基于景觀格局的高等院校新老校區(qū)土地利用對比
——以福建師范大學(xué)為例

文/福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院 楊辰叢海

0 引言

景觀格局是自然或人為作用形成的由一系列排列、尺度上不同的景觀要素，在一定空間內(nèi)由物理、生物、社會各因子相互作用的結(jié)果[1]。校園是人才培養(yǎng)與科學(xué)研究的重要場所，其功能區(qū)景觀格局配置是否合理，與學(xué)生生活的舒適度、教學(xué)科研的效率息息相關(guān)。對比高校新老校區(qū)景觀格局，可明晰校園景觀規(guī)劃的發(fā)展方向，為改造校園景觀格局提供數(shù)據(jù)支持[2]。

針對校園景觀布局與配置，學(xué)界已有較豐富的研究成果。學(xué)者們運用景觀指數(shù)分析方法，對沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、華中師范大學(xué)和安徽大學(xué)等學(xué)校進行定量化分析[3-6]。BARDEKJIAN A等從校園旅行角度出發(fā)，探討學(xué)生對校園水池、林地及花園等景觀的直觀感受?？v觀已有文獻，多集中于分析單一校園景觀或不同高校景觀對比，極少研究高等院校新老校區(qū)景觀格局的差異性對比。

研究以福建師范大學(xué)倉山校區(qū)（不包括華南女子學(xué)院舊址部分）與旗山校區(qū)為研究對象，利用景觀生態(tài)學(xué)中空間異質(zhì)性及景觀破碎度分析原理，結(jié)合相關(guān)景觀格局指數(shù)計算，定量化對比描述其新老校區(qū)景觀格局特征，以期闡釋新老校區(qū)景觀格局的異質(zhì)性特征，為今后校園景觀格局優(yōu)化提出合理化建議。

1 研究區(qū)域概況與研究方法

1.1 概況

福建師范大學(xué)倉山校區(qū)位于福建省福州市倉山區(qū)，地處福州市區(qū)中心地帶，占地面積約0.48km2。旗山校區(qū)位于閩侯市上街鎮(zhèn)，總占地面積約1.86km2。兩校區(qū)直線距離約9.06km。倉山校區(qū)為老校區(qū)，從師大創(chuàng)學(xué)開始承擔(dān)主要教學(xué)職能，新校區(qū)完工后本科生培養(yǎng)職能轉(zhuǎn)移，如今仍是部分學(xué)院研究生培養(yǎng)的主要場所。旗山校區(qū)為新校區(qū)，始建于2004年，主要職能為培養(yǎng)本科生。

1.2 數(shù)據(jù)來源

主要數(shù)據(jù)來源包括從谷歌地球下載倉山校區(qū)及旗山校區(qū)高分辨率衛(wèi)星遙感影像（分辨率0.27m），在福建師范大學(xué)官方網(wǎng)站獲取福建師范大學(xué)旗山校區(qū)總平面圖及師范大學(xué)用地規(guī)劃圖（長安山地區(qū)）。

1.3 技術(shù)路線與研究方法

將下載的谷歌衛(wèi)星影像導(dǎo)入ENVI后進行裁剪與校正，利用ENVI的感興趣區(qū)（ROI）功能，通過目視手動解譯，調(diào)閱相關(guān)工程文件，并結(jié)合實地考察調(diào)研，以劃定不同ROI區(qū)生成不同的用地地塊。完成后導(dǎo)出矢量文件，將其導(dǎo)入GIS，并進行柵格化處理。將柵格化后的TIF格式文件導(dǎo)入Fragstats，選取指數(shù)進行定量化計算。

依照由國土資源部組織修訂的GB/T 21010-2017《土地利用現(xiàn)狀分類》，并結(jié)合研究區(qū)用地特點，按照該區(qū)土地利用總體情況，將其土地利用類型分為建筑鋪裝用地、道路設(shè)施、綠化用地、水體景觀、裸地與在建建筑用地，具體分類說明如表1所示。

表1 高校景觀格局分類體系

在Fragstats軟件中選取類型（class）及景觀（landscape）兩級景觀指數(shù)。

類型指數(shù)上使用斑塊類型總面積（CA）、斑塊所占景觀面積比例（PLAND）、最大斑塊所占景觀面積比例（LPI）以反映某一地類總體優(yōu)勢度特征，使用斑塊密度（PD）、斑塊分裂指數(shù)（DIVISON）以衡量某類斑塊破碎度與分離度特征。

斑塊優(yōu)勢度描述總體景觀格局受某一主導(dǎo)景觀類型控制程度的大小[8]，通過分析某類型斑塊在景觀中所占面積的大小，體現(xiàn)某類斑塊在總體景觀中是否處于主導(dǎo)地位；景觀面積表示某景觀類型面積的總和，可從絕對數(shù)量上對比兩種地物優(yōu)勢度差異；斑塊破碎度與分離度反映景觀在一定空間內(nèi)分離程度的大小，表征景觀因被分割而破碎的程度，能較好地反映景觀空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性[9]。DIVISION指數(shù)描述斑塊的聚集程度，值越高則斑塊聚集程度越高，分離度越低，破碎化程度越低；PD指數(shù)與斑塊分裂度呈正相關(guān)關(guān)系，值越高則斑塊越破碎[10]。

景觀指數(shù)上，選取香農(nóng)多樣性指數(shù)（SHDI）、香農(nóng)均勻度指數(shù)（SHEI）、聚集度指數(shù)（AI）、斑塊多度密度（PRD）、景觀豐度（PD）以反映其整體景觀特征。具體生態(tài)含義如表2所示。

表2 景觀（landscape）級別下所選指數(shù)與說明

2 結(jié)果與成因分析

2.1 斑塊類型（class）級指數(shù)對比

2.1.1 斑塊面積及優(yōu)勢度特征比較

經(jīng)數(shù)據(jù)處理，獲得倉山和旗山具體景觀格局分布圖，將柵格文件導(dǎo)入Fragstats進行計算，所得結(jié)果如表3所示。

表3 斑塊類型（class）級指數(shù)下兩校區(qū)相關(guān)斑塊特征比較

對比倉山校區(qū)和旗山校區(qū)，斑塊總面積（CA）上，旗山校區(qū)在綠化用地、建筑鋪裝用地、道路設(shè)施、裸地與在建建筑用地和水體景觀上均具有顯著優(yōu)勢，分別高于倉山校區(qū)54.974，44.225，18.662，7.711，5.066hm2，總斑塊面積為倉山校區(qū)的4.27倍，基本吻合兩校區(qū)占地面積的差距。綠化用地上兩者數(shù)值差異最大，旗山總綠化面積約為倉山的4.14倍。倉山校區(qū)出現(xiàn)較特殊的“裸地與在建建筑用地”用地類型缺失現(xiàn)象，即倉山校區(qū)土地利用率接近100%。

斑塊占景觀面積比例（PLAND）上，倉山校區(qū)綠化用地、道路設(shè)施與建筑鋪裝用地三類地物總斑塊面積占全部景觀面積比分別為43.768%、41.073%及15.117%，旗山校區(qū)為42.476%，35.543%及14.480%，旗山校區(qū)均略低于倉山校區(qū)，即旗山校區(qū)這三類地物在景觀格局中整體優(yōu)勢度略低于倉山，在建筑鋪裝用地方面優(yōu)勢度差距最為明顯，倉山校區(qū)建筑鋪裝用地所占百分比高于旗山校區(qū)5.52%。旗山校區(qū)扣除以上三類地物所占用地面積百分比后剩余的百分比則轉(zhuǎn)移至水體景觀及裸地與在建建筑用地兩大地類，倉山除極少量校園中噴泉的水體景觀外，這兩大地類幾乎缺失。

對比LPI指數(shù)，綠化用地地類最大斑塊占總景觀面積百分比倉山為19.114%，旗山為5.335%，倉山顯著高于旗山。建筑鋪裝用地倉山為6.35%，旗山為2.56%；道路設(shè)施倉山為15.117%，旗山為14.480%；水體景觀倉山為0.041%，旗山為1.454%。除缺失的裸地與在建建筑用地外，綠化用地及建筑鋪裝用地兩大主要優(yōu)勢地物L(fēng)PI指數(shù)倉山略高于旗山，其對應(yīng)地物中的最大斑塊優(yōu)勢度均略高于旗山，而在分布較稀少的水體景觀中則是旗山高于倉山。

2.1.2 斑塊破碎度與分離度特征比較

對比兩校區(qū)數(shù)據(jù)，除倉山校區(qū)僅有1處音樂噴泉水體景觀外，旗山校區(qū)斑塊破碎度均小于倉山，其中在綠化用地及建筑鋪裝用地上最為明顯。分析斑塊密度（PD）指數(shù)，倉山校區(qū)綠化用地為227.868，建筑鋪裝用地為157.754；旗山校區(qū)綠化用地為181.152，建筑鋪裝用地75.626，倉山校區(qū)均顯著高于旗山校區(qū)，即倉山校區(qū)這兩類地物分布更加破碎。DIVISION指數(shù)方面，倉山綠化用地為0.960；建筑鋪裝用地為0.991；旗山校區(qū)綠化用地為0.994，建筑鋪裝用地0.997；均為旗山高于倉山，反映旗山對應(yīng)用地類型的斑塊聚集度均強于倉山；另外在剩余的道路、裸地、水體三種地類中，除倉山水體景觀僅有1處，裸地與在建建筑用地缺失等特殊情況外，總體上旗山的景觀破碎度較倉山均較小。

2.2 新老校區(qū)景觀級指數(shù)對比

分析所得數(shù)據(jù)，倉山香農(nóng)多樣性指數(shù)（SHDI）為1.582，旗山為1.807，旗山明顯高于倉山，旗山景觀多樣性較倉山更優(yōu)，即旗山的用地類型及景觀特征更加多樣化。對比兩校區(qū)聚集度指數(shù)（AI），倉山為96.424，旗山為98.966，旗山略高于倉山，旗山斑塊聚集度更高，分散性較差，與DIVISION指數(shù)分析結(jié)果吻合。對比香農(nóng)均勻性指數(shù)（SHEI），兩校區(qū)總體差異不大，旗山略高，為0.784，倉山為0.720，表示其用地格局與結(jié)構(gòu)更加均勻。斑塊多度密度（PRD）方面，倉山為22.535，旗山為5.862，景觀豐度（PD）方面，倉山為438.189，旗山為293.125，均為倉山高于旗山，PD指數(shù)與PRD指數(shù)結(jié)果顯示在一定單位面積內(nèi)倉山所出現(xiàn)的地物更加多樣，即在相同空間內(nèi)倉山出現(xiàn)的地物類型更多。

2.3 新老校區(qū)景觀格局差異成因分析

2.3.1 有限用地空間下的適時之舉

兩大校區(qū)景觀特征不同根本上是源于其所處位置及區(qū)位條件的不同。倉山校區(qū)位于福州市中心地帶的倉山區(qū)，為高人口密度區(qū)，用地成本較高，可利用土地少等多個因素限制了其校園面積的擴大。為適應(yīng)用地面積有限的客觀條件，盡可能在有限的用地空間發(fā)揮高校的基本職能，擴大建筑鋪裝物的用地面積以容納盡可能多的人口及教學(xué)設(shè)施；倉山校區(qū)缺失裸地與在建建筑用地的原因是其經(jīng)歷近百年發(fā)展，用地規(guī)劃及景觀格局已基本定型，很難再次出現(xiàn)較大幅度改變、進而產(chǎn)生大面積在建建筑且當(dāng)新需求產(chǎn)生時，原有的未建設(shè)裸地很快被利用，較難出現(xiàn)土地閑置的現(xiàn)象。

旗山校區(qū)位于福州市郊區(qū)的閩侯縣上街鎮(zhèn)，為福州市新開發(fā)城區(qū)，開發(fā)歷史較短，規(guī)劃用地面積相對富裕，人口密度較小，土地利用成本相對較低，景觀格局處于不穩(wěn)定與變化的過程中，有較富余的可開發(fā)用地以布置其他景觀。

因此倉山校區(qū)總體面積偏小，各景觀斑塊絕對面積均小于旗山校區(qū)，且建筑鋪裝用地所占總用地面積百分比更高，缺失“裸地與在建建筑用地”這類地類；旗山校區(qū)整體用地面積更大且利用類型更加均勻化。

2.3.2 開發(fā)歷史背景不同下的差異

倉山校區(qū)的歷史可追溯至民國時期，旗山校區(qū)始建于21世紀(jì)初?，F(xiàn)有研究表明，建筑斑塊與綠地斑塊往往是占有絕大部分校園面積的優(yōu)勢斑塊，新校區(qū)用地面積富裕，后備用地豐富，斑塊破碎度低且整體格局更均勻，優(yōu)勢地類優(yōu)勢度低；老校區(qū)用地相對緊張，斑塊破碎度高且聚集度較新校區(qū)更高。但筆者認(rèn)為，新校區(qū)除上述特征外，還具有功能分區(qū)相對清晰，建筑鋪裝用地占比相對較小，變動的可能性與幅度相對較大的特點。通過對老校區(qū)聚集度（AI）計算得出老校區(qū)景觀聚集度較新校區(qū)可能更低，與現(xiàn)有研究結(jié)論相悖，其原因是倉山校區(qū)在長期發(fā)展歷程中更有可能因出現(xiàn)新的用地需要而發(fā)生用地變化，從而打亂原有較規(guī)則的用地分布，為適應(yīng)教學(xué)發(fā)展而出現(xiàn)的新建筑有可能建造于原有的綠化用地上，造成景觀切割與聚集度下降。旗山校區(qū)在建造初期有明確專業(yè)的規(guī)劃綱要以指導(dǎo)建造，各功能區(qū)劃分明確，同一類型景觀易在相同區(qū)域聚集而不被切割，從而形成較規(guī)則整齊的景觀格局。

3 結(jié)語

倉山校區(qū)景觀格局呈現(xiàn)相對擁擠、各種地物較混雜、功能分區(qū)不明確且破碎度高的特征，綠化與建筑鋪裝用地的優(yōu)勢地物斑塊主導(dǎo)性較強，不同功能區(qū)在一定區(qū)域相對混雜。旗山校區(qū)景觀格局具有面積大、規(guī)則化、整體化、功能分區(qū)明確與相對均勻的特點，優(yōu)勢地物斑塊的主導(dǎo)性相對較弱，各功能區(qū)分區(qū)相對明確，界線清楚。倉山校區(qū)景觀的擁擠與混雜，其本質(zhì)是有限的土地資源與不斷發(fā)展的高校教育需求的矛盾在景觀格局中的外現(xiàn)。針對其擁擠與局促，在今后用地優(yōu)化上，應(yīng)注重各區(qū)域功能的區(qū)劃，明確各功能分區(qū)的職能。