生态城市：景观要素与空间优化

景观生态学认为，景观是指由相互作用的生态系统组合而成的异质性的区域，是整体性的研究单元。

从景观生态学的角度出发，生态城市的景观由生态基质、生态斑块、生态廊道构成，景观三要素紧密联系、相互作用、相互协调，具有明显的生态化、高效性与循环性的特点。

1.生态基质

基质在景观三要素中面积最大、连接性最好，起控制性的作用。生态基质主要由森林、绿地、农地、水面等自然、半自然状态的相连面状空间构成。它能够影响能流、物流、信息流和物种流。

基质的判断可依据如下的3个标准：

（1）动态控制程度。如果景观中某一要素对景观的动态控制程度比其他景观要素大，则可以认为它就是基质。

（2）相对面积。当景观中某一要素的面积比其他要素的面积大得多时，该要素就可能是基质。但是，景观的基质并非均匀分布，面积也不是判定景观的基质的唯一充分条件。

（3）连通性。当景观中某一要素（线状或带状要素）连接得较为完好，并环绕所有其他景观时，便可以被认为是基质。如具有一定规模的农田林网。

生态城市首先具有相当的自然化程度，即必须有相当比例的“自然空间”，它是城市生态系统中最活跃、最有生命力的部分。它能有效地调节城市的生态环境，增强城市的环境容量，其生态功能包括保持水土、固碳制氧、维持大气成分稳定、调节气温、增加空气湿度、改善小气候等。

2.生态斑块

斑块是在外观上与周围环境不同的非线性区域。斑块的形状、大小与外部特征不尽相同，可以是生命的，如生物群落；也可以是非生命的，如城市中的建筑物，裸露的岩石等。斑块主要是由于砍伐、建设、保护耕地以及环境的异质性而形成。

分析斑块特征可以从如下4个方面入手：

（1）斑块的面积。斑块内的物质、能量与斑块面积的大小呈非线性的正相关关系。

（2）斑块的形状指数。它是指斑块的边界实际长度与面积圆周的比值。有的斑块形状比较规则，如农田；而有的斑块则比较复杂，如自然植被。

（3）斑块数量。景观可以看成是由许多斑块构成的镶嵌体。斑块的数量和面积决定着景观中物种的动态分布。

（4）斑块的空间构型。同类斑块集中分布与分散分布带来的影响是不同的。以聚居斑块为例，居民点密度较大的城市或近郊区与密度较低的偏远山区，在人流、物流、能流和信息等方面的能量差异是十分巨大的。(www.xing528.com)

城市的功能分布是城市景观中的斑块。工业区、居住区、商业区、文化区等传统功能区域经过改造后，形成优良、高效的生态单元，它们又经过不同的空间组合，形成一种共生体。这种生态斑块在一定尺度下，形成独立的内部循环系统，并且各单元之间存在着物质、能量上的相互作用，类似于自然生态系统内的循环，因而构成一种强多样性、高适应性、互利共生的功能体。

生态城市的重要特征是整体运作的循环性。斑块内部与斑块间都存在紧密的联系。以生态工业园区为例，它是仿照生态系统中的生产、消费和“废物”处理过程的机制，将现行的“资源-产品-废物排放”的开环式经济流程转化为“资源-产品-再资源化”的闭环式循环过程，实现资源的减量化、废物资源化，是循环经济的发展模式。再以生态社区为例，它强调社区中人、生物与环境的互动，以社区中的人-生物-环境这一生态链网为物质基础，具有进化性、共生性、安全性、健康性与持续性的特点。它将是人与自然和谐融合的绿色环境，是安全与卫生的社区，拥有便捷的公共交通，鼓励步行或自行车的使用，保持传统文化特色，是节俭式的、适居的、智能的与生态的社区。

3.生态廊道

生态廊道是生态功能体中作为城市景观生态格局的斑块、生态功能体内部间以及生态基质发生联系的通道。廊道往往是线形的或是带形的景观生态系统空间，它的功能主要有阻隔作用、热力环流的加强与辐散作用、过程关联作用等。道路，河流、农田防护林、树篱、动力线、管线、堤坝和沟渠等都是廊道。

生态廊道的功能可以概括5个方面：

（1）栖息地功能。

（2）通道功能。

（3）过滤器功能。

（4）源的功能，沿廊道运动的动物、车辆等都可能进入基质。

（5）汇的功能、即廊道汇集了来自基质的各种影响。

生态廊道可以分为两类：一类是自然廊道，另一类是人工廊道。自然廊道包括河流、环城林带、行道树等，其作用就是限制城市无节制发展，吸收、降低和缓解城市污染。人工廊道包括道路、沟渠、管网等线性的，人、物或信息的通道。这两种廊道使生态斑块与生态基质之间得到连通或隔离保护，对维持区域的异质性、稳定性、生态整体性以及功能发挥等方面具有巨大作用。生态学家和环境学家普遍认为，自然廊道有利于物种的空间运动以及原本的斑块物种的生存与延续。不同规模、不同形式的绿色廊道相互连通，构成一个统一的集体，形成生态、休闲、文化、社交等功能。研究表明，河流植被宽度在30 m以上时，能有效起到降低气温、提高生物多样性，控制水土流失、河流沉积与过滤污染物等功能。道路林道60 m宽时，可满足动植物迁移和生物多样性保护功能。

人工廊道中的道路也可以分为两种：一种是更易与自然结合，以步行、运动、自行车出行、休闲、游憩等为主的非机动车道，一种是专供机动车、轨道交通等使用的机动车道。

城市廊道主要由大量的以交通为目的的街道、公路、铁路组成，它们相互之间构成巨大的网络体系。城市廊道不仅有平面的，还有立体的。此外，沿河流或道路，常常分布有植被廊道，成为动物迁移的重要载体。

在传统城市中，生态绿地只是零星的或稍具有规模的公园、草坪、街头绿地、广场绿地、郊区林地，但这些绿地多数仅为斑块，以人工建筑、构筑物为基质，绿地相互间的生态联系较弱，生态斑块效应较低，生物多样性低。而在生态城市中，景观元素的关系改变，作为斑块的生态绿地转化为景观基质要素，从而形成一个生态环境效益高、整体性强、优美宜人的背景区域，保护其中作为斑块的人工系统。