城市生態(tài)網(wǎng)絡構建與優(yōu)化研究——以重慶市中心城區(qū)為例.pdf

1、城市是人類文明高度發(fā)展的產(chǎn)物，城市化是生產(chǎn)力水平提高和社會進步的必然結果。伴隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展和城市數(shù)量、規(guī)模不斷擴大，自然景觀格局發(fā)生了急劇變化，大量生態(tài)用地被擠占，城市建設和生態(tài)保護之間的用地矛盾日益尖銳。從而導致生境斑塊的破碎喪失，生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務功能的下降，這都給城市未來可持續(xù)發(fā)展帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。綠地景觀作為城市中最主要的生態(tài)基礎設施，它為保育城市物種豐富度、改善人居環(huán)境提供了重要的生態(tài)空間，故保障城市綠地安全是城市

2、生態(tài)空間優(yōu)化的重要前提。研究表明，生態(tài)網(wǎng)絡是一種高效的生境組織方式，它對保護生物多樣性、維持生態(tài)平衡、增強景觀連接度具有重要意義。因此，本文在當前中西部經(jīng)濟快速崛起，城市化進程不斷加快，棲息地破碎與部分生境消失不可避免的背景下，從促進鄉(xiāng)土樹種子傳播再定居過程來維護城市生態(tài)系統(tǒng)健康的視角，以重慶市中心城區(qū)為典型城市代表，研究促進生態(tài)功能與過程的網(wǎng)絡格局，探討生態(tài)空間格局優(yōu)化途徑，以保障城市生態(tài)安全。
　　本研究主要內容包括：⑴重慶市

3、中心城區(qū)生態(tài)空間約占區(qū)域總面積的56%，從斑塊類型角度分析，農(nóng)田和林地景觀是構成城市生態(tài)空間的主要景觀類型。進一步分析2014年現(xiàn)狀城市綠地景觀（林地、草地、人工綠地）和政府規(guī)劃綠地（2020年）的景觀格局指數(shù)可知，現(xiàn)狀綠地面積總量顯著低于規(guī)劃綠地，且人工綠地景觀尤為明顯，但自然綠地面積相差不大；其中，現(xiàn)狀人工綠地比規(guī)劃人工綠地斑塊密度較高，且最大斑塊面積和平均斑塊面積較小，表明現(xiàn)狀綠地景觀破碎度高的特點。景觀水平上的指數(shù)表現(xiàn)出相同趨勢

4、，現(xiàn)狀綠地的景觀多樣性指數(shù)為0.52，低于政府規(guī)劃綠地的0.65，其連接度指數(shù)（2.97）也低于規(guī)劃綠地的3.74，綜合反映了重慶市中心城區(qū)現(xiàn)狀綠地格局較為惡化的特征背景。⑵從斑塊結構特征和群落特征兩個方面對研究區(qū)現(xiàn)狀城市綠地進行生態(tài)質量評估，共篩選出163塊符合生態(tài)網(wǎng)絡構建的源斑塊，其面積占研究區(qū)綠地面積總量的15.44%。在黃葛樹種子傳播距離為2000 m條件下，共識別出278條連接路徑。按照網(wǎng)絡組成要素的重要性劃分等級，其中重要等

5、級高的斑塊主要以大型公園、風景名勝區(qū)為主，且外部形態(tài)多表現(xiàn)為條帶狀。然后進一步分析斑塊重要值與斑塊面積之間的關系，發(fā)現(xiàn)兩者之間存在相關性（Pearson=0.589，P＜0.01），但仍有部分小型綠地斑塊占據(jù)較高等級，它們在空間上多為網(wǎng)絡連接的關鍵節(jié)點和跳腳石斑塊。重要級高的路徑連接多為網(wǎng)絡通過區(qū)的唯一連接通道，不存在其他冗余路徑，若被移除，整體網(wǎng)絡將被分割為多個景觀亞組分，影響生態(tài)網(wǎng)絡功能的發(fā)揮。其中最重要的連接路徑為Core_31—

6、Core_9，即紅巖村綠地和鴻恩寺之間，該路徑是溝通“江陵江—渝中半島”兩側景觀組分的唯一通道，若被移除，網(wǎng)絡整體連接度將下降22.16%；其次為路徑 Core_62—Core_42，兩端分別連接義渡公園和沿江帶狀分布的花溪河濱公園，其連通了大渡口區(qū)長江兩岸的生態(tài)網(wǎng)絡，若將其移除，網(wǎng)絡連接度則下降15.14%。針對網(wǎng)絡中斑塊/連接的不同重要級，可以結合通過區(qū)下墊面現(xiàn)狀，采取不同優(yōu)先順序、不同強度，因地制宜地進行優(yōu)化恢復。⑶在生態(tài)網(wǎng)絡模擬

7、與評價基礎上，創(chuàng)設備選網(wǎng)絡（A）、分支網(wǎng)絡（B）、環(huán)形網(wǎng)絡（C）和優(yōu)化網(wǎng)絡（D）4種規(guī)劃情景。其中，情景A多項指標都為最佳，但其成本比較高，內部存在較多連接冗余，導致實際建設過程中將占據(jù)大量建設用地，可能加重用地矛盾。情景D的α（閉合度）、β（線點率）、γ（環(huán)通度）和cost tatio（成本比）指標較之情景B、C都處于較高水平，雖然比情景A的α、β、γ指標低，但其成本比也更小，網(wǎng)絡也更為開放，在對社會經(jīng)濟支撐需求適中的條件下保持了較高

8、的連通度和復雜性。綜合比較，情景 D是最優(yōu)生態(tài)網(wǎng)絡預案。⑷將網(wǎng)絡優(yōu)化后的城市綠地與現(xiàn)狀綠地（2014年）、政府規(guī)劃綠地（2020年）進行景觀格局比較，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡優(yōu)化后的綠地面積增加量僅為政府規(guī)劃綠地面積增加量的一半，且斑塊密度進一步降低，多樣性指數(shù)由0.64增加到0.68，連接度指數(shù)也較原來提高為3.94。這綜合反映了在當前城市建設與生態(tài)保護用地矛盾日益緊張的背景下，基于生態(tài)網(wǎng)絡模擬的生態(tài)空間優(yōu)化方法可用較少的生態(tài)用地取得比政府綠地系統(tǒng)規(guī)