城郊景觀異質性和城市生態(tài)建設

　　由于現(xiàn)代城市特別是特大城市包括了其周圍的郊區(qū)，將市區(qū)與郊區(qū)進行整體規(guī)劃是城市生態(tài)建設的主要內容。根據(jù)景觀生態(tài)學原理和方法，合理地對城郊景觀空間結構進行規(guī)劃，使廊道、斑塊及基質等景觀要素的數(shù)量及其空間分布合理，使市區(qū)內、郊區(qū)內及市郊之間的信息流、物質流與能量流循環(huán)暢通。既要使城郊景觀符合生態(tài)學原理，又具有一定的美學價值。將自然組分引入城市的規(guī)劃與建設中，使城市景觀具多樣性。這是國內外城市生態(tài)建設的目標。例如，針對北京的生態(tài)環(huán)境建設，有關專家提出了“21世紀北京綠色生態(tài)建設”的要求：“保護好原生性生態(tài)系統(tǒng)，大力促進次生生態(tài)系統(tǒng)的恢復、重建；讓更多的次生林向原生的落葉闊葉林變化；將保護區(qū)、風景區(qū)及森林公園按世界保護聯(lián)盟分類，分類系統(tǒng)納入統(tǒng)一領導的保護網絡，按照生態(tài)系統(tǒng)理論，北京應建立3個綠色生態(tài)圈。即山地水源涵養(yǎng)生態(tài)圈，防風固沙—農林果生產帶生態(tài)圈，城市調氣防污美化生態(tài)圈”。顯然，北京的生態(tài)建設規(guī)劃目標要依賴于景觀生態(tài)學的原理來實施、完成。依據(jù)景觀異質性的原理，建立良好有序發(fā)展的城郊景觀格局，提高多樣性維持異質性，促進城市可持續(xù)發(fā)展是景觀生態(tài)學理論與城市建設結合的有意義的實踐。本文就此問題做初步探討。

　　1　異質性及其尺度性

　　城市是被人類改造較為徹底的景觀?，F(xiàn)代城市市區(qū)及其近郊區(qū)在日益擴大的城市化進程中，已經連為一個整體。具有合理的景觀結構及能流順暢的城市景觀是人類的追求目標。高度異質性的景觀是城郊良好發(fā)展的基礎。

　　日本學者丸山孫郎從生物共生控制論角度提出了異質共生理論。該理論認為，增加異質性、負熵和信息的負反饋，可以解釋生物發(fā)展過程中的自組織原理。在自然界中生存最久的并不是最強壯的生物，而是最能與其他生物共生并與環(huán)境協(xié)同進化的生物，異質性是景觀的一個根本屬性，或者說景觀的本質是異質的，異質是絕對的，而同質是相對的。景觀異質性首先來源于系統(tǒng)和系統(tǒng)要素的原生差異，如時間差(進化度)，空間差(進化位與生態(tài)位)、質量差、數(shù)量差、形狀結構差、功能差、信息差等，統(tǒng)稱系統(tǒng)差。其次，異質性也來源于現(xiàn)實運動的不平衡與外來干擾，特別是人類錯誤生態(tài)行為的干擾，干擾主要來源于三個方面：自然干擾，人類活動及植被的內源演替或種群的動態(tài)變化。一個景觀生態(tài)系統(tǒng)的結構、功能、性質和地位主要取決于它的異質性。就景觀生態(tài)而言，異質性應從以下幾方面認識：①時空兩種異質性。通常所謂異質性系指空間異質性，即空間分布不均勻性。事實上，時間各區(qū)段和單元彼此也是異質的。因此，有兩種異質性：空間異質性和時間異質性。②多維空間異質性。通常所謂空間異質性系指二維平面異質性。另外還有垂直空間異質性及二者組成的三維立體空間異質性。③時空耦合異質性。現(xiàn)代科學同時空耦合表示物質的時空統(tǒng)一運動，也可以用時空耦合異質性來表示時空兩種異質性統(tǒng)一的四維運動。④邊緣效應異質性?？臻g異質性往往帶有邊緣效應性質?？臻g異質性是目前城郊景觀異質性研究中的內容。在景觀的層次上，空間異質性有三個組分：空間組成(即生態(tài)系統(tǒng)類型、數(shù)量及面積比例)；空間型(即各生態(tài)系統(tǒng)的空間分布、斑塊大小、景觀對比度以及景觀連接度)；空間相關(即各生態(tài)系統(tǒng)的空間關聯(lián)程度、空間梯度和趨勢度等)。

　　尺度性就是尺度效應，空間尺度通常是指觀察或研究的物體或過程的空間分辨度。從生態(tài)學角度來看，空間尺度指所研究的面積大小。尺度越大，表示研究面積越大，異質性與尺度是相關的，如一景觀單元在小尺度上是異質的，而在大尺度上則變成均質的，正確選擇尺度是科學地研究某一景觀，得出準確、客觀結論的保證。由于航空、航天、遙感手段的進步，研究尺度增大，但并非任意增大，一般將景觀生態(tài)的研究范圍界定在幾公里到幾百公里的中尺度區(qū)域。

　　2　城郊景觀異質性

　　從現(xiàn)代城市的發(fā)展趨勢來看，城市的衛(wèi)星城、郊區(qū)的規(guī)劃與市區(qū)是統(tǒng)一的。異質性是景觀的根本屬性，城郊景觀也是異質的。將傳統(tǒng)的城市景觀研究尺度增大，就將郊區(qū)包含于內，形成了所謂的城郊景觀，即表現(xiàn)出城市、郊區(qū)各自特點及互相交融所產生的共性的、具有一定尺度的生態(tài)系統(tǒng)綜合體。城郊景觀在城市化過程中，受到了以人為影響為主的干擾。城郊景觀從空間格局來看，包括市區(qū)和近郊農村的部分。它們均為異質單元構成的鑲嵌體。在城郊景觀中可以將斑塊、廊道和基質等景觀要素劃分出來。城市中的街區(qū)、建筑物、道路、城郊間的道路、防護林網、農田、運河等都是人工作用形成的，郊區(qū)或城區(qū)中的河流及部分林地等有些是自然原因形成的。這些不同的景觀要素以一定的組合方式，構成一個異質性的城郊景觀。人工系統(tǒng)和自然系統(tǒng)是構成城郊景觀的兩類生態(tài)系統(tǒng)，其中人工系統(tǒng)是主要的。

　　城郊景觀的異質性首先表現(xiàn)為二維平面的空間異質性。街道、公園、水面、建筑物、公路、林地、農田等性質各異，城區(qū)的公園、綠地多為人工栽植而成，綠地由于植物種類和分布面積的差異，形成了不同形狀和具有不同功能的斑塊。道路、通訊網遍布各個街區(qū)和建筑物之間，增加了市區(qū)景觀的破碎度。市郊之間四通八達的公路、鐵路、電線等使城郊景觀能流、物流、信息流順暢，景觀異質性增加。

　　城市中的各種人工建筑包括道路等覆蓋地表，與裸露的曠地、綠地或農田等下墊面的熱力、水文狀況差異極大。從市中心向外輻射，人口密度由大到小，車流、污染物、懸浮物等減少，干擾減弱。因而可劃分出不同的景觀功能區(qū)。如商住區(qū)、文化區(qū)、工業(yè)區(qū)等。至郊區(qū)亦可劃分出鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)區(qū)、農副業(yè)基地區(qū)等。不同功能效應的差異是城郊景觀異質性的體現(xiàn)。就城郊景觀的任一要素，內部亦存在異質性，如公園內的水面、草坪、林木、花卉、硬化地面、游樂設施等這些不同功能的地塊組合構成了公園。行道樹、非機動車道、機動車道等構成道路廊道，較寬的主干道內有樹籬、草坪等構成的隔離帶。它們構成了執(zhí)行物流、能流及信息流功能的廊道。郊區(qū)防護林帶既對農田有防護作用，又對市區(qū)有綠化、美化作用。城郊景觀異質性在垂直方向也表現(xiàn)出空間異質性，如市區(qū)內空氣構成隨高度變化有變化，近地面空氣中塵埃、懸浮物濃度較大，高空中較少。另外，市區(qū)內建筑物高度參差不齊，垂直方向特征并不一致。

　　空間異質性也導致時間異質性，屬時空耦合異質性。景觀要素的空間分布不均勻即為異質性。時間異質性用動態(tài)變化來表述，異質性的表現(xiàn)形式為空間格局。景觀要素類型越多，異質性越大。異質性的測量指標很多，城郊景觀異質性的測度亦可用下列指標：多樣性指數(shù)、優(yōu)勢度、均勻度、最小距離指數(shù)、聯(lián)接度等。其中，多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)應用于城市景觀異質性研究中最多。

　　3　城郊景觀異質性在城市建設中的意義

　　城郊景觀的異質性導致城郊景觀的復雜性與多樣性，利于其穩(wěn)定發(fā)展。城市景觀包括中心市區(qū)，衛(wèi)星城鎮(zhèn)，以非農業(yè)活動如工業(yè)、服務業(yè)等為特征。人口、物質信息、生產、生活、娛樂、市政、交通和污染等集中在以人造事物為主的城鎮(zhèn)范圍內，屬于極大地改變了自然景觀生態(tài)特點的文化景觀。農村景觀包括農田、種植園、人工林地、農場、牧場、魚塘，以農業(yè)活動為特征，是人類在自然結構的基礎上建立起來的自然與人為結構相結合的景觀。城郊景觀是城市景觀和農村景觀的結合與統(tǒng)一。

　　維持景觀異質性是促進城市建設和發(fā)展的關鍵。對城市景觀來講，首先要保護城市景觀中環(huán)境敏感區(qū)，這類地區(qū)往往極易受人類活動影響。環(huán)境敏感區(qū)通常包括生態(tài)敏感區(qū)、文化敏感區(qū)、資源生產敏感區(qū)以及天然災害敏感區(qū)等。其次，對現(xiàn)有的景觀結構要進行完善。如城區(qū)改造，住宅小區(qū)建設，主要交通干線的營造等。這些是發(fā)揮城市功能的基礎，只有保證景觀結構的合理與完美，才能實現(xiàn)景觀功能的高效發(fā)揮。城市建設中，一般是建筑物斑塊和道路廊道占優(yōu)，而綠地斑塊和行道樹廊道較少，比例嚴重失衡，為改善城市景觀結構，應該增加綠色廊道及綠地斑塊，并合理地布設于街區(qū)之中。城市的綠地建設，不僅要求數(shù)量多，而且要分布均勻，大小斑塊配置合理。從景觀生態(tài)學角度，大型植被斑塊具有多種重要的生態(tài)功能，對景觀有益。小的植被斑塊可作為物種遷徙的中轉地，保護與規(guī)劃分散的稀有種類或小生境有利于提高景觀的異質性。所以，大小斑塊應當互相平衡存在，不能互相取代。在城市景觀生態(tài)規(guī)劃時，應堅持多樣性原則：補充自然成分，協(xié)調景觀結構；增加綠化物種；廊道、斑塊形式多樣。這樣可維持城市景觀的多樣性。對郊區(qū)的防護林帶、農地、林地也合理布設，使天然與人工的綠色生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮作用，以多元化、多樣性為追求目標。如北京的城市建設，除了對現(xiàn)有的城區(qū)結構進行部分改造外，從景觀的角度出發(fā)，以提高異質性為目標。據(jù)專家建議，從郊縣至市區(qū)應建立三個綠化生態(tài)圈，以形成穩(wěn)定、具有保護性的網絡。第一圈是山地水源涵養(yǎng)生態(tài)圈，主要是山區(qū)，面積占全市62%。包括四個帶：低山果林帶，中山水源涵養(yǎng)林帶，上中山草甸帶，山間盆谷水庫。該圈的經營措施是天然林保護，小流域綜合治理，建立自然保護區(qū)，建設森林公園，發(fā)展生態(tài)旅游。第二圈是防風固沙—農林果生產帶生態(tài)圈。主要指郊區(qū)的平原地區(qū)，約占全市面積的32%，包括三個帶：防風林帶，沙地果林帶，基本農田帶。經營措施是，生態(tài)農業(yè)、節(jié)水農業(yè)、復合農業(yè)。第三圈是城市調氣防污美化生態(tài)圈，即城市隔離地區(qū)，總面積約240萬hm²。經營措施是：城市隔離片林建設，大型綠地和公園建設。

　　根據(jù)上述要求，北京城市建設也應該依據(jù)景觀異質性原理進行總體規(guī)劃?！侗本┦锌傮w規(guī)劃》確定的市區(qū)“分散集團式”的城市布局，規(guī)劃在市區(qū)中心大團和十個邊緣集團之間，用綠化隔離，規(guī)劃的綠化隔離地區(qū)總面積為240萬hm²，至2003年要完成100萬hm²的綠地面積，在近郊建成100個綠色產業(yè)園和體育公園，逐步實現(xiàn)以植樹造林為主的綠化。針對目前存在的城市總體規(guī)劃與單體規(guī)劃之間缺少一個城市設計環(huán)節(jié)的問題，應對全市的工廠、學校、機關單位、商業(yè)區(qū)、開發(fā)區(qū)，特別是住宅區(qū)，進行全面的綠化規(guī)劃，發(fā)展立體綠化是解決中心區(qū)缺綠少樹的比較實際的辦法，應在城區(qū)推廣。在綠地城市景觀的設計與建設中減少或放棄過去那種單純追求整齊，精心修飾的以視覺美為主的精致景觀設計方法，而代之以具整體美的有機景觀設計法。如廣場應盡量減少水泥鋪設，盡可能擴大綠化面積，改節(jié)日擺盆花為花卉入地。開發(fā)區(qū)綠化要根據(jù)綠化設計與水平確定物業(yè)資產估價，分期開發(fā)。值得注意的是，在城市建設中，草坪建設要適度。草坪除了有吸碳呼氧，蓄水保水，防止地表徑流等生態(tài)功能外，還有特殊的美學效果、景觀效果。與國際大都市接軌，大面積的草坪是必不可少的，但據(jù)景觀異質性的原理要求，喬本、灌木的生態(tài)功能是其他植物材料不可替代的，以草坪代替樹木是不可取的。從整體角度考慮，一個現(xiàn)代化城市，其城區(qū)與郊區(qū)的美化、綠化是相互融合的。在前述的三個綠色生態(tài)圈內，要積極發(fā)展城市林業(yè)，“森林進城，園林下鄉(xiāng)”是發(fā)展方向。首都城市林業(yè)的主要功能是環(huán)境功能，風景游憩功能和經濟生產功能。林業(yè)要為城市功能服務。在充分發(fā)揮環(huán)境功能的前提下，要建設和改進重點區(qū)域的風景游憩林，豐富樹種組成，提高生物多樣性和景觀多樣性，提高風景林的美景度和觀賞功能。在市區(qū)特別要做好夏季增花，冬季增綠，總體提高植被覆蓋的工作。總之，城郊景觀異質性的維持對城市建設意義很大，在城市建設中，應用異質性原理應注意以下幾點：
　?、俪鞘薪ㄔO必須與生態(tài)規(guī)劃結合；
　?、诔鞘薪ㄔO改造時要保護和補充綠色景觀要素；
　?、鄢墙季坝^格局布設合理，增加綠色生態(tài)系統(tǒng)；
　　④城市美化、綠化與郊區(qū)防護相結合，物種多樣，搭配合理。

　　對于北京的城市建設來說，城市林業(yè)在城市規(guī)劃中具有明顯的作用，主要有三條措施：一是在規(guī)劃的城區(qū)與郊區(qū)之間建設一道隔離林帶，把城區(qū)發(fā)展控制在隔離林帶以內，保證了北京城市分散集團式布局的形成。二是在主要干線公路兩側營造寬幅林帶，形成綠色廊道，既利于異質性的增加和維持，又具有防護和美化功能。近幾年來，在總長500km的干線公路兩側共植樹500多萬株，不僅美化環(huán)境起到了防護作用，而且還規(guī)范了總體布局，防止濫墾亂建，維護了城市景觀規(guī)劃的完整性。三是在郊區(qū)各縣區(qū)建設環(huán)城片林，要求“先見林，后見城”。既限制了郊縣的盲目發(fā)展，又維持了城郊景觀的統(tǒng)一性和協(xié)調性。城市林業(yè)規(guī)模要求具有點、線、面結合布局的森林網絡，綠色覆蓋率大，多從景觀考慮布局，要生產、觀賞、旅游相結合。而城區(qū)綠化多偏重具體微觀環(huán)境，重美化，較精致，室內外個體綠色面積有限，多重植物配置和人工造景，注重觀賞性。

　　從景觀研究的尺度上看，城郊林業(yè)是一統(tǒng)一整體，包括市區(qū)、郊區(qū)的林業(yè)體系。一般分為三個層次：①城區(qū)綠化、美化、香化、園林化。喬灌草結合，見縫插綠，構成城區(qū)綠化體系。②近郊林果帶(片林)。包括近郊果園、近郊公園、防護林等。具有生產、休憩功能，輔助、調節(jié)城區(qū)的環(huán)境。③遠郊森林帶(片)。包括風景林、森林公園、各種防護林帶及其他森林類型具有較完備的森林體系，較全的森林功能，可供森林旅游、療養(yǎng)、度假、野營、探險等。城郊林業(yè)分層不一定明顯，因地理位置、交通、經濟條件等不同，有時呈現(xiàn)出環(huán)帶渾然一體的體系，有時則各層相間，層內又分層的景觀。因此，應用景觀異質性原理指導城市建設和城市生態(tài)環(huán)境建設是十分有意義的。