尹露曦 孫波 趙鳴
摘要:文章以云南省文山州硯山-平遠(yuǎn)段高速公路為研究對象,結(jié)合山地造林與景觀設(shè)計(jì)思維,探索喀斯特地貌特征下的高速公路兩側(cè)重點(diǎn)可視范圍內(nèi)造林景觀的提升策略。研究通過現(xiàn)場調(diào)研,結(jié)合衛(wèi)星影像圖及GIS矢量數(shù)據(jù)的方式,區(qū)劃現(xiàn)狀景觀斑塊,分析現(xiàn)狀景觀特征及問題:在此基礎(chǔ)上對應(yīng)“面”“線”“點(diǎn)”結(jié)合的空間布局形式提出相應(yīng)的提升策略。針對“面”,制定基礎(chǔ)配置模型,并分區(qū)段確定景觀主題及配置組合;以“點(diǎn)”形成景觀提升示范節(jié)點(diǎn),并引導(dǎo)區(qū)域建設(shè);以“線”形成景觀林帶,將現(xiàn)狀破碎化的景觀進(jìn)行有機(jī)聯(lián)系,最終實(shí)現(xiàn)沿線景觀的提升。
關(guān)鍵詞:高速公路,喀斯特地貌,造林景觀,景觀斑塊,提升策略
DOI:10.3969/j.issn.1672-4925.2019.00.033
高速公路是國家交通運(yùn)輸?shù)拇髣用},是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施[1],高速公路建設(shè)及周邊環(huán)境研究在不斷深入。除去開展高速公路道路紅線內(nèi)的綠化工作,近年開始關(guān)注紅線外用地的造林景觀提升設(shè)計(jì),并將其作為區(qū)域綠色通道及網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的重要組成部分來考慮[2-3]。與傳統(tǒng)的高速公路綠化及林業(yè)山地造林模式不同,本文研究的是喀斯特地貌特征下以營造森林為主,結(jié)合景觀綠化思維開展的綜合提升策略。
云南省文山州位于國家“一帶一路”戰(zhàn)略中六大經(jīng)濟(jì)走廊之一的中新經(jīng)濟(jì)走廊上,其結(jié)合自身區(qū)位優(yōu)勢及需求,做出了建設(shè)“文山—硯山—平遠(yuǎn)半小時經(jīng)濟(jì)圈”的重大戰(zhàn)略部署。以該“半小時經(jīng)濟(jì)圈”戰(zhàn)略為基礎(chǔ),本文對文山州硯山一平遠(yuǎn)段高速公路進(jìn)行造林景觀提升策略研究,提升區(qū)段道路景觀品質(zhì)的同時,以期為其他綠色通道建設(shè)提供思路與借鑒。
1研究區(qū)范圍及概況
以云南省文山州硯山—平遠(yuǎn)段高速公路(以下簡稱硯平高速公路)為研究對象。將高速公路兩側(cè)各lkm范圍內(nèi)的平壩、丘陵區(qū),以及行車視線可及的第一重山脊線界定出的山林區(qū)劃定為研究區(qū)域。其中,高速公路總長約61km,研究區(qū)域總面積約9012.7hm。
研究區(qū)共涉及硯山縣稼依、干河、江那、平遠(yuǎn)、維摩5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。總林業(yè)用地占比為25.7%,非林業(yè)用地占比為74.3%,森林覆蓋率16.3%。全區(qū)所處硯山縣為滇東南巖溶丘原地貌,喀斯特地貌明顯,地層溶蝕性強(qiáng)烈,水土流失嚴(yán)重。區(qū)域內(nèi)包括大面積耕地,其植被型為大田作物型,自然植被中的植被型則主要為暖性針葉林及常綠闊葉灌叢。
2研究方法及數(shù)據(jù)分析
2.1研究方法
本研究以現(xiàn)場調(diào)研結(jié)合矢量數(shù)據(jù)分析的形式進(jìn)行,具體是指結(jié)合衛(wèi)星“資源3號”(分辨率2.1m)、2014年2月獲取的遙感影像以及2016年硯山縣森林資源“二類”調(diào)查GIS矢量數(shù)據(jù),到實(shí)地進(jìn)行圖斑的初步區(qū)劃和立地因子、植被因子以及景觀因子等的現(xiàn)狀調(diào)查,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行詳實(shí)的現(xiàn)狀分析及策略研究。
2.2數(shù)據(jù)處理
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,結(jié)合遙感影像及原始矢量數(shù)據(jù)分析,對研究區(qū)進(jìn)行現(xiàn)狀景觀類型的分類。
因本研究重點(diǎn)為景觀提升策略,單純的林地調(diào)查圖斑區(qū)劃及對應(yīng)的特性因子不能系統(tǒng)評價區(qū)域植被景觀品質(zhì),因此研究引入景觀生態(tài)學(xué)中斑塊的概念,主要圍繞景觀風(fēng)貌呈現(xiàn)情況對現(xiàn)狀進(jìn)行評價和分析。景觀斑塊是指依賴于尺度的,與周圍環(huán)境在性質(zhì)上或者外觀上不同的空間實(shí)體[4]。
斑塊劃分依據(jù)為現(xiàn)狀景觀風(fēng)貌,因?yàn)椴煌木坝^風(fēng)貌具有不同的特色,對應(yīng)施策才能更好地提升景觀品質(zhì)。綜合考慮對研究區(qū)段景觀風(fēng)貌有直接影響的,包括地物景觀類型、植被景觀特征以及植被生長情況等,將現(xiàn)狀區(qū)域景觀分為A喬木林景觀、B灌木林景觀、C荒山荒地景觀、D耕地景觀、E人文聚落景觀、F湖泊景觀共6個大類。
在此基礎(chǔ)上,由于區(qū)域喀斯特地貌明顯,石漠化問題突出,對景觀產(chǎn)生直接影響,因此研究結(jié)合土壤退化情況、植被郁閉度(蓋度)等對景觀斑塊作進(jìn)一步細(xì)分,最終得到6大類13小類的現(xiàn)狀景觀斑塊分類表(表1)。
根據(jù)上述“現(xiàn)狀景觀斑塊分類表”對調(diào)查的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量更新區(qū)劃與分析,計(jì)算包括各現(xiàn)狀景觀類型斑塊的面積、個數(shù)、所占比例等,得到現(xiàn)狀景觀類型統(tǒng)計(jì)表(表2)。此表及對應(yīng)的現(xiàn)狀景觀斑塊圖可以直接反映高速公路沿線現(xiàn)狀景觀風(fēng)貌。
在此基礎(chǔ)上,通過斑塊粒級和斑塊密度指數(shù)的計(jì)算來反映現(xiàn)狀斑塊多樣性及景觀破碎程度。景觀破碎化是指由于自然或人為因素的干擾,原來連續(xù)的景觀要素逐步變?yōu)樵S多彼此隔離的不連續(xù)的斑塊鑲嵌體的過程[5]。斑塊密度指數(shù)越大,景觀破碎化程度越高[6-8]。本研究劃分了微斑塊(X≤1)、小斑塊(120)6個斑塊大小等級,并結(jié)合不同景觀類型的粒級斑塊數(shù)目來描述其景觀粒級結(jié)構(gòu)(表3)。
2.3數(shù)據(jù)分析
2.3.1景觀特征分析
從整個研究區(qū)來看,景觀特征可以歸納為4個方面。
1)以耕地景觀為主,較為單調(diào)?,F(xiàn)狀景觀類型以非植被景觀(C,D,E,F(xiàn))為主,且當(dāng)中耕地景觀(D)所占比重最大,為61.1%。因此全區(qū)景觀類型的一大特征就是以耕地景觀為主,非植被景觀特色突出。同時由于現(xiàn)狀耕地全以低矮類季節(jié)性作物為主,常為地表裸露狀態(tài),更缺乏可觀葉、花、果的經(jīng)濟(jì)樹種的栽植,使整體景觀單調(diào),缺乏層次美感。
2)喀斯特地貌景觀明顯,生態(tài)脆弱。斑塊中土壤退化類斑塊( A2,A4,B2,B4,C1,D2)占總斑塊面積的29.3%,這說明區(qū)域喀斯特地貌景觀明顯,石漠化現(xiàn)象突出,生態(tài)脆弱。
3)景觀破碎化嚴(yán)重,影響景觀品質(zhì)。規(guī)劃區(qū)域共有景觀斑塊454個,各細(xì)分斑塊面積差異較大,最小的斑塊面積僅0.16hm,最大斑塊面積718.82hm,反應(yīng)出區(qū)域景觀的破碎化。斑塊密度指數(shù)最大的為A和B類型斑塊,說明景觀破碎化最嚴(yán)重的即為以喬木林景觀及灌木林景觀為代表的植被景觀斑塊。
4)優(yōu)勢樹種單一,缺乏色葉樹種。對現(xiàn)狀植被優(yōu)勢樹種進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可知、喬木林景觀以桉樹、云南松、柏樹所占比例較大;灌木林景觀則以萌生櫟、雜灌為主。優(yōu)勢樹種以常綠的純林形式分布,缺乏色葉樹種,整體景觀呈現(xiàn)單調(diào)且缺乏季相性變化等問題。
2.3.2立地條件分析
立地條件是植物選擇與配置的主要制約因素。研究區(qū)主要分布在海拔1420-1700m,土壤為紅壤、黃褐壤、黃紅壤,土層厚度為薄層、中厚層,參照《云南省森林立地分類及其應(yīng)用》,共劃分13種立地類型(表4)。
3提升策略
為達(dá)到重點(diǎn)突出、脈絡(luò)清晰,便于實(shí)施指導(dǎo)的目標(biāo),研究在現(xiàn)狀調(diào)查、分析的基礎(chǔ)上采用“面”“線”“點(diǎn)”相結(jié)合的總體結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行空間布局。
以“面”的形式強(qiáng)調(diào)整體性,通過現(xiàn)狀景觀斑塊的分析,提取沿線不同段的區(qū)域特色,形成分區(qū)景觀主題并分別施策,同時體現(xiàn)沿線景觀在面上的統(tǒng)一。通過景觀林帶以“線”的形式將現(xiàn)狀破碎化的景觀進(jìn)行有機(jī)聯(lián)系,從感官上將植被景觀風(fēng)貌進(jìn)行統(tǒng)一,解決景觀破碎化帶來的景觀體驗(yàn)差的問題。選取沿線具有代表性的區(qū)域作為“點(diǎn)”進(jìn)行精品景觀打造,重點(diǎn)突出,吸引力強(qiáng);同時,以“點(diǎn)”為代表形成示范節(jié)點(diǎn),強(qiáng)化并引導(dǎo)區(qū)域建設(shè)。
3.1面-6大造林特色分區(qū)
3.1.1基礎(chǔ)配置模型
在滿足不同立地條件下,以生態(tài)優(yōu)先、合理體現(xiàn)生態(tài)美學(xué)為基本原則,建立種植基礎(chǔ)配置模型。植物選擇以鄉(xiāng)土樹種為主,豐富色葉觀賞樹種并充分考慮喀斯特地貌環(huán)境下耐瘠薄樹種的選擇以及經(jīng)濟(jì)林木的運(yùn)用,總共有5種基礎(chǔ)配置模型,分別表示為①②③④⑤。
①對應(yīng)高蓋度植被景觀斑塊(Al,A2,Bl,B2),且立地類型為Ⅰ,Ⅰ,Ⅱ,Ⅱ,其配置原則為:以保育為基礎(chǔ),并對部分近道路且景觀作用突出的喬、灌斑塊補(bǔ)植增色喬木。增色樹種以無患子、槭樹、烏桕為主,種植密度按面積的15%,600株/hm進(jìn)行喬木補(bǔ)植。
②對應(yīng)低蓋度、非退化類植被景觀斑塊(A3,B3),且立地類型為Ⅰ,Ⅱ,Ⅱ,Ⅲ,其配置原則為補(bǔ)充增色喬木及增色灌木。增色樹種以烏桕、無患子為主,增色灌木以紅葉石楠、小葉枸子為主,種植密度按面積的30%、600株/hm進(jìn)行喬木補(bǔ)植,l600株/hm進(jìn)行灌木補(bǔ)植。
③對應(yīng)低蓋度、石漠化植被景觀及荒山荒地景觀斑塊(A4,B4,C1),且立地類型為Ⅰ,Ⅰ,Ⅱ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅲ,其配置原則為補(bǔ)充常綠喬木及增色灌木。常綠樹種以柏木、云南松為主,增色灌木以小葉枸子、絡(luò)石為主,種植密度按照面積的30%,600株/hm進(jìn)行喬木補(bǔ)植,1600株/hm進(jìn)行灌木補(bǔ)植。
④對應(yīng)非退化類耕地景觀斑塊(Dl),且立地類型為Ⅰ、)、Ⅱ、Ⅱ,其配置原則為以片植觀賞性經(jīng)濟(jì)林木為主。經(jīng)濟(jì)林木以桃樹、李樹、石榴、核桃為主,種植密度按面積的60%,桃、李、石榴600株/hm2,核桃150株/hm進(jìn)行經(jīng)濟(jì)林木補(bǔ)植。
⑤對應(yīng)石漠化耕地景觀斑塊(D2),且立地類型為Ⅰ,Ⅰ,Ⅰ,Ⅱ,Ⅱ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅲ,Ⅲ,其配置原則為以片植喬木及觀賞性地被為主。喬木樹種以柏木、構(gòu)樹、云南松為主,觀賞性地被以火棘、絡(luò)石為主,種植密度按面積60%,600株/hm進(jìn)行喬木補(bǔ)植,1600株/hm進(jìn)行灌木補(bǔ)植。
3.1.2分區(qū)主題及配置模型
根據(jù)研究區(qū)各段現(xiàn)狀景觀斑塊特色將研究區(qū)分為6大造林特色分區(qū),針對不同分區(qū)的現(xiàn)狀斑塊類型分析,提出不同的景觀主題策略,并選用對應(yīng)的配置模型(表5)。
3.2線——沿線景觀綠化帶
沿線景觀綠化帶結(jié)合高速路斷面形態(tài),采用喬、灌、草結(jié)合的不同植物配置模式,打造高速路兩側(cè)連續(xù)的景觀綠廊。其中,以喬木為背景林,形成沿線景觀綠化帶的綠色基底:在重點(diǎn)區(qū)域背景林前點(diǎn)綴觀賞性灌木、豐富植被層次:選用低管護(hù)型地被進(jìn)行林下及邊坡綠化,補(bǔ)充下層植被。
背景林喬木主要選擇球花石楠、竹柳、柏木。其中球花石楠作為沿線綠化主要樹種;柏木補(bǔ)充種植于土壤退化、石漠化區(qū)域;竹柳種植于沿線低凹(低于路面2m以上)區(qū)域。灌木選用適生且觀賞性好的紅花橙木、葉子花等。地被以地果(地石榴)、絡(luò)石為主,運(yùn)用于土地裸露的耕地及邊坡區(qū)域。
具體配置模式為:沿高速路兩側(cè)距路基12m的現(xiàn)狀綠化帶,行列式種植規(guī)格較大的喬木,喬木種植株距3m,行距3m,品字形配置,每側(cè)種植兩排;同時在重點(diǎn)區(qū)域喬木背景林前行列式種植灌木,株距1m,行距,1m,地被按9株/m的密度種植。
3.3點(diǎn)——出入口景觀節(jié)點(diǎn)
結(jié)合高速路出入口、立交的現(xiàn)狀景觀特點(diǎn),打造各具特色的出入口景觀節(jié)點(diǎn),呼應(yīng)周邊景觀風(fēng)貌的同時,形成道路視覺的聚焦點(diǎn),起到畫龍點(diǎn)睛的作用。本研究以3個節(jié)點(diǎn)為例。
以城市形象展示為特色的硯山出入口節(jié)點(diǎn),現(xiàn)狀景觀斑塊類型以Dl為主。節(jié)點(diǎn)通過選用觀賞性強(qiáng)的園林景觀樹種,片植結(jié)合群落式配置的方式,形成視覺沖擊力強(qiáng)的種植效果。其中片植樹種為鄉(xiāng)土的云南櫻花,樹形挺拔、開展,冬春季開花,花色艷麗,可形成連片飛花的壯麗景觀,周邊群落式配置滇樸、桂花、云南松、紅葉石楠等作為搭配。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合后方山體巖壁,書寫“美麗硯山歡迎您”,形成出入口對景。
以結(jié)合旅游產(chǎn)業(yè)為特色的銃卡立交節(jié)點(diǎn),現(xiàn)狀景觀斑塊類型為Dl。以初步實(shí)施的政企聯(lián)合模式為基礎(chǔ),結(jié)合農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的經(jīng)營策略,推行花卉種植產(chǎn)業(yè)。在現(xiàn)狀平坦的耕地上片植玫瑰及薰衣草,打造浪漫、震撼、熱鬧非凡的花海節(jié)點(diǎn)景觀。
以喀斯特地貌景觀展示為特色的維摩出入口節(jié)點(diǎn),現(xiàn)狀景觀斑塊類型為D2。節(jié)點(diǎn)片植經(jīng)濟(jì)林核桃及桃樹形成背景林,前方近道路區(qū)域結(jié)合景觀置石,搭配黃連木、楓香、紅葉李、柏木、鋪地柏等,形成具有喀斯特地貌特色的景觀組團(tuán),并以此作為區(qū)域石漠化治理領(lǐng)頭示范區(qū)域,為未來以喀斯特地貌為特色的旅游開發(fā)及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型做鋪墊。
4結(jié)語
高速公路造林景觀提升工作是城市公路型綠色通道建設(shè)的重要組成部分,是以重點(diǎn)林業(yè)生態(tài)工程為骨架,以景觀美學(xué)營造為特色的造林實(shí)踐[9]。本研究融合生態(tài)學(xué)、林學(xué)、景觀設(shè)計(jì)學(xué),綜合生態(tài)、美觀、功能的整體性考慮[10],運(yùn)用GIS及分析統(tǒng)計(jì)方法對現(xiàn)狀研究區(qū)進(jìn)行景觀斑塊的區(qū)劃分析。在此基礎(chǔ)上采用面、線、點(diǎn)相結(jié)合的方式,有針對性地制定喀斯特地貌區(qū)高速公路造林景觀提升措施并提出相應(yīng)配置模型,提升整體植被覆蓋率的同時,使沿線各區(qū)域既各具特色又相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
本研究所確定的景觀類型、斑塊類型及對應(yīng)的配置模型策略是根據(jù)現(xiàn)狀植被及景觀特征確定的,僅可作為參考,不同項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行斑塊分類及植物配置模型選擇。但都應(yīng)本著“因地制宜,適地適樹,栽培簡單,特色鮮明,管理粗放”的原則[11-13],通過景觀美學(xué)指導(dǎo)植物配置,多樹種混交造林,最大限度地發(fā)揮森林的生態(tài)效益。在改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境的同時,構(gòu)筑與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)的、優(yōu)美的道路景觀。
除此之外,造林景觀提升策略應(yīng)與地方林業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃相結(jié)合,在景觀造林過程中注重樹種的經(jīng)濟(jì)價值。在打造風(fēng)景優(yōu)美的綠色廊道同時,建設(shè)優(yōu)質(zhì)林業(yè)產(chǎn)業(yè)示范基地,充分發(fā)揮輻射帶動作用,促進(jìn)區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整,引導(dǎo)區(qū)域特色旅游發(fā)展,提高沿線居民收入。
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收稿日期:2018-08-28
第一作者:尹露曦(1990-),女,博士研究生,研究方向?yàn)轱L(fēng)景園林規(guī)劃與設(shè)計(jì)。E-mail:1030869612@qq.com
通訊作者:趙鳴(1964-),男,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)閳@林建筑設(shè)計(jì)、風(fēng)景園林規(guī)劃與設(shè)計(jì)。E-mail:zm0940@126.com