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高山峡谷区域特殊的条件决定了其城乡规划设计的方法有别于平原和丘陵地区,更多地制约于高山峡谷区域的生态基础设施等生态服务功能的强弱,应当从区域的范畴着手,在区域稳定和平衡的基础上进行合理的空间配置,以实现区域的可持续发展。
本论文针对高山峡谷区域复杂而多变的高原山地景观生态系统,以景观生态学原理和城乡规划原理为指导,以高山峡谷区域生态系统的社会、经济和生态效益整体优化为目标,以多种模拟、规划方法为手段,通过对云南怒江流域中段(福贡县)的实例研究,以高山峡谷区域为背景开展城乡景观生态规划的研究,在景观分析、综合以及评价的基础上,建立区域景观优化利用的空间结构和功能,并提出相应的方案、对策及建议,探讨了高山峡谷区城乡景观生态规划模式,为高山峡谷地区城乡生态规划提供了一系列的理论方法与工具。研究结果表明:
1、研究区整体表现出高度复杂的环境异质性和一定程度人为干扰共同作用下的异质性高山峡谷景观。由于山体高耸陡峭,研究区内的植被垂直带明显急剧过渡,两种景观类型常常变化在咫尺之间,分布上、动态上的连续性不如水平地带,人为活动也是该区景观类型发生变化的主要驱动因子之一。组成研究区的13类景观要素类型中,自然景观占绝对优势,人工景观(村庄、农地和人工林等)及其它类型占次要地位。寒温性针叶林、针阔混交林等自然景观集中分布在河谷海拔较高的区域,河岸两侧沿河道沟谷延伸的地带多为人工景观,各种类型的常绿阔叶林分布于较低海拔区域,受到的人为干扰较大,除中山湿性常绿阔叶林之外,多呈复杂破碎形态。
2、从1986年到2004年间,各景观类型在自然演替和持续的人类活动干扰共同作用下一直处于不断的波动之中。整个研究区景观类型的斑块破碎化持续增加,连通性整体下降,景观优势度降低,景观趋于均匀化。大多数林地斑块被分割,斑块数量增加,表现为大数量小规模分散的分布格局。反映了在有一定强度干扰的异质性高山峡谷景观中,人类活动是导致其破碎化的主要原因。
3、基于灰色局势决策的元胞自动机模型(CA模型)模拟景观格局的动态变化,预测了现行模式、聚集效应为主的演变和生态保护状态的演变等三种状况下研究区未来发展的情景,从各种情形下的模拟结果可以看出,模拟未来发展的几种情景不但模拟了微观景观单元的自组织机制,而且在一定程度上反映了宏观的社会经济因素影响,表明用灰色局势决策方法确定邻域转换规则的CA模型能够在数据较为缺乏的情况下,研究某种生态过程在景观空间里的发生、发展和传播,从而模拟整个研究区的景观格局变化过程,对景观动态变化有直观的认识,有助于景观生态规划的制定。
4、由于特殊的地理位置,研究区是土壤侵蚀的高敏感区和生境高度敏感区,本区生态重要区域及重要程度与生境敏感性相一致,是生物多样性最为丰富的区域,而土壤侵蚀敏感性主要与降雨量、土壤质地、坡度等密切相关,土壤侵蚀高度敏感的区域也往往是生态重要性较高的区域。研究区的生态重要性反映了水源涵养、水土保持、生物多样性保护、防灾减灾等综合生态服务功能。
5、根据区域生态空间结构特征和生态服务功能,研究区可分为生物多样性保护区、水源涵养区、土壤功能保持区、生态农业建设区、生态旅游开发区和生态城镇建设区等6个类型、15个生态服务功能区。其中生物多样性保护区、土壤功能保持区和水源涵养区均为保护性单元,生态农业建设区为生产性单元,生态城镇建设区为人工单元,生态旅游开发区为调和性单元。
6、应用等级原理和城乡规划原理建立了区域(县域)——城区二个层次和尺度的等级系统。在区域生态功能区划的基础上,针对区域特点,选择地形地貌、地质灾害等五个因子作为城市空间扩展的生态约束条件,以此判别城市空间扩展的潜在景观生态安全格局,将城市扩展用地分成四个安全等级区,确定未来城市空间发展将优先选择在优先发展区。通过对主要致灾因素的分析,采用生态减灾的方法来协同人类系统与生物系统间的生物控制共生与自我调节能力,从而保持人类生存环境的稳定性。通过恢复和维持城市原有山水形态和格局等七大战略布局的调整,达到改善现有城区景观格局的目的,从而提高城市防灾、抗灾的能力,最终达到安全城市的目标。依据景观安全战略布局及空间分析,按照城镇空间分布的形态将城区规划为连续带状式和带状组团式二种方案,并采用景观指数分析二个方案的景观格局优劣,从而分析判断出哪一个方案既有利于生物多样性保护又有利于城市建设发展,进而创建人地协调的景观生态系统,以得到最佳规划方案。