劉煒 趙爾平 雒偉群 劉愛華

（西藏民族大學 西藏光信息處理與可視化技術重點實驗室，陜西 咸陽 712082）

0 引言

城市是人們集中居住、生活和生產(chǎn)的地域空間，是地球表層物質流、能量流、人口流與信息流交換最為活躍的場所，是一個自然—經(jīng)濟—社會的動態(tài)的復合巨系統(tǒng)。當前，拉薩市正經(jīng)歷著城市化進程，城郊景觀格局發(fā)生了歷史性變化。城市化進程深刻改變了本區(qū)土地利用方式，使得拉薩市景觀的自然屬性和過程發(fā)生劇烈、甚至是不可逆轉的改變。以水、植被、土壤等為要素的自然景觀不斷被改造，而由水泥、瀝青、化工材料、金屬材質等為要素人工景觀則迅速增加，形成了全新的城市景觀。隨著城市化進程的不斷演進，相伴而生的生態(tài)環(huán)境變化從局地、區(qū)域影響著城市表層原始的自然現(xiàn)象和生態(tài)學過程。這一過程會引發(fā)眾多的生態(tài)環(huán)境問題，如導致地表水分蒸騰減少、地表徑流增加、土壤侵蝕量與泥沙運移量增大、對自然景觀隨意侵害、感熱存儲與交換增加、地下水水質惡化、空氣質量下降［1-2］等；同時還伴有人口密度增大、交通擁堵等一系列社會民生問題。

城市熱島效應是指由于人為原因改變了城市地表的局部溫度、濕度、空氣對流等因素，從而導致城市局地氣候變化的現(xiàn)象。在拉薩市，隨著城市化進程的不斷推進，在人工景觀取代自然景觀、城市景觀取代農村景觀的過程中，地表覆蓋材料的變化導致地表熱輻射、熱存儲和熱傳遞等發(fā)生改變；城市生態(tài)系統(tǒng)內人口聚集、采石取土、毀壞植被、工業(yè)能耗以及機動車熱排放規(guī)模和強度增大，都導致人工熱量空間配置明顯變化，這些變化都以熱島效應（Urban Heat Island Ef?fect）的形式表現(xiàn)出來。近10 年來在拉薩市的熱效應顯著增加了夏季高溫天氣出現(xiàn)的頻率，甚至形成高溫災害，導致城市生態(tài)環(huán)境質量下降，空氣污染物難以擴散。這些環(huán)境變化及社會問題對拉薩市的能耗結構、生態(tài)環(huán)境質量、公共健康以及公共安全等方面都產(chǎn)生了深刻影響。當前，拉薩市熱島效應問題已經(jīng)成為拉薩城市促進社會經(jīng)濟與氣候生態(tài)環(huán)境之間良性相互作用，提高公共健康水平，實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素［3-4］。有鑒于此，在當前拉薩市不斷城市化背景下，開展基于綠色廊道生態(tài)環(huán)境建設緩解熱島效應的研究具有十分重要的意義。

1 拉薩市熱島效應成因

拉薩市地處91°00′～91°27′E，29°52′～29°83′N之間，屬大陸性高原季風半干旱氣候。拉薩市城區(qū)面積77.9km2，城區(qū)人口近57 萬。拉薩市熱島效應產(chǎn)生的主要原因有三點：（1）隨著城市化進程不斷推進，拉薩市不透水面（柏油路和水泥路面）不斷擴張，越來越密集分布，而與此同時城市生態(tài)景觀（綠地、土壤和水體）的覆蓋面積在不斷縮減。不透水面比綠地、土壤和水體具有更大的吸熱率和更小的比熱容，因此其吸熱快，增溫快。綠色景觀覆蓋面積的縮減使得蒸發(fā)作用持續(xù)減弱。（2）拉薩市主城區(qū)高層建筑物林立，建筑密度大，風速減低，熱量不易散失的，并向四周和大氣中大量輻射。（3）拉薩市主城區(qū)人口稠密、工商業(yè)集中，居民生活、工業(yè)生產(chǎn)和交通工具釋放大量廢熱。以上諸因素使得拉薩市主城區(qū)氣溫普遍高于周圍的郊區(qū)氣溫。

2 拉薩市綠色廊道

景觀生態(tài)學中綠色廊道是指由生物群落與自然生態(tài)環(huán)境共同構成，以各類植被為主的帶狀景觀結構，其形態(tài)的長寬比大且彎延曲折伸展，這種形態(tài)可促進景觀斑塊內部與外圍環(huán)境之間的物質、能量和生物流交換，因此，綠色廊道具有源、匯、傳導、生境、過濾的功能。在人為擾動強烈的拉薩市主城區(qū)，綠色廊道主要包括拉薩河綠色廊道，綠化帶廊道，道路綠色廊道等以各類植被為主的生態(tài)型廊道，它們共同構建出了拉薩市山水自然景觀的基本骨架，使得本市自然景觀單元能夠以這個骨架為基底不斷發(fā)展延伸，在實現(xiàn)能量、物質和生物流交換交互的同時，有效改善局地氣候，緩解熱島效應，提升生態(tài)服務價值。在本研究中，通過對高空間分辨率遙感圖像進行了一系列處理制作出解譯底圖，進而獲取了拉薩河綠色廊道，綠化帶廊道，道路綠色廊道空間分布及配置信息。

3 生態(tài)化建設策略

生態(tài)化建設是指針對自然生態(tài)系統(tǒng)，按照最大效率發(fā)揮生態(tài)效能的原則，采用生態(tài)系統(tǒng)運行原則（共生與競爭、適應及循環(huán)流動）的進行建設的模式。針對拉薩市綠色廊道的生態(tài)化建設，可以從拉薩市景觀格局尺度的立場出發(fā)，依據(jù)綠色廊道所處的地理位置和原本的自然景觀基底，以及所承擔生態(tài)功能的重要性，按照“先上水、后綠化”的思路［7-8］，采取適宜性建設措施，力求改善綠色廊道的結構完整度和連通性，增強其調節(jié)城市局地氣候，緩解城市熱島效應的作用。這其中有六項建設性要點有：

3.1 提升拉薩市城郊景觀斑塊之間連續(xù)性

通過分析多期拉薩市遙感可以發(fā)現(xiàn)，拉薩市主城區(qū)經(jīng)過多年的不斷擴張，使得本區(qū)內自然景觀斑塊面積不斷減小、破碎度不斷增大，城市主城區(qū)內的自然殘留斑塊孤立無“源”，破壞了拉薩市的山水景觀格局與原本城郊生態(tài)景觀斑塊之間的連續(xù)性，顯著影響了其調節(jié)城市局地氣候的效能。因此，需要在拉薩市主城區(qū)與郊區(qū)之間建立生態(tài)化綠色廊道，使得拉薩市主城區(qū)中的自然景觀斑塊從郊區(qū)自然景觀斑塊處（如拉魯濕地）得到“源”，構建自然景觀斑塊與山水景觀格局之間的物質、能量和生物流交換通道，促進拉薩市城郊景觀格局的完整度，由此在保持拉薩市內山水景觀格局演進可持續(xù)性的同時，增強其調節(jié)城市局地氣候，緩解城市熱島效應的效能，維護城市原本的自然景觀格局和郊區(qū)生態(tài)系統(tǒng)對拉薩市生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展的持續(xù)支持能力。

3.2 增強拉薩市綠色廊道節(jié)點的生態(tài)功能

在拉薩市綠色廊道綠心的附著節(jié)點是綠地公園等一些大型的綠色斑塊（如羅布林卡風景區(qū)、宗角祿康公園、全民健身體彩公園等）。作為城市生態(tài)網(wǎng)絡的樞紐，這些重要節(jié)點分布格局的一個主要缺點是各個節(jié)點之間的連通性低且整體結構形式單一，完整度低，降低了綠色廊道節(jié)點發(fā)揮最大效率的生態(tài)功能，減弱了其調節(jié)城市局地氣候，緩解城市熱島效應的作用。特別是近些年拉薩城市化進程使得以水、植被、土壤等為要素的生態(tài)斑塊不斷被改造，而由水泥、瀝青、化工材料、金屬材質等為要素人工景觀斑塊則迅速增加，這導致拉薩市主城區(qū)內的綠色廊道節(jié)點斑塊不斷縮減、間斷、消失。此外，在長期人工綠化建設所構建的節(jié)點綠地斑塊中，種植的樹種較少，層次單一，由此導致各節(jié)點綠地斑塊生境的綜合生態(tài)服務功能有限。因此，應當整體規(guī)劃拉薩市生態(tài)化建設綠色廊道節(jié)點，以發(fā)揮綜合生態(tài)效能為原則，運用生態(tài)系統(tǒng)運行基本原則，依據(jù)局地的不同自然屬性構建重要綠色斑塊節(jié)點，增強其調節(jié)城市局地氣候，緩解城市熱島效應的作用，此外還可以對局地生物棲息及空間活動起到庇護作用，并豐富區(qū)域生態(tài)物種多樣性。

3.3 基于拉薩河廊道斷面分區(qū)進行生態(tài)化建設

拉薩河是拉薩市的天然低溫生態(tài)廊道和生物物種多樣性生態(tài)敏感區(qū)域。充沛凈化的河流水體、植被覆蓋良好的河岸生態(tài)景觀對調節(jié)拉薩市氣候以及局地小氣候起到了特別重要的作用。當前，在拉薩市應主要對納金大橋至青藏鐵路拉薩大橋之間的貢布堂、拉薩大橋左岸、慈覺林、2 號閘左岸和右岸、拉薩火車站、拉薩市環(huán)衛(wèi)局等7 段位置重點進行生態(tài)化建設。按照廊道斷面拉薩河廊道可分為河流水體、水體影響帶（包括水-濕地-旱地自然生境的水陸過渡空間區(qū)域）、河岸綠化緩沖帶這3 個部分。對于拉薩河流水體，當前特別注意減少污物排入，抬高水位，補充拉薩河地下水，增強其本身以及對水體影響帶、河岸綠化緩沖帶增加局地增濕降溫效能。

水體影響帶是具有顯著降溫特性、物種多樣性以及邊緣效應的生態(tài)交錯帶，能夠對拉薩河流水體起到凈化滯流和儲蓄調節(jié)的作用。在建設水體影響帶時，應當依據(jù)河水流速的阻滯程度，以及對水體影響帶預期凈化程度來構建不同河段位置的水體影響帶的寬度?？梢栽诶_河城區(qū)中段20公里范圍內，規(guī)劃建設多個攔河閘擋水工程。此外，對于裸露的河灘地應通過種植地皮花卉、喬灌木使原本荒蕪的地表形成濱水生態(tài)景觀，發(fā)揮其綜合生態(tài)效能，這對于增加周邊空氣濕度、降低氣溫，以及減少風沙流動、保護生物多樣性，參與水中金屬解毒過程能夠起到積極作用。

拉薩河岸綠化緩沖帶能夠防止水土流失，阻隔過濾一定程度的人為擾動和污物侵入拉薩河流水體，配合水系形成適宜的局地小氣候，并維持河流廊道內物種空間水平運動的持續(xù)性。應當將河岸綠化緩沖帶與水體影響帶、綠化帶廊道相結合，從模擬天然濕地群落構成和凈化水質角度考慮進行一體化建設，選擇適宜植被群落物種，促進拉薩河廊道構成形態(tài)完整、連通度高，具有顯著增濕降溫的水源涵養(yǎng)地和生物多樣性保護地。

3.4 確保拉魯濕地的水源供給維護景觀結構完整性

拉薩市拉魯濕地位于主城區(qū)的西北角，形態(tài)呈東西向不規(guī)則長帶狀。拉魯濕地因河流淤積形成，覆蓋面積達685 公頃，增濕降溫效能顯著且動植物資源豐富。作為“自然空調”“天然氧吧”“城市之肺”，拉魯濕地在調節(jié)拉薩市氣候、緩解熱島效應以及涵養(yǎng)水源、維持生物多樣性等方面起到特別重要的作用。然而，拉薩市由于多年基建擴張、挖排水渠以及圍墾、放牧等因素，拉魯濕地周邊水土流失嚴重，導致濕地開放水面面積被侵占，破壞濕地植被。目前，濕地北部已有零星荒漠化現(xiàn)象出現(xiàn)。這使得拉魯濕地的景觀結構完整性度被破壞，其緩解熱島效應、涵養(yǎng)水源以及維持生物多樣性的效能被不斷削弱。因此需要特別加強對拉魯濕地的生態(tài)化建設，當前應在東北端沉砂池西部建設節(jié)水工程，在低洼區(qū)域堵截來水，提升水位，將從北干渠和中干渠引來的水流到拉魯濕地北部和東部部分缺水區(qū)域，以確保拉魯濕地的水源的供給。此外，還需要持續(xù)不斷監(jiān)測水體特性，采取必要的措施改善濕地地表水與地下水之間的聯(lián)系,防止生活污水和化學物質流入濕地水體造成污染。

3.5 科學確定綠化帶廊道寬度增強生態(tài)連通性

城市綠化帶廊道是由本底為自然景觀或人工景觀的植物群落構成，廊道內生長良好的植被能夠有效減弱城市熱島效應，并具有保護局地生物多樣性和改善生態(tài)環(huán)境的效能。此外，城市綠化帶廊道為當?shù)孛癖娺M行游憩觀賞并提供視覺及心理上的良好體驗。在拉薩市通過實地調查可以發(fā)現(xiàn)，植被覆蓋良好的綠化帶廊道對調節(jié)拉薩市氣候以及局地小氣候，緩解城市熱島效應具有十分重要的作用。城市綠化帶廊道內的各類植被還能夠通過光合作用吸收大量二氧化碳并釋放出氧氣，其自身構建的綠色空間還可以對區(qū)域煙塵、粉塵、沙塵具有十分明顯的阻擋過濾與吸附作用。因此，在拉薩市核心區(qū)域（羅布林卡—布達拉宮—拉薩濱河公園區(qū)域），改善綠化帶廊道的組成與配置構造，能夠對拉薩市自然生態(tài)系統(tǒng)的維護修復以及提高生態(tài)效能起到重要的促進作用，有利于緩解熱島效應，改善維護拉薩市生態(tài)健康與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展［9-10］。

當前在拉薩市，綠化帶廊道建設的重點區(qū)域應包括城關區(qū)香嘎溝、奪底溝、嘎巴溝和達孜區(qū)白納溝這4條溝域生態(tài)化建設，以及貢嘎機場路沿線山體沙化治理、拉林高速沿線綠化、拉日鐵路沿線綠化和那拉高速沿線綠化，南山和北山的沙棘林和速生槐林建設。在上述重點區(qū)域進行綠化帶廊道生態(tài)化建設過程中，應根據(jù)生態(tài)學邊緣效應寬度和預期容納物種多樣性的規(guī)模設計線狀或帶狀綠化帶廊道的寬度，并選擇與自然斑塊相適宜的本地物種和已馴化外來物種作為廊道生長物種，提高廊道的連通性，增強生態(tài)暢通性，同時降低廊道景觀要素的異質性，促進生物空間運動和能量、物質和生物流交換交互，從而使得廊道綜合生態(tài)功能持續(xù)提升，有利于不斷改善增濕降溫效能。此外，在綠化帶廊道生態(tài)化建設過程中注重地被—灌木—喬木的多層次配置，需明確每層的優(yōu)勢種與附屬種，同時在水平分布上應成群布置各物種，以增強種群競爭力，推動在自然生態(tài)系統(tǒng)運作規(guī)律支配下的可持續(xù)發(fā)展。

3.6 分層設置林帶建設道路綠色廊道

城市交通廊道網(wǎng)絡在城市主城區(qū)不同位置蔓延，而道路綠色廊道則依附于這個網(wǎng)絡，使之在能夠城市內部各個人口密集的重要位置（居民區(qū)與城市商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)混雜）的地域全面延展。道路綠色廊道在遮陰避陽降溫增濕、保護生物多樣性、維護拉薩市內山水景觀格局完整性與可持續(xù)性方面，其效能低于拉薩河流廊道、綠化帶廊道。然而，在改善人口密集地生態(tài)環(huán)境，防止灰塵、粉塵以及噪音污染源擴散，構建能量、物質和生物流交換通道方面，道路綠色廊道具有獨到的、不可替代的作用。在拉薩市居民區(qū)與商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)混雜的地域進行道路綠色廊道生態(tài)化建設時，特別注意喬木—灌木—地被層配置組合。通過設置分層林帶，并取樹冠大分枝低且樹葉葉片大重疊排列的堅硬樹種，有利于提升遮陰避陽降溫增濕效果。同時，綠色廊道還能夠降低噪音污染，并通過減低風速阻止灰塵、粉塵污染物快速擴散而沉積于分泌粘性油脂及汁液樹葉表面，此外，道路綠色廊道還可以為民眾休憩并提供視覺及心理上的良好感受。特別是在夏季，由于近在咫尺的道路綠色廊道帶來的心理上的良好感受，可以有效增強人們耐熱抗躁的能力，抵御對熱島效應的不適感受，促進公共健康。

4 結論

目前拉薩市城市化進程不斷深入，使得城市不透水面面積逐年擴張，高層建筑物群分布越來越多，以及城市人口密度等原因導致拉薩市城市熱島效應逐年加劇。植被覆蓋良好的城市對于調節(jié)拉薩市局地氣候，緩解城市熱島效應具有十分重要的作用。為此，本文提出的六項要點對改進拉薩市綠色廊道生態(tài)化建設，改善拉薩市綠色景觀結構和植被配置提供理論依據(jù)，并為拉薩市熱環(huán)境管理提供科學支持。