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PROGRESSIN

Vol.29,No.3Mar.,2010城市綠地系統結構與功英12(1.林業大學園林學院，0083；2.中國生態環境，53.林業大學林學院，：在分析城綠地系統概念和內涵的基礎上，對國內外城市綠地系統結構和功能研究進行綜述。主要闡述了城市綠地系統結構的兩種外在表現形式，即“點、線、面”布局結構和“斑塊、廊道、基底”景觀結構。綜述了城市綠地系統結構對功能的影響、主要進展及其應用，并提出未來城市綠地系統研究和綠地規劃的主要方向，以期未來城市綠地系統規劃有所啟示。：城市綠地系統；結構；功能；布局；景引城市是一類以人類活動為中心的社會、經濟和自然復合生態系統]。城市綠地是城市中自然生態系統的基礎部分，其系統結構和功能在改善環境質量、美化景觀、城市生態平衡、促進城市可持續發展等方面起著十分重要的作用]。隨著世界范圍內進程的加快，城市的數量和規模不斷增加，人類的活動強度不斷加劇，這必將會對城市綠地系統產生嚴重的影響，使得城市與自然環境的時空日益突出]。許多國家(地區)都開始意識到協調人與自然關系的重要性]，在城市綠化建設中不僅關心綠地美化、觀賞、休憩等功能，更加注重綠地生態系統服務]、保護景觀多樣性等綜合性功能]，城市綠地已成為衡量城市地區生態可持續的重要標準]。特別是隨著城市生態規劃、景觀生態學、環境科學等相關學科研究及實踐的深入，綠地系統結構及功能研究融入園林設計和城市綠地規劃實踐中越來越成為世界各國城市生態建設關注的內容之一]。然而，目前城市綠地系統規劃的綜述多集中于對綠地系統概念、組成、功能和布局等方面的探討8]，而在城市綠地系統結構表現形式、結構和功能的相互關系等方面的研究尤為缺乏。本文在總結城市綠地概念與分類，城市綠地系

統概念與內涵的基礎上，對城市綠地系統結構和功能及其相互關系進行闡述，并結合當前研究現狀，提出對未來城市綠地系統需要深入研究與實踐的幾個方面，以期對我國未來城市綠地系統結構和功能研究有所啟示。城市綠地及綠地系統的概念與內涵城市綠地系統相關術語間區別與聯在國內外城市規劃和城市生態研究中，關于綠地最常見的4個專業術語就是城市綠地、城市綠色空間、城市開敞空間和城市綠地系統。我國以“城市綠地”和“城市綠地系統”作為專業術語應用居多。在城市綠地概念及分類方面，雖然不業和學科有不同的認識，但隨著城市規劃理論、生態學、環境科學等相關學科的發展，城市綠地所包含的內容不斷完善。如新的《城市綠地分類標準》]，將城市綠地定義為以植被為主要存在形態，用于改善城市生態，保護環境，為居民提供游憩場地和美化城市的一種城市用地，體現了綠地的性質和功效。從研究趨勢來看，在空間表現上，城市綠地已由傳統的園林設計深入到城市綠化并逐漸向大地景觀規劃過渡；在內容上，一些新的綠地類型不斷被引入，綠地組成趨于全面而完整；在功能上，逐漸強調綠地的收稿日期：200907；修訂日期：2009基金項目中國知識創新工程重要方向項目(KZCX2YW421)、城市與區域生態國家自主項(SKLURE20081)作者簡介：英(1963)，女，內蒙人，，博士，主要從事園林規劃與設計，: 通訊作者：，:377384 29多元化、系統化和生態合理化。相對于城市綠地，城市綠地系統被認為是更次上的綠地空間組合，體現系統的整體性、連續性、動態性等特點。在景觀與城市規劃研究中，城市綠地一般被譯為“城市綠色空間[22]”，而在西方城市規劃中，城市綠地多指開敞空間。綠色空間和開敞空間這兩個術語在一些研究中常常被互相換用。Swanwick等[23]認為，城市是由建筑用地和非建筑用地構成建筑用地以外的空間由“灰色空間”和“綠色空間”構成，灰色空間是指在面積上占優勢密封的、具有不可滲透性的、硬質的地表區域，如混凝土和瀝青表面等；而綠色空間是指無論私人還是公共的、未密封的、具有滲透性的、軟質的土地，如土壤、灌木、草地和水體等。為了避免在應用和研究上產生，不同國家對這些綠地專業術語給出了具體的定義。如美國將開敞空間定義為城市內一些保持著自然景觀的地域，或自然景觀得到恢復的地域[24]”。英國、日本、波蘭等國對開敞空間定義雖有所不同但都強調了開敞空間的自然屬性和公益性[25]。在我國，基于國內的城市規劃實踐，不同學者對城市綠色空間和城市開敞空間有不同的理解。沈等[26]認為城市空間分為綠色開敞空間和人工建設系統，其中綠色開敞空間是指由城市綠地、專業綠地和生態綠地組成的廣義的綠地系統。楊學成等[27]認為城市開敞空間是指城市邊界內的非建筑用地空間，其主體為綠地系統。許多文獻里都沿用這一定義。也有學者認為開敞空間是城市的公共外部空間，包括自然景觀、硬質景觀等。對于城市綠色空間概念，許多學者也做了不同的探討。等[25]認為城市綠色空間是由園林綠地、城市森林、空間綠化、都市農田和水域濕地等構成的綠色網絡系統。等[28]認為城市綠色空間是城市地區覆蓋著生活植物的空間，是城市地區森林、灌叢、綠籬、花壇、草地等植物的總和，其范圍包括中心城區及其周圍區域。常青等[22]認為城市綠色空間是由具有光合作用的綠色植被與其周圍光、土、水、氣等環境要素共同構成的具有生命支撐、社會服務和環境保護等多重功能的城市地域空間。相對于開敞空間，綠色空間更強調植物及其自然空間然而開敞空間的內涵在一定程度上可以包含綠色空間。城市綠地系統概念與內由于國內外城市及環境保護發展階段、研究重點不同，目前還沒有一個統一的、公認的概念來定

義城市綠地系統。城市綠地系統大百科全書中釋義為城市中由各種類型、各種規模的園林綠地組成的生態系統，用以改善城市環境，為城市居民提供游憩境域[29]”。《園林術語標準》定義城市綠地系統為：“由城市中各種類型和規模的綠化用地組成的整體[30]”。而城市規劃行業中的定義“城市綠地系統泛指城市區域內一切人工或自然的植物群體、水體及具有綠色潛能的空間是由相互作用的具有一定數量和質量的各類綠地所組成并具有生態效益、社會效益和相應經濟效益的有機整體[31]”。此外,不同學者對城市綠地系統有不同理解。淵[32]最早對城市生態與城市綠地系統的關系進行闡述，提倡園林綠化應強調整體性和系統性構筑適合生存的生態系統，與大自然發生聯系。[33]認為城市綠地系統是影響城市風貌的主要因一，通過規劃來提高綠地配置在城市風貌的貢獻率。[34]從生物多樣性保護出發，認為綠地系統應該是完整的生態系，理論上包括動物、植物、昆蟲、微生物等一切生物。等[35]認為城市綠地系統是由一定質與量的各類綠地相互聯系、相互作用而形成的綠色有機整體，也就是城市中不同類型、不同性質和規模的各種綠地(包括城市規劃用地平衡表中直接反映和不直接反映的)，共同組合構建而成一個穩定持久的城市綠色環境體系。[36]認為城市綠地系統的發展，不僅是綠色植物的發展，而且是包括動物、微生物和無機環境在內的整個自然環境結構及其生態還原功能的發展。等[3]認為僅靠“見縫插綠”和對綠地要素“點”、“線”、“面”式的幾何組合并不能形成合理的綠地系統結構，進而也難以發揮其生態效益。[18]認為城市綠地應該包括城市范圍內對改善城市生態環境和城市生活具有直接影響的所有綠地。等[37]認為城市綠地系統應該具有系統的一般特性。等[38]認為城市綠地系統是一個高度人為干擾形成的景觀，具有高度的空間異質性景觀要素間的流動復雜，而且景觀變化迅速。[39]提出綠地系統有機進化論，認為城市綠地系統是在作用與過程機制共同推動下實現整體進化。由此可見，城市綠地系統的概念隨著城市規劃及相關學科理論的發展而不斷拓展，其內涵也在不斷深入。盡管不同領域的學者有不同的看法，但其基本內涵和功能得到了肯定。筆者認為，城市綠地系統是城市綠色空間中以植被為主體，以土壤為基 英等：城市綠地系統結構與功能研究綜 質，以自然和人為因素干擾為特征，在生物和非生物因子協同作用下所形成的有序整體它具有以下涵義：①動態的多功能系統。城市綠地系統具有一系列生物學特性，并與外界環境不斷地進行能量交換和物質傳遞，是一個典型的人工生態系統具有保持生物多樣性、改善環境質量、美化景觀、防護減災、休閑、渲染文化、規避居民、生產經濟等多種功能；②完整而連續的系統結構。城市綠地具有空間上多層次的系統結構，所謂完整性是指綠地系統應該包括與綠色植被有協同作用的各種生態要素，共同形成一個有機整體所謂連續是指綠地系統中的各要素在不同空間上、不同層次上能夠形成循環有序的過程，并能與外界綠地系統中的各元素協調共生。系統結構決定系統功能因此只有系統結構保持完整有序才能保證系統功能的完整性和連續性；③開放的景觀體系。城市綠地系統可以認為是不同綠地斑塊(公園綠地、生產綠地等)、廊道(道路走廊綠地、帶狀公園等)、節點等組分在城市基質下(綠地外的其他城市用地)，通過與城市其他要素相互作用、有機結合所構成的景觀體系這里的開放是指綠地系統通過物質循環、能量代謝，不斷地與其他系統保持千絲萬縷的聯系。因此，一個合理的城市綠地系統規劃應充分考慮綠地系統不同層次上各要素的特征及其要素間的相互作用，以構建穩定持久的綠色環境體系，而不是將城市不同綠地簡單地進行幾何組合。城市綠地系統結構與功能研究城市綠地系統是城市生態系統的重要組成部分，通過系統結構來實現系統中物質循環和能量轉化過程因此，城市綠地系統結構合理與否直接影響城市的生態環境、景觀效果、城市生態功能的有效發揮。然而，隨著進程的加快，土地利用活動不斷地沖擊并改變著城市綠地系統，導致城市綠地格局分散、生態服務功能下降等問題[40-41]。為了改善城市環境質量，美化城市景觀，解決城市綠地系統布局不合理問題，滿足城市居民對宜居環境的需求，在城市生態建設背景下，有關城市綠地規劃、城市綠地系統結構與功能的研究一直是不同城市綠地系統結構是城市綠地的生態規劃

架和功能基礎合理穩定的系統結構才能促進系統自身健康發展。傅等[45]認為城市綠地系統結構系指系統各組成要素間相對穩定的、組織秩序與時空表現形式。城市綠地系統中植物、動物、微生物共同構成了城市綠地系統的基本結構，也就是城市綠地系統的內在結構有學者認為城市綠地系統最佳結構模式就應該建立在綠地生態系統水平上。由于內在結構的復雜性目前綠地系統規劃很少從生態系統層次進行推敲。而城市綠地系統規劃關注是綠地系統結構的外在形式，即布局結構[46]和景觀結構國內外城市綠地系統結構研究主要涉及兩個層面其一以綠地系統結構與布局規劃為特征的應用實踐；其二以綠地系統結構與人、自然、社會、經濟等要素的相互關系為特征的理論分析。其主要涵蓋以下幾個方面。基于“點、線、面”·的“城市意象”理論對國內外城市綠地規劃產生很大的影響城市意象理論認為城市是由路徑邊界區域節點和地標5個要素構成。“點、線、面”模式就是城市意象元素的空間形態的一種簡化形式國外許多地區利用點線面相結合的模式實現城市綠地系統規劃，較為成功的如19世紀后半葉的布法羅市公園系統和波士頓公園系統、的東京復興規劃圖、霍華德的“田園城市”模式、莫斯科綠地系統規劃、德國的市綠地系統等。國內的城市綠地系統規劃起步較晚，雖然點線面相結合的模式結構已應用于城市綠地規劃研究，然而目前還缺少從生態系統層次上實現點、線、面與景觀、生態、文化等要素的全方位結合的成功案例。·點線面的布局結構可看作是城市綠地系統結構的基本元素。“點”狀綠地因其小而可以靈活應用，是綠地空間網絡中的一個功能節點。城市的“線”狀綠地通過連接“點”和(或)“面”狀綠地，在景觀中扮演著生態廊道角色。“面”狀綠地規模較大，破碎化程度較低，在功能上往往對局部區域具有不可替代性的控制作用。“點”、“線”和“面”狀綠地共同構成城市綠地系統的整體。隨著生態城市建設和城市規劃理論的發展，城市綠地系統結構元素的表現形式也更為多樣，如心、核、節點、楔、弧、軸、帶、廊等結構元素，使得城市綠色網絡理論不斷完善。不同結構元素因其類型、大小、形狀、數量、動態及其分布、組合方式上的差異對城市綠地系統結構和 29功能具有重要的意義。近年來，綠地系統結構規劃的理論與實踐已經深入城市生態建設的許多方面，如城市規劃、多樣性保護、結構修復等。然而，鑒于城市綠地系統結構的等級性和復雜性，綠地系統結構規劃與布局不僅僅注重設計理念的新穎和規劃模式的別致，更要求人們認識到那些看不見、摸不著的生態學過程的重要性，加深對綠地系統中各組織層次、系統結構元素與其他要素相互作用規律的基于“斑塊、廊道、基底”模式的綠地景觀結構城市綠地作為城市景觀的一個元素，具有空間分布特征，對控制城市無序蔓延及其帶來的生態響具有重要的作用。在某種意義上，綠地景觀結構可以看作城市綠地系統結構的另一種外延形態。地景觀結構的基本元素就是斑塊、廊道和基底。它為具體而形象地描述城市綠地景觀結構、功能和態提供了一種“空間語言”。基于“斑塊 廊道基底”模式結構，城市綠地系統可以理解為由不同形狀、功能的綠地斑塊、綠地廊道和基底等要素相互作用而構成生態系統整體。為了更好地應用踐，ranmsad等]將這一模式進一步擴展為斑塊、邊緣、廊道和鑲嵌體4種要素，其中邊緣是指兩個或多個不同的生態系統或景觀元素間的組分，其態學意義以邊緣效應最為突出；鑲嵌體用來表示生境或植被的空間配置。剛等9根據綠地景觀的空間形態、輪廓、分布等基本特征，將綠地景觀的空間結構元素確定為斑塊、廊道、基底和邊緣。等]將這4中結構元素稱為“城市綠地景觀體系”，更加深化了城市綠地景觀的系統化內涵。基于“斑塊、廊道、基質”模式，城市綠地系統結構研究主要涉及綠地景觀空間異質性、格局動態、廊道效應、景觀連接度、景觀梯度等方面。城市綠地系統的景觀異質性可以分為鑲嵌結構和梯度分布兩種。目前研究主要集中于綠地系統空間異質性的動態、異質性景觀的相關作用、綠地景觀梯度分析等方面。等[51]從綠地系統入手，利用景觀生態學原理探討廣州城市綠地的空間結構及其異質性問題。高峻等[52]從城市綠地系統的動態及其與土地利用的關系角度來分析城鄉交錯帶綠化的特征。孔繁花等[53]應用梯度分析和景觀指標相結合的方法對濟南市城市綠地格局進行分析，實現了景觀指標的空間化與可視化，認為這種方法能都準確表達城市綠地空間格局及其動態變化。城市

綠地系統中的綠地廊道結構特征研究主要集中于生物多樣性保護、城市規劃、應對城市擴張等方面[54]探討了廊道效應與城市景觀結構間的關系，認為廊道效應的實質在于廊道效益是距離的函數。等[55]對國內外生態廊道寬度研究進行綜述，認為理論上生態廊道的寬度是由保護目標、廊道植被構成、廊道周邊土地利用情況、廊道長度、廊道功能、地形、氣候等多種因素共同決定的。景觀連接度作為描述景觀生態過程的參數之一，已經在城市規劃中得到了廣泛的應用，尤其在提高破碎化背景下城市綠地景觀格局與生態過程的聯系、保護生物多樣性等方面開展了較多的研究。等[56]對景觀連接度的生態學意義進行深入探討，并對景觀連接度和景觀連通性做了區別。單純考慮景觀元素的空間表現特征不足以反映出景觀連接度的水平。然而在界定綠地景觀的連接度時，生態學家和土地管理者還必須考慮綠地景觀的結構。例如，在城市生態規劃時，許多空間規劃策略采用綠道和踏腳石等要素連接分散的綠地斑塊，構成一個完整而有序的綠色網絡結構，使得區域景觀連接度最大化[57]。當然，實現這一策略的前提是必須要對城市綠地系統結構和功能有充分的理解。城市綠地是維持城市景觀生態平衡的重要載體，也是改善環境質量最主要的自然元素。作為城市自然生產體，城市綠地系統以植物光合作用和土地資源的營養、承載力為條件，以轉化和固定能為動力，通過植物、動物、真菌和細菌食物鏈(網)，實現城市自然物流和能流循環，因此城市綠地系統的功能是多方面的。本文對城市綠地和綠地系統功能研究的有關成果進行匯總(表1)，將城市綠地系統功能分為7種主要功能，22種具體功能。目前大多數研究都是從綠地系統改善環境質量開展的，也有一些涉及到生物多樣性保護以及綠地的景觀文化效應等方面，如調節氣候、蓄水保土、凈化空氣、生物多樣性維持、景觀文化、提供休閑等功能。一些新的方向已越來越成為眾多學者關注的對象，如城市綠地的防災減災功能及其與城市綠地布局之間的關系、綠地社會功效及其對居民健康的積極作用、綠地的文化創造功能等方面。此外，對綠地系統功能評價與研究逐漸從定性分析定量化研究。如通過實驗觀測，借助相關學科的理論和方法，探討城市綠地結構與功能之間的關系，為城市3 英等：城市綠地系統結構與功能研究綜 生態建設、綠地規劃提供更加科學的依據。如，堅等[79]利用景觀可達性指標評價城市綠地系統對市民的服務功能，在一定程度上體現的城市規劃思想。然而，綠地系統功能評價與研究也存在一些不足之處。主要表現在：①對城市綠地系統功能缺乏綜合的研究；②研究尺度較為單一，缺少

1城市綠地系統主要服務功能匯總[22,25,59-Tab.1Themainservicefunctionofurbangreenspace !"#$%&’()*+,-. 23456789:;</1=>?9@’(ABCDEFKLHIJMNOLP從生態系統層次上去研究，系統功能的許多機制

XYHIJMZ[\]規律都不清楚；③綠地生態系統功能研究多集中于

‘

Md‘eQ‘fghijk‘(l(m綠地的正面效應，很少關注其效應。如一些種釋放在空氣中花粉對一些人能造成過敏反應[58] 城市綠地系統結構與功能相互關系城市綠地生態系統功能與綠地系統結構間具有緊密而復雜的關系。國內外一些研究發現，當綠化覆蓋率小于40%時,綠地系統的結構和空間布局狀況對于綠地系統總體生態效益的發揮更為重要[66]。這給我國傳統上僅采用綠地數量方面的指標來衡量綠地系統功能研究的不足以深的啟示。城市綠地系統的功能不僅依賴于綠地面積的數量大小，而且依賴于植物、群落、生態系統、景觀等在不同尺度上下結構的合理性。目前，在植物個體尺度上主要集中于樹種的滯塵、殺菌、吸收有害氣體、降低噪聲等方面的研究；在群落尺度上主要集中于綠地形狀、綠地群落垂直結構等特征對綠地生態效益(包括滯塵、降溫、增濕、釋氧、固碳等)的影響。如，泉等[67]發現城市綠地的三維綠量與其初級生產力和生態環境效益密切相關；在生態系統尺度上，由于城市生態系統本身的復雜性關于城市綠地系統結構與功能的研究很少。僅有少數從生態系統健康、完整性等角度進行評價的案例如加拿大國家公園生態完整性評價框架[68]；在景觀尺度上，不同類型的綠地在維持生物多樣性、改善環境、維持群落穩定性等方面具有一定的差異。綠地景觀格局不同，其氣溫、相對濕度、環境噪聲和大氣中的SO2、NOx、TSP具有明顯差異。一些景觀生態學方法和原理已成為定量化研究綠地結構與生態學過程間關系的主要。如等[66]以宜賓市中心城區為例對城市空間格局對環境效應的影響進行研究，表明城市綠地景觀格局的一些特征對城市環境改善具有明顯影響，發現植被豐富度與城市低溫

z}F~a?? ??????????????????? ??K?M??b???在顯著的負相關關系，城市中植物分布越多樣復雜其降低低溫的效果越明顯。此外，城市綠地結構影響著城市綠地文化、休閑、、居民健康等許多方面。綠地分布合理，人們可以方便地、地享受自然景觀帶來的功效。利用不同植物美的特性進行配置，能夠提到城市景觀質量給居民和游客帶來美的享受。由此看來，城市綠地系統作為城市生態系統具有還原作用的組織，其系統結構對功能具有重要的影響。城市綠地系統結構合理與否直接影響著綠地的各項功能的有效發揮。通過調整城市綠地系統結構，可使城市綠地更好地發揮各項功能。城市綠地系統結構和功能總是相互作用和動態耦合的，綠地系統結構在一定程度上決定著綠地功能而綠地系統結構的形成與發展又受到系統各種功能的影響。然而，目前的研究過多關注于結構對功能的影響，而在系統功能或過程對系統結構的反作用方面研究還尤為不足。結構與功能及其相互關系作為景觀生態學研究的內容，在城市綠地規劃中一直扮演著重要的角色。早期國外對城市綠地研究主要側重于自然景觀、綠色廊道、景觀結構與生態學過程之間的關系等方面。如自然廊道的生態效應、廊道在生物多樣性保護方面的應用等。許多景觀生態規劃師致力于城市綠地規劃、自然景觀保護的探索與實踐，一些規劃模式和理念不斷涌現，如斑塊-廊道-基質”、“集中與分散相結合[69]”、“設計結合自然[70]”等，在城市綠地系統結構與功能研究中廣泛被應用。如規劃綠色廊道寬度和連通性來發揮廊道的生態效應、基于景觀連通性的城市綠地格局優化、基于生境連接度的城市生物多樣性保護等。隨著世界范圍內快速的人口過程，城市生態問題日益突 29出，立足生態進行規劃成為城市建設及城市可持續發展的。因此，綜合理解城市綠地系統結構、功能及過程的相互關系，合理規劃綠地結構，有效發揮綠地生態功能，具有重要的理論與實踐意義，但從目前看來仍是一個具有性的問題。結論與展城市綠地系統是城市生態系統中重要的組成部分，有力地調節著城市空間結構與各種服務功能間的關系。由于人口的強烈影響，城市綠地系統在結構和功能方面具有與周邊綠地系統截然不同的特征，其研究也極具復雜性。目前，雖然人們對城市綠地系統有了一定的認識，但在其概念、內涵及外延上不同學科和行業有著不同的理解。總的說來，城市綠地系統無論在組織水平上還是在系統范疇上都要高于城市綠地。它是一個動態的多功能系統，具有完整而連續的系統結構同時也是一個開放的景觀體系。然而，在城市規劃和生態建設中很難全面考慮城市綠地系統的完整性和復雜性一個關鍵的問題就在于難以將城市綠地系統結構和功能相互作用關系加以定量化。因此，今后城市綠地系統研究和綠地規劃應從這幾個方面加以深入：加深對城市綠地系統概念、內涵和外延的理解，明確城市綠地系統基本特征，進一步調整綠地分類體系，使之更具有可操作性；②從多學科多尺度，深化城市綠地系統結構定量化研究，合理評價城市綠地系統結構水平和空間差異，構建影響城市綠地系統結構和功能的定量函數，為綠地系統結構配置奠定科學基礎；加強綠地功能評價指標的篩選，建立綜合反映城市綠地景觀質量的數量化評價體系；④加強背景下綠地結構變化對生境破碎和城市生物多樣性的影響研究⑤以景觀生態學、恢復生態學為基礎理論，以“結構過程設計”為范式，加強城市綠地系統研究與城市規劃間的聯系。城市綠地系統研究不僅包括綠地系統結構、布局、過程、功能、機理等方面，而且包括與其相關的人文、社會、經濟等因素。因此，城市綠地系統研究需要綜合眾多學科的研究成果，特別是強調格局、過程、尺度與等級關系的景觀生態學，將會在城市綠地系統研究中發揮重要作用，為城市的可持續發展規劃提供指導。

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