于 靜,陳 卓 ,蔡文婷 ,石鐵矛 ,師衛(wèi)華
(1.住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城鄉(xiāng)規(guī)劃管理中心,北京 100835;2.沈陽建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院,遼寧 沈陽 110168)
被稱作“城市之肺”的公園綠地不僅是城市公共設(shè)施系統(tǒng)的重要組成部分,也是解決城市環(huán)境問題的關(guān)鍵[1]。事實(shí)上,中國(guó)城市的綠地系統(tǒng)建設(shè)在城市化進(jìn)程中已獲得了迅速的發(fā)展:全國(guó)人均公園綠地面積從1990年的1.8 m2增加到2009年的9.71 m2;城市綠地因其生態(tài)、環(huán)境、景觀等多重效益在城市建設(shè)的政策導(dǎo)向中越來越受到關(guān)注,建設(shè)投入也越來越多。同時(shí),城市綠地系統(tǒng)的構(gòu)建從城市化初始階段的見縫插綠,開始轉(zhuǎn)向?qū)G地系統(tǒng)的游憩、組織、生態(tài)、社會(huì)、保護(hù)、價(jià)值等功能的全面追求[2];伴隨著城市老區(qū)的改建、更新,城市整體用地迅速擴(kuò)張,導(dǎo)致城市公園用地?cái)?shù)量需要不斷增加,進(jìn)而城市綠地空間構(gòu)架需要進(jìn)一步合理規(guī)劃。
近年來,沈陽市城市建設(shè)正在迅猛發(fā)展,尤其是沈陽市的綠化建設(shè)更是加快推進(jìn),但是如何使公園綠地選址更合理,如何使公園綠地達(dá)到城市居民的使用要求,如何使公園綠地更好地發(fā)揮其生態(tài)價(jià)值,是擺在規(guī)劃工作者面前的現(xiàn)實(shí)問題。筆者通過對(duì)沈陽城市綠地的實(shí)地調(diào)研,結(jié)合GIS技術(shù)有效、快速地獲取城市綠地空間分布信息,并定量分析沈陽市公園綠地布局存在的問題,并從提高規(guī)劃的科學(xué)性和合理性出發(fā),提出規(guī)劃參考建議。
沈陽地處長(zhǎng)白山余脈與遼河沖積平原的過渡地帶,地理位置 41°11'51″N~43°02'13″N,122°25'09″E~123°48'24″E。沈陽屬暖溫帶落葉闊葉林區(qū),處于長(zhǎng)白植物區(qū)系、蒙古植物區(qū)系和華北植物區(qū)系的交匯地帶[3]。沈陽市三環(huán)主要包括和平區(qū)、沈河區(qū)、大東區(qū)、皇姑區(qū)的全部及鐵西區(qū)、東陵區(qū)、于洪區(qū)、渾南新區(qū)的建成區(qū)部分,面積為468 km2,人口約360.5萬。目前,沈陽市城區(qū)綠化覆蓋率為41.8%、綠地率 38.3%,人均公園綠地面積為12.7 m2,雖然綠化狀況有了明顯改善,但從整個(gè)城市來說,很多綠地常常被建筑物或街道所分割,各個(gè)綠地之間相互獨(dú)立,成為城市中散點(diǎn)分布的“綠色孤島”,景觀連續(xù)性差,綠地生態(tài)效益難以得到最大的發(fā)揮[4]。
結(jié)合沈陽市實(shí)際,從2010年7~8月對(duì)沈陽市三環(huán)內(nèi)24個(gè)公園綠地情況進(jìn)行了調(diào)查研究,結(jié)合GIS技術(shù)對(duì)調(diào)查結(jié)果及城市綠地信息進(jìn)行空間圖形化分析。
1.2.1 城市綠地調(diào)研方法 對(duì)沈陽市三環(huán)內(nèi)24個(gè)公園,包括青年湖公園、萬柳塘公園、南湖公園、八一公園、勞動(dòng)公園、科普公園、建設(shè)公園等以及各種類型城市公園綠地共計(jì)74個(gè)樣地,選擇集中成片、具有代表性的植物群落,設(shè)立20 m×20 m的標(biāo)準(zhǔn)樣方,樣方數(shù)量共計(jì)約600個(gè),其中有效樣方371個(gè)(如圖1)。對(duì)喬木層胸徑大于4 cm的樹木進(jìn)行每木檢尺,記錄植物的種名、株數(shù)、高度、枝下高、胸徑、冠幅、樹高等;灌木層記錄種名、株數(shù)(灌木以叢為單位)、高度、多度、覆蓋度等綠地信息[5],另外還增加了疏密度、垂直結(jié)構(gòu),坐標(biāo)(x,y)等綠地信息。如表1所示。
圖1 樣方分布圖
1.2.2 城市綠地信息的獲取 在研究中,結(jié)合城市綠地調(diào)研結(jié)果,以2010年高分辨率的QuickBird遙感影像作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源,利用GIS技術(shù)對(duì)影像進(jìn)行目視解譯,獲得了準(zhǔn)確的綠地空間分布數(shù)據(jù)[6],構(gòu)建沈陽市公園綠地?cái)?shù)據(jù)庫,結(jié)合沈陽市公園現(xiàn)狀和國(guó)家建設(shè)部頒布的城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn),將沈陽市公園綠地分為五大類型(綜合公園、帶狀公園、專類園、社區(qū)公園、街旁綠地)。
表1 樣方調(diào)查內(nèi)容(部分)
研究具體步驟見圖2。
1.2.3 景觀格局指數(shù)的選取 (1)景觀多樣性指數(shù)。在景觀多樣性的測(cè)度中,借用了信息論中關(guān)于不定性的研究方法,即在一個(gè)景觀系統(tǒng)中,景觀元素類型越豐富、破碎化程度越高,則其信息含量和信息的不確定性也越大,所計(jì)算出的多樣性指數(shù)也就越高。景觀類型多樣性指數(shù)按Shannon-Weaver公式計(jì)算:
圖2 城市綠地信息獲取步驟
式中 H為景觀多樣性指數(shù)(單位為 bit),Pi是第i種類型綠地所占總面積的比。以沈河區(qū)為例,Pi即為綜合公園或者專類園這一單獨(dú)類型面積所占沈河區(qū)公園綠地面積的比值,n是沈河區(qū)公園綠地景觀類型總數(shù),從上述研究中可以發(fā)現(xiàn),沈河區(qū)公園綠地包括綜合公園、社區(qū)公園、專類園、帶狀公園、街旁綠地五種類型,因此n取值為5。多樣性指數(shù)越大,表示景觀多樣性越高。
(2)景觀優(yōu)勢(shì)度指數(shù)。優(yōu)勢(shì)度指數(shù)用于測(cè)度景觀格局構(gòu)成中一種或少數(shù)幾種景觀元素類型支配(或控制)景觀的程度,亦即斑塊在景觀中的重要程度。其計(jì)算公式為:
式中D為優(yōu)勢(shì)度指數(shù),Pi是第i種綠地景觀類型占總面積的比,n是綠地景觀類型總數(shù)。Hmax為各類綠地景觀所占比例相等時(shí),景觀最大的多樣性指數(shù)。優(yōu)勢(shì)度指數(shù)表示景觀多樣性對(duì)最大多樣性的偏離程度。優(yōu)勢(shì)度指數(shù)越大,表明偏離程度越大,或者說某一種或少數(shù)景觀類型占優(yōu)勢(shì);優(yōu)勢(shì)度小則表明偏離程度小,即組成景觀的各景觀類型所占比例大致相當(dāng);優(yōu)勢(shì)度為 0,表示組成景觀的各種景觀類型所占比例相等。
(3)景觀均勻度指數(shù)。均勻度指數(shù)E反映景觀中各斑塊在面積上分布的不均勻程度。它與優(yōu)勢(shì)度成負(fù)相關(guān),優(yōu)勢(shì)度與均勻度是對(duì)于同一個(gè)問題不同側(cè)面的度量,均勻度通常以多樣性指數(shù)和其最大值的比來表示,其計(jì)算公式如下:
E=(H/Hmax)×100
沈陽市的公園綠地以綜合類公園為主,其他類型的公園綠地面積相對(duì)較少,但是也有社區(qū)公園、專類公園、帶狀公園、街旁綠地等包含其中,并且綠地生態(tài)效益較好,設(shè)施完備。以上這些是沈陽市公園綠地系統(tǒng)重要的組成部分。沈陽市主要公園綠地率均在60%以上,個(gè)別公園甚至達(dá)到了90%。
通過對(duì)沈陽市綠地系統(tǒng)進(jìn)行定量研究,確定公園綠地在整個(gè)綠地系統(tǒng)中的比例。沈河區(qū)在沈陽三環(huán)這一研究區(qū)域所占面積較大,公園綠地面積比其他各個(gè)區(qū)都要多,尤其是以廣場(chǎng)形式存在的公園綠地、街頭游園和社區(qū)公園較多,大型綜合公園數(shù)量較少,但面積較大。和平區(qū)、鐵西區(qū)和大東區(qū)公園綠地面積相差不多,綜合公園數(shù)量一般為4~6處,同沈河區(qū)一樣,街頭游園數(shù)量較多,但是面積不大,環(huán)境質(zhì)量也有待改善。于洪區(qū)公園綠地面積最小,多為街旁綠地形式,且公園基礎(chǔ)設(shè)施落后,管理水平較差?;使脜^(qū)主要以北陵公園為依托,其他公園綠地面積較也多為街旁綠地形式。
通過綠地調(diào)研,在371個(gè)有效樣地中,公園內(nèi)樹木品種較多,共有樹種130以上,針葉樹樹種達(dá)到18種、闊葉喬木樹種63種、灌木達(dá)到50種以上,植物多樣性程度較高。樹木種類比較豐富的,主要包括松科(12種)、楊柳科(6種)、薔薇科(27種)、豆科(9種)、槭樹科(7種)、木犀科(10種)、忍冬科(5種)。雖然公園綠化樹木應(yīng)用種類較豐富,但存在著少數(shù)樹種比例過大的現(xiàn)象。樹木中占顯著地位的只是少數(shù)幾個(gè)種,按株數(shù)多少排在前10位的樹種依次為:油松(Pinus tabulaeformis,占總株數(shù)的 11.63%)、稠李(Prunus padus,占 4.41%)、黃波羅(Phellodendronamurense,占 4.41%)、刺槐(Robinia pseudoacacia,占 3.88%)、垂柳(Salis babylonica,占3.81%)、檜柏(Sabina chinensis,占 3.53%)、五角楓(Acer truncatum,占 3.43%)、忍冬(Lonicera japonica,占 3.21%)、白榆(Ulmus laevis,占 2.99%)和榆葉梅(Prunus triloba,占2.78%)。這10種樹木占公園樹木總株數(shù)的42.5%[7]。
在針葉樹種和闊葉樹種個(gè)體數(shù)量應(yīng)用比例上,公園中常綠樹比例較高,在調(diào)查的24個(gè)公園中,平均能達(dá)到25%左右,其中八一公園針葉樹個(gè)體數(shù)量所占比例最高,達(dá)43.49%[8]。在調(diào)查的公園中,北陵公園樹種種類相對(duì)較多,分別占植物種類總數(shù)的50.35%;勞動(dòng)公園、中山公園、北陵公園以及五里河公園樹種種類占調(diào)查樹種種類總數(shù)的百分比都在30%~50%;其余公園均小于30%。由此可見,各公園的樹種數(shù)占總調(diào)查的樹種數(shù)的比例都普遍較小,除了北陵公園外,均未達(dá)到總調(diào)查種類的50%,在增加樹種多樣性上還有很大的提升空間。
從景觀生態(tài)學(xué)的相關(guān)指標(biāo)對(duì)研究區(qū)范圍內(nèi)的公園綠地進(jìn)行了定量分析。選取的指標(biāo)依次為斑塊數(shù)量、均勻度指數(shù)、景觀多樣性指數(shù)、優(yōu)勢(shì)度指數(shù)。在公園綠地斑塊數(shù)量方面,按照公園綠地面積大小劃分為小型斑塊、中小型斑塊、中型斑塊、大中型斑塊和大型斑塊。研究結(jié)果為研究區(qū)范圍內(nèi)公園綠地斑塊數(shù)量為 628個(gè),小型斑塊占絕大多數(shù),為402個(gè);中小型斑塊數(shù)量為119個(gè),所占比例為18.9%;中型斑塊數(shù)量為 63個(gè),所占比例為 9.8%;大中型斑塊數(shù)量為 24個(gè),其比值為 3.8%;大型斑塊數(shù)量最少,為 20處,所占比值為 3.2%。從數(shù)量結(jié)果分析來看,在研究區(qū)域內(nèi),小型和中型綠地斑塊數(shù)量最多,占據(jù)相當(dāng)優(yōu)勢(shì)??墒窃诿娣e上卻是大型、大中型綠地斑塊占據(jù)優(yōu)勢(shì),但是斑塊數(shù)量則相對(duì)匱乏,公園綠地面積在局部地區(qū)相對(duì)集中,尤其是在人口稠密的地區(qū)如和平區(qū)、沈河區(qū)斑塊呈現(xiàn)急劇破碎化狀態(tài)。
從對(duì)景觀多樣性指數(shù)、景觀優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和景觀均勻度指數(shù)等方面,分析了沈陽市公園綠地景觀構(gòu)成,結(jié)果如下:
(1)景觀多樣性指數(shù):沈河區(qū)>鐵西區(qū)>和平區(qū)>大東區(qū)>東陵區(qū)>皇姑區(qū)
(2)景觀優(yōu)勢(shì)度指數(shù):東陵區(qū)>皇姑區(qū)>大東區(qū)>鐵西區(qū)>和平區(qū)>沈河區(qū)
(3)景觀均勻度指數(shù):沈河區(qū)>鐵西區(qū)>和平區(qū)>東陵區(qū)>大東區(qū)>皇姑區(qū)
(1)合理制定樹種應(yīng)用比例,提高植物群落的穩(wěn)定性。由于沈陽市屬于寒帶,冬季漫長(zhǎng),可以增加公園綠地中針葉闊葉樹種的比例,這是多數(shù)人倡導(dǎo)的。但是從生態(tài)效益出發(fā),北方常綠樹種在冬季生理活動(dòng)微弱,因此落葉樹和常綠樹在冬季改善城市生態(tài)環(huán)境方面差異不大,為了提高城市溫度,增加城區(qū)太陽輻射,可以在城鄉(xiāng)選擇落葉樹種。景觀效應(yīng)和生態(tài)效益方面要綜合考慮,應(yīng)將落葉與常綠樹種比例有效結(jié)合。
(2)在老城區(qū)的改造過程中,小型公園均勻布置可通過用地置換,建立一定的配套設(shè)施。在新建擴(kuò)張的城區(qū)可先適當(dāng)配建郊野公園,為以后城市綠地系統(tǒng)完整構(gòu)建提供有利基礎(chǔ)。
(3)通過“點(diǎn)(大面積綜合公園)、線(帶狀公園)、面(多類公園結(jié)合)”相互結(jié)合的方式,形成網(wǎng)狀公園級(jí)配系統(tǒng),構(gòu)建完整的公園綠地空間環(huán)境,充分利用綠地的生態(tài)效益,提高城市環(huán)境質(zhì)量。
(4)沈陽公園綠地目前還是以面積大且集中的綜合性公園綠地居多,而與市民生活緊密相關(guān)的帶狀公園和街旁綠地比例卻很少。因此,未來沈陽公園綠地的發(fā)展建設(shè)宜重點(diǎn)考慮面積小并分散布置的公園綠地,讓更多的市民在較好的可達(dá)性范圍內(nèi)享受到更高效率的公園服務(wù)。
總體來說,沈陽城市公園綠化應(yīng)用樹種較豐富,但是分配到各個(gè)公園綠地的樹種多樣性還有待提高,大部分公園綠化樹種趨同性強(qiáng),樹種比例不合理等。公園多樣性有待提高,尤其是綜合大型公園,專類公園數(shù)量較少,社區(qū)公園和街頭公園較多,帶狀公園多分布在沿河兩岸,利用率較低。從面積構(gòu)成看,沈陽市公園綠地是以綜合性公園(大型公園)為主,以帶狀公園或中型公園為輔,社區(qū)公園、專類公園和街旁綠地、中小型公園、小型公園為補(bǔ)充的綠地空間分布格局,公園系統(tǒng)整體格局較破碎,不利于居民的游憩、避災(zāi),降低了綠地的整體生態(tài)效益。從總體數(shù)量來看,公園綠地?cái)?shù)量不少,但由于公園面積大多較小,人口稠密,仍不能滿足市民的需要。沈陽市不均衡的公園綠地布局不利于各類公園綠地的功能發(fā)揮,不能有效地提高公園綠地的使用率。因此,需要從樹種比例、公園面積、公園數(shù)量、公園合理規(guī)劃布局等多方面考慮公園綠地空間分布格局,從系統(tǒng)的角度對(duì)公園綠地進(jìn)行統(tǒng)籌的定性、定位和定量安排,形成具有完整體系和邏輯結(jié)構(gòu)的綠色空間環(huán)境。
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