河流與開放空間耦合的城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

鄒 泉 胡艷芳 田國行

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，河南 鄭州 450002)

河流與開放空間耦合的城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

鄒 泉 胡艷芳 田國行

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，河南 鄭州 450002)

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，城市生態(tài)環(huán)境面臨著越來越嚴(yán)峻的考驗(yàn)，為了促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展，構(gòu)建城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)、維護(hù)城市生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性成為眾多領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。河流作為城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的核心空間結(jié)構(gòu)，開放空間作為綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，二者關(guān)系的研究對(duì)構(gòu)建城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)具有重要意義。在研究河流與開放空間耦合關(guān)系的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)含義、功能機(jī)制、評(píng)價(jià)指標(biāo)的分析，以南陽市為例，提出河流與開放空間耦合的城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法。

城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)；河流；開放空間；耦合

城市生態(tài)環(huán)境是城市生存和發(fā)展的載體，關(guān)系到城市的可持續(xù)發(fā)展。城市生態(tài)環(huán)境以開放空間體系為基礎(chǔ)，并以它為媒介發(fā)揮生態(tài)效益，因此，國內(nèi)外關(guān)于開放空間與可持續(xù)發(fā)展的理論及實(shí)踐眾多。分散、破碎的開放空間格局阻礙了生物多樣性的發(fā)展，破壞了結(jié)構(gòu)的完整性和復(fù)雜性，不能達(dá)到良好的生態(tài)效果；而網(wǎng)絡(luò)化的格局所帶來的生態(tài)效益和社會(huì)功能將更為顯著，綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃必將成為21世紀(jì)城市可持續(xù)發(fā)展的主題。

城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)以開放空間為基礎(chǔ)，通過線性廊道將各種類型的“點(diǎn)”狀和“面”狀生態(tài)斑塊(如城市公園、街頭綠地、郊野公園、風(fēng)景名勝區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、水體、山地、農(nóng)田、苗圃、濕地等)連接起來，組成網(wǎng)絡(luò)化的綠色開放空間體系，形成一個(gè)復(fù)雜、多樣、有一定自我調(diào)節(jié)能力的可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)[1]。

河流周邊生態(tài)設(shè)施比較完善，連接度較高，在生態(tài)斑塊的形成、廊道的構(gòu)建乃至生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的組建中都起著非常重要的作用，是城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的核心空間結(jié)構(gòu)。開放空間體系與城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)二者相輔相成、相互影響、相互作用共同形成了城市的綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，且在空間布局上存在著耦合關(guān)系。因此，河流與開放空間的耦合度、協(xié)調(diào)度關(guān)系到能否形成具有完善功能機(jī)制的綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，二者耦合關(guān)系的研究對(duì)于城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建乃至城市的可持續(xù)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。

1 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)概念及理論

1.1 城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)

1.1.1 定義及功能機(jī)制 城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是由具有生態(tài)意義的斑塊和生態(tài)廊道組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，其生態(tài)效益的發(fā)揮依賴于網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)性，以及由此帶來的廊道、斑塊與城市基底之間的相互作用和復(fù)雜化。具體包括節(jié)點(diǎn)效應(yīng)、流效應(yīng)、邊際效應(yīng)、影響效應(yīng)和拓展效應(yīng)[1]，詳見圖1～2。

網(wǎng)絡(luò)化的城市綠地結(jié)構(gòu)，一方面可以使原有生態(tài)斑塊的多樣性得以增強(qiáng)，穩(wěn)定性得以提高；另一方面網(wǎng)絡(luò)相交的節(jié)點(diǎn)可以建立新的生態(tài)斑塊，同時(shí)可通過影響效應(yīng)和拓?fù)湫?yīng)擴(kuò)大覆蓋范圍；最重要的是，網(wǎng)絡(luò)化的綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)為生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)流、能量流提供了多樣化的途徑，使得整個(gè)城市的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性均得以提高。

1.1.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析指標(biāo)的構(gòu)成 在不同類型和強(qiáng)弱的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制作用下產(chǎn)生的各類功能不同[2]，因此需要用一定的指標(biāo)來衡量和分析，以便找到合適類型的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性可用網(wǎng)絡(luò)連接度、線點(diǎn)率、網(wǎng)絡(luò)閉合度進(jìn)行描述(表1)。其中，連接度(一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中連接廊道數(shù)與最大可能連接廊道數(shù)之比)指數(shù)α的變化范圍為0～1，當(dāng)α=0時(shí)，表示沒有節(jié)點(diǎn)相連；α=1時(shí)表示每個(gè)節(jié)點(diǎn)都彼此相連。線點(diǎn)率指數(shù)β，當(dāng)β<1時(shí)，表示形成樹狀格局；β=1時(shí)，表示形成單一回路；β>1時(shí)，表示有更復(fù)雜的連接度水平。閉合度指數(shù)γ的變化范圍為0～1，當(dāng)γ=0時(shí)，表示網(wǎng)絡(luò)無回路；當(dāng)γ=1時(shí)，表示網(wǎng)絡(luò)具有最大可能的回路數(shù)[3-4]。

表1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析指標(biāo)

注：L為廊道數(shù)，V為節(jié)點(diǎn)數(shù)。

1.2 河流、開放空間與城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)

1.2.1 河流是城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的核心空間 河流在縱向上，是一個(gè)從河源到河口均發(fā)生物理、化學(xué)和生物變化的線性連續(xù)體；在橫向上，與周圍的河灘、濕地等之間存在著能量流、物質(zhì)流等多種聯(lián)系，共同形成一個(gè)小范圍的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)；在豎向上，包括對(duì)地下水的影響，而且還包括對(duì)生活在下層土壤中的有機(jī)物的影響。在時(shí)間尺度上，又可以通過河流的歷史演進(jìn)和特征來探尋城市的發(fā)展軌跡，發(fā)掘城市的地域文化特色[5]。因此，在綠道、生態(tài)廊道、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃中越來越被研究者重視。

在東倫敦綠色網(wǎng)格規(guī)劃案例中，河流成為了開放空間的核心組織軸線，并將現(xiàn)有的開放空間垂直連接到河流，使之形成一個(gè)依托河流而存在的城市綠色開放空間系統(tǒng)。在德國埃姆舍地區(qū)公園案例中，在城市之間原有的大型開放空間基礎(chǔ)上，通過河流的組織使綠色生態(tài)網(wǎng)絡(luò)逐漸延伸到各個(gè)城市內(nèi)部，將所有的開放空間整合成為一個(gè)更為完善的生態(tài)系統(tǒng)。

1.2.2 開放空間是城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ) 開放空間指的是城市的公共外部空間，其形式多種多樣，各種公園如城市公園、植物園、森林公園、動(dòng)物園等，街頭游園與專用綠地，濱水綠地，廣場(chǎng)以及步行林蔭路等[6]，只要具有公眾服務(wù)功能，表面沒有覆蓋物，并可提供一定休閑娛樂功能都屬于開放空間的范疇。其中，占開放空間比例最大的軟質(zhì)景觀都具有一定的生態(tài)效益，是綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成要素；而城市的綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)都是為公眾服務(wù)的開放空間。因此，可以說綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是建立在開放空間體系基礎(chǔ)之上的。

2 研究區(qū)概況

南陽市位于河南省西南部豫陜鄂交界處，北靠伏牛山，東扶桐柏山，西依秦嶺，南臨漢江，三面環(huán)山。地勢(shì)呈階梯狀，以河流為骨架，構(gòu)成向南開口與江漢平原相連接的馬蹄形盆地，素稱南陽盆地。南陽是我國南北氣候的分界線，屬典型的季風(fēng)性大陸半濕潤氣候，陽光充足，雨量充沛，四季分明，年平均氣溫14.4～15.7 ℃，年平均降雨量800～ 1 000 mm。南陽河流縱橫，水資源極為豐富，是河南省河網(wǎng)較密集的地區(qū)之一，地表水分屬長江、淮河兩大流域，淮河、丹江、唐白河3大水系。西南部的丹江口水庫為南水北調(diào)中線工程水源地，引水渠通過南陽市區(qū)西部(圖3)。

中心城區(qū)位于南陽盆地中部、漢水支流白河中游，自然環(huán)境優(yōu)良、山水特色鮮明。城區(qū)西北部山崗環(huán)抱，東南部地勢(shì)平坦，白河是南陽的“母親河”，自東向西穿過城區(qū)，十二里河、三里河、梅溪河、溫涼河、邕河等支流由北向南注入白河，溧河等支流由南向北匯入。在白河上游距市區(qū)約40 km處建有鴨河口水庫，可調(diào)蓄洪水、農(nóng)業(yè)灌溉、水利發(fā)電。在其各支流上也建有若干中小型水庫，如蘭營、靳莊水庫，以及羅洼、程溝、石羔和大莊水庫等。河流在南陽市占據(jù)了非常重要的位置，與城市外圍的山體，共同構(gòu)成了南陽市特有的山水格局。

3 背景及構(gòu)建策略

3.1 南陽市河流與開放空間布局的關(guān)系

從廣義上來說，不論是土地還是水域，只要符合開放空間的要求，都是開放空間，河流也是開放空間的一部分。但常說的開放空間一般是城市綠地，或者說綠色開放空間，文章所指的耦合也是河流與綠色開放空間之間的關(guān)系，主要表現(xiàn)在以下2個(gè)方面。

1) 河流沿岸基本都有開放空間分布。由于水的親和力極強(qiáng)，人們對(duì)水有著特別的喜愛，河流兩側(cè)多建有濱河綠地，是城市居民日常散步、游憩最喜愛的地方，許多公園也都建在河流的周邊。開放空間依河流呈帶狀分布，在沒有河流分布的區(qū)域也存在大量的開放空間，但多零星分布，比較分散。在干流區(qū)域，由于具備經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間優(yōu)勢(shì)，開放空間基于河流分布的特征并不如支流明顯。

2) “樹枝型”的布局。濱水空間和開放空間通常呈“樹枝型”的布局，這種“樹枝型”的空間形式對(duì)城市布局有一定的引導(dǎo)作用?！皹渲π汀辈季衷诒Ｗo(hù)沿河形成的綠色廊道的同時(shí)，也保證了河流廊道與周邊開放空間及其他線性廊道的空間銜接。

河流與開放空間的耦合關(guān)系并不明顯，只在白河兩岸形成了不連續(xù)的散點(diǎn)分布的濱河開放空間，并且開放空間存在總量嚴(yán)重不足、規(guī)模較小、布局失衡、景觀特色不突出等問題，整體的生態(tài)格局尚未形成。這就需要在增加綠地的同時(shí)，平衡布局，以山水格局為依托，構(gòu)建南陽市特有的綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。

3.2 河流與開放空間耦合的城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建策略

3.2.1 強(qiáng)化河流的生態(tài)、游憩功能，完善開放空間體系 強(qiáng)化河流的生態(tài)功能，要加強(qiáng)水體的治理以及防護(hù)，避免河流被污染、侵蝕、阻斷，保證河流在縱向上的連續(xù)性、橫向上的聯(lián)系性、豎向上的可滲透性以及時(shí)間尺度上的延續(xù)性。強(qiáng)化河流的游憩功能，要沿河布置濱河帶狀綠地、濱河公園等，增加城市開放空間，使濱河綠地成為為公眾服務(wù)的連續(xù)開放空間，增加綠色開放空間的數(shù)量，以及他們的連接度。

3.2.2 強(qiáng)化河流組織開放空間的作用，形成網(wǎng)絡(luò)化的格局 河流組織作用的強(qiáng)化，通過拓展延伸、連接、開發(fā)、識(shí)別與提升(圖4)，增加與周邊開放空間及其他線性廊道的空間銜接，形成網(wǎng)絡(luò)化的開放空間格局。具體表現(xiàn)在以下4個(gè)方面[7]：1)拓展現(xiàn)有的綠色開放空間，使之與河流相通；2)連接分散、獨(dú)立的開放空間與河流耦合；3)開發(fā)新的連接到河流的開放空間；4)通過規(guī)劃提高現(xiàn)存開放空間質(zhì)量，并強(qiáng)調(diào)其與河流的空間耦合關(guān)系。這樣河流將成為有效組織分散、破碎開放空間的工具。

3.3 南陽市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

根據(jù)南陽市發(fā)展特征(圖5)，城市必將由依河發(fā)展、跨河發(fā)展轉(zhuǎn)為擁河發(fā)展。為了保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境、提升城市環(huán)境質(zhì)量，構(gòu)建河流與開放空間耦合的城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)(圖6)，有必要進(jìn)一步完善南陽市綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、保障南陽市生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

1) “綠崗環(huán)抱”的外圍生態(tài)綠地。南陽中心城區(qū)西北部獨(dú)山、磨山、十八里崗等山崗環(huán)抱，蘭營、靳莊、羅洼水庫分布其中，是城市重要的生態(tài)屏障，對(duì)保障城市生態(tài)安全格局具有重要意義，也是城市傳統(tǒng)山水格局的延續(xù)。同時(shí)，在城區(qū)北部規(guī)劃獨(dú)山風(fēng)景名勝區(qū)，在城區(qū)西部規(guī)劃蘭營水庫郊野公園，其他地區(qū)適當(dāng)布置以風(fēng)景林地為主的生態(tài)綠地，同時(shí)嚴(yán)格控制開發(fā)強(qiáng)度，禁止安排各項(xiàng)污染項(xiàng)目，進(jìn)一步改善城市西北部生態(tài)環(huán)境，加強(qiáng)生態(tài)屏障的作用。

2) “人字形”綠色通廊。沿白河布置帶狀公共綠地、生態(tài)綠地、生產(chǎn)防護(hù)綠地，進(jìn)一步強(qiáng)化白河生態(tài)、游憩功能。作為城市最重要的綠色生態(tài)廊道，連接以及溝通城市內(nèi)外的綠色開空間。在河南組團(tuán)與河?xùn)|片區(qū)之間限制開發(fā)建設(shè)，主要布置生產(chǎn)綠地、生態(tài)綠地，作為聯(lián)系白河與城市外圍的綠色廊道。兩條綠色廊道在城區(qū)內(nèi)部形成“人”字型結(jié)構(gòu)，作為城市與外圍自然環(huán)境溝通的主廊道，同時(shí)有效控制城市組團(tuán)無序蔓延，強(qiáng)化“一河兩城三片區(qū)”的城市空間結(jié)構(gòu)。

3) “六脈貫穿”的濱河綠帶。對(duì)十二里河、三里河、梅溪河、溫涼河、邕河、溧河等貫穿城區(qū)內(nèi)外的白河支流進(jìn)行水體整治，沿河布置濱河綠帶，形成溝通城市內(nèi)外的次級(jí)生態(tài)廊道。在河流轉(zhuǎn)彎處、河流與城市道路交叉處等節(jié)點(diǎn)設(shè)置濱河綠色開敞空間，形成一體的城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，改善居住環(huán)境，豐富城市景觀。

4) “環(huán)帶交織”的沿路綠地。沿光武路、中州東路等快速路，濱河路、白河大道等景觀道路兩側(cè)設(shè)置帶狀公共綠地與防護(hù)綠地，與河流連接成一體，共同形成綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步改善城市面貌、突出生態(tài)園林特色。

5) “綠點(diǎn)均布”的城市公園。結(jié)合現(xiàn)狀用地布局，積極改善現(xiàn)狀綠地，在保證公共綠地總量的基礎(chǔ)上，適當(dāng)均衡布局綜合公園、專類公園、社區(qū)公園等各類公共綠地，方便不同片區(qū)居民的日常使用

綜上所述：結(jié)合南陽市山環(huán)水抱、“樹枝型”的山水格局以及用地布局和道路網(wǎng)骨架，整合現(xiàn)狀用地與零散綠地，構(gòu)建河流與開放空間耦合的綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，有利于完善南陽市綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、保障南陽市生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

3.4 基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析法的結(jié)果分析

在南陽市綠地系統(tǒng)現(xiàn)狀圖與規(guī)劃圖的基礎(chǔ)上，選取區(qū)級(jí)以上公共開放空間作為節(jié)點(diǎn)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析法對(duì)所構(gòu)建的綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)狀進(jìn)行比較分析，結(jié)果見表2。

南陽市開放空間體系在未經(jīng)過規(guī)劃時(shí)，閉合度指數(shù)為負(fù)，說明并未形成封閉的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)連接度指數(shù)及線點(diǎn)率均比較小，證明網(wǎng)絡(luò)的連接程度不夠，網(wǎng)絡(luò)化的結(jié)構(gòu)并未形成。經(jīng)規(guī)劃后，閉合度指數(shù)>0，說明網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開始形成，連接度也增加了1倍多，尤其是線點(diǎn)率有很大的提高，這證明依托河流與開放空間耦合構(gòu)建綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的策略效果明顯，廊道的連接作用得以凸顯。

表2 基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析法的南陽市開放空間體系指標(biāo)

但線點(diǎn)率>1，連接度指數(shù)仍然很低，說明網(wǎng)絡(luò)的閉合程度仍然較低，這與南陽市綠地建設(shè)的底子差有很大關(guān)系，在實(shí)際建設(shè)中，不可能也不能一蹴而就。因此，雖然經(jīng)過規(guī)劃，城市生態(tài)綠地建設(shè)向前邁進(jìn)了一大步，但仍需繼續(xù)逐步的提高與改善。

4 結(jié) 論

城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是開放空間體系發(fā)展的必然趨勢(shì)，其建設(shè)除了依賴于開放空間的數(shù)量和布局，還有他們的連接度。城市的特征決定了絕對(duì)連續(xù)的不可能性，事實(shí)上，唯一可能連續(xù)的廊道是河流。構(gòu)建河流與開放空間耦合的城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)意義深遠(yuǎn)。

在南陽市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過程中，河流充分發(fā)揮了廊道自身的生態(tài)功能以及連接作用，使得河流與開放空間之間充分耦合，為構(gòu)建城市綠地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)做出了有益的嘗試，主要表現(xiàn)在以下方面：1)白河及其支流水體的整治，濱河綠地的增加，強(qiáng)化了河流的生態(tài)、游憩功能，完善了南陽市開放空間體系。2)白河作為城市的生態(tài)廊道與城市外圍的自然生態(tài)系統(tǒng)相連，形成了南陽市的生態(tài)主軸線，提高和改善了城市整體的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。3)白河各支流作為次級(jí)生態(tài)廊道，與道路綠地結(jié)合，連接各類分散的點(diǎn)狀綠地，并在交叉及拐彎處形成新的開放空間，共同形成了城市的網(wǎng)狀開放空間體系，有效地組織了原本分散破碎的開放空間格局。

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(責(zé)任編輯 趙粉俠)

Building of Urban Green-Space Ecological Network Based on Coupling of the Rivers with Open Space

ZOU Quan, HU Yan-fang, TIAN Guo-hang

(College of Forestry, Henan Agricultural University, Zhengzhou Henan 450002, China)

The urban ecological environment has been more and more severely endangered along with the rapid development of urbanization in our country. In order to promote the sustainable development of cities, building the ecological network of urban green-space and maintaining the stability of urban ecosystem have become the focuses of multi-disciplinary research. Rivers are the core space structure of the urban green-space ecological network, the open space is the foundation of the green-space ecological network,and research on the relationship between the rivers and open space would be of great significance for the construction of urban green-space ecological network. Taking Nanyang City as an example, the building approach of urban green-space ecological network coupling the rivers with open space was put forward based on the coupling relationship between the rivers and open space and by integrating the analyses on the connotation, function mechanism and the evaluation index of urban green-space ecological network.

urban green-space ecological network; river; open space; coupling

2013-10-21

國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2006BAJ10B05)資助；鄭州市科技領(lǐng)軍人物科研計(jì)劃(096SYJH32108)項(xiàng)目資助。

田國行(1964—)，男，博士，教授。研究方向：森林公園規(guī)劃與城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃。Email：tgh-6408@163.com。

10.3969/j.issn.2095-1914.2014.02.016

S731.2

A

2095-1914(2014)02-0084-05

第1作者：鄒泉(1990—)，女，碩士生。研究方向：城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)。Email：823062972@qq.com。