福州市老城区绿地景观格局分析与优化策略研究

许琳昕

(福建农林大学 金山学院，福建 福州 350002)

1 引言

作为城市生态系统中的“生产者”，城市绿地能够为城市提供各种生态效益，对改善城市人居环境、创造生态宜居型城市起着重要作用。传统城市绿地系统评价大多以静态的“蓝图式评估”[1]为主，通常将人均绿地面积、人均公共绿地面积、绿地率、绿化覆盖率四项指标设为评价标准[2]。然而，单个绿地所能发挥的功能毕竟有限，复合尺度下合理组织的景观格局才能将城市绿地系统的生态效益最大化[3]。景观格局由该区域范围内的景观组成(composition)和景观配置(configuration)所决定[4]，增强斑块数量、规模、类型、质量和空间分布的多样性，对于优化存量绿地空间、提升人居环境质量具有重要意义。目前，福州市老城区面临着栖息地破碎、城市内涝频发及城市热岛效应严重等多个生态问题，而针对福州市绿地景观格局分析也多局限于公园绿地单一类型，或仅以分析结果的数值进行讨论，缺乏空间分布分析。

2 研究方法

2.1 研究场地

福州市(E119°18′N26°05′)是位于闽江河口的一个盆地城市，属于亚热带季风气候，平均气温为20.3 ℃，年降雨量为1820.8 mm。福州市老城区(包含鼓楼区、台江区和晋安区部分)面积为195.45 km2，北、西、东三面环山，山地占老城区总面积的32.41%，丘陵面积占40.27%。城区内有107条内河，以南北、东西向为主，为该区域带来充沛的水资源。

2.2 数据来源及处理

本文选取2019年Sentinel-2卫星影像(分辨率为10 m)为基础数据源，运用ArcGIS10.6中“最大似然法分类”工具对福州市老城区城市绿地斑块进行解译及矢量化处理，并结合《福州市城市总体规划(2011-2020年)中心城区用地规划图》以及实地调研，建立城市绿地系统空间信息数据库。以景观生态学作为理论依据，将城市绿地视为不同类型的斑块，基于FRAGSTATS 4.2软件平台，选取适宜的景观指数对福州市城市绿地空间格局进行量化评估，并通过ArcGIS10.6将分析结果进行可视化，探寻福州市老城区城市绿地系统的优化策略，为后续规划设计提供参考依据。

3 结果与分析

3.1 福州市老城区城市绿地斑块特征分析

通过福州市老城区绿地斑块用地类型图(图1)可以看出以下总体特征：福州市老城区绿地空间格局分布不均，位于城区边缘的绿地斑块面积大，而城市中心区域内绿地斑块面积小，且被高密度建设用地所分割，破碎程度高。可以看出在福州市老城区绿地系统中，林地类型面积最大，占绿地总面积44.22%，是优势斑块类型；居住及村镇建设用地绿地面积次之，占绿地总面积32.8%，多分布在老城区中部高密度建设区域内，部分村镇建设用地分布在北部及东北部城市边缘地带；公园绿地分布不均且布局零散，主要集中在城西一带，面积仅占绿地总面积的8.2%，一定程度上反映出福州市老城区公园绿地规模较为欠缺(图2、图3、表1)。

数量上91.87%的城市绿地为Ⅰ类和Ⅱ类的小型绿地，而这两类绿地的类型面积之和占绿地总面积的5.77%，相比之下，仅为总量0.93%的Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ类绿地斑块的类型面积之和占绿地总面积的90.64%(图4)，这一现象反映出福州市老城区绿地斑块在数量与面积上分布差异巨大、两极分化严重，呈现“大型斑块聚集，小型斑块破碎”的趋势。通过与用地类型、斑块面积分布进行比较，可以发现以下3点。

图1 福州市老城区绿地所处用地类型

图2 福州市老城区不同用地类型绿地斑块的面积占比

表1 福州市老城区绿地斑块面积分类

图3 福州市老城区不同面积类型的绿地斑块分布

(1)Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ类绿地分布在福州市老城区东部、西部和北部区域，用地类型主要是林地、公园和耕地，具有较高生物多样性，能为野生动物提供栖息地，并且能够保持水土资源，在城市边缘起到生态屏障的作用，耕地和果园地则提供相应的生产功能，确保城市的粮食安全；

图4 福州市老城区各类型斑块数量与面积占比

(2)Ⅲ、Ⅳ类中型斑块主要分布在北部，与山区林地相邻，以及南部滨水区域，多为居住区和商业区附属绿地、滨水绿地以及城市森林，起到提供日常的户外游憩空间、吸收污染物、防尘降噪等作用，有益于居民的身心健康。分析结果表明，Ⅲ、Ⅳ类绿地斑块在数量和面积上都非常缺乏，因此在福州市老城区绿地系统优化中应考虑增加这类绿地斑块，满足居民在城市中亲近自然的需求。

(3)Ⅰ、Ⅱ类小型斑块则主要分布在老城区中部建成区域内，多为居住小区、学校内部的楼间绿地，面积虽小，但数量非常可观，是需要优化提升地重点对象，可以通过“社区营造”等方式加以充分利用。

综合(1)～(3)点可知，大型斑块作为区域内的优势斑块，具有较高的生态服务效益，在城市绿地系统中起主导作用。中、小型斑块则多为城市公园、滨河绿地、街头绿地和宅旁绿地，这些类型的绿地与市民日常生活息息相关，应适当在老城区绿地系统优化中增加相应比例，提升绿地系统构成的合理性。

整体上，植被密度随着绿地斑块面积的增大而升高(图5)，七类绿地中都包含植被密度低或极低的区域，其中Ⅰ、Ⅱ类占比最大，分别为96.63%与92.56%，说明福州市老城区建成区域内绝大部分小型绿地斑块的生境质量有待大幅提高；植被密度高与极高的斑块主要分布在Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ类大型绿地中，这些斑块植被丰富，生境质量高，是需要主要保护的绿地类型。

3.2 福州市老城区城市绿地景观格局分析

根据相关研究[5，6]，本研究选取表2所示景观指数作为福州市老城区绿地系统景观格局评价指标。

图5 福州市老城区不同面积分类的绿地斑块植物密度分布情况

表2 福州市老城市绿地景观格局分析

3.2.1 面积

位于北部和东部地区的林地、郊野公园和耕地在LPI、AREA_MN和AREA_AM这三项面积景观指标中均具有较高数值，这表明这些类型的绿地斑块在区域中占据优势地位。中部和南部建成区域内绿地斑块的LPI、AREA_MN和AREA_AM数值偏低，这表明这些区域内绿地的斑块面积和类型面积都较小。通过AREA_MN与AREA_AM的数值可以发现(图6)。

图6 福州市老城区景观面积指数空间分布

3.2.2 复杂度

SHAPE_AM和FRAC_AM显示了单个UGS斑块的形状复杂度水平，而指标LSI代表了所有UGS斑块中形状复杂度的等级水平[7]。位于西、东和东南部区域的小型绿地斑块具有较高SHAPE_AM和FRAC_AM数值，但LSI数值较低，说明这些区域内绿地斑块单体形态复杂度较高，但斑块之间的结构组织关系较为简单。相比之下，位于北部和西北部的大型绿地斑块的SHAPE_AM和FRAC_AM数值低，但LSI数值较高，反映出该区域内绿地斑块单体形态较简单，但整体上绿地斑块格局形态复杂。根据景观生态学理论，形态复杂程度越高，绿地斑块所具有的边缘效应越高，边缘地带也具有更频繁的物质能量交换与更丰富的生物多样性，也更易受到外界干扰。因此，与绿地斑块类型比较发现，林地的边缘效应高，物质能量交换程度高(图7)。

图7 福州市老城区形态复杂度指数空间分布

3.2.3 聚集与破碎度

在中部建成区域内的城市绿地PD数值要比在北部和东部山区的绿地斑块高出好几个等次，这表明建成区内的小型城市绿地破碎程度严重。AI和COHESION的数值分布可以看出，在老城区北部、西北部与东部，斑块高度聚集为一个完整的大面积“绿色区域”，其整体的生态功能与该区域中主导斑块(山区林地)一致，整体上，老城区内绿地系统呈现向山区林地聚集的趋势(图8)。

3.2.4 连接度

ENN_AM和ENN_MN的数值分布表明福州市老城区绿地斑块之间的欧几里得平均距离较近，相邻度较高，少数南部滨水区域斑块之间距离较远，相邻度较低。CONNECT数值反映出在北部和东部城市边缘地区，绿地斑块存在良好的连通性，这是因为，分布在山区林地与建成区域之间的耕地与滨河绿地是沟通大型绿地斑块的踏脚石，因此具有很高的连接度。但相较之下，山区林地的CONNECT值最低，说明这些林地斑块隔离程度高，与其他绿地斑块之间是“断连”的状态(图9)。

图8 福州市老城区聚集与破碎度指数空间分布

图9 福州市老城区连接度指数空间分布

4 结论与建议

本文基于景观生态学理论与地理信息技术，对福州市老城区城市绿地系统进行定量分析评价，结果表明：福州市老城区绿地用地类型以林地、公园绿地、居住与村镇建设用地为主，面积与数量分布严重不均，空间格局整体上破碎度高，中、小型斑块生境质量普遍较低，且缺乏与大型斑块的联系，各类型斑块之间的有机结合也有待加强。然而在高密度建设的情况下，福州市老城区内可被转化为绿地的存量空间极其有限，调整城市绿地网络存在较大难度。

根据分析结果提出福州市老城区城市绿地系统优化的相关建议如下。

(1)通过灵活多样的“社区营造”对数量可观的小型绿地斑块进行生境优化，并将邻近若干斑块进行有机整合，提升其质量与规模，从而为居民提供更高的生态服务效益[8]。

(2)适当在老城区中部增设为居民提供日常活动场所的社区公园、街头绿地等中型绿地，丰富绿地的类型与功能，完善各类型绿地的数量配比与空间组织。

(3)严格保护山地森林、水体和湿地等具有优良生态效益的斑块，并充分利用大型绿地斑块的生态优势度与边缘效应，通过绿环、绿廊、绿楔等形式，加强与建成区域内中小型斑块的生态流沟通。

(4)基于福州市城市交通与内河系统加强中心城区的生态廊道建设，从而将破碎的绿地斑块串联，形成水绿交融的生态网络。

(5)在复合尺度上，以动态演进的视角统筹规划城市绿地网络，确保绿地斑块之间、绿地与周边环境之间能够协同运作，最大程度上发挥生态效益。

综上所述，福州市老城区绿地系统的优化要与城市存量空间的发展更新相协调，要因地制宜地建设绿地系统，完善提升城市生态服务功能[9]。福州市老城区可依托北部、西北和东部山地森林、郊野公园和南部闽江、乌龙江水系，以城市绿环、绿廊与绿楔等形式，优化现状绿地空间格局，提升城市绿地系统生态服务效益，从而遏制水土流失、城市内涝和热岛效应等现象。同时，依托城市交通基础设施与内河系统，提高小型绿地斑块的生境质量，加强与周边绿地及优势绿地斑块的连接度，形成蓝绿耦合的韧性网络。