景觀生態(tài)學(xué)理論對景觀規(guī)劃設(shè)計實踐的啟迪

1、景觀生態(tài)學(xué)理論對景觀規(guī)劃設(shè)計實踐的啟迪 09建環(huán) 李建浩 09160300111 系統(tǒng)地梳理景觀生態(tài)學(xué)的理論和原理；1-1景觀生態(tài)學(xué)的基本理論1-1-1耗散結(jié)構(gòu)與自組織理論耗散結(jié)構(gòu)理論是關(guān)于系統(tǒng)在遠離平衡態(tài)的行為特征和規(guī)律的理論基礎(chǔ)。它的形式是一個有量變到質(zhì)變，又無序到有序的過程，因而被看作是一個自組織過程。1-1-2等級系統(tǒng)理論概述：按照等級系統(tǒng)理論的觀點，自然界是一個具有多水平分層等級結(jié)構(gòu)的有序整體，在這個有序整體中，每一個層次或水平上的系統(tǒng)都是由低一級層次或水平上的系統(tǒng)組成1-1-3空間異質(zhì)性與景觀格局景觀異質(zhì)性的來源：環(huán)境資源的異質(zhì)性、生態(tài)演替和干擾指導(dǎo)人類積極進行景觀生態(tài)建設(shè)和調(diào)整生

2、產(chǎn)、生活方式的理論基礎(chǔ)空間格局景觀要素斑塊和其他結(jié)構(gòu)成分的類型、數(shù)目以及空間分布與配置模式格局與過程之間的關(guān)系是景觀生態(tài)學(xué)的核心內(nèi)容1-1-4時空尺度理論景觀生態(tài)學(xué)的尺度對研究對象在空間和時間上的測度（空間尺度和時間尺度）空間尺度研究對象的空間規(guī)模和空間分辨率以及其變化涉及的總體空間范圍和該變化能被有效辨識的最小空間范圍時間尺度某一過程和事件的持續(xù)時間長短和其過程及變化的時間間隔組織尺度用生態(tài)學(xué)組織層次定義的研究范圍和空間分辨率時間、空間與組織尺度三者的對應(yīng)性尺度大小的相對性1-1-5空間鑲嵌與景觀生態(tài)交錯帶空間鑲嵌模式斑塊廊道基質(zhì)模式一種描述生態(tài)系統(tǒng)的“空間語言”方式生態(tài)交錯帶不同生態(tài)系統(tǒng)過

3、渡時的邊際帶，具有較高的生物多樣性和初級生產(chǎn)力、物質(zhì)和能量循環(huán)速率較快、生態(tài)過程比較活躍1-1-6景觀連接度與滲透理論景觀連接度是對景觀空間結(jié)構(gòu)單元互相之間連續(xù)的度量。包括結(jié)構(gòu)連接度和功能連接度。滲透理論中的理解閥限現(xiàn)象常?？梢栽诰坝^生態(tài)過程中被發(fā)現(xiàn)，如，種群動態(tài)、水土流失過程、干擾蔓延、動物的運動與傳播等，也是作為景觀中性模型的理論基礎(chǔ)1-1-7島嶼生物地理學(xué)理論研究物種的分布、數(shù)量、存活和遷徙等一系列動態(tài)平衡規(guī)律，需要有一個相對簡化的自然環(huán)境促進人們對生物物種多樣性地理分布與動態(tài)格局的認識和理解景觀斑塊與島嶼空間格局上的某種相似性，啟發(fā)了景觀生態(tài)學(xué)家對生態(tài)空間的研究是研究物種生存過程中的時

4、空耦合理論，既涉及物種的空間分布，又涉及物種的遷移、擴散、存活及動態(tài)平衡，它的最大貢獻就是把生境斑塊的空間特征與物種數(shù)量聯(lián)系在一起1）S=CAZ （S-多樣性；A-面積；C-比例常數(shù)；Z-一般為0.180.35）2）物種豐富度=（生境多樣性，干擾，板塊面積，演替階段，本地特征，板塊隔離程度）1-1-8復(fù)合種群理論與源匯模型源地球表層系統(tǒng)單元中作為物質(zhì)遷出場所的組成單元匯地球表層系統(tǒng)中作為接納遷移物質(zhì)的聚集場所的組成單元源一匯模型作為一種種群統(tǒng)計模型被提出，把包含源種群的生境視為源斑塊，而將匯種群所占據(jù)的生境作為匯斑塊源-匯模型在景觀生態(tài)學(xué)研究中可解釋生物個體在景觀生境斑塊的各個部分具有不同分布

5、特征的原因，并成為研究種群動態(tài)和穩(wěn)定機制的基礎(chǔ)1-2景觀生態(tài)學(xué)的基本原理1-2-1景觀系統(tǒng)的整體性與異質(zhì)性原理景觀系統(tǒng)是共同的，存在著整體的關(guān)系。對景觀系統(tǒng)整體性的認識是景觀生態(tài)學(xué)得以整合的基礎(chǔ)景觀是由異質(zhì)要素組成的，即景觀異質(zhì)性。它與抗干擾能力、恢復(fù)能力、系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生物多樣性有密切關(guān)系。景觀異質(zhì)性是景觀生態(tài)學(xué)研究的基本問題之一1-2-2格局過程關(guān)系原理景觀格局多指空間格局，即大小和形狀各異的景觀要素在空間上的排列和組合。它是景觀異質(zhì)性的具體體現(xiàn)過程一般指生態(tài)過程，包括種群動態(tài)、種子或生物體的傳播、群落演替、物質(zhì)和能量循環(huán)等格局與過程相互關(guān)系是景觀生態(tài)學(xué)理論研究的核心內(nèi)容，也是難點之一1-

6、2-3尺度分析原理格局與過程的時空尺度化是當代景觀生態(tài)學(xué)研究的熱點之一中尺度的范圍從幾平方千米到幾百平方千米；從幾年到幾百年人類尺度分析景觀建設(shè)和管理對景觀生態(tài)過程的影響尺度1-2-4景觀生態(tài)流與空間再分配原理景觀生態(tài)流景觀各空間組分之間流動的物質(zhì)、能量、物種和其他信息動態(tài)過程包括聚集與擴散，屬于跨生態(tài)系統(tǒng)間的流動，以水平流為主種媒介：風(fēng)、水、飛行動物、地面動物和人種驅(qū)動力：擴散、傳輸和運動景觀中的能量，養(yǎng)分和物種從一種景觀要素遷移到另一種景觀要素，為空間再分配1-2-5景觀結(jié)構(gòu)鑲嵌性原理景觀結(jié)構(gòu)的鑲嵌性指斑塊廊道基質(zhì)的組合在空間上的鑲嵌現(xiàn)象土地鑲嵌性是景觀和區(qū)域生態(tài)學(xué)的基本特征景觀的鑲嵌格局

7、決定了景觀生態(tài)流的性質(zhì)、方向和速率景觀的結(jié)構(gòu)和功能、格局與過程之間的聯(lián)系與反饋是景觀生態(tài)學(xué)研究的重要課題1-2-6景觀的文化性原理人類的文化背景強烈影響景觀的空間格局和外貌，反映不同地區(qū)人們的文化價值觀按人類活動的影響程度自然景觀、管理的景觀和人工景觀文化景觀管理與人工景觀中附帶有人類文化或文明痕跡或?qū)傩缘木坝^類型1-2-7景觀演化的人類主導(dǎo)性原理作為人類生存環(huán)境的各類景觀中，人類活動對景觀的影響越來越深刻應(yīng)用生物控制共生原理進行景觀生態(tài)建設(shè)是景觀演化中人類主導(dǎo)性的積極體現(xiàn)景觀穩(wěn)定性取決于景觀空間結(jié)構(gòu)對于外部干擾的阻抗及恢復(fù)能力景觀生態(tài)系統(tǒng)承載力景觀系統(tǒng)所能承受人類活動作用的閾值1-2-8景觀

8、多重價值原理具有經(jīng)濟、生態(tài)和美學(xué)三重價值經(jīng)濟價值生物生產(chǎn)力和土地資源開發(fā)生態(tài)價值生物多樣性與環(huán)境的一系列功能美學(xué)價值范圍廣泛、內(nèi)涵豐富景觀多重價值的判斷是景觀規(guī)劃和管理的基礎(chǔ) 2 論述主要的景觀結(jié)構(gòu)模型：主要包括斑塊廊道本底模型、網(wǎng)絡(luò)結(jié)點模型和生態(tài)安全歌劇模型，其中以斑塊廊道本底模型最為著名。在斑塊廊道本底模型中，由斑塊，廊道和本底三個景觀元素組成。2-1斑塊 : 在外貌上與周圍地區(qū)（本底）有所不同的非線性地表區(qū)域；2-2廊道：與基質(zhì)有所區(qū)別的一條帶狀土地；2-3本底：范圍廣，連接度最高并且在景觀功能上起作優(yōu)勢作用的景觀要素類型。3 論述斑塊和廊道大小、形狀、邊界形態(tài)的生態(tài)意義：3-1斑塊大小

9、、形狀、邊界形態(tài)的生態(tài)意義3-1-1斑塊大小的生態(tài)意義1）斑塊大小與物種多樣性斑塊中的物種數(shù)目會隨著斑塊面積的增加而增加，初期增加的速度很快，當接近斑塊生境最大承載量時逐漸停止。2）斑塊大小與生境適應(yīng)性不同物種需要不同斑塊類型，大型斑塊可以比小心斑塊承載更多物種，小型斑塊不足以吸引大型捕食動物，成為小型物種的避難所。3）斑塊大小與邊緣效應(yīng)斑塊越小，單位面積斑塊的邊緣長度越長，斑塊越易受到各種干擾的影響，斑塊的穩(wěn)定性越差。3-1-2斑塊形狀的生態(tài)意義1) 斑塊形狀越規(guī)則生物多樣性越大。2) 斑塊形狀接近圓形方形，斑塊邊緣少，物種豐富度高。3) 斑塊形狀狹長稱為半島，可做物種遷移通道。3-1-3斑

10、塊邊界形態(tài)的生態(tài)意義1）凸邊界穩(wěn)定性與凹邊界的穩(wěn)定性都相對較差，稱為源或匯，連接為生物流。2）平緩邊界的穩(wěn)定性是最好的。3-2廊道類型、功能、結(jié)構(gòu)特征的生態(tài)意義；3-2-1廊道類型的生態(tài)意義廊道的類型按寬度分為線狀廊道和帶狀廊道。按屬性分為河流廊道和樹籬廊道。1) 線狀廊道的意義：穩(wěn)定性較差，自然環(huán)境對其影響較大2) 帶狀廊道的意義：有一定的內(nèi)部生境，內(nèi)部物種較豐富3）河流廊道的意義：具有控制水流和營養(yǎng)流的功能。3-2-2廊道功能的生態(tài)意義1）傳輸通道功能作為景觀生態(tài)流的通道和傳輸通道。2）過濾和阻抑功能對景觀中的能量、物質(zhì)和生物流有過濾、阻礙、截流和屏障的作用（防護林、綠籬等）。3）生境功能

11、可提供特殊的生物生境，提高生物多樣性，4）物種源匯功能河岸帶和樹籬防護林帶等，一方面具有較高的生物量和若干野生動物物種群，起到源的作用，另一方面也阻截和吸收來自農(nóng)田水土流失的養(yǎng)分與其他物質(zhì)，從而起到匯的作用。3-2-3廊道結(jié)構(gòu)特征的生態(tài)意義廊道在景觀格局和功能方面有特殊性，通常廊道結(jié)構(gòu)特征用曲度、寬度、連通性、間斷區(qū)和結(jié)點以及橫向結(jié)構(gòu)來反映。1）曲度廊道中兩點間的實際距離與直線距離之比。廊道越直，距離越短，生物或物質(zhì)在景觀中移動就越快。2）連通性廊道在空間上連續(xù)程度的量度。廊道連通性高低決定了廊道的通道功能和屏障功能大小。3）間斷和結(jié)點廊道的交叉點容易出現(xiàn)節(jié)點。 為景觀提供許多相聯(lián)系的物種源

12、有利于物種在生境斑塊之間遷移 在景觀規(guī)劃管理中有重要作用 4 論述判斷本底的基本方法和依據(jù)；判斷本底一般可采用3個標準：相對面積，連通性和動態(tài)控制。4-1相對面積：景觀中某一類景觀要素面積最大，占50%以上，甚至超過其他各類要素的總和，可以認為該要素是本底。4-2連通性：當一種景觀要素類型完全連通，可以確定為本底。但本底不一定完全連通，可能會被斑塊和廊道隔離成若干塊。4-3動態(tài)控制作用：動態(tài)控制作用是指對景觀的動態(tài)變化的起點，速度，方向起主導(dǎo)和控制作用。從生態(tài)意義上看，對景觀的動態(tài)控制作用是判斷景觀本底最重要的標準。5 論述景觀生態(tài)流的主要表現(xiàn)形式及意義；5-1景觀生態(tài)流主要包括空氣流，水流，

13、養(yǎng)分流，動物流和植物流。5-2空氣流：大尺度的空氣環(huán)流起著輸送水分和熱量的功能。景觀尺度上，風(fēng)起著傳播花粉，孢子，小昆蟲和種子的作用。某些風(fēng)播物種正是在風(fēng)的作用得以繁衍。水流：地表水的流動是景觀內(nèi)重要的能量和物質(zhì)流動。河流將不同的景觀要素連接起來，加強了景觀要素間的聯(lián)系。地下水最重要的功能是對地表水的補給。而潮汐引起的水位變化和海浪運動對海岸地形的塑造作用很強，形成特殊的海岸帶景觀。 養(yǎng)分流養(yǎng)分主要以溶解質(zhì)的形式隨水流而遷移；動物流表現(xiàn)為：巢域活動，疏散，遷徙；植物流表現(xiàn)為繁殖體的傳播。6 論述景觀破碎化的生態(tài)效應(yīng)；6-1景觀斑塊穩(wěn)定性降低：破碎程度愈深，景觀斑塊抗干擾能力愈低、恢復(fù)能力愈低，

14、導(dǎo)致穩(wěn)定性降低6-2景觀斑塊生物多樣性降低：景觀斑塊破碎化的過程，就是景觀生物多樣性降低的過程6-3景觀斑塊受本底影響效果更強：破碎程度愈深，景觀斑塊受本底的影響愈強7 詳細論述景觀生態(tài)規(guī)劃的要點。7-1. 景觀格局規(guī)劃:集中與分散相結(jié)合的景觀格局集中使用土地資源，保持大型自然斑塊（主要指自然植被斑塊）的完整性；在人類活動區(qū)，保護保存一定面積比例的自然斑塊（主要指自然植被斑塊）和廊道，并在自然斑塊（主要指自然植被斑塊）和廊道周圍地帶，設(shè)計人為斑塊，如居住區(qū)斑塊等。既自然斑塊和廊道空間相對集中，人為斑塊和廊道空間相對分散，但人為斑塊與自然斑塊空間相近或相連7-2. 斑塊設(shè)計7-2-1斑塊大小:由

15、若干個大斑塊+眾多分散在本底中的小斑塊組成，構(gòu)成景觀整體7-2-2斑塊數(shù)目:斑塊數(shù)目多，意味著景觀和物種多樣性高; 4-5個以上的大型斑塊，對保護大型動物和生物關(guān)鍵種及景觀結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義;如缺乏大型斑塊，離散分成的小斑塊，可為廣布種提供適宜、足夠的生境7-2-3斑塊形狀:理想斑塊形狀：包括一個面積較大的核心區(qū)和形狀各異的緩沖帶，斑塊延伸方向與流的方向一致緊密型斑塊（園形或緊湊形）：與周圍的相互作用面小，生境異質(zhì)性較小，有利于保蓄能量、養(yǎng)分，有利于保存物種多樣性，穩(wěn)定性好松散型：與周圍的相互作用面大，有利于物質(zhì)、能量、物種的交換，穩(wěn)定性較差，內(nèi)部物種稀少7-2-4斑塊位置孤立斑塊內(nèi)物種不

16、易擴散和遷移，影響種群規(guī)模，加快物種滅絕相鄰或相連的斑塊之間物種交換頻繁，增強了整個生物群體的抗干擾能力7-3 .廊道規(guī)劃7-3-1寬度河岸廊道：河岸植被帶寬度在30 m以上時，就能有效地起到降低溫度，提高生境多樣性，增加河流中生物食物的供應(yīng)，控制水土流失，有效過濾污染物的作用，從而保護生物多樣性道路廊道：道路綠化帶寬度在60 m寬時，可滿足動植物遷移和傳播以及生物的多樣性保護的功能城市組團和隔離林帶及環(huán)城防風(fēng)帶廊道：城市組團和隔離林帶及環(huán)城防風(fēng)帶廊道在6001200 m寬時，能創(chuàng)造自然化的物種豐富的景觀結(jié)構(gòu) 7-3-2連接度減少“島嶼狀”生境或斑塊，增加生境斑塊的連接度和連通性廊道中斷裂處越

17、少，有越高的連通性 在廊道交叉連接點，盡可能規(guī)劃斑塊7-3-3廊道構(gòu)成 與斑塊構(gòu)成相似以鄉(xiāng)土植物成份為主，兼顧觀賞性和景觀特征 景觀生態(tài)學(xué)理論對景觀規(guī)劃設(shè)計實踐的啟迪摘要：景觀生態(tài)學(xué)是以景觀為研究對象，重點研究景觀的結(jié)構(gòu)，功能變化的宏觀生態(tài)科學(xué)，主要研究對象為景觀的結(jié)構(gòu)，功能，動態(tài)變化和規(guī)劃管理。通過生態(tài)化的建設(shè)和創(chuàng)新，營造一個“綠色”的城市景觀環(huán)境，詮釋了景觀生態(tài)學(xué)對城市環(huán)境的美好塑造。關(guān)鍵詞：城市綠地景觀規(guī)劃設(shè)計 景觀生態(tài)學(xué)相對傳統(tǒng)園林設(shè)計，現(xiàn)代景觀規(guī)劃設(shè)計涵蓋面更大，更強調(diào)一種精神文化，滿足大眾文化需求，面向大眾群體，強調(diào)經(jīng)濟性和實用性。在景觀規(guī)劃設(shè)計中要善于利用城市規(guī)劃和建設(shè)中的一些剩

18、余用地，來為市民創(chuàng)造出觀賞性和實用性較強的景觀?，F(xiàn)代景觀規(guī)劃設(shè)計實踐三元論（引言于同濟大學(xué)劉濱誼老師著名理論）：形態(tài)（景觀環(huán)境形象）景觀感受層面，基于視覺的所有自然與人工形態(tài)及其感受設(shè)計，即狹義的景觀設(shè)計；生態(tài)（環(huán)境生態(tài)綠化）環(huán)境、生態(tài)、資源層面，包括土地利用，地形，水體、動植物、氣候、光照等自然資源在內(nèi)的調(diào)查、分析、評估、規(guī)劃、保護，即大地景觀規(guī)劃；文態(tài)（大眾行為心理）人類行為以及相關(guān)的文化歷史與藝術(shù)層面，包括潛在于園林環(huán)境中的歷史文化，風(fēng)土民情、風(fēng)俗習(xí)慣等于人們精神生活世界息息相關(guān)，即行為精神景觀規(guī)劃設(shè)計。（1）一、景觀生態(tài)學(xué)的理論而景觀生態(tài)學(xué)是以景觀為研究對象，重點研究景觀的結(jié)構(gòu)，功能變

19、化的宏觀生態(tài)科學(xué)，主要研究對象為景觀的結(jié)構(gòu)，功能，動態(tài)變化和規(guī)劃管理。其理論基礎(chǔ)包括：一耗散結(jié)構(gòu)與自組織理論二，等級系統(tǒng)理論三空間異質(zhì)性與景觀格局四時空尺度理論五空間鑲嵌與景觀生態(tài)交錯帶六景觀連接度與滲透理論七島嶼生物地理學(xué)理論八復(fù)合種群理論與源匯模型。而“斑塊一廊道一基質(zhì)”理論則是景觀生態(tài)學(xué)的重要組成部分。 在斑塊廊道本底模型中，由斑塊，廊道和本底三個景觀元素組成。三者構(gòu)成了景觀生態(tài)學(xué)的形式基礎(chǔ)，并且互相聯(lián)系和影響。1 斑塊 : 在外貌上與周圍地區(qū)（本底）有所不同的非線性地表區(qū)域；斑塊的大小、數(shù)量、形狀、格局有特定的生態(tài)學(xué)意義。單位面積上斑塊數(shù)目關(guān)系到景觀的完整性和破碎化。景觀的破碎化對物種

20、滅絕有重要影響。斑塊面積的大小不僅影響物種的分布和生產(chǎn)力水平，而且影響能量和養(yǎng)分的分布。斑塊面積越大，能支持的物種數(shù)量越大，物種的多樣性和生產(chǎn)力水平也隨面積的增加而增加。 2 廊道：與基質(zhì)有所區(qū)別的一條帶狀土地；有著雙重性質(zhì)：一方面將景觀不同部分隔開，對被隔開的景觀是一個障礙物；另一方面又將景觀中不同部分連接起來，是一個通道。3 本底： 范圍廣，連接度最高并且在景觀功能上起作優(yōu)勢作用的景觀要素類型。控制影響著生境斑塊之間的物質(zhì)、能量交換，強化和緩沖生境斑塊的“島嶼化”效應(yīng)；同時控制整個景觀的連接度，從而影響斑塊之間物種的遷移。二.以城市綠地景觀規(guī)劃設(shè)計為例，論述景觀生態(tài)學(xué)理論對景觀規(guī)劃設(shè)計實踐

21、的啟迪。上海2010年世博會提出了“城市，讓生活更美好”主題，然而合理的景觀規(guī)劃設(shè)計可以為城市生活增添更多美麗的色彩。城市綠地景觀規(guī)劃設(shè)計是景觀生態(tài)學(xué)在城市應(yīng)用和實踐，景觀生態(tài)學(xué)也為城市的綠地景觀規(guī)劃設(shè)計提供了一個嶄新的發(fā)展之路，具有前瞻性、科學(xué)性等特征。我們可以通過生態(tài)化的建設(shè)和創(chuàng)新，營造一個“綠色”的城市景觀環(huán)境，詮釋了景觀生態(tài)學(xué)對城市環(huán)境的美好塑造。城市綠地景觀規(guī)劃設(shè)計中的景觀生態(tài)學(xué)，是以城市為地域，以綠地景觀規(guī)劃設(shè)計為研究對象的景觀生態(tài)學(xué)。應(yīng)從當?shù)貙嶋H情況出發(fā)，提出了斑塊的合理分布、廊道的合理分布、基質(zhì)的合理分布以及景觀異質(zhì)性和生物多樣性等建議。提出城市與山水自然共融的原則，完善城市生

22、態(tài)系統(tǒng)原則，在城市生態(tài)景觀實踐中，有意識地保護生態(tài)，并建立起山水滲透的立體網(wǎng)絡(luò)。保護和建設(shè)好城市賴以依托的現(xiàn)有山林、水體、地形地貌等自然資源，盡可能地改善城市環(huán)境，在綠地中再現(xiàn)山水自然景觀，創(chuàng)造清潔、舒適的優(yōu)美環(huán)境。在城市市容景觀生態(tài)學(xué)規(guī)劃中，強調(diào)各種不同類型、不同功能的綠地形式的廣泛共存，并十分注重每塊綠地的個性特征，其目的就是增加城市綠地中的景觀生態(tài)的異質(zhì)性。（2）城市綠地景觀規(guī)劃設(shè)計：核心思想是小群落，大混交和季相變化2-1市綠地斑塊景觀規(guī)劃要點：將城市生態(tài)敏感區(qū)規(guī)劃為綠地大斑塊；將城中湖城中山等規(guī)劃為綠地大斑塊；確定中小型公共綠地斑塊合理的服務(wù)半徑；強調(diào)斑塊的自然性或近自然性；人工綠地斑塊采用小群落，大混交的綠