《园林》学刊·专题导读(2024.01)丨城市生态空间受损识别与评价研究——以北京海淀北部新区、亦庄新城为例
城市生态空间受损识别与评价研究——以北京海淀北部新区、亦庄新城为例
Research on Identification and Evaluation of Urban Damaged Ecological Space: Taking Beijing Haidian North New Area and Yizhuang New City as Examples
牛萌 刘华* 穆晓红
牛萌
中国城市建设研究院绿色发展设计研究中心总工、高级工程师,研究方向为城市生态景观营建
刘华
中国城市规划设计研究院风景园林和景观研究分院工程设计所副所长、高级工程师,研究方向为城乡生态地区规划设计
穆晓红
中国城市建设研究绿色发展设计研究中心工程师,研究方向为城市生态
• 全文刊登于《园林》2024-01期 P48-57.
• 全文引文格式:牛萌, 刘华, 穆晓红. 城市生态空间受损识别与评价研究——以北京海淀北部新区、亦庄新城为例[J]. 园林, 2024, 41(01): 48-57.
• 摘要:识别城市受损生态空间是构建城市绿色基础设施,实施城市生态修复的关键环节。现有研究集中在宏观尺度的城市生态安全格局构建及微观层面的生态修复技术,而对城区尺度受损生态空间的辨析及精准识别研究较少。以海淀北部新区和亦庄新城为研究案例,通过建设期十余年的数据系统研究组团式和集中式城市生态空间动态变化情况,建立城市受损生态空间识别评价体系并识别评价受损生态空间。结果表明不同空间结构的城市生态空间受损情况有所差异,生态廊道中河流沿岸的生态空间受损最严重;而城市受损生态斑块多集中在高级别道路交叉口区域。因此,城市生态空间优化提升的重点应与城市空间结构特点结合,保障组团间或城市外围环城绿带,同时增加内部生态斑块的生物多样性和连接度。
• 关键词:城市生态空间;受损;海淀北部新区;亦庄新城;识别与评价
1 研究背景
城市生态空间是城市中的自然环境,然而随着城市建设强度和人类需求多样性增强,城市生态空间受损及退化问题日益突出,城市生态空间受损识别与评价成为城市生态修复和人居环境提升的重要基础工作。
本文以北京海淀北部新区和亦庄新城两个不同空间格局的城市化区域为研究对象,构建城市尺度的生态空间受损识别评价体系,分析城市建设过程中生态空间动态变化过程及受损生态空间分布,进而精准识别城市生态空间受损部位及受损程度,并基于城市空间结构模式提出优化建议和改善措施,以期为城市生态修复的目标制定、修复措施选择等核心内容提供技术支撑。
2 城市受损生态空间评价方法
2.1 城市生态空间重要性评价
基于影像图先识别生态源地,并在此基础上运用最小累积阻力模型识别生态斑块之间可形成的生态廊道[1]。运用ArcGIS工具包调用circuitscape程序,通过中心度(Pde)评价[2]生态源地和廊道的重要性,量化分析生态源地和最小成本路径维持廊道网络体系整体连通性方面的重要性。
2.2 城市生态空间综合景观格局评价
综合景观格局指数(E)由景观破碎度、景观分离度、景观脆弱度组成,用以表征城市建设开发情况与生态环境本底的相互作用强度及趋势[3]。
2.3 城市生态服务功能变化评价
基于城市建设期始、末土地利用数据开展土地利用类型转化分析,形成土地利用类型生态服务价值差值变化矩阵,计算不同土地利用类型转化下的生态系统服务价值差额(∆l)。生态服务价值低的土地利用类型向生态服务价值高的土地利用类型转换为正向转化,反之则为逆向转化。
2.4 城市生态受损空间识别方法
根据城市生态空间受损评价指数结果,将城市生态空间受损状态分为生态良好、生态维持、中等受损、严重受损4种类型。城市生态空间的受损评价方法参照王国玉等[4]研究的城市群受损空间评价方法,计算得出城市生态空间受损评价指数。
3 结果与分析
3.1 生态空间识别与重要性分析
根据源地中心度评价结果,海淀北部新区较为重要的源地主要集中在西部,即西山一带的风景区和森林公园。源地整体的空间分布状态体现为西部、中部生态源地的中心度高于北部、东部。亦庄新城中部和西部的生态源地中心度较高,具体为凉水河沿岸绿带、京沪高速沿线绿带及东五环周边的城市公园;南部生态源地中心度较低。
图1(左) 海淀北部新区“源地—廊道”中心度评价
图2(右) 亦庄新城“源地—廊道”中心度评价
3.2 综合景观格局评价
海淀北部新区综合景观格局指数高于亦庄新城,表明海淀北部新区人类与环境作用关系剧烈,生态环境面临的压力更大;亦庄新城的综合景观格局指数相对较低,景观格局整体良好,城市开发建设主要集中在2004-2011年,而2011年后城市建设强度降低,城市建设区域趋于稳定,因此人类活动对生态环境的干扰程度影响较小。
图3(左) 海淀北部新区综合景观格局评价
图4(右) 亦庄新城综合景观格局评价
3.3 城市生态服务功能变化分析
综合分析海淀北部和亦庄新城2004年至2019年的土地利用变化状况,海淀北部新区有31.25%的土地发生了正向转化,亦庄新城有37.31%的土地发生了正向转化,两个区域发生正向转化的比例均高于逆向转化,整体城市生态服务功能发展向好。此外两个区域均有土地逆向转化,海淀北部地区有10.79%的土地发生了逆向转化,亦庄新城有5.12%的土地发生了逆向转化,且耕地向建设用地的转化比例均较高。
图5(左) 海淀北部新区土地利用转化图
图6(右) 亦庄新城土地利用转化图
3.4 城市生态空间受损评价
将以上分析结果带入城市生态空间受损评价方程,得到生态空间受损识别结果,海淀北部新区西部生态源地为主要受损严重区域,分布在西部白虎涧自然风景区—北京香山公园一带,严重受损生态廊道主要在京密引水渠北段与南沙河交汇处。亦庄新城受损的生态源地主要为凉水河区域,且受损严重,凉水河支流、新凤河到凉水河路南端绿地斑块出现中等受损现象。
图7(左) 海淀北部新区受损生态空间识别结果
图8(右) 亦庄新城受损生态空间识别结果
4 城市生态空间格局优化提升策略
4.1 组团式城市生态格局优化
组团式的城市结构为城市内部生态空间网络的构建奠定了结构性基础,其生态格局优化一方面需要建立自身的生态网络与外部城市生态空间的有机联系,同时应加强组团内部及组团之间的生态空间联系。尤其在穿越多个组团的重要河流廊道沿线应划定河流全段蓝线,上游要充分预留生态空间,中下游城市段应结合河流两侧绿地建设控制开发强度而在组团内部则应构建各组团的绿色隔离带或绿色廊道。
4.2 集中式城市生态格局优化
集中式城市生态空间格局以“环城绿带+分散式公园绿地”为主,环城绿带用于控制城市建设空间的进一步扩张,分散式公园则成为城市内主要的生态源地。对于环城绿带应在规划阶段预留充分的生态空间,保证城市建设区与生态空间之间的过渡,避免出现先开发再修复的问题。而城市内部的生态空间优化的重点在于增补关键连接廊道,改善生态源地之间的连通性,尤其是被城市道路“寸断”的河流、绿带等生态空间。
参考文献
[1] 宋利利, 秦明周. 整合电路理论的生态廊道及其重要性识别[J]. 应用生态学报, 2016, 27(10): 9.
[2] 潘竟虎, 王云. 基于CVOR和电路理论的讨赖河流域生态安全评价及生态格局优化[J]. 生态学报, 2021, 41(7): 2582-2595.
[3] 王云才, 吕东, 彭震伟, 等. 基于生态网络规划的生态红线划定研究——以安徽省宣城市南漪湖地区为例[J]. 城市规划学刊, 2015(03): 28-35.
[4] 王国玉, 白伟岚, 穆晓红, 等. 一种城市群生态空间受损识别方法:CN201910598917.9[P]. 2020-5-26.
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