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第 l9卷第 2期
l999年 3月
生 态 孛 掇
ACTA E(’OI OGICA SINICA
Vo】．1 9，No 2
M ar．，1 999
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城市景观生态规划中的
J < f 。
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廊道效应研究
以北京市区为例
宗跃光
(北京师范太掌资源与环境科学末 L京 100875)
丁U?3 O-
摘要 城市廊道 可 分为两类 ：^ 工库道与 目然廊道 通过廊道教益分界点的位穆及廊道模型，丹析 自然廊
道顶点与锋面的形变过程。在单纯经济利益驱动] ，城市本质 上存在摊大饼倾向。哏据库道效应原理 ，提H{：
北京在迈向国际大都市发展过程中 ，应抓住目前修建高速公路、轻轨铁路和地铁干线的有利时机，将传统分
散集团式向星状分散集团式城市景观转化，即城市建戚区沿主要交通 干线象海星的触角式向外扩展．在这些
轴线上通过绿地 的分割作用产生一系列间曲：的分敦集团、飞地、 域或卫星域 ，在各星状长轴之间形成插 八
市中心的攥状绿地 ，构成凡工廊道与自然廊道相间分轲 有机分散的景程格局。
关键词 廓道救应 ，城市景观结构 ，生态规划
THE C0RRID0R EFFECTS IN URBAN EC0L0GICAL
LANDSCAPE PLANNING一—— A CASE STUDY ON BEIJING
ZONG Yue—Guang
(The Deparonem Resour,es and EnvlronmentM Science．BeOing Normal University，Beifng，100875．(~ina
Abstract Two types of urban corridor，artifitia1 corridor and natura1 corridor．is studied．
The corridor effect concept is examined in the urban landscape structure．The analysis is
undertaken by using a Distance—Decay Function，which is based on idea concerning the con—
cept“corridor benefit”．The demarcation 1ine between artificial corridor and natura1 corri—
dor is the synthetic benefit point from the theory analysis．It is suggested that there are
two sunthetic benefit points on the curves of Distance—Decay Functions for the existence of
a natura1 corridor between two artifitial corridors．In particular．it iS necessary to avoid a
high density of artificia1 corridors and to improve social and economic benefits in the natu—
ral corridors．The spatial growth of 8 corricors is examined in the central area of Beijing．
This inner city study attem pts to replicate several findings of green area and water system
as a framework aroud and through the center of the city combined with the eight directions
of natura1 corridor effects．Ideas of hum an and natural in perfect harmony is used in the ur—
ban ecological landscape planning The landscape structure of Beijing should change from a
multiple f0rm to a star shaped multiple form in order to avoid the massive growth of the
built uD area．
本文得到美国富布莱特基盅会和国家教委回国人员基金的资助，衷心感谢美国哈佛大学城市设计研究生院的主持
收稿 日期：1996 10 05 修改辅收到 日期：1997一l2 0．
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l 46 生 态 学 撤 19卷
Key words corridor effect·urban landscape structure．ecological planning
未来几十年 ，中国城 市化的I中击波将超过人类 历电上 的任何时期，由于鹿夫的人口基数和城 市化进 ^
加速期 ·流动A口对城市尤其是特大城 市的冲击将会更猛烈 、更持久 ，由此引发的 一系列城市问题可能 比
人们预想的更超前 、更严峻 北京为例．建国以来北京城市规划采取分散集团式市局+1 992年的城市总体
规划进一步确定“ 个中心，f 个集团 的总体布局原 划 由j一改革开妓 来北京中心市区迅速扩展．中心
与边缘 区之间的绿 化隔离 区不断 被蚕 食 据有 关文 献报道-- ，1958年 总体 规划的绿 化隔离 区面积 为
314kin ，1993年 【]剩下 244km ，若碱去未 束城 乡各项城 市建设规划用地 120km ，则包括农田、菜地、水面
和林地的绿化区不到 la0km ，其中真J 用于公园绿地的面 积不过 20km 。据实地考察截止到 1 997年，10
个分散集团的半数 以 上，或多或少I_三与市区相连成 片，部分绿 化隔离带宽不过数百术。照此发展下去， 分
散集团式”会名存实亡 ，中心 市区摊大饼不可避免 面对上述严峻现宴 ，本 文探讨运用城 市廊道效应原
理，认识和掌握大都市空间扩展规律，从城市景现结构优化的角度实现大都市区可持续发展的途径 。 ．
1 城市景观结构 中的两种廊道
贝里于 70年代研究大气污染与城市形态之问的关 系发现，在同心圆、带状 、方格状 、环射状和星状等
城市形态中+星状城市景观对消除大气污染的效果最好～：。80年代 以来，由于国际经济 一体化、运输成本降
低及信息高速公路发展 ，纽约 、伦敦、东京、巴黎、旧金山等城市发展成为国际大都市 许多学 者针对大都市
发展提出大都市交错带概念、扩散与反渡效应、廊道效应等 ，其中杰夫等人以美国俄州为例对大都市区交
错带存在的^ El扩散、反波及其廊道教应进行分析 ，发现大都市区交错带 ^El波动在中心城市和廊道技应
的作用 F指向增长中心及增长轴 ，廊道效应强度随廊道 等级高低变化，廊道决定城市景观结构和A臼空间
分布模式，这就为太都市区的景观结构优化提供新的思路 ：。美国著名景观学家福曼将廊道结构划分为 3
种类型r线状廊道 、带状廊道和河流廊遭。廊道 的功能主要包括运输、物能交流、环境保护和美学价值 。在
前人工作基础上 ，本文把城市景观廊道分为两大类 ：^ 工廊道与 自然廊道 (artifcial corridohAC d atu—
ral corridor，NC)。人工廊道 交通干线为主，自然廊道以河流、植被带为主(包括人造 自然景观)
． 廊道教应
有流通效应和场效应 ，本文侧重研究廊道的场教应 ．廊道效应场包括廊道本身及其辐射区域 ．本文统称为
廊道 区。
2 城市廊道效应的基本特征
2．1 城市景观规划中的两种廊道效应
研究表明，中国与世界上许多进入成熟期的特大城市景观结构是 一种环射型蛛 网结构 ]，例如：伦敦 、
巴黎 、奠斯科 、柏林 、东京、上海 、北京 、天津等 城市景观是相当时期内 ，在 自然力、社会力、经济力综合作用
下一对城市空间进行开发 、建设与改造的结果 理论上可证明，从单纯经济角度出发 ，在城市中心和交通干
线共同作用下 ，城市景观结构是在中心与干线形成 的多边形实际地价梯度场向同心圆理想地价梯度场趋
同的动态过程中形成的 ，称为人工廊道教应- 。在单纯经济利益趋动下，城市本质 E存在摊大饼倾向 许多
发达 国家或发展中国家的城市化经验教训 已经表 明，城市摊大饼的景观格局，不仅严重破坏城市生态系统
中^与 自然的平衡，而且 由于市区交通动脉瘫痪加速中心区衰亡，使城市进一步 向外蔓延造成土地资源的
极大浪费。为避免这种状况，必须考虑利用 自然廊道(河流、植被带、公园绿地 、农田等)来限制这种无节制
的摊太饼发展。自然廊道的存在有利于吸收、排放 、降低和缓解城市污染 ，减少中心市区人El密度和交通流
量，提高土地利用集约化、高教化，称为 自然廊道效应．城 市景观规划要综合考虑这两种廊道敬应 。
2．2 廊遭效益递减率 与效益分 界氨
产生廊道效应的实质在于围绕廊遭一定范围内俘在教益梯度场 。廊道效益由中心向#I-L~步衰减 ，遵循
距离衰减率，理论上可 用对敷衰减函数表示 ：
巫Jae．-e~ 属
P
其函数图形如图 1所示，式 中 表示梯度场效益． 表示距离，n是常数表示最大廊道教益
(1 J
从 图 1可
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2期 宗跃光 ：城市景观宅志规划中的廊道效应研究 1 7
以看出．当距 离由 1扩展到 3时 ．廊道效益 由 l降低到 e3．引起城市景观结掏单元由中心向外成带状排
列：类似 的效益梯度场可以推 广到城市中心产生的同心圆状梯度场．如图 l下部的虚线所示。为使问题简
化．本文假定人工廊遭 主要产生经济效益 ．自然廊道产生环境效益 E．并且 考虑叠加效益．两种庸道效
应产生的曲线交点 F．即席道效益分界点。在 F点的左侧 V>E。成为人工廊道区．在 F点的右侧 V
库遭效益 ／
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图 1 城 市廊道距离衰减函数曲线
Fig．1 The㈣ e of distance—decay function of urban
corridor
围 2 』、工与自然廊道两种效益曲线
Fig．2 Two cu of corridor benefits
2．3 廓道效益分界点的位移与自然廊道形变
城市空间扩展中，在单纯经济利益趋 动下．存在人工 廓道不断强化和对 自然廊道的挤压过程 。图 3表
示城市某一方向人工庸道不断强化 ，如提高道路等级 多种道路干线复台化、立体化等 ，使得人工廊道效应
提 高，形成 L1、L2、L3等 3条等效益曲线 ，与 自然效益曲线分别相交于 F1、F2、F3点，因而产生效益分界点
F的位移 ．即从 Fl移动到 F3，在城市景观 中表现为建成区由D1扩展到 D3 环射状人工廊道对 自然廊道
的压缩 ，必然使 自然廊道在城乡交错带产生形变，在理想状态下 自然廊道的端点可 用半立方抛物线模型
式 2(又称杂依尔曲线 )描述 ]：
E — d + b × D (2)
式中 E代表庸道效应场的作用强度 D表示距中心距离；n、b是两个系数。为研究自然廊道的形变过
程，本文定义 半立方抛物线的端点 A为廓道的顶点 BAB 、CAC’、DAD’分别为席道锋面(图 4)。为研究方
便．本文首先假定顶点不动 ．即 。为常 数，廊道锋面与 系数 b的关系 ，当 b由 6l降到 63时，廊 道锋面 由
BAB 变形为 DAD ，其景观学意 义表现为 自然廊道在人工廊道场效应的压缩下 ，锋 面角度不断缩小 ，最后
形成条带状或线状 ，例如：北 京市区的通惠河、西坝河廓道 其次假定锋面不变 。b为常数．廊道顶点与系数
的关系，当 n由n1变动到 柏 时，廓道顶点远离市中心，其景观学意义表现为自然廓道 在中心场效应的压
力下，被迫远离市中心(图 5)。例如北京旧城郊外的 自然廊道区只剩下 4个效坛及部分 公园变 为嵌块体
(patch)得 保存 城市摊大饼过程中，自然廊道的顶点和锋面同时受到排挤而发生变形、破损 、断裂甚至完
全消失，例如 50、6o年代位于北京西北 部八大学院和 中关村周围地 区的大 片农田，绝大部分 已退出四环路
“ 外 。
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148 生 态 学 报 9巷
2 4 廊道效益分界点的调整
当两条人工廊道过 f接近 (图 6)，两条经济
效益曲线相交予 F点，如果 自然效益曲线 A低
f 点，在单纯经济利益驱动下 ，自然廊道完全
被挤占 ．城市必然向摊火饼方向发展 这种情况
下 ，如果能几为提高 自然廊道的综合效益 ，例如
将普通农田改造 为集约 比菜蔬基地，水面、河道
改造为大 型森林公园、游乐场或旅游渡假村 ，或
依城 市规划法确定城市森林 廊道 区，即增加 13
然廊道的社会、经济 、环境效益到 图 6的 V ，则
形成的环境效益曲线 与两条经济技益曲线分
别相交于 F1和 F2。可以在两 条人工廊道之间
形成 由DI到 D2的自然廊遭 医。
3 面向 2l世纪的北京中心市区景观结构设想
3 1 北京市区廊道扩展基本特征
根据文献[10：的 1：l0万城市发展图 ．北
京市空间扩展数据截止到 1990年 ，在野外调查
的基础上 ，根据 1995年、1 996年北京交通图、北
京旅游交通图等图件对北京建成 区的空 问扩展
修正到 1 99 5年 为使问题明确化 ．本文将北 京
中心 市 区廊 道 扩 展分 为 1 949年 、1965年 和
1995的 3个时间界线 ，并以天安 rJ广场和东西
长安街的交点为中心分为东(E)、东南 (SE)、南
(S)、西南(SW)、西(w)、西北(NW)、北(N)、东
北(NE)8个方位。并尽量与放射状的交通干线
吻台。从中分析 下规律：1 949年北京中心市
区的空间形 态基本是种封闭型 向心结构 ，仅 在
东北和西北方向略有扩展；1 965年 已具有明显
的方 向指 向性 ，特别 是西 部扩展明显 ；1995年
东部和西部廊遭扩展尤为明显 。
3 2 北京市区廓道扩展预测
庞德等人深入研究加拿大的 多伦多和蒙特
剃尔两个城市边缘带不同时期城 乡土地转换规
律，提出城市土地转移模型 “，本文在此基础上
改造t提出城市廓道预测模型式(3) 为鞍 客观
地分析中长期筮展趋势，本文没有用近年快速
增长率t而采用建国以来 46a各廊道的年均增
长率 。分别对 2000年、2010年和 2030年 3个时
期的城市廊遭空间扩展的可能趋势进行预测 。
城市廊道预测模型：
DLi— D I A {L N I i·n {3、
式 中 DLi为预测 年期廊道长度 ；DLAi为
图 3 人 【：廊道技益提高后的廊道效益分界点位移
Fig．3 The moving of benefit plaint for the increasing
AC bcnefil
经济杖益
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图 4 自然廊道锋面形变过程
Fig．4 The changing of frontal surface in natural corridor
C~,rridor l⋯ t
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图 5 自然库道顶点移动过程
Fig．5 Fhe moving process 0f frontal polar Ln natural
corridor
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2期 宗跃 光：城市景观生态规划 中的廊道教应研究 1-19
基期 (1 995年)城市廊道长度 INLi为年均廊道扩展系
数 ； 为预测年期 {，_1，2。3，⋯，8，表示 8个 人 工廊道 ：
考虑到北京建成 区西部廊道扩 展受到山地阻挡 ，2000
年后大规 模向西扩展 已不可能 。修正后 的预测结 果列
入表 1，从中分析 以下特点 ：
(1)2000年前北京建成区空问扩展仍 以东 西廊遭
为主，西部廊道扩展快于东部 2．2km．由于山地的阻挡
作用达到西部最大扩展半径 24km=2000年后北京建成
区向西扩展的能量通过西南廊道和西 北廊道 释放 。西
南廊道经西客站 、丰台继续沿京石高速公路扩展 。西北
廊道经过清河、西三旗继续沿京昌高速公路扩展
(2)2010年末部廊道成为建成 区扩展主导方 向，团
此不但定福庄和通州成为北京建成区的一部分．而且
在无阻碍情 况下继续向通州末部扩展 。同时带动东北
图 6 自然廊遭区在两条^工廊遭之间形成的条件
Fig．6 The condition of existiag natural corridor be—
t⋯ artificial corridors
廊道经酒仙桥继续向首都机场扩展，东南廊遭经 易庄继续柑京津高速公路扩展。
(3)北京建成 区南北廊道扩展明显低于其他廊道，为保护古都北京南北 中轴线城 市景观，北京市投有
建设南北 向高等级交通干线，在很大程度上阻止了南北廊道的扩展 =根据预测模型，北 部廊道扩展将越过
亚运村抵达立水 ，南部扩展将超过大红 门、南苑后继续外延 如果不采取有效措施，北到亚运村、南到大
红门的规划方案在 2000年后很难保证。
3．3 由传统分散集团式转 向星状分散集团式景观格局
根据北京国际大都市发展的需要 ，一方面考虑到城 市人口与经济能量沿人工廊道 向外辐射的必然 眭，
另一方面为避免城市摊大饼弊病，本文提出：北京分散集团式应抓住Ifl前有利时机转向垦状分散集团式格
局 所谓星状分散集团式城市景观 ．指建成区沿主要交通干线象海星触角式向外扩展 ，在这些轴线上通过
绿地的分割 作用产生一 系列间断的分散集 团、飞
地 、子城或卫星城 ，在各星状 长轴之 间形成插 入市
中心的楔状绿地 对未来北京星状分散集 团式景
观结构设想如下：
(1)北京作为世界文明古都，在“择 中论”与
天人台一 的传统规划体系影响下，皇城 居中，将
北海、中南 海、景 山、护城 河善 山水景观 引入市中
心 ，这对 CBD的建设 虽然有影响，但 是对保持城
市生态平衡、维护古都风貌有深远意义。应加大中
心市 区的绿化 力度，使北 海、南南海、景 山、什 刹
海、故宫、天安门等地 区成 为大都市 名符其实 的
绿 心 ”
(2)在分散集 团规划基础 上，可沿京通 、京津
唐、京石 、京昌、机场路等主要交通干线形成 8至
10条星状扩展廊道 ，利用公路、高速公路和未来地
铁、轻轨铁路等集约化、立体化交通网和公共交通
工具 引导人口流快速、便捷地集散 ，充分发挥 人工
廊道的经济效益 ：同时根据廊道综台效益理论 ．使
部分水面、农田向大型公园 、游乐场、被游渡假村 、
集约化菜蔬基地等高教益等级转 化。迫使位 于廊
表 1 北京 中心市区 8个廊道未来 3时期空间扩展预
测 ’(km)
Table 1 Prediction of growth rates of 8 cor~dors in
Beijing
* 表中预测数据的基期 各廊道及其周围建成区相连成片
为准．廊遭扩展系数是根据建国 来各廊遭年均增长量确定
的较保守趋势，喜口果排除规划控制 、重大社会经济动荡和 自然
灾害 影啊 ．实 际 空间扩 展强度 可 能更★ =
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1 50 生 态 学 报 19卷
道附近的分散 集团、飞地等向远处扩散
(3)在两条人工廊道之间建立 植被带为主的 自然廊道区 ，可利用河道、水面、集约也菜蔬基地和大型
森林公园等形成楔状绿地插^建成区内部，从而有效阻止建成区摊大饼扩展 即全力保留或恢 复北京西北
部地 区的京密引水渠和永定河引水渠为主的 自然廊道 区，西南部地区与永定河之间的自然廊道区，东南部
地区凉水河 流域 自然廊道区，东部地 区通惠河 流域 自然廊道 厦，东北部地区 与温榆河之间的 自然廊道 区，
同时尽可能保持二 ，三环的绿化带 ，扩大四环绿化带 在 自然廊道 区进行城市建设的应征收高额土地使用
税费，用于环境建设厦生态恢复
(d)阻止城市摊大饼最有效措施是限制中心 市区同心圃扩展，把以控制城市长轴为主的调控策略改 为
以短轴(城 市内接圃半径)控制为主，即采取严厉措施阻止破坏楔状绿地 ．限制短轴发展 。城市 自然廊道顶
点是 自然景观与人工景观作用的焦点 ，是限制成厦 内接 圆摊大饼的关键点 ，将紫竹院 ，玉渊潭、莲花池、陶
然亭、龙潭稠、农展馆 、太阳宫北村 、亚运村 、圆明园(或八大学院建成城市森林式学 院)等 自然廊道顶点作
为限制短轴扩展的绿色屏障，在其 外地区避免建设高等级交通干线破坏 自然廊道的场教应，迫使城市 向
星状 分散集团式格局发展
4 结论
由于存在城市中心场和廊道效应场 ，在单纯经济利益趋动下 ，城 市本质上存在摊 大饼的倾向，这将严
重破坏城市合理景观结构与生态平衡 本文试运用景观生志学的廊道效应原理，通过城市廊道 模型研 究人
工 席道与 自然廊道相互作用过程及其内在机制，并将 自然廊道弓f入城市景观生态规划体系中
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