城市边缘区生态环境规划研究

城市边缘区生态环境规划研究

城市边缘地区是城市化发展和城市土地利用最活跃的地区。这是一个发展和工业结构、人口结构和空间结构逐渐从城市特征转变为农村特征的区域。同时，它也具有城市和农村地区的区域景观特征。其发展既受到城市中心辐射作用的影响,又受到远郊乡村向城市集聚作用的冲击,同时还具有自身城市化发展的潜力,具有独特的发展优势。该区域的人类活动较其他地区更为复杂,景观格局和生态过程更具有特殊性,景观生态问题和生态安全问题也更为突出,是乡村和城市景观生态建设的“焦点”。因此运用景观生态学的原理和方法对城市边缘区乡村景观特征和景观生态建设进行研究,对城市的科学布局和可持续发展,解决城乡二元结构,实现城市和乡村社会的和谐发展具有重要的意义。1城市边缘地区乡村景观的生态特征1.1自然和农田景观不同于以人工景观为主的城市景观,城市边缘区乡村景观则融合了自然景观、半自然景观和人工景观三种景观类型,既有商业金融、居民点、工业及矿产和道路等人工景观,又有森林、河流、农田、果园和草地等自然和农田风光,具有丰富的景观类型。在景观中,它表现为斑块数量、大小和形状的复杂程度和景观组分的丰富度,决定了物种和生境类型的多样性。例如,位于北京近郊区的温泉镇百家疃村,属于大城市边缘区的典型区域,面积仅约1100hm2,据李振鹏等的乡村景观分类和制图研究结果,共包括裸岩景观、荒草地景观、人工林地景观、园地景观、农田景观、聚落景观、工程景观、水域景观、道路景观等9个景观亚类,28个景观单元类型,162个大小不等的景观斑块,其景观类型的分布十分复杂。1.2功能上的双重功能理想的乡村景观在功能上应该体现出乡村景观资源提供农产品的第一性的生产功能,其次是保护及维护生态环境功能和文化支持的功能以及作为一种特殊的旅游观光资源的四个层次功能。过去单单强调乡村景观的生产功能,而忽略了其他功能,导致乡村景观资源的过度开发和利用,未来乡村景观的发展应当强调乡村景观功能的社会文化价值、生态价值和经济价值三方面协调统一。城市边缘区乡村景观由于其地理区位的特殊性,在功能上具有城市景观和乡村景观的双重功能。既有城市景观的文化支持功能,也有乡村景观的生产和生态功能。现代城市的发展对其边缘区乡村景观的文化和生态景观功能越来越重视,尤其强调其对城市环境的保护和净化作用。1.3城市边缘区景观研究的重点和难点分析城市边缘区内部不同性质系统间的相互联系和相互作用,具有独特的性质,主要表现在产业结构、人口结构和土地利用结构等方面,比如工业景观和建筑景观系统与乡村的农田和自然景观系统之间的冲突,城乡居民之间的混居,农业人口向非农人口的转化等。因此城市边缘区是城市景观、乡村景观、农田景观、自然景观之间物质和能量流动频繁交换的地区,表现出很强的边缘效应,是景观研究的重点和难点区域。正如麦基(McGee,T.G.)对亚洲城市化现象研究的结论一样,在东南亚一些国家的大都市周边和大都市之间形成的一些特殊区域(被称为Kesakota)是当地及第三世界乡村城市化的主要形式,该区域城乡之间的相互作用十分频繁和高强度,农业和非农业活动高度混合,是介于农业人口稠密的乡村类型地区和具有城市雏形的准城市类型地区之间的一种区域类型,其形成是由原城市中心的工业再配置或分散布局以及农村地区本身的非农业产业的增长而逐步形成的。1.4景观格局的变化是景观最复杂的地区之一,建设用地被膨胀,景观格局被调整,成为景观最复杂的地区之一,是景观格局不稳定,对景观格局的变化最复杂,是景观格局变化的最复杂的地区之一,是景观格局最复杂的地区之一,是景观格局不稳定乡村景观与城市景观相比具有较高自然属性,也具有比城市景观更高的稳定性。但是应该注意到,城市边缘区的乡村是城市景观向乡村景观变化的过渡地带,受到城市发展的强烈影响,农地被大量吞噬,建设用地急剧膨胀,土地利用方式和景观斑块之间转化较快,从而引起景观格局的剧烈变化,是景观最富变化、最复杂的地区之一,景观的稳定性甚至比城市景观内部还要差。其发展必然导致乡村景观有序度增高,景观稳定性下降,所以必须有效处理乡村发展与自然环境保护和资源开发与保护之间的关系,达到人工与自然、建筑与风景、已塑造与未塑造之间的和谐与美。1.5北京市构建乡村景观生态“两个功能带”的必要性近些年,由于各地盲目求快地推进乡村城市化,占用了大量的耕地,没有顾及乡村资源的合理利用和生态环境的保护,使得各地传统的地方特色消失,随之而来的是资源与环境问题日益突出,比如自然、半自然景观破坏严重,缺乏连续性,生态平衡遭到破坏;乡村景观缺乏合理规划,景观破碎化严重,通达性降低;乡村景观资源粗放利用,土地浪费现象严重,农田面源污染严重,生物多样性遭受破坏,生态安全受到威胁和审美价值降低等。以北京远郊的城市边缘带为例,仅在西部和北部山区保存一些成片次生林,但由于郊区土地开发和交通建设的活动日益增加,使北京周边的一些乡村景观生态呈恶化之势。尤其是位于西郊的门头沟区,因长期的煤炭和石灰石资源的开发利用,造成植被破坏、地表塌陷、矿渣污染、水土流失严重,生态环境破坏严重。针对上述问题,北京城市总体规划中将西部和北部山区定位为“两个生态功能带”,进行全面的景观生态规划与建设,重整乡村景观布局。中国是一个多民族、多文化的国家,不同地区自然条件和文化差异较大,经过几千年的文化积淀,形成了多样化的地方风貌和建筑风格。但是随着城市工业和经济发展以及城市化进程的加快,城市边缘区乡村景观受到强烈的冲击,很多地区乡村发展缺乏合理有效的规划管理和生态建设,各地为了经济发展的需要经常把一些古建筑拆除和破坏或在古文物和古建筑周围盖起了高楼,甚至盲目追求欧式风格建筑,这与地方特色建筑和乡土风貌极不协调,大大损害了乡村景观的整体风貌和传统的文化特色。2生态环境建设相对于城市和乡村而言,城市边缘区乡村既拥有紧邻城市的区位优势,便利的交通条件,低廉的土地资源和良好的环境条件,同时也具有大量的农田、果园、菜地等农业生产用地,是一个城乡要素逐渐过渡、相互渗透,边缘效应明显、功能互补、融合的中间地带。它不仅是城市化的前缘带和城乡关系的协调区,同时也是农业现代化的先导区和生态环境的巨大屏障。作为城市发展所需物资和能源的供应地和集散地,城市边缘区不仅为城市发展提供了充足的后备土地,同时也为城市居民的生产和生活提供了丰富的新鲜农副产品。此外,城市边缘区的绿化和生态环境建设对城市污染的防止和环境的净化起到举足轻重的作用。综上所述,城市边缘区是城市扩展的重点地域,依托城市和乡村,具有大城市的科技优势和广阔的市场,也具有丰富的土地资源和工农互补优势,因此应该根据其自身的特点和优势,制定综合性的发展战略,把其发展纳入到城市发展规划中去,实现与城市的协调发展、优势互补,实现资源、资金、技术、人才、信息等要素在城乡之间的全方位合理流动与优化组合。同时,应针对各个乡村景观的具体情况,确定乡村景观的主导功能,兼顾其他功能,比如在粮食主产区,其乡村景观应该在满足生产要求的基础上,对乡村景观的环境服务功能和旅游观光功能给予适当的考虑。而在旅游风景区,其主导功能为旅游观光和环境服务,生产功能则退居次位。如北京市门头沟区地域相对广阔,人口密度低,山地占全区总面积的98%,且大部分为石灰岩石质山地,水土流失严重,因而一直是北京西部的生态脆弱带。同时门头沟又是一个历史文化悠久的京郊山区,其独特的地质、地貌、气候和历史文化等因素造成了十分丰富的自然景观和人文景观。永定河河谷两岸的山地气候垂直带谱明显,生物种类十分丰富,如百花山、灵山的植被分布从800m以下的各种灌丛到中部的桦林和山杨,直到山顶的亚高山草甸,一年四季独具风光。针对这样的资源条件和地貌格局,根据最新的北京市城市发展总体规划方案,该区域将是“两轴两带多中心”布局中的一条西部“生态带”,其主体的功能定位就是作为京西的生态屏障。因此,无论从门头沟区本身的自然资源条件和经济发展现状,还是从北京城市未来发展布局中的生态功能要求,科学制定北京西部景观生态建设战略迫在眉睫。3有利于城市边缘区乡村景观的多样性根据景观生态学原理和方法,合理地对城市边缘区乡村景观空间结构进行规划,使廊道、斑块及基质等景观要素的数量及其空间分布合理,使市区内部、边缘区内部、城市与边缘区以及边缘区与乡村之间的信息流、物质流与能量流循环畅通,使城市边缘区乡村景观既符合景观生态学原理,又具有一定的美学价值,适当的将自然组分引入到城市边缘区的规划与建设中,使其具有多样性,这是城市边缘区景观生态建设的目标,同时也是其他地区景观生态建设的方向。3.1坚持生态优先,兼顾景观与自然肖笃宁曾经对我国高强度土地利用的农村景观生态建设进行了研究和探索,并提出了生态建设4个原则,对城市边缘区乡村景观开展生态建设具有重要的参考价值和借鉴意义。除此之外,还要重点考虑以下3个原则:3.1.1自然和农业景观优先原则景观生态建设必须在尊重自然、保护自然和维护自然生态过程的基础上进行,它是进行景观生态建设和实现景观可持续发展的前提。自然生态系统是一个大系统,自然界生物体与其周围环境之间的相互作用,彼此影响,最后达到生物与生物以及生物与环境之间的和谐状态,它反映了生物与环境之间的对立统一关系。而在对城市边缘区开展景观生态建设时,必须要认真研究生态建设合理性,并尽可能的结合自然进行景观生态建设和设计,设计一个适应自然的系统,同时对某些特大工程和重点工程建设,首先应该评估该工程的实施可能对周围的环境和生态系统产生的影响和结果,并在工程的实施过程中给予有效的监督,以便及时发现和解决存在的景观生态问题,从而实现自然和人类的和谐共存。3.1.2整体性和连续性原则城市边缘区建设应该有整体性和连续性的观点,特别要注意景观建设的局部控制与整体协调。在城市边缘区,人类活动占主导地位,它直接制约和影响着该区域的景观格局和其他生态过程,很多地区的自然景观和自然生态过程已经被盲目和过度的人类活动阻碍和隔断,自然景观生态系统的能流和物流、生物多样性、甚至人类的生存都受到了严重的威胁。此外,我国现行的行政边界多与自然生态地理单元的边界不一致,各个地方的景观生态建设仅仅考虑局部利益,缺乏整体性和连续性的考虑,这也是导致区域景观破碎化的原因之一,而局部景观的变化影响往往会放大影响到全局的景观功能。3.1.3突出地方特色原则城市边缘区的景观生态建设不是单纯经济意义上的建设,而是要在保留乡村景观地方特色风貌的基础上,综合自然、社会和经济三方面,推进城市化进程,达到生态效益、社会效益和经济效益的平衡。独特的地方风貌首先体现在文化景观方面,包括土地利用方式、房屋建筑、聚落形态以及风土人情、思想形态、生活方式、宗教信仰和道德观念等方面,同时也体现在自然景观方面,这主要是自然选择的结果。优秀的传统文化景观是人们长期改造自然和适应自然的智慧和结晶,更能体现浓郁的地方风情,因此,乡村城市化过程中的现代文化景观建设应该是在现代科技发展的前提下,对传统文化景观的继承和发展,不是对传统城市发展道路的延续。3.2城乡融合发展的历史文化问题景观生态学强调景观空间格局对景观生态过程的控制和影响,试图通过格局的改变来维持景观功能流的健康和安全。其以景观单元空间结构的调整和重新构建为基本手段,包括调整原有的景观格局,引进新的景观组分等,以增加景观的异质性,改善受迫或受损生态系统的功能,提高景观系统的总体生产力和稳定性,将人类活动对于景观演化的影响导入正向的良性循环。基于以上对城市边缘区乡村景观特征和功能的分析以及景观生态建设的原则,应该重点在以下几方面开展景观生态建设:3.2.1以景观生态规划与设计的理念推进城市边缘区乡村景观规划,并注重地方特色景观的保护城市边缘区建设受到城市发展与建设的强烈影响,往往只注重现代化高楼大厦和柏油公路的建设,而忽略了生态环境保护以及地方特色景观的保护和维持,导致景观空间缺乏连续性和整体性,降低了乡村景观的生态价值和美学价值。乡村景观建设应该以景观生态规划与设计的理念来推进,准确定位,合理布局,灵活实施,提高城市边缘区居住环境质量,这对整个村落的布局、特色塑造和生态环境的保育起着重要作用,可以兼顾乡村景观社会价值、经济价值、生态价值和美学价值四个方面。乡村景观规划与设计必须从自然因素、人工因素和历史因素三方面来组织乡村空间,推进城镇建设,不仅能使乡村空间各物质要素在布局上清晰合理,而且在时间上使其历史文化特征得以体现,很好的保护了地方传统和文物古迹。Forman曾经提出一种基于生态空间理论的集中与分散相结合的最佳生态土地组合与景观规划模型,该模式就是根据美国和欧洲农村的情况,融合生态知识和文化背景的一种创新,值得结合我国乡村景观的实际情况,加以研究。3.2.2城市和乡村优势互补、协调发展,积极探索城乡一体化协调发展与建设的合理模式城乡二元结构是我国城市与乡村发展的重大问题。随着我国经济的发展,虽然我国城市与乡村发展都取得了举世瞩目的成就,但是可以看到二者的差距在不断扩大。新时期,我国经济社会发展的重点任务之一就是如何通过城市的发展来带动乡村的发展,缩小二者之间的差距。可以看到,乡村存在城市所不具有的优势和特点,城市对乡村具有较大的依赖性,所以实现城乡优势互补,相互带动,协调发展,是消除城乡差距的有效办法之一,也是城乡发展的必然趋势。3.2.3改变传统的农业耕作模式,推动城郊型生态农业、观光农业和现代都市农业建设城市边缘区由于其与城市的特殊关系和地理位置,应该积极发展多功能化、高度集约化的城郊型新农业、现代都市农业和观光农业。城市边缘区作为城市的物质和能源的补充基地,应该推动以蔬菜、名优苗木花卉和果品以及特色养殖为主的农业结构,大力推进农业产业化的进程,逐步加强与非农产业的结合,引进高新科技成果,改变传统的耕作模式,实行现代化的管理和耕作模式,合理规划规模化的塑料大棚、规模化的畜牧业养殖基地,突出地方土特产品生产,使传统农业逐步向城郊型生态农业发展。3.2.4合理开发城市边缘区景观生态资源,发展城郊生态旅游乡村景观特有的类型多样性、文化多样性、美学价值和休闲功能决定了乡村景观特有的优势、地位和作用,使得乡村景观生态旅游资源的开发成为可能。根据自身的特点,科学合理的开发利用乡村景观资源,保护乡村景观的完整性和特色性,开发乡村的观光型、民俗型和休闲型的生态旅游,规划各类休闲娱乐场所,比如观光采摘果园、农家菜和周末游等,为城市居民提供服务的同时,也能美化环境、调节气候,从单纯的农副产品的生产基地演变为城市休憩度假旅游的场所。挖掘乡村景观资源的市场价值,使其在内容和形式上充分体现出与城市生活不同的文化特色,体现出鲜明的地域特色、民族色彩和文化内涵,并将之融合于优美和谐与平衡发展的生态环境中,从而实现经济和生态的双赢。在这个方面,北京市周围的几个郊区做的得比较成功,如怀柔、昌平等。3.2.5绿色景观建设城市边缘区绿色景观建设应该纳入到城市绿化和景观生态建设的范畴内,统一考虑和规划,形成一个有机的整体,主要包括绿地、绿化隔离带、生态防护林等方面。作为城市的绿色屏障,绿地、绿化隔离带和景观生态林建设对城市环境起到重要的调节和保护作用,因此,必须开展一定的绿色景观建设,制定详细的景观规划,合理布局景观生态林、绿地和绿化隔离带建设的数量和结构,保持较高的连通性和整体性,并选取适当的植被种类,以提高绿色景观的生态防护性能。以北京市为例,在对市区内绿地建设和绿化隔离带建设的基础上,重点应该对边缘区山地丘陵地带生态防护林进行建设,生态防护林建设的好坏将直接影响到北京市市区内生态环境的状况。城市边缘区绿色景观建设应以开放空间为主体,以各种类型的绿地景观相互镶嵌而形成的大绿带景观为主,绿地类型包括自然生态系统和农业生态系统,是生产性、生态性和风景化的价值功能的综合。例如,北京市绿色景观建设重点在于以郊区的重点生态保护区建设和景观生态整治为突破,以西部北部山区建设为主体,兼顾东部和南部平原绿地系统建设。绿色景观中的农田生态系统应实现高效和无害化,生产绿色产品,严格限制农业生产和土地利用强度。保护好郊区的水体景观,控制郊区的围湖造田,开垦河道和湿地,保护大绿带中的自然生态系统的完整性,重点保护水源区景观生态体系。通过以林地为主体的景观建设,构筑北京市郊区大绿带都市森林体系。3.2.6景观廊道和网络建设随着城市边缘区的不断扩大,生物多样性的保护成为一个棘手的问题,鉴于此,著名景观生态学家Forman提出的“集中与分散相结合”布局模式被认为是生态学上最优的景观格局。该模式是基于生态空间理论提出的景观生态规划格局,首先考虑保护或建设几个大型的景观类型单元(斑块)或基质,作为物种生存