固原市绿地生态网络构建研究

张 璐，雍振华

（苏州科技大学 建筑与城市规划学院，江苏 苏州 215011）

固原市绿地生态网络构建研究

张 璐，雍振华

（苏州科技大学 建筑与城市规划学院，江苏 苏州 215011）

固原市地处黄土高原半干旱地区，土质松软且降水时间集中，水土流失严重，文章以构建绿地生态网络来改善其生态大环境，增加绿地生态网络循环的完整性。通过卫星地图对固原市原有的绿地斑块以及水系分布进行分析，以其绿地和水体的条带状分布为构建依据，选取具有生态保护价值的地块以廊道的形式进行连接，构建以保护森林生态、涵养水源、保护历史遗迹为最终目的的绿地生态网络，并在此基础上对生态网络的植物配置进行大致规划，以期为其他环境相似的地区进行相关建设提供一定的参考和借鉴作用。

固原市；绿地生态网络；水土流失

人类对于自然逐渐加大力度的开发，导致了城市绿地破碎化[1]，这些破碎的绿地之间缺少了生态联系，失去了整个系统的生态支持而逐渐消失，从而减弱了生态环境的稳定性[2]。构建绿地生态网络是将破碎的绿地以廊道的形式重新连接，扩展保护其中具有重要生态价值的斑块，进而使整个覆盖绿地生态网络的地区恢复生态活力。绿地生态网络的概念起源于国外，国内诸多地区已经有所实践，但构建水平不同，地区也多在沿海及南方发达省市，针对西北半干旱地区的生态网络研究较少，因此具有一定的研究价值。

固原位于宁夏回族自治区南部，陕甘宁三省交汇处，占据重要的地理位置，自古就为边防重镇，在宁夏现今的发展过程中，固原作为省域副中心城市，受到了多方关注，但其遭受破坏的生态环境已经严重制约了当地发展。固原中北部环境恶劣，降水贫乏，土壤瘠薄，容易发生水土流失[3]。南部山区森林覆盖率高，水源充沛，是固原以及周边地区重要的水源涵养地，但其保护力度却不尽如人意。

构建绿地生态网络目的在于加强固原市绿地系统内部的生态循环，以达到形成其自身稳定的生物链循环，保护森林、涵养水源，形成良好的生态环境，从而改善固原的水土流失等问题。

1 绿地生态网络

1.1 绿地生态网络的基本概念

绿地具有规划、设计、管理等多个层面的内容。是一种城市建设用地，是公园绿地、防护绿地等公共开放空间用地，强调了开放、公共的含义[4]，指的是除了城市中心建设密集区，集中发展农工业，以及其他人类活动频繁地区以外的，被植被所稳定覆盖的依照自然规律发展衍生的植物或水体空间，主要以植被带、河流和农地为主，强调自然的过程和特点[5]。

1.2 绿地生态网络的组成要素

在一般的绿地生态网络规划中，通常具有如下的组成部分，即斑块、廊道和基质。在基质上构成整个网络的基础，利用廊道来连接所存在的绿地斑块[6]。这些部分互相连接交错而形成生态网络，提供物质循环，构建成稳定的自循环系统，从而达到生态网络构建的最终目的。

1.2.1 斑块 斑块可以分为两种类型，即核心斑块与节点。

核心斑块指的是绿地斑块中占地广、具有植被数量较多、生物多样性较高的地块，通常是有具体的评量标准即直径超过一定值的绿地区域，是绿地生态网络构建的中心要点。绿地生态网络中核心斑块大多是受国家或政府保护的国家公园、自然保护区、地质公园、风景名胜区、森林公园等重要的自然景观地[7，8]。

另一种类型的斑块则称为节点。节点是除核心斑块之外的较小面积的绿地，可以是农田、城市公园、街头绿地等等类型。绿地生态网络将节点与核心斑块通过廊道连接起来，形成一个能够为城市生态提供稳定支持的系统[9]。

1.2.2 廊道 廊道主要起连接作用，指的是不同于其他基质的狭长地带，通常为线性的景观单元，主要起连接、分割和阻隔的作用。廊道的形式则不局限于线性一种，基本的空间形式有：直接相连的线性绿地和间接相连的生物跳岛[10]。它们在宽度和形状上各不相同（Jongman and Troumbis，1995）。研究表明其形态越复杂，就越能更好地为种群提供多样的功能，同时具备更加丰富的生态意义[11]。

1.2.3 基质 基质则认为是除了斑块与廊道之外的大面积的异质性绿地，在绿地生态网络的结构中处于背景地位，绿地生态网络需要构建于基质之上[12]。基质存在的最重要的价值则是其具有保护和扩散的意义，目的在于通过大面积的绿地来控制斑块中核心区受外界环境影响的程度。

2 研究区域环境概况及存在问题

固原地处西北地区黄土丘陵区，属半干旱气候，作为宁夏回族自治区省域副中心城市，据2014年数据统计，市域范围总面积1.05万km2。市辖西吉县、隆德县、泾源县、彭阳县和原州区四县一区，大致呈菱形地块。

固原地理环境复杂，南北部相差较大，一年中降水不平均，易发干旱、山洪、泥石流以及地震等自然或地质灾害，市区内地势较为平坦，市区周边则群山峻岭，居民多依山脚傍水而居，形成条带状居住区分布[13]。

2.1 固原环境生态现状评价

2.1.1 水资源评价 现阶段，固原市水资源空间分布极不均匀，年径流深由六盘山东南的300 mm依次向北递减至原州区甘城、七营镇不足20 mm，除了泾源县、隆德县外，其他区县地表水资源相当缺乏，固原北部尤为稀缺（见表1）。

表1 固原主要河流情况

2.1.2 土壤资源评价 固原市地处黄土高原，黄土高原沟壑纵横，地形地貌复杂，地区平均海拔为1 000～1 500 m，除少数石质山区外，高原上覆盖着深厚的黄土层。黄土物质疏松，具垂直节理，易遭受侵蚀，极易发生水土流失。而水土流失也是固原中北部地区所面临的亟待解决的环境问题[14]。

2.1.3 绿地资源评价 固原市现有森林面积2 334 km2，森林覆盖率达到22.2%，从分布构成看，呈现五大特点：一是天然林具优势，天然林333.5 km2，占森林面积的16.34%。二是水源涵养林是潜力，水源涵养林313。5 km2，占15.36%，三是水土保持林是重点，水土保持林767 km2，占37.58%。四是防护林是补充，防护林面积达到393.5 km2，占19.28%。五是经济林是动力，经济林面积233 km2，其中效益较好的经济林有100 km2。现有森林资源中天然林占比不到30%，多数为后期封山育林或植树造林所形成，整体生态能力相比自然形成的原始森林相对较弱。

固原市绿地分布零散（见图1），中北部以农田及种植林为主，人为干扰痕迹重，生态环境一般，欠缺对于环境的保护，大面积地表土直接暴露。南部山区植被覆盖率相对较高，水资源也较中北部更为丰富，林区有多种生物和谐共存，具有较高的生态价值与研究价值。

2.2 环境问题

因上述气候、地理以及过度开发等原因，导致固原存在的环境问题大致可以归为以下几类。

2.2.1 水资源短缺与浪费并存 水资源短缺表现在固原中北部地区降水极为稀少，而蒸发量则远高于降水量。降水月份集中在5～10月，汛期降水量可达到年降水量的80%以上。而冬春季则有可能连月干旱，对农业生产乃至生态环境造成恶劣影响。

水资源浪费则主要表现在传统的农业灌溉方式上，固原农田多采用传统耕作方式，对于水资源的利用不够充分，此外大水漫灌同样容易浸泡土地，造成土壤盐碱化，不仅浪费水资源，同时影响了土地的使用率。

2.2.2 植被锐减与水土流恶性循环 固原中北部地区植被稀少，山体裸露，土质松软，降水则容易形成山体滑坡、水土流失等严重灾害。山体被冲刷，带走大量地表土，则更加影响了山体上植被的生长环境，形成了恶性循环。

2.2.3 开发不当导致土地风蚀沙化 清末人口大量增长，后经历了战争爆发，至改革开放前，大肆垦荒毁林造田，兴办重工业工厂，随意开发矿藏等，一系列行为严重破坏了当地的气候及环境，不仅造成大量的空气、环境、水资源污染，对植被的破坏极为严重而且难以挽回。

在此情况下，裸露的山体地表失去了植被的保护，山体岩石及地表土经历长时间的暴晒遭到侵蚀风化，大风天气容易形成沙尘暴等极端恶劣天气。

图1 固原绿地分布现状示意图

3 固原绿地生态网络构建

3.1 固原绿地生态网络构建的目标与原则

3.1.1 固原绿地生态网络的构建目标 固原市南部六盘山有大量森林覆盖，具有较完整的生态系统，动植物种类丰富多样，优势类群多达十几种，其中不乏为国内罕见的数种。因此生物多样性的保护对于固原市的生态环境建设来说至关重要，也是固原绿地生态网络构建的重要目标之一。

固原地势险要，自古就为边防重镇，历史悠久，城市具有诸多历史遗迹，其中以战场类遗址为多，是历史考证及地域变迁研究的重要依据，具有重要的研究与保护价值。因此对于历史遗迹的保护也是固原绿地生态网络构建的重要目标。

考虑固原市的具体生态环境情况，同时依据绿色生态网络的核心内容，该地区绿地生态网络构建的主要目标则应该是自然生态环境的保护与修复、生物多样性的保护以及历史遗迹的保护这3项内容[15]。

3.1.2 固原绿地生态网络的构建原则 根据上述的绿地生态网络构建的目标以及针对固原当地的环境特点，可以得出如下构建原则。

（1）保护性原则。固原地区有3个国家级自然保护区，保护区内动植物种类繁多，但基于其较为脆弱的整体生态环境，其所维持的生物链较为单薄，因此对于当地生态网络的构建一定要在原有乡土物种上，而不能随意的增减其生态链的结构。

（2）连通性原则。绿地只有在具有一定规模的情况下，生物才能够顺利进行自身的繁衍形成系统。对于固原地区当地环境来说即是将3个保护区核心斑块连接，为该地区形成整体的生态环境网络，避免单独的保护地被孤立而受到外界的严重干扰。

（3）涵养水源原则。用树林来控制河流源头水土流失，调节洪水枯水流量，通过对降水的吸收调节等作用，变地表径流为壤中流和地下径流，起到显著的水源涵养作用。六盘山作为主要的涵养水源地更是养护的重中之重，因此要针对干旱气候进行重点养护。

（4）地方性原则。根据固原当地的气候环境而言，生态网络的构建应该遵循当地的主要生物物种，避免随意引进新物种而造成生物入侵形成灾害，破坏当地生态环境。

3.2 固原绿地生态网络构建

通过卫星图及土地利用资源现状分析，确定面积超过10 000 m2的大面积绿地为大型斑块，也可称为核心斑块，作为构建绿地生态网络的重点保护范围，在核心斑块的选取上，各个国家的规定有所不同，但大多指自然保护区、国家公园、天然湿地及森林等区域。

3.2.1 核心斑块的分析 云雾山国家草原自然保护区位于固原地区东北角，六盘山国家森林自然保护区位于固原南部，火石寨丹霞地貌自然保护区位于固原西部（见表2），3个自然保护区将固原市中心城区围合，利于生态网络的构建。

表2 斑块核心区基本情况统计

根据国家级自然保护区的分布，应选择这3个保护区作为固原地区绿地生态网络的核心斑块（见图2）。在这3个保护区中，以六盘山国家森林自然保护区为涵养水源的中心，作为核心中最主要的区域进行规划。

核心区分布见图2。

3.2.2 重要次级斑块选择分析 固原具有悠久的历史文化与鲜明的民族特色，以最南端的六盘山、老龙潭作为该线路的起点，途径唐制胜关、白云寺、六盘山长征纪念景区、秦汉萧关向北延伸到达固原东岳山后分离，一路向东有胭脂峡、朝那城、无量山石窟、云雾山草原，一路向西有战国秦长城遗址、火石寨、固原石城遗址以及须弥山。沿该线路构建人字形廊道（见图3），将主要历史遗迹通过绿地生态网络廊道进行串并联，详细分析每个有所冲突的斑块或者廊道之间的主次关系，从而最大程度上达到绿地生态网络的保护意义。

图2 固原绿地生态网络核心区分布示意图

图3 固原市历史遗迹分布图

3.2.3 廊道选择 根据文中提出的策略，廊道按其主要包含的内容可以分为依托于交通路网的廊道与滨水廊道。其核心目的是将重要的核心斑块与较重要的斑块连接起来。

（1）依托交通路网的廊道。固原市快速车道及国道从建成区中心呈发散状向四周分布，绿地生态网络中的一级廊道可以依托于此结构而构建，沿快速道路向两边扩展一定宽度的绿带（见图4）。考虑到固原市情，建议宽度为500 m左右，生产绿地可以随地块情况有所增减。

当廊道依托于交通路网存在时，必然会出现人类活动与野生动物相冲突，即存在一定的公路效应，因此在构建此类廊道时应尽力减小人类活动对自然的影响。如发生不可避免的冲突时，可通过增加廊道宽度、增加附加小斑块的数量或面积使其形成跳岛、或者架桥挖隧道等对其进行环境补偿。

（2）滨水区域廊道。固原市水系分布零散，滨水廊道宽度可以略低于交通路网廊道（见图5），考虑到固原市的具体情况，结合其他地区的构建案例分析，建议宽度在100～300 m，滨水廊道将河流水系中断的部分通过绿地再次连接，增加生态网络中的连通性，保证野生动物的饮水与迁徙。

图4 依托路网的廊道结构示意图

图5 依托河流水系构建的廊道

3.2.4 植物配置 植物是绿地生态网络的直接体现，固原市的植物搭配在选取、种植等方面需要根据具体的环境进行调整，从而完善其生态结构，以达成最终目的。

（1）适地适树的综合搭配。适地适树原则是所有植物配置中的首要原则，固原市旱雨季分明，一年中大多数时候较为干旱，一旦降雨则集中而迅猛，易发洪涝，这就需要植物间的互相搭配，配置过程中，考虑主要种植耐旱植物，兼顾种植能够抗短时洪涝的植物，使各个时间段内同样的地区均有植物存活，不至于使土壤大面积突然暴露而为水土流失埋下隐患。

固原现存主要植物种群类型包括华山松林、华北落叶松林、油松林、辽东栎林、少脉椴林、云杉及其各类混交林组成。成年林会在一定程度上避免由于植物自身的缺陷导致林木大面积死亡或发生水土流失，但在新增林中，则建议多增加不同种类的植物混交，从而避免出现类似问题。

（2）植物配置应当注重缓解公路效应。依托于交通路网的植物具有其特殊的要求。不同于城市行道树，也不等同于高速公路的植物配置类型，这类路网廊道首先要具有一定的吸附、隔离作用，从而缓解道路行车对自然的直接伤害。其次应当具有一定的游玩观赏性，此类廊道对于植物配置的观赏性与安全性则需要高于生态保护。在缓解公路效应的过程中，植物种类选取可参照绿量等生态指标进行，以较低的成本来达成较高的生态意义。

（3）适当增加地被植物选用量。地被植物覆盖于整个需要构建的地区范围，养护成本低，其绿化效果弱于大面积的林木[16]，考虑固原市干旱少雨的情况，植树造林成活率并不一定会高于地被植物，且地被植物的营造成本远低于种植树木，因此推荐地被植物进行固土防沙。在河堤水岸部分，可采用地被大面积覆盖，减少地被灌溉成本同时对河堤起到固定作用，以此方式来配置依托河流存在的绿地廊道。主要应用植物可以早熟禾、醡浆草、沿阶草、麦冬以及结缕草等为主，结缕草根茎密布于土壤浅表，更适宜护堤固土，地被观赏类植物则多用唐菖蒲、马蹄金以及鸢尾等，多耐水生，可大面积覆盖河堤，并适量搭配耐水生灌木来进行河堤的绿化，从而达到降低成本、提高观赏效果的作用。

4 结语

绿地生态网络并不一定是固原市改善环境的唯一选择，但在目前的科学发展程度来看则是最优的选择，绿地生态网络的核心是对于自然生态环境的保护、生物多样性的保护以及历史遗迹的保护，充分表明了固原市环境现阶段的需要，因此在这一过程中需要多学科、多内容、大力度的共同协作，需要观念上的重视，政策上的扶植，以及技术上的支持。

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Study on construction of ecological network in Guyuan City

ZHANG Lu,YONG Zhenhua
（School of Architecture and Urban Planning,SUST,Suzhou 215011,China）

Guyuan city is located in the semi-arid region of the loess plateau,where the soil is soft and the time for rainfall is relatively concentrated,which leads to a serious soil erosion.This paper discusses the strategy that the construction of green ecological network is used to improve its ecological environment and the integrity of the green ecological network cycle,analyzes the original patches of green land and the distribution of water system in Guyuan City through satellite map,and builds the green land ecological network based on the eventual purpose of protecting the forest ecology,water resource conservation and protecting historical sites,by taking its green land and banding distribution of water body as construction basis and connecting the ecological protection valuable land parcel through selection by the form of corridor.On this basis,the plant disposition of ecological network is generally planned in order to provide a reference and help for the relative construction in other areas of similar environment.

Guyuan City;ecological networks;soil erosion

TU985.12

：A

：2096-3270（2017）02-0075-06

（责任编辑：卢文君）

2016-04-28

张 璐（1990-），女，江苏南京人，硕士研究生。

雍振华（1956-），男，副教授，主要从事建筑历史、古典园林的研究，Email：279660809@qq.com。