城市绿地生态网络概念辨析及构建方法探析.pdf
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1、专题:城市绿地生态网络URBANGREENSPACEECOLOGICALNETWORK园林,2 0 2 4,41(0 1):0 4-10.城市绿地生态网络概念辨析及构建方法探析Exploring the Conceptual Analysis and Construction Method of UrbanGreen Space Ecological Network张浪仲启铖张瑞张桂莲ZHANG Lang ZHONG Qicheng ZHANG Rui2 ZHANG Guilian(1.上海市园林科学规划研究院,上海2 0 0 2 32;2.金陵科技学院建筑工程学院,南京2 1116 9;3.
2、南京林业大学风景园林学院,南京2 10 0 37)(1.Shanghai Academy of Landscape Architecture Science and Planning,Shanghai,China,200232;2.School of ArchitecturalEngineering,Jinling Institute of Technology,Nanjing,Jiangsu,China,211169;3.College of Landscape Architecture,NanjingForestry University,Nanjing,Jiangsu,China,210
3、037)文章编号:10 0 0-0 2 8 3(2 0 2 4)0 1-0 0 0 4-0 7DOl:10.12193/j.laing.2024.01.0004.001中图分类号:TU986文献标志码:A收稿日期:2 0 2 3-11-0 6修回日期:2 0 2 3-12-0 7张浪1964年生/男/安徽合肥人/博士/教授级高工(二级)/博士生导师/上海领军人才/享受国务院特殊津贴专家/上海市园林科学规划研究院院长,兼任城市困难立地园林绿化国家创新联盟理事长、上海城市困难立地绿化工程技术研究中心主任、城市困难立地生态园林国家林草局重点实验室主任/研究方向为生态园林规划设计与技术研究/本刊主编仲
4、启诚1986年生/男/山东日照人/博士/上海市园林科学规划研究院林科所副所长,上海城市困难立地绿化工程技术研究中心、城市困难立地生态园林国家林业局重点实验室高级工程师/研究方向为城市绿地生态网络模拟与评价张瑞1988年生/女/河南周口人/博士/讲师/研究方向为城市绿地生态网络布局优化*通信作者(Authorforcorrespondence)E-mail:摘要中国城市建设在近50 年取得了辉煌成就,但快速城市化过程也导致了生境破碎、生物多样性下降、生态系统服务功能低效等问题。在国土空间生态保护修复和城市高质量转型发展背景下,城市绿地生态网络的建设对提升生态系统服务功能及构建城市生态安全格局具有
5、重要意义。研究旨在辨析城市绿地生态网络的概念及内涵,总结城市绿地生态网络的主要特征,梳理其发展历程,提出城市绿地生态网络主要构建方法;同时,明确其作为应对城市生态环境胁迫和挑战的重要途径之一,及未来发展的主要方向。以期进一步完善城市绿地生态网络理论,为中国城市绿地网络建设提供参考。关键词城市绿地;生态网络;识别;评价;优化AbstractChinas urban construction has made brilliant achievements in the past 50 years,but the process of rapid urbanization has also ledt
6、o problems such as habitat fragmentation,decline of biodiversity,and inefficient ecosystem service function.In the context of eco-logical protection and restoration of national land space and high-quality transformation and development of cities,the constructionof urban green space ecological networ
7、k is of great significance to the enhancement of ecosystem service function and the con-struction of ecological security patterns.The main purpose of this paper is to identify the concept and connotation of urban greenspace ecological network,summarise the main features of urban green space ecologic
8、al network,sort out the development historyof urban green space ecological network,and put forward the main construction methods of urban green space ecological network.At the same time,as one of the important ways to cope with the urban ecological environment coercion and challenges,the maindirecti
9、on of the future development of urban green space ecological network is clarified.The results of the study are intended tofurther improve the theory and provide a reference for the construction of urban green space network in China.Keywordsurban green space;ecological network;identification;assessme
10、nt;optimization自工业革命以来,随着全球人口激增和社会经济的持续发展,全球城市化水平快速提高,目前世界城市化率已超过55%。中国基金项目:国家重点研发计划课题“典型城市廊道多功能耦合网络构建与生态修复技术”(编号:2 0 2 2 YFC3802604):国家自然科学基金面上项目“城市生态廊道多尺度结构与功能连接度的关联机制”(编号:32 17 156 9)城市化水平由197 8 年的17.9%增至2 0 19年的60.6%,预计到2 0 30 年城市人口将达6 8.7%。快速城市化及无序建设导致了生境斑块的破04 I 国林城市绿地生态网络概念辨析及构建方法探析|张浪等园林/2 0
11、 2 4年/第41卷/第0 1期碎化、生态系统结构严重失衡,制约了区域物种扩散、迁移、基因信息传递等关键生态过程的正常运行,给城市化地区的生态安全带来极大挑战,制约城市的高质量发展。城市生态空间为城市提供改善气候、保护生物多样性、满足居民休闲游憩等重要生态服务功能,为城市生态安全及人居环境质量提供保障。城市绿地是城市生态空间中的核心要素,构建城市绿地生态网络是确保城市绿地充分发挥其复合生态效能的必要途径。中国正处于生态文明建设和绿色低碳发展的关键阶段,城市绿地生态网络已成为在国土空间尺度上统筹协调城市化区域的要素一结构一功能关系,应对城市化带来的生态环境威胁和挑战的重要手段。城市绿地生态网络的
12、概念虽有不同学者进行定义,但随着中国城市绿地分类、范畴的变化及城市绿地生态网络功能的逐步深入认识,城市绿地生态网络的概念需进一步统一及明确。因此,针对用地紧缺且要素复杂的城市化区域,文章旨在进一步明晰城市绿地生态网络概念,挖掘其内涵,并对其实践发展脉络以及当前的研究内容及方法进行综述,进一步强调在国土空间规划、城乡统筹背景下,完善城市绿地生态网络的理论方法和战略对城市生态安全及城市的可持续发展具有的重要意义。1城市绿地生态网络的概念辨析网络是一种由点和线连接组成的系统结构,其将孤立的节点或区域通过线性空间连接起来,促进各要素间的相互连通,具有整体性和复杂性特征。在景观生态学中,将由斑块和生态廊
13、道所组成的网状生态结构称为生态网络(ecological network),其被作为生物多样性保护的措施纳入可持续景观发展的建设之中。生态网络可以解决土地使用加剧和破碎化的问题,保护自然种群和生境。自20世纪90 年代以来,学者们开始在不同空间尺度上研究生态网络对生物多样性保护以及生态系统恢复的重要作用。在城市规划和景观规划中,网络往往与空间水平维度的视觉连接有关。城市生态网络(urban ecological network)是生态网络的一个分支,也有学者称景观生态网络。城市生态网络融合了生态学、城乡规划等多学科,不同学科的定义和意义各不相同,其概念相对复杂且不断发展变化。通过对城市生态网络
14、的概念梳理得知,虽不同学者对其概念描述不尽相同,但多强调其是由斑块/节点、廊道及基质环境共同构成的网络空间,以保证生态过程的完整性和连续性,强调其保护生物多样性的功能。城市绿地(urbangreen space)作为城市生态空间的重要组成部分,在不同国家有不同的定义和范围。西方国家的“开空间”或“开放空间”(open space)包含城市绿地的范畴,如英国的开敬空间包括公共公园、共有地、荒地和林地,美国的开空间包括游憩地、保护地、风景区及部分预留地等,强调了绿地的自然景观属性,具有娱乐价值、历史文化价值、自然资源保护价值及风景价值。日本通常使用“自由空地”的概念,指城市内未被建筑物所覆盖的地方
15、,涵盖了公共绿地及私有绿地两个主要部分。在中国,随着城镇化由城市向“城乡统筹”转变,同时在“多规合一”的理念下,绿地的范畴及发展目标也发生了变化。根据城市绿地分类标准(CJJ/T85-2017)),城市绿地被定义为城市行政区域范围内以植被为主要存在形态的用地,城市绿地不仅包含建设用地范围内的绿化用地,如公园绿地、防护绿地、广场用地及附属绿地,还包含城市建设用地之外的区域绿地。绿地生态网络(green space ecological network)的概念和思想已被各国广泛接受,虽不同国家有不同的称谓,但其内在涵义相似。中国学者张庆费于2 0 0 2 年对城市绿色网络进行定义,其范围包含了所有
16、生态空间,强调其自然生态过程和特征。刘滨谊等强调城市绿地生态网络所具有的连续性、网络化特征,并逐步与城市绿地空间实体相对应,将对象范围聚焦于各类城市绿地上。在新的时代背景下,张浪指出城市绿地生态网络是指由具有一定连接度的带状廊道连接而成的网络系统,强调其是一个多层次、多功能、多尺度的复合生态系统,具有保护生态、提高生物多样性、提升景观品质等多功能需求。城市绿地生态网络(urbangreen space ecologicalnetwork)除了具有城市生态网络的维护生物多样性作用之外,其所具有的满足大众户外保健、游憩娱乐等作用也愈加得到重视,强调其生态一社会综合功能4。因此,本文认为,城市绿地生
17、态网络是指在城市及其影响范围内,以提供生态与社会服务双重功能为目的,以城市建设用地内的城市绿地及城市建设用地外影响城市生态安全格局的林地、湿地等生态空间为要素,以连续性生态廊道为联结,所形成的网状空间系统。与传统绿地系统的概念不同,城市绿地生态网络更强调城市生物多样性保护需求,兼顾公众人居生态环境需求,提高人居环境的生态质量,强调营造、维护和恢复多样化、层次化、系统化的城市生态空间网络体系。城市绿地生态网络的主要特征是城市内外关联性、组分要素多元性、空间结构系统性、服务功能复合性(图1)。(1)城市内外关联性。城市建设用地范Landscape Architecture Academic Jou
18、rnal1O5专题:城市绿地生态网络1URBANGREENSPACEECOLOGICALNETWORK论、方法很快被接纳到城市规划领域,城市也由传统的点、线、面绿地布局结构,逐渐向环状放射型模式、绿心模式、结合山水格局模式、以功能性为主导的模式发展,形成斑结构区域城市生态网络生态网络图1城市绿地生态网络的范畴及特征Fig.1 Scope and characteristics of the urban green space ecological network围内的绿地与城市建设用地之外的绿地是一个有机整体,不同尺度、层级下的城市绿地生态网络相互嵌套与协同,才能提供稳定的生态系统服务。(2)
19、组分要素多元性。与自然区域不同,受城市用地类型多样性的影响,城市绿地生态网络呈现出内部组成要素的高度异质化、斑块化和破碎化,组分要素呈现出多元化。(3)空间结构系统性。在复杂的城市化环境下,绿地相对破碎,城市绿地生态网络利用形态上连续的线状/带状廊道或“踏脚石”连接绿地斑块,强调空间结构的网络化、系统性。(4)服务功能复合性。城市绿地生态网络不仅为城市内部生物多样性提供支持,也是区域生态网络的组成部分,同时还要满足城市内部人居环境及游憩需求,提供了多样的生态系统服务价值。因此,城市绿地生态网络具有高度的服务功能复合性。2城市绿地生态网络的发展历程在城市规划及景观规划领域,城市绿地是人们较早关注
20、的城市生态空间。十六至十八世纪的欧美国家,城市绿地被普遍认为绿地的功能、在城市规划中的地位及其存在的问题得到广泛讨论。城市绿地规划开始注重绿地的多功能性及整体的系统布局形式,城市绿地如欧洲的生态网络、北美的绿道网络。中国生态网络内外功能组分是城市美化及改善城市公共环境及卫生的手段。这个时期的城市绿地并没有统一的空间规划,其主要依附于城市设计的需要,在城市绿地布置时无科学依据,轴线和远景的创造主要为强调视觉上的联系15。十九世纪社会民主化导致私家花园公开化,其服务功能也由面向个别人群的休闲娱乐转变为面向普通公众服务。18 43年英国伯肯海德公园的建设标志着第一个城市公园的诞生,这也是最早进行的有
21、规划的城市公园建设。人们开始利用“林荫大道”将城市内新建的绿地与已有的开放绿地连续起来,此时城市内的绿廊以满足人们通过、使用和视觉体验的功能为主1。在工业革命之后,城市规模扩大,内部环境污染加剧,城市发展与城市环境问题引起重视,“城市公园运动”“城市美化运动”“田园城市理论”等一系列有影响力的城市绿地规划思想和理论相继出现。这一时期,城市绿地因其自然属性及其具有的生态功能而得到重视,城市绿地规划已考虑到绿地结构的系统性,同时绿地的游憩性也逐渐得到认可。进入二十世纪,特别是在六七十年代,全球掀起了生态环境保护热潮,生态学的理1多样的城市绿地系统布局模式,并制定各类绿地指标。至此,城市绿地开始成为
22、城市的有机组成部分,改变了以往其在城市建设中的从属地位。但这一时期的城市绿地主要追求结构性指标或绿地自身内部建设,而对影响绿地生态功能发挥的绿地空间格局的研究相对较少。进入二十一世纪之后,随着对绿地生态空间的生态补偿价值的认识,加上地理科学与计算机技术的发展,大量的地质、地貌、地理、水文、土壤物理等数据已成为生态网络设计的主要依据。中国的城市绿地生态网络建设起步相对较晚,但发展速度却相当迅猛。回溯至2 0 0 0 年,建设部首次制定了创建国家园林城市实施方案以及国家园林城市标准。随后,在2 0 0 4年6 月,建设部发布了关于印发创建“生态园林城市”实施意见的通知,提出了从“园林城市”向“生态
23、园林城市”的发展方向,标志着园林城市向生态城市建设的转变,从而推动了中国城市生态环境的改善。党的十八大、十九大分别提出了“五位一体”生态文明国家战略及“城市双修”,强调要加强生态系统保护力度。随后,2 0 2 0 年,全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2 0 2 1-2 0 35年)明确了全面提升国家生态安全屏障质量、促进生态系统良性循环和永续利用的总体目标。同时,与之相关的城市生物多样性框架研06I国林城市绿地生态网络概念辨析及构建方法探析|张浪等园林/2 0 2 4年/第41卷/第0 1期究更进一步提出将城市生物多样性理念纳入到国土空间规划中,以构建具备整体性和发展阶段十六至十八
24、世纪多层次特征的生态网络17(图2)。绿地综上,从城市绿地生态网络建设实践上功能看,经过多年发展,城市绿地生态网络的功城市绿地生轴线一一视觉上的开始考虑绿地结构能由最初的强调绿色空间视觉上的联系,到态网络发展满足步行可达性和游憩使用性,再到防止城地位市无序扩张以及生态系统保护等,目前已经逐步进入构建更加综合的多目标城市绿地生态网络的发展阶段。3城市绿地生态网络的构建方法构建有效的城市绿地生态网络是平衡城市建设与城市生态保护二者关系的有效途径。近2 0 年来,城市绿地生态网络的学科研究活力较高,且随着科技发展和学科交叉融合,其研究方法也不断深入,愈加重视城市绿地空间的布局结构、功能的定量研究。相
25、较于国外,中国城市绿地生态网络的研究较晚,早期主要是围绕宏观布局及定性分析,注重平面空间结构的网络构建,对具体网络功能以及城乡一体化的研究较少。随着景观生态学、地理学等技术方法的引入,国内的研究也逐渐将生态环境规划纳入城市规划中。在景观和生态规划领域,出现了越来越多的相关技术。这些技术可以为生态网络的建设和管理提供理论支撑和技术手段。已开发的遥感(RS)和地理信息系统(GIS)已被用于获取各种城市土地利用的高精度空间数据。此外,形态空间格局分析(MSPA)、最小成本模型、图论和电路理论已被用于构建结构生态网络和功能生态网络。中国也借鉴并使用相关技术方法于城市绿地生态网络方面的研究,如孔繁花和尹
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