高校校園景觀生態(tài)格局研究
——以華東理工大學(xué)徐匯校區(qū)為例

劉惠倩，王計(jì)平

(華東理工大學(xué) 藝術(shù)設(shè)計(jì)與傳媒學(xué)院，上海 200237)

高校校園景觀生態(tài)格局研究
——以華東理工大學(xué)徐匯校區(qū)為例

劉惠倩，王計(jì)平

(華東理工大學(xué) 藝術(shù)設(shè)計(jì)與傳媒學(xué)院，上海 200237)

采用Fragstats 3.3，結(jié)合MapGIS提取綠地斑塊獲得華東理工大學(xué)徐匯校區(qū)景觀層面的景觀指數(shù)，運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)知識(shí)對(duì)其多樣性指數(shù)、景觀均勻度指數(shù)、景觀形狀指數(shù)、斑塊破碎化指數(shù)進(jìn)行了運(yùn)算。分析總結(jié)校園整體環(huán)境，指出了其景觀生態(tài)格局存在的問題，包括景觀豐富程度較低，景觀分布格局不合理，院校特色不夠明顯。提出了可適當(dāng)增加綠地斑塊的植物種類，加強(qiáng)宿舍區(qū)綠化；轉(zhuǎn)變功能分區(qū)布局，設(shè)置多樣性的交往空間；增加人文景觀布置，結(jié)合工科院校背景布置景觀的建議。

景觀生態(tài)格局；景觀指數(shù)：高校校園：華東理工大學(xué)

1 引言

景觀格局是各種生態(tài)過程在不同尺度上作用的結(jié)果，景觀格局決定景觀功能，景觀的空間分布不同，尤其是障礙、通道和高異質(zhì)性區(qū)域的組合在很大程度上決定著物質(zhì)和能量在景觀中的流動(dòng)，研究景觀格局對(duì)有效管理景觀和改善生態(tài)功能具有重要意義。

大學(xué)校園作為一個(gè)集科研、學(xué)習(xí)、生活、社交與商業(yè)為一體的場(chǎng)所，不僅承擔(dān)著教書育人的基本任務(wù)，也是將知識(shí)轉(zhuǎn)化為社會(huì)生產(chǎn)力的重要環(huán)節(jié)。面對(duì)多功能需求，并且日益增多的學(xué)生數(shù)量，如何正確處理好人地關(guān)系成為高校校園環(huán)境必須面對(duì)的挑戰(zhàn)。同時(shí)，營(yíng)造出好的校園生態(tài)景觀，也會(huì)對(duì)學(xué)生的健康發(fā)展、心智健全起到推動(dòng)作用，成為連接校園與社會(huì)的一座橋梁。

通過運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)的原理，結(jié)合華東理工大學(xué)徐匯校區(qū)景觀建設(shè)實(shí)例，通過定性與定量的分析，對(duì)校園景觀特點(diǎn)進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，并在現(xiàn)有景觀生態(tài)格局問題的基礎(chǔ)上，提出合理的優(yōu)化對(duì)策，從而實(shí)現(xiàn)其景觀格局的改善，向開放化、人性化、生態(tài)化、人文化的方向不斷發(fā)展[1]，以此來滿足師生的工作學(xué)習(xí)生活需求。

2 研究方法

2.1 研究區(qū)概況

華東理工大學(xué)徐匯校區(qū)位于上海市徐匯區(qū)，于1953年8月開始建設(shè)，總占地57.8 hm2，各類建筑面積近41.3524萬m2，其中教室5.6614萬m2、實(shí)驗(yàn)室11.8519萬m2、學(xué)生宿舍21幢11.7131萬m2，可容納學(xué)生15000人[2]?？傮w地勢(shì)平穩(wěn)，校區(qū)中央大草坪至今已存在60多年，校園內(nèi)綠化面積較小，喬木等種植較多，遮陰效果較好，但其他景觀類型較為散亂。

2.2 數(shù)據(jù)來源及處理

利用華東理工大學(xué)徐匯校區(qū)平面圖，結(jié)合實(shí)地調(diào)研，通過MapGIS提取綠地斑塊后，在遙感技術(shù)和Fragstats 3.3軟件的支持下，計(jì)算得出華東理工大學(xué)徐匯校區(qū)景觀層面的景觀指數(shù)，用于定量分析華東理工大學(xué)徐匯校區(qū)景觀生態(tài)格局現(xiàn)狀。

3 校園景觀指標(biāo)的選取和評(píng)價(jià)

景觀指數(shù)是景觀格局信息的重要載體，能夠有效地反映景觀某些方面的屬性[3]。筆者主要從景觀層次和斑塊層次兩方面進(jìn)行探討[4]。斑塊層次類型的指數(shù)主要是通過斑塊分維數(shù)和景觀形狀指數(shù)，反映斑塊的破碎化程度和景觀空間的異質(zhì)性程度[5]。在生態(tài)學(xué)中主要是通過斑塊的數(shù)目、周長(zhǎng)或面積等來獲得景觀指數(shù)，以此來分析空間景觀格局的特征[6]。

3.1 景觀指標(biāo)的選取

校園用地可分為綠化用地、建筑用地、體育用地、廊道和其它用地五種，綠化用地包括校內(nèi)喬木、草坪、小花園、景觀綠地，水面綠化以及景觀建筑小品等；建筑用地是校內(nèi)的各種建筑的用地，包括教學(xué)樓、宿舍樓、行政辦公樓以及實(shí)驗(yàn)樓；體育用地是各種體育設(shè)施用地，包括室內(nèi)游泳館以及室外籃球場(chǎng)等；廊道是校園內(nèi)的各種道路和河流，包括主次干道以及花園中的景觀道路；其它用地包括停車場(chǎng)、空地等。數(shù)據(jù)的獲取主要通過GIS對(duì)影像處理后獲得校園各屬性數(shù)據(jù)，利用Getscreen軟件從GoogleEarth上截取華東理工大學(xué)徐匯校區(qū)的遙感影像圖(圖1)，分辨率為0.61 m，在Map GIS中對(duì)遙感影像圖解譯判讀分析，結(jié)合實(shí)地調(diào)查，建立解譯標(biāo)志，對(duì)圖形進(jìn)行校正，進(jìn)而用景觀指標(biāo)計(jì)算軟件FragStats計(jì)算出各景觀指數(shù)的數(shù)據(jù)。采用多樣性指數(shù)、景觀均勻度指數(shù)、斑塊面積分布指數(shù)、景觀形狀指數(shù)、斑塊破碎化指數(shù)、斑塊分維數(shù)來對(duì)校園的景觀生態(tài)指數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

3.2 景觀指標(biāo)的評(píng)價(jià)

利用 Getscreen 軟件從 Google Earth 上截取華東理工大學(xué)徐匯校區(qū)遙感影像圖。用 GPS 到校區(qū)實(shí)地調(diào)研測(cè)量，獲取控制點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)。在校區(qū)取了5個(gè)控制點(diǎn)，均包含最東南西北側(cè)的邊界點(diǎn)，使各個(gè)控制均勻分布地圖上，且達(dá)到離散性最大。利用獲取的坐標(biāo)參數(shù)對(duì)遙感影像進(jìn)行校正配準(zhǔn)，輸入每個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，來進(jìn)行坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。對(duì)已配準(zhǔn)的圖像進(jìn)行數(shù)字化(圖2)，得出校區(qū)的屬性數(shù)據(jù)，進(jìn)而用景觀指標(biāo)計(jì)算軟件 Frag Stats 計(jì)算出各景觀指數(shù)的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為 PDF格式，利用 Excel 打開。利用上述公式計(jì)算出多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、最大斑塊指數(shù)、景觀形狀指數(shù)、斑塊破碎化指數(shù)、斑塊分維數(shù)(表1)。

3.2.1 景觀層次的分析

(1)景觀多樣性。景觀類型包括綠化用地、建筑用地、體育用地、廊道和其他用地五種，景觀多樣性指數(shù)越大，越能反映出高校內(nèi)各類景觀要素類型的豐富程度，組合的特征越是復(fù)雜多樣，其包含的信息量也就越大。華東理工徐匯校區(qū)由于建造時(shí)間較早且占地較小，景觀復(fù)雜程度較低，各用地之間的組合模式也較為簡(jiǎn)單。因此，校區(qū)內(nèi)景觀多樣性指數(shù)偏低。

(2)景觀均勻度指數(shù)。景觀均勻度指數(shù)越大，表明校區(qū)內(nèi)各景觀類型分布越均勻，師生在校區(qū)內(nèi)工作學(xué)習(xí)與生活就越方便。華東理工徐匯校區(qū)以中央大草坪為中心布置各個(gè)功能區(qū)域，大部分教學(xué)樓和實(shí)驗(yàn)樓分布在

校區(qū)南側(cè)；宿舍樓位于校園最北側(cè)；其他體育設(shè)施用地分散在宿舍樓之間，宿舍區(qū)東西兩側(cè)均有籃球場(chǎng)，面積最大的田徑場(chǎng)位于整個(gè)校區(qū)西部；食堂數(shù)量較多，較均勻分布在校園宿舍區(qū)及教學(xué)區(qū)。校區(qū)內(nèi)教學(xué)樓與宿舍樓雖排布集中，但兩者距離較遠(yuǎn)，給學(xué)生上課帶來不便。中央大草坪雖已存在60多年，但仍圍有護(hù)欄，不可親近，更多的只起到了美觀的作用，缺乏實(shí)際景觀功能。其他配套建筑分布較為均勻，體現(xiàn)了老校區(qū)人性化的景觀類型分布，且道路兩旁綠樹繁茂，具有很好的遮陰效果。

(3)最大斑塊指標(biāo)。最大斑塊指標(biāo)顯示的是最大斑塊對(duì)整個(gè)景觀的影響程度。華東理工大學(xué)徐匯校區(qū)內(nèi)最大斑塊為廊道，道路作為連接校區(qū)內(nèi)各個(gè)景觀元素的通道，是影響整個(gè)校區(qū)內(nèi)景觀指標(biāo)的重要因素。華理徐匯校區(qū)內(nèi)道路多橫平豎直，盡管校區(qū)內(nèi)有一條自西南角流向東北角的河流，但仍然做到了道路的連貫性，并且在南門以及東門有兩條大軸線道路，指示性也較強(qiáng)，很好地為師生們提供了一個(gè)方便的道路網(wǎng)絡(luò)，將高校校園內(nèi)的各個(gè)不同斑塊巧妙地融為了一體。

(4)景觀形狀指數(shù)。景觀形狀指數(shù)是以正方形為參照指數(shù)，斑塊的形狀越是復(fù)雜，則指數(shù)越高。華理徐匯校區(qū)由于西側(cè)邊界是斜的，導(dǎo)致斑塊形狀靠近西側(cè)部分比較偏離正方形。但是大部分的斑塊仍然是以規(guī)則的長(zhǎng)方形為基礎(chǔ)，包括建筑、景觀大草坪等景觀要素都是規(guī)則的長(zhǎng)方形。校區(qū)西部及東側(cè)均有分布私密性較好、綠樹繁茂、斑塊形狀不規(guī)則的小花園，營(yíng)造出了曲徑通幽的景觀體驗(yàn)，給師生提供了一處良好的休憩環(huán)境。

(5)斑塊破碎化指數(shù)。斑塊破碎化指數(shù)能夠反映景觀的破碎化程度，破碎化指數(shù)取值為0～1，0表示景觀完全整合，1表示完全破碎[7]。華東理工校內(nèi)斑塊破碎化指數(shù)較低，教學(xué)樓與宿舍樓較為集中排布在校園南北側(cè)，景觀各功能要素排布較為有條理，較好的體現(xiàn)了校區(qū)內(nèi)的功能分區(qū)。但是，功能分區(qū)的教條化也導(dǎo)致師生生活上的不方便，因此可適當(dāng)調(diào)整景觀斑塊的布置方法，使有些功能建筑能穿插在各個(gè)斑塊之間，如食堂、體育場(chǎng)地等，以此來滿足校區(qū)內(nèi)的生活需求。

3.2.2 斑塊層次的分析

通過Fragstats 3.3處理后獲得各個(gè)斑塊層次的基本數(shù)據(jù)，利用公式計(jì)算出斑塊分維數(shù)和斑塊形狀指數(shù)(表 2)。

表2 華東理工大學(xué)徐匯校區(qū)不同景觀類型的斑塊分維數(shù)和斑塊形狀指數(shù)

綠化用地建筑用地體育用地廊道其他用地斑塊分維數(shù)1.4901.2921.1311.3421.154斑塊形狀指數(shù)8.5336.1721.1827.4133.574

(1)斑塊分維數(shù)分析。斑塊分維數(shù)反映一定觀測(cè)尺度上斑塊類型的復(fù)雜程度、受干擾的程度等，其理論值范圍是1～2[8]。越接近1，表明斑塊的自相似性越強(qiáng)，斑塊形狀越有規(guī)律，斑塊的幾何形狀也越簡(jiǎn)單，表明受干擾的程度就越大。從五種不同景觀類型的斑塊分維數(shù)來看，綠化用地?cái)?shù)值最高，因?yàn)榫G化景觀作為校園內(nèi)美化環(huán)境，營(yíng)造休憩空間的主要景觀類型，斑塊形狀不能過于統(tǒng)一。華理校區(qū)內(nèi)的各個(gè)綠化景觀節(jié)點(diǎn)也有不同的形狀，如弧形、多邊形、圓形等，來滿足不同使用群體的需求，營(yíng)造私密、半私密、開放的景觀空間。其次是廊道，由于道路有直有曲，自相似性較弱，所以數(shù)值相對(duì)于較大。但是華理徐匯校區(qū)中大部分道路都橫平豎直，只有小部分園路是不規(guī)則弧形設(shè)計(jì)，因此整體廊道的分維數(shù)沒有超過綠化景觀用地?cái)?shù)值。剩余的建筑用地、體育用地和其他用地，由于這些場(chǎng)地都比較規(guī)則，接近正方形，所以數(shù)值都趨于1。建筑用地中，盡管也有不規(guī)則形狀，但是宿舍樓相似性較高，因此數(shù)值也都趨于1。

(2)斑塊形狀指數(shù)分析。斑塊形狀指數(shù)是通過計(jì)算景觀中某一斑塊形狀與相同面積的正方形之間的偏離程度來測(cè)量斑塊形狀的復(fù)雜程度[7]。如表2所示，綠化用地形狀指數(shù)最高，然后是廊道、建筑用地、其他用地和體育用地，與斑塊分維數(shù)的排列是一致的。綠化用地斑塊形狀指數(shù)最大，表明綠化用地斑塊形狀偏離程度最高，有不同種形狀的設(shè)計(jì)來柔化校園景觀邊界。體育用地?cái)?shù)值最小，說明校園內(nèi)體育用地，如籃球場(chǎng)、足球場(chǎng)、游泳池形狀最為規(guī)則，基本為長(zhǎng)方形。

4 問題與建議

4.1 現(xiàn)存主要問題

華東理工大學(xué)徐匯校區(qū)總體校園環(huán)境宜人。道路可達(dá)性較高，將整個(gè)校園很好地融合在了一起，道路兩旁的樹木茂盛，起到了很好的遮陰效果。景觀各功能要素排布較為有條理，較好的體現(xiàn)了校區(qū)內(nèi)的功能分區(qū)。景觀生態(tài)格局現(xiàn)存的主要問題：

4.1.1 景觀豐富程度較低

校區(qū)內(nèi)景觀多樣性較差，由于建校時(shí)間較早，各類景觀要素組合模式也較為單一簡(jiǎn)單，美觀度也不高。喬木是綠化用地中主要植物類型，缺乏開花灌木花卉等景觀植物，進(jìn)而導(dǎo)致景觀的季節(jié)性和季節(jié)效果不高。并且水景部分設(shè)計(jì)較弱，夏天河流附近還會(huì)發(fā)出惡臭氣味，影響校園整體環(huán)境和美感。

4.1.2 景觀分布格局不合理

校園內(nèi)南北部分用中央大草坪隔開，導(dǎo)致生活區(qū)與教學(xué)區(qū)分割。校園布局中的斑塊、廊道、基質(zhì)分布不夠合理，建筑周圍景觀的設(shè)計(jì)較為薄弱，建筑與景觀沒有很好的融合在一起。主要景觀區(qū)在中央的大草坪，但是由于日常維護(hù)，中央大草坪除了觀賞作用外，缺乏實(shí)際的功能。體現(xiàn)不了校園景觀生態(tài)綠色的特點(diǎn)。

4.1.3 校園景觀特色不夠明顯

高校校區(qū)由于景觀規(guī)劃的千篇一律，缺少了符合校園特色的人文景觀。華理徐匯校區(qū)內(nèi)景觀形狀指數(shù)偏低，大部分景觀都以長(zhǎng)方形為基礎(chǔ)，缺少校園特色。景觀小品、建筑小品等設(shè)施也沒有工科院校特色，缺乏獨(dú)特性。

4.2 建議

4.2.1 豐富植物景觀類型

校區(qū)內(nèi)可適當(dāng)增加綠地斑塊的植物種類，增加開花植物和花卉植物，合理設(shè)計(jì)花帶、花壇，提升校園內(nèi)季節(jié)性效果。如春季種植紅色或黃色的三色堇，給人春意盎然的激動(dòng)喜悅之感；夏季種植藍(lán)色矮牽牛，使人平靜，減少高溫帶來的煩躁感；秋季種植黃色金鐘花；冬季種植南天竹，其果實(shí)的紅色在寒冷的冬天給師生們帶來一絲暖意。豐富的花色可增加校園的視覺效果，同時(shí)也可以通過垂直綠化來加強(qiáng)宿舍區(qū)綠化，豐富綠化不同手法，形成獨(dú)特的校園景觀。并且注重河流及兩旁的綠化景觀設(shè)計(jì)，注意維護(hù)，避免夏季河流發(fā)臭現(xiàn)象。

4.2.2 設(shè)置多樣性交往活動(dòng)空間

校區(qū)內(nèi)由于教學(xué)區(qū)與生活區(qū)相隔較遠(yuǎn)，中央隔著一大片草坪，學(xué)生往返于教學(xué)區(qū)和宿舍區(qū)需要花費(fèi)較多的時(shí)間，給學(xué)生的學(xué)習(xí)和日常生活帶來不便。活動(dòng)場(chǎng)地也布置于宿舍區(qū)附近。為便于學(xué)生課間能就近活動(dòng)，可在教學(xué)區(qū)內(nèi)的空地上開拓一些小型的活動(dòng)場(chǎng)地，設(shè)置多樣性交往活動(dòng)空間，如羽毛球、乒乓球、單雙杠等輕松不激烈的活動(dòng)場(chǎng)地和交往空間，不會(huì)影響學(xué)生正常的生活和休息，也可以作為室外活動(dòng)空間給校園帶來生機(jī)。也可以結(jié)合綠化、硬質(zhì)鋪地穿插布置，這樣可大大提高學(xué)生對(duì)體育場(chǎng)地的利用率，豐富學(xué)生活動(dòng)空間，更好的組織起校園布局中的斑塊、廊道和基質(zhì)。

4.2.3 增加特色景觀布置

校園的特色在于學(xué)生的活力與校園獨(dú)特的環(huán)境背景，校園內(nèi)景觀格局可充分發(fā)揮學(xué)生的優(yōu)勢(shì)，自我營(yíng)造校園景觀環(huán)境。在遵循以人為本、可持續(xù)發(fā)展等原則的基礎(chǔ)上，由學(xué)生親手打造符合校園風(fēng)貌、適合學(xué)生活動(dòng)交流的小花園或是活動(dòng)場(chǎng)所。從而形成獨(dú)具特色的校園環(huán)境與氛圍，增強(qiáng)校園凝聚力與人地間的情感。

5 結(jié)語

高校作為培養(yǎng)社會(huì)人才、創(chuàng)新社會(huì)發(fā)展動(dòng)力的重要平臺(tái)，其生態(tài)景觀格局布置的合理性是非常重要的。一個(gè)好的學(xué)習(xí)生活環(huán)境，會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)科研起到促進(jìn)作用。如今高校的擴(kuò)建和老校區(qū)的改造，都面臨著解決原先生態(tài)景觀格局不合理的問題，必須在充分調(diào)研實(shí)際情況之后，做出分析比較，在滿足校園內(nèi)師生需求的前提下，發(fā)揮景觀生態(tài)學(xué)理論知識(shí)，打造宜人生態(tài)綠色的校園環(huán)境。

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Study on the Landscape Ecological Pattern of the University Campus——A Case Study of East China University of Science and Technology(Xuhui Campus)

Liu Huiqian, Wang Jiping

(SchoolofArt,DesignandMedia,EastChinaUniversityofScienceandTechnology,Shanghai, 200237,China)

Using Fragstats 3.3 and MapGIS,we extracted green patches,from which wegot landscape index of East China University of Science and Technology (Xuhui Campus) on the landscape level.And we used the landscape ecology knowledge to get its diversity index, landscape evenness index and landscape shape index, patch fragmentation index for further operation. By analyzing characteristics of landscape ecological pattern, we summarized the integrated environment of the campus and pointed out that the existing problems of the landscape ecological pattern, includingthe inferior rich degree of landscape, the unreasonable landscape distribution patternandunconspicuousschool characteristics. Thus we put forward some suggestions including increasing the green patches of appropriate plant species; strengthening the dorm shift function partition layout and setting up the diversity of communication space; adding humanistic landscape layout combined with the engineering colleges' backgroundlandscape style.

landscape ecological pattern；landscape index；the university campus；East China University of Science and Technology

2016-07-11

華東理工大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目(編號(hào)：20140403)

劉惠倩(1995—)，女，華東理工大學(xué)學(xué)生。

TU986

A

1674-9944(2016)17-0007-04