楊青娟，林子琦，張啟茂，王晚林，陳萱澤

截止2021 年底，中國高鐵運(yùn)營里程已突破4 萬km，總長度高居世界第一。高速鐵路在大中城市的覆蓋率激增，已成為促進(jìn)城市與區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展不可或缺的加速器[1]。為盡量減少土地占用和生態(tài)影響，同時(shí)滿足高鐵對(duì)地面沉降和軌道曲率半徑等技術(shù)的嚴(yán)格要求，我國新建的高鐵廣泛采用高架橋梁形式，平均占比約50%，京滬高鐵、滬杭高鐵等發(fā)達(dá)地區(qū)的高鐵橋梁占比高達(dá)90%。相比路塹式鐵路[2，3]，架空的鐵路廊道對(duì)于生態(tài)環(huán)境的影響有所弱化，但在施工和運(yùn)營過程中，仍然會(huì)阻隔廊道兩側(cè)環(huán)境，帶來噪音、震動(dòng)干擾，降低物種遷移暢通性。同時(shí)由于橋面遮擋、運(yùn)營干擾等原因，橋下空間存在揚(yáng)塵、廢氣污染、降水減少、土壤污染，致使橋下及陰影區(qū)植被生長環(huán)境惡劣、生境類型單一，進(jìn)而影響了城市建成區(qū)的景觀連通性和生態(tài)格局。同時(shí)大量的高架線附屬橋下“失落空間”未被有效利用，由此產(chǎn)生城市消極空間規(guī)模大，周邊環(huán)境復(fù)雜，很難全面優(yōu)化。因此需要開展針對(duì)性的研究，降低鐵路廊道對(duì)區(qū)域生態(tài)的影響，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

高鐵廊道通常指的是由高鐵路權(quán)線以內(nèi)及路權(quán)線外側(cè)毗鄰的綠地共同構(gòu)成的線性或帶狀區(qū)域，其橋下空間除了橋陰空間（高架線路區(qū)間中橋面垂直投影部分的空間），還包括路權(quán)線內(nèi)的綠地空間及立交樞紐形成的廊道空間[4-6]（圖1）。高鐵廊道與城市中的公路橋廊道類似。但公路橋存在大量高架與地面的銜接段，匝道空間和圍合空間較多，連通性差，同時(shí)周邊用地緊張，綠色隔離帶窄，優(yōu)化潛力有限。而高鐵廊道橋下空間整體連續(xù)性更高、寬度更寬、且多穿越城市邊緣區(qū)域。高鐵高架橋廊道空間大致可以分為三類路徑形態(tài)[7]，其構(gòu)成的總體規(guī)模更大，生態(tài)價(jià)值更為可觀（圖2）。目前大部分有關(guān)橋下空間的研究集中在城市道路高架橋下空間的利用與優(yōu)化[8]、綠化植物生長特性及選擇策略[9]、橋下雨水收集利用[10]、橋下光環(huán)境及光照特性[11]、橋下空間微氣候[12]等微觀層面，較少關(guān)注到高鐵廊道橋下空間與宏觀層面潛在的區(qū)域生態(tài)連通意義。

圖2 基于高鐵路徑形態(tài)橋下空間分類

景觀連通性決定了物種遷徙、斑塊間物質(zhì)流通的暢通程度，城市區(qū)域景觀聯(lián)通性對(duì)于高密度人工建成環(huán)境的生態(tài)健康與穩(wěn)定有著重要意義?；诰坝^連通性構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前景觀生態(tài)學(xué)研究的重點(diǎn)之一，近年來有關(guān)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法的研究取得了積極的進(jìn)展。Vogt 等[13，14]學(xué)者提出的形態(tài)學(xué)空間格局分析（MSPA,Morphological Spatial Pattern Analysis）能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)原理處理土地利用柵格圖像，進(jìn)而分辨出景觀的類型與結(jié)構(gòu)；羅言云等[15]基于形態(tài)學(xué)空間格局分析（MSPA）和景觀連通性指數(shù)分析對(duì)成都市公園綠地景觀連通性進(jìn)行評(píng)價(jià)；周媛[16]基于形態(tài)學(xué)空間格局分析（MSPA）提取核心區(qū)與橋接區(qū)作為識(shí)別生態(tài)源地與現(xiàn)有廊道的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，避免直接根據(jù)綠地斑塊屬性和面積進(jìn)行源地篩選的主觀性。荷蘭生態(tài)學(xué)家Knappen[17]提出的最小累積阻力模型（MCR,Minimal Cumulative Resistance Model）能夠計(jì)算異質(zhì)空間內(nèi)對(duì)生物遷移及擴(kuò)散產(chǎn)生障礙的空間阻力，通過識(shí)別通道最小累積阻力進(jìn)而判定潛在可達(dá)性，目前已廣泛應(yīng)用于潛在廊道識(shí)別之中；張玥等[18]利用夜間燈光數(shù)據(jù)改進(jìn)了生態(tài)阻力面，并在此基礎(chǔ)上運(yùn)用最小累積阻力模型（MCR）識(shí)別生態(tài)廊道。綜上所述，國內(nèi)高鐵工程的生態(tài)影響關(guān)聯(lián)城市建成區(qū)景觀連通性變化的研究較少。基于高鐵廊道的空間特征，本文將生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建模型引入高鐵廊道橋下空間優(yōu)化研究，提出城市建成區(qū)景觀連通性關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)空間的識(shí)別方法，并探索生境營造策略，為高鐵廊道橋下空間的高效優(yōu)化建設(shè)提供有益探索。

1 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

成都市建成區(qū)位于四川省成都市管轄的中心部分，根據(jù)《成都市新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃》、《成都市域城鎮(zhèn)體系規(guī)劃》對(duì)成都市中心城區(qū)的界定，研究區(qū)范圍包括成都錦江區(qū)、青羊區(qū)、金牛區(qū)等12 個(gè)市轄區(qū)（行政區(qū)）和2個(gè)經(jīng)濟(jì)功能區(qū)。總面積3639.81 km2。成都地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，雨量豐富，年平均溫度為16.5℃～17.9℃，海拔約在310m～1100m 之間，地貌以平原為主，地勢由西北向東南傾斜。

成都建成區(qū)內(nèi)現(xiàn)有成灌快鐵、成蒲快鐵、成昆鐵路、成渝高鐵、達(dá)成鐵路、成綿樂客運(yùn)專線、三環(huán)鐵路環(huán)線等七條高鐵線路，總長度約280km，其中高架橋長度約122km，占總線路的43%。成蒲快鐵、成綿樂城際鐵路以及成灌快鐵的橋梁占比均超過85%?，F(xiàn)有橋下空間主要利用方式為城市綠地，建設(shè)質(zhì)量不高，存在荒地占比大、土壤干旱、植物長勢較差、空間利用率低等問題，是城市中規(guī)模非常大的消極空間。

1.2 數(shù)據(jù)來源及處理

研究涉及的數(shù)據(jù)有DEM 數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、高鐵線路數(shù)據(jù)等。其中，DEM 數(shù)據(jù)空間分辨率為30m，來源于地理空間數(shù)據(jù)云（https://www.gscloud.cn），并由此計(jì)算生成坡度數(shù)據(jù)；遙感數(shù)據(jù)為2020 年空間分辨率30m 的Landsat 8 OLI_TIRS 衛(wèi)星數(shù)字產(chǎn)品，軌道號(hào)為129/39，云量低于1%，來源于地理空間數(shù)據(jù)云（https://www.gscloud.cn）；高鐵線路數(shù)據(jù)、行政區(qū)邊界數(shù)據(jù)來源于全國基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)中鐵路矢量數(shù)據(jù)和境界與政區(qū)矢量數(shù)據(jù)（https://www.webmap.cn）。

運(yùn)用ENVI 5.3 軟件對(duì)遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行多光譜融合及假彩色合成、裁剪、目視解譯，劃分林地、耕地、草地、水域、建設(shè)用地五種土地利用/覆被類型，得到30m 分辨率的土地利用/覆被類型數(shù)據(jù)。通過谷歌地球高分辨率影像和實(shí)地調(diào)研，目視解譯出高鐵線路高架段數(shù)據(jù)。最終繪制出成都市建成區(qū)土地利用類型與高鐵廊道示意圖（圖3）。

圖3 成都市建成區(qū)土地利用類型與高鐵廊道示意圖

2 研究方法

研究基于生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析方法構(gòu)建高鐵廊道橋下空間關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)識(shí)別模型，主要有基本景觀類型與生態(tài)源地識(shí)別、重要潛在廊道篩選、分層疊置分析識(shí)別橋下空間關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)等幾大步驟（圖4）。

圖4 技術(shù)路線

2.1 基于MSPA 識(shí)別景觀類型與生態(tài)源地

研究將土地利用類型中的林地、草地、水域三類生態(tài)用地提取出作為形態(tài)學(xué)空間格局分析（MSPA）的前景數(shù)據(jù)，其余用地類型作為背景，利用GuidosToolbox2.8軟件生成七類景觀類型，其中核心區(qū)是大型自然斑塊，是多種生態(tài)過程的“源”，橋接區(qū)是連接相鄰核心區(qū)的廊道，是核心區(qū)斑塊間進(jìn)行物種擴(kuò)散和能量交流的通道，核心區(qū)和橋接區(qū)都具有重要的景觀連通性意義[19]。

基于形態(tài)學(xué)空間格局分析（MSPA）的核心區(qū)數(shù)據(jù)識(shí)別生態(tài)源地。根據(jù)景觀生態(tài)學(xué)理論，影響景觀生態(tài)過程與功能的景觀格局要素有很多，其中斑塊面積和連接度指數(shù)是維續(xù)景觀生態(tài)功能的主要載體[20]。利用ArcGIS軟件統(tǒng)計(jì)核心區(qū)面積以及利用Conefor 和ArcGIS 計(jì)算統(tǒng)計(jì)核心區(qū)的斑塊重要性指數(shù)（dPC），通過設(shè)定最小面積閾值與dPC 閾值篩選面積更大與連接水平更高的核心區(qū)斑塊作為生態(tài)源地。對(duì)于通過景觀連通性指數(shù)計(jì)算識(shí)別生態(tài)源地，現(xiàn)有研究[16，21-23]多將斑塊連通距離閾值設(shè)置為400m、500m、1000m、1500m，且皆將斑塊間連通性概率設(shè)置為0.5。本研究在參考已有的西南地區(qū)城市生態(tài)源地識(shí)別研究基礎(chǔ)上，設(shè)置多種斑塊距離閾值進(jìn)行研究，結(jié)果表明當(dāng)閾值設(shè)置過大時(shí)（如設(shè)定1500m），會(huì)導(dǎo)致生態(tài)源地等空間尺度較大斑塊被分割，而小型斑塊或孤島丟失，也無廊道連接；當(dāng)閾值設(shè)置過小時(shí)（如設(shè)定500m），會(huì)導(dǎo)致景觀組分增多，斑塊較為破碎，各生態(tài)斑塊的連接度不高，且數(shù)據(jù)量龐大。在多次嘗試調(diào)整后將景觀連通性閾值設(shè)為1000m，連接概率設(shè)定為0.5。通過Conefor2.6 和ArcGIS 計(jì)算統(tǒng)計(jì)每個(gè)核心區(qū)dPC 數(shù)據(jù)與面積數(shù)據(jù)，依據(jù)自然斷裂法將兩個(gè)屬性數(shù)據(jù)生成折線圖，將數(shù)據(jù)趨于平穩(wěn)的拐點(diǎn)值判定為最小面積閾值與dPC 閾值。本研究將面積大于0.657km2和dPC 值大于0.012403 的核心區(qū)斑塊識(shí)別為生態(tài)源地。

2.2 基于MCR 篩選重要潛在廊道

采用最小累積阻力模型（MCR）構(gòu)建成都市建成區(qū)綜合阻力面，計(jì)算累積阻力值判斷潛在功能性廊道分布位置，計(jì)算公式如式（1）：

式（1）中，Dij為物種從源地j到景觀單元i的空間距離；Ri為景觀單元i 對(duì)某物種遷移運(yùn)動(dòng)的阻力系數(shù)[22]。

參考不同學(xué)者構(gòu)建西南地區(qū)城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)時(shí)選取的阻力因子[16,24,25]，結(jié)合成都市特征及研究目標(biāo)的設(shè)定，因地制宜地選取土地利用類型、高程、坡度三項(xiàng)因素作為阻力因子，每項(xiàng)阻力因子分為五級(jí)進(jìn)行賦值。土地利用類型因素的阻力值結(jié)合相關(guān)研究成果和專家咨詢法確定，其中由于成都市建成區(qū)主要以陸地空間為主、水域面積占比小（圖3），結(jié)合成都地區(qū)地理環(huán)境及內(nèi)陸生物資源特征，本研究對(duì)于成都市建成區(qū)中生物在不同生境間遷移、擴(kuò)散的廊道篩選主要考慮陸生生物的遷徙，故對(duì)土地利用類型因素中水域的景觀阻力值設(shè)置較大。高程與坡度的阻力值采取自然斷裂法進(jìn)行重分類賦值。三項(xiàng)阻力因子的權(quán)重值參考不同學(xué)者有關(guān)成都市景觀格局阻力因子系數(shù)[16，24，25]與專家咨詢結(jié)果確定，各項(xiàng)阻力因子的阻力值與權(quán)重值見（表1），最終加權(quán)疊加計(jì)算形成綜合阻力面?；诰C合阻力面與生態(tài)源地?cái)?shù)據(jù)結(jié)果，借助ArcGIS 中Distance 工具集對(duì)各個(gè)生態(tài)源地分別進(jìn)行成本距離和成本回溯計(jì)算，得到各生態(tài)源地到目標(biāo)源地的所有潛在廊道。

表1 各阻力因子阻力值與權(quán)重值

研究采用重力模型判斷生態(tài)源地斑塊之間的相互作用力大小，進(jìn)而判斷連接兩源地之間的廊道的重要程度。通過重力模型計(jì)算出生態(tài)源地之間的相互作用矩陣，參考相關(guān)研究[22]將相互作用強(qiáng)度值高于0.3 的潛在廊道作為重要潛在廊道，其他潛在廊道作為一般廊道。重力模型計(jì)算公式如式（2）：

式（2）中，Gij是源地斑塊之間的相互作用強(qiáng)度；Pi為斑塊i 的整體阻力值；Si為斑塊i 的面積；Lij為斑塊i及j 之間潛在廊道的累積阻力值大??；Lmax為研究區(qū)內(nèi)所有廊道的最大累積阻力值[16]。

2.3 橋下空間關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)識(shí)別

將成都建成區(qū)MSPA 景觀類型圖、生態(tài)源地分布圖、重要潛在廊道分布圖分層疊加，去掉對(duì)區(qū)域景觀連通性影響不大的支線類型，形成成都市建成區(qū)生態(tài)用地類型圖，包括生態(tài)源地、現(xiàn)有廊道（橋接區(qū)、環(huán)道區(qū)）、重要潛在廊道、核心區(qū)、孤島區(qū)、孔隙、邊緣區(qū)共七種類型[13，16]，根據(jù)景觀空間形態(tài)特征可歸類為斑塊類、廊道類、邊緣類三大類。最后利用ArcGIS 將生態(tài)用地類型圖與高鐵廊道分布圖進(jìn)行疊置分析，將穿越重要生態(tài)用地的高鐵廊道的橋下空間識(shí)別為關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)，并依照穿越的生態(tài)用地類型劃分橋下空間生態(tài)節(jié)點(diǎn)類型（表2）。結(jié)合生態(tài)用地所屬類型的屬性與特征[13，26]，總結(jié)歸納出各類生態(tài)節(jié)點(diǎn)特征與生態(tài)意義。

表2 高鐵廊道橋下空間關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)類型與特征[13，26]

3 結(jié)果與分析

3.1 基于MSPA 的景觀類型與生態(tài)源地識(shí)別結(jié)果

形態(tài)學(xué)空間格局分析（MSPA）結(jié)果表明（圖5），核心區(qū)總面積257.067km2，約占建成區(qū)生態(tài)用地面積（林地、草地、水域）的62%，主要分布于東部龍泉山山脈；中部和西北部的核心區(qū)分布較為稀少且破碎程度高，核心區(qū)斑塊整體東西向連通性較差。橋接區(qū)面積占生態(tài)用地面積的3.8%，橋接區(qū)多為南北走向，能夠?yàn)楹诵膮^(qū)斑塊間能量流動(dòng)與物質(zhì)交換提供遷徙場所。根據(jù)生態(tài)源地識(shí)別方法，最終從核心區(qū)中篩選出17 個(gè)生態(tài)源地（圖6）。

3.2 重要潛在廊道識(shí)別結(jié)果

研究構(gòu)建成都市建成區(qū)生態(tài)綜合阻力面（圖7），利用最小累積阻力模型（MCR）識(shí)別出17 個(gè)生態(tài)源地之間的潛在廊道，由于通過MCR 模型得到物種遷移最佳最小阻力值的路徑，可能存在部分廊道的重合，研究通過運(yùn)用孔繁花等[27]歸納的重力模型對(duì)重復(fù)冗余的廊道進(jìn)行篩選，將相互作用強(qiáng)度高于0.3 的生態(tài)廊道作為重要潛在廊道，其余作為一般廊道（表3）。結(jié)果表明成都市建成區(qū)內(nèi)重要潛在廊道63 條，一般廊道73 條（圖8）。最小累積阻力模型生成的廊道網(wǎng)絡(luò)是無寬度的概念網(wǎng)絡(luò)，對(duì)廊道所穿越研究區(qū)各用地類型長度及占比統(tǒng)計(jì)見表4，由于生態(tài)廊道大多為人類活動(dòng)影響較弱的地區(qū)，故建設(shè)用地占比小，生態(tài)用地（以耕地、林地為主）占主要部分，占比接近90%。

表3 基于重力模型的生態(tài)源地間相互作用矩陣

表4 成都市建成區(qū)內(nèi)廊道穿越各用地類型長度及占比統(tǒng)計(jì)表

圖7 研究區(qū)MSPA 景觀類型研究區(qū)綜合阻力面

圖8 研究區(qū)內(nèi)重要潛在廊道分布

3.3 關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)識(shí)別結(jié)果

利用ArcGIS 進(jìn)行數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)，識(shí)別出成都市建成區(qū)的高鐵廊道高架橋下空間關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)91 個(gè)（圖9），其中包括斑塊類38個(gè)、廊道類35個(gè)和邊緣類18個(gè)（表5）。通過數(shù)量分布對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，斑塊類生態(tài)節(jié)點(diǎn)數(shù)量最多，是維持局部生態(tài)穩(wěn)定、提升高鐵橋下空間整體生境質(zhì)量的基礎(chǔ)性點(diǎn)位；廊道類生態(tài)節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多，是改善區(qū)域景觀連通性、降低物種運(yùn)動(dòng)穿越高鐵時(shí)路域風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵性點(diǎn)位。其次，大量橋下關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)分布于七條高鐵廊道中的成綿樂城際鐵路廊道、成渝高鐵廊道及三環(huán)鐵路東環(huán)線廊道，其中成綿樂城際鐵路廊道的橋下關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)高達(dá)23 處，占所有生態(tài)節(jié)點(diǎn)的25%，是著重開展生態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)的高鐵廊道；從空間分布對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，多條高鐵廊道交叉樞紐區(qū)域是關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)普遍集中分布的空間，并且出現(xiàn)的類型組合與空間關(guān)系更為復(fù)雜，生境營造的難度和需求更大。

表5 成都市建成區(qū)高鐵廊道橋下生境營造關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)數(shù)量表

圖9 生境營造關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別結(jié)果

斑塊類橋下空間關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)中有4 個(gè)生態(tài)源地型關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，包括成蒲快鐵經(jīng)過金馬河的高架橋下節(jié)點(diǎn)（圖9-1）、成渝高鐵和達(dá)成鐵路經(jīng)過龍泉山的高架橋下節(jié)點(diǎn)（圖9-2、圖9-3）、成綿樂城際鐵路經(jīng)過毗河的高架橋下節(jié)點(diǎn)（圖9-4）；其他核心區(qū)斑塊型橋下生境營造關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)共有26 個(gè)，主要分布在城市河流以及安德活水公園、北湖生態(tài)公園等城綠地；孤島型節(jié)點(diǎn)較少，主要分布在核心區(qū)斑塊節(jié)點(diǎn)周邊。

廊道類橋下空間關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)包括4 個(gè)現(xiàn)有廊道型關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、31 個(gè)重要潛在廊道型關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。廊道類關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)主要集中于東部的成綿樂客運(yùn)專線、達(dá)成鐵路、成渝鐵路以及三環(huán)鐵路環(huán)線，節(jié)點(diǎn)空間多是河流及道路兩旁的帶狀綠地、高架橋下連續(xù)的防護(hù)綠地以及農(nóng)田間的帶狀林地。

邊緣類橋下空間關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)中沒有內(nèi)部孔隙型節(jié)點(diǎn)，主要是因?yàn)榭紫妒前邏K內(nèi)部植被退化區(qū)域的邊緣地帶，面積小和數(shù)量少，并且高速鐵路極少深入大型斑塊內(nèi)部。邊緣類關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)整體分布較均勻，且多數(shù)與斑塊類關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)相重合，也有部分邊緣類關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)單獨(dú)存在，例如白鷺灣濕地公園的邊緣部分，此類單獨(dú)存在的邊緣類節(jié)點(diǎn)大多是因?yàn)榫坝^斑塊過于破碎。

3.4 橋下空間生態(tài)節(jié)點(diǎn)優(yōu)化策略

從研究結(jié)果看，成都高鐵廊道橋下空間關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)多位于城市邊緣區(qū)域，周邊用地以耕地、林地為主，人類活動(dòng)較少，休憩等其他城市功能需求相對(duì)較弱。作為提升區(qū)域連通性的基礎(chǔ)性和關(guān)鍵性生態(tài)節(jié)點(diǎn)，優(yōu)先以生態(tài)功能提升為優(yōu)化目標(biāo)。根據(jù)生態(tài)節(jié)點(diǎn)類型及特征的不同，其營造策略的重點(diǎn)有著明顯差異，應(yīng)針對(duì)性的規(guī)避橋下不利因素，提出各類型相應(yīng)優(yōu)化策略（圖10），包括生境提升、廊道改善、減緩干擾等方面：

圖10 成都市建成區(qū)高鐵廊道橋下關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)優(yōu)化策略

(1)生境提升：橋下生境條件相對(duì)于城市生境來說，質(zhì)量較差，存在著不利于植物生長的氣候、土壤、人為因子等的影響，難以形成穩(wěn)定豐富的植物群落。因此應(yīng)對(duì)橋下的構(gòu)成因素進(jìn)行積極合理的改善，對(duì)生境群落進(jìn)行合理的構(gòu)建與后續(xù)管理。在斑塊和邊緣型節(jié)點(diǎn)處，優(yōu)化橋下土壤、光照、雨水條件，豐富植被群落，包括適當(dāng)利用淺色甚至反光材料涂抹橋身以改善橋下導(dǎo)光[5]；將橋下空間與生物滯留設(shè)施、下沉式綠地、雨水罐等低影響開發(fā)措施結(jié)合,凈化收集回用橋面雨水[10]；增加小型水體、自然石塊、腐木等自然要素，為生物提供良好的生境踏腳石；根據(jù)橋下空間的橋梁高寬比、橋墩位置、日照情況等現(xiàn)狀，選擇持續(xù)性的構(gòu)建生境群落設(shè)計(jì)方法，鄉(xiāng)土常用植物優(yōu)先級(jí)大于美觀觀賞性景觀植物，考慮種植的空間梯度、時(shí)間梯度關(guān)系，避免一次鋪滿的綠化手段等，考慮橋下第一年栽種一年生先鋒性草本、地被類植物，改良土壤立地微環(huán)境，第二年再以灌木為主，草本、藤本為輔，后續(xù)逐漸完善栽植，通過有步驟的、有計(jì)劃的栽種，使生境中的植物逐漸形成一個(gè)較穩(wěn)定、可持續(xù)的耐陰小生態(tài)群落系統(tǒng)，從而更少依賴人工管理，節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本，動(dòng)態(tài)地變化為動(dòng)植物群落較豐富的景觀，整體改善橋下生境質(zhì)量，增強(qiáng)空間內(nèi)部生態(tài)穩(wěn)定性。

(2)廊道改善：在廊道型節(jié)點(diǎn)處，沿廊道連通方向，增設(shè)動(dòng)物遷移配套設(shè)施，跨越河流、道路等障礙，優(yōu)化遷移通道的連通性,配套野生動(dòng)物通道警示帶、監(jiān)測設(shè)備等相應(yīng)設(shè)施[5]。在具體設(shè)計(jì)中可結(jié)合仿生警戒色、保護(hù)色和擬態(tài)等生物特性與現(xiàn)象，提升動(dòng)物安全遷移概率。穿越河流、道路的橋下空間可利用泥沙堆積增設(shè)踏腳石、優(yōu)化河流駁岸及兩側(cè)植被緩沖帶、建設(shè)生態(tài)橋和涵洞來輔助動(dòng)物遷徙。

(3)減緩干擾：通過自然邊界的形成，減緩噪音、人為活動(dòng)等干擾。建議關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)拆除隔離性強(qiáng)的防護(hù)欄，通過地形塑造、復(fù)層植物群落打造等自然手法，形成減弱人類干擾但不影響自然過程的防護(hù)形式。同時(shí)在節(jié)點(diǎn)處設(shè)置降低高鐵運(yùn)行噪音、削弱動(dòng)車運(yùn)營光干擾的設(shè)施，促進(jìn)周邊綠地再野化，營造生態(tài)緩沖帶，降低橋下空間受干擾程度。

以生態(tài)目標(biāo)為優(yōu)先導(dǎo)向的優(yōu)化設(shè)計(jì)還可以結(jié)合周邊用地性質(zhì)、功能需求、高鐵廊道橋下凈高、可利用空間現(xiàn)狀等因素，因地制宜地考慮對(duì)城市游憩等其他功能的協(xié)同和兼顧，根據(jù)人類活動(dòng)干擾強(qiáng)度科學(xué)安排活動(dòng)空間，共同營造具有野趣的自然觀賞景觀、具有教育意義的游覽類生境景觀等多功能橋下空間，豐富城市風(fēng)貌和生態(tài)美學(xué)體驗(yàn)。

4 總結(jié)與討論

高速鐵路橋下空間這一特殊場地是現(xiàn)階段城市化建設(shè)、高速鐵路飛速發(fā)展產(chǎn)生的附屬空間，如何優(yōu)化利用難度大。研究基于高鐵橋梁廊道自身的特點(diǎn)，從宏觀結(jié)合微觀的視角出發(fā)，基于城市建成區(qū)景觀連通性提升，提出高鐵廊道橋下空間關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)的識(shí)別模型及優(yōu)化策略，挖掘橋下空間的生態(tài)價(jià)值。本研究構(gòu)建了高鐵廊道橋下空間關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)識(shí)別模型，通過基本景觀類型與生態(tài)源地識(shí)別、重要潛在廊道篩選、高鐵廊道疊置分析等幾大步驟，最終識(shí)別判定出成都市建成區(qū)高鐵廊道橋下空間91 處關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)不同生態(tài)節(jié)點(diǎn)類型及特征，針對(duì)性的提出了相應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)策略。同時(shí)基于區(qū)域生態(tài)價(jià)值探討關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)橋下空間優(yōu)化設(shè)計(jì)思路，是對(duì)城市特殊場地中生態(tài)設(shè)計(jì)理論領(lǐng)域的新探索。研究方法能夠廣泛應(yīng)用于鐵路、甚至公路等其他交通廊道橋下空間關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)識(shí)別，有利于城市交通橋下空間的綜合利用，也為提升城市生態(tài)安全提供研究支撐。

研究中的關(guān)鍵在于兩點(diǎn)，分別是生態(tài)源地識(shí)別的景觀連接度距離閾值和構(gòu)建潛在廊道時(shí)設(shè)定的阻力值。其理想賦值方法應(yīng)該是基于對(duì)城市建成區(qū)中大量動(dòng)物的觀測數(shù)據(jù)而定，由于當(dāng)前城市建成區(qū)動(dòng)植物觀測資料較為缺乏，本文依據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究，選取了多個(gè)距離梯度，通過對(duì)比分析獲取最佳閾值，同時(shí)采用多個(gè)阻力賦值方案來構(gòu)建MCR 模型。在之后的研究中可以對(duì)城市的動(dòng)物遷移、各群落內(nèi)部的生物多樣性、生境邊緣效應(yīng)和物種的關(guān)系等內(nèi)容進(jìn)行長期的數(shù)據(jù)觀測與分析，從而進(jìn)一步提升高鐵廊道橋下空間關(guān)鍵生態(tài)節(jié)點(diǎn)模型識(shí)別的精準(zhǔn)性。

高速鐵路是城市快速發(fā)展的重要功能紐帶，因此我國提出交通強(qiáng)國的策略，大量建設(shè)了高鐵線路，并在很多區(qū)段采用了造價(jià)高但更生態(tài)環(huán)保的高架鐵路形式。為充分實(shí)現(xiàn)這一決策背后的綠色環(huán)保目標(biāo)，有必要深入挖掘“高架”形式潛在的生態(tài)價(jià)值。但面積規(guī)模大、利益相關(guān)主體構(gòu)成復(fù)雜等因素都意味著高鐵廊道橋下空間無法實(shí)現(xiàn)全面優(yōu)化?；诂F(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)和需求，本研究提出的高鐵廊道橋下空間重要生態(tài)節(jié)點(diǎn)識(shí)別方法和系統(tǒng)優(yōu)化策略，明確了優(yōu)化的重點(diǎn)，有利于更有效地發(fā)揮高鐵廊道橋下空間的潛在生態(tài)價(jià)值，順應(yīng)了綠色鐵路的發(fā)展要求，為今后高鐵建設(shè)提供了理論方法依據(jù)和新的思考方向。同時(shí)也有利于提高城市建成區(qū)景觀連通性、優(yōu)化區(qū)域生態(tài)格局并激活城市中剩余空間潛在價(jià)值。

圖、表來源

表2：作者根據(jù)參考文獻(xiàn)[13，26]繪制；其余圖、表均由作者繪制。