鄒秋霞,鄒昌鋒
(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,江西 南昌 330045;江西農(nóng)業(yè)大學(xué)鄉(xiāng)村文化發(fā)展研究中心)
近年來,我國許多學(xué)者對不同城市綠色廊道的結(jié)構(gòu)與布局進行了分析研究,廊道作為景觀生態(tài)學(xué)研究的重要課題,多數(shù)主要是對較大的城市進行綠色廊道景觀格局的研究,而對中小城市綠道的研究較少。以鷹潭市為研究對象,應(yīng)用遙感技術(shù),從景觀尺度上對鷹潭市域的生態(tài)廊道進行定量分析,著重于對城市綠色廊道的景觀格局和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的研究,以期為未來城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與建設(shè)提供參考[1-2]。
鷹潭因“漣漪旋其中,雄鷹舞其上”而得市名,江西省轄地級市,位于江西省東部偏北,信江中下游介于N 27°35′~28°41′、E 11°641′~117°30′[3]。鷹潭市自古就是重要的交通中心區(qū)與四省交匯處,屬中亞熱帶濕潤季風(fēng)溫和氣候,氣候特點是四季分明,雨水充足,日照時間長,夏季氣溫偏高,霜降時間短,區(qū)域主導(dǎo)風(fēng)向隨四季變化而變化。轄域總面積3591.8km2,由貴溪市、余江區(qū)、鷹潭中心城區(qū)3 個區(qū)組成(如圖1 所示)。鷹潭市地形整體東南高、西北低,屬于武夷山向鄱陽湖平原過渡的中間地帶,鷹潭中心城區(qū)屬于中低丘陵地帶,自然綠化基礎(chǔ)較好,水資源豐富。研究區(qū)域位置為鷹潭市中心城區(qū),共有5 個區(qū)分別是老城區(qū)、信江新區(qū)、高新物流區(qū)、月湖新城區(qū)和鷹西區(qū),其中鷹潭市面積約151km2(如圖2 所示)。
圖1 研究區(qū)范圍圖片
圖2 衛(wèi)星圖
廊道的分類方法有許多種,不同的研究方向?qū)鹊赖姆诸愐哺饔胁煌?,從鷹潭市中心城區(qū)本身的廊道特點上,可系統(tǒng)的分為3 大類:灰色廊道、藍色廊道和綠色廊道,各等級道路和鐵路屬于灰色廊道,河流河道部分和湖泊部分稱之為藍色廊道[4]。另外,由公路和鐵路構(gòu)成的廊道稱之為灰色廊道,綠色廊道從城市綠色廊道功能的設(shè)置上可以分為綠色道路廊道、綠色鐵路廊道、綠色河流廊道[5]。
首先運用GoogleEarth 地圖和鷹潭市中心城區(qū)的綠化現(xiàn)狀圖獲取原始資料,再通過實地調(diào)研,獲得更為精確的數(shù)據(jù)資料,再借助無人機航拍實景照片,利用GIS對鷹潭市中心城區(qū)各類型廊道進行提取,反復(fù)綜合校正,最后利用CAD 軟件編輯繪制鷹潭市中心城區(qū)的CAD 矢量圖,最終繪制出各種廊道拓撲圖。采用計算和統(tǒng)計相結(jié)合的方法,得到鷹潭市各類廊道的結(jié)構(gòu)特征數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)格局數(shù)據(jù)。道路廊道寬度、斑塊和小河流等比較復(fù)雜狹長廊道數(shù)據(jù),則通過現(xiàn)場測量和遙感影像比對校正來獲取。
城市廊道發(fā)揮生態(tài)功能方面,在很大程度上會受其本身結(jié)構(gòu)特征的影響。通過研究綠色廊道的網(wǎng)絡(luò)格局,并結(jié)合相關(guān)城市景觀生態(tài)理論,采用前人專家研究比較成熟的景觀格局評價指標體系,同時統(tǒng)計計算各類廊道數(shù)據(jù),對各類廊道的長度、寬度、面積、密度和綠色廊道的建設(shè)率等方面數(shù)據(jù)進行比較,通過公式對線點率、環(huán)通度和γ 指數(shù)等指標,對鷹潭市中心城區(qū)景觀格局進行描述。
筆者主要通過測量和計算鷹潭市各廊道的長度、面積、密度等維度,進一步分析鷹潭市中心城區(qū)的景觀結(jié)構(gòu)特征,然后通過計算線點率、環(huán)通度和γ 指數(shù)的計算公式來統(tǒng)計,比較各類型廊道的數(shù)據(jù)結(jié)果,進而對綠色廊道網(wǎng)絡(luò)布局合理性進行評價分析。
結(jié)合鷹潭市中心城區(qū)廊道的實際建設(shè)特點,通過實地調(diào)研和測量了一系列數(shù)據(jù),收集整理了各類廊道的資料,獲得了最原始資料。然后根據(jù)繪制的鷹潭市中心城區(qū)廊道分布CAD 矢量圖來進行分類,獲取各類廊道分布的詳細信息,最終繪制出鷹潭市中心城區(qū)廊道的拓撲圖(如圖3 所示)。
圖3 鷹潭市中心城區(qū)廊道系統(tǒng)拓撲圖
通過廊道的各種指標的計算公式統(tǒng)計計算,得出鷹潭市中心城區(qū)綠色廊道的長度、面積、密度及建設(shè)率的數(shù)據(jù)結(jié)果,廊道的寬度數(shù)據(jù)是由實地測量得出的數(shù)據(jù),分別對各種綠色廊道進行闡述(如表1 所示)。
3.2.1 長度分析。在鷹潭市中心城區(qū)廊道系統(tǒng)中,灰色廊道為237.16km,綠色廊道為216.57km,藍色廊道為21.99km,分別占廊道總長度的49.85%、45.53%和4.62%,由百分比可以看出,藍色廊道最短,灰色廊道最長。對于藍色廊道,信江穿鷹潭市中心城區(qū)而過,河流系統(tǒng)分布簡單,由信江和白露港組成的河流,除鷹潭西湖濕地公園和東湖外,沒有特別大的水域;對于灰色廊道,鷹潭市中心城區(qū)各種等級的道路繁多,路網(wǎng)比較發(fā)達,所以灰色廊道總長度最長;對于綠色廊道,灰色廊道和綠色廊道的總長度比較接近。但綠色廊道中還包含綠色道路廊道、綠色河流廊道和綠色鐵路廊道,長度分別是182.52km、21.45km 及12.6km,占綠色廊道總長的84.28%、9.9%及5.82%,綠色道路廊道長度占綠色廊道總長的絕大部分。由此可以得出,鷹潭市中心城區(qū)綠色道路廊道的綠化建設(shè)還有很大的提升空間,發(fā)展交通路網(wǎng)的同時,綠化建設(shè)也同步發(fā)展。
3.2.2 寬度分析。廊道面積的大小取決于廊道的寬度,根據(jù)實地測量得出的各類型廊道的寬度數(shù)據(jù),經(jīng)分析得出,新建城區(qū)綠色道路廊道的寬度比老城區(qū)寬,綠色河流廊道的寬度多在50~80m,寬度最大的地方達到307m,老城區(qū)地段相對寬度較小多在10~30m,少數(shù)地段臨近河流幾乎沒有綠色覆蓋。
3.2.3 面積分析。鷹潭市中心城區(qū)廊道的面積分布如下:綠色廊道為4.05km2,藍色廊道為4.12km2,灰色廊道為3.56km2,3 種類型的面積差異不大;綠色道路廊道面積是綠色廊道的主體,為2.64km2,占綠色廊道總長的65.18%;綠色鐵路廊道的面積最小為0.49km2,占綠色廊道的12.10%。從拓撲圖中可以看出,以信江河水道為分界,兩岸的綠色廊道覆蓋率較高,寬度最寬;綠色道路廊道以老城區(qū)寬度最窄,因綠道寬度較小,故老城區(qū)綠道總面積不大。
3.2.4 密度分析。在鷹潭市中心城區(qū)各種類型的廊道中,灰色廊道的密度為1.57km/km2,綠色廊道的密度為1.43km/km2,2 種廊道的差別不大,可見綠色廊道的建設(shè)還有很大的提升空間。在綠色廊道中綠色道路廊道的密度最大,為1.21km/km2,綠色鐵路廊道的密度最小,為0.08km/km2,說明綠色鐵路廊道的建設(shè)不足。綠色河流廊道的密度為0.15km/km2,仍然還有很大的發(fā)展余地。
分析表明,鷹潭市綠色廊道密度存在的差異很大:綠色道路廊道的密度很大,占綠色廊道總量的84.62%;綠色河流廊道的密度為0.14km/km2,綠色鐵路廊道的密度為0.08km/km2,這2 種廊道占綠色廊道總量的比重很小;藍色廊道占整個鷹潭市總體廊道密度的4.76%,可見藍色廊道極其缺乏有力的建設(shè)。
3.2.5 建設(shè)率分析。建設(shè)率是評判綠色廊道建設(shè)是否完善的標準,它的取值范圍為0~1[6],具體從各類型的廊道長度與其附近的各類廊道長度之比來反映,這一數(shù)值越大,說明廊道建設(shè)越完善。經(jīng)計算,綠色河流廊道的建設(shè)率最高為0.61,綠色鐵路廊道的建設(shè)率最低為0.20,綠色公路廊道的建設(shè)率為0.38,灰色廊道的建設(shè)率為0.52,從綠色廊道和灰色廊道的結(jié)果可以看出,綠色道路廊道的建設(shè)率并未跟上灰色廊道系統(tǒng)的發(fā)展速度。并且經(jīng)實地調(diào)查也可以得出,鷹潭市中心城區(qū)綠色廊道的建設(shè)率還有很大的提升空間,特別是鐵路綠道和老城區(qū)綠色廊道建設(shè)還有待加強,綠色河流廊道也是只有老城區(qū)地段,幾乎沒有綠地覆蓋。
表1 鷹潭市中心城區(qū)廊道景觀構(gòu)成表
主要是分別計算和統(tǒng)計了各類型廊道的線點率、環(huán)通度、γ 指數(shù)等指標參數(shù),代入網(wǎng)絡(luò)格局指數(shù)的計算公式中[7~9],通過計算各類型綠色植被廊道的具體數(shù)據(jù),分別對鷹潭市中心城區(qū)各類綠色廊道進行分析。
表2 鷹潭市中心城區(qū)綠色植被廊道網(wǎng)絡(luò)格局
由鷹潭市中心城區(qū)廊道的拓撲圖中可以看出,在鷹潭市中心城區(qū)綠色廊道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,是由3 種綠道組成綠色廊道系統(tǒng)。因此,分別對3 種綠道進行計算分析。由表2 可知,鷹潭市綠色道路廊道總的線點率為1.512,道路綠色廊道的線點率為1.563,河流綠色廊道和綠色鐵路廊道的線點率分別為0.923 和0.889。由線點率結(jié)果可以得知,鷹潭市中心城區(qū)綠色河流廊道和綠色鐵路廊道結(jié)構(gòu)比綠色道路廊道簡單很多,綠色道路廊道經(jīng)計算和實地調(diào)查,特別復(fù)雜的地段少,鷹潭市中心城的綠色廊道并沒有形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),所以,總體看鷹潭市綠色廊道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜。
綠色廊道網(wǎng)絡(luò)總的環(huán)通度很低0.278,其中綠色道路廊道最大,為0.564,綠色河流廊道為0.038,綠色鐵路廊道為0.056,表明鷹潭市綠色廊道網(wǎng)絡(luò)中回路存在的程度較低,而在城市綠色廊道網(wǎng) 絡(luò)格局中回路的存在,可以直接影響城市景觀整體的生態(tài)效益。綠色廊道是動物植物等一切生物都依賴的生存基本要素,鷹潭市中心城區(qū)綠道網(wǎng)絡(luò)的環(huán)通度低下,因而對綠道內(nèi)物質(zhì)流動和動植物遷移的影響尤為顯著,從而對整個城市生態(tài)環(huán)境都極為不利。
綠色廊道網(wǎng)絡(luò)總的γ 指數(shù)為0.480,其中道路綠色廊道的值最高為0.521,表明道路綠色廊道的回路較多;綠色河流廊道為0.308,綠色鐵路廊道為0.296。這2種類型的綠色廊道的數(shù)值差別不大,同時也說明了河流廊道與鐵路廊道的網(wǎng)絡(luò)連通度差異小。
總體來看,鷹潭市中心城區(qū)綠色網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為簡單。結(jié)果表明,鷹潭市中心城區(qū)大部分節(jié)點之間不能通過綠色廊道連接,在老城區(qū)存在許多短路,而在綠色廊道中存在較好的回路數(shù)和連通性,這對動植物的遷移、覓食和繁殖等保持生物多樣性十分有利,并對增強整體生態(tài)效益起到了促進作用。結(jié)合實地調(diào)查的情況有部分區(qū)域綠色廊道比較完整。
(1)綜合利用GIS 和CAD 的圖形分析和處理能力,結(jié)合實地測量的具體數(shù)據(jù),可以更精確地對鷹潭市中心城區(qū)廊道系統(tǒng)進行提取和分析。
(2)根據(jù)城市廊道本身的特點,對不同的研究對象,需要使用不同的分類方法,將鷹潭市中心城區(qū)廊道分為綠色、灰色和藍色廊道。由于綠色廊道的構(gòu)成相對復(fù)雜,因而把綠色廊道又細分為道路、鐵路和河流廊道來進行分類研究,以便于對各類型的廊道進行更加科學(xué)詳細的研究。
(3)在鷹潭市的綠色廊道中,老城區(qū)的綠色廊道寬度最小,大多數(shù)廊道寬度不足4m,廊道的寬度也直接決定了其面積也較其他地區(qū)小。鷹潭市中心城區(qū)綠色廊道在建設(shè)上還存在很大問題,從線點率來看,雖然鷹潭市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜,但是環(huán)通度低、連通性較差,直接影響了動植物遷移和能量的流通,使城市生態(tài)效益質(zhì)量下降。
根據(jù)鷹潭市綠色廊道景觀格局現(xiàn)狀的研究分析,對今后鷹潭市綠色廊道的建設(shè)提出以下建議:
(1)加強鷹潭市綠色廊道的建設(shè),構(gòu)建完善的城市景觀廊道網(wǎng)絡(luò)格局,老城區(qū)改建過程中不斷完善不足之處,在新建規(guī)劃區(qū)發(fā)展建設(shè)廊道體系的過程中,同時加大綠色廊道的建設(shè)。如提高綠化率,提高綠化質(zhì)量,從而提高綠色廊道建設(shè)。(2)在空間允許的條件下擴大綠色廊道建設(shè)寬度,尤其是道路綠色廊道建設(shè),力求在一些空白區(qū)域內(nèi)完善綠道的建設(shè),提升整體綠色廊道的網(wǎng)絡(luò)連通性。綠色廊道有改善生態(tài)環(huán)境的作用,應(yīng)使其內(nèi)部形成動植物可以生存的環(huán)境,同時還可以強化綠色廊道改善城市小氣候方面的作用,進一步提高城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。(3)從城市生態(tài)功能上講,建設(shè)城市綠帶系統(tǒng)具有重要意義,信江穿過鷹潭中心城區(qū)這點非常有利于加強綠帶廊道建設(shè)。結(jié)合城市改造,加強河流綠色廊道建設(shè),逐步完善綠帶廊道建設(shè)。