功能复合导向下的水网地区绿地生态网络构建——以元鹤荡片区为例

马珺霓， 丁金华

（苏州科技大学 建筑与城市规划学院，江苏 苏州 215011）

在快速城镇化的时代背景下，城乡迫切需要实现景观良性健康发展。 苏南地区湖荡众多，田连阡陌，形成独具江南特色的水乡空间肌理。 但随着城镇化的推进，一方面，水网地区景观破碎化、生物多样性缺失等问题加剧，另一方面，也面临着生态环境与人的休闲游憩之间的供需矛盾，因此，协调区域生态环境和人的游憩需求，构建功能复合生态网络，发挥其生态功能同时也满足游憩服务需求，对于水网地区生态环境功能复合提升有着重要意义。

绿地生态网络是以绿地空间为依托的网络化生态系统[1]，包括植被带、水系和农田以及人造自然景观[2]。通过加强绿地连通度，增强绿地的生态服务功能，发挥其游憩服务功能[3]。 绿地生态网络的研究涵盖平衡土地需求[2]、保障生物多样性[4]、恢复河流生境[5]、保护历史文化遗迹[6]等多方面。 通过串联破碎的绿地空间减轻环境的损失，更好地恢复了受损的绿地生态系统，同时缓解人们来自于环境变化的生理和心理压力。 水网地区以生态服务功能为主的耕地、林地、水域等生产及生态保护绿地和休闲游憩功能为主的公园、风景名胜区等风景游憩绿地，构成功能复合的绿地生态网络。 国内外对于绿地生态网络的研究多集中于构建区域[7-8]、市域[9]等尺度，近年来开始对中心城区[10-11]等中小尺度的绿地生态网络构建进行研究，而针对水网地区绿地生态网络的构建研究较少。 绿地生态网络目前的研究较多关注城市的生态与环境保护[9-10]，也有少量游憩型生态网络方面的研究[12]，对于复合型多功能绿地生态网络的探索相对较少[13-15]。 在生态网络构建上，多采用“识别源地-构建阻力面-提取廊道”的研究范式[16-18]，采用的指标与模型各有侧重。 其中，在复合型多功能绿地生态网络的构建上通常运用不同功能的网络叠加[15，19]，对复合型绿地生态网络不同功能间的联系与耦合协调考虑有待提高。 由此可见，针对水网地区进行复合型多功能的绿地生态网络构建具有一定的理论研究和实践指导意义。

本研究尝试从生态-游憩复合视角， 通过定量与定性相结合的方式， 构建水网地区复合型绿地生态网络。 选取吴江元鹤荡片区作为案例地，比较生态、游憩不同功能导向下的源地与廊道，并识别复合源地、选取复合廊道，构建复合型绿地生态网络，以期对水网地区生态网络的规划建设提供有益的借鉴。

1 水网地区绿地生态网络面临的主要问题

1.1 生态服务功能降低

绿地作为有生命的基础设施，物质、能量的流动性较高。在苏南水网地区，水网纵横密布，湿地资源丰富，独具特色的水网格局使其生态环境更具特殊性[20]。以吴江区为例，2010—2019 年，建设用地面积由81.51 km2增长到106.52 km2，绿地面积7 021 km2下降为6 709 km2，水域面积由371.2 km2下降为321.4 km2，且碎化程度增强[21-22]。 盲目追求经济效益，破坏了地域景观风貌与自然生境，也降低了其生态服务功能。

1.2 游憩服务功能不足

绿地生态网络不单提供生态服务功能，同时是承载着文化、美学、休闲等多功能的复合体。 水网地区绿地作为休闲游憩的重点地带，给予了村民的生活空间与游客的游憩空间。 随着经济的迅速发展和旅游业的兴起，人民对于生活、游憩空间的需求日益提高，近年来，城镇、农村生活水平明显提升，吴江2019 年实现旅游总收入308.47 亿元，同比增长8.3%，接待境内外游客2 769.95 万人次，同比增长8.1%，而吴江区公园绿地面积为7.8 km2，同比增长2%[23]，游憩资源的供需矛盾日益突出。

2 数据来源及研究方法

2.1 数据来源及处理

本文所采用的数据包括土地利用数据与基础地理信息数据。 以清华大学的全球土地观测和监测数据库中空间分辨率为10 m 的2017 年120E30N.tif 文件，结合土地覆盖遥感监测数据作为生态功能导向下绿地生态网络构建的依据。 在数据预处理中，根据《土地利用现状分类（GB/T21010—2017）》将土地利用类型分为耕地、园地、林地、草地、水域、建设用地。游憩功能导向下的数据以OpenstreetMap 获取吴江区路网数据为基础，并通过BIGEMAP 平台与百度全景地图数据配准。

2.2 研究方法

本文重视改善水网地区环境质量并提升绿地游憩服务方面的多元效益，构建生态与游憩服务功能互相耦合、相应提升的绿地生态网络格局，增加绿地生态网络多元使用价值（如图1 所示）。

图1 功能复合的水网地区绿地生态网络构建方法框架图

2.2.1 生态功能导向下的绿地生态网络构建

本文采用生态敏感性分析进行评估，总结各因子对生态环境的影响方式和程度，进而确定生态源地。 在确定生态源地的基础上，运用引力-阻力模型，对不同用地类型赋予相对阻力值，通过阻力面进行分析，最终生成最小成本路径，构建生态廊道。 基于生态源地识别和生态廊道选取，构建生态功能导向下的绿地生态网络。

2.2.2 游憩功能导向下的绿地生态网络构建

为了满足游憩服务提升的需求，从游憩导向进行绿地生态网络构建。 游憩源点是指提供休闲游憩、文化遗产等公共服务的开放空间，主要包括人文资源、自然资源。 可达性分析衡量居民或游客是否能够便捷地使用到各项社会服务，游憩利用价值评价分析各资源点的公共设施完备程度、文化价值高低、公共性程度，并结合场地规模、所处区域进行综合考量，在综合评价的基础上确定游憩源点。 通过绿视率、交通可达性、环境资源质量等方面对游憩服务进行适宜性评价，从而进行游憩廊道的提取。 依据游憩源点与游憩廊道的选取，并考虑到区域功能、资源类型等因素，形成以游憩服务提升为导向的绿地生态网络。

2.2.3 功能复合导向下的绿地生态网络构建

将生态导向与游憩导向下的源地识别与廊道选线进行耦合协调性比较，运用耦合协调模型对区域的生态环境和游憩服务耦合协调度进行分析评级，以此确定生态与游憩功能复合程度较高的区域。 通过耦合协调度分析，将生态导向下的源地与游憩导向下的源地做进一步整合，识别出复合源地。 基于耦合协调模型进行空间分布数据对照与网络结构分析，形成复合廊道。 通过复合的源地和廊道，构建生态-游憩功能复合的绿地生态网络。

3 功能复合导向下的元鹤荡片区绿地生态网络构建

3.1 研究区域概况

元鹤荡片区位于苏州吴江区汾湖北部，是长三角一体化示范区“一河三湖”重要区域。 基地常住人口为3.2 万人，规划面积约为39 km2，其中农用地13.2 km2,建设用地10.1 km2，水域12 km2；湖荡众多，包含元鹤荡、三白荡、双珠荡、莲荡等，具有水网地区典型特征。基地环境优美，拥有午梦堂遗址、张应春纪念馆等景点。优越的地理位置与多样的游憩资源为元鹤荡片区提供改善生态环境与景观风貌的良好条件（如图2 所示）。

图2 元鹤荡片区土地利用类型图

3.2 单一功能导向下的元鹤荡片区绿地生态网络构建

3.2.1 生态功能导向下的元鹤荡片区绿地生态网络构建

（1）生态源地识别。 通过生态敏感性对元鹤荡片区进行分析，高敏感区主要为双珠荡、莲荡、三白荡及其周边湿地、生态环境较好的绿地，具有较高生态服务功能。 较高敏感区主要是元鹤荡、乌龟荡、厍星河等湖荡及周边林地、耕地。 以生态敏感性分析为基础，综合考量源地生境质量，提取高生态敏感地区及生态环境良好的区域作为核心生态源地。

（2）生态廊道选取。生态廊道选取通过引力-阻力模型，其中阻力面依据生态阻力值确定。生态阻力值的大小主要与地表覆盖类型、人的干扰影响有关，依据研究区域的土地利用类型与景观要素进行赋值（见表1）。 分别提取每个核心生态源地，运用引力-阻力模型从源斑块到目标斑块所受的阻力找到耗费最小成本路径。

元鹤荡片区北部与西部河荡密布，农田较多分布于西部和东部，建筑用地主要分布在东南部和场地中部地带。以此生成的累积阻力面显示（如图3 所示），由于研究区湖荡众多，水系发达，一些面积较大、生态环境较好的河荡、绿地累积阻力值较小。 廊道分布较为均衡，廊道中86.2%的景观组分由滨水林带、绿地和湖荡水域组成，廊道生态系统的类型一致性较高。

（3）生态功能导向下的绿地生态网络构建。 基于生态敏感性分析和引力-阻力模型，识别生态源地，提取生态廊道，构建生态功能导向下的绿地生态网络。由图4 可以看出，作为典型苏南水网地区，研究区内生态网络结构的稳定性较好。已有的生态条件较好的元鹤荡、三白荡、木瓜荡、莲荡等作为生态源地，生态廊道主要分布于研究区的西南部，整体连通性较好。

表1 各指标的阻力值

图3 累积阻力面分析图

图4 元鹤荡片区生态网络规划图

3.2.2 游憩功能导向下的元鹤荡片区绿地生态网络构建

（1）游憩源点提取。 游憩源点主要以满足社会人文景观需求与休闲游憩为目的，并提供休闲游览、文化教育、社会生活等服务。 通过源点的可达性及游憩利用价值等综合考虑，并结合场地规模、服务范围，设施完备程度进行考量，确定主要源点包括人文资源和自然资源。 元鹤荡片区的游憩源点主要包括可供居民、游客休闲游憩的滨水绿地、公园绿地以及历史文化价值的场所。

（2）游憩廊道选取。游憩廊道具有交通功能、休闲游憩功能和历史文化资源保护的功能[24]。基于适宜性评价可知，街道两旁环境越好的，阻力值越低，而高速公路这些主要交通道路，游憩服务阻力值较高。 街道环境较为舒适、通达性较好的道路及其周边绿地作为优先的游憩廊道选线（如图5 所示）。

（3）游憩功能导向下的绿地生态网络构建。 基于游憩源点的可达性与游憩价值综合评价，将游憩源点分为三级。将游憩廊道分为一级游憩廊道、二级游憩廊道、三级游憩廊道。一级游憩廊道连接各城区与重要资源点，二级游憩廊道连接各个村镇节点，三级游憩廊道多为村民、游客日常使用的村内道路。 将景观资源点通过各游憩廊道进行连通，形成以游憩服务为导向，以提升地方自然文化景观为目的的游憩网络格局（如图6所示）。

图5 廊道阻力综合评价图

3.3 元鹤荡片区功能耦合协调分析

图6 元鹤荡片区游憩网络规划图

3.3.1 耦合协调模型分析

研究比较两种不同导向下源地识别、廊道选线的异同，具体关注两种导向下源地的选择与廊道选线的空间关系（见表2）。一方面，为接下来的复合源地和复合廊道选取提供初步筛选，均衡考虑生态型、游憩型及功能复合型的不同侧重，保证网络结构的完整性与建设可行性；另一方面，更加明确两种导向虽在具体选择上略有不同，生态导向更侧重生境的修复，游憩导向更侧重场地风貌与游憩价值，应加强塑造两者间耦合协调的部分，发挥场地更高价值。

运用耦合协调模型对绿地生态功能与绿地游憩功能进行协调状况评价。 在城镇绿地生态、游憩功能指标体系构建的基础上，得出综合功效，计算方法如下

式中，f（x）和g（y）分别表示生态、游憩方面的功效函数，反应各功能对整体系统的贡献程度。

为表现数据最优权重，反映指标信息的准确效用价值，尽可能避免人为的影响因素，评价指标及权重见表3。

借鉴物理学中的容量耦合概念及其系数模型[25-26]，基于功效函数可得到两个系统相互作用的耦合度量化模型：

耦合度模型反映系统要素间相互作用的强弱，继而引入耦合协调度模型，以便更好地评价水网地区绿地多功能耦合的协调程度，其计算公式如下

式中，C 为耦合度；D 为耦合协调度；T 为生态-游憩功能复合的综合评价指数；α、β 为待定权数。

表2 元鹤荡片区功能复合导向下绿地生态网络分析

表3 元鹤荡片区功能耦合协调度评价指标及权重

为了更好地说明水网地区绿地功能耦合协调发展的程度， 对耦合协调等级的划分， D 取值一般在0~1之间，确定的类型与划分标准对应如表4[26-27]。

3.3.2 耦合协调结果评价

研究区域以许家港、元鹤荡、蚌壳荡、双珠荡、吕家浜、三白荡、东村、浮楼村、莲荡、中心荡10 个区域作为耦合协调分区，在耦合协调发展指数计算结果的基础上（见表5），运用GIS 平台进行分值（如图7 所示）。 可以发现：元鹤荡、三白荡、吕家浜、莲荡区域分值最高，蚌壳荡区域分值较高，中心荡区域次之，而东村、许家港分值较低。

通过分析，可以得出元鹤荡片区绿地功能协同作用总体处于良性发展的状态。 从耦合协调度数值来看，元鹤荡、三白荡、吕家浜、莲荡区域的绿地复合功能达到了优质协调程度，这与区域所处的景观环境、乡土特色营造有密切关系。 这些地块均处于自然环境较好的地带，环境保护与乡土景观营造等方面形成了较为成熟、有效的互动机制。 蚌壳荡与中心荡区域不仅保留了乡土景观，发展本土特色产业，同时兼顾环境优势的挖掘。 而东村、许家港的绿地功能处于中度失调的状态，过度开发使得自然生态环境保护处于弱势，景观风貌也遭受较大破坏。

表4 耦合协调度状况对照表

表5 元鹤荡片区耦合协调度数值

图7 元鹤荡片区功能耦合协调度

3.4 功能复合导向下的元鹤荡片区绿地生态网络构建

3.4.1 复合源地的识别

为天花荡、许家港等范围，游憩型源地为长牛泾、荣字村等范围。 复合型源地识别以耦合协调度数值为基础，其中优质协调、良好协调的区域为复合型源地的优先选取区域，将优选区域中的生态源地与游憩源地进行整合识别出复合型源地。 根据耦合协调度数值可知，元鹤荡、三白荡、吕家浜、莲荡、蚌壳荡为优先选取区域，将五个区域中的生态源地与游憩源地进行整合。 复合型源地主要分布在元鹤荡西北部的滨水绿地，三白荡南部的湖荡及耕地，木瓜荡周边的滨水绿地，莲荡及其周边绿地，蚌壳荡与双珠荡交界处的耕地及滨水绿地。

3.4.2 复合廊道的选取

在廊道方面，考虑廊道的不同功能侧重，分为生态型廊道、游憩型廊道与复合型廊道。 生态型廊道更多是滨水绿带、环境质量较高的道路附属绿地，多分布在北部和西部区域。 游憩型廊道以能够连接游憩资源，展现场地风貌的绿带为主，主要在东南部区域。 基于网络结构耦合与分析，生态导向下38.1%的廊道与游憩导向下45.7%的廊道在空间布局上耦合。元鹤荡片区属于水网密集型地区，滨水绿地是生态廊道与游憩廊道的重要空间载体，通过综合评价结果显示，复合型廊道主要有元鹤荡-蚌壳荡-吕家浜、三白荡-北家荡-莲荡、王家浜-许家港-半爿港、蚌壳荡-北家港-西浜四条。

3.4.3 复合绿地生态网络的构建

基于复合源地与复合廊道的识别，整合生态型源地、游憩型源地与复合型源地，增加复合型战略点起到踏脚石作用。通过整体生态格局分析，调整复合型廊道，加强网络的连通性。考虑网络功能的不同侧重，保证生态型廊道和游憩型廊道两者的兼顾融合。

针对此片区具体情况，综合生态格局分析评价，提出“六核、四轴、多点”的绿地生态网络（如图8 所示）。复合型源地作为“核心”，不仅是生态服务优化与游憩服务提升的良好基础，同样增强了各区域的良好连接。元鹤荡、双珠荡、木瓜荡、莲荡、中心荡、三白荡周边为复合型源地，强调周边复合型功能，为村民游客提供综合性服务。 “四轴”以连接水系、道路等方式，构建蓝绿相交的轴线。 将自然空间与人造环境有机融合，结合依水而生这一特征，形成完整性、多层次的绿地空间网络结构。 同时避免了零散节点的出现，对景观破碎化的改善起到了很大作用。 “多点”以散布于廊道周边的林地、灌木地、小河塘为主，起到踏脚石的作用，使孤立的源地更好地连入元鹤荡片区的绿地生态网络，同时综合考虑游憩需求和生态保护的关系。 构建起功能复合的生态网络，优化调整目前的水网景观格局，同时满足生态-游憩复合的需求。 进一步将区域内的人文发展潜力进行挖掘，使整个网络格局在生态服务和游憩服务的综合效益方面得到相应提升。 绿地生态网络不仅是水网地区重要的生态空间，同时也对游憩服务与民生改善起到支持作用，充分发挥水网地区绿地生态网络的环境生态和游憩服务功能是城乡融合背景下绿地空间格局优化的关键。

图8 元鹤荡片区功能复合导向下的绿地生态网络规划图

4 结论

本文以苏州吴江元鹤荡片区为例，提出了在功能复合视角下构建水网地区绿地生态网络的方法,从水网地区实际情况出发，基于适宜性分析、引力-阻力模型构建生态、游憩单一功能导向下的绿地生态网络构建，并在此基础上运用层次分析法与耦合协调模型进行区域耦合，通过耦合协调数值评分识别复合型源地与复合型廊道，最终构建功能复合导向下的绿地生态网络。 水网密布的格局造就了苏南特有的地域环境和景观结构，以独特的水网地区绿地环境为基础，注重人、自然与社会之间的协调关系。 在关注区域物质空间与生态环境的修复的同时，注重休闲游憩方面的提升。 因此，绿地空间网络优化的关键所在就是构建能够充分发挥生态-游憩功能复合的绿地生态网络，这有利于恢复苏南自然和人文生态系统服务，引导苏南水网地区生态空间的良性发展，最终促进有地域特色的水网地区人居环境的构建。 在后续的研究中，将更全面地考虑多功能导向下的绿地生态网络构建的多元方法，并深入思考网络间功能的联系与冲突关系，在构建思路上进一步完善功能复合视角评价的理论体系，为绿地生态网络的修复与构建提供有益借鉴。