基于景观格局定量分析的滨水区景观建设
摘要 基于人水和谐的理念，以景观生态学等为理论基础，解析了滨水区的概
念及其内涵。认为在城市化进程不断推进 的背景下，滨水区已成为生态敏感脆弱的区域，而构建生态循环 系统、重塑滨水景观环境已成为当务之急。在此基础上，以包括南湖荡主体及沿湖岸 500 km的区域为研究区域，探究了其景观生态分类和景观格局分析。结合相关分析评价，针对南湖荡3个景观子区存在的不同问题 ，对每个子区因地制宜地进行具有不同特色的生态景观建设，以期实现滨水区的生物平衡 、滨水景观的高效和谐与可持续发展。 关键词滨水区；景观建设 ；景观生态 ；景观格局 水是生命之源，是人类发展史 中不可或缺的一部分。同时，由于人有亲水 、近水的天性 ，水除了满足人们的物质需求外，更需要实现人们的精神追求。水不仅是珍贵的资源，也 是一种优越的景观 ，对滨水地区的发展具有尤为重要的意 义。滨水区经济发展速度快 ，人类活动对其干扰强度大，给水生态系统带来了正、负两方面的效应 ，即在自然和人类活 动的双重作用下，既形成了滨水地区水生态的一些优势 ，也带来了一系列问题。如今 ，如何建设高效、健康 、安全的滨水 景观成为一项热门的研究课题 。
1.滨水区概念及其内涵水景观包括水体景观和滨水景观两部分，统称为“滨水景观”在滨水景观建设 中引入滨水 区的概念 ，即生态影响环境范围内水域(江、河 、湖 、海)与陆地相接的一定范围内的区域 ，包括水域、水际线和陆域 3个区域 ，应综合考虑水与陆地的共同构成环境的主导要素进行景观建设。景观是 空间上不同生态系统的聚合 ，是空间上彼此相邻 、功能上相互有关并且发生上有一定特点的若干个生态系统的聚合 。 景观生态学主要研究景观的结构、功能和变化以及景观的规 划管理 。景观生态学为景观建设提供了一个新 的思维模 式——景观生态规划，通过对景观空间格局、景观特征 的综 合分析，为景观规划提出最优化方案。
滨水区的发展和当地的经济发展水平密切相关 。纵观 滨水景观建设的研究历程，目前国内滨水区景观建设规划中仍然突出体现了以下几个方面的问题 ：①缺乏对水域 、水际线和陆域的综合考虑。目前现有景观建设方面存在着一定的片面性 ，不能从滨水区这个整体范围内予以全面考虑和综合解决。②对于景观生态、景观格局的分析 比较欠缺。虽然目前生态学、景观生态学等理论思想已经逐步引入滨水景观 建设 中，但尚无一套系统的理论。③没有定量描述。目前的 景观建设 主要是定性的分析，对景观没有定量分析与评价。
滨水区景观建设是一项复杂的、多目标的系统工程 J，应该综合融入建筑学、地理学、生态学等多学科的知识和方法，以景观生态学为依据，对滨水景观进行格局分析，为滨水区景观建设提供依据。
2 研究区概况
图 1 南湖荡分段
南湖荡位于常熟市区西南部阳澄片内，是经典水上旅游 区的点睛之笔 ，尚湖一望虞河一南湖荡一昆承湖一沙家浜构 成了常熟市的特色水上生态旅游线。笔者以南湖荡为主体，将包括南湖荡主体及沿湖岸 500m的区域作为研究区域。
根据湖体形态及水景观现状，将南湖荡划分为3段，拟定各段的基准线(组织空间秩序的基本骨架，也就是联系相
对孤立景观元素的线性结构)。分别对3段进行分析评价：①第1段，水质较好，存在着一些自然状态下的湿地，有着优美的田园风光，但湖体狭窄 ；②第2段，属于传统农业耕作区，有着优美的田园风光 ，景色宜人，湖面平静 、湖水清澈 ，且零 星分布着一些岛屿 ，周围的 自然环境良好，湖体渐宽；③第3段，为东部化工厂密集的地段，水体严重污染，水质较差，另外垃圾填埋场附近亦属于生态敏感区。
3 研究方法和内容 3．1 景观生态分类
3．1．1 景观分类原则。景观生态分类就是根据现有资料，综合分析研究区域的自然特征、人类活动以及社会经济条 件，按照一定原则、依据和目标选择分类指标，从功能着眼、从结构着手，对景观生态系统类型进行划分，是景观结构与功能研究的基础，也是进行景观格局分析以及景观生态规划 、评价及管理的前提条件。
景观格局分析的前提是景观生态分类 ，除了景观生态学 结构和功能原理、景观动态原理等基本原理外，景观生态分 类还遵循其他一些原则 ：①综合性和主导性原则 ；② 目标和实用原则 ；③异质性与均质性相结合的原则 ；④定性和 定量相结合的原则 ；⑤景观功能与生态过程一致性原则。
3．1．2 南湖荡景观生态分类。对研究土地利用现状进行屏 幕数字化，制作景
观图，并建立数据属性库，然后将土地利用 图导入到 CAD中，通过其 中的图形、数据以及文字资料 ，对景观生态进行斑块划分，初步确定个体单元的范围及类型， 构建分类体系。南湖荡的景观生态分为：水域景观(包括鱼 塘)、农耕地 (包括植被地)、居住用地 、工业景观(含垃圾填 埋场)以及未利用地(取总面积中扣除上述类型 以外的剩余面 积)。
3．2 景观格局分析 景观由大小不同的斑块组成 ，而斑块的空间分布称为格局 。对景观空间格局与异质性的定量 描述，就是景观格局指数 ，它是分析景观结构功能及其过程的基础。景观格局分析可以将景观的空间特征和时间过程 联系起来 ，从而清楚地对景观内在规律进行分析和描述。 3．2．1 景观格局指数。景观格局指数是高度浓缩的景观格局信息 ，可以比较不同景观或研究区之间的异同，是反映景 观结构组成、空间配置特征的简单量化指标。对于景观格局分析，目前已经提出了许多指标，结合研究区实际情况，笔者选取表l中的几项指标来研究滨水景观格局特征 。
3．2．2 景观格局结果分析。
3．2．2．1 景观斑块特征指数。对于南湖荡，分维数 、伸展指数取各斑块分维数的平均值，计算结果见表 2、由表中数据显示，各景观类型的分维数都大于，1但又较接近于 1，且各斑块之间的分维数相差并不是很大，这表明斑块之间具有一 定的自相似程度 ，而且也说明该 区域受到一定的人为干扰。 各种景观类型的伸展指数都在5左右 ，结合南湖荡土地利用 现状图以及实际勘测所得到的资料，不难发现这些景观斑块除了湖体外，一般都不是呈狭长分布状态 ，而是接近于圆形，形状相对 比较规则。 ．
表 1 常用景观格局指数
分类 指数 意义
景观斑块 分维数 测定斑块形状的复杂程度
特征指数 伸展指数 代表斑块形状与圆形 的差异程度
值越大，则 说明斑块形状越长 ，与圆形差异越大，亦说 明 斑块周边越发达 ，形状越不规则
景观多样 多样性指数 综合反映景观斑块丰富程度和均匀
程度，值性指数 越大，景观类型越丰富，也就是景观结构组成的复杂性越大
优势度 描述一种或几种景观嵌块体支配景观格局的程度，值越大，表明
偏离程度越大，即组成景观的各景观类型所占的比例差异大
相对均匀度 描述景观各景观类型的分配均匀度指数
景观空间分离度 某一景观类型中不同斑块个体分布的分离程构型指数 度 ，值越大，说明景观在地域的分布越分散，破碎化程度也越高
景观破碎度 指景观被分割的破碎程度，它在一定程度上反映了人类活动对景观
的干扰强度；值为0时，表示景观完全未被破坏；为1时，表示景观被完全破坏
反映同一种类型斑块受到干扰的破碎化程度 ，
如果取值较低 ，则表明景观类型的单独斑块面 积较大，反映受人为干扰强度较低
反映景观被分割的破碎程度，比值愈大，斑块密度越大，破碎化程度愈高 3．2．2．2 景观多样性指数。南湖荡滨水区景观多样性指数 (取3段平均值)为 1．125，但是第3段的多样性则较低，说明该段景观类型不够丰富，且景观结构组成比较单一。另外从优势度(取 3段平均值)也可以看出第 3段多样性指数的最大值和实际值之差较大，也进一步说明了第 3段的景观多样性对最大多样性的偏离程度较大，即各景观类型所占比例差异大，或者说景观只受某一种或少数几个景观类型支配。另外两段各景观类型所占比例差异并不大，各景观分布较均匀。均匀性指数则进一步说明上述情况。
3。2．2．3 景观空间构型指数。在南湖荡滨水区各景观类型 中，其景观分离度的排序为：水域景观 <农耕地 <居住用地 <工业景观（图表4）。其 中，工业景观分离度较大，说明工业景观在区域上的分布较分散，景观分布也较复杂，破碎化程 度较高。
南湖荡滨水区景观破碎度见表 5，其中农耕地破碎度较高，即其破碎化程度较高，说明了人类活动对农耕地的干扰强度较大。水域分布较为集中，其破碎化指数则相对较低，但若将鱼塘等分开考虑的话 ，水域的破碎化程度则将提高。南湖荡河道景观内部生境破碎化指数，都相对较高，这 与景观斑块面积的大小 、人为干扰状况等都有关系，说明程度低 ，景观分布较集 中；但其他几类景观则相反。这一指标也相应反应出各类景观受干扰的强度。 表2分形维数的计算结果
农业用地（包括 植被的土地）
工业景观（包括垃圾填埋场）
住宅用地
水景观（包括鱼塘）
分形维数 1.057,3 1.052,3 1.064,0
1 2 3
分形维数 1.128,8 1.066,8 1.075,6
分形维扩
扩展指标 展指标 扩展指标 5.386,3 1.068,8 5.355,1 6.203,4 1.080,4 5.783,8 6.328,9 1.054,9 5.210,1
扩展指标 分形维数 扩展指标
5.565,7 5.183,4 5.476,8 1.071,8 1.035,6 1.032,5 8.170,9 4.763,3 4.634,2
表3多样性指数的计算结果，优势和相对均匀度 部分
多样性指数 优势 相对均匀度
1 2 3 1.285,8 1.122,9 0.966,9 0.323,7 0.486,5 0.642,6 0.734,6 0.551,9 0.454,8
表4隔离度计算结果
部分 水景观（包括鱼农业土地住宅用地
塘） （包括植被
的土地）
1 0.005,3 0.007,2 0.027,4 2 0.001,8 0.014,7 0.103,1 3 0.001,5 0.023,9 0.308,1 表5 计算结果和FN2 FN1景观破碎化
工业景观（包括
垃圾垃圾填埋场）
2.622,4 0.211,5 0.833,4
景观破碎化（FN2）
部分
农业土地（包工业景观（包括垃景观碎片
圾垃圾填埋场） (FN1) 水景观（包括植被的土
地） 住宅用地 括鱼塘）
1
2 3 0.003,7 0.109,4 0.004,2 0.120,9 0.003,7 0.142,9 0.625,0 0.187,5 0.560,4 0.230,8 0.628,6 0.085,7 0.015,6 0.044,0 0.028,6
表6破碎化的指数FI1以及景观内部生境面积计算结果
景观内部生境面积破碎化指数（FI1）
对景观内部生境面积破碎化指数（导致）
部分
未利用
水面积 农业用地 住宅用地 工业景观 土地
未利用土
水面积 农业用地 住宅用地 工业景观 地
1
2
3
0.699,7 0.578,4 0.882,1 0.997,0 0.842,8 0.869,3 0.946,6 0.967,3 0.998,7 0.842,8 0.416,7 0.765,0 0.951,8 0.981,8 0.884,7 0.868,7 0.980,1 0.994,8 0.987,5 0.884,7 0.345,1 0.836,8 0.983,4 0.993,2 0.841,4 0.891,3 0.973,9 0.994,9 0.997,1 0.841,4
基于景观格局定量分析
