大理大學(xué)古城校區(qū)校園景觀格局分析與評價

覃黃茜，陳有君

（大理大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院，云南大理 671003）

大學(xué)校園是教書育人、科學(xué)研究與成果轉(zhuǎn)換的重要場所，也是學(xué)生和教師學(xué)習(xí)、生活和工作之地〔1〕，對學(xué)生品格的塑造、個性的培養(yǎng)以及科教興國戰(zhàn)略的實(shí)施、百年大計的實(shí)現(xiàn)發(fā)揮著重要作用，對社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有著不可替代的作用〔2〕。良好的校園環(huán)境以潛移默化的方式對學(xué)生、教師的精神世界產(chǎn)生影響，在不同程度和層面上影響著廣大師生的活動與行為〔3〕，因此生態(tài)景觀格局的合理規(guī)劃非常重要。同時，大學(xué)校園景觀也逐漸變?yōu)閷W(xué)校綜合競爭力的重要組成部分，優(yōu)美的校園環(huán)境、合理的校園景觀空間布局也成為學(xué)子選擇大學(xué)的一個重要標(biāo)準(zhǔn)以及吸引優(yōu)秀人才的一個重要因素〔1〕。因此，構(gòu)建一個風(fēng)景優(yōu)美、空間格局合理、功能完善的校園環(huán)境十分重要且必要〔3〕。

隨著我國高等院校的整體大發(fā)展，客觀上加速了高校校園新建、擴(kuò)建和改造的力度。但在面對現(xiàn)代大學(xué)對校園景觀環(huán)境的多功能需求時，如何科學(xué)合理地規(guī)劃、建設(shè)校園景觀成為高校校園環(huán)境優(yōu)化調(diào)整必須面對的挑戰(zhàn)。很多學(xué)者從多個層面對校園景觀進(jìn)行了研究和探討〔4-6〕，主要集中于以傳統(tǒng)校園規(guī)劃布局理念為出發(fā)點(diǎn)的分析和研究，有部分研究結(jié)合綠色校園等理論，開展了一些校園綠地景觀規(guī)劃與設(shè)計的實(shí)踐與研究工作。近年來，隨著生態(tài)理念的興起，生態(tài)校園景觀規(guī)劃設(shè)計理念逐漸受到推崇和應(yīng)用，高校校園景觀環(huán)境的構(gòu)建也逐漸向注重人本和生態(tài)環(huán)境的新型現(xiàn)代規(guī)劃轉(zhuǎn)移〔1〕。生態(tài)學(xué)尤其是分支的景觀生態(tài)學(xué)理論和技術(shù)方法，成為目前高校校園景觀規(guī)劃建設(shè)及其格局優(yōu)化調(diào)整中的主要參考和技術(shù)手段之一〔7〕。

本文以大理大學(xué)古城校區(qū)為研究對象，采用景觀生態(tài)學(xué)的理論和方法，定量描述分析景觀的空間格局特征，診斷古城校區(qū)景觀結(jié)構(gòu)方面存在的問題，揭示校園景觀構(gòu)建格局以及景觀間的生態(tài)關(guān)系與功能（如景觀生態(tài)異質(zhì)性、邊緣效應(yīng)等），為今后的校園景觀改造和維護(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及優(yōu)化建議，旨在打造優(yōu)美宜人、綠色生態(tài)的校園環(huán)境。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)概況大理大學(xué)位于國家歷史文化名城、全國優(yōu)秀旅游城市大理市，有古城和下關(guān)2 個校區(qū)。古城校區(qū)于2001 年開始建設(shè)，占地約123.561 6 hm2，西靠蒼山、東臨洱海，被蒼山洱海國家級自然保護(hù)區(qū)和風(fēng)景名勝區(qū)所環(huán)抱，校園內(nèi)芳草凝綠、鳥語花香，被譽(yù)為“山水中的大學(xué)”，是大理市內(nèi)環(huán)境質(zhì)量較好的區(qū)域之一，也是治學(xué)居住的理想之地。

1.2 校園功能分區(qū)與景觀分類校園景觀分類和制圖是校園景觀格局認(rèn)知的前提〔8〕。由于目前對校園景觀格局的研究還處于探索階段，尚缺乏校園土地利用/覆被與景觀劃分的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。研究以《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》為參考〔9〕，結(jié)合大理大學(xué)古城校區(qū)的景觀特征，將其劃分為三類景觀斑塊：綠地、構(gòu)筑物、水域。綠地是供觀賞、休閑娛樂的各種形式的綠化區(qū)，包括小樹林、草坪、花壇和花園等；構(gòu)筑物是校園內(nèi)的各種建筑體，包括教學(xué)樓、宿舍樓等及硬質(zhì)化的道路；水域指校園內(nèi)的所有自然和人工水體。依據(jù)功能的不同，將古城校區(qū)分為4 個區(qū)域：行政教學(xué)科研區(qū)、生態(tài)緩沖區(qū)、教師生活區(qū)和學(xué)生生活區(qū)。見圖1。

圖1 大理大學(xué)古城校區(qū)遙感影像灰度圖與功能分區(qū)示意

1.3 數(shù)據(jù)獲取與景觀格局指數(shù)計算利用Google Earth 獲取大理大學(xué)古城校區(qū)的遙感影像（采集時間為2019 年4 月），空間分辨率約為0.61 m，影像質(zhì)量好。通過實(shí)地調(diào)查，建立了3 種景觀類型的解譯標(biāo)志。為提高分類的精度，引入3 個特征指數(shù)增強(qiáng)影像信息，分別是過綠指數(shù)（excess green index，EXG）、歸一化綠-紅差值指數(shù)（normalized green-red difference index，NGRDI）、歸一化綠-藍(lán)差值指數(shù)（normalized green-blue difference index，NGBDI），計算公式如下：

其中，ρgreen、ρred、ρblue分別表示綠、紅、藍(lán)3 個波段的反射率。

將計算得到的3 個特征指數(shù)影像整合到原始遙感影像中，利用建立的景觀解譯標(biāo)志，在ENVI 遙感影像處理平臺中采用支持向量機(jī)（SVM）對古城校區(qū)景觀進(jìn)行自動分類；對計算機(jī)自動分類結(jié)果進(jìn)行人機(jī)交互的分類修正，去除自動分類的錯誤，分類的總體精度達(dá)到90%；利用分類結(jié)果數(shù)據(jù)，制作生成校園景觀分類圖。見圖2。

圖2 大理大學(xué)古城校區(qū)校園景觀分類圖

在類型水平上選取7 個景觀格局指數(shù)定量化地分析景觀的空間分布特征，分別是：斑塊類型總面積（total class area，CA）、斑塊所占景觀面積比例（precentage of landscape，PLAND）、斑塊密度（patch density，PD）、最大斑塊指數(shù)（largest patch index，LPI）、景觀形狀指數(shù)（landscape shape index，LSI）、斑塊平均最鄰近距離（mean enclidean nearest neighbor distance，ENN_MN）和聚集指數(shù)（aggregation index，AI）。斑塊類型總面積是一定范圍內(nèi)同一景觀類型的面積總和；斑塊所占景觀面積比例是一定范圍內(nèi)某一景觀面積占區(qū)域總面積的百分比；斑塊密度等于一定范圍內(nèi)某一景觀的斑塊數(shù)與區(qū)域總面積的比值；最大斑塊指數(shù)等于某一景觀類型中最大斑塊的面積與區(qū)域總面積的比值；景觀形狀指數(shù)等于某一景觀類型的斑塊邊緣長度總和除以區(qū)域總面積的平方根；斑塊平均最鄰近距離是同一景觀類型斑塊間相鄰距離總和的平均值；聚集指數(shù)為某一景觀類型在空間上的聚集狀況，用以衡量某一景觀斑塊簇內(nèi)的聚集程度。利用Fragstats 4.2 軟件計算7 個指數(shù)。

2 結(jié)果

2.1 校園總體格局分析表1 呈現(xiàn)了大理大學(xué)古城校區(qū)整體的景觀格局狀況。在整個校區(qū)內(nèi)，綠地為主要景觀類型，占比達(dá)到64.635 3%，其次為構(gòu)筑物，水域占比最小，占比僅為0.849 1%。構(gòu)筑物的斑塊密度最大（18.418 5 number/hm2），水域最?。?.072 8 number/hm2），表明構(gòu)筑物在單位面積內(nèi)數(shù)量最多，在一定程度上表明構(gòu)筑物破碎化程度高于綠地和水域。最大斑塊指數(shù)的計算結(jié)果則是綠地最大，構(gòu)筑物次之，水域最小，說明單個綠地斑塊的面積最大、綠地的連通性和聚集度高，水域在校園面積中占比最小，單個水域斑塊面積最小。景觀形狀指數(shù)表征的是景觀斑塊的形狀復(fù)雜程度，值越大說明在類型水平上該類景觀的邊緣形狀越復(fù)雜、越不規(guī)則。平均最鄰近距離為水域> 構(gòu)筑物> 綠地，表明水域景觀斑塊簇之間相對距離比較遠(yuǎn)，綠地景觀斑塊簇之間相對距離較近，圖2 中呈現(xiàn)的分布格局也清晰地體現(xiàn)出這樣的特點(diǎn)；而聚集指數(shù)則是水域>綠地> 構(gòu)筑物，表明水域景觀斑塊簇內(nèi)部相對距離較近、聚合程度高，構(gòu)筑物景觀斑塊簇內(nèi)部則是鑲嵌了其他兩類景觀斑塊、聚合程度最低。

表1 古城校區(qū)校園整體景觀格局指數(shù)

2.2 各功能分區(qū)格局對比分析從區(qū)域景觀格局的結(jié)構(gòu)特征看，教師生活區(qū)與學(xué)生生活區(qū)內(nèi)沒有水域分布，在行政教學(xué)科研區(qū)和生態(tài)緩沖區(qū)僅有小面積的水域，古城校區(qū)內(nèi)水域斑塊相對較少。見表2~5。綠地在各功能區(qū)的占比依次為生態(tài)緩沖區(qū)> 教師生活區(qū)> 行政教學(xué)科研區(qū)> 學(xué)生生活區(qū)。生態(tài)緩沖區(qū)內(nèi)保持了原有大部分植被系統(tǒng)，綠地面積達(dá)27.046 0 hm2，構(gòu)筑物僅為1.373 2 hm2，綠地覆蓋率達(dá)到92%以上；盡管在行政教學(xué)科研區(qū)內(nèi)綠地面積最大，但該區(qū)域內(nèi)分布了大量的構(gòu)筑物，降低了綠地景觀的占比和連通性。構(gòu)筑物的斑塊密度在教師生活區(qū)最高，學(xué)生生活區(qū)最低，表明教師生活區(qū)的構(gòu)筑物破碎化度高，而學(xué)生生活區(qū)則恰巧相反；綠地的斑塊密度則是學(xué)生生活區(qū)最高，行政教學(xué)科研區(qū)次之，生態(tài)緩沖區(qū)最低（0.819 4 number/hm2），表明在生態(tài)緩沖區(qū)綠地斑塊的連通性較好，而在學(xué)生生活區(qū)和行政教學(xué)科研區(qū)以裝飾功能為主的點(diǎn)狀綠地較多，增大了綠地的斑塊密度和破碎度。綠地的最大斑塊指數(shù)則是生態(tài)緩沖區(qū)最大（92.178 6 %），教師生活區(qū)次之，行政教學(xué)科研區(qū)最?。?.069 7 %），表明生態(tài)緩沖區(qū)單個綠地斑塊的面積最大、綠地的連通性和聚集度高，大面積的綠地能發(fā)揮多樣的生態(tài)服務(wù)功能（固碳、降噪、凈化空氣、提供野生動植物棲息地等），生態(tài)緩沖區(qū)能很好地起到生態(tài)緩沖屏障作用。

表2 教師生活區(qū)景觀格局指數(shù)

表3 學(xué)生生活區(qū)景觀格局指數(shù)

表4 行政教學(xué)科研區(qū)景觀格局指數(shù)

表5 生態(tài)緩沖區(qū)景觀格局指數(shù)

綜上所述，大理大學(xué)古城校區(qū)的校園景觀結(jié)構(gòu)基本合理、功能區(qū)劃明顯，綠地占絕對優(yōu)勢、分布基本合理，構(gòu)筑物在各個功能區(qū)內(nèi)的占比和分布基本符合該功能區(qū)劃的功能要求。但校園內(nèi)水域面積占比較少，在教師生活區(qū)和學(xué)生生活區(qū)內(nèi)均沒有水域分布；綠地的斑塊密度除了生態(tài)緩沖區(qū)較小外，其他區(qū)塊的斑塊密度都較大，綠地在校園內(nèi)整體破碎且離散。

3 討論

大理大學(xué)古城校區(qū)背靠蒼山、面向洱海，充分利用了原生的地理優(yōu)勢，建立了半開放式的生態(tài)型校園，校園內(nèi)景觀層次分明，功能區(qū)分區(qū)明顯；景觀錯落有致，空間格局基本合理。校園內(nèi)綠地景觀占比較大，綠地覆蓋率高，生態(tài)緩沖區(qū)內(nèi)的綠地顯著地提升了整個校園的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量；水域分布較集中但相對整個校園而言分布少且面積小，水域的生態(tài)景觀效益和觀賞性不高。

盡管古城校區(qū)的校園景觀格局整體相對合理，但局部仍存在不足，尤其是各個功能區(qū)的景觀格局在一定程度上不能很好地服務(wù)于該功能區(qū)，局部需要進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，以提升各個功能區(qū)及古城校區(qū)整體的景觀美學(xué)特征和景觀生態(tài)效益。主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）局部景觀布局不合理

景觀格局的不合理性主要表現(xiàn)在水域景觀布局較少，水域景觀間的連通性差，分布相對集中，僅在行政教學(xué)科研區(qū)和生態(tài)緩沖區(qū)有水域分布。除了水域景觀外，其余兩類景觀的平均最鄰近距離都很小，雖然分布均勻，但各景觀斑塊過于集中。同時，作為一個依山傍溪而建的生態(tài)型校園，構(gòu)筑物與周圍景觀沒有很好地融合在一起，屋頂、墻面、路面綠化面積小，缺少垂直綠化設(shè)計。

在4 個功能分區(qū)中，行政教學(xué)科研區(qū)、生態(tài)緩沖區(qū)的景觀格局相對合理。學(xué)生生活區(qū)的綠地較少且缺乏水景的分布，構(gòu)筑物的占比超過53%且斑塊密度低于綠地，構(gòu)筑物分布呈聚集分布模式。教師生活區(qū)內(nèi)沒有水景的布局，區(qū)域內(nèi)的構(gòu)筑物雖僅占30.267 7%，但斑塊密度卻高達(dá)33.518 4 number/hm2，景觀破碎化格局明顯。行政教學(xué)科研區(qū)內(nèi)的構(gòu)筑物過于密集（斑塊密度達(dá)到15.938 9 number/hm2）且單個構(gòu)筑物斑塊較大（最大斑塊指數(shù)達(dá)到40.857 9%），大空間的構(gòu)筑物景觀布局沒有將構(gòu)筑物與周邊環(huán)境的比例關(guān)系以及人的環(huán)境行為心理需求很好地考慮在內(nèi)，使得尺度在空間上失衡，不但達(dá)不到很好的景觀效果，也不能很好地滿足生態(tài)效益要求。

（2）校園景觀格局的生態(tài)特色不明顯

校園景觀重在形態(tài)圖案的設(shè)計布局，追求完美的構(gòu)圖和宏大的氣勢，片面追求景觀視覺效果，忽視景觀的生態(tài)機(jī)能。形成了重建筑輕環(huán)境的布局模式，導(dǎo)致景觀空間形態(tài)單調(diào)，整體空間結(jié)構(gòu)破碎且不連貫，校園景觀格局的生態(tài)特色不夠突出。

各個功能分區(qū)基本滿足了功能方面的需求，顯著的功能分區(qū)也導(dǎo)致綠地、水域景觀不能有效地銜接，生態(tài)緩沖區(qū)與其他各功能區(qū)的生態(tài)連通性低。水域景觀只是將其定位為視覺審美對象，布局設(shè)計缺乏特色和必要的生態(tài)性，沒有遵從水景的生態(tài)過程和生態(tài)系統(tǒng)體系建設(shè)。同時，在綠地區(qū)域，以“綠”為主，缺乏可用于學(xué)習(xí)、活動、休閑的建筑小空間。

4 校園景觀格局調(diào)整建議

應(yīng)用景觀生態(tài)理論協(xié)調(diào)人與環(huán)境的關(guān)系，發(fā)揮校園及背景環(huán)境（蒼山）的整體景觀生態(tài)功能是大理大學(xué)古城校區(qū)景觀生態(tài)優(yōu)化的重要內(nèi)容之一〔5〕?；谏鲜鰧Υ罄泶髮W(xué)古城校區(qū)景觀優(yōu)劣特征的討論分析，依據(jù)校園景觀自身特有的景觀屬性，提出兩點(diǎn)優(yōu)化建議：

（1）調(diào)整景觀結(jié)構(gòu)，打造特色景觀

基于景觀生態(tài)學(xué)“斑、基、廊”的分析模式，斑塊內(nèi)與斑塊邊緣的異質(zhì)性與穩(wěn)定性之間存在相關(guān)性，異質(zhì)性越高、景觀的穩(wěn)定性就較高，景觀的變化也越豐富。各類校園景觀應(yīng)盡量進(jìn)行均衡化布局以提高異質(zhì)性，改變少數(shù)景觀斑塊占絕對優(yōu)勢的分布狀況，如成片的綠地或構(gòu)筑物。

針對校園內(nèi)水域少的現(xiàn)狀，可適當(dāng)增加水域面積，同時提高水域之間的連通性，使水域鑲嵌并貫穿于整個校園中。綠地作為校園中重要的生態(tài)功能體，綠地斑塊配置應(yīng)與不同功能區(qū)相匹配和協(xié)調(diào)，發(fā)揮在不同功能區(qū)內(nèi)的生態(tài)效益。在原有校園綠地覆蓋的基礎(chǔ)上，利用不同類型斑塊間相互組合構(gòu)建多樣性綠地網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，滿足校園人文、生態(tài)、景觀的多方面需求，如行政教學(xué)科研區(qū)人流大、人員交流頻繁，但該區(qū)域又需要一個相對安靜的環(huán)境，可布設(shè)一些樹籬、綠帶和水帶，增加構(gòu)筑物斑塊的破碎度，使綠地、構(gòu)筑物和水域景觀有效融合，提升景觀的異質(zhì)性。

依托原有生態(tài)環(huán)境樣貌的優(yōu)勢，在綠地和水域布局上充分利用山體的起伏形態(tài)使綠地和水域系統(tǒng)在豎向上富于變化，通過高差變化、形態(tài)處理獲得豐富的層次感，構(gòu)建“山水綠地”景觀，打造出自己的校園景觀特色。

（2）優(yōu)化生態(tài)格局，建設(shè)綠色生態(tài)型校園

整個古城校區(qū)類似于生態(tài)學(xué)中的“島嶼”，這個島嶼通過西面與外部自然環(huán)境相連接，可適當(dāng)建立相應(yīng)的綠地和水域“廊道”，這些“廊道”連接蒼山以及校園內(nèi)部各個斑塊，有利于動植物在整個景觀契合體中的運(yùn)動，有利于維持和提高校園的生物多樣性〔5〕。通過綠地和水域“廊道”把自然山體的邊緣向校園內(nèi)部延伸，弱化自然山體與校園的人為邊界，提高生態(tài)緩沖區(qū)斑塊邊緣的自然生態(tài)效應(yīng)，發(fā)揮景觀的邊緣效應(yīng)，保護(hù)校園物種的多樣性和豐度。

目前，高校校園景觀建設(shè)正在從重建筑輕環(huán)境的粗放模式向注重生態(tài)化、特色化的發(fā)展方向轉(zhuǎn)變。對于大理大學(xué)古城校區(qū)，可充分利用校園內(nèi)的自然景觀、生態(tài)系統(tǒng)和水文條件，因地制宜，把綠地和水域與環(huán)境背景要素如山形、地貌、水體、建筑、道路等相互配合，巧妙融入校園整體景觀，提升校園的整體景觀生態(tài)效果，形成以“綠色”為指導(dǎo)思想的校園景觀生態(tài)格局。平面綠化與立體綠化（如墻面和屋頂綠化）相結(jié)合，能為局部種群提供多樣化的生境空間，同時也能創(chuàng)造出層次豐富、特色明顯的綠地景觀。在綠地植物物種選擇上，應(yīng)對照當(dāng)?shù)氐淖匀恢脖粭l件及氣候環(huán)境特點(diǎn)，選取景觀效果好、生態(tài)效益高的鄉(xiāng)土植物，使人工綠地與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)，達(dá)到校園綠地空間與環(huán)境背景的和諧統(tǒng)一，讓人體會到人與自然和諧共生的景觀感染力。