LA研究 | 刘晖 曹朔 陈宇 | 城市绿色空间生境样方构成与形态要素：以西安为例
全文刊登于《风景园林》2021年第6期 P70-75
刘晖，曹朔，陈宇.城市绿色空间生境样方构成与形态要素：以西安为例[J].风景园林，2021，28（6）：70-75.
城市绿色空间生境样方构成与形态要素：以西安为例
刘晖
女 / 博士 / 西安建筑科技大学建筑学院教授、博士生导师 / 本刊编委 / 研究方向为西北脆弱生态环境景观规划设计理论与方法、中国地景文化历史与理论
曹朔
男 / 西安建筑科技大学建筑学院在读博士研究生 / 研究方向为风景园林规划设计
陈宇
男 / 西安建筑科技大学建筑学院在读硕士研究生 / 研究方向为风景园林规划设计
作者写作心得
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摘要
城市中小尺度绿色空间的生境质量与其连通性结构对于促进城市生物多样性具有重要影响。中国社区生活圈服务影响下的城市绿地建设，形成了具有一定典型性、重复性的绿色空间格局。探讨城市绿色空间构成的最小样方及其生境要素与形态结构是提升城市生态品质与绿地规划设计的重要途径。基于西北地区城市场地生境营造与地被植物群落设计的基础性成果，以西安城市新旧城区绿色空间为研究对象，采用综述研究—地理信息解译—现场调查—聚类分析的研究路径，提出“2 km×2 km”的城市街区绿色空间生境网络的基本尺度样方及 4 种典型模式，即单核心放射型、多核心散布型、廊道穿越型、散点分布型，并分析了样方的形态、要素与空间格局的耦合关系，初步探究提升样方体系中绿色空间生境网络构建的途径。
关键词
城市绿色空间；城市景观镶嵌体；街区尺度；研究样方；场地生境；城市生物多样性
不同于“城市绿地”关注城市建设用地性质与类型，城市绿色空间（urban green space）更注重于城市环境中植物生命系统赖以生存的所有绿化场地所构成的空间格局，是构成城市生态系统的主体。城市绿色空间体系具有空间层级性和系统性，且影响着城市生态系统的品质。
在中国城市建设模式的影响下，城市绿色空间呈现分散、独立、重复的特征，形成尺度、要素、形态、结构丰富的城市生境。城市生境多样性及连通性是城市生物多样性的必要条件。其中，城市街区尺度的绿色空间系统是联系城市整体区域和场地绿化之间的重要层级，保证其完整性与连通性是街区尺度下绿地系统规划的重要内容。
1 中国城市街区尺度绿色空间及其分布影响因素
1.1 城市绿色空间与城市绿地
城市绿色空间的概念是伴随城市绿地系统、开放空间、绿色基础设施等相关概念逐步完善起来的。在本研究中，城市街区绿色空间主要针对的是中微观尺度中公园绿地、防护绿地、广场绿地、附属绿地四大类城市绿地，以及各类立体绿化等其他绿化空间，更加关注绿色空间中场地生境及其植物群落的空间匹配性及连通性所形成的生态系统。
1.2 人的行为导向下城市绿地空间分布与格局
在街区尺度，城市绿色空间布局以人的社会功能需求为主导，规划依据主要源于社区生活圈和城市绿道的控制性指标体系。社区生活区圈相关规划标准中以总量控制及服务距离的调控机制影响着街区绿色空间的格局特征。依据城市路网密度、居住区规划及社区生活圈等建设规范，可以建立街区尺度下的绿色空间基本单元和理论模型（图1、2）。
1 新规划地区公共绿地布局理论模型（左）
2 老城区公共绿地布局理论模型（右）
2 绿色空间基本研究样方与典型布局模式
2.1 “样方法”作为城市绿色空间的基本研究方法
景观生态学研究中提出：各种景观斑块交错分布，有机地结合在一起形成具有嵌套层次结构特征的“景观镶嵌体”。景观生态学中用空间幅度与粒度表达景观镶嵌体不同嵌套层次的分析尺度，空间粒度指景观中最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或体积（如样方、像元）。在野外调查中常用“样方法”进行观测分析。城市作为一种景观镶嵌体类型，其构成要素同样具有多尺度嵌套层次结构关系，因此，本研究尝试采用样方法对城市景观镶嵌体的空间构成要素进行分析。
2.2 2 km×2 km研究样方尺度的确定
样方法研究中的样方尺度通常依据景观镶嵌体中要素斑块的嵌套层次结构特征来确定，以保证该景观镶嵌体的要素完整性。从城市建设角度出发，城市景观既要包含生物的栖息环境，更要包含人类的生存环境。因此，城市景观镶嵌体应包含兼具生态、经济、文化等具有明显视觉特征的地理实体，如各类型城市绿色空间、教育、医疗、商业等空间要素。
确定城市景观镶嵌体最小可辨识单元（即研究样方）的尺度是研究城市绿色空间要素及其空间结构特征的首要任务。已有研究证实，人的行为活动尺度影响着城市绿色空间的布局范围。居民在使用城市绿色空间时存在距离梯度效应，1 km和 5 km的距离尺度分别是人在城市绿色空间使用时最舒适的行为尺度以及阈值行为尺度。15分钟步行距离（800~1000 m）是基本社区生活圈的尺度范围，涵盖了多个完整的街区，包含了相对完整的生态、经济、文化等空间要素。
因此，本研究中选择2 km×2 km尺度的正方形研究样方作为城市景观镶嵌体及城市街区绿色空间的基本研究样方。该尺度研究样方可作为分析城市形态结构、城市功能和城市管理等内容的基本单元，也可以体现城市街区绿色空间构成要素的完整性及其嵌套层次结构特征。
2.3 西安城市新旧城区绿色空间的典型模式及要素尺度
以“2 km×2 km”尺度作为研究样方，对西安城市新旧城区范围进行覆盖划分，通过GIS技术提取研究样方的绿色空间结构特征，并通过聚类分析方法对研究样方的绿色空间结构进行归类，得出单核心放射型、多核心散布型、廊道穿越型、散点分布型4种城市街区绿色空间典型结构模式（图3）。
在研究范围内分别抽取4种典型城市街区绿色空间作为研究对象，通过实地调研的方式进行城市街区绿色空间的细化提取（图4）。
3 西安城市新旧城区绿色空间典型结构模式提取
4 西安城市新旧城区绿色空间典型结构模式
3 绿色空间研究样方中的生境网络建构探讨
3.1 场地生境及其景观要素的空间尺度与形态特征
量化植物群落与城市街区绿色空间的尺度关系是营建场地生境多样性的关键。不同空间尺度下的植物群落格局和营建机制有所不同。群落生态系统与场地设计相结合，用适生植物群落栖息地构成多样化的城市街区绿色空间是提升城市生境质量的重要方式。群落生态学领域常用“种–面积曲线”来确定植物群落的“最小面积”（minimal area），即在该尺度下总能包含一个完整的植物群落单位。场地生境的基本设计尺度需保证植物群落的完整性，还要便于在城市街区绿色空间规划设计中重复与组合。本研究认为植物群落作为一种景观设计要素，其基本尺度能够很好地介入场地生态设计中。在植物生态学研究中，植物群落研究的样方大类分为：森林群落100~2500 m2；灌丛或高草群落25~100 m2；中低草本群落1~25 m2。在城市街区绿色空间场地生境营建中，地被植物群落组构可应用但不局限于花坛、花境、花池、建（构）筑物附属绿地以及庭院绿地，而森林、灌丛群落的尺度更适用于城市公园、社区公园及游园绿地。
城市街区绿色空间中生境类型及其形态特征对绿色空间的汇流过程、营养物质的截留、动物的扩散和觅食等作用有着重要的影响。场地生境的形态特征可以与景观生态学中斑块、廊道理论进行转译，通过人工干预其空间布局，服务于城市街区绿色空间生境网络构建。
3.2 场地生境类型分析
在城市街区绿色空间中，受人工设计干预以及多种环境因素的综合影响，场地生境的空间尺度与形态具有多样性特征。在城市街区绿色空间规划设计实践中运用场地生境类型多样性特征，结合适宜植物群落进行生境营造，满足社会功能需求的同时增强生态系统服务功能。
1）斑块型场地生境在城市街区绿色空间中不仅规模占比大，而且类型丰富，如：生境花园（人工生境岛）、城市林地、人工湖泊湿地、生物滞留设施、屋顶绿化等。
2）廊道型场地生境主要指在城市绿色空间中以线状或带状分布的生境绿地类型，如：城市绿道植被带、林荫道林带、滨水界面、间断性汇水路径等。
3.3 城市场地生境的连通性
绿地生态网络的相关理论可以用来指导城市街区绿色空间布局，使多种类型场地生境形成稳定运行的整体。城市街区绿色空间生境网络指由各类型场地生境依照自然规律连接而成的空间组织格局。当生态用地总量有限时，绿色空间的格局成为影响其生态功能的重要因素。
在城市街区绿色空间样方中，斑块型与廊道型场地生境共同构成城市街区绿色空间生境网络，且场地生境呈现层层嵌套的特征（图5）。斑块型场地生境中，生物滞留设施常嵌套于更大尺度的生境花园或城市林地斑块中；廊道型场地生境中，间断性汇水路径依托于城市绿道植被带、林荫道林带以及滨水界面等带状场地生境。
5 城市街区场地生境类型及空间分布
斑块型场地生境往往互为“源”“汇”，承载着丰富的物质信息及动植物资源；廊道型场地生境是斑块型场地生境进行物质信息交流的重要路径，物质信息依托场地水文过程、风、生物携带等媒介进行交换流通（图6）。廊道型和斑块型场地生境相互耦合形成生境网络系统，提升城市生态系统服务功能。
6 城市街区场地生境的连通示意
4 讨论
在生态学介入城市规划设计的空间尺度匹配关系中，城市街区绿色空间生境的多样性与系统性具有不可替代的生态价值。城市街区绿色空间的研究方法与基本研究尺度、城市绿色空间与场地生境类型及植物群落的空间匹配性、场地生境斑块的连通性是城市街区绿色空间生境网络构建的三大关键问题。
1）研究探讨了城市景观镶嵌体与城市街区绿色空间研究的基本样方尺度及4种街区尺度绿色空间典型布局模式。由于本研究的方法与内容均以西安市作为研究对象展开，研究得出的样方尺度、城市街区绿色空间典型模式对于以西安市为代表的平原型城市有一定适用性，对不同地貌特征的城市的代表性与适用性还需进一步的论证研究。
2）研究中对比分析了街区尺度绿色空间、场地生境类型及其植物群落存在尺度、形态的空间匹配性。依托城市街区绿色空间，基于生态踏脚石原理识别与组织斑块生境和廊道生境，可以形成斑块串联的生境网络，提高城市绿色空间的生态效益。如何将街区生境网络构建转化为规划设计方法，服务于城市绿色空间规划还需进一步探究。
5 结论
1） 样方法是观测与分析城市景观镶嵌体的有效方法，在以西安为代表的平原型城市，其研究样方的基本尺度为“2 km×2 km”。
2） 采用该尺度样方可以对城市街区绿色空间的尺度、要素、形态、结构以及生境类型、植物群落进行有效观测与分析。
3） 西安市街区绿色空间样方的要素构成和空间特征具有趋同性，呈现单核心放射型、多核心散布型、廊道穿越型、散点分布型4种典型布局模式。
生境斑块类要素和廊道类要素的尺度特征证实了城市街区绿色空间与场地生境类型、植物群落存在空间匹配性。同时证实可以通过识别不同场地生境类型，营建相应植物群落等方法介入到街区绿色空间规划设计中。
研究指向风景园林规划设计的城市街区绿色空间生境网络构建方法，旨在解决中国城市绿地系统规划从以人的社会功能需求和空间结构优化为主的单一目标向人与自然共生的生态系统服务提升转变的现实问题。研究目的在于为城市绿色空间规划与营建提供目标导向，使城市街区绿色空间在满足人的社会功能需求的同时，提供更广泛的生态系统服务功能。
图表来源：
文中图表均由作者绘制。
为了微信阅读体验，文中参考文献标注进行了删减，详见杂志。
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文章编辑 刘玉霞
微信编辑 刘芝若
微信校对 刘昱霏
审核 曹娟
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