——石花洞风景名胜区景观生态规划探讨
Construction and Organization of the Landscape
——Discussion on the Landscape Ecological Planning of the Beijing Shihua-Cave Scenic Area
发表:《城市规划学刊》2005（03）：76-81 作者：俞孔坚，黄 刚，李迪华，刘海龙 [评论]
摘要：在石花洞国家重点风景名胜区的最新总体规划编制过程中，采用景观生态规划的方法来解决保护与利用中存在的矛盾和问题，提出“景观网络的构建与组织”的景观生态规划理念，通过将采用景观生态规划方法获得的成果融入总体规划来帮助石花洞风景名胜区实现可持续发展。
关键词：景观生态规划、风景名胜区、景观网络、石花洞
Abstract：In the new master planning of the Beijing Shihua-Cave Scenic Area, we adopt method of landscape ecological planning to resolve the conflict and problems between conservation and utility. We advance a planning concept of construction, maintenance and organization of the networks. Then we integrate the results of the landscape ecological planning into the master plan to achieve the sustainable development of the Shihua-Cave Scenic Area.
Key words：Landscape Ecological Planning; Scenic Area; Landscape Network; Shihua-Cave
1 引言
目前我国风景名胜区总体规划主要采用以景观资源保护与可持续利用为核心的规划模式。该模式以景观资源评价为基础，主要根据景观资源的分布与等级划分功能与保护分区，然后制定与分区相对应的分类与分级保护措施，但由于缺乏从景观生态学角度对风景名胜区景观系统的结构、功能和动态进行综合考虑和深入分析，因而难以解决保护与利用所涉及的一些景观系统内部的深层次矛盾与问题。例如，保育规划通常只是简单地围绕珍稀和濒危物种的生境划定生态保护区的范围，很少规划设计可以促进生境之间物种迁徙和交流的生态廊道，其结果往往是虽然制定了严格的保护措施，并控制游人数量，但也很难阻止种群减少和生物多样性降低的趋势。我国风景名胜区的范围一般在几十到几百平方公里，这个空间范围正是景观生态学的重点研究尺度，因此风景名胜区应该利用景观生态学理论对景观系统进行综合经营与管理，风景名胜区总体规划应该积极引入景观生态规划的理论与方法。
2 景观生态规划的理论与方法
景观生态规划可以从广义和狭义两个方面理解。广义的理解是以生态学原理为基础的景观规划，可以追溯到19世纪下半叶，苏格兰植物学家和规划师Patrick Geddes的“先调查后规划”和美国景观设计之父Olmsted及Eliot等在城市与区域绿地系统和自然保护系统方面的规划。1969年麦克哈格出版《设计遵从自然》一书，提出基于适宜性分析的“千层饼”模式，是真正意义上以生态学原理为基础的景观规划出现的标志。狭义的理解是基于景观生态学的景观规划，不仅综合考虑景观的生态过程、社会过程和它们之间的时空关系，而且利用景观生态学理论来经营和管理景观，以达到既要维持景观的结构、功能和生态过程，又要满足土地持续利用的目的○1。
20世纪80年代以来，在景观生态学全面发展的推动下，景观生态规划得到了迅速推广并逐渐成熟，目前已形成多种规划思想与方法体系，其中三种比较成熟和具有代表性的体系是捷克景观生态学家Ruzicka和Miklos提出的LANDEP方法体系、德国景观生态学家Haber等人提出的土地利用分异战略（DLU）以及美国景观生态学家Forman等人提出的景观格局优化方法○2。LANDEP方法体系在景观生态数据分析和综合的基础上依据适宜度评价对景观利用进行优化；土地利用分异战略主要利用环境诊断指标和格局分析对景观整体进行研究和规划；景观格局优化方法基于景观过程与格局分析，通过格局优化来维护生态功能的健康与安全○1、○2。规划师可以根据规划区域的具体情况和工作条件选用最合适的景观生态规划思想与方法。
3 石花洞风景名胜区的概况与问题
石花洞风景名胜区（以下简称石花洞风景区）位于北京市房山区境内，距离北京市区50km，总面积84.66km2，是北京市现有的两处国家重点风景名胜区之一。风景区的地貌类型属典型的中低山构造剥蚀地貌，沟谷呈放射状分布，地形起伏变化较大，西南部的最高峰连泉顶海拔1180m，东部最低处海拔约100m。风景区以地下溶洞为主要风景资源，在碳酸盐岩层分布区经长期风化剥蚀和地表水的切割溶蚀，形成了较典型的岩溶地貌形态，已发现岩溶洞穴100多个，尤其是石花洞，具有规模大、类型全、发育好的特色，其洞穴沉积景观可跻身于中国乃至世界岩溶洞穴前列。目前风景区主要有石花洞、银狐洞、将军坨和鸟语林四个景区，每年接待游人近50万人次。风景区涉及河北镇和佛子庄乡两个乡镇，沿大石河两岸以及两侧沟谷分布有28个村，居民25000多人。因石灰石和煤炭资源丰富，风景区内还分布有100多家生产石灰、水泥、石材以及煤炭的大小企业。大量人口居住和大规模生产活动的胁迫导致：大石河河流廊道的生态功能严重退化，游憩价值降低；地表植被和山体破坏严重，生态功能整体退化，风景美学价值严重降低；景观破碎化特别是生境破碎化加剧，生物多样性显著下降；交通拥堵，游线组织困难，风景资源的整体优势得不到发挥（图1）。 
4 规划理念与方法
4.1规划理念
针对人类胁迫导致的主要问题，总体规划提出“调整产业结构，发展工矿旅游，建设大石河休闲廊道以及野生动物生境网络”的发展战略。将风景区的产业结构由工矿业主导逐步转为旅游业和生态农业为主导，使脆弱的自然生态环境得到有效保护，使经济走上可持续发展之路；利用工矿遗址发展工矿旅游，丰富旅游产品，使资源得到充分利用；开发大石河，建设大石河休闲廊道，将各个景区和景点串连起来，实现风景资源的整合；建设野生动物生境网络，减小景观破碎化的影响，逐渐恢复野生动物的物种多样性。按照该发展战略，通过对风景区的人类胁迫机制、生态过程与社会过程以及景观格局进行分析，提出“景观网络的构建与组织”的景观生态规划理念（图2）○3。景观生态学认为，网络是一种普遍存在的景观结构，是景观要素空间联系的重要方式，是能量、物质和物种在景观中流动或运动的重要途径，网络的连续性与安全性是影响网络内部景观过程和网络功能的关键因素○1、○4、○5。“景观网络的构建与组织”的规划理念即是在人类胁迫比较严重的石花洞风景区，通过构建野生动物生境网络和风景游赏网络，合理组织它们以及大石河水系网络、居住生产网络和机动交通网络的空间关系，来维护生态过程与功能以及社会过程与功能的健康和安全，从而帮助石花洞风景区实现可持续发展。大石河水系网络由大石河和汇入大石河的地表径流构成；野生动物生境网络由栖息地（habitats）或核心区（core areas）、廊道（corridors）以及缓冲区（buffer zones）构成○6；风景游赏网络由景点、景区和游赏路线构成；居住生产网络由居民点、工农业用地和社会经济联系构成；机动交通网络由公路和铁路构成。对于石花洞风景区这个复合生态系统○7，它们是最为关键的五种网络。
4.2 规划方法
根据以上规划理念和石花洞风景区的具体情况，采用“千层饼”模式、景观格局优化以及多解规划相结合的方法○8，并按照图3所示的规划框架进行。第一步，对每种网络的现状进行分析与评价，找出存在的主要问题；第二步，结合总体规划制定的发展战略，提出每种网络的规划目标与规划标准；第三步，利用适宜性分析、景观过程与格局分析等方法给出每种网络的初步规划方案；第四步，将各种网络的初步规划方案叠加起来，对空间关系进行组织，然后通过调整形成最后的规划方案。在组织网络的空间关系时，如果遇到尖锐冲突，则要按一定的价值标准进行博弈，不同的价值标准对应不同的博弈结果，规划从而产生可选择的多解方案。
5 规划过程
5.1网络现状分析与评价
根据景观生态学理论，从过程、结构、功能以及网络之间的关系等方面对网络现状进行分析和评价（表1）。
表1 网络现状分析与评价
网络 现状分析与评价
大石河水系网络
1. 河道、河漫滩被工厂、农田以及果园侵占，河流的连续性较差，河流保护宽度很窄。
2. 河岸植被差，部分河段的防护林因防洪需要而被砍伐。
3. 因修建公路或村庄的防洪需要，部分河段的河岸被人工固化，水陆交界带的自然生态过程被破坏。
野生动物生境网络 1. 核心栖息地面积小，破碎化严重。
2. 栖息地之间缺少连续、安全的生态廊道。
3. 动物的活动与迁徙通道被居民点、工矿点、公路和铁路切断。
风景游赏网络 1. 没有专门连接风景区重要景点和景区的非机动游赏路线。
2. 沿大石河的游赏路线受汽车尾气和粉尘污染的严重影响，并缺少安全感。
3. 受工矿生产造成的污染影响，沿途的游赏环境较差。
居住生产网络 1. 工矿生产对山体、土壤、植被以及河流廊道的破坏严重。
2. 工矿生产带来严重的视觉、噪音、粉尘和大气污染，破坏游赏环境。
3. 农业生产占用河漫滩、洪泛区、减弱河流廊道的自然生态功能。
4. 在不适宜耕种的坡地上进行农业生产，造成水土流失。
5. 蔓延的居民点、工矿点切断野生动物的活动与迁徙通道，影响野生动物的生存。
6. 部分居民点位于煤矿的采空区内，有安全隐患。
机动交通网络 1. 过境交通量大，交通不畅，并威胁游人的生命安全。
2. 切断野生动物的活动与迁徙通道，影响野生动物的生存。
3. 太靠近河流，影响河流的自然形态和生态功能。
4. 车辆产生的尾气、噪音和粉尘污染给游赏活动造成不利影响。
5.2 各种网络的规划目标与规划标准
根据网络现状分析与评价，结合总体规划制定的发展战略，从过程、结构、功能以及网络之间的关系等方面提出网络的规划目标与规划标准（表2）。
表2 网络的规划目标与规划标准
网络 规划目标 规划标准
大石河水系网络 恢复作为河流廊道的功能；
恢复审美和游憩价值。 1. 大石河以及汇入大石河的支流和地表径流构成一个连续的树枝状网络，沿着整个网络所发生的水文过程和生态过程高度连续。
2. 具有足够的保护宽度，可以最大程度地发挥河流生态廊道的功能。
3. 整个水系网络应该尽量维持自然状态，具有良好的植被，适合野生动物栖息和开展一些滨水游憩活动。
野生动物生境网络
构建起连续、安全的生境网络，恢复野生动物的物种多样性。 1. 对原有和潜在的栖息地进行保护。
2. 将栖息地通过安全的生态廊道连接。
3. 设置适当的缓冲区，减小人类活动对野生动物生存的干扰。
风景游赏网络 构建非机动休闲游道网络，整合风景资源。 1. 以大石河休闲廊道为主干，建立专用的连接所有重要景点和景区的非机动休闲游道。
2. 可游赏各种自然和人文景观，沿途有良好的游赏环境。
3. 尽量的避开机动交通的威胁，确保游人的人身安全。
居住生产网络 合理安排居住与生产的空间布局，尽量与自然环境相协调。 1. 不破坏山体、土壤、植被和河道廊道，不造成视觉、噪音、粉尘以及大气污染。
2. 不在类似采空区这种有安全隐患的区域内居住。
3. 尽量不影响河流的自然生态功能，不造成水土流失。
4. 尽量不切割野生动物的生态廊道，不影响野生动物的生存。
机动交通网络 交通通畅，尽量减小对游赏活动的干扰，与自然环境相协调。
1. 交通通畅，沿途环境优美，对游赏活动的干扰小，对游人不构成安全威胁。
2. 尽量不切割野生动物的生态廊道，不影响野生动物的生存。
3. 尽量不压迫河流，维护河流的自然形态和生态功能。
5.3 各种网络的初步规划方案
5.3.1 大石河水系网络
河流廊道重要的生态功能包括传输物质、净化污染物以及作为动植物迁移、传播的通道和水生、陆生动植物的栖息地○9。景观生态学认为河流廊道生态功能最重要的两个影响指标是连续性和宽度，河流两边应该保持足够宽度的植被带，以控制来自两岸的污染物质，并为物种提供足够的生境和通道。根据规划标准，大石河水系网络规划的关键是维护整个水系网络的连续性，确定汇入大石河的地表径流的位置和整个水系网络的保护宽度。在数字高程模型（DEM）的基础上，利用GIS进行地表径流分析来确定汇入大石河的地表径流的位置和等级。然后根据等级确定地表径流的保护宽度，等级越高，保护宽度越大。利用GIS进行高程分析、坡度分析和三维地形模拟，再结合洪水水位和沿岸土地利用类型来确定大石河的保护宽度。水系交汇点对于水系网络的生态功能具有重要的意义，宜适当扩大水系交汇点的保护宽度。图4是大石河水系网络的初步规划方案。
5.3.2 野生动物生境网络
规划构建的野生动物生境网络能重点改善两栖类、爬行类和哺乳类动物的生存环境。根据规划标准，采用景观生态安全格局理论○10-○12来建立野生动物生境网络。依据风景区生物多样性调查报告和风景区一带野生动物的生活习性○13，将大石河河流廊道和面积比较大的针叶林以及落叶阔叶林斑块作为这三类野生动物的核心栖息地，即景观生态安全格局的源。将土地覆盖类型、地形坡度和水分条件作为动物活动的阻力因子来建立阻力表面。原因是：①不同土地覆盖类型对于两栖、爬行和哺乳类野生动物活动的阻力不同，一般林地和草地的阻力较小，居民点和工矿用地以及交通用地的阻力较大。②坡度对爬行动物和哺乳动物的活动影响比较明显，一般坡度越大，阻力越大。③水是动物生存的必要条件，也是影响植被生长的主要因子，一般水分条件好的地方阻力小，水分条件差的地方阻力大。基于以上确定的源和阻力表面，利用GIS进行最小累积阻力分析，得到最小累积阻力面。然后根据最小累积阻力面分析得到生态安全格局的缓冲区、源间联结、辐射道以及战略点，最后根据生态安全格局得到野生动物生境网络的初步规划方案（图5）。
5.3.3 风景游赏网络
规划构建的风景游赏网络以大石河休闲廊道为主干，将重要景区、景点、有开发价值的工业遗迹以及景色优美的村庄串连起来。根据规划标准，规划的关键是确定非机动休闲游道的具体路线，并处理好游道、河流以及公路之间的关系。由于风景资源主要分布在大石河以南，结合游赏体验、地形条件以及安全性方面的考虑，规划将沿着大石河的游道主要布置在大石河的南岸。游道、河流和公路之间的关系是：游道介于公路与河流之间，并尽量远离公路以避开机动交通对游憩活动的威胁和干扰；游道距河流时近时远，这样既能丰富游人的游赏体验，也能适当减小游道与游赏活动对河流生态廊道的影响。在河谷狭窄的地段，游道可以与公路并行，但要设置安全隔离带。图6是风景游赏网络的初步规划方案。
5.3.4 居住生产网络
根据规划标准，居住生产网络规划的关键是合理安排居住和生产活动的空间布局，确定适合进行居住以及工农业生产的具体区域。按照调整产业结构的发展战略，大部分的工矿企业将被逐步关闭或搬迁出风景区，因此生产布局只需重点考虑农业用地。通过分析现状土地利用类型与坡度之间的关系，将坡度作为农业生产适宜性评价的主要因子。坡度小于25度的地方可进行农业生产，坡度大于25度的地方需退耕还林。将地质、坡度、坡向、水源、交通以及生态环境作为居住适宜性评价的因子。基于居住适宜性评价，居住采用组团式布局而不是沿着河谷任意蔓延，这样可以在组团之间留下建设生态廊道的空间。为节约土地资源，规划将部分工矿遗址作为采空区搬迁居民的安置用地。图7是居住生产网络的初步规划方案。
5.3.5 机动交通网络
根据规划标准，机动交通网络规划的关键是对交通进行合理组织，并处理好公路与游道和河流的关系。由于非机动休闲游道主要布置在大石河南岸，所以为减小货运车辆对旅游活动的干扰，同时改善区内旅游交通环境，规划将大石河南岸的连接石花洞、万佛堂、银狐洞等重要景区和景点的公路作为旅游专用公路。在设计上，通过在大石河北岸的公路南侧连续设置地形障碍，种植乔灌结合的绿化隔离带来减弱货运交通对游憩活动的影响；通过在沿河旅游专用公路北侧分段设置地形障碍，种植乔灌结合的绿化隔离带，来削弱旅游交通对游憩活动的影响，同时也满足乘车游人欣赏沿途风景的需要。图8是机动交通网络的初步规划方案。
5.4 网络组织
在得到各种网络的初步规划方案之后，将方案叠加起来进行组织。针对石花洞风景区的实际情况，表3列出了网络组织的基本方法和在“相交”与“并排”两种典型空间关系下的组织方法。
表3 网络组织方法
网络 基本方法 两种典型空间关系下的组织方法
相交 并排
大石河水系网络 野生动物生境网络 连接起来
连接起来 结合起来
风景游赏网络 游赏网络沿着水系网络布置 建设桥梁 适当地结合
居住生产网络 二者间最好能有一定的缓冲距离，同时让居民可以进入滨水区 建设桥梁，尽量减小对水系网络的干扰 尽量不固化河岸，恰当地营造亲水空间
机动交通网络
尽量不相交，并能保持一定的缓冲距离 建设桥梁，尽量减小对水系网络的干扰 尽量不固化河岸，加强水系和道路之间防护林的建设
野生动物生境网络 风景游赏网络 尽量不相交，并能保持一定的缓冲距离 宜拓宽生境网络在相交点的宽度，有时需设置动物安全通道 适当地结合，扩大生境网络的宽度，增加野生动物的安全感
居住生产网络 尽量不相交，并能保持一定的缓冲距离 尽量留出生境网络需要的空间，有时需设置动物安全通道 扩大生境网络的宽度，增加野生动物的安全感
机动交通网络 尽量不相交，并能保持一定的缓冲距离 建设野生动物安全通道 加强道路防护林的建设，减小交通对野生动物的干扰；扩大生境网络的宽度，增加野生动物的安全感
风景游赏网络 居住生产网络 空间上可兼容，但尽量在内部过程与功能上互不干扰 视具体情况而定，有时需加强游赏网络安全性的维护 视具体情况而定，如不相互冲突可以结合起来
机动交通网络 尽量不相交，并能保持一定的缓冲距离 视具体情况而定，有时需为游人设置安全通道 适当地结合，合理设置安全隔离带，确保游人安全
居住生产网络 机动交通网络 结合起来，但过境交通应避开社区 兼顾居民的方便与安全，可利用地形和植被减弱交通对社区的干扰 加强道路防护林的建设，可利用地形和植被减弱交通对社区的干扰
在组织网络的同时对各种网络规划方案进行调整，如果经过组织与调整，各种网络之间没有无法协调的冲突，那么就能得到可同时解决石花洞风景区内河流水系保护、野生动物保护、游赏活动组织、机动交通组织以及居住生产布局等问题的规划方案。如果网络之间存在无法协调的冲突，则要通过博弈产生多解方案。比如当生态廊道与居民点有尖锐冲突时，产生两种可选择的规划方案：若优先考虑野生动物保护和生态效益，则搬迁与生态廊道相冲突的居民点，建设生态廊道；若优先考虑居住需要和经济利益，则保留居民点，放弃生态廊道建设。
6 规划成果
按照以上规划过程可以获得每种网络的多解规划方案、管理导则以及网络空间关系的处理导则。每种网络的规划方案和管理导则都可以融入到风景名胜区总体规划所对应的专项规划之中。大石河水系网络规划方案可以融入典型景观规划；野生动物生境网络规划方案可以融入保育规划；风景游赏网络规划方案可以融入风景游赏规划；居住生产网络规划方案可以融入居民社会调控规划以及土地利用协调规划；机动交通网络规划方案可以融入道路交通规划。专项规划也因此产生多解方案，最后可由专家、管理者、居民以及游人共同决定采用哪种方案。网络空间关系的处理导则可以融入到风景区的综合管理导则之中，为便于人们理解和接受这些导则，可以给每项导则配上示意图。图9是将博弈得到的一种野生动物生境网络规划方案融入保育规划所得到的一种保育规划方案，该方案在博弈过程中放弃了三条分别与公路、居民点以及工矿点相冲突的生态廊道。该方案的特点是：把居住与生产活动限制在分片的乡土景观区内进行，使其对风景区自然生态系统的影响受到控制；包含大石河河流廊道的生态保育区呈网络状，既能保护广泛分布的地下溶洞，又能抑制景观破碎化的趋势，最大程度地确保风景区水平生态过程的连续性；生态廊道将重点保护的栖息地（包括大石河、大的针叶林和落叶阔叶林斑块）连接起来形成生境网络，可以削弱景观破碎化的影响，起到改善野生动物生存环境的作用；在生态廊道与公路和铁路的交叉处以及公路和铁路穿过生态保育区的地方设置动物安全通道，使野生动物可以穿越公路和铁路，获得更大的生存空间。 
7 结语
景观生态规划通过协调景观结构、生态过程及其与人类活动的关系来改善景观的整体功能，达到人与自然的和谐相处。将景观生态规划的理论与方法应用于风景名胜区总体规划，可以弥补以往专项规划存在的从单个角度分析问题和解决问题的不足，有益于解决当前我国风景名胜区保护与利用中存在的各种复杂问题。多解规划思想的应用可以使风景名胜区保护与利用中存在的问题和冲突得到充分揭露，使保护与利用的各种可能性都给呈现出来，再经科学、民主的决策，可以提高规划的权威性和可行性。“景观网络的构建与组织”的规划理念作为一种针对人类胁迫和景观破碎化的对策，对于其它人类胁迫和景观破碎化比较严重的地区的景观生态规划也具有一定参考意义。
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○13陈卫，高武，傅必谦 编著.北京兽类志[M].北京：北京出版社，2002.
作者简介：
俞孔坚，北京大学景观设计学研究院，教授、博导
黄刚，北京大学景观设计学研究院，硕士研究生
李迪华，北京大学景观设计学研究院，讲师
刘海龙，北京大学景观设计学研究院，博士研究生
通讯地址：北京大学逸夫二搂 景观设计学研究院
邮编：100871
电话：13691438717，010-62751181
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