城市空间分析方法

第五章 基于景观生态学的城市空间分析方法 　　 经济的高速发展如一柄双刃剑，在创造社会财富的同时常常对生态环境造成难以逆转的破坏。近年来，国内城市与区域规划开始运用景观生态学原理通过研究区的生态环境分析进行城市空间发展框架的研究，本章以南昌市为例进行实证研究。 　　 一、景观生态学原理在城市空间分析中的价值 　　 景观生态学(1andscapeecology)最早山德国学者C．特罗尔(C．Troll)在1939年提出(Naveh and Lieberman，1983；Schrcibcr，1990)。它是通过景观的生物组成成分与非生物组成成分之间的相互作用，综合研究景观的内部功能、空间组织和发展规律的学科。作为地理学与生态学的交义学科，它是进行景观开发利用、自然保护和资源管理的理沦基础，具有广泛的应用领域和前最。最观生态学将土地镶嵌体(1and mosaic作为研究对象，研究其水平过程和景观空间格局的关系和变化，其研究方法为城市与区域规划学昔所青睐，很快将景观十态学原理与城市规划实践相结合开拓了一个新的学利领域——城市景观规划，，随着生态环境的不断恶化，城市与区域规划中生物栖息地的恢复与保护、缓冲区、廊道的建立显得越来越重要。如何定义缓冲区，如何设置廊道以及在何处引入生物栖息地斑块才能布效地保护生物也成为新的课题。景观生态学十“景观生态安全格局”、 “斑块一廊道一基质”模式和景观规则原理等可以提供很好的理论基础。 　　 (一)景观生态学原理 　　 1．景观生态安全格局原理 　　 按照景观生态学理沦，在水平生态过程中存在景观单元之间的流动或相互作用．如物种的空间运动、十扰和灾害的空间扩散等。水平生态过程遵循二大准则，即：(1)主动权(1nltlatlve)准则。某生态过程一旦被一种优势种占领，该优势种即获得主人为主的优势，并通过水平生态过程实现对全局或局部的景观控制。 (2)协调(Co—ordination)准则。某生态过程一日被优势种占领后，孤立景观间的空间联系是种群间协调的结果。 (3)有效(Rffeeiency)准则。某生态过程一旦被优势种占领后，优势和可以为生态过程控制全局或局部景观在物质和能量上达到有效提供保障。景观生态安全格局理论认为：这种景观生态过程十存在着某种潜在的空间格局，它们由一些关键性的局部、点及位置等构成。由于这种格局刘维护和控制某种生态过程起关键作用，所以被称为安全格局(Secunty patterus) (Yu，1995c)。 　　 人们通过对生态过程潜在的表面空间分析，可以判别和设计景观生态安全格局，从而实现对生态过程的有效控制。在明显的界质景观中，我们可以凭经验判别景观生态安全格局，如一个盆地的出人口、廊道的断裂处、流域分水岭(Merrian，1984；FormamandGodron．1986；Forman，1995a；Harris，1984)等。但在多数情况下，景观生态安全格局并不能直接凭经验识别，往往需要通过刘十态过程的动态或趋势模拟来实现。一个典型的景观生态安全格局由五个景观要素(Yu，1995b)组成。它们是： (1)源(Source)。景观中存布物种栖息地，它们是物种进行扩散和得以维持生存的元点。 (2)缓冲区(BufferzoHe)。环绕源的周边地区，是物种进行扩散的相对的低阻力区。 (3)源间连接(1liter-sourcelinkage)。相邻两源之间显易联系的低阻力通道。 (4)辐射(Radlatulgroutes)。山源向外围景观辐射的低阻力通道。 (5)战略点(Strategicpoint，

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时沟通相邻源之间联系有关键童父的“跳板” (图5-1)。 　　 我们也能根据源、距离和量现基面特征构造如下景观生摹安全格局定量模型： 　　 2．“斑块一廊道一基质”模式 　　 为了简化景观生态安全格局分析，景观生态学注重主要景观要素的空间布局分析，用斑块(patch)一廊道(comdor)一基质(matrix)模式进行宏观定性分析。 　　 斑块是基质环境中的块状异质景观，具布明显的边界和空间尺度范围，其边界山互作用的牛态系统和人类活动干扰状况所决定。首先，只有大型的自然植被斑块才可能涵养水源，连接河流水系和维持林中物种的安全和健康(PickettandThompson，1978)：相对而言，小型斑块则不利于物种的生存、生物种多样性保护和大型动物的延其次，两个大型的自然斑块是保护某一物种所必须的最低斑块数U，4-5个同类型斑块则对维护物种的长期健康与安全较为理想。第三，一个能满足多种生态功能需要的斑块的理想形状应该包含一个较大的核心区和 一些有导流作用及能与外界发生相互作用的边缘触须和触角。同此，斑块的保护，一方面要考虑本身的属性，另一方面也要考察该斑块在整体景观格局十的位置和作用。战略点就是景观中某些关键性的位詈．这种对它们的占领和改变，对控制生态过程可以产生异常重要的作用。 　　 啄道就是联系相对孤立的景观元素之间的线形结构，是指不同于两侧基质的狭长地劳，城市生态空间中几乎所有的景观均为廊道所分割，同时又被廊道所连接(车生泉．2001)。由于人类的活动， 自然景观被分割得四分五裂，景观的生态流受阻。所以．加强孤立斑块之间及斑块与种源之间的联系是景观生态学的主要任务之一(Forand Go&on， 1986； Harris and Scheck， 1991； Saunders and Hobbs， 1991； SmithmdHellmund，1993)。从这个意义上讲，廊道应该是连续的。但与此同时，廊道本身又有可能是一种危险的景观结构，因为它可以引导天敌进入本来是安全的庇护场所，给某些濒危物种带来灭绝之灾。例如绿色生态走廊增加了生物的流动性，为生物的生存印发展提供了更多的机会，而高速公路和高压线路等廊道虽然对人类生产和生活来说是重要的运输通道，但对生物来说则是危险的障碍。但对有益于物种空间运动和维持的廊道来说，两条廊道比一条要好，多一条廊道就减少一分被截流和分割的风险。道本身由自然植被成分组成，并与作为保护刘象的残遗斑块相近，只有如此才有益于对生态斑块的保护。廊道建设如果达不到一定的宽度，不但起不到维护保护刘象的作用，反而为外来物种的人侵创造了有利条件(PrankelandSoule，1981)。尽管对于廊