景观生态学的研究方法范文
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篇1
关键词:景观生态学;地理学;策略
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)05-0006-03
景观生态学是20世纪80年代以来迅速崛起的一门新兴学科,其主要研究内容为景观空间格局与生态过程之间的相互关系,把地理学对地理空间相互作用的横向研究和生态学对生态系统功能相互作用的纵向研究结合为一体[1],在生态保护与环境规划治理等领域有着重要的理论指导意义与实践价值。许多高等院校中“景观生态学”已成为相关本科专业或者是研究生教育的必修课程。但在不同的高校专业设置中,“景观生态学”所处的学科地位不同,由于景观生态学学科交叉性和所涉及内容的广泛性,其可出现在生态学、地理学、城乡规划、园林设计、资源管理等专业。专业设置的不同体现了学生学科知识体系构建的差异,而教学中也往往出现由于学生基础理论知识与新内容缺乏衔接,使目标课程设置呈现跳跃性的现象,教学效果不尽如人意。“景观生态学”是河南师范大学生态学专业的主干课程之一,其设置始于2013年秋季,以选修课形式被学生所接受,2015年以专业基础课的形式纳入到生态学专业的教学计划中。课程安排在二年级下学期,此时已经具有了基本的生态学理论基础,但由于学生的专业认识局限于传统生态学中由生物个体到生态系统的研究,缺乏宏观的地理视角,在面对不同时空尺度景观原理及景观结构与过程研究时表现出一定理解难度。如何针对学生的知识体系,减少或避免因学科理论基础薄弱而带来的负面影响,是“景观生态学”教学任务中值得深入探讨的问题。
一、“景观生态学”课程的特点
景观生态学概念的产生来自于两个科学概念的结合,一个为地理学上的景观,一个为传统生物学上的生态。一般认为, 景观生态学是景观学发展到生态学领域,跨地理学和生态学的一门边缘学科或交叉学科[2]。按照现代科学产生发展的动态模式, 可以找出景观生态学的四个主要理论来源,分别为地理科学、生态科学、经济科学和系统科学[3]。生态学的研究范围由生物个体、种群、群落和生态系统逐步过渡到景观和区域, 其研究尺度不断扩大,反映出对生态问题的探索由微观走向宏观的趋势,并最终用以解决自然―社会―经济复合生态系统面临的各种问题。因此从其理论发展及学科价值上分析“景观生态学”的课程特点主要表现为具有较强的交叉性和融合性,并兼具实用性和实践性。在学科交叉方面,主要有以下几个方向:与地理学、土地管理学交叉;与农学、林学及环境学交叉;与园林规划、城乡设计等交叉;与生物科学、生物技术等学科的交叉;与管理学、旅游学等交叉[4]。一言以概之,“景观生态学”在不同类型大专院校中的设置涵盖了与其基础理论有关的各个学科。同时其广泛性也暴露了在课程设置中的缺陷,如基于追求学科与课程设置的创新性,并满足部分学生对基础理论应用性的要求,机械性的将“景观生态学”课程加入到培养体系中,忽视了该学科与同专业其他学科尤其是学生已有知识储备之间的联系性,学生的专业基础有失平衡,导致学习热情降低,被动学习,师生之间缺乏有效互动,降低了教学效率。
二、地理学思维在“景观生态学”教学中的作用
地理学与生态学在研究内容上具有差异性与同一性,而景观生态学是二者同一性的直接体现。地理学的研究对象是地理圈中人类活动与自然环境的区域差异,该学科兼具自然科学和社会科学的属性,关注生态系统中的自然过程与人文过程,在进行地表过程分析、人―地关系分析的同时,还注重各种生态过程的模拟评价。从系统论范畴讲,生态学研究的是生物圈中一个系统及其周围的生物的以及非生物的物质所组成的环境之间的相互关系,而地球上所有生物及其需要或产生的所有物质都属于地理圈的组成部分,随着研究范围的拓展,人类社会各种经济活动包括信息与技术系统也纳入到生物圈研究中,从而表现出生物圈与地理圈的融合。由于地理学和生态学研究对象的叠合、研究方法的类同、研究内容的近似以及互为补充的需要, 使这两门学科相互联系成为必然[5]。地理学是探讨人地关系的科学,从该角度讲生态学本身是地理学学科体系的一部分。当代生态学的研究层次已经囊括了分子、基因、个体直至整个生物圈,其中一些宏观领域的研究与地理学的研究密切相关。景观生态学是将现代生态学和地理学理论与方法高度融合,以地理信息技术为支持,研究大中尺度范畴问题的生态学,因此对景观生态学的研究是以地理学理论为基础的。
景观生态学不同于传统的生态学,其区别表现为传统生态学是以生物为中心,探讨生物与环境之间的相互适应机制,景观生态学则强调以无机环境为基础, 以生物为中心, 以人类为主导, 正确处理区域内各要素之间相互关系, 并实现景观生态系统的合理调控与规划。景观是一个生态系统,但它首先是一个由不同的地理要素组成的地理实体,并依据研究尺度不同其组成内容和结构特征具有明显差异。景观生态学坚持了自然环境这一整体的概念,秉承系统论和等级理论的原则,使各个地理要素得以综合分析,研究它们之间的相互作用、相互制约以及相互联系,克服了分析上的片面性和孤立性。景观生态学中斑块―廊道―基质模型,空间异质性理论,岛屿生物地理学理论等无一不体现了地理学的广域性、地域性以及综合性特点。此外,景观的研究尺度由微观向宏观转变,尺度变化的同时生态学的格局和过程规律表现出不同的特征。如在群落生态学部分的演替顶级理论中包括有单元顶级论、多元顶级论和顶级格局假说,但如果考虑到尺度问题就会发现单元顶级理论具有明显的缺陷[6]。因此需要进行不同研究层次生态规律的尺度转换,即尺度推绎。尺度分析中涉及的粒度、幅度、范围等概念也无一不是地理学中所包含的内容,而这些内容在传统生态学中没有体现。
不仅在学科基础层面,地理学是景观生态学的重要理论支撑,二者之间的紧密结合与相辅相成还表现在地理学的新理论、技术方法的进步也同时制约着景观生态学的发展与应用。景观生态学从诞生到现在已逾70年,其研究内容从对景观格局指数的分析计算、景观演变特征的追踪描述,逐渐深入到对景观格局变化的生态意义的探索,同时注重尺度效应的研究,并进一步向景观的生态服务延伸[7]。景观生态学的研究方向更加多样化,涵盖了土地利用格局与生态过程、城市景观安全格局构建、景观生态规划、自然保护区网络优化、农田景观与生态系统健康、源汇景观格局分析与水土流失危险评价等。此时,新的统计分析模型与方法纷纷涌出,如景观空间负荷对比指数、多尺度土壤侵蚀评价指数、斑块顺坡连通度指数等。众多新方法的建立与验证离不开定量地理学的分析方法,而在不同时空尺度研究对象数据的连续获取以及区域格局的对比分析方面,遥感与地理信息系统(GIS)的结合是解决问题的必要手段。在地理信息技术发展的基础上,空间景观模型也受到越来越多的重视[8],应用更加广泛,为景观自然过程的相互作用和景观管理评价提供了研究依据。
因此,在以人类行为为主导的自然―社会―经济复合生态系统中,地理学思维是理解和解决景观生态学中的科学问题的必备条件,具有一定地理学知识背景的人才会为景观评价及景观规划提供更宏观、更理性的视野。
三、传统生态学下“景观生态学”教学的障碍
在众多学科交叉类型中,景观生态学与生物科学、生物技术等学科的交叉十分普遍,在具体学科体系中表现为在传统生态学框架中机械性加入“景观生态学”课程。一定的分子、植物学、动物学知识积累有利于向生态学及不同分支学科逐渐深入,但离开地理学简单地讨论生态系统中的生态过程、区域概念和大尺度的空间思维的缺失,从根本上限制了景观生态学教学的深入有效开展。
1.人类活动是导致景观变异与破碎化的根本因素。地理学中以人为本的思想,强调人与环境的对立和统一,但传统生态学在认识不同生态过程关系中,忽视了人类行为的主导性,对人类行为引起的自然生态的变化缺乏客观的综合的评价。因此学生对景观进行分析时,忽略了人类活动对景观的再塑造和人文景观的重要性,对教材中的内容只进行机械性理解,缺少发散思维。
2.地理学强调生态系统格局对地域的依赖性。地球各圈层中生态系统所处的位置不同,其内部的景观要素形态、景观空间结构、景观动态发展规律具有明显差异,这些差异对景观稳定性及功能的影响是综合的,表现为景观生态学中的尺度效应理论。这一点在传统生态学中未得到足够的表达,限制了学生对景观多样性的理解应用。
3.景观格局与过程是动态性。传统生态学只重视生物对环境变化的响应机制,忽视了社会发展与自然的矛盾,不能从历史角度看文明发展和景观格局演替动态之间的紧密关系,在生态平衡中未曾重视人地关系协调状态的实现。景观的时间演变是环境变化与人类行为的双重作用结果,地理学中对区域历史过程的研究为景观生态过程的动态性拓宽了研究视角,并为景观的现状分析和总体规划提供依据。
4.地理学的分析方法是景观分析的基础。景观要素结构、镶嵌性格局、景观变化动态模拟等过程,无一不是运用了地理学的分析方法。此外,地理信息系统、遥感等现代技术也应用到景观生态学研究中的数据采集、分析模拟和预测评价等环节,该方面知识和操作能力的缺乏直接影响理论的实践,影响学生动手能力提升。
四、地理学视域下的“景观生态学”教学策略
鉴于地理学理论与技术方法对景观生态学的重要性,有必要针对学生的现有学科知识体系,改进教学方法。在广泛借鉴国内外各院校景观生态学设置及教学设计的基础上,结合河南师范大学该课程的教学经验,对传统生态学下“景观生态学”教学方法提出建议,其主要目的为培养或提升学生的地理学科思维,最终以一种动态的、发展的、全局的视角看待景观问题。
(一)深入了解学生地理学基础,增强地理学科认同
中学阶段的文理分科限制了理工科本科生对地理学的认识,因此从意识上提升地理学科的重要性是形成地理学思维的首要任务。综合探究式及引发式学习,克服惰性心理,从问题着手,激励学生主动寻找分析解决问题的途径,使其形成地理学不仅是理论更是解决问题的方法和工具等认识,自发运用已有的知识基础参与到“景观生态学”的学习讨论中。
(二)优化教学内容,以契合本科生的理解水平
面对不同的专业,“景观生态学”的本科教材在内容取舍和深度确定上差异较大[9]。首先要选择适合本科生接受范围的教材,根据景观生态学学科内容,即结构、功能、动态和景观规划,选择教学侧重点,对教学内容进行标识。其次,依据学生知识结构和接受能力分析教学的层次性,依次展开教学,对重难点辅以实践教学,避免由于基础知识缺陷影响对基本原理的理解不足,构建较为完整的学科内容体系。
(三)培养学生的地理思维与生态问题多尺度分析能力
在“景观生态学”课程内部及外部关注学生地理学科思维方式的培养。内部教学过程中,使学生理解地理学基本原理,重视人―地关系及其时空演变等,突出人文关怀,在景观动态研究及景观规划与设计中体现人的作用和需求,不拘束于具体的规范和指标。外部设置地理学相关的选修课模块,如“自然地理学”,“植被地理学”、“人文地理学”、“遥感”、“地理信息系统”等,以达到与专业课程的相辅相成。
(四)教学方法多元化,理论与实践并重
景观生态学是一门新兴的学科,具有很强的应用性,仅依靠教材内容不足以体现其特色。因此在教学中应注重教学方法充分发挥教学方法的多元性,增加实践部分的操作。如通过课堂PPT演示与学生分组讨论,探索具体生态问题的解决途径,亦可选择周围一定地域,通过实地测量与考察,对该空间内的景观类型进行规划设计等。实践是验证理论的必要手段,也是促进学生知识构架,提升教学效果的有效途径。
在教学过程中,教师的专业水平和教学能力的提高也是保证“景观生态学”课程顺利实施的重要方面。景观生态学在形成与发展的过程中,吸收了不同学科的理论和方法,新技术的产生以及模型的建立拓宽了其在自然―社会―经济复合系统各领域的应用。因此教师应与时俱进,掌握地理学、生态学等景观生态学相关学科的最新科研进展,并参与具体景观生态问题研究,促进优良的教学队伍的形成。
参考文献:
[1]傅伯杰等.景观生态学原理及应用[M].北京:科学出版
社,2001:1-10.
[2]肖笃宁,李秀珍,高峻等.景观生态学[M].北京:科学出
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[4]何东进,洪伟,吴承祯等.景观生态学精品课程建设与教
学改革研究[J].高等农业教育,2011,(8).
[5]冯明义.现代地理学与生态学[J].西华师范大学学报:
自然科学版,1990,(3).
[6]张雪萍,张淑花.地理学学科体系下生态学课程的建设
与思考[J].黑龙江教育,2010,(3).
[7]陈立顶,李秀珍,傅伯杰等.中国景观生态学发展历程与
未来研究重点[J].生态学报,2014,(34).
[8]刘海燕.GIS在景观生态学研究中的应用[J].地理学
报,1995,(50).
篇2
目前全国多数农林类院校的景观设计类专业都开设了景观生态学课程,而且大多是专业必修课,但是与其他专业课相比,学生对景观生态学不够重视,学习兴趣不高,修完该课程后在做设计时,更多从美学和功能方面考虑,生态意识体现不明显,教学效果不太理想,究其原因有以下几方面。
1教学内容急需整合
对不同的专业,景观生态学的本科教材在内容取舍和深度确定上差异较大,目前还没有一本完全针对景观设计类专业的景观生态学教材。徐化成先生1996年率先编写了我国第一本景观生态学教材,书中的很多应用实例都是从林学专业的角度谈的,比较适合于传统林学专业的学生学习。[1]郭晋平教授和周志翔教授于2007年领衔主编了景观生态学教材,与以往的教材相比,虽然在内容上更加全面系统,但主要是针对森林资源类本科专业教学编写的。[2]对于景观设计类专业的同学来说,由于专业背景不同,完全采用该教材学习也不太合适。适用于景观设计类专业的景观生态学教学内容体系急待完善。
2与其他专业课的学习结合较少
据了解,由于没有完全适合于景观设计类专业的教材,授课教师也多数只是具有林学或生态学的专业背景,讲课及安排实验时与其他专业课程如景观规划设计、景观工程等结合较少,因而学生认为该课程的学习与景观规划设计的联系不大,不愿意花时间学。
3教学方法有待改进
多数教学以理论内容为主,实践教学环节较少,没有充分利用现代教学技术手段,教学过程过于理论化、抽象化,影响学生学习的积极性,降低了课堂教学效果。
二对景观设计类专业景观生态学教学的建议
1建立和完善教学内容体系,增强学生学习兴趣
合理的教学内容体系,既不能完全偏离于以往景观生态学教材的一般内容(景观结构、景观功能、景观变化、景观规划管理),同时又要具有景观设计专业的特色,基于此,结合目前国内主要的景观生态学教材和相关专著内容,可以制定以下教学内容体系。
(1)绪论。要求掌握景观和景观要素的概念和特征、景观生态学的定义和内涵、景观生态学的研究对象和内容;理解景观生态学的基本原理;比较欧洲、北美和中国大陆景观生态学学派的基本观点;了解景观生态学的研究热点和发展方向。[3]绪论部分是该课程的首堂讲课内容,绪论课讲得成功往往能激发学生的学习兴趣。除了讲述景观生态学的相关绪论知识外,最好能简单介绍当前景观规划设计的现状与发展趋势,点明景观生态学的发展使当代景观规划设计更为理性和科学,景观规划设计需要景观生态学思想来指导。
(2)景观要素基本类型。要求掌握斑块、走廊、本底的概念,理解斑块大小、形状的生态学意义,了解走廊的作用及类型。[4]本部分内容的重点或难点可与景观规划设计的内容结合起来阐述,如边缘效应与人类聚居地的选择、河流走廊与滨河风光带的设计、网络本底与城市绿地系统网络规划等。[5]
(3)景观的总体结构。要求掌握生物多样性的概念,了解生物多样性丧失的主要原因;掌握景观多样性的类型,理解景观异质性与生物多样性的关系。本部分内容与景观规划设计联系较紧密的一个重要知识点是“格局多样性在景观规划设计和物种多样性保护方面的重要意义”,讲课时可重点阐述。如通过景观空间格局对生态过程的影响研究,寻求合理的景观配置,在景观规划和管理时考虑物质流的利用率以及营养元素的循环;通过景观连接度和连通性的研究,正确地理解景观规划与管理的原理,其目的不仅仅是提高景观中各单元之间的连通性,更重要的是增强景观单元之间的连接度;在修建道路时,为了降低道路对生物迁移的阻隔作用,可以通过建立桥梁、隧道、增加廊道,达到保护生境的目的等等。[6]另外,在讲到森林景观的异质性时,可补充古树名木的有关知识。
(4)景观形成因素。景观是由相互作用和相互影响的生态系统组成的,是特定的自然地理条件及其生态学过程、地域文化特征以及它们之间的相互关系等多种因素共同作用的结果,主要有地质地貌、气候、土壤、植被、干扰五方面的因素。前四方面的知识学生在中学的地理课上已学过,讲解时不必太详细,以图片展示为主,稍加复习就行了,而该章的重点应放在干扰因子这一内容上,应掌握常见干扰的类型及其生态效应。
(5)全球环境问题。修过该课程的学生除了应具备较系统的景观生态学知识外,还应具有较高的生态素养,与其他没修过生态类课程的学生相比,要有更强的生态环保意识和高度的社会责任感,因而了解全球化的生态环境问题,激发学生形成节约能源、保护生态环境、节俭资源消费和节制发展的生态意识,促使学生自觉地运用景观生态学有关知识去分析和处理社会经济发展中所面临的具体问题显得尤为重要。
(6)景观生态流与景观功能。要求掌握景观生态流的基本观点、基本机制及五种基本形式(空气流、水流、养分流、植物流和动物流),分析景观要素类型对景观生态流、景观要素间相互作用的影响机制和生态效应;理解景观的一般功能(生产功能、生态功能、美学功能、文化功能)的内涵。教学中发现学生对本章比较感兴趣,因为他们觉得有很多知识点都比较实用,如山谷风与露营地的选择,城市热岛效应等。
(7)景观动态变化。掌握景观稳定性的概念及影响景观变化的作用力类型,不同强度干扰对景观变化的影响;理解景观稳定性的特性。本章理论较多,需要补充一些应用性的内容,否则讲课时枯燥乏味,学生没兴趣听。例如结合多样性导致稳定性的原理及植物群落生态学的有关知识,补充“演替顶极理论在园林植物配置中的应用”这一内容,教学效果就很好,学生非常感兴趣。
(8)景观生态分类与评价。景观生态系统分类是研究景观结构和功能的基础,同时也是景观规划与管理的前提。本章教学要求学生了解景观分类的原则,掌握景观评价的基本内涵、评价内容、指标体系、工作步骤和基本方法等。结合典型案例讲解,效果较好。
(9)景观生态规划设计。要求了解景观生态规划与设计的起源与发展,理解景观生态规划与设计的内容与原则,掌握景观生态设计的原理与类型。本章内容与其他景观设计类专业课程结合最紧密,学生学习兴趣很高。讲课时,有针对性地讲解一些国内外生态规划设计的经典案例,如德国杜伊斯保北区公园规划设计,中山歧江公园规划设计等。
2课程实验多与其他专业课程知识结合
就景观设计专业而言,景观生态学是专业基础课,课程实验若能与其他专业课程知识(如景观规划设计、景观工程)结合起来,不仅能有效巩固该课程内容,还能培养学生综合运用所学专业知识分析问题、解决问题的能力。华南农业大学园艺学院04级花卉与景观设计方向的学生做过这样一个实验“广州火炉山森林公园景观生态改造建议”,实验要求运用所学景观生态学、景观规划设计、景观工程、园林树木学等学科的知识对火炉山的景观进行分析评议,提出景观生态改造建议。实验先由任课老师带队组织学生去现场实地勘察,并邀请景观规划设计、景观工程、园林树木学的老师一同现场指导,然后学生以小组的形式分析讨论现状情况,提出改造建议,撰写实验报告。结果实验很成功,大部分同学的实验报告除了文本外,还附加了规划设计图纸,把改造建议图文并茂地表达出来。
3教学实习尽量与其他课程一起组成专业综合性实习
与其他专业课程一起组成综合实习,不仅能节省实习经费,而且增加不同专业课程的指导老师数量,使学生学到的知识更全面。当然,要使相关的专业课程实习集中一起进行,需要在教学计划里统一安排好实习时间,否则因为时间冲突而引起的调课问题很麻烦。
4完善考核内容与形式
根据教学内容和教学要求,灵活选择多种考核形式,打破一张试卷定成绩的传统。成绩评定时加大课程论文的比例,可考查学生的文献资料查阅、调查研究、应用写作等综合能力;加大平时作业的比例,可促使学生认真对待平时作业,增强其动手实践能力。
5改进教学手段和方法,提高教学质量
采用多媒体教学,利用大量优真和清晰动感的画面、图表和视频等形式,使得抽象的概念和理论具体化、教学内容情景化,不仅可以激发学生的学习兴趣,还有助于学生的理解与接受,提高讲课的效率。但是单纯采用多媒体教学,完全摒弃传统教学方法,教师的教学创造力被束缚,教学风格被抹杀,教师成为多媒体课件与学生之间的解说员,使得教师的主导作用不能得到充分发挥。因此,讲课时采用多媒体与传统教学相结合的方法,教学效果会更好。
三结语
景观生态学是生态学的分支学科,该课程的先修课程是普通生态学,因此在讲课中要有针对性地补充相关生态学基础知识,特别是生态学中的一些基本概念和原理。另外,为景观设计类专业的学生授课的景观生态学教师除了要求具有扎实的生态学知识外,还需要具备一定的景观规划设计专业知识,这样讲课时才能将生态学的知识和景观规划设计的相关内容结合起来,理论联系实际,学生才会有较高的学习积极性。总之,有责任心的教师,合理的教学内容,优良的教学方法是良好教学效果的重要保证。
参 考 文 献
[1]徐化成.景观生态学[M].北京:中国林业出版社,1996.
[2]郭晋平,周志翔.景观生态学[M].北京:中国林业出版社,2007.
[3]肖笃宁,李秀珍,高峻等.景观生态学[M].北京:科学出版社,2003.
[4]李建新.景观生态学实践与评述[M].北京:中国环境科学出版社,2007.
篇3
关键词:景观生态学;城市景观;研究
Abstract: the city is a kind of human activity effect is strong landscape, its internal material flow, energy flow and information flow, population flow, very active. In recent years, the rapid development of economy and the rapid development of urbanization, serious disorder the natural evolution of the landscape structure, urban landscape inflation and the natural landscape of the contradictions of shrinking broken increasingly fierce, the urban morphology and the sustainable development become urban geography and urban planning research hot spot. Based on the analysis of landscape ecology view of urban landscape and landscape ecology connotation, the urban landscape overall planning and urban landscape ecological planning characteristics of content, this paper expounds the principle of planning and design for reference, and put forward according to the principles of landscape ecology research planning design method and way.
Keywords: landscape ecology; urban landscape; research
中图分类号: P901 文献标识码: A 文章编号:
引言:当今世界,环境问题日益突出,生态学随之迅猛发展,成为时代背景。在这样的生态浪潮激荡下,城市景观结构研究成为了城市地理学和城市规划研究的核心内容,传统的城市空间结构着眼于地理学、社会学、经济学和规划学的脉络而展开。自20世纪80年代以来,景观生态学在城市景观领域的研究逐渐兴起,它引起了对描述、解释和规划景观结构的传统方法的重新思考,也为城市空间结构研究的传统研究和科学交叉提供了新的视角,在一定程度上给予景观规划理论原则上的指导,甚至为景观规划的研究与实践提供方法论。
一、景观与景观生态学的概念分析
景观生态学中景观(Landscape)概念的引入将地理学家采用的表示空间的“水平”分析方法和生态学家使用的表示功能的“垂直”方法结合起来。弗曼(1995)对景观的解释是由相互作用的重复出现的生态系统或土地利用类型的空间镶嵌组成的异质区域。它具有空间异质性,是实在的地理实体,即包括自然和人文要素的系统整体。
景观生态学是1939年由德国地理学家C.特洛尔提出的,对其最简单的表述就是研究在一个相当大的区域内,由许多不同生态系统所组成的整体(即景观)的空间结构相互作用、协调功能及动态变化的一门生态学新分支。它给生态学带来新的思想和研究方法,由此应运而生的“生态景观”强调重视景观的生态效益、利用绿色景观改善城市生态系统等。
城市景观整体规划特征
从景观生态学的角度看,城市是典型的以人类干扰为主的景观,是一种连续的景观,城市主体的研究以城市地域社会为对象,探讨人类活动与城市的互动关系。
总结国内外相关的研究成果不难发现,城市景观绿化是对城市公园系统、绿地系统和城郊风景区的规划与管理,城市是其对象与主体。城市景观格局亦有其特殊性,主要表现在以下几个方面:首先,城市景观组分类型中以高密度的人类活动为主体,强调以人为本,突出人性化原则;其次,城市景观组分的空间分布主要受人类有目的的规划、建设、活动的决定性影响;第三,城市景观组分的内涵性重组和外延性扩张行为非常频繁;第四,城市景观组分的镶嵌性分布特征十分突出,相互之间的功能联系一般通过发达交通系统中的能流、物流和人流来实现;最后,城市景观具有生态脆弱性和破碎性,城市景观主要靠人为输入或输出不同性质的能量和物质来协调和维持,变化极快且对人类调控存在高度依赖性,城市功能的连续性和完整性都很脆弱,一旦人类活动失调,就很容易导致城市生态衰退。另外,城市交通系统网络将城市切割成许多大小不等的斑块,城市景观要素斑块之间及其与城市外部之间的,与人类活动相关的能量和物质流同速率很高,而城市景观中的“自然”生态过程受阻,提高城市景观生态连通性,就成为维持城市景观生态过程和环境功能的基础。
三、城市景观生态规划的内容与设计原则
李团胜(1998)认为城市景观生态规划的内容应该包括环境敏感区的保护规划、绿色空间体系规划以及城市外貌与建筑景观规划。由此总结生态规划主要包括如下内容:收集和调查城市景观生态的基础资料:对城市进行景观生态分析与评价,即从景观生态学角度分析城市景观的要素、结构、功能,这是做好景观生态规划的基础性工作;拟定城市景观生态规划;最后,提出合理城市规划的原则,对城市空间及景观布局进行合理规划。
城市景观是一系列生态组成的具有一定结构与功能的整体,在规划中应把景观作为一个整体单位来思考和管理,实现优化利用。此外,在城市景观规划中应遵循合理安排城市空间结构,相对集中开敞空间,组织和谐的土地利用,保持和恢复景观生态过程与格局的连续性,维护自然斑块之间的联系,以绿色生态空间体系建设为中心的保护环境敏感区等规划原则。
城市景观生态规划与设计
从方法论的角度上看,城市景观生态规划是就对景观中一系列的生态进行整合规划,此种整合是在整体和生态设计观念基础上的创造。与柯布西耶“光明城市”的伟大理想不同,整合思想的核心是对现成结构的把握及改良,此种思想与可持续发展的环境理想不谋而合。
在整合理念的基础上进行城市景观生态规划,总目标是改善城市景观结构与功能、提高城市环境质量、促进城市景观的持续发展。具体有如下目标:①生态稳定性。即维持城市景观的生态平衡,景观的结构功能保持一致性和连贯性。②通达性。有效地确保城市生活的方便,各斑块间有廊道共同,交通易于到达。③舒适性。从自然生态和社会心理两个方面去创造一种能融合技术与自然于一体的理想环境。④美观性。通过景观规划使景观结构适量有序又富于变化,符合大众的审美要求并富含文化特征。
五、总结
现代城市景观是文化和自然的载体,它在百年间的历史演进中,承载着民族艺术追求、实用性理念与时尚精神。在突飞猛进的城市设计浪潮,冲击着现代城市的景观设计的迅速发展,它将对未来全球化的城市景观设计的形成和趋势产生重大影响。本文结合景观生态学的原理和方法进行城市景观的规划与设计,构建现代城市景观结构生态优化模式,对于指导城市空间结构的改造和重建过程,以及维护社会经济和自然环境的和谐发展具有重要意义。
参考文献:
[1]李秀珍 肖笃宁著:《城市环境与城市生态》 1995年 第2期 维普资讯网。
[2] 苏伟忠 杨英宝著:《基于景观生态学的城市空间结构研究》 北京:科学出版社出版,2007年。
篇4
[关键词]景观生态学 生态园林 海绵城市
[中图分类号]S7 [文献标识码]A [文章编号]1003―1650(2016)03―0129―01
1前言
景观生态学主要研究的对象景观的空间结构和形式特征对生物活动与人类活动影响的科学,它衍生于生态学。“景观生态”这一概念,是由景观学和生态学两门学科的交叉以及交流从而发展。基于生态学的研究,景观被定义为两种形式,强调物质、能量、信息交换的是狭义形式;广义则强调生态系统的研究,并对于景观的空间格局、优化结构、合理利用和保护。
2
中国现阶段的景观生态学发展
近20多年以来,景观生态学在我国得到保护和重视,我国学者们从不同角度和层第都对景观生态进行探讨和研究,如王仰鳞提出了景观生态分类的理论方法,肖笃宁等,现代城市的生态性,决定着城市的可持续发展。也有学者对在生态保护区概念和分类研究与生物多样性保护的景观规划的探讨有所深化,对景观生态结构与生物多样性保护关系的研究等。而我国学者李晓文等刚则是探讨了景观多样性与各种多样性和各层次生物多样性之间的相互关系及生物多样性保护的景观规划。
3“海绵城市”理论及其在风景园林规划中的应用研究
现代城市化速度越来越快,也由于随着世界经济的快速发展,各种各样的环境问题不断凸显,水资源问题一直只是全人类一个最重要的“生命威胁”,目前,针对水资源问题,人类需要一个相对完善和综合性的方案。针对于此,“海绵城市”是一个绝佳的办法,处理水和生态环境问题。
“海绵城市”理论的提出是针对现阶段城市所出现的一系列生态问题和水资源问题,它具有“弹性”国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。
3.1雨水花园
雨水花园的概念,最早由美国马里兰州的雨洪专家在1990年提出。雨水花园作为海绵的城市的主力军,拥有“海绵城市的“小气孔”之称。“雨水花园”如同海绵中的小气孔,单个拎出来作用不大,组合在一起,就能发挥出一加一大于二的功效。在海绵城市中,雨水花园就是小小海绵,多个小小海绵遍布城市各个角落,最终实现海绵城市。
3.1.1雨水花园的功能性
雨水花园的主要功能在于它能模仿自然界对雨水的收集和利用的形式,它通过植物和其它形式收集和“净化”雨水,通过植物和其它形式的综合作用让雨水进行“净化”,最终让净化过的雨水成为地下水的补给和城市用水。是一种新型绿地形式。
3.1.2雨水花园的植物选择
雨水花园中的植物选择也有讲究。既要能有效雨水收集和净化系统,又要实现美观环境,所以植物的选择要具有去污性兼顾观赏性。优先选用本土植物,适当搭配外来物种;根系发达、茎叶繁茂、净化力强;耐涝抗旱,全能卫士,抗污染、抗虫害、抗病毒,抗冻、抗热的全能卫士。
3.2海绵城市建设的必要性
建设海绵城市,能给城市带来许多益处。由于我国的城市发展和建设模式比较传统,依赖于“灰色设施”来组织排放径流雨水,设施的老化和更新过慢经常导致许多大问题。而海绵城市的方式则是强调利用植物、以及其他绿地来进行组织排放径流雨水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。这一形式就是能够像海绵一样吸水的城市。这样的城市,能够最大程度地留住雨水。就目前全球的水资源问题,海绵城市是一个比较完整性的解决办法,因此建设海绵城市系统是一个必要的。2015年4月2日,多个城市已经成为试点城市。
4景观生态学研究展望
从80年代景观生态学在中国的研究与运用得到发展,就我国目前情况来看,在其方法和理论的研究日趋成熟,但值得我们注意的是,由于景观生态学在我国的研究起步较晚,因此存在一些问题需要加以改善和提高,应该注重实用性、广泛性和集中性的研究。
景观生态学是一门发展中的学科,还存在许多需要加以解决的问题。希望在不久的将来,我国的景观生态学事业有一个更加高层次的提升。
篇5
景观地理学是诞生于德国与俄罗斯的一个地理学学派[1,2],可说是源远流长。经一个多世纪的发展,充分吸收了生态学、系统学与人类科学的重要思想,逐步推陈出新,至本世纪80年代,更是形成了以景观生态学为代表的新一代的景观科学。景观生态学将生态学中结构与功能关系的研究与地理学中人地相互作用过程的研究有机融合,形成了以不同时空尺度下格局与过程、人类作用为主导的景观演化等概念为中心的理论框架,形成强调自然与人文因子相结合的景观规划与管理等实际应用领域。景观规划建筑学则体现了景观学与工程科学的交叉,它将生物措施与工程措施相结合,营建能充分展示景观多重价值的人居环境[3~5]。本文系统论述了现代景观科学的形成与发展,从科研认识论的角度对景观生态学的核心概念做了重点介绍。
1 景观地理学的源流
本世纪初景观地理学在德国的兴起,标志着用发生学的观点和综合分析的方法划分地表类型并研究其发展演变的近代地理学的诞生。景观一词源于德语Landschaft,具有地表可见景象的综合和某个限定性区域的双重含义[6]。施吕特尔(O.Schluter1872-1952)是德国景观学派的创始人,他是从自然与人文现象的综合外貌角度来理解景观,倡导景观研究作为地理学的中心问题,探索由原始景观变成人类文化景观的过程。帕萨格(S.Passarge)创造了景观地理学一词,于1913年建立了一套地理学性质的景观学体系,强调对分类要素的描述和解释。他在小区域的详细考察方面及在全球范围内对景观学的发展作出了贡献。其代表作有:《景观学基础》和《比较景观学》,他还提出了城市景观、空间景观等概念,力求完善景观形态与分类的解释。由于中欧地区有限的生态地理空间和较长的开发历史,使得景观外貌呈现出高度的人文化,同时由于德国地理学研究有着很深的地质地貌学渊源,因而德国的景观地理学以重视人文景观及具有强烈的地理、地貌学色彩为其特色,制图分析是其主要研究方法[7~9]。1939年特罗尔(G.Troll)在利用航空像片判读进行东非土地利用研究时,提出了“将地理学的区域空间分析与生态学的结构功能研究相结合“的景观生态学新方向,这一思想对欧美各国的景观学研究产生了重大影响。
美国的景观地理学深受德国的影响,索尔(C.O.Sauer)也是从地貌入手转入文化地理研究,他于20年代中期发表的著作“景观形态学“,把景观看作地表的基本单元,认为景观是由自然与文化要素两部分叠加而成。以他为代表的伯克利(Berkeley)学派研究了大量景观变迁的实例,揭示了人在改变地球面貌中的作用,促进了景观学派的发展。
按照A.F.伊萨钦科的观点(1959),景观学说与自然地理分异理论和综合自然区划一起构成了俄国与苏联景观地理学的三大理论成就[2]。与德国和美国的地理学家不一样,原苏联的地理学家多偏重于自然景观的研究,认为自然景观即自然综合体是自然地理学的主要研究对象,景观的类型方向和区域方向并存。这当然是与原苏联的国土辽阔、开发程度较低有关。贝尔格(L.S.Berg)发表了“苏联景观地带“提出了关于自然区以下尺度土地单元的等级与类型划分的景观学说,主要依据植物群落和地形单元的组合。1942年苏卡切夫(V.N.Sukachev)提出了与生态系统相近似的生物地理群落概念,并将其作为景观的最小单元,重点研究群落各组成成分之间的物质循环与能量交换。60年代,苏联开始了景观结构与功能的定位实验研究,着重于水热平衡、生物地球化学过程的监测和实验,波雷诺夫(B.B.Poleinov)建立了景观地球化学的研究方向,卡列斯尼克(S.V.Kalesnik)提出景观学定义和景观分类、类型和结构等概念。A.A.克劳克利斯的“实验景观学“和B.Б.索恰瓦的“地理学系统学说导论“作为其理论总结,反映了苏联地理景观研究的实验思想、系统思想和生态学方向的新趋势[2]。
德国和苏联在景观地理学方面的理论成就,特别是关于自然区划和土地单元的等级、类型划分的理论与方法,在第二次世界大战以后激发了欧美各国广泛的应用研究,包括景观及其以下尺度的土地资源分类、评价和区划规划、景观制图、景观设计和综合管理。其中荷兰、捷克斯洛伐克、加拿大、澳大利亚和英国等国的工作形成了很有特色的理论和方法体系,特别是引进生态学的思想和方法,广泛应用遥感和地理信息系统手段为景观学的新发展注入了强大的活力。概言之,1950年以前的景观学主要是地理学性质,植被、土地利用与环境的关系只是作为自然综合体中不同要素的相互关系。其后的景观学经过三十多年的应用与发展,生态系统概念的影响日渐深入,生物(包括人类)与环境的关系问题成为景观结构的中心,研究从分析走向预测。80年代以来,景观学再次成为地理科学中的瞩目问题,在景观的形态与发生、景观的稳定与演化、景观的分析与综合、景观与环境、景观的价值与应用等方面都有长足的发展,并产生了若干新的分支,如景观生态学、景观地球化学、人文景观学等。
2 景观地理学的推陈出新
景观学本来是从综合自然地理学中脱胎而来,在苏联经多方面发展,景观地理学形成了第一个高峰,但是后来一些学者的经院式研究使其逐步进入了死胡同。80年代以后北美景观生态学的兴起,为景观学带来了新的理论突破,加之在广泛应用中的技术发展,形成了景观学的第二个高峰。目前新一代的景观科学可以景观生态学为代表,在理论层面上包括原有的景观地理学和景观地球化学等,在应用层面上包括景观建筑规划学,景观生态建设(建设地理学与建设生态学)等和众多的交叉分支学科。除了研究范围的扩大与原有研究内容的深化,景观科学的推陈出新还突出表现在以下几个方面:
1)新一代景观科学突破了原先只是从类型和区域角度对自然综合体进行研究,发展到从过程与类型(或区域)两方面对自然-人文综合体进行有强烈应用色彩的研究。除空间结构与地域分异以外,地理过程与生态过程也成为研究的重心[10]。
2)从单纯的地理过程研究发展到人地相互作用过程的研究。人地关系中地域关系的优化是区域可持续发展研究的基础,而以可持续空间格局的研究为热点。在景观和区域尺度上对人地关系的调整和构建可称之为景观生态建设,这应成为建设地理学的研究重点[11]。
3)学科的交叉融合极大地丰富和发展了景观科学,并形成了若干新的学科框架体系。如理论地理学与宏观生态学的交叉形成了景观生态学;而在应用层面上,可以说建设地理学与生态工程学的交叉形成了景观生态建设这一新的研究范畴。国际景观生态学会的新会章中对于景观生态学作出了如下的新定义(IALE mission statement, 1998):“景观生态学是对于不同尺度上景观空间变化的研究,它包括景观异质性的生物、地理和社会的原因与系列,无疑它是一门连接自然科学和相关人类科学的交叉学科。“可见景观研究还涉及自然与人文科学的交叉,如景观生态美学、生态经济学与环境伦理学等。
关于景观生态建设可定义为一定区域、跨生态系统、适于特定景观类型的生态建设措施,以景观单元的空间结构调整或重新构建为基本手段,改善受胁迫或受损失的生态系统的功能,提高景观系统的总体(生物)生产力。其主要内容包括:景观空间结构的调整,优化组合原有景观组分或引入新的成分;控制人类活动的方式与程度,补偿与恢复景观的生态功能;按生态学规律进行可更新自然资源的开发与生产活动;建设与自然系统和谐协调、适于人类生存的可持续景观模式等[11]。 3 景观生态学的理论贡献
景观生态学在当代景观科学中的“一枝独秀“,是因为其认识论和方法论上的进步,为一种正在形成中的“尺度-等级系统“新模式作出了重要的理论贡献[12]。从科研认识论的角度对于景观生态学的核心概念和一般原理可作如下归纳[13]:
3.1 景观系统的整体性和景观要素的异质性
景观是由景观要素(elements)有机联系组成的复杂系统,含有等级结构,具有独立的功能特性和明显的视觉特征,是具有明确边界、可辨识的地理实体。一个健康的景观系统具有功能上的整体性和连续性,只有从系统的整体性出发来研究景观的结构、功能和变化才能得出正确的科学结论。景观系统同其它非线性系统一样,是一个开放的、远离平衡态系统,具有自组织性、自相似性、随机性和有序性等特征。异质性本是系统或系统属性的变异程度,而对空间异质性的研究成为景观生态学别具特色的显著特征,它包括空间组成、空间构型和空间相关等内容。异质性同抗干扰能力、恢复能力、系统稳定性和生物多样性有密切关系,景观异质性程度高有利于物种共生而不利于稀有内部种的生存。景观格局是景观异质性的具体表现,可运用负熵和信息论方法进行测度。景观异质性也可理解为景观要素分布的不确定性,其出现频率通常可用正态分布曲线描述[10]。
3.2 景观研究的尺度性
尺度是研究客体或过程的空间维和时间维,可用分辨率与范围来描述,它标志着对所研究对象细节了解的水平。在景观学研究中,空间尺度是指所研究景观单元的面积大小或最小信息单元的空间分辨率水平,而时间尺度是其动态变化的时间间隔。景观生态学的研究基本上对应于中尺度范围,即从几平方公里到几百平方公里、从几年到几百年[14]。
格局与过程的时空尺度化是景观生态学的研究热点,尺度分析和尺度效应受到格外重视和发展[15]。尺度分析一般是将小尺度上的斑块格局经过重新组合而在较大尺度上形成空间格局的过程,与之相伴的是斑块形状趋向规则化以及景观类型的减少。尺度效应表现为:最小斑块面积和随尺度增大而增大,其类型则有所转换,景观多样性减小。通过建立景观模型和应用GIS技术,可以根据研究目的选择最佳尺度,并对不同尺度的研究成果进行转换。由于景观尺度上进行控制性实验代价高昂,因此尺度的转换技术愈显重要。尺度外推涉及到如何穿越不同尺度约束体系的限制,至今仍是一难点。
时空尺度的对应性、协调性和规律性是一重要特征,通常研究地区越大、相关的时间尺度越长,生态平衡即自然界在动荡中表现出的与尺度有关的协调性。生态系统在小尺度上常表现出非平衡特征,而大尺度上仍可体现出与平衡模型相似的结果,景观系统常常可以克服其中局部生物反馈的不稳定性。
尺度性与持续性有着重要联系,细尺度生态过程可能会导致个别生态系统出现激烈波动,而粗尺度的自然调节过程可提供较大的稳定性。在较高尺度上,作为非线性耗散系统演化中一种普遍现象的混沌可提高景观生态系统的持续性而避免碎裂种群(Metapopulation)灭绝。大尺度空间过程包括土地利用和土地覆盖变化、生境破碎化、引入种的散布、区域性气候波动和流域水文变化等。在更大尺度的区域中,景观是互不重复、对比性强、粗粒格局的基本结构单元。景观和区域都在“人类尺度“上即在人类可辨识的尺度上来分析景观结构,把生态功能置于人类可感受的范围内进行表述,这尤其有利于了解景观建设和管理对生态过程的影响。在时间尺度上,人类世代即几十年的尺度是景观生态学关注的焦点。
3.3 景观结构的镶嵌性(Mosaic)
景观空间异质性通常表现为梯度与镶嵌,后者的特征是对象被聚集形成清楚的边界,连续空间发生中断和突变。土地镶嵌性是景观的基本特征之一,forman提出的斑块-廊道-基质模型即是对此的一种理论表述[16]。
景观斑块是地理、气候和生物、人文因子影响所成的空间集合体,具有特定的结构形态,表现为物质、能量或信息的输入与输出单位。斑块的大小、形状不同,有规则、不规则之分;廊道曲直、宽度不同,连接度也有高有低;而基质更显多样,从连续到孔隙状,从聚集态到分散态,构成了镶嵌变化、丰富多采的景观格局。空间格局是景观功能流的主要决定因素,而这些景观形态结构又是昨天的流所产生。结构和功能,格局与过程之间的联系和反馈是景观生态学的基本命题。
景观镶嵌的测定包括多样性、边缘、中心斑块和斑块总体格局测定等方面,包括多样度、优势度、相对均匀度、边缘数、分维数、斑块隔离度、易达性、斑块分散度、蔓延度等指标。此外,网络理论、中心位置理论、渗流理论(随机空间模型)等也被用于景观空间结构的研究。
3.4 生态流的空间聚集与扩散
生物物种与营养物质和其它物质、能量在景观组分间的流动被称为生态流(eco-flow),它们是景观中生态过程的具体体现。受景观格局的影响,这些流分别表现为聚集与扩散,以水平流为主,它需要通过克服空间阻力来实现对景观的覆盖与控制。物质运动过程同时总是伴随着一系列能量转化过程,斑块间的物质流可视为在不同能级上的有序运动,斑块的能级特征由其空间位置、物质的组成、生物因素以及其它环境因素所决定。
景观空间要素间物种的扩散与聚集,矿质养分的再分配速率通常与干扰强度成正比,穿越边缘的能量与生物流随异质性的增大而增强。无任何干扰时,景观水平结构趋势于均质化,而垂直结构的分异更加明显。
生态流的传输机制有风、水、飞行动物、地面动物和人,其驱动力可分为扩散、传输和运动,后二者是景观尺度上的主要作用力。扩散形成最少的聚集格局,传输居中,而运动可在景观中形成最明显的聚集格局。
景观的边缘效应对生态流有重要影响,它可起到半透膜的作用,对通过的生态流进行过滤。此外,在相邻景观要素处于不同发育期时,可随时间转换而分别起到源和汇的作用。
3.5 景观演化的不可逆性与人类主导性
景观变化的动力机制有自然干扰与人类活动影响两个方面。由于当今世界上人类活动影响的普遍性与深刻性,对于作为人类生存环境的各类景观而言,人类活动对于景观演化无疑起着主导作用,通过对变化方向和速率的调控可实现景观的定向演变和可持续发展[17]。
景观稳定性取决于景观空间结构对于外部干扰的阻抗及恢复能力,其中景观系统所能承受人类活动作用的阈值可称为景观生态系统承载力。其限制变化为环境对人类活动的反作用,如景观空间结构的拥挤程度、景观中主要生态系统的稳定性、可更新自然资源的利用强度、环境质量以及人类身心健康的适应与感受性等。
景观系统的演化方式有正、负反馈两种。负反馈有利于系统的自适应和自组织,保持系统的稳定,是自然景观演化的主要方式;而不稳定则与正反馈相联系。从自然景观向人工景观的转化多为正反馈,如围湖造田、毁林开荒和城市扩张等。耗散结构理论揭示,非平衡不可逆性是组织之源、有序之源,通过涨落达到有序。景观系统的演化亦符合这一规律,人类活动打破了自然景观中原有的生态平衡,放大了干扰,改变了景观演化的方向并创造出新的生态平衡,重新实现景观的有序化。
3.6 景观价值的多重性
景观作为一个由不同土地单元镶嵌组成,具有明显视觉特征的地理实体,兼具经济、生态和美学价值,这种多重性价值判断是景观规划和管理的基础。景观的经济价值主要体现在生物生产力和土地资源开发等方面,其生态价值主要体现为生物多样性与环境功能等方面,这些均已研究清楚。而景观美学价值却是一个范围广泛、内涵丰富,比较难以确定的命题。随着时代的发展,人们的审美观也在变化,人工景观的创造是工业社会强大生产力的体现,城市化与工业化相伴生;然而久居高楼如林、车声嘈杂、空气污染的城市之后,人们又企盼着亲近自然和返回自然,返朴归真成为时尚。
关于景观美学值量的量度可从人类行为过程模式和信息处理理论等方面进行分析,不同民族和文化传统对此有深刻影响。如中国的园林景观和欧洲相比特色较鲜明,它注重野趣生机、自然韵味,情景交融、意境含蓄,以小见大、时空变换,增加景观容量与环境氛围。
价值优化是管理和发展的基础,景观规划和设计应以创建宜人景观为中心。景观的宜人性可理解为比较适于人类生存、体现生态文明的人居环境,包括景观通达性、建筑经济性、生态稳定性、环境清洁度、空间拥挤度、景观优美度等内容,当前许多地方对于居民小区绿、静、美、安的要求即是这方面的通俗表达。景观特别重视景观要素的空间关系,如形状和大小、密度和容量、连接和隔断、区位和层序……,如同它们所含有的物质和自然资源质量一样重要。如城市景观规划应注意合理安排城市空间格局,相对集中开敞空间(open space),建筑空间要疏密相间;在人工环境中努力显现自然;增加景观的视觉多样性;保护环境敏感区和推进绿色空间体系建设。 4 景观规划建筑学的实际应用与发展
景观规划建筑学(Landscape Architecture)是适应现代社会发展需要而产生的一门工程应用性学科,它是景观科学与建筑学的交叉,城市规划、风景园林设计与景观生态学的交叉。这门学科在美国已有百余年的历史,F.L.Qlmsted于1863年就提出了Landscape Architecture的概念,并首先在纽约中央公园的设计和建造中提出了一系列建设城市公园绿地系统的思想,?quot;创造性地利用景观,使城市环境变得自然而适于居住“,使自然与城市生活相融合,将生态思想与景观设计相结合,美国许多大学开设“景观规划建筑“课程远早于景观生态学,但是80年代以后北美景观生态学的兴盛无疑为景观建筑与景观规划注入了新的活力。这一阶段有3本有影响的书,即I.Mcharg 1969年出版的“设计结合自然“(Design With Nature), C.A.Smyser1982年出版的《自然的设计》(Nature“s Design)和H.Hough1984年出版的《城市形态与自然过程》(City from and Nature Process),他们在应用中丰富和发展了景观生态学的思想,并将景观规划建筑学纳入到现代景观科学的范畴。
关于“景观建筑“(Landscape Architecture)通常定义为集中活动区建筑物与周围环境的整体配置与构建,可分为小区(Site)、城市(Urban)和区域(Region)等不同尺度的景观设计和规划,包括土地发展规划、生态规划、景观设计和人文因素等不同侧重点。近来关于人居环境的研究渐成热点,其内容包括自然环境、人口(居民)、社会结构、建筑与城市以及交通、通讯网络等。景观规划建筑学在人居环境研究中起到了十分重要的作用。城市属于一种人工创造的、以建筑物为基质的特殊人类文明景观,具有高密度(空间拥挤)、高流量(能流、物流、信息流大)的特点,景观建筑规划追求的目标是把自然引入城市和使建筑体现文化。这门应用学科的发展具有鲜明的时代特征,符合人类走向绿色文明的浪潮,同时也推动了景观科学的革新和发展。
5 我国景观生态学研究的重要成果
篇6
【关键词】林业规划;景观生态学原理;必要性;具体应用;研究
0.前言
景观生态学是将整个景观作为研究对象,对景观的各项性质进行研究包括其结构、动态变化、作用机制、空间分布、合理利用、科学的保护等。其研究的方式是以生态系统原理及系统方法,通过特别的切入点,如利用地球表层物质流、能量流、信息流、价值流等输送与交流,生物与非生物的以及人类之间的相互作用与转化等,综合性较强。对于景观生态学的概念存在较多不同的看法,有人认为景观生态学概念的是对于某区域单位内的自然及生物综合体具有支配作用关系的分析研究,还有一些理论认为景观属于生态系统的载体,其性质是控制系统,或者认为景观生态学是研究生态系统的异质性组合的结构、性能、变化,包括森林、草地、村庄等。其在林业规划中也会起到一定的知道作用,需要对该理论进行深入的研究探讨。
1.林业规划中运用景观生态学原理的必要性
1.1林业管理的要求
现代国家在林业的建设方面是根据工程类型对其实施分类管理,分类建设。在该管理模式下,各类工程的建设是按照林业用地的布局及土地利用的难度,而选择填空的模式,实践的建设过程中需要在遵守集中连片、合理适树、混合搭配等生态原则,但是从整个范围来考虑,其也是一种单一目标的建设方式,没有考虑到各个小模块、小模块之间的关系、小模块与其他类型用地的关系等,因此需要从景观生态学的角度来进行全局性的管理[1]。
1.2实施解决林业存在的问题
相较农业用地,林业项目建设所使用的土地一般条件不理想,利用难度大;林业用地与其他各类用地之间分布十分零碎、交叉,混合,包括居民居住用地、农业土地、水利工程用地、畜牧业用地等,而农业用地的分散化,不利于林地的有效管理,责任划分也十分模糊,是阻碍林业发展的重要因素之一。面对上述问题,如果仅仅从林业产业和行业管理的角度开展硬度仪措施,效果十分有限,而生态系统是一个巨系统,其结构复杂,各个要素之间的关系较为密切,需要更高的范围及领域,以整体的角度进行协调,需要用到景观生态学。
2.林业规划中景观生态学原理的应用
2.1构建各个景观模块间的联系
构建各个景观模块之间的联系,能够有效协调人类活动与生态环境直接的关系,强化其对于人类活动干扰的抵抗能力。可以根据道路、水系的走向,设置绿色廊道,使之构成完整的网络体系,景观模块之间可以充分的进行各项交流,包括物质流、能量流、生物流等,缓解人类的各项生产生活活动对于景观的影响,减少破坏。道路在人类的活动中具有重要的意义,但是其对于景观的割裂、分离,使得生态斑块化及受到的破坏更加严重。在道路周边构建绿化带廊道,即是在景观斑块和道路之间设置缓冲地带、隔离带,形成防护体系,有效减少人类活动对于的破坏。而水是各种生命以生存的保障,水系存在的区域内往往植物茂盛、种类丰富,且动物活动也十分活跃,在水系周围构建走廊,能够强化林地景观之间的各项交流活动,水系也能够使得生物的活动更加有保障,维持生物多样性[2]。构建水系廊道,也能够强化各个景观模块之间的平行联系,有效的保护生态环境,维持动植物的生存环境。
2.2设置景观走廊
林地景观出现破碎化、功能减退等问题,其原因在于人类的生产生活的各项活动中,建立了许多割裂景观整体性的设施,包括林地、耕地、草场、居民区、道路等,其布模式十分分散,错落,使得许多动物失去了赖以生存的食物链及生态环境,生物多样性也收到严重影响。完整的景观单元需要达到景观中物质流、能量流、生物流的需要,因此可以在各个零散的林地之间构建生物通道,使之能够互相沟通,交流资源,解决景观破碎的问题,打得到各个斑块之间的各项交流情况,逐步形成正常的生态格局,保护生物多样性。生态走廊的规模、宽度、形式、设置方法等,均需要以当地的实际情况为参考,遵守一定的规律科学的开展,才能有效的解决景观的破碎对于生态安全的威胁及隐患[3]。
2.3构建合理的群落结构
我国现代的林业用地一般土地条件一般,土壤情况不理想,对其进行开发利用时存在一定的困难,需要构建合理的植物群落结构。首先需要全面掌握土地的基本情况和植物生存环境条件等,并根据实际情况合理选择物种,搭配结构。该方式对于林业建设及管理具有重要的意义。在景观系统长远稳定发展方面,其能够强化景观的异质性,建立出适应实际环境情况的植物生态群落,也为林业的发展构建了生态安全格局,如某地区在进行群落结构构建是,选择了当地的乡土的耐旱、耐盐碱植物,包括红沙等,并适当搭配灌木树种,如柠条、柽柳等种群结构,构成合理的整体群落结构,相较以前乔木、灌木搭配的结构更加适应当前该地区的环境,促进环境的改善,生态系统能够稳定的发展,且乡土植物的种植也能更好的体现出地方的环境特点[4]。
2.4消除景观间的隔离
如果一个区域内的农地比例较大,各个林地景观模块之间一般是被农田所隔离,且林地模块的面积较小。该生态格局条件对于生活在其中的动物来说 ,其生存、栖息、繁衍存在较大的难度。植物群落结构方面,面积较小的林地模块的分布较为零散,不能形成规模,无法实现抵御自然灾害的功能,且植物群落的更替及物种的繁殖有较大的障碍。因此需要一定农地内构建与之相适应的林地,使得动物在该林地模块中有一定的过渡,营造更好的生存环境。该措施对于农业生产不会带来不良影响,且能够有效的改善农业生态系统中生物环境,保持生态平衡,而避免土壤中的微生物环境遭到破坏,某些病虫害天敌的灭亡而需要大量使用农药、杀虫剂、化学肥料等[5]。利用景观生态学方式,即是分析不同类型林地模块之间的关系,不断构建和谐发展的生态机制,使之能够互相作用、互相促进、共同发展,达到实现可持续发展。
3.总结
景观生态学原理是一门综合性极强的学科,是以景观的空间分布、格局、优化景观机构、合理利用资源并保护生态系统为研究对象,目的在于实时的解决景观的动态变化及相互作用的机制。将该理论充分的运用到林业规划中,具有一定的知道作用。本文仅从一般的角度分析了景观生态学原理在林业规划中的应用,实践活动中还需要林业规划人员先全面掌握各个地区的林业状况,包括面积、分布、气候情况、自然环境等,将理论与实际相结合,不断总结经验促进,解决林业与农业及其他行业之间的矛盾,促进林业的额稳定发展,带来良好的效益。
【参考文献】
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篇7
20世纪80年代,北美的景观生态学逐渐兴起[1],美国哈佛大学设计研究生院的RiChard T·T·Forman教授为北美景观生态学的兴起和发展做出了不可磨灭的贡献。在1981年—1983年,Forman教授通过编写一系列文章介绍了欧洲景观生态学的一些概念,他强调景观生态学与其它生态学科不同,是着重于研究较大尺度上不同生态系统的空间格局和相互关系的科学,并提出“斑块一廊道一基质”(Parch-corridor-matriX)模式,奠定了景观生态学的基础。
Forman的主要研究方向是景观和区域生态学。同时,他也研究土地的转变、“斑块一廊道—基质”理论和道路系统生态学。Forman教授的景观生态思想具体体现在他的众多专著与论文之中。1986年,Forman教授和G0droFl教授共同出版了重要专著《Landscape ecology》,这标志着景观生态学的发展进入了一个新阶段。该书资料丰富,取材精当,系统性强,总结了景观生态学已经取得的一系列成就。1995年,F0rman教授在他的《Land Mosaics:the Ecology of Landscape and Region》—书中,系统地总结和归纳了景观格局的优化方法,并强调景观空间格局对过程的控制和影响作用,即通过格局的改变来维持景观功能、物质流和能量流的安全。这表明景观生态学已经开始从静态格局的研究转向动态格局的研究。
2.Forman教授的景观规划思想
Forman教授认为,对于一个合理的景观规划方案来说,其规划原则应包括:①考虑规划区域外较广阔的空间背景;②考虑保护区较长的历史背景,其中包括生物地理史,人文历史和自然干扰状况;③规划中要考虑未来变化的灵活性;④未来5年、10年或20年内可预料的保护区面积变化是规划的关键部分;⑤规划方案应有选择余地,其中最优方案应基于规划者明智的判断,而不涉及现实政策,这样其它可供选择的折衷方案才能清晰、明确”。因此,景观生恋规划设计中有5个要素必不可少:时空背景、整体景观,景观中的关键点,规划区域的生态特性和空间属性。据此他还提出了一个土地规划中协调保护与开发矛盾的“空间解决途径”,此方案主要包括如下内容:“必要的格局”(Indispensable Patterns)、“集中与分散相结合的格局”(Aggregate-with-outliers Pottern)及“战略点”(Strategic Points)。
2.1 “斑块—廊道—基质”模式
“斑块—廊道—基质”模式是土地利用空间格局的基本模式。Forman教授和Godron教授在观察和比较各种不同景观的基础上,认为组成景观的结构单元不外乎3种:斑块(Patch),廊道(Corridor)和基质(Matrix)。在土地利用空间格局的评价中,基质代表了该景观或区域的最主要的土地利用系统,斑块意味着土地利用系统的多样化,廊道意味着土地利用系统之间的联系与防护功能。这些都是景观或区域土地持续利用的基本格局,这些要素能实现主要的生态或人类目标。“斑块—廊道—基质”模式为具体而形象地描述景观结构、功能和动态提供了一种“空间语言”。此外,这一模式还有利于考虑景观结构与功能之间的相互关系,以及比较它们在时间上的变化。
运用这一“基本语言”,景观生态学可进一步探讨地球表面的景观是怎样由斑块、廊道和基质所构成的。如何来定量,定性地描 述这些基本景观元素的形状,大小、数目和 空间关系,以及这些空间属性对景观中的运动和生态流有什么影响。如万形斑块和圆形斑块分别对物种多样性和物种构成有什么不同影响,大斑块和小斑块各有什么生态学利弊;弯曲酌或是直线的,连续的或是间断的廊道对物种运动和物质流动有什么不同影响;不同的基质纹理(细密或相散)对生物的运动和于扰的空间扩散有什么影响等等。围绕着这一系列问题的观察和分析,景观生态学得出了一些关于景观结构与功能关系的一般性原理,为景观规划提供了依据。 2.2 集中与分散相结合的格局
“集中与分散相结合”的格局是进行土地利用空间格局优化的主要理论依据,是 Forma教授基于生态空间理论提出的景观生态规划格局,被认为是生态学上最优的景观格局。该格局是针对回答“在景观中,什么是土地利用的最合适的安排”这一问题而提出的。它包括以下7种景观生态属性;①大型自然植被斑块用以涵养水源。维持关键物种的生存:②粒度大小,既有大斑块又有小斑块,满足景观整体的多样性和局部点的多样性;③注重干扰时的风险扩散;④基因多样性的维持;⑤交错带减少边界抗性;⑥小型自然植被斑块作为临时性栖息地或避难所;⑦廊道用于物种的扩散及物质和能量的流动。集中与分散相结合的格局强调集中使用土地,保持大型自然植被斑块的完整性,充分发挥其生态功能;引导和设计自然斑块以廊道或小型斑块形式分散渗入人为活动控制的建筑地段或农耕地段、同时在人类活动区沿自然植被斑块和廊道周围地带设计一些小的人为斑块,如居住区和农业小斑块等。显然,这种规划原则的前提是营理景观中存在着多种组合,包含较大比重的自然植被斑块,可以通过景观空间结构的调整,使各类顶块大集中,小分散,通过确立景观的异质性来实现生态保护,以达到保持生物多样性和扩展视觉多样性的目的。这种景观模式是根据美国和欧洲的农村情况,融合生态知识与文化背景的一种创新。它有着许多生态学上的优越性:一方面,这一格局有大型植被斑块也有小的人为斑块,可提高景观多样性,达到保护生物多样性的目的;另一方面,大型植被斑块可为人们提供旅游度假和休憩的去处,小的人为斑块可作为人们的工作区和商业集中区,高效的交通网络则可方便人们活动。
2.3 土地利用的空间格局优化方法
其核心是将生态学的原则和原理与不同的土地规划任务相结合,以发现景观利用中所存在的生态问题,并寻求解决这些问题的牛态学途径。该方法主要围绕如下;几个核心展开;
(1)背景分析。在此过程中,景观的生态规划主要关注景观在区域中的生态作用(如“源”或“汇”的作用),以及区域中的景观空间配置。对区域中自然过程和人文过程的特点及它们对景观可能产生的影响进行分析也是区域背景分析应关注的主要方面。另外,历史时期自然和人为干扰的特点,如干扰频率、干扰强度及干扰地点等,也是分析的重要内容。
(2)总体布局。以“集中与分散相结合”的原则为基础,Forman教授提出了一个具有高度不可替代性的景观总体布局模式。在该模式中,Forman教授指出,景观规划中作为第一优先考虑保护和建设的格局应该是几个大型的自然植被斑块,并且作为物种生存和水源涵养所必需的自然栖息环境,这些斑块应有足够宽度和一定数目的廊道用以保护水系和满足物种空间运动的需要。而在开发区或建成区里建设一些小的自然斑块和廊道,则可以保证景观的异质性。这一优先格局在生态功能上具有不可替代性,是所有景观规划的一个基础格局。
(3)关键地段识别。在总体布局的基础上,应对那些具有关键生态作用或生态价值的景观地段给予特别重视,如具有较高物种多样性的生境类型或单元、生态网络的关键节点和间断点,对人为干扰很敏感而对景观稳定性又影。向较大的单元,以及那些对于景观健康发展具有战略意义的地段等。
(4)生态特性规划。依据当时景观利用的特点和存在的问题,以规划的总体目标和总体布局为基础,进一步明确景观生态优化和社会发展的具体要求,如维持重要物种数量的动态平衡,为儒要多生境的物种提供栖条件、防止外来物种的扩散,保护土地以免被过度利用或被建筑、交通建设所占用等。这是格局优化法的一个重要步骤,根据这些目标或要求,调整现有景观利用的方式和格局,以决定景观未来的格局和功能。
(5)空间属性规划。将前文所述的生态和社会要求落实到景观规划设计的方案之中,即通过景观格局空间配置的调整实现上述目标,是景观规划设计的核心内容和最终目的。为此,需根据景观和区域生态学的基本原理和研究成果,以及基于此所得出的景观规划的生态学原则,针刘前文所述的生态和社会目标,调整景观单元的空间属性。这些空间属性主要包括以下几个方面:①斑块及其边缘属性,如斑块的大小、形态,斑块边缘的宽度,长度及复杂度等;②廊道及其网络属性,如“暂息地”的聚集程度、廊道的连通性、控制水文过程的多级网络结构、河流廊道的最小缓冲带、道路廊道的位置和缓;中带,以及间断点的位置、大小和数量等等。通过对这些空间属性的确定,形成景观生态规划在特定时期的最后方案。之后,随着对景观利用的生态和社会需求的进一步改变,仍可对该方案进行·不断地调整和补充。
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篇8
关键词:景观生态; 旅游景区; 规划设计
Abstract: The principle of landscape ecology for the planning and design of tourism, not only to understand the landscape pattern, based on the landscape function division, attractions designed according to ecological security pattern principle in various functional areas, so that each partition play their respective tourism function, and more conducive to the protection of the ecological environment and biodiversity, more with the main characteristics of ecological tourism and the basic objective, because the principles of landscape ecology and ecological tourism's goal is the same.
Key words: ecological landscape; tourism scenic area; planning and design
中图分类号:F062.2文献标识码A 文章编号
前言
伴随着社会的发展, 人民生活水平的日渐提高,人们对于生活质量的要求也逐步提高。在生活的闲暇, 人们都有一种渴望回归自然的想法, 生态旅游应运而生。但是生态旅游不仅仅是自然旅游, 它以可持续发展理念为先, 通过减轻环境压力、促进自然生态系统的良性运转来平衡经济利益。生态旅游的规划就是要把地理自然与生态保护结合起来。而在规划建设中要靠什么来指导呢? 这就是近年来逐渐兴起的景观生态学。景观生态学把具有空间属性的景观作为研究对象, 以协调统一生物学和地理学这两个领域为目标。它能很好地指导生态旅游规划设计,使旅游景区永续发展。
一、生态旅游的含义
生态旅游的兴起引发了研究热潮, 从众多对生态旅游的定义中可总结出生态旅游的三重含义。一是哲学理念的, 即可持续发展的哲学观;二是科学层面的, 指科学技术的研究, 着重环境容量和旅游生态系统的变化规律; 三是商业意义的, 指一种旅游产品。在旅游规划规程中, 生态旅游既被看作产品, 也被看作是理念和科技的支持。
二、景观生态学在景区规划设计中的应用
1、景区规划设计的景观生态学原则
旅游是由主体、客体和媒介三大方面组成的一个系统。旅游主体是人。媒介则更多体现在交通网络的形成和信息的交流上,是旅游结构的网络和信息流。客体是旅游活动进行的载体。对其规划的目的是保护景观的特色和品质,适度调整景观的格局与功能,保证旅游网络的畅通,同时尽可能减少对环境的破坏。基于景观生态学的景区规划与设计应未雨绸缪,在其开发模式中,将可持续发展思想融人开发理念之中,坚持生态保护与自然修复相结合,紧扣人与自然的和谐互动。这正是当今生态旅游发展的迫切要求。
1.1 整体优化原则
即把景观作为系统来思考和管理,实现整体最优化利用。生态整体性和景观异质性原理是景观生态学中的核心理论。生态整体性认为景观是由景观要素组成的复杂系统,具有独立的功能特性和明显的视觉特征。景观要素的时空分布总是不均匀的,从而构成了景观的异质性。异质性同景观生态系统的稳定性、生物多样性、抗干扰和恢复能力密切相关。旅游景区规划是对基地景观生态系统及其内部多个组分、要素进行规划设计,因此,在旅游规划过程中应遵循景观生态学二大基本思路:保证景观生态整体性和设计空间异质性结构。同时景观生态系统在结构和功能方面随时间的推移而不断发生着变化。而景观的变化具有不可逆性。这就要求旅游开发必须走可持续利用的道路,要对旅游设施和游客数量进行严格控制;要设计合理的旅游生态容量和景观生态安全格局;要对旅游活动进行严格的功能分区等。从整体的高度上,强调景观生态系统的稳定性和自然修复。
1.2 个性与特殊保护原则
景观具有区别于其它景观的个体特征,进行景观规划设计不能简单重复套用、沿袭旧模式,否则景区的个性魅力将散失殆尽。特殊指旅游景区内有特殊意义的景观资源,如历史遗迹或对保持景区生态系统具决定意义的斑块,应进行有效保护以及规划设计再利用。
1.3 保持多样性原则
景观多样性是指景观单元在结构和功能方面的多样性。多种多样的生态系统存在并与异质的立地条件相适应,才能使旅游景观的美学效果达到最高水平,构成异质性的景观格局,形成具有不同功能的旅游景观,使旅游景观的稳定性达到一定水平,保障景观功能的正常发挥。一个理想的旅游景区应是含有各种景观成分所组成的综合体,这样既可增强景区整体的抵抗力和恢复力,提高生态系统的总体稳定性,又能保证旅游类型的多样性,满足不同游客的需求。因此,旅游景区规划设计的重点是景观的多样性的维持、旅游空间多样化的创造。
1.4 综合效益原则
即综合考虑景观的生态效益和经济效益。注重生态平衡,结合自然,协调人地关系,体现自然的生态和谐美、生趣美及艺术与环境融合美,这在旅游景区的人文景观规划设计中尤为重要。再把旅游服务设施和景观生产价值的有效利用融于山水之中,使旅游地的景观美不被减弱又能产生经济效益。
2、景观生态学的在旅游规划中的宏观设计
旅游生态系统是一种非独立性的景观生态系统。景观生态规划与设计充分强调景观的自然属性,本质上是对资源进行空间配置。有效的景观生态规划设计对保持旅游地的景观特色、景观品质以及确保景区可持续发展十分有益。基于景观生态学的旅游规划在其开发中把可持续发展思想融人开发理念之中,而旅游地景观生态规划设计则是基于旅游开发与环境保护关系之上的一种规划,是运用景观生态学中相关原理,在景观水平层次上对旅游景区的旅游景观、环境景观等所进行的一种规划。本质上,它是一种包含“旅游”、“景观”、“生态”三方面的综合性规划设计。其中,“旅游”的规划核心是对旅游资源进行分析与评价,以及对游客行为心理进行揣摩、分析和设定;“景观”的规划核心是对旅游项目、游客活动、设施建设进行空间布局、时间分期和设施设计;“生态”的规划核心是对旅游地的自然环境要素与因旅游开发建设而引起的包括环境问题在内的各种影响,进行识别、分析和保护。要从景观结构和功能上进行景观生态规划,主要包括对旅游产品市场的需求及特征分析,自然保护区自然、社会要素等基础资料和相关资料的调查搜集,景观分类和对景观结构功能及动态的诊断,然后通过不同类型的结构规划,构建不同的功能单元,从整体协调和优化利用出发,确定景观单元及组合方式,选择合理的利用方式。
3、景观生态学在旅游规划中的的微观设计
在景观生态学的景观结构理论中,景观的结构通常用斑块、廊道、基质和缘来描述。在旅游规划中同样可以以这四元素建立一个网络结构。景观生态学在旅游规划中的的微观设计主要体现在对景观结构要素斑一廊一基的具体设计上。景区斑块的设计要与环境融为一体,人文景观与自然景观共生程度高,真正做到人工建筑的斑块与天然的斑块相协调,旅游基础设施,要充分实现生态化,并注意与当地的自然、文化景观的特征相协调一致,切忌以城市化、商业化的浓重气息破坏自然保护区各种景观的原有文化内涵和特色,更应防止一切扭曲文化形象的景观污染事件发生。而在对自然风景区进行斑块设计时,除了考虑其旅游美学功能外,对于负有保护物种的功能区域,应该注意保留一定面积的斑块,避免因生境面积过小而造成物种灭绝。对于廊道,斑块内廊道的设计要以林间小路、河岸、滑雪道等为廊道,并注意合理组合,互相交叉形成网络,强化其在输送功能之外的旅游功能设计,以便延长游客的观赏时间;区内廊道的设计要避开生态脆弱带,尽量选择生态恢复功能较强的区域,充分利用自然现存的通道,如河流等。
篇9
[关键词]景观生态学;城市绿地系统;运用
中图分类号:TU985 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)02-0255-01
城市绿地系统是指城市中多种绿地类型与规模的绿化用地的整体。它主要包括植被、水体、土壤等多种要素。城市绿地系统作为城市景观的一部分,是以绿色植被为主要存在形态的开放空间并具有相对同质性,因此城市绿地系统可认为是城市生态系统的一种景观元素[。而将城市绿地系统作为一个有机整体来看时,城市绿地中的不同绿地类型可认为是绿地系统的不同景观元素。
1、景观生态学基本原理
1.1 景观异质性
景观异质性是景观的重要属性之一,也是景观生态学的核心,是指一个景观对一个种或更高级生物组织的存在起决定作用的资源(或某种形状)在空间(或时间)上的变异程度(或强度)。景观异质性包括空间异质性、时间异质性以及功能异质性,异质性大、则密度高、稳定性大。在景观这个层次上,异质性的主要起源于自然干扰、内部演替和人类活动。景观的结构和功能是相辅相成的,景观的异质性使人类居住的生态系统具有长期的稳定性和必要的抵御干扰的柔韧性。
1.2 斑块―廊道―基质模式
组成景观的结构单元有三种:斑块、廊道和基质斑块是指与周围环境在外貌或性质上不同,但又具有一定内部均质性的空间部分,其类型、大小、形状、边界、动态及内部均质程度对城市绿地系统有特定的生态学意义。景观的破碎化程度对生物的迁移、觅食、灭绝等有重要的影响。斑块面积的大小不仅影响物种的分布和生产力水平,而且影响能量和养分的分布。斑块的形状则对生态学过程和各种功能流有重要的影响。
廊道是景观唯一的线型要素,是不同于两侧相邻土地的一种特殊的带状要素类型。廊道最显著的作用是运输,它还可以起到保护的作用。根据廊道的起源人类的作用及景观的类型,廊道可分为三类,线状廊道、带状廊道及河流廊道。在城市研究中我们可以将廊道分为蓝道(blueway)、绿道(greenway)和灰道(grayway)。
1.3 景观格局
景观生态学中的格局,往往是指空间格局,即斑块和其它组成单元的类型、数目以及空间分布与配置等.与格局不同,过程则强调事件或现象发生。格局从结构上可以分为:点格局、线格局、网格局、平面格局、立体格局。从定量分析的角度来看,景观的空间格局可包括如下几个方面:1)景观的组成和结构即景观的空间异质性;2)景观中斑块的性质和参数和的空间相关性即空间相互作用;3)景观格局的趋向性即空间规律性或梯度;4)景观格局在不同尺度上的变化即格局的等级结构。
2、城市绿地系统规划现状中存在的问题
2.1 理论缺乏生态性思考我国城市绿地系统规划理论的发展,只强调了“游憩”功能和“景观”功能,却相对忽视了生态性的思考。
2.2 绿地指标不能直接反映绿地生态性。城市绿地系统规划的指标分为人均绿地面积、人均公共绿地面积、绿地率、绿化覆盖率4项,单以4项定额指标评定一座城市绿化的水准,缺乏科学理性,难以反映真实性。
2.3 受城市建设用地制约及忽视绿地生态性以往的城市规划中,城市绿地往往依附于城市Y构,而以生态学的观点来看,城市结构应依赖于生态系统,在实际的城市规划中,并未因生态性需要而优先考虑城市绿化用地。
2.4 城市绿地系统编制、法制不健全,贯彻、执行力度不够城市绿地系统规划对指导城市园林绿化建设,创建生态城市有着战略决策性作用。但是有些城市贯彻实施力度不够,法规条例不健全,执法不严格。
2.5 城市绿地系统缺乏城郊之间的完整统一结构决定功能,绿地系统布局不合理,必然限制其功能的发挥。许多城市的绿地规划只注重围绕城市中心做文章,而忽视了郊区、干道和河道绿化,未能构建完整的城市生态绿地系统。
2.6 缺乏经济发展和环境建设的协调发展城市绿地在提高环境质量上起着很大的生态效益,绿化所带来的经济效益、社会效益却往往被忽视。
3、景观生态学原理在城市绿地系统规划中的运用
根据景观生态学理论,在区域范围城市是一个典型的人工干扰斑块;在较小的尺度上,城市是一个由基质、廊道、斑块等结构要素构成的景观单元。其中各组成要素之间通过一定的流动产生联系和相互作用,在空间上构成特定的分布组合形式,共同完成城市系统所承担的生产生活及还原自净等功能。城市绿地系统规划包括公共绿地、居住区绿地、生产防护绿地、道路绿地等,以点―线―面的形式共同构成城市的绿色体系。站在景观生态学的角度,在城市范围,公园、风景区、街头绿地、居住区绿地等都是以缀块的形式存在,河流、道路绿地等有望起到廊道的作用,而城市就是这个景观单元的基质。
城市绿地系统是一个非独立性的景观生态系统。景观生态规划与设计充分强调景观的自然属性,本质上是对资源进行空间配置。有效的景观生态规划对保持绿地系统的景观特色、景观质量以及确保城市绿地可持续发展十分有益。主要包括三方面。将景观生态学上的“斑块―――廊道―――基质”的景观模式概念运用到城市绿地空间布局中,在进行城市绿地规划时,按照“环、楔、廊、园”的景观生态格局进行布置,保证绿地景观的完整性。在城市绿地规划建设中可以用生态廊道将绿地斑块有机联结起来,构成一个绿地生态网络;在公路、铁路等城市轴线上,通过绿地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,构成人工廊道与自然廊道相间分布、有机分散的景观格局。这样的绿地廊道规划使得绿地真正融入城市内部,充分发挥绿地在城市中的功能。数量模型着手,建立城市绿地系统与其生态效益评价与预测之间的回归模型,或者利用GIS进行城市绿地景观结构的研究,根据城市绿地的三维特征,基于遥感技术建立相应的“绿量”模型,将城市绿地的生态效应定量化。
3.1 城市绿地系统规划的景观生态学原则
3.1.1整体优化原则。即把景观作为系统来思考和管理,生态整体性和景观异质性原理是景观生态学中的核心理论。生态整体性认为景观是由景观要素组成的复杂系统,含有等级结构,具有独立的功能特征和明显的视觉特征。景观要素的时空分布总是不均匀的,这种不均匀构成了景观的异质性。异质性同景观生态系统抗干扰能力、恢复能力、系统稳定性和生物多样性密切相关。
3.1.2可持续性原则。城市绿地系统地规划设计,必须以保护自然资源,维护自然循环过程作为自然和改造自然的前提,应将认为景观与自然景观融合,走可持续发展的规划道路。
3.1.3独特性原则。每个城市绿地景观都有其独特的历史传统和文化特色,景观规划设计不能简单套用、沿袭旧模式,否则个性的魅力将散失殆尽。应充分体现地方特色及历史文脉,使城市绿地体现丰富的历史文化内涵,达到与周围的环境融合,符合人们的审美及心理需要。
篇10
[论文摘要]丹霞地貌是一种重要的旅游资源,对它的开发与利用应以保护旅游区自然资源为前提。利用景观生态学原理指导旅游区进行生态建设是实现旅游区可持续发展的必由之路。本文分析了景观结构的构成要素,并从景观生态设计和景观生态调控两方面探讨了如何对旅游区进行生态化设计与管理,以达到保护自然环境的目的。
丹霞地貌在我国有着广泛的分布。据统计,全国共有600多处丹霞地貌,以长江以南福建、广东、广西等地区发育最为典型。在自然力的作用下,丹霞地貌呈现出瑰丽奇特的自然景观,吸引了众多的中外游客。随着我国旅游业的发展,丹霞地貌作为一种旅游资源得到了进一步的开发和利用,先后建立了一批风景旅游区。但是,在开发过程中却常常为了追求经济利益而忽视了对景观资源的保护与管理,导致水土流失、植被退化、环境污染等一系列问题的出现。为了减少对自然环境的破坏,保护景观的特色和质量,运用景观生态学原理,针对丹霞地貌风景区进行生态化设计与调控是十分必要的和迫切的。
一、景观生态学与景观结构
景观生态学是现代地理和生态学相结合的产物,是一门连接自然科学和人类学的交叉性学科,属于宏观尺度空间研究范畴[1]。它注重景观结构与生态过程的相互作用,强调生态整体性和空间异质性,通过对旅游区的景观结构、功能和演化过程的研究,从而实现对景观的优化利用与管理。
描述景观空间结构的基本要素有斑块、廊道、基质和缘[2-3]。斑块是景观中与周围在外貌和性质上不同并具有一定内部均匀性的空间单元,在旅游区内是指以自然景观为主的地域和服务网点;廊道是景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构,旅游区内的廊道主要表现为河流、林带、交通线及其两侧的带状树木、草地;基质是景观中分布最广、连续性最大的景观背景结构,对应于旅游区内的自然地理环境;缘则是指旅游区的保护带或旅游斑的环境,作为缓冲区,可避免自然环境与周围社会环境直接接触,有利于旅游区的生态保护。
二、丹霞地貌景观生态设计
丹霞地貌风景区以自然旅游资源为主体,不仅具有观赏的功能,还具有维持区域生态环境,保护生物多样性的功能。一旦遭到破坏,将难以恢复乃至无法恢复,无论是对当地的生态环境还是旅游业来说,这无疑是个致命的打击。因此,对风景区进行设计与开发,应从生态学角度出发,以保护、优化风景区内自然生态环境,保证旅游资源的可持续利用为最终目标。
(一)景观的结构设计
1.斑块的设计。景观要素及其功能格局是控制旅游区生态环境状况的关键。在自然风景区内,按照景观生态学理论,在斑块设计方面应以大型植被斑块作为主要考虑对象,同时需要一定数量分散的小型斑块作为补充。就丹霞地貌风景区而言,它最具特色的景观要素是赤壁丹崖,丹山、碧水、秀峰、奇石构成了旅游区重要的旅游资源。因此,为保护旅游景点的整体性,应以巨型的旅游斑为主要考虑对象。选择具有典型意义的景点与周围环境组成旅游斑,斑块的构成大体上是有一个近圆的核心区,弯曲边界和有利于物种传播的边缘指状突出。对于斑内脆弱的核心区,为避免破坏地质结构,应禁止游客进入,可以考虑建立远距离观景平台,配置观景设施,为游客提供远距离观景服务。红色岩系胶结和固结程度较差,岩石硬度小,易受风化侵蚀,因此在旅游斑内严禁砍伐树木,禁止在崖壁上人工斧凿和雕刻。旅游区内自然植被斑块对于维持生态环境的稳定性具有重要的意义:大型的植被斑块可以起到涵养水源、调节气候、保护生物的作用;小型自然植被斑块既可作为动物临时栖息地和避难场所,有助于生物多样性的保护,又可增加景观异质性,扩散干扰风险,因此要注意保留、保护,加强实时监测,及时养护管理。作为游客休憩、消费为主的小型人为斑块,则要注意远离巨型旅游斑块,沿廊道分散安排,合理布局。
2.廊道的设计。在旅游区内,廊道的构成主要是引导游客活动的旅游线路。丹霞地貌风景区内的廊道除了具有旅游线路引导功能外,还是联系斑与斑、斑与种源之间的纽带,因此,廊道的设计必须从多方面考虑,总的思路是保护、保持原有地形,其宽度、长度和位置的设计应根据山体实际情况而定,综合估计其利弊。根据丹霞地貌风景区独特的地质条件,廊道的设计应注意以下几点:(1)为了保护地形,同时也为了控制游客数量,景区内应以步行道为主,不宜建造盘山公路,也不宜修建高空索道;(2)旅游区内不同斑块之间要有廊道相通,注意保持廊道和斑块植被结构的相似性,以保证斑块之间的连通性,满足内部种在斑块间运动的需要,保护景观整体的生态功能;(3)在线路选择时,最好利用现有自然通道,同时避开生态脆弱区;(4)在道路施工时,尽量利用自然的无污染的材料,如木材,石板等;另外,对于某些自然廊道,如林带、河流等,既是景观中能流、物流的通道,同时本身也具有娱乐价值,因而要注意加以保护与管理,避免人为破坏。
3.基质和缘的设计。基质是景观中的背景地域,在很大程度上决定着景观的性质,对景观的动态起主导作用。从生态学角度看,保持旅游区内基质的稳定性对于实现景区内生态系统平衡具有十分重要的意义;从生态规划角度看,对基质的全面调查与研究也是对旅游区进行功能分区、优化景观格局的基础。由于丹霞地貌多发育在气候湿润地区,流水对其影响极大,因此在开发时要注重流域的完整性;从景观上来讲要注意山水结合,突出“山体为主,水体映衬”,体现丹山碧水的特色。另外,在旅游区要规划一定宽度的缓冲区。一方面,作为交通工具的停放地和旅游者住宿、购物区,满足游客生活需求;另一方面,将游览以外的活动集中在缓冲区,可减轻旅游区内部环境压力,保护生态环境的稳定性。
(二)优化景观格局
景观格局是景观组成单元的类型、数目以及空间分布与配置。景观生态学强调空间格局对过程的影响,通过优化景观格局来改善景观的功能、调整能流物流的输入输出,从时空尺度上来耦合生态与社会过程之间的联系,管理景观资源的利用[2]。目前,“集聚间有离析”的景观格局被认为是生态学意义上最优化的景观格局(Forman,1995)。依此为规划目标,注重风景区内质地粗细结合,大小斑块互为补充,斑、廊和缘的合理布局,最终实现土地利用的合理分类。如在廊道之间或没有廊道的地方加设一行小的斑块以增加调景观连接度;在细质地的景观局部设置小型植被斑块和廊道;设置边界过度带,作为服务区,为游客提供休憩机会等。目的是使景观要素之间达到稳定的动态平衡状态,在优化景观格局的同时还丰富了视觉空间,最终形成以地貌景观为依托,并融合当地自然、人文景观于一体的景区整体风格。
三、丹霞地貌景观生态调控
(一)景观生态管理
在生态系统进行动态监控和实际调查的基础上,利用生态学的原理和方法对旅游区进行管理,力求使系统结构合理,功能协调,促进系统内的互利共生与良性循环。这包括对景观、基础设施和人员的管理等几个方面。
为了保护丹霞地貌风景旅游区内的天然风貌,保证视觉景观的多样性和独特性,除了历史遗留的文物古迹、楼台庙宇外,在景区内应避免建造新的人工建筑物,必要的基础设施要严格限制其规模和数量,设施的造型,色彩、质地等也要与周围环境相协调,不能破坏景观视觉美感。由于自然或人为因素而遭到破坏的景点和基础设施,需要及时修缮或替换,确保基础设施的正常发挥。
加强游客管理,正确引导游客的旅游行为,一是通过计算景区环境容量来确定游客数量,防止因游客数量过多加重环境压力;二是通过广泛的宣传,普及环保知识,增强游客的环保意识,提高游客保护自然地貌的自觉性;三是通过制订相应的规章制度来约束游客的某些不良行为(如攀爬、刻画等)。
对于旅游区工作人员,要进行集中培训,提高自身的文化素质与服务水平,加强与旅游者的沟通。实践证明,只有游客与管理人员相互合作,共同努力,才能促使旅游业的良性发展。
(二)景观生态监测
景观生态监测的任务是不断监视景区内生态系统的状况,确定其改变的方向和速度,并查明人类活动对这些变化所起的作用,以便能快速、准确的制定出相应对策。随着科学技术的发展,现代高新技术在景观生态学的应用,景观生态监测的水平不断得到提高[4]。
1.3S系统的应用
3S系统是对GIS、GPS和RS的总称。三者各具特色又相互关联,在解决问题的功能上各自存在优点和不足。只有把三者结合起来形成一个有机系统,实现各种技术的综合,才能完全实现监测地表变化的功能,在资源、环境调查和区域管理中发挥巨大作用。随着景观生态规划、研究尺度的扩展,3S技术逐渐成为景观规划不可缺少的方法和手段。目前,该项技术已被应用于旅游区位置的确定,生物资源调查,地貌监测等方面。由于丹霞地貌主要分布于长江流域以南区域,气候湿热,风化强烈,加之其特殊的岩性特征,对于环境的变化极为敏感,因此,利用3S技术对丹霞风景区内的地形地貌实施监控是十分必要的。
2.LEDESS空间明晰化模型
LEDESS模型[4](LandscapeEcologicalDesignandEvaluationSupportSystem)原意为景观生态决策与评价支持系统。其主要功能是帮助决策者对景观中自然环境部分进行管理和规划,尽量减少未来出现的非确定因子,分析不同的决策方案对植物和动物种群造成的生态后果。将LEDESS模型引入丹霞地貌风景区,用来模拟植被演替过程,按植被演替和生境的需要,评估物种生境适宜性,计算潜在生物斑块间的景观连接度,将对景区的规划、建设和保护有很大的帮助。
目前,我国对3S系统或LEDESS模型的研究与应用尚处于初级阶段,还要进一步加强国际间的合作与交流,善于借鉴国外先进经验,加快对这方面的研究,尽快应用于实践,为实施有效的生态保护和恢复行动奠定基础。
参考文献
[1]许慧、王家骥,景观生态学的理论与应用[M]北京:中国环境科学出版社1993
[2]李敏,自然保护区生态旅游景观规划研究以目平湖湿地自然保护区为例[J]旅游学刊2002(5)62-65
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