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[摘要]從城市化發展的視角分析和研究了景觀演變對城市生態環境的影響,主要表現為城市硬面景觀增加、城市景觀破碎化加重和城市景觀離散化分布對城市系統的生態過程、熱量環境、大氣環境和水環境等方面的影響。提出了設置合理的生態用地指標,合理規劃生態空間,構建城鄉生態景觀一體化格局的建議,以應對景觀演變對城市生態環境的負面影響。
[關鍵詞]城市化;景觀演變;生態環境;效應
隨著城市化發展,工業、商業、住宅和交通等產業不斷發展,城市空間不斷擴展,城市原來的自然和半自然的景觀被日益增加的建筑、道路等景觀所改造,造成城市硬面景觀不斷增加,并且由于道路的拓展分割了城市的原有景觀,使城市景觀不斷破碎并趨向離散,削弱了城市整體生態功能的發揮,威脅城市的生態安全,為此許多學者從不同角度進行深入的研究,其中陳利頂等對城市的生態環境效應、劉艷紅等對城市的熱島效應、王新杰等對城市的生態環境。借鑒學者的研究,筆者認為研究城市景觀演變對生態環境的影響,可以規避城市發展的風險,為制定城市發展對策提供有效依據。城市不同景觀其水熱性質和物質能量交換特點存在明顯差異,根據不同下墊面的特點,城市景觀大致可分為自然景觀和硬面景觀。這兩種景觀類型的演變對城市的生態系統、熱量環境、大氣環境和水體環境等造成了不同程度的影響。
1城市化過程中景觀演變對城市生態的影響
植物的數量、種類及其配置合理的高生態質量綠色斑塊可以增強對生態系統的服務功能,提高抵抗不良物質干擾的能力[1]。另外,城市區域的濕地、水體對進入其中的污染物具有滯留與凈化的作用,例如漳州漳江口的紅樹林吸納污染物的作用非常明顯。隨著城市化的發展,城市自然景觀與人工硬面景觀出現互相背離的變化趨勢,表現為城市綠地和濕地、河流和湖泊等自然景觀的不斷消減,削弱了自然景觀的生態功能,使得城市生態難以在負面影響下進行自調節和修復。隨著城市化的發展景觀破碎化嚴重,城市基礎設施的建設以及城市廊道和交通網絡不斷外延式伸展,建設用地強勢嵌入生態用地和未利用地,城市原有的自然景觀日益破碎,失去承載較多物種和較多景觀的能力,導致城市的生態調節功能受到影響。例如在澳大利亞、巴西和我國的科爾沁等地都發現了景觀破碎化與荒漠化出現同步發展的現象。隨著城市化的推進景觀離散化分布加重,住宅、工交等建設用地不斷侵占農業用地和未利用地,使農業用地和未利用土地離散程度加大,此外道路的延伸帶動郊野游憩和居住空間等建設景觀不斷向郊外離散,降低了城市景觀的連通性,造成了聯系自然生境之間的通道不斷被切斷,致使城市景觀的生態穩定性受到破壞,降低了其抵抗和修復生態環境負面影響的能力,使城市生態環境問題日益加重。
2城市化過程中景觀演變對城市環境的影響
2.1對城市熱量環境的影響
城市化進程中硬面增加使得在同等的太陽輻射下,城市道路廣場的路面和建筑群體等硬質下墊面比綠地、水體等自然景觀的軟質下墊面吸熱速度快,使城市的熱量增加明顯,城市的熱島效應強度與植被的覆蓋率及水體的比例呈現顯著的負相關[2],并且城市綠地的減少還會使CO2的濃度升高并生成溫室效應,產生更強大的熱效應。城市化的發展導致植被景觀的破壞并引起碳的釋放以及由此造成的嚴重后果,已引起科學家的關注并進行估測和分析。此外,城市高大的建筑群體在一定程度上阻礙了空氣的正常流動,導致了城市聚集的熱量難于散發,使城市呈現出的熱島現象更為顯著。
2.2對城市大氣環境的影響
由于城市綠地對城市大氣環境不僅具有降溫增濕的作用,而且還具有滯塵、吸收和降解大氣污染物、調節大氣環境中微生物等的作用,綠地對大氣環境的調節效應和凈化能力與其所蘊含的生物量有關,因此城市綠地面積若是越大且植物種類和空間分布配置得越合理其凈化空氣和調節大氣環境的能力就越強。隨著城市化的發展,城市硬面景觀不斷增加而綠地景觀不斷減少,削弱了綠地對大氣溫度和水分的調節能力和對大氣污染物的吸納和降解能力。此外,隨著城市化的推進,產業和居民不斷在城市集聚分布,工業的廢氣、汽車的尾氣、建筑工地的揚塵等不斷向大氣排放出污染物,造成城市的大氣污染。
2.3對城市水文環境的影響
城市化進程中城市硬面景觀的增加,不僅阻滯了地表水的下滲,而且破壞了地表水與地下水之間的水分循環和水文聯系,導致降水發生時,地表徑流匯水量增大、匯水時間縮短、流速加快,易引發流域的水澇[3]。此外,城市天然水體面積的縮減會削弱蓄水和保水功能,在一定程度上增加城市的內澇風險[3]。幾年來尤其2015年我國各大中城市內澇嚴重,其主因并不是降雨本身造成的而是由于城市硬質景觀和自然景觀的結構比例反向變化造成的水文失衡。隨著硬面景觀增加,一方面隔離了地表水的下滲,阻礙土壤對污染物的降解,造成城市水質下降,同時還影響到城市的水文循環,減少了大氣降水和地下水對城市水體的補給,造成城市水體的環境容量大幅減少,進而使城市水體對污染物的降解能力下降;另一方面增加了地表徑流量,加快了地表徑流速度,把城市硬面上的污染物帶入河湖中,造成更大面積的非點源污染。
3結論和建議
隨著城市化的發展,城市硬面景觀增加并強勢嵌入自然景觀,導致城市景觀破碎化和城市景觀離散化分布加劇產生,這一系列變化對城市生態、熱量環境、水文環境等方面產生諸多不良影響,為應對這一系列負面影響在今后的城市規劃和建設中應采取以下幾個方面的措施:
3.1設置合理的生態用地指標
重視對生態用地的建設,設置合理的生態建設的指標,尤其是綠地指標,加大城市自然綠地和生產綠地、防護綠地等的建設。除了要考慮綠地的覆蓋率這一指標,還應重點考慮體現物種異質性能的指標,即對綠地中植物種類和空間分布進行合理配置的指標。因此必須構建出能夠反映植被生長狀況、植被物種類型等方面的綜合綠地指標。綠地對大氣環境的調節效應和凈化能力與其所蘊含的生物量有關,因此城市綠地面積若是越大且植物種類和空間分布配置得越合理其凈化空氣和調節大氣環境的能力就越強。
3.2合理規劃生態空間
城市生態空間的規劃主要是對林地、農田、水體等生態用地進行空間布局,尤其要重視城市綠地空間的規劃,根據綠地的功能規劃出林業版塊、農業版塊、環保版塊、水源涵養版塊、游憩版塊等綠地空間,并對河岸綠化帶、道路綠化帶、濱水綠化帶等生態廊道進行合理規劃,增強綠地之間的連通性,以綠色廊道為支撐串聯起綠色版塊從而形成有機聯系的綠色網絡空間。
3.3構建城鄉生態景觀一體化的格局
重視郊外生態源的建設,可以在城市周圍設計生態平衡地帶和緩沖地帶,提高城市景觀對生態破壞的抵抗力和恢復力;要重視蔬菜、花卉等生產基地的建設并把它嵌入城市中;要重視生態廊道的建設,利用河道、道路綠化帶等溝通市區與郊外的生態區和生態源,構建城鄉生態景觀一體化的格局。
[參考文獻]
[1]張軍民,夏雷.基于綠量思想的城市生態環境控制研究[C].城市發展與規劃大會論文集,2012.
[2]李延明,徐佳,張濟和,等.城市綠化對北京城市熱島效應的緩解作用[J].此京園林,2002,18(62).
[3]黃碩,郭青海.城市景觀格局演變的水環境效應研究綜述[J].生態學報,2014,34(12).
作者:林惠清 單位:漳州城市職業學院