1、2013年第4期 / 西部人居環境學刊 / 079城市規劃區河流廊道水陸交錯帶整體規劃研究*以成都市非建設用地規劃為例A Study on Overall Planning of Land-lake Ecotone Along the River Corridor in Urban Planning AreaA Case of Non-Construction Land Planning in Chengdu City湯西子 TANG Xizi摘 要 河流廊道水陸交錯帶環境優 美, 物種資源豐富, 生態、 社會、 經濟價 值較高。 然而, 由于人類對濱水區域的過 度開發, 加之現有的控制方式缺

2、乏對于 沿線區域的整體性協調, 致使水陸交錯 帶生態結構遭到嚴重破壞, 生態效應缺 失。 基于成都市非建設用地規劃實踐, 探討在水陸交錯帶縱向及橫向空間體系 的布局下 , 對水陸交錯帶進行整體性規 劃控制的策略, 旨在改善城鄉水環境, 保 障城鄉 用水安全, 帶動沿線產業發展。 關鍵詞 水陸交錯帶; 縱向尺度; 橫向 尺度; 空間布局; 產業發展Abstract: With beautiful environment and abundant species resources, the land-lake ecotone along the river corridor has high e

3、cological, social, and economic values. Due to the excessive development of waterfront region and a lack of overall coordination, the ecological structure of land-lake ecotone was damaged seriously. Based on a case study of non-construction land planning in Chengdu City, this paper explores the over

4、all planning of the land-lake ecotone under the longitudinal and horizontal space system. It attempts to improve the water environment along the river corridor, ensure the security of drinking water, and promote the development of regional industry.Keywords: Land-lake Ecotone; Longitudinal Scale; Ho

5、rizontal Scale; Space Layout; Industrial Development河流廊道作為重要的綠色基礎設施, 對保障城市水源安全、 維護生物多樣性、 緩解熱島效應等意義重大, 社會、 生態、 經濟價值較高。 作為河流廊道的重要組成部 分, 水陸交錯帶在縱向及橫向空間維度內的土地類型、 空間形態等都影響著河流廊 道生態功能的發揮。 目前, 國內外相關研究主要集中于特定區域內各要素對河流廊 道水陸交錯帶的影響, 缺乏以水文循環過程為依據進行的沿線空間整體性研究。 本 文基于成都市非建設用地規劃這一實踐, 以生態過程為基準, 通過對規劃區內河流 廊道水陸交錯帶橫向、 縱向

6、空間布局的規劃研究, 提出水陸交錯帶的整體規劃研究 方法與策略。1 河流廊道水陸交錯帶的概念、 特征及面臨的主要問題1.1 河流廊道水陸交錯帶的概念及特征景觀生態學中, 河流廊道指河流本身及其沿線分布的不同于周圍基質的植被緩 沖帶。 因多數生態過程發生于水陸系統之間, 為了便于研究說明, 文中所提到的河流 廊道水陸交錯帶主要包括部分河流水體、 兩側植被緩沖帶及沿線相關土地利用, 其 作為水生與陸地生態系統間重要的功能界面區, 在系統間生態流及其流動過程中發 揮著重要的生態作用, 如緩沖、 過濾、 屏障、 源和匯等 1。由于受到兩種不同環境的作用, 水陸交錯帶具有明顯的邊緣特征:交錯區生境中圖分

7、類號 TU984; TU212文獻標識碼 B文 章 編 號 2095-6304(201304-0079-06作者簡介湯西子 : 重 慶大學建筑城規學院 , 2012級博士研究生 , 771760136* 科 技部國家重大 專項項 目 (2012ZX 07307-001ISSUE 4 AUG. 2013 / JOURNAL OF HUMAN SETTLEMENTS IN WEST CHINA / 080條件的特殊性、 異質性與不穩定性。 其 所獨具的特殊性允許毗鄰群落的生物 可以聚集到此, 使得該區域內的物質多 樣性及種群密度得以增加, 并增大了某 些生物的活動強度與生產力, 這一現象 便稱為

8、“邊緣效應” 2。 同時, 不穩定性 的特性使其成為生態系統中的一個薄 弱環節, 容易遭到外來力量的破壞。1.2 河流廊道水陸交錯帶所面臨的主 要問題人類社會為獲取更多的土地資源 與經濟利益, 以便供給自身的發展, 對 河流廊道沿線大型林地斑塊及濕地進 行肆意破壞, 對河道進行截彎取直、 渠 化等工程化處理, 這些行為都對水陸 交錯帶中的各個生態過程造成極大的 破壞。 水陸交錯帶以空間維度為標準可 分為縱向沿線空間及橫向空間, 二者由 于涉及的范圍及生態過程有所不同, 所 面臨的問題也有較大差異。1.2.1 縱向空間生態斑塊破碎化, 水 土流失嚴重城市規 劃區內, 由于人 類 對 河流 廊道水

9、陸交錯帶沿線用地不同程度的 人為干預, 導致水土流失嚴重, 空間資 源異質性增強, 生態斑塊破碎化, 對生 物遷徙、 市民游憩等功能 造成一定的 影響。 目前, 在縱向空間維度上, 河流 廊道水陸交錯帶面臨的主要問題如下: (1 土地類型轉變導致生物棲息地及 遷徙廊道斷裂, 影響生物多樣性; (2 亂砍亂伐及無序建設導致生態綠地受 侵 蝕現象嚴重, 水陸交錯帶沿線斑塊 破碎化明顯, 影響河流廊道生態效應的 發揮; (3 上游區域林地斑塊嚴重破壞 造成大量水土流失, 加重下游城市河道 淤積; (4 市區河道下墊面硬化及截彎 取直工程對兩岸城市景觀造成破壞, 同時使原本狹窄的河道行洪能力愈發 不足

10、; (5 廊道沿線公共空間阻斷, 未 能形成綠色游覽體系; (6 沿線產業布 局分散, 不能發揮城鄉區域產業互為補 充、 互相促進的作用。1.2.2 橫向空間徑流量劇增, 非點源污染嚴重河流廊道水陸交錯帶橫向空間地表下墊面硬化, 導致徑流量激增; 植被緩沖帶退化, 對徑流及富營養物質固定能力削減, 其主要問題如下:(1 市區內大面積的非滲水性地面導致正常水文循環過程阻斷, 地表徑流量劇增, 洪澇災害發生概率增加; (2 受到城市擴張及農業耕 作的影響, 植被緩沖帶侵蝕嚴重, 對地表徑流及富營養物質過濾及吸附作用減弱, 造成水體富營養化,威 脅下游用水安 全; (3市區內河流堤岸修筑較高, 公共

11、空間親水性較弱;(4 農村居民點及鄉鎮企業布局零散,產生污水難以統一過濾處理, 隨意排放現象明顯。2 國內外河流廊道水陸交錯帶相關研究河流廊道水陸交錯帶生態意義重大, 國內外的相關研究較多, 但受到研究背景及外在條件的影響, 兩者存在一定差異性。 如何結合我國實踐借鑒國外先進技術方法是河流廊道水陸交錯帶整體規劃的重點。2.1 國外水陸交錯帶相關研究現狀國外針對河流廊道水陸交錯帶的相關研究起步較早, Robert J. Naiman和Henri Decamps于1990年便出版了關于水陸交錯帶研究的專著, 為其后續發展奠定了 一定的基礎。 水陸交錯帶相鄰土地類型及空間特征等對其生態過程影響甚大,

12、 相關研究也較多, 但其研究主要集中于某一特定環境, 如市中心或水庫核心區等。 Ranhao Sun, Bo Yang,Richard G. Lathrop, Mark Pires等通過對城區內河流廊道水陸交錯帶沿線土地利用、 水體形態等對比性研究, 發現城市化建設對水質、 徑流量影響較大,其中分散布局式社區及城市道路影響 最為明顯, 且城區內各水體形態、 水體 規模、 布局等能夠影響城市微氣候, 并 直接影響市民對水體的使用情況 3-6。 Rodrigo dos Santos Rosa, Anna Carolina Fornero Aguiar等通過對農牧生產過程 對水質的影響進行研究, 發

13、現農業非點 源污染不僅對上下游水質有較大影響, 同時對水生生物群落及濱水生態系統 均具 有較大的破壞作用, 其破壞程度 具有季節性特征 7, 但足夠寬度的植被 緩沖帶對其有明顯的緩解作用。 Sang-Woo Lee, Soon-Jin Hwang等對水庫區進 行了相應研究, 研究發現非滲水性鋪裝 面積、 建設用地斑塊大小、 斑塊數量等 與水體污染程度及徑流量大小呈正相關 趨勢, 而林地斑塊大小、 斑塊數量、 緩 沖帶寬度等與之呈負相關 8-9。此 外, 國外學者還 對河流廊道 水 陸交錯帶與地下水資源保護、 生物多樣 性、 水體富營養化之間的關 系進行了 相應研究。 為在人類社會發展與環境 保

14、護間找到平衡, Yu-Pin Lin, Bongghi Hong等通過對生態敏感性、 社會發展 等進行需求性研究, 建立預測模型, 試 圖找出生態關鍵作用點, 并對不同性質 的土地利用類型、 斑塊密度、 斑塊規模 等提出了相應的建設性意見 10-11。 2.2 國內水陸交錯帶相關研究現狀 國內相關研究較國外起步較晚, 但 發展勢頭迅猛, 尤其是基于某一影響要 素的河流廊道水陸交錯帶沿線景觀格局 構建等實踐型研究, 鄢濤、 王如松、 歐陽 志云等人從城市生態安全格局出發, 借 助地理信息及遙感技術, 對城市布局及 其相關生態問題進行梳理, 并運用生態 規劃原理對現狀景觀格局提出了相應調 整及修復

15、建議 12-13; 俞孔堅等人則以新 農村建設、 鄉土文化景觀發展為契機, 提出利用廊道整合鄉土文化、 工業遺產 資源的廊道建設要求 14; 李衛鋒、 劉吉 平等人通過對景觀空間格局與生態過程2013年第4期 / 西部人居環境學刊 / 081及其相互作用進行研究, 提出廊道建設 需滿足保護物種多樣性、 阻止外來物種 入侵等生態規劃目標, 并在實踐中通過 優化景觀格局, 提高生態系統穩定性, 以實現生態環境的可持續發展 15-16。除構建景觀 生態格局外, 水文循 環過程、 生態過程、 綠色基礎設施、 流 域生態需水量及河岸帶地下水理化指 標等相關問題, 也成為國內的研究熱 點。 如趙洪濤、 郭

16、彬等通過對市區污染 物截流及其 “源匯” 效應研究, 發現 街道是影響水質的主要污染源, 可通 過水陸交錯帶中植被緩沖帶的設置, 對其中污染物質進行過濾吸收 17-18; 陳洪波、 王業 耀等對農 業非點源污染 現狀 進行研究, 并應用國外最佳管理 措施 對其中的污染物質進行過濾, 保 護區域水環境 19。縱觀國內外研究現狀, 雖二者涉及 的內容及技術等有所差異, 但其研究范 圍均局限于特定區域內, 并未考慮河流 廊道沿線區域用地及空間布局的整體 性協調。3 規劃區城鄉空間河流廊道水 陸交錯帶縱向空間布局體系規劃自然界中水文循環過程主要在三個空間維度上進行:第一維度為上游 到下游的縱向水流過程

17、; 第二維度為 地表 水與地下水相互補充循環的水平 過程; 第三維度為地表徑流滲透入地下 水體的垂直過程。 河流廊道 水陸交錯 帶縱向空間布局直接影響河流的縱向 水文過程, 對水土保持、 控制水體污染 及下游洪澇災害等作用明顯。 成都平 原農耕文化歷史悠久, 城市建設日新月 異, 人地、 人水矛盾十分突出, 對其河 流廊道水陸交錯帶縱向空間布局整體 規劃進行研究, 具有一定的典型性。 3.1 構建河流縱向景觀格局, 接合沿 線城鄉空間河流廊道水陸交錯帶沿線區域受 到人為的過度干擾, 造成鄉村區域生態 斑塊破碎化, 水土流失問題嚴重; 城郊 區域土地受侵蝕現象明顯, 環境問題突 出; 市區內部河

18、道幾乎全范圍渠化, 水 文橫向循環過程阻斷, 導致徑流峰值效 應出現。 為了實現可持續發展、 人居環 境優化的規劃目標, 應結合現狀綠地分 布及生態發展需求, 構建河流縱向景觀 格局。3.1.1 結合綠地現狀及生態需求, 構 建 “斑塊廊道” 景觀格局成都市區內綠地分布不均, 多集中于三環及繞城高速之間; 三環內綠地分 布較少 , 規模較小, 且多數沿河流兩側 分布, 生態斑塊破碎化嚴重, 為促使綠 地系統生態效 應的充分發揮, 規 劃著 重強化斑塊間的連接度。 考慮到建成 區內拆遷壓力過大、 多數綠地沿河道分 布這一現狀, 規劃利用城區內縱橫交錯 的河網附屬綠地形成主要的生態廊道 并向外延伸

19、, 使內部綠地斑塊與外圍生 態基質有機結合, 同時加強沿線空間接 合度, 最終形成城鄉區域楔形景觀格局 (圖1 。景觀 生態格局中, 濕地斑塊 對 蓄 洪防旱、 調節氣候、 控制土壤侵蝕、 降 解環境污染等有很大的效 應。 為緩解 上游區域所造成的水體污染, 規劃對河 流數據集、 湖泊數據集、 農村居民點數 據集、 現狀土地利用類型數據集等數 據集按十類重分, 并賦予適當權重值, 通過GIS柵格運算對各相關因子進行疊 加, 最終生成濕地生態系統用地適宜 性評價圖 (圖2 。 結合城市發展生態需 求及濕地生態系統適宜性評價, 規劃在 城郊區域適當布局濕地斑塊, 充分發揮 其在區域間的過渡、 緩沖

20、作用 (圖3 。 3.1.2 基于生物多樣性保護的景觀格 局構建除保護水資源、緩解大氣污染等 圖1 市區非建設用地布局結構規劃圖Fig.1 planning of layout structure fornon-construction land in urban areasstructure圖2 濕地生態系統用地適宜性評價圖Fig.2 evaluation map of adaptability forwetlands ecosystem圖3 城市濕地系統景觀示意圖Fig.3 landscape sketch of urban wetlandsecosystemISSUE 4 AUG. 20

21、13 / JOURNAL OF HUMAN SETTLEMENTS IN WEST CHINA / 082功能外, 水陸交錯帶 還為多種生物繁 衍、 遷徙提 供 必 要 條 件, 對動 植物基 因交流及物種進化等具有不可代替的 作用。 由于各種動物生活習性具有一定 差異, 規 劃選擇對環境要求較高的物 種鳥類作為參考對象, 將鳥類的宜 居程度作為整個規劃區景觀格局的設 計標準。 為營造良好的物種生存環境, 規劃首先通過調查明確市區內部物種 類型及其大 致分布情況, 并根據生態 學中 “10%規則” 確定城區內部廊道、 斑塊的面積比例, 進而確定斑塊在空間 上的大致分布情況, 再采用模擬鳥類生

22、存所需要的基本格局的方式對城市生 態 “斑塊廊道” 系統進行規劃調整布 局, 使之達到最適生境的生態目標。 3.2 規劃區水陸交錯帶沿線公共游憩 空間對接, 帶動濱水空間發展環境優美的濱水區向來是市民青 睞的公共活動空間, 過度的城市建設與 農業耕作不僅割裂了規劃區內河流廊道水陸交錯帶沿線的生態廊道, 也阻斷 了濱河公共游憩路徑。 為打造城市公共 游憩空間體系, 帶動濱水開放空間的發 展, 成都市在非建設用地規劃的基礎 上, 推動開展 “198綠道” 建設。 其對加 強規劃區內河流廊道水陸交錯帶沿線 公共空間聯系, 形成濱河休閑游憩系統 等具有較大的帶動作用 (圖4 。打造區域綠道系統不僅可為

23、市民 提供優美舒 適的慢行空間、 緩解城市 交通壓力, 同時也可加強濱水地區土地 利用率, 帶動濱水空間及郊野旅游景點 的發展。 例如, 府河一帶通過綠道系統 規劃將成都青少年科技園、 文殊院、 活 水公園、 成都游樂園、 黃龍溪古鎮等景 點通過綠道便捷聯系起 來, 將各景點 融入濱水游憩體系, 帶動濱水空間的發 展與利用。3.3 借助生態建設契機, 推動沿線產 業發展成都作為西部重點城市, 經濟實力雄厚, 城市化率超過60%, 產業 “退二 進三” 趨勢明顯, 加之內在農業資源豐 富, 鄉村民俗文化歷史悠久, 應借發展 旅游服務業及生態廊道建設的契機強 化沿線區域空間聯系, 促進市區強大經

24、濟實力與郊區良好環境資源及鄉土文化 資源之間的完美結合, 大力發展觀光農 業、 鄉村文化旅游等生態產業, 實現產 業生態轉型。都江堰水利工程帶動了成都平原 的繁榮發展, 城鎮沿河流分布的趨勢明 顯, 這給通過打造濱水空間來推動沿線 產業的發展提供了可能性。 規劃充分利 用水陸交錯帶沿線優美的自然景觀打 造宜人的濱水慢行系統; 加強區域內部 空間聯系, 將城市人口吸引至郊野優美 的景色中, 體驗鄉土文化, 帶動鄉村片 區產業發展; 同時, 郊野旅游發展也可 作為城市濱水休閑服務產業的空間延 伸, 促進市區濱水休閑產業的發展。 3.4 規劃區河流廊道水陸交錯帶縱向 空間體系保護控制 成都市區內河道

25、駁岸幾乎全部進 行過硬化處理, 嚴重阻礙水文循環過 程; 而郊野區域植被緩沖帶寬度不足, 無法對地表徑流及其富營養物質進行充 分過濾吸收, 導致水體污染嚴重。 為落 實沿線各區域的保護控制目標, 進一步 確保景觀格局的完整性, 規劃針對水陸 交錯帶各片區采取不同的控制區劃法。規劃按其特征及生態需求將河流 廊道水陸交錯帶劃分為生態保護段、 生態農業段與城市環境段。 生態保護 段主要為城市外圍區, 林地資源豐富, 上 游 區域 著 重 增 強 林 地 斑 塊 水 源 涵 養、 保持水土的能力; 城市下游區域則 主要增強植被緩沖帶吸附污染物、 改 善水質方面的功能。 生態農業段中, 農 業開墾易造成

26、水土流失及水體污染, 需強化植被帶固定水土及過濾富營養 物質的功能。 城市環境帶由濕地景觀 水體段、自然景觀河段和半自然景觀河圖4 成都市 “198” 地區控制規劃用地布局規劃圖Fig.4 control planning of layout structure for 198 Area in Chengdu2013年第4期 / 西部人居環境學刊 / 083段組成 (圖5 。 濕地景觀水體段以凈化 水質、 涵養水源為主, 形成具有復合功能 的城市近郊景觀區, 規劃以加強林地斑 塊及濕地水體保護為主, 如安靖大 豐府河生態斑塊; 自然景觀河段主要依 托河流現狀自然條件最大限度地維護河 流自然特征

27、, 吸附地表徑流中呈固態或 溶解態的污染物, 并創造優美的城市休 憩環境; 半自然景觀河段以城市建設區 內的河流為主, 多為人工化較強的區域, 規劃分階段恢復河流的部分自然屬性, 進行生態化建設, 將其打造為城市人工 景觀與自然景觀的過渡帶。4 規劃區城鄉空間河流廊道水 陸交錯帶橫向空間布局體系規劃河流廊道水陸交錯帶縱向空間布 局以水土保持、 緩解水體污染為主要規 劃目標, 而橫向空間布局不僅關系著生 態保護功能的發揮, 也影響著市民對濱 水駁岸的使用情況。 由于社會屬性、 經 濟屬性不同, 水陸交錯帶沿線區域呈現 出不同的土地利用類型及空間形態, 為 充分發揮各區域生態功能, 規劃在縱向 分

28、區的基礎上對其具體土地類型及空 間形態進行控制。 4.1 城市內部土地類型及空間形態控制成都市區內部水陸交錯帶沿線建設強度較大, 且多為連片居住或商業用地, 對河流水質及濱水空間有較大的影響。 針對市區污染嚴重、 徑流量大等問題, 其橫向空間布局應著重加強對污染物質及地表徑流的吸附吸收能力。 市區內部水陸交錯帶受限制因素較多, 植被緩沖帶寬度較窄, 規劃建議引入雨水花園、 生態蓄水池、 可滲透路面、 生態過濾草溝等低沖擊設施以保障其生態效應的發揮, 同時打造適合市民親水活動及進行生態教育的公共空間。城市非建設用地與建設用地具有與生俱來的生態耦合關系, 在對水陸交錯帶進行導控的同時, 必須對其相

29、鄰城市建設用地的使用功能、 使用強度和建筑形式等進行適度的引導和控制。 規劃不僅劃定其關聯建設用地的控制范圍, 還著重加強生態關鍵點的控制 (圖6 。 此外, 規劃要求城市區域土地使用的集約化、 高效化, 盡量控制建設用地斑塊規模及增長邊界, 杜絕建設用地連片發展; 提高土地利用多樣性, 打造多元親水空間; 增加公共綠地與植被緩沖帶的連通性, 強化水陸交錯帶在城市綠地系統中的重要生態價值及景觀價值。4.2 城郊結合區土地類型及空間形態 控制城鄉接合區處于市區與郊野區間, 既有一定建設量, 同時具備良好的生態 環境, 若缺乏必要控制, 其生態資源易 受到建設用地侵蝕, 影響河流廊道生態 格局完整

30、性。 規劃加強市區內河流廊道 水陸交錯帶與 “198綠道” 的銜接, 并對 重要生態區域進行控制。 其中土地類型 以公共服務配套設施為主, 鼓勵結合濕 地斑塊或大型生態斑塊等建設郊野公 園, 空間形態則從建設區逐步向自然生 態區域過渡。確定緩沖帶寬度時, 可根據實際情 況借鑒國外先進案例。 國外水環境保護 實踐將其劃分為三個層次:A區主要功能 是為水生動植物提供適宜生境, 穩定水 溫及促進藻類生長; B區主要用于固定水 土資源、 吸收富余養分; 最外側C區用于 沉積物過濾與養分吸收, 并為把集流轉 變為淺層片流提供了空間。 實驗數據顯 示:56%-72%的徑流削減發生在C區, 而 該區正好是適

31、合建設利用的區域 20。 對 于城郊接合區域, 河流廊道水陸交錯帶 保護不應僅限于被動的 “隔離式保護” , 可化被動為主動, 在不影響生態過程的 基礎上進行適當的設施建設 (圖7 。圖5 河流景觀分區及水陸交錯帶土地使用規劃Fig.5 landscape division of rivers and land-useplanning of land-lake ecotone圖6 相鄰建設用地使用導引與控制Fig.6 guide and control of land use for adjacentconstruction land圖7 環境保護及水陸交錯帶土地使用規劃 Fig.7 land

32、 use planning of environmental conservation and land-lake ecotoneISSUE 4 AUG. 2013/JOURNAL OF HUMAN SETTLEMENTS IN WEST CHINA/084 4.3 遠郊區域土地類型及空間形態控制 遠郊片區農業非點源污染、 水土流 失問題嚴重， 對其橫向空間進行規劃布 局時， 應確保河流兩側植物緩沖帶有足 夠的寬度， 為其吸附地表徑流及富營養 物質提供足夠的作用長度， 同時也可以保 證林地斑塊的連通性； 緩沖帶內采用本 土喬灌木相結合的方式， 加強水土保持 作用的強度； 局部片區可與濕地斑塊相

33、 結合， 強化水質凈化效果。 由于遠郊生態 腹地土地資源充足， 為最大限度地控制 非點源污染對水體的影響、 減少水土流 失量， 在河流兩側規劃出寬度較大的植 被緩沖帶， 如柏條河、 徐堰河、 府河一帶 的兩側各規劃出1km的植被緩沖帶。 Urban Planning, 2011, 99(01: 9-22. 5 Lathrop R G, Tulloch D L, Hatfield C. Consequences of land use change in the New York-New Jersey Highlands, USA: Landscape indicators of forest

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