城市化过程与绿色空间梯度的格局变化研究
关键词：城市化过程绿色空间格局变化
城市化是当今世界经济社会发展的必然趋势,是一个国家或地区经济发展的重要标志,也是衡量一个国家或地区的社会组织程度和管理水平的重要标志。当前土地利用的格局变化研究已成为地理学和其他相关学科的研究热点之一,许多学者从土地利用的时空变化特征、土地利用变化机制以及可持续发展与土地利用变化等方面对这一问题进行了深入的探讨和研究,并取得了系列研究成果。
1.城市化过程
经济发展过程中的城市产业积聚和产业结构调整,是城市空间扩展的直接动力,而城市边缘区是一个最敏感区域，它最先感受到城市化并不断被同化。于是城市边缘区不断地产生新的城市用地生长点或轴线,而这里的绿色空间则以这些生长点和轴线为起点不断地被分割和蚕食,使得处于城市化最前沿的城市边缘地区成为绿色空间转换最快的地区。
城市化过程是指人口向城市地区集中和农村地区转变为城市地区，也就是社会、工业集聚区域的城市要素增加的过程,即人口、交通、建筑、文化及产业等因素的高度集聚，从而使得农村地域变为城市区域的过程。
1.1城市化的内容
城市化过程包括两方面内容：一是人口迁移，它必然会导致社会结构的变迁、经济要素的流动和产业的推移；二是生态环境的变化，这必然会引起土地利用、土地覆被类型、自然资源和生态环境状况的改变。目前人类社会正在经历着有史以来最快的城市化过程，特别是在发展中国家。我国作为世界上成长最快的经济体，城市化过程发展迅速，城市化率由1978年的17.9%上升到2007年的44.9%。据联合国预测，到2020年，我国将有超过一半的人口居住在城镇地区。
1.2我国的城市化特点
目前，我国城市化进程呈现出以下一些特点：
1.2.1城市化速度加快，呈现虚高态势
2004年底全国城镇人口从1949年的5000万，已经发展到2005年的5.62亿，城镇化率已经达到43％。这当中包含了1.3亿农民工以及他们的家属，因此属于虚高现象。
1.2.2城市化出现“集群式”特征
由于产业升级、转移以及国内外产业分工的调整，导致了城市化及其速度的空间集聚日趋显著。在一些大城市地区，出现了城市区域化和区域城市化的快速增长现象。在某些经济发达的地区则进一步出现了城市群现象即集群发展模式，如长江三角洲、珠江三角洲和环渤海地区。
1.2.3城市化水平空间差异性日益凸显
20世纪90年代以来，我国东、西、中三大地区经济发展水平差异逐步扩大，直接导致了东西部区域空间上城市化水平在质与量上有着明显差距。东部地区已经形成了以民营企业为依托的小城镇广域分布，并出现了环渤海地区、长江三角洲和珠江三角洲三个城镇密集地区。然而在西部地区，城市化主要依赖于资源型工业和重工业，城市化质量较低。
2.绿色空间
为了避免城市无限制地蔓延式发展,有效地控制城市形态，改善城市生态环境，国内外逐渐兴起了“环城绿带”、“绿色空间”等生态思想。绿色空间可以理解为“非建设空间”，亦即自然或半自然的生态系统。它能够改善城市边缘景观异质性，从用地上防止城市无序蔓延发展，保护生态环境，促进城市可持续发展，提供人类生活所需的诸多方面的服务。基于城市生态系统本身演变的复杂特征，以及城市化进程中产生的各种问题，单一结构或单一功能的环城绿带往往不能满足城市发展的需要，因此，结构复杂化、功能多样性将成为绿色空间建设的趋势。
2.1绿色空间的含义
绿色空间作为城市的有机组成部分已被纳入规划体系,其核心是强调城市的低密度组团式发展,利用大面积绿色空间降低城市密度,创造优美的城市环境。田园城市已成为一种城市发展的绿色理想。然而，不同的国家对绿色空间有不同的定义和理解,在西方的城市规划中一般指开敞空间，即城市区域未开发或基本未开发、具有自然特征的环境空间,是一些保持着自然景观或自然景观得到恢复的地域,具有重要的生态、娱乐、文化、历史、景观等多种价值。随着人们对绿色空间生态服务功能认识的不断深化,绿色空间的概念也在发展变化。
2.2绿色空间格局变化的自组织不确定性
自组织不确定性是指由市场因素造成的绿色空间变化的不确定性。经济发展中的不确定性因素有很多,随着经济全球化，投资主体多元化，加之产业结构和布局的变化加快，土地利用的不确定性增大。目前，处在社会不同阶层的人们在资源的占有、资源的使用和收益的分配上具有鲜明的排他性和竞争性。尤其是农民在维护绿色空间和生态平衡而获得低下的社会报酬的行为在经济上得不到补偿。长此以往，在利益机制的驱动下，必然会发生绿色空间向其他用地类型转移的趋势，而且这种转移的数量、空间布局等是随市场而定的，难以预测。
2.3绿色空间格局变化的他组织不确定性
他组织不确定性是指由土地利用规划因素造成的绿色空间变化的不确定性，是由对未来判断的误差而引起的。通过一系列的选择来决定未来的行动是规划的本质，规划过程中存在着许多不确定因素，这是一个信息不完全的灰色体系。在市场经济下，规划是一个多阶段的动态决策过程，它会随着时间和空间的变化而不断变化，尤其是随着区域经济的快速发展和城市化进程的快速推进，规划中的各项因素必然会随之改变，从而导致规划产生更大的不确定性。规划处于实施过程的不断发展变化之中，因此，这种不确定性主要体现在发展的不确定性。
3.绿色空间梯度变化研究
不同梯度区由于所处自然环境条件、发展历史、经济文化、意识形态的差异，形成了相应的绿色空间，进而形成了相应的绿色空间格局。绿色空间结构影响和制约着区域景观的总体结构，不同的绿色空间布局对区域环境、经济发展等产生深刻的影响。
3.1城市化过程与绿色空间格局变化的相关性
城市化进程对城乡绿色空间产生重大影响，通过相关性分析讨论城市化过程与绿色空间格局变化的关系，从而发现城市化程度与城乡绿色空间格局的变化规律，进而根据两者的关系对绿色空间格局提出相应的优化措施。
○1.研究方法
调查内容涉及景观类型、植被种类、土地利用现状、地形地貌，景观斑块形状、面积、周长，自然资源、人文、水文情况等方面，主要以现场实测为主。此外，还可通过口头方式对当地居民进行民意调查，了解当地风土人情和居民对土地利用方式的意愿。
○2.分析方法
采用定性分析和定量分析相结合的方式，运用景观生态学原理对研究区域进行研究。
首先，通过查阅大量城市绿色空间的研究进展和理论方法，结合实际情况，提出对城乡绿色空间的认识理解，确定研究范围与研究内容，并对城市绿色空间今后的发展进行思考。这一阶段主要以概括性、描述性的定性分析为主。
然后，按照景观生态学的一般原理和研究的具体情况对土地利用景观类型和绿色空间景观类型进行分类。在此基础上，采用梯度分析和景观格局指数分析方法进行研究。梯度分析方法最早应用于植被生态学，现已被广泛用于调查城市化对植物分布的影响和生态系统特征方面的研究。目前已有一套成熟的景观指数可以从斑块水平、类型水平以及景观水平三个层次对景观格局进行定量描述。
最后，采用景观多样性指数、景观破碎化指数、分维分析等对城乡土地利用情况和绿色空间景观的梯度变化进行研究分析，取得定量数据。
3.2格局变化的相关性分析
任何事物的变化都与其它事物是相互联系和相互影响的，在数量分析中，经常会看变量与变量之间存在着一定的联系，要了解变量之间的相互关系，经常要利用相关分析是研究变量之间关系的有效方法。变量之间的关系可分为两种类型，一类是确定性的，另一类是非确定性的。确定性关系是指某一或某几个因子发生变化就会引起其它子的相关变动，它们之间的关系可以用数学函数式确切地表示出来，即y=f（x）。当x数值确定时，就可以算出一个相应的y值。非确定性关系是两个或多个因子间虽然存在着某种关系，但这种关系是不确定的函数关系，即在这种不确定性系中既有主要因子的影响，也有次要因素的作用。因而变量之间的关系在一定范围内呈上下波动的不确定性。在数理统计中将这种非确定关系称为统计关系或相关关系。
相关系数r取值范围是-1和+1之间,当时，两变量为正相关；当时，为负相关。通常，当时，视为x与y微弱相关；当时，视为x与y低度相关；当时，视为x与y显著相关；当时，视为x与y极显著相关。从景观的角度出发，通常以城市化指数即建设景观占整个景观的面积百分比，来表城市化水平，讨论城市化过程与绿色空间格局变化的关系，以体现城市化程度绿色空间格局的变化规律，从而可以根据二者的关系对绿色空间格局提出相应的优化措施还可以根据景观格局的变化来预测城市化过程。
4.绿色空间的优化措施
城乡绿色空间是城市的重要组成部分，能够协调城市经济、社会、环境的关系，促进城市的可持续发展，对城市整体生态环境有着积极的影响。因此，必须从区域的角度和可持续发展的高度进行城乡绿色空间的规划建设，创造健康有效的可持续发展的城市空间。对此提出了几点优化建议：
○1.合理开发利用土地资源，有效控制城市过度膨胀。
土地的空间配置直接影响到城乡生态环境质量的优劣。在开发之前，应对土地利用布局进行因地制宜的科学规划，通过生态适宜性评价来确定土地的利用方式。在土地利用功能转换时，应特别考虑土地的承载能力，避免造成土地的过度开发。对优质耕地、林地、自然水域的利用，在考虑发挥其经济效益的同时，更应注重社会效益、生态效益。尽管可以从土地利用上进行引导，但是土地的承载力毕竟是有限的。城市无节制的过度膨胀扩张，会导致生态系统的崩溃。因此必须通过行政、规划、经济等调控手段有效控制城市的无序蔓延，有节制地对边缘区进行开发。
○2.杜绝工业污染，整治固体废弃物；治理水体污染，加强湿地保护。
边缘区生态敏感性强，应加强立法监督工作，严格限制工业废弃物的排放，杜绝工业“三
废”污染生态环境。对于固体废弃物应该重点整治。首先加强管理体制，增加固体废弃物收集点，提高当地居民环保意识。另外，提倡采用科学环保的治理方法对有机固体进行分解，使其转化成能源、肥料等有用物质。
此外，水体是绿色空间的重要组成部分，应强化污水治理，提高水体质量。要通过制定水体保护线和开发控制线来控制和指导城乡水体开发建设，以达到保护和合理利用水体的目的。对于湿地，应加强重视和保护。湿地具有强大的生态功能，不仅可以蓄水防洪、调节区域气候，还可以净化水质，被誉为“地球之肾”。因此湿地对绿色空间的组建至关重要，除进行水源涵养林和生态林建设外，还要加强河流沿线污染源治理与环境监测，建立湿地自然保护区或湿地公园。
○3.保护基本农田，引导农民科学种植。
基本农田保护区是满足国民经济发展和人口增长对主要农副产品的基本需求以及对建设用地的预测而确定的长期不得占用的耕地区域。城市边缘区的耕地大部分集中在基本农田保护区内。由于城乡之间用地矛盾尖锐，难免对基本农田保护区内的耕地构成严重威胁。因此，要严格贯彻执行基本农田保护条例，强化监督，提高农民、开发者的思想认识。由于农业用地的急剧减少，不少农民期望通过复式种植的方式使土地利用最大化，这不失为一个缓解农业用地紧张的好方法。但是盲目不合理的种植方式反而会降低土壤质量，减少作物产量。过于拥挤的套种方式会使下层作物得不到充足的光照，土壤自身的营养也无法满足多种作物的需要。
○4.完善基础设施建设，开展专项规划；加强生态廊道建设，营造绿色屏障。
农村现代化的实质是基础设施的现代化，因此对城乡区域的开发要重视基础设施建设，以保障城市发展的稳步高效进行。在绿色空间方面，要加强附属绿地建设，对已有绿地要完善养护管理体系。铁路沿线、机场港区要展开专项规划，重点提高绿化质量，加强绿化管理。
针对边缘区景观破碎化严重的现状，要抓紧建设生态化河流廊道、交通廊道以及农田林网，选择耐寒、耐瘠的乡土树种，草、灌、林并举，增加景观连通性，同时也可减少水土流失。网状绿色廊道的营建，可以将城市与乡村绿色空间生态网络连接起来，优化景观生态安全格局。环城高速绿色廊道的建设也可为市区生态安全营造出绿色屏障。
○5.建设郊野公园，提高环境质量；建立遗址保护区，体现绿色空间文态价值。
城市边缘区和乡村公共游憩绿地匮乏，缺少休闲娱乐的户外场所，应加强城乡休憩绿色空间建设，兴建郊野公园、观光游览绿地和风景名胜区等。改善环境质量的同时，也为城市居民提供近距离的游憩场所和“天然氧吧”。
古迹遗址是历史文明的产物，在城乡交错地带往往存在大量尚未遭到破坏的文物古迹，要保护和利用这些宝贵财富，延续绿色空间的文态价值。
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