综合论坛:景观生态学在城市市容环境建设中的理论与实践
发布时间:2009/5/4 13:30:00       来源:绿色上海       【字体:


图一:临安城市绿地规划图

摘要:简要介绍景观生态学的概念及相关理论,通过景观生态学具体实践的分析,阐述景观生态学在城市市容环境中的作用和发展前景。
关键词:景观生态学;城市市容;理论与实践

  一、景观生态学的理论
  1.景观生态学的产生及发展
  景观生态学(landscape ecology)一词是德国著名的地植物学家c.特罗尔(c.troll)于1939年在利用航空照片研究东非土地利用问题时提出来的。当时,特罗尔认为:“景观生态学的概念是由两种科学思想结合而产生出来的,一种是地理学的(景观),另一种是生物学的(生态学)。景观生态学表示支配一个区域不同地域单元的自然-生物综合体的相互关系的分析。”从最初景观生态学的定义可以看出,景观生态学不是一门新的科学或是科学的新分支,而是综合景观与生态等各学科的科学研究。随后,由于第二次世界大战的爆发,景观生态学研究处于停顿状态。二战以后,由于全球性的人口、粮食、环境问题的日益严重,人们更加关注景观环境等生态要素,同时也促进了景观生态学的发展和壮大。“寂静的春天”一书给世界带来了巨大的震撼,让我们意识到景观生态学是全人类共同的事业。从而出现了以研究自然及人类居住环境为重点的景观生态学研究热潮。

  图二:德国巴伐利亚州环保部新楼航拍图


  当今,景观生态学是研究领域近十几年来发展最快、最引人注目的综合学科之一。它着重研究区域内生态系统空间格局的生态学效应。作为综合学科,景观生态学不仅赋予景观学领域新的气息和原动力,为景观学发展提供不同的方向,更给生态学带来了许多新的思想和概念,开拓了生态学更为广阔的应用领域。同时,随着遥感、地理信息系统(gis)等技术的发展与日益普及,以及现代学科交叉、融合的发展态势,景观生态学正在社会各个层面发挥着不可或缺的作用。
  在我国,景观生态学研究主要集中于景观生态的结构、功能、动态研究上,相对应用研究还是比较薄弱的,同时,也产生了一些“泛生态”的内容,违背了生态学科学、严谨的本质。目前,我们正处于一个高速发展经济、增强综合国力的环境中;与此同时,中国地大物博,景观多样,环境问题复杂,人地关系的矛盾仍将是我们相当长一个时期内所面对的现实问题。对于任何科学研究,如果不与社会的生产实践密切结合,都是在纸上谈兵。因此,今后我国景观生态学领域的研究,一方面应重视格局-过程研究,但同时更需要重视应用方面的研究,使中国逐步成为一个景观生态学“大”国和“强”国。
  2.景观生态学理论框架
  景观生态学是研究景观的空间结构与形态特征对生物活动、人类活动影响的科学。它以生态学的理论框架为依托,吸收现代地理学与系统科学之所长,研究景观的结构(空间格局)、功能(生态过程)和演化(空间动态),研究景观和区域尺度上的资源、环境经营管理。它是一门横跨自然和社会科学的综合学科,其研究不但涉及到生态学和生物学学科,而且常常涉及到土壤学、地质学、地理(景观)学、水文学、气候和气象学以及一系列社会、经济学内容。
  景观生态学的理论基础包括:(1)生态进化与生态演替理论 ;(2)空间分异性与生物多样性理论;(3)景观异质性与异质共生理论;(4)岛屿生物地理与空间镶嵌理论;(5)尺度效应与自然等级组织理论;(6)生物地球化学与景观地球化学理论;(7)生态建设与生态区位理论这七方面。 而“斑块一廊道一基质”理论则是景观生态学的重要组成部分。
  景观要素分成三种类型:斑块,廊道,基质。斑块(patch)是外貌上与周围地区(本底)有所不同的非线性地表区域,其形状、大小、类型、异质性及其边界特征变化较大。斑块的大小、数量、形状、格局有特定的生态学意义。单位面积上斑块数目关系到景观的完整性和破碎化。景观的破碎化对物种灭绝有重要影响。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。斑块面积越大,能支持的物种数量越大,物种的多样性和生产力水平也随面积的增加而增加。廊道(corridor)是景观中的廊道是两边均与本底有显著区别的狭带状地,有着双重性质:一方面将景观不同部分隔开,对被隔开的景观是一个障碍物;另一方面又将景观中不同部分连接起来,是一个通道。基质(matrix)是景观要素中占面积最大、连接度最强、对景观控制作用也最强的景观要素。作为背景,它控制影响着生境斑块之间的物质、能量交换,强化和缓冲生境斑块的“岛屿化”效应;同时控制整个景观的连接度,从而影响斑块之间物种的迁移。三者构成了景观生态学的形式基础,并且互相联系和影响。
  在景观生态学发展中,产生了一些本学科通用的专有名词,如景观异质性(heterogeneity)、景观格局(landscape pattern)、边缘(edge)和边缘效应(edge effect)、干扰(disturbance)等。它们对景观生态学理论的研究和发展起到了规范和系统化的作用。
  在景观生态学理论研究中,主要内容是:(1)景观生态分类;(2)景观生态评价;(3)景观生态规划设计;(4)景观规划设计的实施。它需要有坚实的景观和生态学基础,并融合多学科的共同研究,最终运用到实际过程中。
  
  二、 景观生态学在城市市容环境中的实践
  随着景观生态学理论方面的研究不断取得进步,实践也在更加广阔的空间发挥着巨大的作用。在中国,随着经济建设速度的飞快发展,给城市化进程注入了源源动力。在城市经济结构和空间结构发生显著提高的同时,也带来了一系列生态环境问题,如环境污染、水土资源破坏、城市热岛效应等,城市市容环境下的景观生态学面临着新课题的挑战和机遇。通过景观生态学的研究和实践改变所存在的问题,创造美化、优化、净化的高质量城市市容环境。
  这其中,城市市容环境是城市景观生态学的外在表现形式,而城市景观生态学也为城市的市容环境建设提供了一个崭新的发展之路,具有前瞻性、科学性等特征。通过生态化的建设和创新,营造一个“绿色”的城市市容环境,这些在上海2010年世博会建设中得到了大范围的运用,根据“城市,让生活更美好”主题,从生态、节能化建设、构筑物回收利用、洁净能源等多个方面诠释了景观生态学对城市环境的美好塑造。
  此外,我们可以通过景观生态学在临安市容环境系统规划——城市绿地规划中的应用来启迪其在实践中的具体运用:(见图1——临安城市绿地规划图)
  城市市容中的景观生态学,顾名思义,是以城市为地域,以市容环境为研究对象的景观生态学。临安市城市市容景观生态学建设在遵循城市总体规划的前提下,立足于实现林网化、水网化的城市绿地规划,充分结合城市周边的自然环境特征,形成“一核、一环、四组团”的城市景观生态。
  在具体的实践与理论结合中,设计者从当地实际情况出发,提出了斑块的合理分布、廊道的合理分布、基质的合理分布以及景观异质性和生物多样性等建议。并提出城市与山水自然共融的原则,完善城市生态系统原则,在城市生态景观实践中,有意识地保护生态,并建立起山水渗透的立体网络。保护和建设好城市赖以依托的现有山林、水体、地形地貌等自然资源,尽可能地改善城市环境,在绿地中再现山水自然景观,创造清洁、舒适的优美环境。在城市市容景观生态学规划中,强调各种不同类型、不同功能的绿地形式的广泛共存,并十分注重每块绿地的个性特征,其目的就是增加城市绿地中的景观生态的异质性。   
  同样,在西藏铁路的建设过程中也广泛地运用了城市景观生态学的原理,并进行了开创性的实践,对铁路工程对周边景观生态环境的影响进行了生态评估,最终运用到景观规划设计和实施中。
  在国外城市市容环境中,景观生态学也应用于德国巴伐利亚州环保部新楼周边的景观设计,代表了新时代的景观设计理论在实践过程中的具体应用。(见图2——德国巴伐利亚州环保部新楼航拍图和图片3——景观细部[元素的构成])
  它的主要生态景观设计实践:
  (1)维护自然界本身的缓冲和调节功能。
  (2)为动植物创造出丰富多样的生存空间,根据不同的土地条件,选择本地植物,形成多样的地带性植物群落景观。
  3、 节约原材料,减少能源消耗。
  景观生态学成为城市市容环境设计的又一核心,并将在实践过程中获得更大的发展。

  三、 结语
  自“景观生态学”一词在1939年诞生以来,虽然学科已有长足的进步,但问题和新挑战也层出不穷,理论和实践还需要不断发展和完善。 当前学术界对景观生态学的未来提出了十大研究论题:(1)异质景观中的能量、物质和生物流过程;(2)土地利用和覆盖变化的起因、过程和效应;(3)非线性科学和复杂性科学在景观生态学中的应用;(4)景观生态尺度推绎;(5)景观生态学方法论的创新;(6)将景观指数与生态过程相结合;(7)把人类和人类活动整合到景观生态学中;(8)景观格局的优化;(9)景观水平的生物多样性保护和可持续性发展;(10)景观数据的获得和准确度评价。
  我们应该以战略的眼光和视角来分析和解决以下几个方面的问题和具体的实践行动:
  (1)维护原初生态环境的安全。
  (2)保护和建立群落生态环境及其生物多样性。
  (3)重视水域生态环境与人类发展的关系。
  (4)恢复与保护湿地生态系统。
  (5)建立城郊防护林体系与城市绿地系统。
  (6)建立乡土职务苗圃。
  随着时代的进步、社会的发展,必将给景观生态学科赋于新的涵义和历史使命,也将推动景观生态学科的空前发展。而与城市市容环境等相关领域的相互融合、相互借鉴以及互相取长补短,成为一种必然趋势。城市景观生态必将在理论与实践上得到极大的丰富和多样化,并朝着健康的持续发展之路不断前行!(作者:上海市浦东新区市容(水域)管理署科员、风景园林硕士)
  
参考文献:
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  [10]abbs论坛.
    

(作者:上海市浦东新区市容(水域)管理署科员、风景园林硕士)