城市綠地系統(tǒng)景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計

城市綠地系統(tǒng)景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計

近年來，我國城市化的快速發(fā)展，導(dǎo)致了生態(tài)失衡、生活環(huán)境惡化、城市綠地不足、景觀多樣性喪失、城市生物多樣性不足等生態(tài)問題，以及城市環(huán)境和居民生活質(zhì)量惡化的障礙。城市綠地系統(tǒng)是城市生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,是維持城市生態(tài)功能的核心,也是進(jìn)行城市景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計的主體之一。城市綠地系統(tǒng)中的主要組成部分植物具有多種生態(tài)效能,因此城市綠地建設(shè)已成為衡量一個城市發(fā)展?fàn)顩r的重要指標(biāo)。我國城市綠地建設(shè)一直是以“見縫插綠”為原則,在取得了一定成績的基礎(chǔ)上應(yīng)當(dāng)看到現(xiàn)代綠地系統(tǒng)的不足,如綠化用地的選擇和布局受到極大的限制、不能形成系統(tǒng)的整體等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,將景觀生態(tài)學(xué)的理論和方法應(yīng)用于城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃為減輕城市化造成的負(fù)面影響、重建城市景觀、改善城市生態(tài)、為城市可持續(xù)發(fā)展開辟了新思路。1城市綠地系統(tǒng)的景觀要素城市綠地是指城市中用于綠化或規(guī)劃用于綠化的具有多種類型和不同規(guī)模的特殊用地。城市綠地系統(tǒng)是指城市中多種綠地類型與規(guī)模的綠化用地的整體。它主要包括植被、水體、土壤等基本要素。城市綠地系統(tǒng)作為城市景觀的一部分,是以綠色植被為主要存在形態(tài)的開放空間并具有相對同質(zhì)性,因此城市綠地系統(tǒng)可認(rèn)為是城市生態(tài)系統(tǒng)的一種景觀元素。而將城市綠地系統(tǒng)作為一個有機整體來看時,城市綠地中的不同綠地類型可認(rèn)為是綠地系統(tǒng)的不同景觀元素。目前城市綠地系統(tǒng)可分為以下幾個子系統(tǒng):(1)城市公園綠地;(2)城市街頭、庭院綠地和湖塘綠地;(3)城市廊道綠地;(4)城市生產(chǎn)綠地;(5)城市風(fēng)景綠地及環(huán)城綠化帶。2區(qū)域景觀生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化利用的空間和模式景觀生態(tài)規(guī)劃是指運用景觀生態(tài)學(xué)原理,以區(qū)域景觀生態(tài)系統(tǒng)整體優(yōu)化為基本目標(biāo),在景觀生態(tài)分析、綜合和評價的基礎(chǔ)上,建立區(qū)域景觀生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化利用的空間結(jié)構(gòu)和模式。2.1綠色區(qū)域系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)的研究和收集2.1.1自然條件包括地形資料、氣象資料、土壤資料。2.1.2城市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)狀研究區(qū)域歷史、位置、范圍、面積、性質(zhì)、環(huán)境情況及用地可利用程度,城市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略、國內(nèi)生產(chǎn)總值、財政收入及產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值狀況;建設(shè)現(xiàn)狀與規(guī)劃資料、用地與人口規(guī)模、用地評價、土地利用總體規(guī)劃、農(nóng)業(yè)區(qū)規(guī)劃、農(nóng)田保護(hù)規(guī)劃、林業(yè)規(guī)劃及其他相關(guān)規(guī)劃。2.1.3水系的現(xiàn)狀利用現(xiàn)有園林綠地的位置、范圍、面積、性質(zhì)、質(zhì)量、植被狀況及綠地利用的程度;防護(hù)林、區(qū)域范圍內(nèi)示范區(qū)生態(tài)景觀綠地、風(fēng)景名勝區(qū)、自然保護(hù)區(qū)。森林公園的位置、范圍、面積與現(xiàn)狀開發(fā)狀況;現(xiàn)有的水系的位置、流量、流向、面積、深度、水質(zhì);原有綠地系統(tǒng)規(guī)劃及其實施情況。2.1.4實施規(guī)劃管理情況規(guī)劃區(qū)內(nèi)現(xiàn)有綠地率與綠化覆蓋率現(xiàn)狀;現(xiàn)有各類公共綠地的位置、范圍、性質(zhì)、面積、建設(shè)年代、用地比例、主要設(shè)施、經(jīng)營與養(yǎng)護(hù)情況,人均公共綠地面積指標(biāo),規(guī)劃區(qū)內(nèi)現(xiàn)有苗圃數(shù)量、面積與位置。環(huán)境質(zhì)量情況,主要污染源的分布及影響范圍,環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施的建設(shè)現(xiàn)狀與規(guī)劃,環(huán)境污染治理情況。生態(tài)功能分區(qū)及其他環(huán)保資料。2.1.5應(yīng)用現(xiàn)狀資料當(dāng)?shù)刈匀恢脖晃锓N調(diào)查資料;古樹名木的數(shù)量、位置、名稱、樹齡、生長狀況等資料;現(xiàn)有園林綠化植物的應(yīng)用種類及其生長環(huán)境的適應(yīng)程度;綠化植物種類及其對生長環(huán)境的適應(yīng)情況。2.1.6綠色管理數(shù)據(jù)園林綠化編制、規(guī)章制度;園林綠化維護(hù)與管理情況;綠地管理水平等。2.2評價指標(biāo)的選取在對城市綠地系統(tǒng)做分析與評價時,由于所要表述的綠地特性不同以及為了能更好的反映研究區(qū)綠地特征,因此在具體研究中選取的評價指標(biāo)有所不同。2.2.1總體多樣性指數(shù)景觀多樣性是指景觀元素或生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)、功能以及隨時間變化方面的多樣性。H=?∑r=1nPi?log2Pi(1)式中:H為多樣性指數(shù),Pi是i種景觀里的面積比例,n是景觀類型總數(shù)。H反映了景觀要素的多少和各景觀要素所占比例的變化。當(dāng)城市綠化景觀由單一要素構(gòu)成時,景觀是均質(zhì)的,其多樣性指數(shù)為0;由兩個以上要素構(gòu)成時,若各類要素所占比例相同,其景觀的多樣性最高,若各類要素之間的比例差異加大,則景觀的多樣性下降。從而可得知,多樣性指數(shù)值越大,景觀的信息含量越高,其類型不僅豐富,且相互之間比例較為均勻。2.2.2d與最大多樣性優(yōu)勢度指數(shù)是計算要素在景觀中所占地位的權(quán)重。它的大小直接反映各類要素在景觀中的作用,具有較大優(yōu)勢度值的要素在景觀中具有重要作用。D=Hmax+∑r=1nPi?log2Pi(2)Hmax=log2n其中D為優(yōu)勢度指數(shù),Hmax為景觀內(nèi)各類要素所占比例相等時的最大多樣性指數(shù),Pi,n含義同前。D值的大小反映景觀多樣性與最大多樣性的偏離程度。其值越大,表明偏離程度越大,即某一種或少數(shù)景觀類型占優(yōu)勢;反之則趨于均質(zhì);其值為零時,表明完全均質(zhì)。2.2.3均勻度均勻度是描述不同景觀類型在區(qū)域內(nèi)的分配均勻程度,它與優(yōu)勢度呈負(fù)相關(guān)。二者是對同一個問題從不同角度的度量,其差異僅是生態(tài)學(xué)意義不同,計算公式為:E=(H/Hmax)?100%(4)H=?log2(∑r=1nP2i)(5)式中:E是均勻度指數(shù),H是修正后的Simpson指數(shù),Hmax、Pi、n同前。均勻度越大,表明景觀越趨于均質(zhì);反之,則表明其中一種或少數(shù)幾種景觀類型占優(yōu)勢。2.2.4嵌塊體接觸度計算公式連接度指數(shù)是用來描述景觀中景觀類型的團(tuán)聚程度。它包含有空間信息,在景觀生態(tài)研究中被廣泛采用。計算公式為:PX=∑r=1n[(A(i)/NND(i))/(∑r=1nA(i)/NND(i))]2(6)式中:PX是連接度指數(shù),A(i)為嵌塊體i的面積,NND(i)是嵌塊體i與最近相鄰嵌塊體間的最小距離,n含義同前。其取值范圍為0~1,取值越大,表明景觀類型是群聚的。2.2.5與自然資源的保護(hù)景觀的破碎狀況是景觀重要的屬性特征,與人類活動密切相關(guān),與景觀格局、功能及過程等緊密聯(lián)系,同時與自然資源的保護(hù)互為依存。由于目前使用破碎化指數(shù)較為繁雜,因而采用單位面積中各種綴塊的總個數(shù)來做為景觀破碎度的判別指標(biāo):C=∑Ni/A(7)式中:C表示綠化景觀的破碎度,ΣNi為景觀中所有綴塊類型的總個數(shù),A為綠化景觀的總面積。2.2.6綠色覆蓋綠色限制G0=A/S?100%(8)式中:A為綠地系統(tǒng)分級景觀面積;S為區(qū)域總面積。2.2.7人均綠地面積綠化面積F=A/R?式中:A同上;R為市區(qū)人口。2.3綠色區(qū)域系統(tǒng)的景觀生態(tài)設(shè)計在對各指標(biāo)分析的基礎(chǔ)上,以此作為城市綠地系統(tǒng)景觀生態(tài)設(shè)計的依據(jù)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計。2.3.1城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的原則在城市綠地系統(tǒng)中,公園、花園、庭園、小游園、廣場等點狀空間相當(dāng)于景觀中的斑塊。它們一般位于重要的“結(jié)點”位置,提供娛樂和休憩場所,調(diào)節(jié)環(huán)境的能力強,因此在綠化中把它作為建設(shè)和布置的重點。首先,根據(jù)景觀整體性原理,對城市綠地斑塊進(jìn)行合理的分布。從城市景觀的角度出發(fā)可依據(jù)面積大小,把綠地斑塊分為大、中、小型3類。大、中型綠地斑塊在城市綠地系統(tǒng)中承擔(dān)著城市“綠肺”的作用,并具有多種生態(tài)功能的同時也為城市景觀增色不少,而小型綠地斑塊有提高城市景觀異質(zhì)性,改善城市景觀視覺效果的作用,二者之間互為補充。因此,在綠地系統(tǒng)規(guī)劃時應(yīng)將其合理布局,以大、中型斑塊為主,小型綠地斑塊為其補充,相對均勻的散布于城市綠地系統(tǒng)中,以發(fā)揮其最大的生態(tài)效益。其次,在綠地斑塊內(nèi)部設(shè)計時,應(yīng)合理配置植物種類和植物群落,遵循景觀生態(tài)學(xué)異質(zhì)性和多樣性的原理。不同的植物種類的環(huán)境效益是不同的,合理配置植物種類,是為其形成穩(wěn)定群落,發(fā)揮其生態(tài)效益的前提。而異質(zhì)性則是城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中不可忽視的問題。研究表明,景觀異質(zhì)性越大,景觀類型越多,防止外來干擾的能力也就越強,生態(tài)系統(tǒng)就更穩(wěn)定。在自然狀態(tài)下,各種資源是異質(zhì)分布的,而在城市景觀中由于人類的要求,多是呈同質(zhì)分布的。由熱力學(xué)第二定律可知,一個系統(tǒng)從無序到有序就必須不斷吸收外界物質(zhì)和能量。因此維持同質(zhì)分布比異質(zhì)分布要耗損更多的物質(zhì)和能源。陳自新研究表明,由喬、灌、草組成復(fù)合結(jié)構(gòu)的綠地,其綜合生態(tài)效益為純草坪的5倍,而養(yǎng)護(hù)管理投入只有純草坪的1/3。因而,在綠地斑塊內(nèi)部設(shè)計時要注意協(xié)調(diào)好喬、灌、草的比例,盡量減少同質(zhì)性規(guī)劃。協(xié)調(diào)速生、慢生樹種比例以及針、闊葉樹盡量提高同一綠地斑塊內(nèi)部的異質(zhì)性。最后,在維持生態(tài)學(xué)特性的基礎(chǔ)上還要體現(xiàn)美學(xué)的特性。建造自身的特色和營造文化氛圍。2.3.2道路綠地景觀的設(shè)計方法綠地系統(tǒng)廊道是由規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的道路綠地、河岸防護(hù)林等廊狀綠地組成,是構(gòu)成綠化網(wǎng)絡(luò)的骨架和關(guān)鍵。它可將城區(qū)內(nèi)的綠地連成一個有機整體并為城市景觀提供生態(tài)支持。在綠地系統(tǒng)廊道設(shè)計時,首先要從總體格局進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計。廊道能有機地連接不同地域、不同尺度的綠地,影響著城市綠地網(wǎng)絡(luò)的連通性和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)功能的整體優(yōu)化性。因而在設(shè)計時要綜合考慮規(guī)劃區(qū)域的地形地勢、經(jīng)濟(jì)條件、生態(tài)特征和廊道功能等因素。其次,要考慮廊道形態(tài)結(jié)構(gòu),即廊道的寬度、交叉點、密度等。在進(jìn)行設(shè)計時應(yīng)以生態(tài)的觀念為指導(dǎo)思想。例如,在適當(dāng)?shù)囟卧O(shè)置中斷點以利于動物通行。出于保護(hù)不同物種,綠地廊道寬度不同等。車生泉的研究指出,道路綠地60m寬可滿足動植物遷移和傳播以及生物多樣性保護(hù)的功能。再次,在規(guī)劃時要注意維護(hù)綠地廊道的連通性。具有良好連通性的綠地廊道為改善城市小氣候,解決城市熱島效應(yīng)有較強的作用。注重加強改善道路綠化體系,完善道路網(wǎng)絡(luò)生態(tài)功能。道路綠化帶是城市景觀中重要的綠色走廊,完善城市生態(tài)功能也必須加強道路綠化體系建設(shè)。最終形成自然廊道和人工廊道相間分布,和諧發(fā)展的景觀格局。3規(guī)劃和設(shè)計的主要原則3.1與城市建設(shè)同步城市景觀是一系列生態(tài)系統(tǒng)(或嵌塊體)組成的具有一定結(jié)構(gòu)與功能的整體。在城市建設(shè)中應(yīng)把城市景觀視為一個整體單位來考慮和管理,達(dá)到整體最佳狀態(tài),實現(xiàn)優(yōu)化利用。因此,首先城市綠地系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)當(dāng)與城市建設(shè)同步,而不是僅僅局限于填補空白式的進(jìn)行規(guī)劃。其次,城市綠地系統(tǒng)建設(shè)中要通過水系、道路、建設(shè)防護(hù)林帶、林蔭大道,形成綠色廊道,把各個孤立的具有不同使用功能的“綠島”連結(jié)成綠色立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。再次,應(yīng)將城郊的自然環(huán)境與城內(nèi)的綠地景觀相結(jié)合,進(jìn)一步完善城市綠地景觀系統(tǒng)。3.2社會文化背景每個景觀都具有與其他景觀不同的個性特征,即不同的景觀具有自身不同的結(jié)構(gòu)與功能并有著不同的社會文化背景。在城市綠地系統(tǒng)的規(guī)劃中,應(yīng)結(jié)合城市的特色,因地制宜,形成具有特點的綠化風(fēng)格,更好地發(fā)揮綠地景觀生態(tài)文化。3.3第二,合理的功能城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計時應(yīng)盡量做到均衡分布、比例合理,能夠滿足城市居民的休息、游憩的需求。做到綠色斑塊、綠色廊道以及基質(zhì)相融合,大、中、小相結(jié)合,主次分明,形成完整、統(tǒng)一的綠化有機整體。3.4可持續(xù)發(fā)展原則城市綠地系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計,必須以保護(hù)自然資源、維護(hù)自然循環(huán)過程作為利用自然和改造自然的前提,應(yīng)將人為景觀與自然景觀融合,走可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃道路。3.5生物多樣性原則多樣性包括物種多樣性和景觀多樣性兩個方面。物種多樣性表現(xiàn)在綠地系統(tǒng)設(shè)計中因地制宜,合理的利用當(dāng)?shù)刂参锲贩N,通過立地條件的空間異質(zhì)性,依照生態(tài)學(xué)原理和生物學(xué)特性進(jìn)行合理配置,促成植物物種的多樣性。景觀多樣性則可通過不同的綠化方式,如垂直綠化、破墻透綠、見縫插綠等形式形成景觀的多樣性。3.6樹立近遠(yuǎn)期相結(jié)合的目標(biāo)網(wǎng)城市綠地系統(tǒng)景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計應(yīng)既有遠(yuǎn)期目標(biāo)、又有近期目標(biāo),做到近遠(yuǎn)期相結(jié)合。在對城市綠地近期改造完善的同時還應(yīng)對未來的綠地建設(shè)做出遠(yuǎn)期