小城镇生态型用地布局研究

唐 强,闫红伟,赵彦博,李俊英

(1.沈阳大学 生物与环境工程学院,辽宁 沈阳 110044;2.沈阳农业大学 a.园艺学院;b.林学院,辽宁 沈阳 110161)

小城镇生态型用地布局研究

唐 强1,2a,闫红伟2b,赵彦博2b,李俊英2b

(1.沈阳大学 生物与环境工程学院,辽宁 沈阳 110044;2.沈阳农业大学 a.园艺学院;b.林学院,辽宁 沈阳 110161)

针对小城镇规划过程中过度地以经济指标作为指导而产生的对自然生态环境破坏的缺点,提出了小城镇功能分区应该同自然生态分区融合的理念。明确了限定生态分区的自然生态因子特征,介绍了生态分区的步骤和方法。以居住用地为例,分析了小城镇功能用地特征,进一步明确了功能用地同生态用地结合的过程,并结合图例解析了两者融合的步骤。阐明了两者融合存在的困难和未来研究的方向。

小城镇;生态;用地布局

传统的城市规划总是先预测近中远期的城市人口规模,然后根据国家人均用地指标确定用地规模,再依此编制土地利用规划和不同功能区的空间布局[1]。根据这样的规划步骤,一些弊端就暴露出来,例如,设立的法定“红线”会明确划定城市建设边界和各个功能区及地块的边界,甚至连绿地系统也是在一个划定了城市用地红线之后的专项规划[2],这从根本上忽视了大地景观是一个有机的系统。实际上,就如何在保护生态环境基础上合理进行城市规划,早在100多年前就已经引起了很多学者的关注和讨论,1969年,McHarg,Ian.在《Design with nature》一书中首次将生态学方法完整地引入到城市规划之中,但其“千层饼”[3]的生态学横向思维方法存在一定弊端,这一点逐渐被后来的学者指出,并引发了深入的思考。近年来,我国学者相关研究颇多[4-9],其中,以俞孔坚和李迪华为代表的学者提出的“反规划”[10]理论在学界影响较大,其理论主要从保护城市生态基础设施角度出发,关注城市非建设用地的保护,归根结底还是从生态限制方面进行的研究。生态限制因子很多,相互关系复杂,综合分析比较困难,“麦克哈格”式的要素叠加法虽然在水平层面解决了一些因子之间的矛盾,但忽视了相关因子之间的差异性和重要性等级。在现阶段,随着将 GIS技术的引入,相关的研究已经上了一个新台阶。本文将在自然生态因子限制研究基础上,对小城镇所在区域进行生态分区,并进一步分析生态分区和功能分区之间的融合问题,提出如何进行小城镇生态型用地布局。

一、基于自然生态因子分析的生态区间划分

1.自然生态因子的确定

小城镇所在地域自然生态因子是限制小城镇规划和发展的重要因素。在进行基于经济的城镇规划之前,应该对于城镇所在地域自然生态状况进行识别。自然生态因子主要包括生物因子和非生物因子。生物因子主要是指区域主要动物状况(研究其种类、分布和行为特征)、植被状况和微生物状况;非生物因子主要包括坡度、高程、土壤状况(质地、成分)、地貌状况、水文状况、地基承载力等[11]。在以往进行土地适宜性评价过程中,自然生态因子评价重点关注非生物因子,对生物因子主要关注植物状况,而对动物和微生物状况关注较少。景观生态学认为,在自然界存在多种生态流动[12]。在现阶段的生态适宜性评价中,这种由动物和微生物参与的生态流动经常被忽视。本研究将动物和微生物也纳入自然生态限定因素加以分析,这将为更加合理进行自然生态分区打好基础。

2.自然生态区间划分

自然生态因子对土地的限定状况不是自然生态因子简单叠加形成的,各因子之间存在着错综复杂的、相互联系又相互制约的关系,因此需要考虑各因子的权重。在研究中可以采用层次分析法(AHP)来确定各因子权重值[13]。具体步骤为:首先建立层次结构模型,然后构造土地生态适宜度两两判断矩阵,求得判断矩阵的特征向量和特征值,再计算各评价因子的权重,最后通过一致性检验来判断所确定的权重值是否接近客观实际。通过该种判断,能够在一定程度上缓解传统的专家打分法确定权重值的主观性。

对于不同区位的小城镇,自然生态因子限定程度不同,可以灵活确定。在明确了单一因子的限定性之后,可借助ArcGIS软件对单一生态因子的统计数据用评价标准进行定量化处理,确定该因子限定性属性值,再将各专题地图,例如城镇区域地形图、城镇区域土壤类型图、城镇区域水系分布图等输入计算机,进一步生成矢量格式的限定性底图,最后将该底图经过缓冲区处理、栅格化处理,生成栅格格式的单因子限定性分布图。每个生态因子都是如此操作。然后借助ArcGIS的叠加分析功能,将各因子限定性分布图进行加权叠加,就可以生成综合性的自然生态限定性分布图。以此限定性分布图进一步对区域进行自然生态区间划分,可以分为生态禁建区、生态限建区和生态适建区。

二、城镇功能分区与自然生态分区的融合

1.不同生态区间融合特征分析

假设图1是一个城镇局部地域,经过自然生态因子的ArcGIS技术分析,并进一步整理后,可形成如图1的三个生态分区。

图1 地域生态区间划分假想图

对于生态禁建区和生态适建区而言,城镇应该具有的功能区域与之相互结合比较简单,如生态禁建区,其要求受到生态干扰较小,城镇功能区划中的自然保护区域或者水源地可直接与之对应设置。经过矢量分析的生态适建区,自然生态因子对其限定较小,受到生态干扰的承载力比较强,但对其界定需要谨慎,前期的矢量分析准确与否,以及界定标准合理性将直接决定该区域的个别部分的生态定位,如果严格界定,其也可以作为生态限建区。研究中,由于生态限定的主观性特征决定生态限建区作为研究重点。城镇功能区域与生态限建区的融合研究主要侧重在以下几个方面:功能区类型、形式及其特征。生态限建区由于其承载力有限,而城镇的各种功能区域造成的生态干扰强度不一,势必要求规划师作出选择。下面以居住用地为例分析居住用地同生态限建区的融合问题。

2.功能区间特征分析

城镇用地按土地使用的主要性质划分为:居住用地、公共设施用地、生产设施用地、仓储用地、对外交通用地、道路广场用地、工程设施用地、绿地、水域和其他用地9大类30小类[14]。

用地类型较多,功能关系复杂,以居住用地为例,图2中圆圈A代表居住用地,其与其他功能用地之间关系如图2所示。

图2 地域用地类型功能关系假想图

居住用地同其他功能用地之间的关系,主要源于居住者存在的社会需求。如居住者的工作需求,要求其与工厂、企事业等单位距离应该较近,这样要求居住用地同工业用地相邻;居住者的生活需求,要求其与公共设施用地应该往来便捷,并适当相距较近;居住者的休闲需求,要求居住用地同绿地不能相距太远……经过初步定性分析发现,居住用地如果要想满足这些功能需求,就要表现出分散的形式特征,而现阶段推行的居住用地过度集中化显然不合理。实际上,这样的分析还没有涉及到自然生态因子的介入。

3.城镇功能区同生态区间的融合

在明确了预规划城镇所在地域的自然生态分区和城镇功能区域功能关系之后,接下来就要进行城镇功能区同生态区间的有机融合。两者的融合应按照以下过程:

(1)确定城镇功能区嵌入生态区间的类型。城镇具备的各种功能区域是根据城镇的各种因素的发展需要而逐渐形成的,但从景观生态学角度出发,这些功能区域就是人类对于生态环境进行干扰的足迹。目前,城镇各种功能区域作为生态系统的干扰斑块,其干扰程度研究还很不完善,所以还不能非常精确进行定量研究各主要功能区域的干扰,在实践中,可以根据经验对各功能区域进行定性区分干扰类型,例如,三类工业用地对环境污染严重,其具备强度干扰特征,而居住区对环境破坏较小,可以定性为中度或者轻度干扰区域。

(2)确定功能区间嵌入生态区间的形式和范围。根据前面的论述,应主要讨论各种功能区域嵌入生态限建区的形式和范围,还可以分解成三个步骤:

①生态区间同功能区域的简单叠加(见图3)。在叠加过程中发现,假设的A(居住用地)进入到生态禁建区,这样就会出现破坏生态系统的现象,所以要进行功能区域位置调整。

图3 生态区间同功能区域的简单叠加

②基于生态区间的功能区域位置的调整(见图4)。在这一步骤,凡是违背生态需求的功能区域都在一定程度上进行了位置的移动。当然这个过程并不是简单的位置改变,还要结合经济、社会等多方面因素综合考虑进行。

图4 基于生态区间的功能区域位置的调整

③功能区域形式调整。针对个别功能区域,由于其作为干扰斑块出现在生态系统内,根据各自周边基质的生态流动等方面的需求,适当进行形式调整,如图5。

图5 功能区域形式调整

三、结 语

基于自然生态因子分析的小城镇功能区划不能等同于小城镇的生态规划。其宗旨是对自然生态环境的保护。城镇规划是一个多种因素进行矛盾整合的综合反映,其间,势必存在取舍,本研究的意义在于专注自然生态对功能区划的影响,从而改变城镇功能区划的格局。这种研究受到很多不可预见因素的影响,例如地域存在的个别自然生态因子由于人为干扰已经比较严重,所以很难定量,这将直接影响生态分区底图的准确性,为后期功能分区同生态分区的融合带来很多障碍。另外,城镇建成区作为人为干扰斑块,其特征的识别也是以后研究的关键,只有掌握其干扰特性,才能准确掌握其对地域生态系统的影响,才能更好实现功能区划生态合理化。

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Land Distribution of Small Town Based on Ecology

TAN G Qiang1,2a,YAN Hongwei2b,ZHAO Yanbo2b,L I Junying2b
(1.School of Biological and Environmental Engineering,Shenyang University,Shenyang 110044,China;2.a.College of Horticulture,b.College of Forestry,Shenyang Agricultural University,Shenyang 110161,China)

The idea of blending function zoning with ecology in small towns is offered,aiming at the defect of the damage to ecological environment that engendered in the processes of small towns’planning,which are used to base on economy excessively.The character of the ecological factors defining eco-geographical locations is analyzed,and the approach and processof the ecological division are introduced.As an example,the residential land is analyzed that combine with ecological land,and the process is explained by means of drawing.The difficulty in the combination of them and the direction of the research are explained.

small town;ecology;land distribution

F 292

A

1008-9225(2010)03-0094-04

2010-01-10

辽宁省科学技术计划项目(2007401043)。

唐 强(1978-),男,辽宁台安人,沈阳大学讲师,沈阳农业大学博士研究生。

【责任编辑 张耀华】