全 文 ：
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摇 摇 第 猿源卷 第 员圆期摇 摇 圆园员源年 远月摇 渊半月刊冤
目摇 摇 次
中国景观生态学发展历程与未来研究重点 陈利顶袁李秀珍袁傅伯杰袁等 渊猿员圆怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
城市景观格局演变的水环境效应研究综述 黄摇 硕袁郭青海 渊猿员源圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
多功能景观研究进展 汤摇 茜袁丁圣彦 渊猿员缘员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
空间形态受限型城市紧凑发展研究要要要以厦门岛为例 黄摇 硕袁郭青海袁等 渊猿员缘愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
紫金山森林公园降温效应影响因素 闫伟姣袁孔繁花袁尹海伟袁等 渊猿员远怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
城市公园景观空间结构对其热环境效应的影响 冯悦怡袁胡潭高袁张力小 渊猿员苑怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 韵宰粤的低丘缓坡建设开发适宜性评价要要要以云南大理白族自治州为例
刘焱序袁彭摇 建袁韩忆楠袁等 渊猿员愿愿冤
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生态安全条件下土地利用格局优化要要要以皇甫川流域为例 喻摇 锋袁李晓兵袁王摇 宏 渊猿员怨愿冤噎噎噎噎噎噎噎
新疆玛纳斯河流域 圆园园园要圆园员园年土地利用 辕覆盖变化及影响因素 刘金巍袁靳甜甜袁刘国华袁等 渊猿圆员员冤噎噎噎
基于 郧陨杂和 砸杂的赣江上游流域土地利用动态趋势分析 鲁燕飞袁彭摇 芳袁万摇 韵袁等 渊猿圆圆源冤噎噎噎噎噎噎噎
员怨缘源要圆园员园年三江平原土地利用景观格局动态变化及驱动力 刘吉平袁赵丹丹袁田学智袁等 渊猿圆猿源冤噎噎噎噎
基于斑块评价的三峡库区腹地坡耕地优化调控方法与案例研究 王永艳袁李阳兵袁邵景安袁等 渊猿圆源缘冤噎噎噎噎
贵州省山地鄄坝地系统土地利用与景观格局时空演变 李阳兵袁姚原温袁谢摇 静袁等 渊猿圆缘苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎
中国西南地区土地覆盖情景的时空模拟 李摇 婧袁范泽孟袁岳天祥 渊猿圆远远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于移动窗口法的岷江干旱河谷景观格局梯度分析 张玲玲袁赵永华袁殷摇 莎袁等 渊猿圆苑远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于植被覆盖度的藏羚羊栖息地时空变化研究 赵海迪袁刘世梁袁董世魁袁等 渊猿圆愿缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
西南峡谷型喀斯特坡地土壤微生物量 悦尧晕尧孕 空间变异特征 范夫静袁黄国勤袁宋同清袁等 渊猿圆怨猿冤噎噎噎噎噎
峡谷型喀斯特不同生态系统的土壤微生物数量及生物量特征 谭秋锦袁宋同清袁彭晚霞袁等 渊猿猿园圆冤噎噎噎噎噎
长三角地区土地利用时空变化对生态系统服务价值的影响 刘桂林袁张落成袁张摇 倩 渊猿猿员员冤噎噎噎噎噎噎噎
基于视觉廊道的青藏铁路沿线旅游动态景观评价 张瑞英袁席建超袁姚予龙袁等 渊猿猿圆园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 砸杂与 郧陨杂的农村居民点空间变化特征与景观格局影响研究 任摇 平袁洪步庭袁刘摇 寅袁等 渊猿猿猿员冤噎噎噎
生态系统保护现状及保护等级评估要要要以江西省为例 樊乃卿袁张育新袁吕一河袁等 渊猿猿源员冤噎噎噎噎噎噎噎噎
崇明东滩盐沼植被变化对滩涂湿地促淤消浪功能的影响 任璘婧袁李秀珍袁杨世伦袁等 渊猿猿缘园冤噎噎噎噎噎噎噎
基于气候尧地貌尧生态系统的景观分类体系要要要以新疆地区为例 师庆东袁王摇 智袁贺龙梅袁等 渊猿猿缘怨冤噎噎噎噎
黄土丘陵沟壑区景观格局演变特征要要要以陕西省延安市为例 钟莉娜袁赵文武袁吕一河袁等 渊猿猿远愿冤噎噎噎噎噎
不同干扰背景下农业景观异质性要要要以巩义市为例 张晓阳袁梁国付袁丁圣彦 渊猿猿苑愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
山西高原草地景观的数量分类与排序 张先平袁李志琴袁王孟本袁等 渊猿猿愿远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
山区夏季地表温度的影响因素要要要以泰山为例 孙常峰袁孔繁花袁尹海伟袁等 渊猿猿怨远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
典型岩溶洼地土壤水分的空间分布及影响因素 张继光袁苏以荣袁陈洪松袁等 渊猿源园缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于移动窗口法的豫西山地丘陵地区景观异质性分析 李栋科袁丁圣彦袁梁国付袁等 渊猿源员源冤噎噎噎噎噎噎噎噎
桂西北喀斯特区域植被变化趋势及其对气候和地形的响应 童晓伟袁王克林袁岳跃民袁等 渊猿源圆缘冤噎噎噎噎噎噎
喀斯特与非喀斯特区域植被覆盖变化景观分析要要要以广西壮族自治区河池市为例
汪明冲袁王兮之袁梁钊雄袁等 渊猿源猿缘冤
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不同干扰背景下景观指数与物种多样性的多尺度效应要要要以巩义市为例
董翠芳袁梁国付袁丁圣彦袁等 渊猿源源源冤
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石栎鄄青冈常绿阔叶林土壤有机碳和全氮空间变异特征 杨摇 丹袁项文化袁方摇 晰袁等 渊猿源缘圆冤噎噎噎噎噎噎噎
湘中丘陵区南酸枣阔叶林群落特征及群落更新 易摇 好袁邓湘雯袁项文化袁等 渊猿源远猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 砸月云晕的桂西北喀斯特区植被碳密度空间分布影响因素分析 张明阳袁王克林袁邓振华袁等 渊猿源苑圆冤噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢猿缘圆鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢猿远鄢圆园员源鄄园远
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封面图说院 空间发展受限城市的厦门要要要在我国城市化进程中袁中小城市在城镇体系建设中处于中间环节袁起到了联系大城市
和小城镇的作用遥 但是袁每个城市由于发展历史尧社会经济结构尧自然地理形态等因素的不同袁都有其发展的特性袁
这些问题都必须要因地制宜地去把握遥 例如袁厦门岛相对隔离袁没有多余的发展空间袁该城市以居住功能为主袁城市
功能较为单一袁公共服务功能和商业服务功能比例较小遥 研究这样紧凑型的城市发展必须要考虑该城市结构转换
的承受力袁周边社会经济环境以及居民的生活习惯等遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援糟燥皂
第 34 卷第 12 期
2014年 6月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.34,No.12
Jun.,2014
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:厦门市科技计划项目(3502Z20122001);国家自然科学基金项目(30800148,41101143)
收稿日期:2013鄄07鄄12; 摇 摇 修订日期:2014鄄03鄄31
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: qhguo@ iue.ac.cn
DOI: 10.5846 / stxb201307121883
黄硕, 郭青海, 唐立娜.空间形态受限型城市紧凑发展研究———以厦门岛为例.生态学报,2014,34(12):3158鄄3168.
Huang S, Guo Q H, Tang L N.Compact development of space鄄limited city: a case study of Xiamen Island.Acta Ecologica Sinica,2014,34(12):3158鄄3168.
空间形态受限型城市紧凑发展研究
———以厦门岛为例
黄摇 硕1,2, 郭青海1,*, 唐立娜1
(1. 中国科学院城市环境研究所,城市环境与健康重点实验室, 厦门摇 361021;2. 中国科学院大学, 北京摇 100049)
摘要:土地资源缺乏决定了空间形态受限型城市急需转变现有城市发展模式。 城市中心区内建设用地集中分布、城市功能混合
配置的紧凑发展模式符合空间形态受限型城市需求。 近似圆形的城市形态和海陆隔离的特征让厦门岛成为典型的空间形态受
限型城市,为城市紧凑发展理论在空间形态受限型城市扩张中的适用性研究提供了天然场地。 选取厦门岛南北向的厦禾路—
嘉禾路和东西向的湖滨北路—吕岭路两条城市发展轴作为样带,从南到北、从西到东分别划分 10个样方,采用 class水平的 CA
和 PLAND指数分析旧城区及城市扩张方向上的景观格局特征,以空间饱和度和功能单一度表征城市发展紧凑程度。 结果显示
65%的样方空间饱和度较高,但城市功能主要单一化,大部分样方以居住功能为主,公共服务功能和商业服务功能比例较小甚
至缺失;在城市向北、向东的扩张过程中,厦门岛建成区的城市用地利用强度降低,空间饱和度下降,城市功能虽有所增加和转
变的趋势,但综合配置水平较低,厦门岛还未形成紧凑发展。 最后提出厦门岛向紧凑城市发展的 6条建议。
关键词:空间形态受限型城市;紧凑发展;空间饱和度;功能单一度
Compact development of space鄄limited city: a case study of Xiamen Island
HUANG Shuo1,2, GUO Qinghai1,*, TANG Lina1
1 Key Laboratory of Urban Environment and Health, Institute of Urban Environment, Chinese Academy of Sciences, Xiamen 361021, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Abstract: The lack of land resource prompts space鄄limited city to change existing urban development mode. The cases of
Hong Kong and Singapore show that the compact development mode, which requires construction land concentrated
distribution and urban functions comprehensive allocation in urban center, meets the demand of space鄄limited city. The
isolated and circle urban form of Xiamen Island makes Xiamen a typical space鄄limited city. So Xiamen Island is an ideal
object for the study of urban compact development theory in the expansion of space鄄limited city. The urban landscape has
obvious northern and eastern expansion trend in Xiamen Island. This paper chooses Xiahe鄄Jiahe Road as north鄄southern
axes, and Hubinbei鄄L俟ling Road as west鄄eastern axes. From south to north and from west to east, the two belt transects are
divided into 10 quadrats, respectively. We select CA and PLAND landscape metrics in class level to analyze the landscape
pattern feature of old town and vertical and horizontal development axes in Xiamen Island. We quantify space saturation by
the urban construction area to available area ratio and urban function simplification by the max value of subtraction results of
every urban function忆s PLAND value and six urban function忆s PLAND mean value in each quadrat. The more compact the
quadrat is, the bigger the space saturation is and the smaller the urban function simplification is. The results show that:
(1) Only 20% quadrats meet the requirements of compact city theory and the quadrats are far away from each other. That is
to say, Xiamen Island has not yet formed in true compact city central district. (2) The urban functions are balanced for the
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quadrats at the northern and eastern end of Xiamen Island. The urban construction level is low and has potential for growth.
(3) Although 65% quadrats have relative high space saturation, the urban function is still simple. Most quadrats are
dominated by residence. The proportion of public service function and business service function are very small or even zero.
(4) In the progress of the urbanization landscape expansions to the north and to the east, the strength of land use
decreases, urban function comprehensiveness is low although there is a trend of increase and change of urban function in the
major built鄄up area of Xiamen Island. In a word, the development level of Xiamen Island is far from the requirements of
compact development theory. At last, we put forward six recommendations about compact construction and renewal
development of Xiamen Island and point out the emphasis in future research.
Key Words: space鄄limited city; compact development;space saturation; urban function simplification
摇 摇 城市化给人最直观的感受就是城市景观的空间
扩张[1]。 仅占我国国土总面积 9.6%的东部平原、低
山丘陵区内集中分布了多个城市群[2],较为平坦的
地形为城市“摊大饼冶式蔓延提供了条件,其中尤以
北京城区环路圈层形式扩张为最。 然而所有城市的
扩张空间都不是无限的,且城市无序扩张导致一系
列的交通拥堵、住房紧张、环境恶化等 “城市
病冶 [3鄄5]。 土地资源的稀缺性和人多地少的国情共同
决定了我国大部分城市空间扩张方式转型的必要
性[2]。 与地域广阔型城市相比,城市用地紧缺问题
在岛屿城市、山地城市和河谷城市等空间形态受限
型城市发展过程中更加突显。 空间形态受限型城市
无法一直走无序扩张的城市化老路,急需探求更符
合可持续发展和生态城市理念的城市发展方式。 有
学者提出“紧凑发展冶 [6鄄7]的城市模式,香港岛和新
加坡岛等城市扩张案例证明了紧凑城市理论在空间
形态受限型城市建设中的可行性与实用性。
Richardson 等用城市经济学理论证明圆形是最高效
的城市建设外部空间形态[8]。 赵景柱等认为圆形的
城市空间形态具有最大紧凑度[9]。
厦门岛四面环海,是厦门市城市主体,其南北长
13.7 km、东西宽 12.5 km,近似圆形的城市形态是研
究空间形态受限型城市紧凑发展的极佳区域。 本文
结合紧凑城市理论,通过对厦门岛城市发展轴的景
观格局分析,量化厦门岛主要建成区的空间饱和度
和城市功能单一度,着重考虑空间形态受限特性对
厦门岛城市扩张的影响,探讨厦门岛在城市中心区
更新、城市主要建设区的土地高强度开发和城市功
能混合配置与自然生态保护方面达到平衡的发展路
线,为厦门空间扩展提供依据,并为我国其他城市空
间扩张方式转型提供参考。
1摇 研究进展
1.1摇 空间形态受限型城市
随着我国城市发展水平逐渐提高,城市面积增
长势头迅猛,城市景观不断扩张[10]。 除人类活动
外,城市空间形态还与所处地域的自然生态条件联
系紧密[11鄄12],根据城市周围具有城市化潜力、可用于
城市扩张的土地面积大小,可以将城市分为地域广
阔型城市和空间形态受限型城市两种类型。 空间形
态受限型城市往往分布于山区、丘陵带和沿海地区,
在地形、地质构造、自然水体等不适合城市扩张或阻
碍城市扩张的自然因素影响下,可用于发展城市用
地的土地面积有限,自然生态条件成为该类型城市
扩张过程中的重要考虑因素。 与地处平原或大型盆
地的地域广阔型城市相比,山地城市、河谷城市和岛
屿城市都可列入空间形态受限型城市。
现有文献中对山地城市和河谷城市的城市化过
程研究相对较多。 山地城市依山就势而建,横向上
城市形态受城市内外自然山体所限,能扩展的方向
不多、能扩张的面积不大,有的城市通过小规模开山
填挖增加城市建设用地面积,如重庆[13],还有的城
市发展沿山而上的城市建成区,用竖向上的空间弥
补横向上的不足,如耶路撒冷[14]。 河谷城市的空间
形态与河流走向、河网布局有很大关系,随着河流的
拓宽或改道,城市中心往往随之迁移,如兰州城址随
黄河北移改道的变迁[15]。 岛屿城市的城市扩张研
究相对少见,一方面由于岛屿城市数量远远少于陆
地城市,相当一部分岛屿从属于陆地城市,城市化程
度比同个城市的陆地部分低,例如上海的崇明
岛[16];另一方面由于一些岛屿城市的市域范围包括
数个岛屿,岛屿之间相距较远,给研究增加了难度,
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例如三沙市包括西沙群岛、中沙群岛和南沙群岛;还
有原因在于大部分岛屿城市以旅游目的开发,研究
的关注点多为自然资源开发与生态保护,例如舟山
群岛[17]。 岛屿城市一般位于海湾内部、被海水完全
包围,或与大陆有部分连接、被海水半包围,相对近
年来陆地城市面积的不断扩大,受海岸线限制的岛
屿城市面积较为固定,增加城市面积主要通过填海
造地等途径。 如果像地域广阔型城市一样一味追求
城市面积“量冶的增长,空间形态受限城市可用于城
市扩张的土地资源有限,其城市发展就会很快面临
无地可扩的问题。
1.2摇 空间形态受限型城市紧凑发展实例
紧凑城市理论在一定程度上解决了目前空间形
态受限型城市面临的土地资源有限的问题,实现了
城市中心区的空间高度饱和和功能高度综合。 例如
香港岛提倡向上、向下和低间距的土地高效利用,规
划五条岛内向岛外的辐射发展轴和高密度的公共交
通网络,确保岛外的居住区与岛内的经济区、自然生
态区成为联络的城市有机体[18鄄20],但保留岛内大部
分山体作为城市的绿肺,设立绿带( green belt)作为
自然边界,防止城市的无序蔓延[21];新加坡岛对中
心城区进行二次高层高密度开发,大批超高容积率
的建筑将商业和金融业等第三产业集中布局[22鄄23],
沿五条放射状城市发展轴设立的新市镇集中了全国
80%以上的居民,同时在发展轴间设立大面积城市
绿地,形成绿地网络(greenway network),实现了从城
市花园(garden city)到花园城市(city in a garden)的
转变[24]。 综上所述,“开山冶“填海冶不能持续满足空
间形态受限型城市的扩张需要,提高现有城市用地
的利用效率、合理组织和布局城市功能才是调和人
地矛盾的关键。
1.3摇 城市紧凑发展评价方法
紧凑城市理论的核心内容在于城市建设用地的
集中分布、城市功能的混合配置、公共交通的高效利
用和自然生态的重视保护[6鄄7]。 现有研究通常从城
市外部空间形态、城市内部功能混合布局和城市建
成区人口密度等方面对城市紧凑发展进行量化评
价。 表征城市建成区外部空间形态特征的常用指数
包括 Richardson指数、Cole 指数、Gibbs指数、Moran忆I
指数、形状指数和破碎化指数等[9, 25],城市空间形态
越趋于圆形,城市紧凑发展程度越高。 城市内部功
能布局混合程度则通过游憩、公共服务、商业服务等
各种城市功能的交通可达性和便捷性来衡量,城市
功能的平均服务半径越短,则城市发展越紧凑[26]。
从城市建成区人口密度角度入手的研究综合考虑了
城市土地开发强度和人口规模,认为城市建成区内
容纳的人口越多,城市资源利用率越高,城市越
紧凑[27鄄29]。
2摇 厦门岛紧凑发展分析
2.1摇 研究区域概况
厦门市地处福建省东南沿海地区,为我国第一
批经济特区城市,城市化水平位居全国第 33 位[30],
包括岛屿部分(思明区、湖里区)和陆地部分(集美
区、海沧区、同安区和翔安区),是我国唯一一个以岛
屿为主体的副省级城市。 其中厦门岛为厦门市的城
市中心区域,城市化起步早、发展快、水平高、人口密
集[31],思明区的城市化率达到 68.18%[32]。 如图 1
所示,厦门岛四面环海,海陆隔离,属于典型的空间
形态受限型城市。
图 1摇 厦门市市域图
Fig.1摇 The whole Xiamen municipality
厦门岛南部存在大面积山体,从 1987、1997 和
2007三期厦门岛 TM 影像(图 2)可以看出,厦门岛
城市景观初期集中于岛西南部的旧城区,之后逐渐
由厦禾路向北、由湖滨北路向东扩张。 本文将厦门
岛的两条城市主干道选为研究对象,即南北向的厦
禾路—嘉禾路和东西向的湖滨北路—吕岭路 (图
3)。 厦禾路横穿旧城区,始建于 20 世纪 20 年代,之
后历经 4次拓宽;嘉禾路始建于 1986 年,途径火车
站、长途车站和高崎机场,连接厦门大桥、杏林大桥,
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为厦门岛与大陆的主要交通通道;湖滨北路有厦门
“陆家嘴冶之称,兼具厦门市行政中心、金融商务中心
和文化休闲中心三大城市功能;吕岭路横贯厦门岛
中部,与嘉禾路、湖滨北路相交,是厦门岛东部开发
区与主城区的主要连接道路。 这两条城市主干道都
以旧城区为起点,随城市扩张趋势延伸至岛的最北
端和最东端,穿过北部和东部的城市扩张带,其周边
城市景观格局在旧城市核心区景观和近 20 年扩张
的新城市建成区景观方面具有很强的代表性。
图 2摇 厦门岛城市景观扩张趋势
Fig.2摇 The directions of urban landscape expansion in Xiamen Island
图 3摇 厦门岛城市发展轴
Fig.3摇 Two development axes in Xiamen Island
2.2摇 土地利用分类
对 2009 年 1 月 18 日空间分辨率为 1. 0 m 的
IKONOS影像数据进行几何校正、数据融合和目视解
译,得到矢量图。 结合实际情况和研究目的,将厦门
岛土地利用方式分为 13 类,即耕地、园地、林地、公
园与绿地、公共服务用地、商业服务用地、工矿仓储
用地、商住混合用地、普通住宅用地、城中村、交通运
输用地、水域和其他用地,具体如表 1 所示。 与实地
调查结果比对,解译准确度高于 85%,满足研究
要求。
2.3摇 分析方法
基于城市整体景观尺度的城市景观格局描述,
运用景观生态学方法和 GIS 软件,从分析多期遥感
影像数据的景观斑块类型、特点及其空间分布入手,
研究城市景观空间扩张[33鄄34],鉴于矢量图中城市道
路为线性要素,本文利用 ArcGIS 软件的“ buffer冶模
块对南北向的厦禾路—嘉禾路(厦嘉缓冲带)和东西
向的湖滨北路—吕岭路(湖吕缓冲带)做半径 1000
m的线形缓冲带分析。 为保证景观格局提取的完整
性和同个缓冲带样方大小划分的一致性,厦嘉缓冲
带以距厦禾路起点 1250 m 处布第一个点,之后每
1500 m布点,过点做垂线分割缓冲区,从南到北依次
划分 10 个样方;湖吕缓冲带以距湖滨北路起点 920
m处布第一个点,之后每 1250 m 布点,过点做垂线
分割缓冲区,从西到东依次划分 10 个样方,结果如
图 4。 然后提取各样方内的景观格局,转为 Grid 格
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式,在 Fragstates 3.3 软件中选取 class 水平上的 CA、 PLAND等指数,对 13种景观类型进行分析。
表 1摇 厦门岛土地利用分类
Table 1摇 Land use classification of Xiamen Island
一级类别
Primary categories
二级类别
Sub categories
面积 / hm2
Area
%
1耕地 耕地 208.00 1.46
2园地 园地 98.22 0.69
3林地 林地 2685.53 18.83
4公园与绿地 公园与绿地 830.64 5.82
5商业服务用地 商服用地 585.11 4.10
6工矿仓储用地 工矿用地 1129.80 7.92
仓储用地 468.34 3.28
7商住混合用地 商住混合用地 238.95 1.68
8公共服务用地 公共设施用地 558.97 3.92
教育用地 341.55 2.40
9交通运输用地 铁路用地 44.75 0.31
机场用地 263.40 1.85
港口及码头用地 346.01 2.43
城市道路 1204.41 8.45
10水域 湖泊与水库 282.53 1.98
坑塘水面 23.75 0.17
河流沟渠 15.26 0.11
11其他 空闲地 1087.37 7.63
裸地 505.86 3.55
在建工地 20.81 0.15
12普通住宅用地 普通住宅用地 2446.21 17.15
13城中村 城中村 874.75 6.13
图 4摇 厦门岛城市发展轴景观格局
Fig.4摇 The landscape pattern of development axes in Xiamen
Island摇
摇 摇 厦门岛具有近似圆形的外部空间形态,本文从
城市内部空间和功能角度考虑厦门岛主要城市建成
区(两条缓冲带)的集中建设水平和城市功能综合配
置程度,分别采用空间饱和度和城市功能单一度两
个指标来衡量。 “饱和冶原指某种溶剂不能更多地溶
解某种溶质时达到的一种状态。 本文将其赋予景观
生态学意义,用空间饱和度表征各样方内用于城市
建设的土地资源比例,以城市建设用地等城市景观
类型占整体景观可利用面积的百分数(PLAND 值)
表示:
空间饱和度 ( PLAND 值) = (城市建设用地面积 /
样方可利用面积)伊100% (1)
其中,城市建设用地包括公园与绿地、公共服务
用地、商业服务用地、交通运输用地、工矿仓储用地、
商住混合用地、普通住宅用地等景观类型;出于保护
现有自然生态环境、保证未来城市扩张不占用森林
和水体的目的,林地和水域未列入可利用面积,即样
方可利用面积包括城市建设用地和潜在的城市扩张
用地,如耕地、园地、城中村和其他用地等。 样方中
已用于城市建设的面积比例越高,则该样方的空间
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饱和度越大,越符合紧凑城市理论中建设用地集中
开发的要求。
紧凑发展的另一个核心内容为城市功能的综合
配置,即仅仅占用土地资源而不是高效利用土地资
源,仍然不能达到紧凑城市要求。 城市功能综合概
念与容积率概念类似,即样方可利用面积相近或空
间饱和度相近时,样方内各景观类型所发挥的城市
功能越多,城市功能综合配置程度越高。 根据《雅典
宪章》,城市具有居住、工作、游憩和交通四大主要功
能,本文将工作功能细分为公共服务、商业服务和工
业生产三类,6 种城市功能对应的景观类型如表 2,
其中商住混合用地按 50%分别计入商业服务功能和
居住功能的景观类型中。 景观生态学中,当各景观
组分所占比例一致时,景观水平的香农多样性指数
达到最大值,由此本文假定当各城市功能比例相同
时,城市功能多样性达到最大,城市功能的综合配置
程度达到最高;反之,如果某一种城市功能比例具有
绝对优势时,城市功能多样性最小,城市功能单一。
为方便量化城市功能综合配置水平,将各个样方内
各种城市功能的 PLAND 值与 6 种城市功能的
PLAND值均值比较,取 6 个结果中的最大值为功能
单一度(式 2)。 该最大值所代表的城市功能即为该
样方的主要城市功能。 该最大值越大,表明该样方
的城市功能越单一:
空间饱和度高、城市功能单一度低的样方符合紧凑
发展要求
城市功能单一度= Max(某种城市功能 PLAND值-6
种城市功能 PLAND值均值) (2)
表 2摇 城市功能及其对应的景观类型
Table 2摇 Urban functions and correspongding landscape types
城市功能
Urban function
对应景观类型
Corresponding landscape type
公共服务 Public service 公共服务用地
商业服务 Commercial service 商业服务用地、50%商住混合用地
工业生产 Industry 工矿仓储用地
居住 Residence 50%商住混合用地、普通住宅用地、城中村
游憩 Recreation 林地、公园与绿地、水域
交通 Transportation 交通运输用地
3摇 研究结果
对 20个样方的空间饱和度和功能单一度进行
聚类分析。 空间饱和度聚类分析表明,聚类分两类
时差异显著,显著度达 0.001,厦嘉缓冲带样方 10 和
湖吕缓冲带样方 8、 10 为一类,空间饱和度低于
70%,其余 17 个样方为一类,空间饱和度均高于
70%。 功能单一度聚类分析表明,聚类分两类时差
异显著,显著度达 0.003,厦嘉缓冲带样方 8—10 和
湖吕缓冲带样方 3、7、8 为一类,功能单一度低于
25%,其余 13 个样方为一类,功能单一度均高
于 25%。
从两条缓冲带的空间饱和度和功能单一度的散
点分布图来看(图 5—图 6):厦嘉缓冲带上,只有样
方 10 的空间饱和度低于 70%,功能单一度低于
25%;样方 8、9空间饱和度高于 70%,而功能单一度
低于 25%;其余 7个样方空间饱和度高于 85%,功能
图 5摇 厦嘉缓冲带样方散点分布图
Fig.5摇 Compactness of 10 quadrats in Xiajia buffer
单一度高于 25%。 厦嘉缓冲带总体特征是空间饱和
度高而功能单一度也高,不符合紧凑发展“空间饱和
度高、城市功能单一度低冶的要求。 湖吕缓冲带上,
样方 8、9的空间饱和度低于 70%,功能单一度低于
25%;样方 3、7空间饱和度高于 70%,而功能单一度
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低于 25%;其余 6个样方空间饱和度高于 85%,功能
单一度高于 25%,总体而言空间饱和度不高而功能
单一度相对较低,也不符合紧凑发展要求。
图 6摇 湖吕缓冲带样方散点分布图
Fig.6摇 Compactness of 10 quadrats in hulv buffer
摇 摇 厦嘉缓冲带的样方 1—7 和湖吕缓冲带的样方
1、2、4、5、6、9空间饱和度较高但未达到紧凑发展要
求的原因在于城市功能单一化。 图 7—图 8 直观表
明了两条缓冲带各样方的城市功能数量与比例,可
以看出厦嘉缓冲带样方 1、6 和湖吕缓冲带样方 1—
4、9存在城市功能缺失,厦门岛东端的公共服务功能
欠缺;厦嘉缓冲带样方 1—7 以居住功能为主,湖吕
缓冲带样方 1、2、4、5、6、9 的主要城市功能由游憩功
能转为居住功能;特别是旧城区所在的两条缓冲带
的样方 1—5,城市空间饱和度都大于 90%,但居住功
能占据城市功能的绝对优势,城市中心区主要的商
业服务功能和公共服务功能所占比例偏少。 根据主
要景观类型的斑块面积分析结果(表 3),旧城区的
居住功能主要由中低层普通住宅用地承担,对普通
住宅用地进行二次更新开发将是提升旧城区紧凑发
展程度的重要途径。
图 7摇 厦嘉缓冲带各样方不同城市功能景观类型面积比例
Fig.7摇 PLAND values of urban landscape types with different urban functions in Xiajia buffer
表 3摇 缓冲带 class水平各景观类型 CA值 / hm2
Table 3摇 CA values of main landuse types in buffers
景观类型
Landscape type
样方 Quadrat
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
厦嘉缓冲带 商业服务用地 33.1 16.2 24.8 42.6 32.1 39.6 9.9 31.2 12.6 11.3
Xia鄄Jia buffer 工矿仓储用地 1.0 2.8 15.2 6.3 55.6 75.8 78.8 62.5
商住混合用地 8.6 20.8 19.0 3.5 12.7 37.3 1.8 0.8 0.1
公共服务用地 21.9 36.9 20.9 9.3 21.8 12.4 21.2 35.8 13.1 5.8
交通运输用地 32.9 33.5 39.2 38.5 54.7 42.2 34.4 36.7 100.8 28.2
普通住宅用地 131.2 124.9 123.3 139.6 131.5 120.0 91.0 50.5 14.6 9.5
城中村 5.2 31.9 30.1 20.3 24.0
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续表
景观类型
Landscape type
样方 Quadrat
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
湖吕缓冲带 商业服务用地 16.0 17.1 25.2 43.3 24.8 6.1 6.4 0.45 2.1
Hu鄄L俟 buffer 工矿仓储用地 6.8 42.5 50.0 55.2 59.5 36.2
商住混合用地 1.3 1.8 6.1 20.7 31.6
公共服务用地 8.0 16.3 50.8 4.5 14.4 16.6 22.2 0.4 17.6
交通运输用地 13.4 24.8 35.1 39.2 52.4 37.0 17.0 6.0 18.5 21.8
普通住宅用地 51.4 57.5 82.6 122.8 96.4 94.8 42.1 45.0 139.9 16.8
城中村 24.0 31.1 44.0 8.6 37.4
图 8摇 湖吕缓冲带各样方不同城市功能景观类型面积比例
Fig.8摇 PLAND values of urban landscape types with different urban functions in Hulv buffer
图 9摇 厦嘉缓冲带各样方内城市空间饱和度
Fig.9摇 The space saturation of quadrats in Xiajia buffer
摇 摇 厦嘉缓冲带的样方 10 和湖吕缓冲带的样方 8、
10城市功能综合配置水平较高但未达到紧凑发展要
求的原因在于样方内还存在相当面积的未利用土
地。 图 9—图 10清晰展示了两条缓冲带各样方的城
市建设用地与潜在城市用地的比例,可以看出这 3
图 10摇 湖吕缓冲带各样方内城市空间饱和度
Fig.10摇 The space saturation of quadrats in Hulv buffer
个样方土地利用率不高,即厦门岛北端和东端的空
间饱和度较低,东端存在更多待开发的土地资源。
结合图 7—图 8和表 3,厦门岛北端和东端以工业生
产功能得到很大发展,居住功能中城中村承担的比
例上升,且与工矿仓储用地存在一定的共生关系,则
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加大城市建设力度和工业区及其配套居住区的整合
开发将是这两个区域紧凑发展的主要目标。
4摇 讨论与结论
厦门岛是典型的空间形态受限型城市,海岸线
为天然的城市扩张红线,原本的填海造地和海涂围
垦等城市扩张方式造价高,获得的土地资源有限,且
对海洋生态有一定的影响,在已经具备近似圆形的
高效的城市外部空间形态情况下,实现城市内部的
紧凑发展才是符合厦门岛空间形态受限特性的城市
发展战略。
符合“空间饱和度高、城市功能单一度低冶紧凑
发展要求的样方仅有 4个,且相距较远,分别位于厦
门岛的西南旧城区内、北端工业区内和近东端工业
区。 65%的样方虽然空间饱和度较高,但城市功能
单一化问题较为严重,大部分样方以居住功能为主,
体现城市化水平的公共服务功能和商业服务功能比
例较小甚至缺失,这些样方所在区域大致为厦门岛
旧城区及其周边辐射区。 15%的样方虽然城市功能
数量与比例较为均衡,但土地开发率不高,空间饱和
度较其余样方低,具有较大建设潜力,这些样方集中
于厦门岛的北端与东端的工业区。 总体而言,厦门
岛主要建成区内土地资源接近充分利用,但城市功
能综合配置水平不高,厦门岛现有的城市发展模式
非紧凑发展。
城市规划的引导与变化是造成这一现象的主要
原因[35]。 厦门岛旧城区为人口聚集的自发性建设,
主要考虑人口的容纳,即住房建设,特别是旧城区推
出福利性质的大规模单位住宅,占用了旧城区内大
部分可利用土地资源,提高了空间饱和度,但影响了
旧城区房地产业高端化发展,且公共服务、商业服务
等其他城市功能的配套建设力度不够,北部湖里经
济特区集中了岛内工业,职住功能分离,城市功能分
区明显,由此形成城市功能单一的城市中心区;近年
来城市规划不再一味强调功能分区,厦门岛北部工
业区扩张的同时,公共服务和商业服务功能配套建
设逐步得到重视,东部则在工业生产功能之外,以会
展中心为基础大力发展公共服务功能,由此在厦门
岛北部和东部有个别样方达到了城市功能综合和空
间利用饱和;厦门岛北部和东部属于城市新兴开发
组团,城市功能综合发展的同时,城市土地还未得到
完全的利用,空间饱和度不高。 赵景柱等计算了厦
门紧凑度指数 NCI值为 0.083,也表明厦门城市紧凑
度较低[9, 36]。 综合而言,厦门岛内主要建成区的城
市用地比例较高,但城市功能综合配置水平较低,目
前厦门岛还未形成紧凑发展。
紧凑发展模式通过城市土地的高强度开发、城
市功能的合理组织和综合布局,实现城市建设的高
效运行,符合厦门岛空间形态受限的特性。 厦门岛
内未达到紧凑发展,具有很大的提升潜力,因此需要
对厦门岛主要建成区的土地结构和城市功能进行整
合优化,提高岛内的空间饱和度,促使岛内有限的土
地资源得到充分利用,同时提升城市功能综合配置
水平,实现城市紧凑发展。 对此,本文提出几点对
策:(1)对旧城区核心区(两条缓冲带的样方 1—4)
的早期单位福利房、老式中低层住宅等普通住宅用
地和零散工业用地进行更新开发,部分具有地域特
色的沿街骑楼予以保留和修缮,充分利用狐尾山、仙
岳山、西姑岭之间的平地,建设商业用地和商住混合
用地混合分布的高水平商务街区;(2)旧城区辐射区
(厦嘉缓冲带样方 5—6、湖吕缓冲带样方 5)处于两
条城市主干道交汇地带,交通便捷,人口密集,应进
行高层高密度开发,建立商业服务、公共服务协同发
展的金融核心区,逐步转变为城市 CBD;(3)北端工
业区(厦嘉缓冲带样方 7—10)将污染较重的工业区
迁出,发挥交通优势扩大港口工业,开发现代居住小
区,吸引外来人口的同时补足旧城区及其辐射区紧
凑开发造成的居住用地缺口;(4)东端工业区(湖吕
缓冲带样方 6—10)保护现有绿地,缩减工业用地,改
造城中村,集中建设面向低收入阶层的保障房社区;
(5)在紧凑开发两条城市发展轴的同时,保留林地、
水域等自然边界和公园绿地等人工边界,防止城市
蔓延;(6)农用地向城市用地转移的过程中,适当保
留小面积耕地、园地作为农耕乐、采摘园等介于农村
景观和城市景观之间的景观类型,可以发挥游憩
功能。
分析城市功能单一度时,本文并未考虑城市职
能对城市功能比例的影响,例如旅游城市的城市职
能可能造成城市功能以游憩和商业服务功能为主,
城市职能对城市紧凑发展的影响程度仍待后续研
究。 空间达到饱和、功能达到综合、城市发展达到紧
凑时,这种城市发展模式是否对城市生态效率产生
6613 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
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影响[37]、是否产生新的生态过程和环境效应[38]、城
市居民对该模式的适应度[6]也是未来研究关注的
重点。
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月燥则燥怎早澡 蚤灶 再怎灶灶葬灶袁 悦澡蚤灶葬 蕴陨哉 再葬灶曾怎袁 孕耘晕郧 允蚤葬灶袁 匀粤晕 再蚤灶葬灶袁 藻贼 葬造 渊猿员愿愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
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蕴陨哉 允蚤责蚤灶早袁 在匀粤韵 阅葬灶凿葬灶袁 栽陨粤晕 载怎藻扎澡蚤袁 藻贼 葬造 渊猿圆猿源冤
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藻增藻则早则藻藻灶 遭则燥葬凿造藻葬增藻凿 枣燥则藻泽贼 再粤晕郧 阅葬灶袁 载陨粤晕郧 宰藻灶澡怎葬袁 云粤晕郧 载蚤袁 藻贼 葬造 渊猿源缘圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
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孕则燥增蚤灶糟藻袁 悦澡蚤灶葬 再陨 匀葬燥袁 阅耘晕郧 载蚤葬灶早憎藻灶袁 载陨粤晕郧 宰藻灶澡怎葬袁 藻贼 葬造 渊猿源远猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
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遭葬泽藻凿 燥灶 则葬凿蚤葬造 遭葬泽蚤泽 枣怎灶糟贼蚤燥灶 灶藻贼憎燥则噪 皂燥凿藻造 在匀粤晕郧 酝蚤灶早赠葬灶早袁 宰粤晕郧 运藻造蚤灶袁阅耘晕郧 在澡藻灶澡怎葬袁 藻贼 葬造 渊猿源苑圆冤噎噎噎噎噎噎噎
园愿源猿 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 猿源卷摇
叶生态学报曳圆园员源年征订启事
叶生态学报曳是由中国科学技术协会主管袁中国生态学学会尧中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊袁创刊于 员怨愿员年袁报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果遥 坚持野百花齐放袁百家
争鸣冶的方针袁依靠和团结广大生态学科研工作者袁探索生态学奥秘袁为生态学基础理论研究搭建交流平台袁
促进生态学研究深入发展袁为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务尧为国民经济建设和发展服务遥
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学术尧科研动态及开放实验室介绍等遥
叶生态学报曳为半月刊袁大 员远开本袁圆愿园页袁国内定价 怨园元 辕册袁全年定价 圆员远园元遥
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编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
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第 猿源卷摇 第 员圆期摇 渊圆园员源年 远月冤
粤悦栽粤 耘悦韵蕴韵郧陨悦粤 杂陨晕陨悦粤摇渊杂藻皂蚤皂燥灶贼澡造赠袁杂贼葬则贼藻凿 蚤灶 员怨愿员冤摇灾燥造郾 猿源摇 晕燥郾 员圆 渊允怎灶藻袁 圆园员源冤
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