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武汉市水域公园的景观生态研究—以沙湖为例毕业论文

 2020-04-09 15:34:42  

摘 要

城市湿地公园是城市绿化建设的重要部分,能够在保护生态功能的前提下为市民提供良好的休憩场所。自城市湿地公园建设的概念提出以来,城市湿地公园已成为湿地研究的热点。武汉市湿地众多,湖泊资源丰富,随着海绵城市建设的推进,湖泊保护和建设已成为武汉市生态建设的重要项目。武汉沙湖公园是武汉市一环内最大的湖泊型城市湿地公园,连接长江和东湖两大水系,对武汉市水体保护治理具有重要意义。城市湿地公园的研究一直集中在较为大型的城市湿地公园,沙湖公园虽有其独特性,但重视程度远远低于相邻的东湖风景区等,此次研究正好填补了这个空白,让大家的视野聚焦到较为小型的城市湿地公园上。

本次研究依据景观生态学、风景园林学、规划学等多门学科的知识,选取武汉市沙湖公园为研究对象,运用地理学的3S技术、景观格局分析、特尔斐法、模糊综合评价法,进行景观格局分析和评价,并点明沙湖公园景观存在的问题,针对问题提出合理的建议,为沙湖公园的规划建设提供参考。

关键词:沙湖公园 景观格局 景观评价

Abstract

Urban Wetland Park is an important part of urban greening construction, which can provide a good rest place for citizens under the premise of protecting ecological function. Since the concept of urban wetland park construction was put forward, urban wetland park has become a hot spot of wetland research. There are many wetlands and abundant lake resources in Wuhan. With the development of sponge city, lake protection and construction has become an important project of ecological construction in Wuhan. Wuhan Shahu Park is the largest lake-type urban wetland park in Wuhan, which connects the Yangtze River and the East Lake. It is of great significance to the protection and management of water body in Wuhan. The study of urban wetland park has been focused on Although the large urban wetland park, sand lake park has its own unique, but far less attention than the adjacent East Lake scenic spots, this study just filled this gap, let everyone focus on the smaller urban wetland park.

Using the knowledge of landscape ecology, landscape architecture, planning and so on, this performance selected Shahu Park in Wuhan City as the research object, and applied 3s technology of geography, landscape pattern analysis, Delphi method, fuzzy comprehensive evaluation method. This paper analyzes and evaluates the landscape pattern, points out the problems existing in the landscape of Shahu Park, and puts forward some reasonable suggestions for the planning and construction of the park.

Key Words:Shahu Park landscape pattern landscape evaluation

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2研究内容 1

1.3研究方法 2

1.4技术路线 3

第2章 国内外相关研究进展 4

2.1城市湿地公园相关理论 4

2.1.1城市湿地公园定义 4

2.1.2国内外研究现状 4

2.2典型规划案例分析 5

2.2.1新加坡双溪布格湿地公园 5

2.2.2南京玄武湖景区 6

2.2.3成都活水公园 7

第3章 沙湖景观格局分析 8

3.1沙湖公园概况 8

3.1.1生态自然环境 8

3.1.2社会人文环境 9

3.2景观格局相关理论 10

3.3沙湖公园景观格局研究 13

3.3.1数据来源 13

3.3.2景观要素分类 13

3.4结果与分析 14

3.4.1景观要素特征分析 14

3.4.2各功能区特征分析 15

3.4.3公园景观格局分析 17

第4章 城市湿地公园景观评价 18

4.1.构建评价体系原则和方法 18

4.1.1评价体系构建原则 18

4.1.2 评价体系构建方法 18

4.2建立指标评价体系 19

4.3.1确定影响因子 19

4.3.2制定评价等级 20

4.3确定权重 20

4.4沙湖公园景观评价 22

4.4.1评价因子调查 22

4.2.2综合模糊评价 28

4.5评价结果与分析 29

4.5.1评价结果 29

4.5.2优化建议 29

第5章 总结 32

参考文献 33

致 谢 35

第1章 绪论

1.1研究背景

湿地是重要的自然资源和国土资源,与陆地生态系统、海洋生态系统并称为地球上三大生态系统[1]。湿地资源分布范围广、种类多样。但由于面临严重的破坏,部分湿地资源正在减少。我国大约有80%以上的湿地资源遭受到严重的威胁。湿地资源的减少严重威胁了生物多样性的保护,很多物种因栖息地的减少已经濒临灭绝,甚至有些物种已经消失。很多地区因环境破坏,频繁遭受自然灾害,湿地的保护已刻不容缓。

城市湿地公园是城市生态规划和建设的重要指标,在保护物种多样性,改善城市环境,调蓄供水,补充地下水的同时为市民提供了休憩、娱乐的绝佳场所。但随着人口增长、城市化进程加快,湿地资源不断受到侵占,面积逐渐减小,部分动植物的生境逐渐丧失。另一方面,人类对资源需求增长使得原有的湿地质量和效益下降。因此,城市湿地公园的保护和利用已成为当今湿地研究中的重要内容。

武汉地处长江中游,素有“百湖之市”的美称,是湖泊数量最多的城市之一。1979年由于围湖造田和水位上升,武汉市城市中心湖泊面积减少了近400平方千米[2]。进入21世纪后湖泊数量逐渐增加,但湖泊水面面积仍在下降,中小型湖泊大量减少,武汉作为湖泊资源优势地区的地位逐渐下降。

沙湖是武汉市第二大城区湖,也是一环线内唯一的湖泊。自2013年建成投入使用以来,沙湖公园逐渐走向大众的视野。沙湖公园景观建设是否合理、是否达到预计的效益,这一切都是值得去思索、探讨的问题。本次选取沙湖公园为研究对象,意在研究、评价沙湖公园景观生态的同时,为沙湖公园将来的规划、建设、管理提供参考意见,进一步完善公园的生态、游憩、科普教育功能。

1.2研究内容

(1)结合武汉沙湖公园景观的实地调研并运用RS、GIS技术,建立遥感解译标志,制作公园景观类型分布图;运用分类结果和景观格局指数分析沙湖公园景观斑块特征、景观格局及对比各个功能区的景观格局的异同。

(2)以武汉市沙湖公园为例,从景观评价及规划应用指导的角度,构建武汉沙湖公园的景观评价模型,运用模糊综合评价法评价沙湖公园的景观质量,为沙湖公园以及武汉市湿地公园的规划、建设、管理提供参考。

(3)总结上述两个研究的结论,分析武汉沙湖公园景观规划、建设存在的问题,针对问题提出合理的改进意见和具有实践指导意义的具体措施。

1.3研究方法

(1)文献资料法

研究阶段大量查阅与湿地学、景观生态学、城市湿地公园景观评价及城市湿地公园规划建设等方面的研究文献和书籍,了解城市湿地公园研究的理论和方法;并收集武汉市沙湖公园相关资料,如 Google Earth 遥感卫星地图、规划图等,为本论文的设计与撰写奠定坚实的理论基础。

(2)实地调研

研究期间针对特定的目的多次前往沙湖公园,实地考察研究区域。调查沙湖公园的功能分区情况以及各个功能区的特点;具体了解各类景观要素的构成、分布、利用现状。结合实地考察和随机咨询,进一步检验和校正研究数据、结果。

(3)数学模型法

运用数学模型建立沙湖公园景观评价模型,定性与定量相结合,依次采用特尔斐法、模糊综合评价法等计算出沙湖公园景观得分,评定沙湖景观质量等级,归纳总结公园景观存在的问题,提出合理可行的建议。

1.4技术路线

图1.1 技术路线图

第2章 国内外相关研究进展

2.1城市湿地公园相关理论

2.1.1城市湿地公园定义

城市湿地公园是一种独特的公园形式,是指“ 在城市规划区范围内,以保护城市湿地资源为目的,兼具科普教育、科学研究、休闲游览等功能的公园绿地[3]”。城市湿地公园作为城市绿地的重要组成部分和生态规划建设的基础设施之一,在实现城市生态保护和修复价值的同时,还具备游憩休闲、科普教育的附加功能。

城市湿地公园的建设不同于其他城市公园,其他城市公园主要功能是休憩、旅游,而城市湿地公园更加注重湿地的生态特性和生态功能的保护、展示,此外还体现湿地具有的科普和自然价值[4]。同时城市湿地公园和自然保护区也有差别。自然保护区的主要作用是保护,而城市湿地公园是在保护的同时进行合理开发。我国对国家级湿地公园的申请条件作出了详细的说明[5]

2.1.2国内外研究现状

自20世纪70年代起 ,国外发达国家便开始注重生态环境的建设和恢复[6],开始以生态可持续发展为目标开展城市水域空间规划和滨水景观建设,形成了较为完善的规划理论体系[7]。体系的研究涉及城市规划、土木建设、生物、物理化学等多个领域。国外城市湿地公园的研究已经形成了自己的特色,具体如下:(1)根据湿地原有的特点进行规划、建设、管理;(2)更为强调城市湿地公园的宣传和科普价值;(3)重视公众的参与,公众意见已被视作政府规划、建设的重要参考[8]

国内关于城市湿地公园的研究起步较晚,目前主要侧重于城市湿地地域特点塑造、水资源稳定性及污染治理、生物多样性评价和城市湿地公园景观评价等[9]。城市湿地公园的建设需将当地的气候、水文、植被、文化等特点纳入考虑范围,确保湿地景观和地域风貌契合。嵩明丹凤湿地公园强调湿地的生态、科普教育等功能,注重水、植物、动物等主要生态因子的建设,运用当地丰富的动植物资源和水体特征,将“丹凤化石传说”和少数民族的“花灯”、“火把”等文化元素融入建筑和室外空间建造,很好的营造了具有当地风貌的城市湿地公园[10]

湿地水资源是城市水体的重要组成部分,同时也是城市湿地公园形成的基础。充足的水源和良好的水质是城市湿地公园生态可持续发展的重要前提。自海绵城市概念提出以来城市湿地公园保持水土、净化水质、蓄洪调水的作用越加受到重视。武汉市近年来加大湖泊保护工作力度,于2012年颁布湖泊保护“三线一路”(蓝线、绿线、灰线,环湖路),并于2016年制定《武汉市海绵城市专项规划(2016-2030年)》。提出“建设海绵城市,就是要保护湖泊”,全力推进城市湿地公园的建设。成都活水公园、广州海珠湿地公园等都是将城市湿地公园运用到水体吸收净化的典型案例。

生物多样性的研究主要集中在动物、植物两个方面。湿地的生物多样性是城市文化和生态可持续发展的重要条件。殷照东[12]等实地考察得出武汉东湖湿地共有维管植物142科453属819种,仅用武汉市面积的0.98%种植了武汉市48.75%的植物种类。此外他还将植物按照性质和用途分类,分别总结每类植物的科属种,提出东湖植物保护和运用的建议。

景观生态评价常采用的方法有层次分析法、模糊综合评价法、主成分分析法等。徐新洲[13]建立了城市湿地公园植物景观评价体系,从生态美、形式美、空间美、意境美四个层面选取指标,计算西溪国家湿地公园植物景观的得分、划定公园植物景观等级。石柯[14]等运用城市湿地公园可持续性景观评价体系,从城市宏观尺度和公园尺度分别选取多个因子评价公园发展的可持续性。

总之,我国的城市湿地研究理论取得了很大的进展,但在城市湿地景观规划、评价方面理论基础薄弱,还未形成完整体系和标准,缺乏全面有效的指导。此外城市湿地公园的规划、管理还有赖于政府的主导和支撑,公众参与性差;多部门交叉,缺少主导部门引导,协调性差、体系混乱,效率低下。

2.2典型规划案例分析

2.2.1新加坡双溪布格湿地公园

双溪布格湿地保护区位于新加坡西北部。全园总面积约为161ha。是在原有湿地资源的基础上稍加改造建设而成,属于天然保护型城市湿地公园。双溪布格湿地公园是新加坡四个自然保护区之一,也是新加坡第一个及唯一一个受保护的沼泽自然公园。公园水体景观多样,包括沼泽、海滩等(图2.1)。红树林种类丰富,在国际上处于领先地位;是候鸟休憩的重要落脚点,被列为“东南亚国家联盟(东亚)遗产公园”。

双溪布格湿地保护区的开发建设目标为“保护、教育、研究、休闲”,在加强保护区内鸟类及其他动植物承载力的同时,向游客提供科普教育,设计多种休闲活动形式,拓宽和加深鸟类学和生物学的研究。全区分为互动活动、探索活动、专家活动及限制保育四个区。前两个区主要向游客开放,建有体验式的景观设施,游客可在低潮时模拟体验在滩涂上行走的感觉。

此外园区内还开展了丰富的志愿服务活动,志愿者在协调园区特殊生物保护调查的同时免费为游客讲解,增添游憩的乐趣。公园还专门规划了黄、橙、紫3条游览路线(图2.2),黄线用于游客沿途观察红树林气根;蓝线通向红树林研习园,为学生教育活动提

图2.1 双溪布格湿地公园总平面图

图2.2 双溪布格湿地公园游览路线图

供便利;紫线通往观鸟平台,便于游客近距离探访水区植物。

双溪布格保护区在提高了新加坡的生态环境质量和国际影响力的同时,极大的保护了园地的原始状态,为生物多样性的保护作出了杰出贡献。

2.2.2南京玄武湖景区

玄武湖景区位于江苏省南京市玄武区东北处(图2.3),总面积为约为502ha,湖体积约为378公顷,占总面积的75.29%。玄武湖景区是在玄武湖水体的基础上建立起来的,属于休闲型湿地公园,同时还具有水体保护型湿地公园的特点。玄武湖公园由以下三部分构成:五洲、湖面、沿湖绿地(图2.4)。五洲为环洲、梁州、樱洲、翠洲、菱洲,分布在玄武湖中心。玄武湖东有紫金山、北有大红山等山脉,明长城自东向西分布在湖泊边缘(图2.5),视觉景观丰富、起伏变化明显,交通便利。生物资源丰富,樱洲内菊花、樱花品种多达600多种,情侣园内种植了大量的当地药草植物、藤本植物。

图2.5 景区明长城

图2.3 玄武湖区位图

图2.4 景区总平面图

南京玄武湖景区以六朝和南唐文化作为建设主题、人文历史资源丰富。在体现休憩娱乐功能的同时,发挥调节气候、维持生态多样性、泄洪调蓄作用。在建设玄武湖景观的同时还向外围水体开放,以周边公园和城墙等为优势,将游客吸引到沿湖地段。景观通达性好,向内可达五洲,向外可到周边景点。规划将玄武湖与周边的神策门公园、情侣园、北极阁公园等联系起来,构成规模完整的风景区。在未来建设过程中,有望将其打造为可以与西湖媲美的城市名片。

2.2.3成都活水公园

成都活水公园位于成都市府南河边。全园面积约为2.4ha。是世界上第一座城市综合性环境教育公园,也是中国最早开展海绵城市建设的城市湿地公园。成都活水公园属于废污回用模式的城市湿地公园,每日可净化水质300m3。公园整体外观呈现为鱼的形状。主要由“模拟自然森林群落”、“人工湿地生物净水系统”和环保教育馆等构成。在国际上曾获“国际水岸奖最高奖”和“环境地域设计奖”。

图2.6 成都活水公园水质净化过程示意图

公园这展示了水质净化的全程(图2.6)。首先从府南河抽取污水,注入厌氧沉淀池。沉淀后的水一次流经兼氧池、植物床群处理系统、水流雕塑、鱼塘、戏水池等。完成以上净化后,重新注入府南河。全过程充分利用了厌氧和兼氧微生物、水生湿生植物、鱼类等的净化作用。同时活水公园还在不同地点设置监测采样管,为水质监测提供条件。湿地周边建有滨水景观带,利用地势设置了跌水景观和雕塑小品,人与水的关系变化多样,全园景观丰富而多变。在观赏区域规划有木栈道、亲水平台等,增强了人与景观的互动。

成都活水公园的设计打开了生态公园设计的篇章,是城市湿地公园中具备生态功能的典型案例,为中国城市湿地公园建设提供了重要参考。

第3章 沙湖景观格局分析

3.1沙湖公园概况

沙湖湿地公园地处武昌区东北部内环线内(E114°19′40″,N30°34′29″E),从东边起沿顺时针方向临接中北路、公正路、友谊大道、秦园东路(图3.1)。沙湖属于东湖-沙湖水系,是武汉市第二大城中湖,面积仅次于东湖。同时沙湖也是武汉一环线内唯一的天然湖泊。公园总面积为377ha,其中陆地面积为90ha,水体面积占比为76.12%。

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