生態(tài)廊道的設(shè)計(jì)理念及其功能實(shí)現(xiàn)

曾曉琳

（西華師范大學(xué)后勤處，四川南充 637000）

生態(tài)廊道是指在生態(tài)環(huán)境中呈線性或帶狀布局、能夠溝通連接空間分布上較為孤立和分散的生態(tài)景觀單元的景觀生態(tài)系統(tǒng)空間類型[1]，是整體構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)及增加系統(tǒng)內(nèi)廊道和生態(tài)斑塊關(guān)聯(lián)性的景觀設(shè)計(jì)方法。其概念的提出，對(duì)于解決景觀破碎化加劇、物種數(shù)量不斷減少等生態(tài)問題具有重要意義。生態(tài)廊道除具有廊道的一般特點(diǎn)和功能外，更突出防止種群隔離、促進(jìn)特定物種遷移和增加種群間基因交流等保護(hù)生物多樣性的作用[2]，生態(tài)廊道的設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)過濾污染物、調(diào)控水資源、治理水土流失等生態(tài)服務(wù)功能，是構(gòu)建區(qū)域完整生態(tài)系統(tǒng)的重要技術(shù)措施。生態(tài)廊道不僅用于河流廊道、綠色或景觀廊道、道路廊道等生態(tài)系統(tǒng)整合，近年來在景觀設(shè)計(jì)、城鄉(xiāng)規(guī)劃[1]、文化遺產(chǎn)[3]、旅游開發(fā)等領(lǐng)域都有大量應(yīng)用。李中秋[4]利用廊道理論提出了公路綠化規(guī)劃與設(shè)計(jì)的新思路，以生態(tài)廊道理論為基礎(chǔ)，規(guī)劃合理的綠化帶寬度，增設(shè)公路下廊道來連接公路兩側(cè)綠化帶。肖化順[5]對(duì)城市生態(tài)廊道的結(jié)構(gòu)特征、規(guī)劃設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了探討，并提出城市生態(tài)廊道規(guī)劃的重點(diǎn)是廊道的寬度、連接度和變化程度。孫道成等[6]以“斑塊-廊道-空間”的空間結(jié)構(gòu)模式為理論基礎(chǔ)，審視了城市生態(tài)空間，提出用生態(tài)破碎度和生態(tài)敏感性分析的方法，來獲取現(xiàn)有區(qū)域生態(tài)斑塊問題和構(gòu)建生態(tài)廊道。

本研究以生態(tài)廊道的起源、基本特征和功能結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過分析生態(tài)廊道理論在城市規(guī)劃、生態(tài)恢復(fù)、生物多樣性三方面的應(yīng)用現(xiàn)狀，提出構(gòu)建生態(tài)廊道的設(shè)計(jì)理念，以期為城市環(huán)境規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境的修復(fù)及生物多樣性保護(hù)等生態(tài)廊道功能的實(shí)現(xiàn)提供思路。

1 生態(tài)廊道的設(shè)計(jì)理念

1.1 生態(tài)廊道的概念

1959 年，William（美國）首次提出了具有審美游憩功能，以保障和為人們提供從工作居住環(huán)境進(jìn)入綠地景觀途徑的綠道（green way）的概念，隨后逐漸被拓展至文化、生態(tài)等方面[7-9]。1967 年，MacArthur 和Wilson[10]在《島嶼生態(tài)原理》中研究發(fā)現(xiàn)，棲息地斑塊大小和距離影響物種的豐富度和滅絕率，于是將廊道定義為具有連接棲息地生境斑塊功能的線性元素。1975 年，Wilson 和Willis[11]研究認(rèn)為緩解破碎生境對(duì)生物生存的威脅和影響最有效的途徑是利用廊道連接相互阻隔的生境斑塊。1983 年，F(xiàn)orman[12]提出“斑塊-廊道-基質(zhì)”的重要理論。1991 年，Hanski 等[13]根據(jù)復(fù)合種群理論明確定義了廊道的功能和概念，即為因生境破碎化而產(chǎn)生隔離的物種提供最適宜的生境通道。1995 年，F(xiàn)orman[12]再次以“斑塊-廊道-基質(zhì)”理論為基礎(chǔ)，詳細(xì)地分析了區(qū)域空間格局與生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系，將廊道拓展至區(qū)域生態(tài)安全保護(hù)范疇。1997 年，世界自然保護(hù)聯(lián)盟將廊道概念引入到全球保護(hù)策略中，使用“網(wǎng)絡(luò)化”新方法將孤立的保護(hù)區(qū)串聯(lián)起來，生態(tài)廊道的概念正式誕生了。生態(tài)網(wǎng)絡(luò)、景觀連接帶等用于描述景觀連通性的概念[14]，隨著對(duì)生態(tài)廊道的深入研究被提出，進(jìn)一步明確了生態(tài)廊道的概念及其連接破碎景觀、保護(hù)生態(tài)多樣性及維持生態(tài)穩(wěn)定等功能[15]。

1.2 生態(tài)廊道的特征

生態(tài)廊道具有廊道所具備的基本特征[1]：①線性的空間結(jié)構(gòu)，形態(tài)具有連續(xù)性，能夠形成完善的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是完整系統(tǒng)的特定空間戰(zhàn)略；②環(huán)境特質(zhì)的差異性和連結(jié)性并存，具有較為統(tǒng)一的空間尺度；③具有多功能性和可持續(xù)性，不同的廊道系統(tǒng)其主導(dǎo)功能存在差異，可平衡自然保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

此外，生態(tài)廊道還有數(shù)目、寬度、連通性、曲度等重要的結(jié)構(gòu)特征。其中生態(tài)廊道寬窄直接影響物種遷徙的效率，窄帶廊道不利于敏感生物種的遷徙和過濾有害物種及污染物。有研究表明，15～60m、12～200m 分別是兩棲類和爬行類動(dòng)物、小型哺乳動(dòng)物的遷徙通道的適宜寬度，廊道寬度≤30m 會(huì)降低無脊椎動(dòng)物的捕食率，30～400m 會(huì)顯著增加鳥類的豐富度[16-17]。另外，在生態(tài)景觀方面，植物物種的多樣性直接受綠道寬度的影響，12m 是綠道的閾值，3～12m 的綠道寬度與物種多樣性之間的相關(guān)性趨近于零；寬度＞12m 的綠道中草本植物的平均物種多樣性為狹窄綠道的2 倍以上[18]。因此，在生態(tài)廊道的設(shè)計(jì)過程中，要充分考慮廊道的寬度，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)物種多樣性生態(tài)廊道功能。

1.3 生態(tài)廊道的功能

生態(tài)廊道既能為動(dòng)物運(yùn)動(dòng)提供通道，使得動(dòng)物在不同棲息地之間交流，也能阻隔化學(xué)區(qū)、污染源等鄰避設(shè)施，起到凈化環(huán)境的效果。廊道具有通道-阻隔二元性的特點(diǎn)，基于這種特點(diǎn)，F(xiàn)ORMAN[19]將廊道功能總結(jié)為棲息地和生境功能、物質(zhì)傳輸功能、過濾或阻抑功能及物質(zhì)、能量和生物的供給源功能[5]。周年興等[20]從宏觀上分析認(rèn)為廊道具有生態(tài)、休閑、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和美學(xué)等多種功能，能夠維護(hù)自然界生態(tài)過程、減輕景觀破碎化、維護(hù)生物多樣性、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、維系和增加景觀的美學(xué)價(jià)值。

有關(guān)廊道在生物保護(hù)、生態(tài)服務(wù)、空間及社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等方面[21]的功能體現(xiàn)，國內(nèi)學(xué)者展開了細(xì)致的研究：①在生物保護(hù)功能方面，以島嶼生物地理學(xué)理論和復(fù)合種群學(xué)說理論為基礎(chǔ)，從城市發(fā)展與生物多樣性保護(hù)的宏觀策略基于某目標(biāo)物種的城市生境狀況的研究，轉(zhuǎn)向于物種棲息地和系統(tǒng)運(yùn)行的空間布局與結(jié)構(gòu)規(guī)律的研究。②在生態(tài)服務(wù)功能方面，以景觀生態(tài)學(xué)中“斑塊-廊道-基質(zhì)”模式理論為基礎(chǔ)，重點(diǎn)提升城市綠地系統(tǒng)生態(tài)質(zhì)量，使廊道理論在城鄉(xiāng)綠地系統(tǒng)規(guī)劃領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。③在空間功能方面，以維護(hù)城鄉(xiāng)生態(tài)安全空間格局為目的，重點(diǎn)研究廊道與城市空間拓展的作用和關(guān)系。④在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)功能方面，研究以“人”為主體的廊道價(jià)值取向，提出了遺產(chǎn)廊道、游憩型廊道等概念。

2 生態(tài)廊道的功能實(shí)現(xiàn)

生態(tài)廊道具有維護(hù)生物多樣性、保護(hù)水資源和水生生物、維護(hù)區(qū)域安全格局及應(yīng)對(duì)全球氣候變化的功能[14]。國外關(guān)于生態(tài)廊道的規(guī)劃建設(shè)存在3 種方法體系[22]，即多重功能兼?zhèn)錇橹鳎绹?、生態(tài)環(huán)境保護(hù)為主（歐洲）、休閑游憩功能為主（亞洲、新加坡）。因我國對(duì)生態(tài)廊道的研究和實(shí)踐探索起步較晚，建設(shè)者對(duì)生態(tài)廊道的認(rèn)識(shí)和理解還不夠，國內(nèi)實(shí)踐過程與理論研究嚴(yán)重脫節(jié)，導(dǎo)致出現(xiàn)兩大實(shí)踐問題[21]：①生態(tài)廊道設(shè)計(jì)以景觀功能為主導(dǎo)，“以人為本”的廊道理念未能發(fā)揮生態(tài)廊道在保護(hù)生物多樣性等生態(tài)功能方面的主導(dǎo)地位。②廊道系統(tǒng)的空間設(shè)計(jì)和建設(shè)停留在景觀層面，視覺上的景觀廊道網(wǎng)絡(luò)化格局不能有效地改善城市環(huán)境，具有生物多樣性保護(hù)結(jié)構(gòu)的廊道系統(tǒng)不能有效發(fā)揮生態(tài)服務(wù)的功能。

因此，摒除生態(tài)廊道設(shè)計(jì)，僅單一地考慮景觀層面的理念，在廊道設(shè)計(jì)中充分結(jié)合生態(tài)廊道的特點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)生物多樣性保護(hù)、生態(tài)空間格局的構(gòu)建和城鄉(xiāng)區(qū)域綠地系統(tǒng)規(guī)劃等功能，對(duì)城市生態(tài)廊道的建設(shè)和發(fā)展具有重要意義。

2.1 生物多樣性保護(hù)

生態(tài)廊道是一種有效的生物多樣性保護(hù)模式，可以有效地打破孤島效應(yīng)，防止種群隔離，維持種群最小數(shù)量[23]，對(duì)遏制生態(tài)系統(tǒng)退化及生物多樣性喪失、消除生境破碎化對(duì)生物多樣性的影響、恢復(fù)珍稀瀕危物種的種群數(shù)量等方面具有重要作用。要建設(shè)保護(hù)生物多樣性的廊道，首先應(yīng)尊重自然規(guī)律，生物多樣性需要經(jīng)歷長期的自然發(fā)育過程，廊道植物物種豐富度和群落多樣性逐漸增加，才能確保野生動(dòng)物的食物來源和安全的棲息空間[24]。學(xué)者們對(duì)實(shí)現(xiàn)生物多樣性保護(hù)型廊道的構(gòu)建方式進(jìn)行了研究，單楠等[25]認(rèn)為可通過遙感與地理信息技術(shù)獲取廊道模擬數(shù)據(jù)集成模型，實(shí)現(xiàn)廊道的構(gòu)建、管理和保護(hù)；王永陽[26]則分析了天津市生物棲息生境綠地高度破碎的生態(tài)問題，提出了集中將城市綠地進(jìn)行整體規(guī)劃建設(shè)，采用“節(jié)點(diǎn)-網(wǎng)絡(luò)-模塊-走廊模式”來構(gòu)建生態(tài)廊道連接破碎生境，通過增加廊道內(nèi)園林植物的種類，改造工業(yè)廢棄地為綠地等多種方式來吸引動(dòng)物棲息，以整合廊道系統(tǒng)和提高動(dòng)植物豐富度的方式，實(shí)現(xiàn)生物多樣性的保護(hù)。

2.2 生態(tài)空間格局

區(qū)域生態(tài)安全水平能有效地約束城市用地?cái)U(kuò)張。隨著城鎮(zhèn)化的高速發(fā)展，城市生態(tài)環(huán)境的負(fù)面效應(yīng)加劇，生態(tài)用地規(guī)模減少、生境適宜性降低，使得經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾激增，如何科學(xué)合理地布置生態(tài)安全格局是緩解矛盾的必由之路。生態(tài)安全格局強(qiáng)調(diào)戰(zhàn)略節(jié)點(diǎn)、生態(tài)廊道、生態(tài)源地的空間位置及它們的相互聯(lián)系，增加生態(tài)源之間的廊道連接程度，會(huì)提高區(qū)域生態(tài)安全層次[27]。生態(tài)安全格局遵循景觀學(xué)中格局與過程相互反饋的原理，識(shí)別生態(tài)系統(tǒng)中保障人類生境和生存安全的關(guān)鍵區(qū)域，并落實(shí)具體的空間位置，被認(rèn)為是保障區(qū)域生態(tài)安全的重要途徑[28]。區(qū)域生態(tài)安全格局強(qiáng)調(diào)對(duì)生物多樣性的保護(hù)和修復(fù)，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的維持[29]、生態(tài)安全格局的可實(shí)踐性均有較高要求。楊彥昆等[30]通過生態(tài)重要性和敏感性綜合識(shí)別源地，構(gòu)建連通指數(shù)修正阻力面，以最小累計(jì)阻力模型方式提取生態(tài)廊道，構(gòu)建了三峽庫區(qū)重慶段的生態(tài)安全格局，最終提出區(qū)域生態(tài)廊道的修復(fù)方案。

2.3 城鄉(xiāng)和區(qū)域規(guī)劃建設(shè)

廊道作為城市不可或缺的線性空間，其連續(xù)性、數(shù)目、構(gòu)成及寬度等基本原理[31]被廣泛應(yīng)用在城鄉(xiāng)區(qū)域規(guī)劃建設(shè)中，參與城市綠地和交通系統(tǒng)建設(shè)，構(gòu)成城市空間結(jié)構(gòu)框架，是生態(tài)城市建設(shè)、研究城鄉(xiāng)規(guī)劃的重要內(nèi)容。城市廊道的相關(guān)應(yīng)用和研究發(fā)展經(jīng)歷了認(rèn)識(shí)探索期、認(rèn)識(shí)成熟期和認(rèn)識(shí)系統(tǒng)化期3 個(gè)階段[32]。第一階段，即認(rèn)識(shí)探索期。該階段廊道被廣泛應(yīng)用在城市和區(qū)域規(guī)劃中，有效地防止了城市的無限蔓延，為后期廊道理論在城市規(guī)劃建設(shè)中的應(yīng)用積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。第二階段，即認(rèn)識(shí)成熟期。該階段廊道理論被用于減少城市建設(shè)造成的景觀碎片化、保護(hù)物種多樣性的實(shí)踐、緩解城市熱島效應(yīng)、降低噪音、改善空氣質(zhì)量等生態(tài)環(huán)境保護(hù)及優(yōu)化方面，廊道理論在實(shí)踐中得到了成熟的利用。第三階段，即認(rèn)識(shí)系統(tǒng)化期。通過前兩個(gè)時(shí)期，廊道理論逐步成熟，并大量積累了城市廊道建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，使廊道從生態(tài)保護(hù)向廊道系統(tǒng)化方向提升，體現(xiàn)在城市規(guī)劃和建設(shè)更加重視人居環(huán)境的質(zhì)量和健康，城市規(guī)劃的關(guān)注重點(diǎn)聚焦在土地利用的生態(tài)適應(yīng)性與自然資源的固有價(jià)值，最終形成功能多樣化的廊道建設(shè)實(shí)踐。

3 結(jié)語

人類的過度活動(dòng)導(dǎo)致生物多樣性急劇喪失、城市系統(tǒng)的生態(tài)失衡和環(huán)境惡化等一系列生態(tài)問題。生態(tài)廊道設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用是城市或區(qū)域生態(tài)廊道規(guī)劃和功能實(shí)現(xiàn)的重要方式。生態(tài)廊道的設(shè)計(jì)理念源于生態(tài)廊道的概念、功能特點(diǎn)、基本特征和結(jié)構(gòu)特征，將生態(tài)廊道的設(shè)計(jì)理念充分應(yīng)用到生態(tài)保護(hù)和修復(fù)、城市規(guī)劃建設(shè)、城鄉(xiāng)和區(qū)域生態(tài)安全格局優(yōu)化以及鄉(xiāng)村振興規(guī)劃建設(shè)中，通過構(gòu)建多個(gè)功能整合而成的生態(tài)廊道網(wǎng)絡(luò)體系，是實(shí)現(xiàn)生態(tài)廊道生物多樣性保護(hù)、城市生態(tài)環(huán)境恢復(fù)和重建功能的重要途徑，對(duì)城市安全和可持續(xù)發(fā)展都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。