王海峰，彭重華

湖南株洲市綠地景觀格局的研究

王海峰，彭重華

(中南林業(yè)科技大學 風景園林學院，湖南 長沙 410004)

運用遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)，應用景觀生態(tài)學原理，選取平均斑塊最近距離、斑塊形狀指數(shù)、破碎度指數(shù)、多樣性指數(shù)、優(yōu)勢度指數(shù)、均勻度指數(shù)6個景觀指數(shù)對株洲市建成區(qū)綠地現(xiàn)狀進行了景觀格局分析。結(jié)果表明：株洲市建成區(qū)平均斑塊最近距離值和景觀破碎度指數(shù)值差異明顯，平均斑塊最近距離值最大和最小的綠地景觀類型分別為社區(qū)公園和帶狀公園，值分別為366.12和79.90。景觀破碎度指數(shù)值最大和最小的綠地景觀類型為生產(chǎn)綠地和綜合公園，值分別為414.815和2.836。株洲市綠地景觀格局中綜合公園、帶狀公園斑塊分布相對均勻，生物多樣性高，但同時存在著綜合公園、社區(qū)公園和街旁綠地景觀斑塊的功能輻射區(qū)域有限、生產(chǎn)防護綠地景觀破碎化程度嚴重、社區(qū)公園和街旁綠地的生物多樣性弱三大問題。針對問題，提出了株洲市綠地景觀優(yōu)化措施：（1）基于綠地景觀斑塊功能輻射半徑搭建理想模型，合理布局綠地。（2）對生產(chǎn)防護綠地進行整合，強化廊道的聯(lián)系，降低景觀破碎度。（3）對社區(qū)公園和街旁綠地進行控制保護，設計富有變化的斑塊形狀，提高生物多樣性。

綠地；景觀格局；景觀指數(shù)；公園；株洲市

綠地景觀格局是指綠地景觀單元的類型、數(shù)量以及空間分布與配置[1]。對城市綠地景觀格局的定量描述是分析景觀結(jié)構(gòu)布局、功能的基礎,是景觀生態(tài)規(guī)劃的重要依據(jù)和必要前提[2-5]。目前,眾多國內(nèi)學者應用景觀格局指數(shù)對不同的城市綠地景觀進行了分析評價，但目前城市綠地分布格局的研究多數(shù)傾向于一般城市的綠地，缺乏對傳統(tǒng)工業(yè)城市的景觀格局研究。因此，以傳統(tǒng)工業(yè)城市株洲市為研究對象，在RS與GIS技術(shù)支持下提取株洲市綠地信息[6],應用景觀生態(tài)學原理對株洲市綠地現(xiàn)狀景觀格局進行分析,以期為工業(yè)城市建設結(jié)構(gòu)合理、布局科學、功能高效的城市綠地景觀系統(tǒng)提供科學依據(jù)，為景觀生態(tài)規(guī)劃提供明確的方向。

1 研究區(qū)概況

株洲市位于湖南省東部，湘江中下游。地處112°57′30″～ 114°07′15″E， 26°03′05″～28°01′07″N之間。土地總面積11 271 km2，其中建成區(qū)100 km2，由天元區(qū)、石峰區(qū)、荷塘區(qū)、蘆淞區(qū)四個行政區(qū)組成。建成區(qū)總體地勢東南高，西北低，由東南向西北傾斜，地貌類型多樣，包含平，崗、丘等多種類型，其中丘陵面積最大，屬于典型的丘陵地帶；屬亞熱帶季風性濕潤氣候，年平均氣溫為18.6 ℃,年總降雨量為1 201 mm（2009年）；植被主要有常綠闊葉林，常綠、落葉闊葉混交林。

據(jù)2010年株洲市遙感衛(wèi)星影像統(tǒng)計，株洲市主城區(qū)綠地總面積（不包括生態(tài)綠地）為32.88 km2，綠地率為33.98﹪，綠化覆蓋率為36.92﹪（見圖1）。

圖1 株洲主城區(qū)的綠地現(xiàn)狀Fig.1 Greening present situation of main urban in Zhuzhou city

2 景觀格局現(xiàn)狀分析

2.1 景觀格局指數(shù)選取

根據(jù)《城市綠地分類標準》（CJJ/T 85-2002）[7]，結(jié)合株洲市綠地現(xiàn)狀，將現(xiàn)有綠地分為綜合公園、社區(qū)公園、帶狀公園、街旁綠地、生產(chǎn)綠地、防護綠地六類。

景觀格局分析主要采用景觀指數(shù)分析方法。景觀格局指數(shù)作為景觀空間分析方法，能夠高度濃縮景觀格局信息，并且反應其組成結(jié)構(gòu)和空間配置等方面的特征，是景觀生態(tài)學界廣泛使用的一種定量研究方法[8-9]。因此，選取綠地景觀構(gòu)成、最近斑塊平均距離、斑塊密度、斑塊形狀指數(shù)、破碎度指數(shù)、均勻度指數(shù)、多樣性指數(shù)對各類綠地進行景觀格局分析。各景觀指數(shù)的計算公式如下：

（1）平均斑塊最近距離

從斑塊級別上等于從斑塊到同類型的斑塊的最近距離之和除以具有最近距離的斑塊總數(shù)。值越大，反映出同類型斑塊間相隔距離越遠，分布較離散；反之，說明同類型斑塊間相距近，呈團聚分布。計算公式如下：

式中：D為斑塊平均最近距離，di為第i個斑塊到同類型最近斑塊的中心點距離，N為斑塊的數(shù)量。

（2）斑塊形狀指數(shù)

指某一斑塊形狀與相同面積的圓或正方形之間的偏離程度來測量其形狀復雜程度。計算公式如下：

其中，P是斑塊周長，A是斑塊面積。

（3）破碎度指數(shù)

破碎度表征景觀被分割的破碎程度，反映景觀空間結(jié)構(gòu)的復雜性，在一定程度上反映了人類對景觀的干擾程度。

其中，Ci為景觀i的破碎度，Ni為景觀i的斑塊數(shù)，Ai為景觀i的總面積。

（4）多樣性指數(shù)

多樣性指數(shù)是指景觀元素或生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)、功能以及隨時間變化方面的多樣性，它反映了綠地景觀類型的豐富度和復雜度。計算公式如下：

其中H為多樣性指數(shù)；Pi是景觀類型i所占面積的比例；n為景觀類型數(shù)目。H值越大，表示景觀多樣性越大。

（5）景觀優(yōu)勢度指數(shù)

景觀優(yōu)勢度指數(shù)表示景觀多樣性對最大景觀多樣性指數(shù)的偏離程度。其值越大，表明偏離程度越大，其值為0時，表示景觀完全均質(zhì)。

其中Hmax= log2n，意為各類綠地景觀所占比例相等時，景觀擁有的最大多樣性指數(shù)。

（6）均勻度指數(shù)

均勻度指數(shù)反映景觀中各斑塊在面積上分布的不均勻程度，通常以多樣性指數(shù)和其最大值的比來表示。計算公式如下:

其中H是Shannon多樣性指數(shù)，Hmax是其最大值。

2.2 結(jié)果及分析

2.2.1 綠地景觀構(gòu)成

城市綠地景觀構(gòu)成是指城市各類綠地景觀的組成情況，包括景觀斑塊的數(shù)量、面積，其是綠地生境的最直觀的表征特征，為景觀格局指數(shù)值計算和分析提供基礎數(shù)據(jù)。

從株洲市各綠地類型斑塊數(shù)量來看(見表1)，防護綠地斑塊數(shù)量所占比例最大，但面積所占比例僅1.94﹪；生產(chǎn)綠地斑塊數(shù)量所占比例僅次于防護綠地，但面積所占比例僅0.25﹪；而綜合公園的斑塊數(shù)量僅高于數(shù)量最小的街旁綠地，但面積所占比例最大，達2.64﹪。

表1 株洲市綠地的景觀構(gòu)成Table1 Greening landscape structure in Zhuzhou

2.2.2 景觀格局指數(shù)分析

2.2.2.1 平均斑塊最近距離分析

從平均斑塊最近距離值計算結(jié)果（見表2）可以看出，各類型景觀的平均斑塊最近距離差異明顯，社區(qū)公園和街旁綠地、綜合公園的平均斑塊最近距離值較大，表明這三類綠地距離偏離較大，綠地功能輻射未涵蓋整個區(qū)域。而帶狀公園最近距離平均值最小，表明帶狀公園基本呈團聚狀分布，與株洲市四港匯江（四港指霞灣港、白石港、建寧港、楓溪港，一江指湘江）的景觀格局基本一致。

表2 株洲市綠地景觀格局指數(shù)Table 2 Greening landscape pattern index in Zhuzhou

2.2.2.2 斑塊形狀分析

景觀形狀指數(shù)越高，則形狀越不規(guī)則。從表2可以看出，斑塊形狀指數(shù)差異不明顯。帶狀公園的形狀指數(shù)最高，其次為綜合公園和街旁綠地，這3類綠地形狀相對復雜和不規(guī)則，易引起邊緣效應而使之生物多樣性相應增加。社區(qū)公園的斑塊形狀指數(shù)最低，生物多樣性弱。

2.2.2.3 景觀破碎度分析

某一類型在景觀上的破碎度可揭示景觀基質(zhì)被類型斑塊分割的程度，更直接地反映了類型景觀的破碎化程度。各個景觀類型的景觀破碎度越大，破碎化程度越高，對生物保護、物質(zhì)和能量分布產(chǎn)生不利影響。由表2可知，各綠地類型景觀破碎度差異很明顯，生產(chǎn)綠地和防護綠地較高，說明這兩種景觀類型的斑塊破碎化程度高。對比生產(chǎn)綠地和防護綠地的景觀構(gòu)成，可知生產(chǎn)綠地斑塊面積小、數(shù)量多，而防護綠地斑塊面積較大，但斑塊數(shù)量最多，多沿城市道路、水系布局，因此景觀破碎度僅次于生產(chǎn)綠地。相比較而言，綜合公園和帶狀公園景觀破碎度指數(shù)值低，景觀破碎化程度較弱，綠地完整性較強。

2.2.2.4 景觀多樣性分析

景觀的多樣性是在景觀水平上所表現(xiàn)出的生物多樣性，其影響因素是景觀類型的數(shù)量和景觀類型間的面積分配比例。各景觀類型間的面積分配越均勻，其多樣性越高。由表2可看出，綜合公園的景觀多樣性指數(shù)最高，其次為防護綠地和帶狀公園，表明這三類景觀類型的面積分配較均勻，生物多樣性較高。而街旁綠地景觀多樣性指數(shù)最低，表明綠地斑塊面積差距很大，不利于生物多樣性的提高。

2.2.2.5 景觀優(yōu)勢度分析

從株洲市綠地景觀的優(yōu)勢度值 (見表2) 可看出，各景觀類型的景觀優(yōu)勢度差異不明顯，表明株洲市沒有明顯的優(yōu)勢景觀類型。從綠地的景觀、游憩功能上講，街旁綠地是居民日常生活接觸最多的景觀類型，數(shù)量最多、分布最為廣泛，因此其景觀優(yōu)勢度相對較高。

2.2.2.6 景觀均勻度分析

從株洲市綠地景觀的均勻度值(見表2)可看出，景觀均勻度最大的綠地景觀類型是綜合公園，均勻度最小的是街旁綠地，說明綜合公園景觀斑塊均勻分布，沒有明顯的優(yōu)勢斑塊類型，而街旁綠地則相反，這與景觀多樣性指數(shù)與景觀優(yōu)勢度分析結(jié)果一致，符合景觀均勻度與景觀多樣性呈正相關(guān)，與景觀優(yōu)勢度呈負相關(guān)的規(guī)律。

3 景觀格局優(yōu)化手法

綜上所述，株洲市總體的景觀格局中綜合公園、帶狀公園斑塊分布相對均勻、生物多樣性高，但同時存在著綜合公園、社區(qū)公園和街旁綠地景觀斑塊的功能輻射未涵蓋整個區(qū)域，生產(chǎn)、防護綠地景觀破碎化程度嚴重，社區(qū)公園和街旁綠地的生物多樣性弱的問題。

為更好地規(guī)劃建設結(jié)構(gòu)合理、布局科學、功能高效的城市綠地景觀，針對以上存在問題，從以下幾個方面提出了株洲市綠地景觀格局的優(yōu)化手法。

(1)基于綠地景觀斑塊功能輻射半徑搭建理想模型，合理布局公園綠地斑塊

綜合公園、社區(qū)公園和街旁綠地景觀斑塊的功能輻射未涵蓋整個區(qū)域，影響到綠地功能最大化的實現(xiàn)。合理的城市公園綠地布局，要充分考慮公園綠地斑塊的功能輻射半徑，力求做到大、中、小均勻分布，使其主要公園綠地斑塊的功能輻射范圍覆蓋所有的城市居住用地，使城市居民充分享受到公園綠地斑塊的景觀、生態(tài)及游憩功能。因此，株洲市綠地景觀規(guī)劃根據(jù)公園斑塊的功能輻射半徑搭建理想模型（見圖2），市級公園輻射半徑為3 000 m，區(qū)級公園輻射半徑為1 500 m，社區(qū)公園輻射半徑設置500 m，街頭綠地服務半徑設置300 m，以實現(xiàn)城市綠地景觀斑塊功能輻射最大化目標。

圖2 株洲市主城區(qū)公園斑塊理想模型Fig.2 Ideal model of main urban park patch in Zhuzhou

(2)對生產(chǎn)綠地和防護綠地進行整合，強化綠色廊道，降低景觀破碎度

沿水系及道路布置的防護綠地，其是構(gòu)建綠色廊道的主體，破碎化程度過高會嚴重影響綠色綠地生態(tài)網(wǎng)絡化結(jié)構(gòu)的形成，最終影響綠地景觀整體功能的發(fā)揮。規(guī)劃應充分利用市區(qū)的自然水體和道路，建設濱河風光帶、景觀路和防護綠地等綠色廊道，促進斑塊結(jié)構(gòu)更加合理，構(gòu)建網(wǎng)絡化綠地生態(tài)體系。

根據(jù)株洲市的道路和水系的總體結(jié)構(gòu)，規(guī)劃形成“七綠帶(一江六港，碧水串城)、三綠圈（三環(huán)相扣，林帶交織）”的總體結(jié)構(gòu)（見圖3）。

七綠帶(一江六港，碧水串城)：以湘江風光帶為依托，由城市大型河流水系廊道白石港、楓溪港、建寧港、霞灣港、萬豐港及滄沙港組成，形成綠色生態(tài)帶，并通過劃定河流水系廊道的藍線和綠線進行控制保護。規(guī)劃保持河岸的自然綠化，保護河道的自然岸線，沿河濕地和自然泛洪區(qū)應避免過于人工化的開發(fā)，控制一定的建筑退后距離用于綠化建設，其中湘江迎水面坡頂線城區(qū)段建筑退后70～80 m寬，郊區(qū)段建筑退后100～150 m寬；楓溪港、霞灣港、建寧港、白石港等水系迎水面坡頂線建筑退后不小于50 m寬；其他水系建筑退后不小于20 m寬。

圖3 株洲市主城區(qū)綠地結(jié)構(gòu)Fig.3 Greening structure of main urban area in Zhuzhou

三綠圈(三環(huán)相扣，林帶交織)：包括外環(huán)、中環(huán)、內(nèi)環(huán)三個圈層。規(guī)劃沿外環(huán)（由上瑞高速、京珠高速、上瑞高速南移線、長株潭東外環(huán)組成）兩側(cè)控制不小于30 m的防護綠廊；沿中環(huán)（由西環(huán)路、南環(huán)路、東環(huán)路、石峰大道、北環(huán)路組成)兩側(cè)控制不小于15 m的防護綠廊；沿內(nèi)環(huán)（由長江路、建寧大道、鐵東路組成）兩側(cè)控制不小于15 m的防護綠廊；沿鐵路、輕軌兩側(cè)原則控制不小于50 m的防護綠廊；新建和擴建城市主干道兩側(cè)控制不小于10 m的防護綠廊，交通性次干道兩側(cè)控制不小于5 m的防護綠廊。

(3)對社區(qū)公園和街旁綠地進行保護控制，設計富有變化的斑塊形狀，提高生物多樣性

社區(qū)公園和街旁綠地是城市居民日常生活接觸最多的類型景觀，受干擾的機率最大，趨于規(guī)則化的斑塊形狀也導致生物與自然的交流接觸面減少，影響了生物多樣性的提高。未來的株洲市綠地景觀規(guī)劃在對大型的山體及水系廊道、大型的公園綠地劃定綠線進行控制保護的同時[10]，應重視對社區(qū)公園及街旁綠地的控制保護，并在具體的設計中強化斑塊形狀的變化，使社區(qū)公園及街旁綠地成為生物最便捷的接觸交流的棲息地。

4 小 結(jié)

通過借助于遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)，運用生態(tài)學的理論和方法，采用景觀格局指數(shù)分析法對株洲市綠地景觀格局進行研究，是可對城市綠化進行比較深入的分析和研究的，不僅大大豐富了城市綠化數(shù)量和質(zhì)量的評判標準，而且能對各類型景觀的差異給予定量分析，提高了城市綠化的研究水平。從實際意義上來看，城市景觀格局的研究也有助于對城市景觀生態(tài)規(guī)劃進行科學指導，實現(xiàn)綠地結(jié)構(gòu)合理化、布局的科學化、功能最大化，促進城市綠化發(fā)展，為改善株洲市的生態(tài)環(huán)境發(fā)揮更積極的作用。

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Study on landscape pattern in Zhuzhou, Hunan

WANG Hai-feng，PENG Zhong-hua
（School of Landscape Architecture, Central South University of Forestry & Technology,Changsha 410004, Hunan, China)

The landscape pattern analyses of green-land space in the built area of Zhuzhou city, Hunan were conducted by selecting six landscape indices such as plaque average recent distance, patch shape index, fragmentation index, diversity index, advantages of index, evenness index，using remote sensing and GIS technology and adopting landscape ecology principles. The results show that there were obvious differences between the average patch recent distance and the fragmentation index：the landscape types which had maximum and minimum values of average patch closest distance were community parks and belt park，and the values were 366.12 and 79.90 respectively；The landscape types which had maximum and minimum values of fragmentation index were production green-land and comprehensive parks，and the values were 414.815 and 2.836 respectively. In the built area of Zhuzhou, the plaque distribution of comprehensive park and belt park was relatively uniform and their bio-diversity were high but at the same time, there were three main problems：the radiation area of landscape plaque features was limited in comprehensive parks, neighborhood parks, and roadside green space; the landscape fragmentation grade was serious in production and protection green space; there were bad biodiversity in neighborhood park, roadside green space. For problems, the optimization countermeasures were put forward for improving the green landscape of Zhuzhou: (1) building an ideal model based on radiation radius of landscape plaque function and rationally distributing green; (2) consolidating production and protection green space, strengthening the corridor links, reducing the landscape fragmentation;(3) controlling and protecting community parks and roadside green space, designing rich variation of patch shape and improving biodiversity.

green space; landscape pattern; landscape indices; park; Zhuzhou city

S731.2

A

1673-923X (2012)07-0064-05

2012-03-22

湖南省科技廳項目（S2006N333）

王海峰（1972—）,男,湖南邵陽人,高級工程師,博士研究生,從事園林景觀規(guī)劃設計研究

彭重華（1954—）,男,湖南武岡人,教授,博士生導師,從事園林景觀規(guī)劃設計研究

[本文編校：吳 毅]