景观生态学视角下的南京紫金山登山道规划设计
第37卷第4期2010年12月福建林业科技
Jour o f Fu jian Fo restry Sci and T ech
V o l137N o14
Dec1,2010
do:i10.3969/.j issn.1002-7351.2010.04.029
景观生态学视角下的南京紫金山登山道规划设计
吴耀宇1,2
(11南京林业大学人文社会科学学院,江苏南京210037;
21南京师范大学地理科学学院,江苏南京210046)
摘要:以南京紫金山为例,系统分析了登山野道对山地森林景观造成的影响;基于景观生态学基本原理探讨了紫金山景区登山道规划设计的相关问题。
关键词:登山道;规划设计;景观生态学;南京紫金山
中图分类号:TU98614+2文献标识码:A文章编号:1002-7351(2010)04-0121-06
P lanning and D esign of Nanji n g Purple M ountai n H iki n g Trails by Landscape Eco l o gy V isual Angle
W U Y ao-yu1,2
(1.H u m anities and Social S cience Instit u te of N anjing F orestry Un iversity,N anjing210037,Jiangsu,Ch i na;
2.G eography Sc i ence C ollege of N anjing N or m a l Universit y,Nanj i ng210046,J i angsu,Ch ina)
Abstrac t:T ak i ng the Purp l e M ounta i n i n N an ji ng as an exa m ple,syste m atic analysis o f the effect o f w il d m ounta i n road on fo rest landscape s i ght was conducted;based on t he basi c princ i p l es of l andscape eco l ogy,the mountain p l ann i ng and des i gn re lated prob-le m s o f scen i c hiki ng trail s were discussed.
K ey word s:h i king trai;l planning and desi gn;landscape eco logy;N anji ng Purp leM ountai n
随着我国城市化进程的加快和城市规模的不断扩张,原先可以起到缓冲作用的山地与城市间的过渡地带被城市建设不断挤占,许多原本位于城市近郊的山地或丘陵景观逐渐与城市景观直接接壤,受到较多人为干扰的山地区域形成了大面积的生态交错带,改变了原有的山地森林景观格局,给原有的景观过程带来了较强的人为影响。随着山麓居民数量的增加和城市交通的便利,登山者的数量不断增多,严重的人为干扰使山地森林景观出现了一定程度的退化现象。而随着人们健康意识的增强,选择去山地森林景区进行锻炼、休闲活动的市民和旅游者的数量还会继续增加,山地森林景观所承受干扰的强度还会进一步加剧,景观稳定性维护与旅游活动干扰之间的矛盾日益突出。
登山道的规划设计,是生态旅游景区基础设施建设中的重要环节,景区管理部门可以通过登山道的铺设对游客流向做出引导,使游客远离资源与生态相对脆弱的区域,从而保护景区景观的稳定性;同时可以沿登山道适当布局一些低密度、小体量的设施,为游客打造便利的观赏与游憩空间。完善的登山道规划,配合有效的管理措施,有助于引导和疏散游客,避免旅游活动过于集中带来的旅游资源过度利用和旅游环境容量超载问题。但在现实中,很多登山者为了追求/山林野趣0,放弃了景区管理部门花巨资修建的/官道0,而在山体内踩踏出了数量巨大的/野道0。究其原因,既有登山者生态意识淡漠的问题,也有官道建设不符合景观生态规划要求和管理不善的问题。
1研究区概况
紫金山,又名钟山,位于宁镇山脉西端,南京城东。地理坐标为东经118b48c00d)118b53c04d、北纬32b01c57d)32b16c15d,南北宽616km,东西长711km,周长2215km,总面积300818hm2[1]。主峰北高峰
收稿日期:2010-05-11;修回日期:2010-06-20
基金项目:江苏省社会科学基金项目(08ZZD009);江苏省教育厅高校社会科学基金项目(09SJ D790032)
作者简介:吴耀宇(1978)),男,江苏南京人,南京林业大学人文社会科学学院讲师,南京师范大学地理科学学院博士生,从事旅游规划和景区管理研究。
福建林业科技第37卷是宁镇山脉的最高峰,海拔44819m ,其它较高的山峰有海拔36518m 的小茅山和海拔24415m 的天堡山。紫金山基本地貌为低山丘陵,南坡和北坡均有较宽的山麓面延伸,呈斜面状。改革开放以来,紫金山渐渐从一个城郊景区变成城市中的国家森林公园,景区的性质发生了根本变化,原先比较单一的陵墓文化功能,已被拓展为古迹保护、旅游、城市绿肺和野生动植物保护等功能。
近年来,景区建设力度不断加大,景区环境容量有所增加,但仍然无法满足旅游者日益增长的旅游需求。在各类旅游者中,增幅最大的是来紫金山登山健身的旅游者,以本地市民为代表。周末和节假日经常出现大规模的登山客流,景区日接待量多次突破3万人次。景区管理部门为了满足登山旅游者的需求,在山体内修建了6条官道,分别为:1樱驼村)山北防火道)头陀岭;o板仓街)天文台)西马腰)头陀岭;?龙脖子路)天文台)西马腰)头陀岭;?龙脖子路)西马腰)头陀岭;?陵前路)中山书院)中马腰)头陀岭;?马群东入口)东马腰)中马腰)头陀岭。
即便如此,紫金山还是出现了大量由登山者踩出的野道。据不完全统计,目前山上的野道有近300条,大多数蜿蜒在林地中,经与官道相连接后通往山顶,少数可以直达山顶。由于紫金山的西部毗邻南京主城区且城市交通便利,因而成为旅游者和市民进入紫金山进行登山游览活动的首选入口,所以野道也以较高的密度集中在紫金山的西部;山体的东部由于居民数量较少、交通相对不便,野道的分布相对较少。这一分布特点,体现出比较明显的人为干扰特征。由于紫金山西部地区多年来受到了过度密集的登山旅游活动的影响,该区域产生了森林景观破碎化、生物多样性降低、水土流失、空气污染、风景林美学功能下降等各种生态环境问题。目前这一区域/无野趣)开发野道)森林景观进一步破碎化)生物多样性进一步降低)更加无野趣0形成了一个恶性循环,与10a 前相比,该区域的环境品质和游客体验已经大幅度下
降。
图1 紫金山官道分布示意图
2 野道对山地森林景观的影响分析
山地景观的主要研究对象是山地森林景观,也包括在山地景观整体格局和功能中发挥作用的其他类型景观。森林景观是山地景观的主体,是山地生态系统中最稳定的一个类型,森林景观内部的生物群落,彼此之间互相联系、互相制约,同时与土壤、气候等生态环境因素相互关联,并不断地进行着物质交换和能量流转。考虑到森林景观在山地景观中的典型意义,笔者认为登山旅游者踩出的野道对山地景观的影响首先体现在对森林景观的影响上。野道及其周边森林景观因登山旅游者的踩踏而遭受破坏性干扰,使得原有的景观过程发生变异,一旦干扰的规模和强度高于森林景观可承受的阈值,景观格局将发生质变,改变原有的自然演替方向,甚至发生逆行演替,使森林景观的结构和功能遭到破坏,导致景观退化。野道对森林景观的冲击主要集中在植被和土壤2个方面,具体表现为:野道上的地表植物因踩踏而被大量毁坏;由于游人踩踏造成的土壤压实使野道及两旁的许多植物生长受到影响,野道附近的很多树木因水土流失而导致根系裸露逐渐枯死。
#122#
第4期吴耀宇:景观生态学视角下的南京紫金山登山道规划设计211 对植被覆盖率的影响
根据2002年紫金山森林资源调查数据,紫金山的绿地面积为260113hm 2,森林面积为223019hm 2,
森林覆盖率达7012%,森林郁闭度为0175~0180。野道上林冠层乔木的死亡必然导致森林内部形成狭长形的林窗,减小森林郁闭度,目前通过卫星图片可以清晰地看到部分路幅较宽的野道,呈网状分布在山体内部。具体的影响情况,可以应用C ole (1978)提出的覆盖率减少(Coverage Reduction ,CR )参数进行计算[2]。CR(%)=(C 2-C 1)@100/C 2,式中:C 1为受干扰区域的植被覆盖率;C 2为未受干扰(对照)区域的植被覆盖率。
212 对植物种类的影响
紫金山地处中纬度地区,山上植被茂盛、种类丰富,既有北方温带植被类型,也有南方亚热带植被类型,形成了比较完整的生物群落。现有植物113科600余种,其中特、稀、危植物50余种。近年来登山者的影响已造成约1313h m 2的地表植被破坏,如,杜蘅是紫金山里的珍稀蝶类)))中华虎凤蝶幼虫的唯一食物,现在数量已极为稀少。具体的影响情况,可以应用Co le(1978)所提出的植相变异度(Floristic D is -si m ilar ity ,FD)参数进行计算[2]。FD(%)=015@E |P i 1-P i 2|,i =1~i 。式中:P i 1为某种植物在受干扰区域的数量;P i 2为该种植物在未受干扰(对照)区域的数量。
213 对土壤硬度的影响
由于踩踏压实的影响,登山野道土壤的物理性质发生了显著的改变:结构破坏、容重和硬度增大、孔隙度和渗透性降低。这些变化对土壤生物活动、土壤物理)化学平衡和氧化还原状况、土壤的过滤和缓冲性能都产生影响,进而对生态环境产生严重的负面效应。登山道的土壤温度、微生物活动、养分转化都不同于自然土壤,植物受到温度、水分等因子的胁迫,其生长也受到严重影响。具体的影响情况,可以通过土壤
硬度增加率(So ilH ardness I ncrease ,S H I)进行计算[3]。SH I(%)=(SH 1-S H 2)@100/SH 2。式中:S H 1为
野道受冲击土壤的硬度;SH 2为未受影响(对照)区域的土壤硬度。
214 对土壤冲蚀的影响
土壤冲蚀表现为山体内一些植被受到破坏,引起土壤裸露,进而产生水对土壤的冲蚀作用[4]。南京
地区平均年降水量为1021mm,野道土壤压实导致雨水下渗困难,地表径流加快、加大,导致山体水土流失加剧。在野道的边缘乃至中心部位,受各区域地质和土壤条件的影响,形成了深浅不一的冲蚀槽,部分冲蚀槽内可以看到植物裸露的根系。具体的影响情况,可以通过冲蚀槽横断面面积的变化进行测算。$V =$S @L,$S =E ($S 1+$S 2+,,$S n )/n 。式中:$V 为某冲蚀槽的土壤冲蚀(沉积)量;$S 为该冲蚀槽的各随机取样截面面积变化的平均值;L 为冲蚀槽的长度。
3 景观生态学原理的应用
景观生态学强调空间格局、生态学过程与尺度之间的相互作用,将人类活动与生态系统的结构和功能相整合也是景观生态学的重要学科特点和研究优势[5]。山地景观的主要研究对象是山地森林景观,森林本身是一个异质的等级系统,从景观的尺度上研究森林,有利于对其结构、功能和变化的了解,从而为管理、保护和合理利用森林资源,实现森林可持续经营提供理论依据。景观生态学聚焦于包括自然生态与社会生态在内的人类生态总系统,着重对景观过程和景观结构类型的理解,其目标是为了有利于有效土地利用规划和对生物多样性的保护和管理[6]。因为景观生态学更加关注大空间尺度的生态学问题,所以寓景观生态学思想于山地景区旅游线路规划是一种新的有效途径。在登山道规划上引入景观生态学理论,可以协调山地森林生态系统在生态、社会、经济3方面的综合功能,有助于山地景区通过合理的规划和线路设计实现人与自然的和谐发展。
311 景观结构
从全市的角度看,紫金山森林覆盖率为7012%,占南京市森林总面积的1516%,是重要的城市森林绿地[7],也是南京市市区范围内面积最大的森林斑块,对全市的生态平衡和空气净化起着极为重要的作用。据专家推算,紫金山每年可向城市提供380万t 氧气,吸收480万t 二氧化碳,每年产生的生态资产总经济#123#
福建林业科技第37卷价值达到18亿元,生态效益明显。
从山体本身的角度看,在森林生态系统基质内,镶嵌着较多的水体景观斑块和人文景观斑块。位于山体内部的水体景观斑块较少,仅有紫霞湖和一些蓄水量较小的池塘;位于山脚下的水体景观斑块较多,面积较大的有西南方的前湖、琵琶湖、梅花湖和东北方的友谊水库、上黄马水库、下黄马水库等。这些水体景观斑块作为集水区域,体现了重要的生态功能,除了为动植物用水、森林防火提供水源,还可以为旅游开发提供支持。人文景观斑块主要是位于紫金山南部的以名人墓葬为代表的明代和民国文化旅游资源,这些斑块由历史原因形成,本身具有较强的稳定性。
从紫金山的廊道与外部的空间关系上看,可以分为2类:一是区间廊道,即以紫金山的文化旅游资源为旅游目标的旅游者从景区外部进入景区的各种交通线路;二是区内廊道,为景区内部景点之间的连接通道。在山体内部形成的登山野道从空间关系上看属于区内廊道,但与连通景区之间的道路相比,这些廊道的产生显然没有经过规划,而是受到随机的人为干扰而形成的。这些野道切割了原有的大面积森林斑块,使一些比较脆弱的内部种逐渐退化,而边缘种则逐渐加强,改变了紫金山森林景观原有的自然生态过程,降低了生物多样性。
312 景观异质性
景观异质性指的是景观内部资源或性状的时空变异程度,是由于环境要素的时空差异及各种自然和
人为干扰作用的时空不均匀性所产生的,是景观最基本的结构特征[7]。景观异质性的产生受到内部和外
部因子的综合作用,而且各因子既有自己的运行机制,又有相互间的交叉作用。干扰是景观异质性产生、维持和消亡的最关键的外部因子,几乎所有的景观都受到了人或自然的干扰,同时干扰的时空传播也受到景观异质性的影响。从景观生态学的视角看,一方面,旅游者参与了对山地森林景观的干扰,使原有的景观单元发生了某种程度的变化,在一定程度上增加了景观异质性;另一方面,旅游者对景观干扰的强度和后果也会受到景观异质性的影响,对于干扰不敏感的景观结构,受到的影响较小。因此,在登山道设计上,既要考虑旅游者影响,又要考虑景观单元自身的特征。
313 景观多样性
景观多样性是指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样性或变异性,它反映了景观的复杂程度
[8]。景观类型多样性的生态意义主要表现为对物种多样性的影响[9]。而保持物种的多样性,也有利于保持景观的稳定性,有利于生态功能和旅游功能的实现。
对于旅游者来说,旅游行为发生的地域空间是由各种不同类型的旅游景观构成的,其多样性和丰富度直接关系到他们的旅游体验和满意度。紫金山多种生态系统的共存,为本旅游区提供了丰富的旅游资源,但旅游者给景区带来的持续压力,已经使部分较脆弱的生态旅游资源及旅游环境受到了一定程度的破坏。在登山旅游热度持续升温的情况下,强化登山道规划设计的合理性,做好游客的分流和调控,对维护紫金山景观多样性具有较强的现实意义。
4 对紫金山登山道规划设计的景观生态学思考
411 紫金山登山道规划设计的基本原则
41111 整体优化原则 要把山地森林景观作为一个系统来看待,努力维护系统内各要素的均衡与发展,注重生态平衡,协调人地关系,实现整体优化利用。紫金山位于南京主城区,森林景观较易受到人为干扰,加上火灾、病虫害等干扰,使森林景观的健康和安全受到很大的威胁。应当利用景观生态学的理论和方法,通过登山道的合理规划,完善山地森林景观结构,控制干扰的时空格局,在实现景区生态旅游功能的同时,保持紫金山的生态价值和美学价值。
41112 生态优先原则 旅游规划与开发必须遵循自然规律,尊重景区生态系统的平衡和自然资源的再生循环规律,维护景区的生物多样性。生物多样性是山地景观吸引力的重要方面,也是森林景观可持续发展的重要标志。应充分利用包括登山道在内的廊道的规划设计来调节景观结构,使其有利于物种在斑块间及斑块与基质间的流动。将景观生态学中很多反映生物流、景观结构之间联系的原理,用于指导山地景区#124#
第4期吴耀宇:景观生态学视角下的南京紫金山登山道规划设计有效保护生物多样性。
41113 体验导向原则 生态旅游功能是紫金山的重要功能之一,对旅游者旅游体验的考虑也是登山道规划设计的重要方面。登山旅游者的需求主要包括观景、健身、体验野趣、体现环境友好等方面,旅游景观的异质性程度越高,越有可能满足不同游客的需求。因此,登山道的规划设计重点应该是旅游景观多样性的维护和旅游空间多样化的营造。与此同时,各种类型的旅游活动应控制在适宜的环境条件范围内,任何游憩项目的布局都要讲究景观适宜性。
412 登山道的规划设计
41211 在适宜的功能分区内开展登山旅游活动 5南京钟山风景名胜区外缘景区规划设计6将钟山风景区空间格局分为7个功能区:山顶及山岳生态保护区、紫金山名胜旅游区、紫金山南风景游憩区、紫金山南城市景观改善区、紫金山北风景游憩区、玄武湖滨水区和明城墙景区。适宜开展登山旅游活动的区域为紫金山山顶及山岳生态保护区和山北风景游憩区,但这2块区域同时承载着生态环境的保育和研究功能,紫金山北坡中上部的针阔混交林区,是紫金山仅有的河麂、艾鼬、刺猬、草兔等野生哺乳动物的栖息地和繁殖地,经营方向应当以封山育林为主,结合抚育管理,开展野生动物保护的科学研究,不适宜开发登山旅游活动。因此,登山道的设置还是应当结合野道的既成状况进行布局,围绕已有的官道进行适量的增设,主要布局区域还是应当集中在山体的西部。
41212 充分考虑连接度和环度 连接度r 指数为网络的连接线数与最大可能连接线数之比,即:r =L /L max =L /3(V -2)(V \3);环度a 指数指连接网络中现有结点的环路存在程度,即:a =实际环路数/最大可能环路数=(L -V +1)/(2V -5)(V \3)。式中,L 为连接线数;L m ax 为最大可能连接线的数目;V 为结点数[10]。
在山地景区中,从旅游者的角度看,连接度和环度越高越好,可以保证在一定的旅游时间中游览更多的区域,且不走回头路;但从景观保护的角度看,连接度和环度越高,越容易造成景观的割裂,加大景观破碎化程度。因此,必须根据景区的实际情况,合理安排登山道。做到既能最大限度满足旅游者的游览需求,又能使旅游行为被控制在资源与环境的承载力范围内。
41213 面向山体的各个主要登山方向设计环形线路 登山者基本上是从同一个方向上下山,大部分人不愿意走回头路,单向利用官道的情况比较突出。由于官道相对好走,所以利用其为下山道的人较多,他们一般是经野道上山,再从官道下山。此外,登山者在登山健身的同时,也有追求野趣的需求,景区管理部门前些年把利用率最高的一条野道/樱驼村)头陀岭0规划建设成了官道,登山者在该野道升级为官道后,反而放弃了从该官道登山,而是在该官道附近另辟野道上山。因此,可以考虑在现有的官道附近选择游客流量较大、已经形成多年、具有一定的路幅、道路2边生境已基本能够承受一定干扰的野道,将其适当修整,与附近的官道共同形成面向山体某一个方向的环形登山道,在为登山者提供便利的同时,降低其自行开发野道的可能性。
在森林景观的构成要素中,大面积森林斑块的景观功能更为突出,对于景观稳定性更为重要,具有小块林地不可比拟的景观多样性,同时还发挥着涵养水源、防止水土流失的功能[11]。因此,在选择新道的过程中,要注意对原有野道两边的森林斑块进行调查,尽量从斑块外缘或植被覆盖较少的地方绕过,条件允许时最好能以栈道的形式跨越森林斑块。
41214 采用科学方法阻隔野道 对于部分野道,如果其确实对山地森林景观的冲击较大,容易对山地森林景观结构与功能形成负面影响,则应当考虑采取补种树木隔断野道的做法,开展野道的生态修复。如果该野道形成时间较长,短时间内无法全面补种,可以先在破碎的斑块间构建林地廊道,将相互分离的林地进行连接,促进物种迁移等景观功能的实现。
紫金山常绿阔叶林的优势种为青冈栎、石楠和冬青,针叶林的优势种为马尾松、黑松、雪松、侧柏等。封道植物应结合具体的土质条件,尽可能采用常绿树种、优势树种和本土树种,并做好前期管护工作。41215 加强官道的管理 /龙脖子路)天文台0官道为人行车行两用道,登山者经该道上下山时,安全问题存在一定隐患。此外,汽车尾气也严重影响了登山道上的生态环境和游客体验,游客不得不在该官道附#125#
福建林业科技第37卷近另辟野道上山。在目前进山的车辆中,紫金山天文台公务用车极少,绝大部分是私家车,反映出景区管理方面的缺位。景区管理部门应在深化宣传教育工作的同时,加强对景区内部车辆的管理,限制乃至禁止私家车使用登山道,以维护景区的生态环境和游客体验,也可以有效地减少登山者对野道的利用。参考文献:
[1]王鹏善1钟山志[M ]1南京:南京出版社,2009:271
[2]COLE ,D 1N 1E sti m a ting t he suscepti b ili ty o f w il d l and vege tati on to tra ilsi de altera ti on [J]1Journa l o f A pplied E co l ogy ,1978
(15):281-2861
[3]L I U J u-yuan 1T ra m pli ng i m pact on veg etati on of T ataka R ecreati on A rea ,Y ushan N ati onal Pa rk ,centra l T a i w an[J]1Jounal o f
the Exper i m ent Forest of N a tiona l T ai wan U n i versity ,1992,6(4):45-611
[4]陆诤岚,陆均良,李云云1旅游景区生态环境影响国外研究评述[J]1经济地理,2009,29(1):130-1331
[5]邬建国1景观生态学)格局、过程、尺度与等级[M ]1北京:高等教育出版社,2007:2-31
[6]王紫雯1多功能景观概念在可持续景观规划中的运用[J]1城市规划,2008,32(2):27-331
[7]徐海兵,余金保,万志洲,等1南京中山陵园风景区森林资源消长变化情况调查与分析[J]1江苏林业科技,2004,31
(1):9-111
[8]余新晓,牛健植,关文彬,等1景观生态学[M ]1北京:高等教育出版社,2006:193-1941
[9]傅伯杰,陈利顶1景观多样性的类型及其生态意义[J]1地理学报,1996,51(5):455-4601
[10]金万洲1景观生态学在森林公园总体规划中的应用研究[J]1陕西林业科技,2008(2):142-1451
[11]唐继刚1森林公园规划的景观生态学思考[J]1现代农业科学,2008(4):38-411
(上接第120页)工作提供了单项的评估方案与综合的评估方案,供用户选择,并给用户提出一定的建议,实现了对评估方案的决策支持;原型系统对实验数据进行评估所得的结果与传统方法所得结果误差范围很小。
但仍有许多不足之处,主要表现在:模型还不能完全适应毛竹林资产评估,许多参数还需要进一步修正;易用性和友好性还有待尽一步的加强;跨平台使用还不能很好的支持;原型系统还不能在实际的评估工作中应用,还需要进一步完善。
参考文献:
[1]陈文伟1决策支持系统及其开发[M ]1北京:清华大学出版社,20001
[2]国家国有资产管理局,林业部1关于发布5森林资源资产评估技术规范(试行)6的通知[Z]1北京:19961
[3]程良伟1广义专家系统[M ]1北京:北京理工大学出版社,20051
[4]吕勇,曾广正,易煊,等1黄丰桥林场毛竹林资产评估方法[J]1中南林学院学报,2006(4):124-1281
[5]刘礼平1毛竹林资产评估方法的应用[J]1林业经济,2006(10):66-681
[6]刘春华1毛竹林资产评估方法探讨[J]1安徽农学通报,2008,14(13):128-129,1601
[7]邓清华,方学军,刘积红,等1年龄结构不理想的竹林资产评估方法探讨[J]1福建林业科技,2006,33(3):147-1501
[8]郑珂晖1桉树造林智能咨询系统的研究[D ]1福州:福建农林大学,20071
[9]张奇1v isua l c #数据库项目案例导航[M ]1北京:清华大学出版社,20051
[10]孙秋冬1软件系统分层设计[J]1计算机工程与应用,2001(7):110-1121
[11]陈平留,刘健1森林资源资产评估运作技巧[M ]1北京:中国林业出版社,2002:231-2351#126#