论文部分内容阅读
摘要：随着全球生态环境的日益恶化，如何平衡建设开发与自然环境的关系开始得到更多的关注。校园生态规划也是城市可持续发展的一个方面。文章应用校园生态规划的相关理论，对湖南大学湘江学院景观规划进行生态敏感性和GIs技术分析，详细讨论了校园生态规划的设计对策。关键词：湘江学院；校园生态规划；生态敏感性；GIS分析技术中图分类号：TU986文献标识码：A文章编号：1671-2641（2012）03-0055-04收稿日期：2011-10-18修回日期：2012-01-17
1 背景
校园生态规划，指在生态学原理的指导下，贯彻可持续发展战略，遵循人与自然和谐发展的原则，通过对校园进行合理的规划设计和建设而形成符合主体生活和发展的生态系统。大学校园进行生态规划建设有利于大学城市化、开展生态教育、生物多样性保护以及可持续发展。国外很早就开始关注校园的环境质量，“花园式学校”“园林式学校”比比皆是。例如，著名学府康奈尔大学就被称为“山林中的乐园”，学校保留了大量农场和山地，善用野生动物栖息地进行农业科技实验研究，创造了很高的经济价值。
2 生态规划理论
生态规划的基本理论是生态平衡理论、可持续发展理论和生态适宜度理论。随着近年来生态理论和技术的发展，以景观生态学为指导的安全格局理论、生态足迹理论、生态系统健康等理论以及遥感和地理信息系统等先进技术开始出现，这些新理论和方法都将应用于今后的生态规划实践。
2.1生态敏感性分析
生态敏感性是指在不降低环境质量的前提下，生态因子对外界压力或外界干扰的适应能力。它是从否定与批判的角度来分析生态系统的稳定性，并用分析得出的数据指导现实的设计操作，实现对生态系统的保护。湖南大学的湘江学院山地环境复杂且尺度适宜，可对其进行生态敏感性分析，以了解具体地理情况。
2.2 GlS分析技术
地理信息系统（GeographicInformation System，简称GIS），是用来收集、存储、提取、转换和显示空间数据的一系列计算机软件工具。它使用空间的、描述性的图表，来表达山脉、湖泊或道路等真实元素的特征，能模拟多维空间的实际效果。GIS提供了丰富的地形分析和空间分析功能。本文利用空间分析中的代数运算、逻辑运算等方法得出湘江学院的生态敏感性结果。
3 湘江学院的生态校园景观规划设计研究
3.1项目概况
3.1.1场地周边生态资源 本项目位于伟人故里——湖南湘潭九华，东临湘江，与昭山风景区隔江相望，西临湘潭大学，南接湘潭市区，北连湖南省会长沙，距长沙市中心距离21 km。有沿江风光带经过，九华大道、滨江大道连接南北，地理位置十分优越。基地内丘陵起伏、湖塘密布、梯田跌级、民居散缀，面山临水，具有良好的原生态景观。
3.1.2开发与生态的平衡难题 开发建设是形成校园景观的前提，但要处理好与生态平衡的难题。首先，场地内遍布丘陵，如果将其开发为具有一定容积率的校园环境，势必会对山体造成一定程度的破坏，于是需要考虑如何在保证生态安全的基础上充分利用场地资源；其次，山上的雨洪系统原本是一个完整的生态系统，开发建设后系统遭到破坏，雨水无法通过地表迅速下渗而造成地面大量积水和排水管道压力陡增。怎样对这些雨水进行处理及利用、减小地表径流和排水压力、增加地下水补给也是必须解决的问题。
3.2 GlS地形分析
3.2.1高程分析 项目基地丘陵起伏，空间景观变化丰富，原始地貌具有很高的景观可塑性。依形就势，可登高望远，或围谷蓄湖，也可设山间小路绵延漫步，或田边溪谷闭目养神，景观的营造存在丰富的可能性（图1）。
3.2.2坡向分析 坡向是斜坡方向的度量，坡向是以度为量纲的方向，常分为正北、东北、正东、东南、正南、西南、正西和西北八个方向。坡向直接影响了场地的光线、风向以及建筑的选址和景观品质。场地中山体坡向分布较平均，不同坡向的景观资源是否适宜开发还需进一步分析。
3.2.3坡度分析 坡度会影响土壤水份多少、矿物质流失程度、光照以及植物生长素的分布等。其中，影响最大的莫过于植物对水分的吸收。坡度越大，位于山坡上方的植物吸收到的水分相对下方的植物少，但有利于生根；而低洼处的植物则很可能遭受涝害。研究发现，坡度控制在15。以下将有利于植被的生长发育。本项目中大多山体坡度为34°-89°，不适宜开发，坡度在15°以下的山体很少。
3.3生态敏感性评估与场地开发强度
3.3.1选取评价因子 遵循因子的可计量、主导性、代表性原则，根据不同因子中不同要素对生态敏感度的重要程度分别赋予不同的等级值（高敏感、较高敏感、中敏感、较低敏感、低敏感），为便于进行地理信息系统分析，需将描述性的等级信息转换成生态敏感性指数，分别赋值9、7、5、3、1，以此建立等级评价体系（表1）。
3.3.2评价方法
1）单因子分析
采用GlS技术建立地形、土地类型、植被、水土流失、地质灾害、人工建设等六大因子的图形库和属性库，并进行单一因子敏感性评价。
2）叠加分析
使用专家打分法决定各单因子权重，对权重进行赋值、加和计算，最后将因子叠加，得到生态敏感性评价产生的综合分区图，用以表达生态敏感性的空间分布特征及其差异（表2）。
3.3.3评价结果 基地生态敏感性分析结果如图2，绿色区域为生态敏感性较高的区域，是原生植被和大量未开发山体的主要区域，所占比例较小。红色区域为生态敏感性较低的区域，多为已开发的建筑、广场和其它构筑物的分布地，所占比例较高。其余生态敏感度适中的区域为待开发绿地、建筑、裸地等。
为了使设计师对场地开发强度有直观的认识，本文根据生态敏感性结果将场地进一步分为适宜建设区（红色区域）、协调发展区（白色区域）以及控制开发区（绿色区域），如图3所示。下面根据三种区域分别讨论设计对策。 3.4设计对策
3.4.1控制开发区 控制开发区域的生态敏感性极高，应该尽量维持原地形、保护原生动植物、限制人为活动，可保留其原生态景观，使之成为具有一定科普教育意义的趣味场所。例如，本项目中的阡陌桑竹园便是从学生校园活动的需求出发，保留场地的肌理，形成生产性景观特色；又如风华并茂园（图4），由于山体已遭到建筑破坏，为了避免硬质景观受到二次伤害，便设计建立栈桥连接两座山脊，栈桥一路延伸直下。改造后的阡陌桑竹园为师生们提供了立体的户外交流、学习空间。
此外，对场地进行高程和生态敏感性分析之后，还应在高敏感度和较高区域中引入BMP（Best ManagementPractice）自然生态雨洪系统，用生态的手法营造景观，主要包括渗透控制、浅草沟、滞留塘、湿地、渗渠等技术措施（图5）。在技术条件有限的场地中，还可以利用丘陵的地形优势顺势引导，围湖蓄水。
3.4.2协调发展区域 协调发展区域的生态敏感性适中偏高，属于生态环境较为脆弱的地区，易受人为干扰，不宜建设大型广场和铺装设施。对于因建设开发而山体已被破坏的区域，建议应使区域内建筑尽可能退让，无法退让时可采用如下两步进行处理：首先应遵循自然野趣之美进行生态化处理，特殊景观应结合景墙、坐凳小品等进行设计，使开发强度最小化；其次应引入生态边坡技术，既可以广泛使用植物护坡，即选用根系发达的乡土树种并借鉴花境的手法进行设计；也可结合使用不同材料护坡，例如，西方园林造景中使用砾石处理边坡、我国国内使用泥土填充的生态袋进行护坡等。在本案中主要体现为对师生宿舍楼、教学楼山体进行适度开发，采用架空、退让的建筑灰空间处理，在山谷、山脊或池塘交汇处布局若干大草坪、园艺天地等。
3.4.3适宜开发区域 适宜开发区域的生态敏感性较低，可作强度较大的开发利用，其发展策略为：优化用地结构、控制开发强度、引入环境评价制度，在开发过程中坚持走可持续发展之路。在本案中体现为，在结合已开发的建筑区域周边与生态敏感性较低的区域，布局广场、平台、路桥或其它景观。例如，学院最重要的门户景观——东侧礼仪性大门的轴线设计，它启用“勒·诺特尔”属性，利用透视变形的原理，设计了长达195 m的树阵风景林带。整齐的草坪和模纹花坛既强化了轴线，又可供广大师生张贴宣传横幅和展示作品，10根校训图腾柱位于风景林带东西两侧，烘托学术氛围。又如对图书馆核心区域——碧水汀兰园（图6）的设计，其水岸线注重呼应山体边坡形态，集中布局亲水活动空间，加强硬质景观的优化，且注意后期的维护管理和进一步开发控制。
本文在收集整理场地生态资源、地理地貌、场地建设开发状况等资料的基础上，分析得出湘江学院存在的山体破坏和雨洪处理两大生态问题，进而采用生态规划理论与技术对场地进行地形分析和生态敏感性分析，最终得出湘江学院的生态设计对策。
据此可知，今后的相关规划设计中可从两方面人手，一是采用先进的生态技术降低人类开发对场地的破坏，重视场地内生态系统的自循环和与外部城市生态系统的联系；一是在细节处践行低碳节能设计理念，例如使用太阳能遮阳伞、节能地灯等，引导师生形成可持续发展的生态观念，提高环保意识。参考文献：[1]李蕾.生态校园景观设计一湖北美术学院新校区水体景观探研[J].湖北美术学院硕士学位论文，2008，5.[2]刘志强.大学校园生态规划理念初探[J].山西建筑，2005，31（23）：9-1O.[3]陈岳堂.生态校园规划设计研究与应用[J].湖南农业大学硕士学位论文，2003，12.[4]张索平.现代生态理论及技术在城市生态规划中的应用途径[J].中国环境管理干部学院学报，2006，16（1）：18-21.[5]杨志峰，徐俏，何孟常，等.城市生态敏感性分析[J].中国环境科学，2002，22（4）：360-364.[6]焦胜，曾光明，曹麻茹.城市生态规划概论[M].北京：化学工业出版社，2006.[7]汤国安，杨昕.ArcGIS地理信息系统空间分析试验教程[M].科学出版社，200Z.[8]章明奎，李建国，边卓平.农业非点源污染控制的最佳管理实践[J].浙江农业学报，2005，17（5）：244-250.
1 背景
校园生态规划，指在生态学原理的指导下，贯彻可持续发展战略，遵循人与自然和谐发展的原则，通过对校园进行合理的规划设计和建设而形成符合主体生活和发展的生态系统。大学校园进行生态规划建设有利于大学城市化、开展生态教育、生物多样性保护以及可持续发展。国外很早就开始关注校园的环境质量，“花园式学校”“园林式学校”比比皆是。例如，著名学府康奈尔大学就被称为“山林中的乐园”，学校保留了大量农场和山地，善用野生动物栖息地进行农业科技实验研究，创造了很高的经济价值。
2 生态规划理论
生态规划的基本理论是生态平衡理论、可持续发展理论和生态适宜度理论。随着近年来生态理论和技术的发展，以景观生态学为指导的安全格局理论、生态足迹理论、生态系统健康等理论以及遥感和地理信息系统等先进技术开始出现，这些新理论和方法都将应用于今后的生态规划实践。
2.1生态敏感性分析
生态敏感性是指在不降低环境质量的前提下，生态因子对外界压力或外界干扰的适应能力。它是从否定与批判的角度来分析生态系统的稳定性，并用分析得出的数据指导现实的设计操作，实现对生态系统的保护。湖南大学的湘江学院山地环境复杂且尺度适宜，可对其进行生态敏感性分析，以了解具体地理情况。
2.2 GlS分析技术
地理信息系统（GeographicInformation System，简称GIS），是用来收集、存储、提取、转换和显示空间数据的一系列计算机软件工具。它使用空间的、描述性的图表，来表达山脉、湖泊或道路等真实元素的特征，能模拟多维空间的实际效果。GIS提供了丰富的地形分析和空间分析功能。本文利用空间分析中的代数运算、逻辑运算等方法得出湘江学院的生态敏感性结果。
3 湘江学院的生态校园景观规划设计研究
3.1项目概况
3.1.1场地周边生态资源 本项目位于伟人故里——湖南湘潭九华，东临湘江，与昭山风景区隔江相望，西临湘潭大学，南接湘潭市区，北连湖南省会长沙，距长沙市中心距离21 km。有沿江风光带经过，九华大道、滨江大道连接南北，地理位置十分优越。基地内丘陵起伏、湖塘密布、梯田跌级、民居散缀，面山临水，具有良好的原生态景观。
3.1.2开发与生态的平衡难题 开发建设是形成校园景观的前提，但要处理好与生态平衡的难题。首先，场地内遍布丘陵，如果将其开发为具有一定容积率的校园环境，势必会对山体造成一定程度的破坏，于是需要考虑如何在保证生态安全的基础上充分利用场地资源；其次，山上的雨洪系统原本是一个完整的生态系统，开发建设后系统遭到破坏，雨水无法通过地表迅速下渗而造成地面大量积水和排水管道压力陡增。怎样对这些雨水进行处理及利用、减小地表径流和排水压力、增加地下水补给也是必须解决的问题。
3.2 GlS地形分析
3.2.1高程分析 项目基地丘陵起伏，空间景观变化丰富，原始地貌具有很高的景观可塑性。依形就势，可登高望远，或围谷蓄湖，也可设山间小路绵延漫步，或田边溪谷闭目养神，景观的营造存在丰富的可能性（图1）。
3.2.2坡向分析 坡向是斜坡方向的度量，坡向是以度为量纲的方向，常分为正北、东北、正东、东南、正南、西南、正西和西北八个方向。坡向直接影响了场地的光线、风向以及建筑的选址和景观品质。场地中山体坡向分布较平均，不同坡向的景观资源是否适宜开发还需进一步分析。
3.2.3坡度分析 坡度会影响土壤水份多少、矿物质流失程度、光照以及植物生长素的分布等。其中，影响最大的莫过于植物对水分的吸收。坡度越大，位于山坡上方的植物吸收到的水分相对下方的植物少，但有利于生根；而低洼处的植物则很可能遭受涝害。研究发现，坡度控制在15。以下将有利于植被的生长发育。本项目中大多山体坡度为34°-89°，不适宜开发，坡度在15°以下的山体很少。
3.3生态敏感性评估与场地开发强度
3.3.1选取评价因子 遵循因子的可计量、主导性、代表性原则，根据不同因子中不同要素对生态敏感度的重要程度分别赋予不同的等级值（高敏感、较高敏感、中敏感、较低敏感、低敏感），为便于进行地理信息系统分析，需将描述性的等级信息转换成生态敏感性指数，分别赋值9、7、5、3、1，以此建立等级评价体系（表1）。
3.3.2评价方法
1）单因子分析
采用GlS技术建立地形、土地类型、植被、水土流失、地质灾害、人工建设等六大因子的图形库和属性库，并进行单一因子敏感性评价。
2）叠加分析
使用专家打分法决定各单因子权重，对权重进行赋值、加和计算，最后将因子叠加，得到生态敏感性评价产生的综合分区图，用以表达生态敏感性的空间分布特征及其差异（表2）。
3.3.3评价结果 基地生态敏感性分析结果如图2，绿色区域为生态敏感性较高的区域，是原生植被和大量未开发山体的主要区域，所占比例较小。红色区域为生态敏感性较低的区域，多为已开发的建筑、广场和其它构筑物的分布地，所占比例较高。其余生态敏感度适中的区域为待开发绿地、建筑、裸地等。
为了使设计师对场地开发强度有直观的认识，本文根据生态敏感性结果将场地进一步分为适宜建设区（红色区域）、协调发展区（白色区域）以及控制开发区（绿色区域），如图3所示。下面根据三种区域分别讨论设计对策。 3.4设计对策
3.4.1控制开发区 控制开发区域的生态敏感性极高，应该尽量维持原地形、保护原生动植物、限制人为活动，可保留其原生态景观，使之成为具有一定科普教育意义的趣味场所。例如，本项目中的阡陌桑竹园便是从学生校园活动的需求出发，保留场地的肌理，形成生产性景观特色；又如风华并茂园（图4），由于山体已遭到建筑破坏，为了避免硬质景观受到二次伤害，便设计建立栈桥连接两座山脊，栈桥一路延伸直下。改造后的阡陌桑竹园为师生们提供了立体的户外交流、学习空间。
此外，对场地进行高程和生态敏感性分析之后，还应在高敏感度和较高区域中引入BMP（Best ManagementPractice）自然生态雨洪系统，用生态的手法营造景观，主要包括渗透控制、浅草沟、滞留塘、湿地、渗渠等技术措施（图5）。在技术条件有限的场地中，还可以利用丘陵的地形优势顺势引导，围湖蓄水。
3.4.2协调发展区域 协调发展区域的生态敏感性适中偏高，属于生态环境较为脆弱的地区，易受人为干扰，不宜建设大型广场和铺装设施。对于因建设开发而山体已被破坏的区域，建议应使区域内建筑尽可能退让，无法退让时可采用如下两步进行处理：首先应遵循自然野趣之美进行生态化处理，特殊景观应结合景墙、坐凳小品等进行设计，使开发强度最小化；其次应引入生态边坡技术，既可以广泛使用植物护坡，即选用根系发达的乡土树种并借鉴花境的手法进行设计；也可结合使用不同材料护坡，例如，西方园林造景中使用砾石处理边坡、我国国内使用泥土填充的生态袋进行护坡等。在本案中主要体现为对师生宿舍楼、教学楼山体进行适度开发，采用架空、退让的建筑灰空间处理，在山谷、山脊或池塘交汇处布局若干大草坪、园艺天地等。
3.4.3适宜开发区域 适宜开发区域的生态敏感性较低，可作强度较大的开发利用，其发展策略为：优化用地结构、控制开发强度、引入环境评价制度，在开发过程中坚持走可持续发展之路。在本案中体现为，在结合已开发的建筑区域周边与生态敏感性较低的区域，布局广场、平台、路桥或其它景观。例如，学院最重要的门户景观——东侧礼仪性大门的轴线设计，它启用“勒·诺特尔”属性，利用透视变形的原理，设计了长达195 m的树阵风景林带。整齐的草坪和模纹花坛既强化了轴线，又可供广大师生张贴宣传横幅和展示作品，10根校训图腾柱位于风景林带东西两侧，烘托学术氛围。又如对图书馆核心区域——碧水汀兰园（图6）的设计，其水岸线注重呼应山体边坡形态，集中布局亲水活动空间，加强硬质景观的优化，且注意后期的维护管理和进一步开发控制。
本文在收集整理场地生态资源、地理地貌、场地建设开发状况等资料的基础上，分析得出湘江学院存在的山体破坏和雨洪处理两大生态问题，进而采用生态规划理论与技术对场地进行地形分析和生态敏感性分析，最终得出湘江学院的生态设计对策。
据此可知，今后的相关规划设计中可从两方面人手，一是采用先进的生态技术降低人类开发对场地的破坏，重视场地内生态系统的自循环和与外部城市生态系统的联系；一是在细节处践行低碳节能设计理念，例如使用太阳能遮阳伞、节能地灯等，引导师生形成可持续发展的生态观念，提高环保意识。参考文献：[1]李蕾.生态校园景观设计一湖北美术学院新校区水体景观探研[J].湖北美术学院硕士学位论文，2008，5.[2]刘志强.大学校园生态规划理念初探[J].山西建筑，2005，31（23）：9-1O.[3]陈岳堂.生态校园规划设计研究与应用[J].湖南农业大学硕士学位论文，2003，12.[4]张索平.现代生态理论及技术在城市生态规划中的应用途径[J].中国环境管理干部学院学报，2006，16（1）：18-21.[5]杨志峰，徐俏，何孟常，等.城市生态敏感性分析[J].中国环境科学，2002，22（4）：360-364.[6]焦胜，曾光明，曹麻茹.城市生态规划概论[M].北京：化学工业出版社，2006.[7]汤国安，杨昕.ArcGIS地理信息系统空间分析试验教程[M].科学出版社，200Z.[8]章明奎，李建国，边卓平.农业非点源污染控制的最佳管理实践[J].浙江农业学报，2005，17（5）：244-250.