佟艷,樊良新,馬君麗,李應(yīng)杰,李 琳,魏 林

(1.河南理工大學(xué)測繪與國土信息工程學(xué)院,河南焦作454003;2.焦作市園林局,河南焦作454001)

焦作市是一個以煤炭為主的資源型城市,近年來已進(jìn)入經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型期,2008年,焦作市把創(chuàng)建生態(tài)園林城市列為工作重點(diǎn)。城市綠地分為公園綠地、生產(chǎn)綠地、防護(hù)綠地、附屬綠地以及其它綠地[1],是一個由各類城市綠地相互聯(lián)系組合而成的一個穩(wěn)定持久的城市綠色環(huán)境體系,這些綠地景觀是一個高度人為干擾形成的景觀,具有高度的空間異質(zhì)性,景觀要素間的流動復(fù)雜,而且景觀變化迅速[2-3]。而城市綠地是構(gòu)成城市生態(tài)系統(tǒng)中唯一執(zhí)行自然“納污吐新”負(fù)反饋機(jī)制的子系統(tǒng),是優(yōu)化環(huán)境、保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的必要組成[4]。焦作市城市綠地系統(tǒng)作為城市生態(tài)系統(tǒng)的一個子系統(tǒng),是整個生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ),對于城市生態(tài)環(huán)境有著至關(guān)重要的作用。綠地景觀格局是在自然或人為因素作用下形成的一系列大小、形狀各異,排列不同的景觀要素集,是各種復(fù)雜的物理、生物和社會經(jīng)濟(jì)過程相互作用的結(jié)果。景觀格局深深地影響并決定著各種生態(tài)過程[5]。景觀空間格局指數(shù)高度濃縮景觀格局信息,反映其結(jié)構(gòu)組成和空間配置特征,利用景觀指數(shù)定量分析景觀格局及其變化,是景觀生態(tài)學(xué)常用的定量研究方法[6],對于焦作市綠地景觀格局的研究有助于深入了解該市綠地景觀格局的結(jié)構(gòu),使城市綠地建設(shè)重視其生態(tài)過程,促進(jìn)生態(tài)園林城市的建成。

1 研究區(qū)概況

焦作市位于河南省西北部,地處于東經(jīng)112°33′40″-113°38′42″、北緯 34°48′55″-35°29′59″?，F(xiàn)轄解放區(qū)、山陽區(qū)、中站區(qū)、馬村區(qū)和高新區(qū)5個轄區(qū),人口80萬。焦作市屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,北臨太行山,南接黃河,年平均氣溫14.4℃,年平均日照2 200～2 400 h,全年有效積溫4 874.8℃,平均年降水量為644.3 mm。焦作市是一個以煤炭以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)為主的礦業(yè)城市,在產(chǎn)業(yè)布局中,以工業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),工業(yè)占整個經(jīng)濟(jì)總量的比重達(dá)到 50.3%。同時焦作是一個環(huán)境污染嚴(yán)重的資源型城市,2005年,國家環(huán)?？偩止剂藢θ珖?13個環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)城市的監(jiān)測結(jié)果,焦作市進(jìn)入“十大污染城市”黑名單,在全國大氣污染最重的10個城市中名列第八。焦作市的空氣污染物主要為SO2、CO、碳?xì)浠衔?、可吸入顆粒物、氮氧化物等有害物質(zhì)和溫室氣體[7]。目前,城市綠地覆蓋率達(dá) 42.58%。綠地率達(dá)37.56%,人均公共綠地面積達(dá)8.85 m2。

2 研究方法

利用焦作市建成區(qū)2008年1∶10 000地形圖、焦作市分辨率為4 m的2008年IKONOS遙感影像圖,結(jié)合實地調(diào)查確定綠地斑塊邊界,在MapInfo環(huán)境下進(jìn)行矢量化、配準(zhǔn)、糾正以及疊加后建立焦作市綠地信息空間數(shù)據(jù)庫,進(jìn)而提取綠地斑塊面積和周長等基本信息。根據(jù)焦作市綠地景觀的特點(diǎn),選擇了景觀多樣性指數(shù)(H)、優(yōu)勢度指數(shù)(D)、均勻度指數(shù)(E)、破碎度指數(shù)(F)、分離度指數(shù)(Fi)、綠色廊道密度(TI)、綠色廊道建設(shè)率、網(wǎng)絡(luò)交點(diǎn)、連通度[8-10]等指標(biāo),運(yùn)用相關(guān)的景觀生態(tài)學(xué)數(shù)量分析方法,對焦作市綠地系統(tǒng)格局進(jìn)行分析,這些指標(biāo)從整體上反映了綠地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和空間配置特征。

3 結(jié)果分析

3.1 綠地景觀類型比例分析

焦作市建成區(qū)面積80 km2,人口80萬,根據(jù)國家《城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ/T85-2002),公共綠地指的是公園綠地,但是仍有很多人沿用公共綠地的說法,焦作市的人均公共綠地面積為8.85 m2,在國家園林城市綠地基本指標(biāo)中,秦嶺淮河以北50～100萬人口城市的人均公共綠地面積標(biāo)準(zhǔn)是7 m2[11],因此焦作市符合國家對中等城市的要求。綠化覆蓋率達(dá)到42.58%,均已達(dá)到國家的標(biāo)準(zhǔn)。但是就綠地面積所占比例而言,生產(chǎn)綠地面積較低,根據(jù)計算,生產(chǎn)綠地在各類綠地中的面積比例為6.8%,但是生產(chǎn)綠地面積占建成區(qū)面積的 2.5%,剛剛超過國家標(biāo)準(zhǔn)2%[11]。其它綠地面積比例較高,在各類綠地的面積比例中位居第二(表1)。而事實上,其它綠地的社會功能并不顯著,因此其它綠地應(yīng)該按照城市需求轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)綠地和防護(hù)綠地等。

表1 焦作市綠地景觀面積比例構(gòu)成

3.2 焦作市綠地景觀格局分析

3.2.1 焦作市綠地斑塊景觀格局分析 為了有利于對焦作市各區(qū)的綠地進(jìn)行對比分析,根據(jù)焦作市的行政分區(qū),將焦作市建成區(qū)分為4個區(qū):老城區(qū)(包括行政區(qū)解放區(qū)和山陽區(qū),因其建成時期相當(dāng),景觀較相似,故合為一個區(qū)來進(jìn)行分析)、中站區(qū)、馬村區(qū)和高新區(qū),分析結(jié)果如表2所示。

表2 焦作市綠地斑塊景觀分區(qū)評價表

(1)焦作市綠地景觀多樣性分析。綠地景觀多樣性是通過多樣性指數(shù)、優(yōu)勢度指數(shù)和均勻度指數(shù)進(jìn)行測度的,它能反映一個景觀中不同景觀類型分布的均勻化和復(fù)雜化的程度。從表中可以看出,綠地景觀多樣性指數(shù)老城區(qū)＞高新區(qū)＞馬村區(qū)＞中站區(qū),優(yōu)勢度指數(shù)的數(shù)值大小基本與其相反,正好起到驗證作用。老城區(qū)多樣性指數(shù)最高,優(yōu)勢度指數(shù)最小,表明老城區(qū)在綠地景觀類型和面積比例上都較為均衡,景觀結(jié)構(gòu)組成也最復(fù)雜。中站區(qū)綠地景觀多樣性指數(shù)最低為0.819,表明中站區(qū)綠地景觀類型最少,在中站區(qū)公園綠地占了主導(dǎo)地位,導(dǎo)致中站區(qū)景觀優(yōu)勢度指數(shù)最高為0.567。馬村區(qū)的多樣性指數(shù)為1.185,在各區(qū)中位列第三,優(yōu)勢度指數(shù)也位列第三,均勻度指數(shù)較高位列第二,結(jié)果表明在馬村區(qū)綠地景觀類型不夠豐富,但各景觀斑塊面積較均勻。高新區(qū)綠地景觀多樣性指數(shù)為1.233,在四個區(qū)中位列第二,同時優(yōu)勢度也位于第二位,均勻度位于第三位,結(jié)果表明高新區(qū)景觀類型較豐富,斑塊面積較大,較均勻,對于綠地的生態(tài)的功能發(fā)揮有益,但因為附屬綠地占較高主導(dǎo)地位,各斑塊面積較均勻,綠地的一些社會功能發(fā)揮不明顯。

(2)焦作市綠地景觀破碎化分析。從綠地景觀破碎度來看,老城區(qū)＞馬村區(qū)＞中站區(qū)＞高新區(qū)。在老城區(qū)破碎度最高159.2個/km2,眾多綠地斑塊單元很小,功能單一,破碎度高,受人為因素干擾較大,對于綠地保護(hù)生物多樣性貢獻(xiàn)很小。究其原因為老城區(qū)分布大量附屬綠地,而這些附屬綠地的特征是密度雖然較大,但是面積過小,反映了老城區(qū)建筑密集,綠地見縫插針。高新區(qū)景觀破碎度最低,綠地斑塊較大,對于城市生物多樣性維持和保護(hù)貢獻(xiàn)較大。

焦作市各區(qū)綠地分離度較高,依次為中站區(qū)＞高新區(qū)＞老城區(qū)＞馬村區(qū),在中站區(qū)綠地斑塊中,除生態(tài)公園斑塊外,其他綠地小而分散,故分離度最高。在高新區(qū)城區(qū)范圍內(nèi)綠地面積較為均勻緊湊,但是由于生產(chǎn)綠地分布較為分散,分離度也相應(yīng)較高。在老城區(qū)中存在數(shù)量多而小的附屬綠地斑塊,但也包括面積大的公園綠地,且距離較遠(yuǎn)的生產(chǎn)綠地較少,因此其分離度較低。分離度最低的是馬村區(qū),其原因在于馬村區(qū)綠地斑塊分布較為集中。

3.2.2 焦作市綠色廊道分析 焦作市綠色廊道中,綠色道路廊道長度最長,但寬度最窄,多數(shù)在8 m以下,最寬的可達(dá)10 m。綠帶廊道的長度最短,但有最大的寬度,總面積最大。通過對綠色廊道的各項指標(biāo)值計算結(jié)果如表3所示。在綠地廊道密度中,綠色道路廊道＞綠色河流廊道＞綠帶廊道。但是建設(shè)率上綠色河流廊道大于綠色道路廊道,說明焦作市對于河流綠化的建設(shè)較道路綠化好。焦作市道路廊道總的連通度較低,綠色河流廊道的連通度最大為0.667。綠色道路廊道較多節(jié)點(diǎn)間不能連接,對動植物的遷移、尋食和繁殖不利。河流廊道由于節(jié)點(diǎn)數(shù)少,其連通度較高。

4 討論與建議

通過以上分析可以總結(jié)出:焦作市各區(qū)綠地發(fā)展不均衡。各個分區(qū)由于歷史原因,建設(shè)初期對綠地建設(shè)的重視程度不同,導(dǎo)致如今各區(qū)綠地發(fā)展的不均衡。占城市主體的老城區(qū)綠地類型最為豐富,但是綠地破碎度極高,主要是中小型綠地。不能充分發(fā)揮綠地生態(tài)功能。通過綜合比較,目前高新區(qū)綠地建設(shè)上最為合理。綠地破碎化程度低,景觀類型較豐富。馬村區(qū)和中站區(qū)綠地建設(shè)程度相當(dāng),景觀類型單調(diào)、破碎度較高、綠地分離度大。綠色廊道的連通度和建設(shè)率仍然不夠,影響其生態(tài)功能的發(fā)揮。

表3 焦作市綠色廊道各項指標(biāo)值

建議在以后的綠地建設(shè)中要側(cè)重于綠地格局的建設(shè),促進(jìn)其生態(tài)功能和社會功能的發(fā)揮。例如對于是老城區(qū)的附屬綠地,要調(diào)整綠地格局,降低破碎度,促進(jìn)其生態(tài)效益的發(fā)揮。同時要增加綠地面積,對于緊張的城市空間,可以發(fā)展垂直綠化和屋頂花園來彌補(bǔ)不足。對于其他各區(qū)綠地的類型和比例也要進(jìn)行調(diào)整,比如加大高新區(qū)防護(hù)綠地的建設(shè),降低其分離度。作為一個污染嚴(yán)重的資源型城市,在進(jìn)行污染治理的同時,防護(hù)綠地的建設(shè)力度應(yīng)該進(jìn)一步增大,并且在植物種類的選擇上應(yīng)該側(cè)重于具有凈化功能抗污染的種類。進(jìn)一步加大對綠色廊道的建設(shè),增加寬度和連通度。

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