基于亲生物都市主义的高密度建成环境生境网络优化提升研究
——以成都主城区为例

2024-04-15 11:52
中国园林 2024年2期
关键词:廊道生境高密度

李 荷

吴莹婕

毕凌岚*

陈明坤

人类与自然共同进化,其生存发展得益于自然的积极反馈[1]。城市不仅是人类的生存空间,亦是众多动植物的避难所[2],其高密度发展导致各类环境问题频出,造成居民生理和精神上的困境[3]。近年来,与自然联系、接触而激发自然疗愈功能促进身心健康,借助生态服务功能弱化风险以提高建成环境空间品质的研究激增,城市应与自然适应而非违背的思想逐渐深入人心,“自然积极”和“自然驱动”[4]促进城市发展的框架逐渐形成。寻求创造性的方法保护和提升城市内自然生态空间,达成居民亲自然天性(与其他生命体之间与生俱来的情感联系)的适当释放,形成与城市未来发展相匹配的自然积极性特征,成为当前高密度建成环境提升面临的重要挑战[5]。

1 亲生物都市主义概念内涵及演化趋势解析

伴随着全球范围内“包容自然的城市”(Nature-Inclusive Cities)[6]、“亲生物城市”(Biophilic Cities)及“再自然化城市”(Renaturing of Cities)等概念的提出,亲生物都市主义(Biophilic Urbanism)概念逐渐形成:关注城市如何保持对自然的热爱[7],构建与自然之间的关联互动,适应自然并协同发展[1],既强调通过将自然带入人类生活环境,恢复和提升人与自然的关系,也强调对城市内既有生态空间进行合理存续和优化提升。将“自然积极”的促进作用作为缓解现代城市问题的一种方式,即通过具有亲生物特征的相关要素、组分和空间格局促进居民的亲生物感知,并提升城市的可持续性[8]。亲生物都市主义蕴含着根植于原生自然生态空间的城市空间,通过平衡自然特征和城市功能,将亲生物原则扩展至城市设计和空间优化[1],以生态正义作为引导城市空间中人与非生命体共存的关键理念[9],达成人本感知层面城市内外具有自然积极特征的空间无处不在,城市功能层面生态服务积极驱动并高效助力城市运行的生态内涵。构建城市空间的亲自然特征,涉及从建筑到城市区域不同层级的相关要素[10],具有从建筑内部到城市整体的多尺度空间嵌合特征[8]。将自然融入城市规划与设计在整合生物物理过程、社会、制度和心理感知等方面具有战略性[11-12],为创建可持续和宜居城市、促进和改善福祉提供独特机会[12-13]。

1.1 从面向建筑/景观的亲生物设计扩展至面向城市整体空间的亲生物规划

“对自然的需求”(Biophilia)可以通过建筑环境的设计方法(Biophilic Design)和整个城市的系统性(Biophilic Urbanism)来实现[14]。亲生物设计将各种生态和绿色资产的组成部分归为亲生物要素[10],包含跨尺度的多种应用策略[8],聚焦于小尺度建筑/景观的仿生式[15]、自然式或生态式[16-17]亲生物设计和营建,通过整合自然元素和拟合生态形式创造建筑和景观的自然感官体验[18],借助亲生物设计整合自然与人居空间,促成更加宜居的城市特征,为城市在生态、经济和社会提供长久韧性的积极影响[1,10]。伴随国内外蓝绿基础设施、生态基础设施、城市生态安全格局等研究的推进,结合国家公园、郊野公园、城市公园体系和绿道、蓝网等城乡生态空间的建设模式,亲生物规划在整合亲生物设计的基础上,侧重于优化具有亲生物生态特征的城市空间格局结构,强调优化由亲生物要素组合而成的生境空间及其布局特征,构建支撑生态流过程的网络格局体系,以提高城市内生物多样性,解决如气候变化等多种城市问题[19],有益于实现城市发展的可持续性和韧性[20]。作为一种肯定自然与城市之间具有广泛关联性的整体性方法,亲生物规划通过整合和恢复高密度建成环境内的自然特征建立自然与居民之间的联系[5]。面向城市整体空间的亲生物规划是拟合亲生物设计并达成亲生物城市的重要路径,通过建设可达、可见和可感的亲生物感知空间及完善的城市生态系统,助力亲生物城市得以实现。

1.2 关注居民自然感知转向兼顾社会-经济-技术的亲生物综合治理

关心居民的自然感知源自“生态存在”对居民的积极心理学和亲生物假说[7,21]的观点,即居民具有关注生命和类生命过程的天然倾向[22],自然环境对减轻心理和生理压力、降低肥胖率和提高社会凝聚力具有积极影响[23-24]。源自神经学和生理学的证据表明,将自然融入建筑环境设计有助于改善生态感知成本和生态基础底线特征,是对健康和生产力的合理投资,有助于得到更高的收益回报[25]和城市生活的系统性变化。亲生物城市网络项目(BCN)[26]将亲生物条件和基础设施、亲生物活动、亲生物态度和知识、亲生物机构和治理[12]等作为推进亲生物城市建设的关键指标,借助将居民的自然感知和情感联系与社会和空间正义相关联的亲自然实践,为政策制定、规划设计和管理实践提供重要建议[27],包含“亲生物基础设施”“感观设计”和“绿色空间场所营造”等兼顾亲生物特征且具有成本效益的城市尺度策略[8]。在引入和强化亲生物都市主义的决策过程中需考虑经济[1]、空间特征[8]、居民情感联系、社会正义[14]及社会治理多个影响因素,而拟合亲生物技术和合理投资的亲生物综合治理,是城市整体维度实施亲生物都市主义的关键。

整体而言,城市亲生物特征是由支撑相应生态过程的亲生物空间累加而成,而亲生物空间是由较小尺度的亲生物组件共同构成,有助于形成居民对生物多样性或独特性动植物景观特征的亲生物感知。兼具亲生物感知特征的生境空间为城市野生动植物提供相应的生存空间,是达成人与自然和谐互动的关键性景观生态空间,同时是更大尺度生态景观网络的组成部分[28]。因此,大量场地尺度的亲生物生境空间有助于完善城市尺度的生态过程,维持和促进区域尺度的城乡生态过程[29]。城市生态空间作为结构和功能上的层级嵌套系统,具有跨尺度的连通性特征,其生态特征对不同尺度上的不同生态过程[30]产生不同的生态影响。特定尺度上特定生态过程的发生,源自相邻尺度上相关生态过程的协同结果,需要较小尺度的生态过程为其提供启动条件,更大尺度的生态过程为其提供边界和方向等约束条件[31]。因此,构建亲生物都市主义导向下高密度建成环境的亲生物特征,需借助由亲生物感知明显的生境斑块组成支撑生态过程的生境网络体系。结合城市居民对亲生物感知数据,识别和归纳以城市生境为基础的小尺度生态组件,明确高密度建成环境对生态过程的约束条件,探明支撑生态过程和亲生物感知的生境网络格局,即在兼顾支撑生态过程物理条件的稳定性、均衡性和协同性的基础上,生成面向居民感知、达成生态功能稳定、支撑相应生态过程的亲生物网络体系。

2 研究路径、数据和方法

2.1 研究路径

构建高密度建成环境内支撑亲生物感知和生态流过程的网络格局的关键,在于明晰高密度建成环境对于亲生物感知特征的影响。以中国公园城市示范区成都主城区为研究对象,在识别研究范围的基础上,借助反映城市居民亲生物感知的鸟类观测数据、生态空间的植被特征数据和动植物群落特征数据,推测和评估支撑内部小尺度生态过程且具有一定亲生物感知特征的生境空间,遴选出核心生境斑块作为生态源地①,并拟合高密度建成环境对生态过程约束的阻力特征,推导和模拟出支撑该生态流过程和城市居民亲生物感知的生境网络格局特征。结合生态流量对网络格局进行整体性评价,对比评估增补生境斑块的情景迭代结果,从核心生境重要性、生态廊道重要性、生态夹点、生态障碍点①及网络结构等多个角度,分析高密度建成环境支撑亲生物感知网络格局结构的潜力和绩效特征,推导面向人本亲生物感知需求、弱化高密度建成环境空间约束,强化支撑适宜性生态过程的生境网络格局优化策略(图1)。

图1 高密度建成环境内生境网络格局识别和优化路径

2.2 研究方法及数据

1)借助多元数据修正灯光数据,识别研究范围。

采用与城市经济特征相关[32-33],反映人群密度、活动规律和空间分布特征的城市POI数据、城市开发建设强度的建筑密度和建设紧凑度数据,以及表征城市生态密度特征和生态环境质量特征的NDVI(归一化植被指数)数据,构建NPTL综合指数修正灯光数据,运用断裂点分析法计算样线的距离-特征衰减突变点,通过平滑曲线顺次连接后识别所形成的边界空间,框定高密度建设空间的空间范围(图2)。公式如下:

图2 研究高密度建成环境提取过程示意

式中,NDVIi为i点年平均的归一化植被指数;为i点经过Min-Max标准化的核密度值,取值范围为[0,1];为i点经过Min-Max标准化的开发强度值,取值范围为[0,1];NTLi为i点的LuoJia1-01夜间灯光数值。

2)结合多源数据识别生境特征和核心生境单元。

利用全球生物多样性信息网络数据库(https://www.gbif.org)中的生物多样性数据,以及中国观鸟记录中心数据库(http://www.birdreport.cn)等开源数据库中居民对于鸟类等动植物的观测数据作为居民生物感知初始数据,结合遥感、NDVI数据初步判定高密度建成环境内高亲生物感知的生态空间,即动物密集分布且植被类型丰富的生境空间,现场踏勘过程中采用样线法观察各类野生动物的出现频率、活动类型及对应的活动空间特征,利用样点法调研支撑野生动物生境空间的植物配置状况、植被类型、乡土植物比例等特征,以此佐证居民感知的生物多样性与生境空间生态特征之间的互动关系,探明高密度建成环境内生态空间的野生动物群落特征(包括鸟类、哺乳类、两栖类、节肢类)及其对应的生境空间。根据生境空间内植被构成、承载动植物群落模式和内部生态过程结构的不同,将其解析为林地型、灌木型、草地型、硬质型和水域型5类。整合高密度建成环境内野生动物及其栖居生境特征,以及各类生境组成成分、宜居生物类群和生态链网关系,分级分类研究区内整体性的生境空间,生成现状生境空间分布图,利用Fragstats 4.2软件②计算斑块特征、空间格局和景观特征3个维度的相关指标,对比分析后从生境结构的角度选用面积特征、边缘特征、形状特征和邻近特征,利用AHP层次分析法确定权重进行生态综合性评价,筛选出核心生境空间,作为推导生态网络格局的关键性源地空间。

3)结合城市运行规律识别复合生态阻力①特征。

高密度建成环境内生态过程是在生境斑块内部及不同生境斑块之间物质、能量、信息的流动和迁移过程的总称[34],需要结合生境选择、扩散效应和人类干扰3个方面,利用AHP层次分析法确定权重后叠加得到复合生态阻力。根据前文生境类型和质量评估分析赋值生境选择的阻力值,结合缓冲距离进行扩散效应的阻力赋值,由于高密度建成环境内的开发强度反映出地表人工化的程度,与土地利用类型密切相关,为避免阻力值的重复计算,人类干扰方面选择活动强度、开发强度、道路密度3个指标进行阻力赋值。

4)构建和评估生境网络格局。

高密度建成环境内生态过程的发生犹如电子在导电平面中依随电势沿电路随机游走的过程,因此,研究采用基于电路理论的Linkage Mapper模块模拟生态过程,将识别的核心生境空间作为生态源地,将参与生态过程的野生动物或植物种子等视为电子,将具有复合生态阻力特征的高密度建成环境视为导电平面,生态渗透作用视为电势,模拟高密度建成环境内支撑生态过程的生态流通道①[35],探明高密度建成环境内生态流过程及生境网络格局[36],结合生态流强度评估生境空间和生态廊道重要性特征,识别生态夹点和生态障碍点,提取生态廊道评估网络格局结构。

5)情景迭代对比以凝练提升策略。

高活动强度和高开发强度的城市空间通常是高亲生物感知需求的供给洼地的空间,具有少量现状等级较低但极具提升潜力的生境空间,在生境网络格局分析中属于生态盲区①。需要结合居民的亲生物感知需求及生态本底特征构建生境斑块的增补情景,采取泰森多边形规则结合现状空间潜力特征确定所增补的生境空间,通过多次迭代生境网络格局的方式减少甚至消除生态盲区,对比判断和评估格局结构和空间绩效,总结和归纳优化提升策略。

3 研究结论

3.1 高密度建成环境范围及其生态阻力特征

成都市主城区高密度建成环境的空间范围覆盖了二环以内的全部区域,由于城市不同方向的开发建设强度和时序不同,西部以三环为边界,南部伴随天府新区的发展已经突破三环线,蔓延至绕城高速,高密度建设的空间总面积为164.96km2,占市域总面积的18.76%,主要包括分布于内环范围内的高密度低容积率为主的老城区,以及高密度高容积率的新城建设区。生境空间整体的破碎化程度较高,中大型斑块占明显的优势地位,多数斑块形态较为复杂,受到人为扰动影响较大,且连通度较低,整体离散程度高,景观异质性不强,分布较不均衡,但同类型斑块间的聚集程度较高。综合生境分类、生态渗透、活动强度、开发强度和道路密度5类阻力因子后得到综合阻力特征表明(图3),高生态阻力空间主要集中在人群活动高度密集、土地高强度开发建设、路网密集的中心区域,低生态阻力区域集中在核心生境所在区域及其周边空间,如生境质量优越的沙河、浣花溪公园等,阻力随着与核心生境之间距离的增加而增大。此外,人类活动的干扰进一步复杂化了高密度建成环境内的生态阻力特征,呈现出中心高-四周低、西部高-东部低的整体性空间特征。

图3-1 成都市中心城区复合生态阻力特征

图3-2 成都市中心城区高密度建成环境复合生态阻力特征

3.2 动植物群落特征及生境空间特征

高密度建成环境内反映城市居民亲生物感知特征的生物记录数据表明:繁殖鸟(留鸟与夏候鸟)占比为66.14%,可见建成环境内的生境特征相对稳定,食源水源相对丰富,为鸟类的生存与繁殖提供了必要的环境基础,有助于形成鸟类固定的种群结构;迁徙鸟(夏候鸟、冬候鸟及旅鸟)种类达到136种,说明研究区是迁徙鸟类重要的停歇地,其内部生境空间为鸟类迁徙提供相应的中转踏脚石;优势鸟类是栖居生态位主体为灌木层和乔木层的林鸟,以地面为主要取食基地的虫食性和杂食性鸟类的种类与数量居多,取食方式以地面啄食为主,以水域取食和空中飞取为辅。此外,哺乳类动物以鼩形目的鼩鼱科和啮齿目的鼠科、松鼠科、仓鼠科为主,两栖类动物群落以蛙科、树蛙科等为主,节肢动物群落以昆虫纲为主,是杂食性和虫食性动物的食源及显花植物的传粉媒介。整体而言,高密度建成环境内的生态空间为动物群落提供相应的生境空间,为城市居民亲生物感知特征奠定了相应的物质基础。

结合实地调研数据及所观察到的动物生活习性推导分析所对应的生境空间特征,可将支撑相对稳定的动物群落和承载内部生态过程的城市生境解构为林地型、灌木型、草地型、硬质型和水域型5类,根据构成要素和优势植被特征细化为15小类和42细类。研究范围内生境类型以完全人工化的生境单元为主,草本植物和乔木种类较为丰富,多由禾本科植物为优势种的人工种植植被构成,通过人为管理维系景观特征支撑居民的游憩欣赏需求和景观美化功能,在一定程度上忽视了对野生动物群落栖居的支撑。研究范围内食源性植物种类丰富,常见植物花期和果期基本实现全年覆盖,但冬季的植物性食源相对缺失。此外,乡土植物资源较为丰富,占总记录植物种类的53%。乡土与外来植被整体呈现均衡状态,但乡土灌木与草本植物应用较少,多出现在轻度管理区域自生演替的空间内;乡土乔木作为被人工种植养护的园林骨干树种应用相对广泛,但尚未达到《成都市城镇绿化树种及常用植物应用规划(2010—2020年)》中所规定的乡土乔木树种当占绿地乔木树种总量70%以上的目标。结合生态综合性评价所识别出高生态适应性的核心生境斑块表明(图4):具有源地功能的核心生境斑块多以林地型生境为主,总体格局呈现出东部集中连续、西部离散破碎、沿水系分布的趋势。

图4-1 成都市中心城区核心生态斑块现状(审图号:成S[2019]006号,后图皆同)

图4-2 成都市高密度建成环境内核心生态斑块现状图

3.3 生态流过程及生境网络特征

利用GIS平台的Linkage Mapper模型工具模拟生态流过程,其中生态流通道宽度与物种穿越或发生相应生态流过程的可能性、可选择的扩散路径及承载的生态压力和阻力相关。结果显示,研究区内生态流通道整体呈现出明显的网络格局特征,但宽度整体较窄,表明现状生态流通道承载的生态压力较大,生态过程发生的生态阻力较大,部分空间甚至面临着生态流过程被阻断的风险。生态阻力较小的东部和北部的生态流通道整体较宽,物种活动和扩散可选择的空间较广,隐喻着该地区生态提升的潜力较大;生态阻力较大的西南部生态流通道较窄且呈细长状,表明该地区生态提升的需求更高;整体来看,老城区呈现出窄且密集的生态流通道特征,新城建设区为宽且稀疏的生态流通道特征。结合生境网络的连通度中流量中心度(Current Flow Centrality,CFC)①特征来看,较优的生境斑块集中在城市东侧,在联动和维持区域生态安全及承载内外生态过程中发挥着重要作用。其余生境斑块零散分布于建成环境内,为重要斑块之间的连接提供生态中转功能,表现为临近林地型和灌木型等生境空间良好的地带较宽、硬质型生境等生态质量较差的区域收窄的特征,表明受到人类干扰影响明显的边缘处面临较高的生态退化风险。结合生态流通道网络格局共提取到156条生态廊道,整体呈现为区域尺度上内外连通、多方延展且全面覆盖,在建成环境内部相对完整的网络体系特征,但存在明显的空间不均衡性和差异性,与核心生境斑块分布格局相适应,整体表现为中心密-外围疏、东密-西疏、东短-西长的格局特征。整体来看,高流量的一级生态廊道对于维持网络的整体连通性贡献度较高;作为连接分支存在的二级生态廊道是构建网络连通的关键;三级廊道分布分散,发挥着连接边缘型生境斑块的重要作用,但在外部干扰下易发生局部断裂。通过廊道的CFC值和廊道长度之间的相关性分析发现,生态廊道的重要性与长度之间呈现出显著的负相关关系,表明在高密度建成环境内需要进一步构建较短的生态廊道来维持系统的稳定性。生态夹点位于流量密度较大的区段内,是具备区域关键连接作用和维持景观格局整体连通性的关键,以及物种通行和其他生态过程发生可能性较高的空间,主要分布于高流量生态斑块与高流量生态廊道之间的节点上,是生境网络的连接关键点及城市居民亲生物感知的关键节点空间。生态障碍点则是生境网络中高阻力值的区域内影响生态过程发生和网络整体连通特征的薄弱节点,多分布在建筑密度高、开发强度大等人为干扰较大的区域(图5)。

图5-1 成都市中心城区内高密度建成环境生态流通道分布

图5-2 成都市中心城区内高密度建成环境生态廊道重要性评估

图5-3 成都市中心城区内高密度建成环境生境斑块重要性评估

图5-4 成都市中心城区内高密度建成环境生态夹点分布

图5-5 成都市中心城区内高密度建成环境生态障碍点分布

图5-6 成都市中心城区内高密度建成环境生境廊道网络综合

研究区内网络结构的网络环度指数(α指数)为0.451,闭合程度处于中等偏下水平;网络连通度指数(β指数)为1.855,复杂程度处于中等水平;网络连通性指数(γ指数)为0.637,网络结构的连接度处于中等水平,表明整体联通效能较优③。对比情景迭代中增补潜在生态斑块后的网络结构指数来看,高密度建成环境外围重要生境斑块的融入,能有效提升区域性生境网络的格局结构效益和网络流转效率,增加建成环境内生境斑块,应尽可能消除生态盲区,强化亲生物感知的供给,消除感知需求洼地。

4 提升策略和优化路径

公园城市作为中国未来城市的发展建设样本,蕴含着在公园中建城市以营造生命共同体的先进思想。作为全球生物多样性热点地区之一[37],以及中国公园城市建设的首提地和示范区的成都,具有亲生物城市的建设潜力,应进一步强化兼顾亲生物感知的生境网络体系的优化和提升建设。

4.1 优化现状生境网络,锚固生态骨架

通过提升现状生境斑块、生态廊道的质量,锚固生态夹点并弱化生态障碍点的阻力特征以优化现状生境网络。关键性生境斑块的优化应兼顾景观效果和生态效应,连通邻近斑块之间的廊道,增加高生态价值生境类型的数量,提升其生态品质和生态容量,强化其生物多样性特征;结合动物群落的栖居需求,丰富城市对野生动物群落的食源、水源和栖居的场所支撑特征,在弱化人类活动对于生境斑块干扰的同时,合理制定居民亲生物感知的游憩路径和观赏节点。针对关键生态廊道,需重点优化和改善一级生态廊道,特别是以河流水系为主的一级生态廊道,如沙河、清水河等,通过河岸绿化、自然化堤岸及构建下穿城市道路的河流廊道等方式系统性提升河道自然化和堤岸生态化特征;着重解决二、三级廊道景观连接度弱的问题,适当通过优化植被拓展廊道宽度,并将生态廊道的维护和管理纳入城市常态化工作,以保证生态廊道网络的整体贯通。此外,还需进一步强化生态夹点作为“踏脚石”的功能,通过转化土地利用模式、生态化改造建筑等方式提升硬质空间的生态特征,通过增植乡土植物形成复层结构的植物群落改善生态品质,结合生物习性构建维持生物栖居的多层次空间。通过修复和降扰并行的方式消除生态障碍点;采用生态本底修复耦合外部干扰消减的方式,优化建设用地内部高生态阻力和人为干扰;采用通过生态工程优化的廊道绕行策略,如构建地下生物迁移通道、空间生态通廊等,改造生态化改造难度大的生态障碍点,强化生态连接特征。

4.2 延展潜力生态脉络,消减生态盲区

识别高密度建成环境内生态缺失(生境斑块和生态廊道缺失)较为严重的生态盲区空间,通过新增生态源地和廊道等措施提升生态连通度,一方面减少生态盲区,促进生态网络的空间均衡性;另一方面满足生态盲区所对应的高亲生物感知需求。通过潜力生态脉络的延展,强化生境斑块之间的功能性连接,在生态盲区内遴选亲生物感知高需求的节点确定增补生境空间,并结合部分原生条件较优、有潜力转化为高生态价值的生境空间,构建生境踏脚石体系,并通过多次迭代遴选待增加生境空间,最终实现生态盲区的消减。推演显示:较之原始生境网络体系,一次迭代后廊道数量、长度和节点数目明显增加,整体格局更加紧凑,空间分布更加均衡,减少约16.247 5km2的生态盲区空间(图6)。优化后的网络格局闭合性、复杂性和连通性都得以提升,其中α指数提升0.072,β指数提升0.145,γ指数提升0.047。此外,生境化改造和提质现状生态空间,将高密度建成环境内畸零空间和小微生态空间改良为支撑生物多样性的微生境空间,将之融入生境网络体系,不仅有助于以毛细血管式的小微生态廊道消减生态盲区,还有利于促成提升高密度建成环境的亲生物特征。

图6-1 一次迭代后高密度建成环境内新增生境斑块分布

图6-2 一次迭代后高密度建成环境内生态盲区消减状况示意

4.3 打造融入生境网络格局的多元亲生物感知空间

结合建成环境内空间的约束性特征,围绕提升亲生物感知打造多元亲生物载体空间。首先,结合土地利用模式和高密度建设特征,划定生物栖居生境分区,结合既有的生境类型,展开“生境基础-植被群落-食物链网”的整体性改造,提升生物栖息生境的生物友好特征;借助土壤改良、微观地形营造优化和改善生境基础;根据生物的食物链网关系优化植被群落,结合各类生境空间的生态景观特征优化高、中、低植被群落,形成更加丰富多样的植物群落和多层立体的生态位特征,提供较为宽阔的栖息和取食空间。其次,将亲生物设计融入建筑立面、屋顶空间、城市构筑物、城市家具等空间,奠定吸引友好型生物和基础型生物的物质条件,为强化城市居民的亲生物感知特征奠定基础。最后,针对不同城市用地和空间开发建设的栖居生境空间形成差异化和针对性的建设引导,在平衡生态和景观、经济之间的协同关系的基础上,进一步提升高密度建成环境内承载生物需求的多元亲生物感知载体空间的建设,助推生境网络格局和亲生物感知特征的整体提升。

5 总结和展望

亲生物都市主义作为引导人与自然生命共同体建设,融合亲生物设计、生境网络格局和亲生物感知构建的城市建设和优化提升理论,对引导高密度建成环境亲生物特征的构建至关重要。研究针对高密度建成环境的人本需求、约束特征及生境特征,结合居民野生动植物观测数据作为解析亲生物天性的基础数据,分析高密度建成环境约束特征所形成的生态阻力特征,生境网络体系的格局特征,探索如何基于高密度建成环境特征,形成支撑亲生物感知的生境网络格局优化提升策略,以补充亲生物都市主义下公园城市建设内涵。跳出传统亲生物设计聚焦微观空间层面的建筑和景观设计视角,探索了系统性提升高密度建成环境亲生物感知的方法,强调从宏观和中观的空间尺度规划建设支撑生态过程、满足生物流、增加生物多样性的空间体系,提升全域范围内兼顾亲生物感知需求的生境网络格局的营建品质,推进了亲生物都市主义在高密度建成环境中的运用,可为亲生物导向的环境优化提供参考,拓展公园城市建设在构建人与自然生命共同体方面的方法和路径。

注:文中图片均由作者绘制。

致谢:感谢西南交通大学建筑学院风景园林系宗桦教授的指导,以及成都市公园城市建设发展研究院相关学者的支持。

注释:

①生态源地又为核心生境斑块,是区域内物种迁移扩散、生态服务流动传播的源点,对应维持生态功能和生态过程中发挥重要作用的生境斑块;生态阻力面是对物种在景观空间迁移扩散难度的模拟;生态流通道是以物种迁徙和能量交换等生态流过程所形成具有一定宽度的通道,对应物种可选择的扩散路径集合的潜在廊道,其最小成本的扩散路径可提取为生态廊道;生态夹点是区域景观格局中具备关键链接作用的重要节点,是物种迁移可能性高的空间,被描述为生态网络中电流密度的高值区域,为生态修复与保护的首要建设位置;生态障碍点对应生物迁移通行的阻碍屏障,是网络中的高阻力值区域,会严重干扰生态过程并影响整体连通度;生态流量中心度是将生态源地作为节点,以节点间连接路径的最小耗费路径作为加权距离,将1A电流注入某一节点,两两结对展开迭代运算统计某节点电流量;生态盲区是由生态源地和廊道及其缓冲区尚未覆盖到的城市空间。

② Fragstats 4.2软件能够从斑块单元(Patch Metrics)、斑块类型(Class Metrics)、景观格局(Landscape Metrics)3个层面获取生境空间的景观格局指数,此次研究结合生态学内涵,选取斑块单元层面斑块面积指数(AREA)、边缘对比度指数(ECON)、形状指数(SHAPE)、邻近度指数(PROX)、斑块类型层面斑块类型面积(CA)、景观类型比例(PLAND)、斑块密度(PD)、景观格局层面最大斑块指数(LPI)、景观形态指数(LSI)、连接度指数(CONNECT)、分离度指数(SPLIT)、聚集度指数(AI)、平均分形维数(FRACMN)、散布与并列度指数(IJI)、香浓均匀度指数(SHEI)、香浓多样性指数(SHDI),共16个景观指数。

③网络环度指数(α指数),代表现有节点所形成的环路数量,0≤α≤1,值越大代表网络环路越多;网络连接度指数(β指数)代表一个节点与其他节点联系的难易程度,0≤β≤3,值越大代表整体网络越复杂;网络连通性指数(γ指数)代表节点间连接程度与生态效能,0≤γ≤1,值越大代表整体网络连通性越高,生态效能越高。

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