半自然及人工要素分布變化Fig.6 Distribution changes of semi-natural elements in Nanjing during 2000—2020

3.4 驅動因素分析

圖7 2000—2020年南京市生態斑塊及生態廊道變化Fig.7 Changes in ecological patches and ecological corridors in Nanjing from 2000 to 2020

綠色基礎設施格局及其變化受多種因素的綜合影響,自然稟賦條件、區域發展水平、社會文化氛圍和決策管理導向是主要驅動因素。2000—2020年,南京市綠色基礎設施變化顯著,總體出現先增加后減少的趨勢,生態斑塊面積減少幅度較大,生態廊道數量有所增加(圖7)。

3.4.1自然稟賦條件

圖8 南京市高程圖Fig.8 Elevation map of Nanjing

自然條件先天決定了綠色基礎設施的分布格局。南京市內自然稟賦條件存在空間差異,南京市以低山緩崗為主,平均海拔不高(圖8),主城區內有鐘山、棲霞山,浦口區有老山山脈,江寧區有牛首山、方山等依次排列,南部溧水、高淳有橫山、東廬山、游子山遙相呼應,這些地區分布著面積較大的自然生態要素,大量綠色植被及物種的多樣化存在有利于綠色基礎設施構成要素的自我修復,也有利于連通性的維護；中心城區及其他建成區等城鎮化密集區,主要以分布零散、小面積的半自然及人工要素為主。另外,所屬的北亞熱帶濕潤氣候、充沛的雨水及優質的土壤條件為植被生長提供了良好條件,有利于改善生態環境和促進物種生長,南部的溧水與高淳區自然條件比較優越,多年平均降雨量1180mm,高于市內其他區域,一定程度地促進了綠色基礎設施規模的顯著增加?？傮w上,南京市的自然稟賦條件較為穩定,對綠色基礎設施格局的影響是個相對漫長的過程。

3.4.2區域發展水平

綠色基礎設施格局變化與人類活動息息相關,區域發展建設能夠改變城市空間利用方式與格局,促進城市生態系統結構變化。隨著城市化進程的加快,城市人口不斷集聚尤以主城區為重,鼓樓、秦淮與玄武三區人口密度常年超過10000人/km2(圖9),見縫插針式的建設導致主城區綠色基礎設施破碎化。

另一方面,居住與生產空間的擴張必然加劇城市邊界的蔓延,不可避免地侵占綠色基礎設施用地,破壞大型自然生態要素連通性。當然,無論是綠色基礎設施的存量保護、增量發展、連通建設,還是后續的維護管理,均需要社會與經濟力量的支持。隨著綜合實力的提升,各區逐漸加大綠色基礎設施相關建設投入,對綠色基礎設施規模的增加及其連通性建設均有重要推動作用。

圖9 2006—2020年南京市各區人口密度變化(2006年前無常住人口概念)Fig.9 The population density of Nanjing during 2006—20202006年前無常住人口統計數據

利用Fragstats軟件計算南京市2000、2010和2020年的景觀破碎化得到：2000—2020年,南京市GI斑塊數量總體有所減少,與GI用地總面積下降有一定關系,同時南京市NP指數呈先上升后下降的趨勢,而ENN_MN、COHENSION和AI指數的變化趨勢相反,總體看來GI格局呈破碎化加劇且相對較為聚集轉變為破碎化減輕且相對分散(表2)。

進一步對分區縣破碎度與人口、GDP等社會經濟指標進行地理加權回歸分析,研究時間段采用2000、2010與2020年,三次回歸結果的R2分別為0.23、0.33與0.17,因此擬合結果一般,說明在空間上破碎度與社會經濟指標有關聯但關聯性較低。2000—2020年,高值聚類主要分布在六合和秦淮,低值分布在鼓樓、玄武、建鄴和雨花臺；其中,高淳區由較高值區轉變為低值區,而江寧區相反。總體上高低值聚類變化相對穩定,反映著各區社會經濟與GI破碎化程度之間存在較弱的關聯性。

3.4.3社會文化氛圍

社會文化氛圍在城市綠色基礎設施發展中也常常發揮著不可忽視的作用。南京市歷史悠久,市內擁有眾多以文物古跡、歷史遺址等人文景觀為基礎建造而成的各類公園,自20世紀90年代起便開展了明城墻的保護與修繕工作,十余年來依托各段城墻修繕新增了眾多小公園、小游園,明故宮遺址公園、石頭城公園、東水關遺址公園等均是由歷史遺跡拓展而建,促進了鼓樓、秦淮、玄武等中心城區內綠色基礎設施面積的增長和相關要素發展。同時,還建設了藝術公園、健康主題公園、茶博園等各具特色的文化公園,推動了所在區域內的綠色基礎設施建設與發展。此外,隨著城市影響力的不斷提升,南京市先后承辦眾多賽事會議(圖10),促進了舉辦地如浦口、建鄴、江寧等各類開放空間的建設,但往往使得各類公園更加集聚,人口十分密集的區域和相對偏遠地區難以獲得相應的服務。另一方面,隨著社會文明程度與生活水平的不斷提高,居民對綠色基礎設施的親近意愿逐步增強,綠色基礎設施需求的提升促進綠化工程建設,帶動半自然及人工綠色基礎設施要素的建設,從而帶來綠色基礎設施格局的變化。

圖10 2000年以來南京市重大社會文化事件Fig.10 The major sociocultural events in Nanjing since 2000

3.4.4決策管理導向

決策管理導向的作用與政府部門及投資者行為主體有關。其中,政策導向與規劃管理是影響綠色基礎設施建設發展的重要因素。隨著生態文明建設的不斷推進、長江大保護及“綠色南京”戰略的實施,南京市政府高度重視城市生態環境保護與建設,城市綠地系統規劃與城市總體規劃的互動與適應也越來越強,生態環境保護、生態文明建設、綠地系統等相關規劃與管理文件相繼出臺(表3)。不斷加大的人力、物力、財力投入(表4)也成為綠色基礎設施良性發展的重要保障。如老城區的改造翻新工程、江北新區的開發建設、國家級與江蘇省生態空間管控的實施、退耕還湖還林與生態修復治理工程的開展等不僅對綠色基礎設施規模的增加,也對其連通性的建設具有重要的推動作用。此外,綠色基礎設施的保護與建設還與市場投資者的經營策略分不開。針對一些半自然及人工要素建設,利益最大化的經營理念決定投資者更加青睞地理位置優越、市場條件較好、投資價值較大的項目,一定程度決定了綠色基礎設施布局和發展。因此,決策管理導向對綠色基礎設施變化有重要引導作用。

4 討論

從綠色基礎設施總體規模、連通性及要素構成等方面,融合地理學視角研究南京市綠色基礎設施時空分異規律。將景觀生態學相關理論方法與GIS空間分析技術有機結合,不僅避免了主要依賴GIS技術的格局研究對空間關系認識不足的缺陷[24—25],采用的MSPA分析方法準確易操作[26—29],可以更科學、全面地探析城市發展進程中綠色基礎設施格局的演化動態。

研究發現,在生態文明建設、綠色協調可持續發展、宜居宜業宜游城市等發展戰略的倡導下,盡管時空變化趨勢有所差異,但南京市綠色基礎設施總體呈先增加后減少的趨勢,2000—2010年的變化趨勢與于亞平等人[4]的研究結果一定程度上相符合,而國內其他地區如深圳市[33]、武義縣[29]等的相關研究則發現綠色基礎設施多呈減少趨勢?？梢?綠色基礎設施格局隨城市發展不斷發生變化,但不同尺度、不同發展狀態下其變化特征存在一定差異,自然和半自然及人工等不同類型要素格局的變化也與城市發展明顯相關。另一方面,南京市綠色基礎設施景觀連通性卻呈不斷下降趨勢,建設很多以見縫插針式進行,零散的小規模綠色基礎設施要素分布較多,劉佳等[34]通過測算也發現南京市40%的生境斑塊對綠色基礎設施連通性的貢獻較低；其他對福州[35]、深圳[33]等城市的類似研究同樣發現綠色基礎設施連通性較低。

表3 南京市相關政策文件

表4 南京市分區縣固定資產投資/億元

(1)2013年秦淮區與白下區合并為新的秦淮區,(2)2013年下關區與鼓樓區合并為新的鼓樓區,(3)2002年大廠區和六合縣合并為新的六合區,(4)2002年浦口區和江浦縣合并為新的浦口區,(5)2015年設立江北新區

綠色基礎設施具有成片效應,不僅表現在綠色基礎設施的斑塊面積,更體現在斑塊間的連通性上。對于高密度的城市區域,過度開發會導致景觀破碎化的問題,提升綠色基礎設施的連通性形成廊道效應,有利于保護生態系統,加強資源流的互通,從而構筑城市生態安全格局,緩解城市社會發展與生態環境保護之間的矛盾[36]。因此,綠色基礎設施的連通性問題納入研究至關重要。南京市綠色基礎設施規模與連通性方向相反的變化趨勢及其他研究成果,反映出城市在規劃實踐中仍存在忽視連通性建設的問題,而連通性作為綠色基礎設施的關鍵特性[37],是其功能發揮的重要一環,其優化必將成為城市綠色基礎設施建設不可忽視的一部分。有學者認為城市化發展、區域政策以及地形等自然因素會影響景觀連通性,雖然地形因素在城市化初期具有較高影響力,但是隨著新型城鎮化的發展,城市對綠色基礎設施的建設與恢復,連通性應得到提升[38]。隨著南京城市化的進一步發展,在未來的國土空間規劃中尤其在生態規劃中應重視綠色基礎設施的連通性,加強生態廊道的建設。

綠色基礎設施格局變化受眾多因素共同驅動,自然、經濟、社會、政策等均與之聯系緊密。有研究發現氣溫、降水量、日照等是影響綠地植被變化的主要環境因子[39—40],但自然稟賦條件的影響往往具有長期性。除此之外,區域經濟發展、社會文化氛圍、決策管理導向等因素是短期內影響格局變化的主導力量。Nusser[41]認為自然和人為因素均可以對城市景觀整體結構、空間形式以及斑塊特征產生顯著影響,但人類活動無疑占優勢地位,Kaim[42]也指出社會經濟活動是景觀變化的主要驅動因素,不同的土地利用方式對綠色基礎設施的影響也不同。南京市開發建設強度較大的新城、副城綠色基礎設施被侵蝕、分割現象相對明顯,而用地結構相對穩定的中心城區逐漸向老城更新改造階段發展,綠色基礎設施呈零散增加趨勢。由此,針對不同區域發展趨勢,因地制宜地制定切實可行的科學規劃,確定質量提升方案,適當增加規模、提高連通性是綠色基礎設施格局未來重點優化內容。政策導向也是影響綠色基礎設施格局變化的重要因素,作為城市綠地建設的重要推動力,政府管理在綠色基礎設施保護中的地位也逐漸提升,有學者認為政府規劃因素對城市綠色基礎設施發展起根本性作用[43]。未來綠色基礎設施建設仍需進一步優化管理機制,提高頂層決策能力,加強政策管理因素的正向引導作用。

通過格局變化特征與驅動因素分析,能夠對南京市綠色基礎設施發展狀況進行較為全面的認識,但由于遙感數據自身精度有限及對其解譯處理過程存在一定局限性,因此研究結果可能存在一定誤差,對于軟件操作中邊緣寬度、距離閾值等參數設定所引起的差異性也應予以考慮。雖然研究對綠色基礎設施連通性進行了討論,但整體對廊道類要素的關注仍不足,進一步分析南京市綠色基礎設施各類廊道建設及合理性將是未來研究的重點關注方向。此外,研究僅對驅動因素進行了定性剖析,未能采用精確的模型方法定量測度相關因子的影響程度,將是未來深入研究的重點內容。

5 結論

(1)2000—2020年,南京市綠色基礎設施總體規模呈先增加后減少,其中建鄴區綠色基礎設施增長率最高,主城區各區除棲霞和雨花臺外呈增加趨勢、外圍各區除六合外呈減少趨勢。在城市建設進程的推進下,綠色基礎設施連通性整體呈不斷下降趨勢,2010年之后下降幅度明顯改善。在要素組成上,自然生態要素面積總體減少,主要以高淳區、六合區與棲霞區的大型斑塊的萎縮為主,半自然及人工要素整體由中心向外圍呈不斷擴張趨勢。

(2)南京市綠色基礎設施格局變化受自然稟賦條件、區域發展水平、社會文化氛圍、決策管理導向等多種因素的共同影響,其時空差異性決定不同區域綠色基礎設施建設與發展變化有所不同。地形、氣候、水文條件等自然稟賦條件對綠色基礎設施格局及其演化起基礎性作用；人口、產業及投入等區域發展水平是主要推動力；良好的社會文化氛圍是綠色基礎設施持續發展的重要環境影響因素,文化體育等事件的舉辦對當地綠色基礎設施尤其是半自然及人工要素的維護與建設起積極的推動作用；決策管理導向通過約束與管控人類活動,對綠色基礎設施建設與管理發揮引導作用。