景观生态学在规划设计中的应用现状研究

1、景观生态学在 规 划 设 计 中 的 应 用 现 状 研 究姓名:余澍班级:园专一班学号:1202001033景观生态学在规划设计中的应用现状研究余澍(1202001033(河南农业大学林学院 ,河南郑州摘要 本问试图通过景观生态学的基本理论知识的认识，来阐明其在城市规划设计中的必要性和应用前景关键词 景观生态学 城市规划设计 景观功能流 城市化Abstract This question tries to understand the basic theory of landscape ecology, to clarify its in city planning and design o

2、f the necessity and application prospect.一 引言城市化是人类社会发展的必然趋势, 也是经济发展和科技进步的必然产物, 是一个国家实现现代化的重要标志。城市化过程在推动人类文明高速发展, 促进社会物质财富和精神财富迅速增长的同时, 也毫无疑问地, 给人类带来了一系列迫切需要解决的生态环境和人居环境问题, 并已经成为人类生存和社会经济可持续发展进程中, 面临的主要问题之一一日。城市景观生态研究, 作为宏观领域生态学研究的重要分支, 可以为解决城市景观生态建设中面临的诸多问题, 提供理论和技术支持阴。它应用景观生态学的原理和方法, 对人类活动中心的城市景观进

3、行生态学研究, 为人类全面地认识和把握城市景观中各种生态学过程和机制, 尽快解决当代城市生态环境建设和城市规划设计中的一些理论和实践问题, 提供了新的思路和技术途径。对于当前城市发展和建设中面临的问题, 许多研究人员、城市规划设计人员和城市管理人员, 从不同角度开展了大量研究和探索阁。所有研究都进一步说明, 城市发展中许多生态环境问题, 都与不合理的城市景观生态格局有关一, 。笔者在认识城市景观及其特点的基础上, 介绍城市景观生态研究的主要方面, 就城市景观的结构、功能和景观异质性, 及其维护等问题进行初步探讨, 以期提请更多的人士, 应用景观生态学原理和方法, 发挥景观生态学的优势, 为解决

4、城市生态建设中面临的问题, 进行更加深入的研究。二 城市的 边界 斑块 廊道 基质斑块基质廊道构成了景观的空间格局可将它们统称为镶嵌体(tessera斑块是指一个与周围环境不同的相对均质性(homogeneity非线性的区域在城市研究中在不同的分辨率下即不同的尺度我们可以将整个城市建成区或者一片居住区看成一个斑块如果我们将城市建成区看成一个斑块的话其研究重点应该是回答什么样的斑块形状是更为高效的景观生态学认为圆形斑块在自然资源保护方面具有最高的效率而卷曲斑块在强化斑块与基质之间的联系上具有最高的效率R.Forman 也强调为完成斑块的几个关键功能其生态学上的最佳形状应为一个大的核心区加上弯曲的

5、边界和指状突起其延伸方向与周围流的方向一致因此比较下面两城市斑块形状的图示我们看到指状城市既集中又分散它可以增加城乡混合景观的比例使大自然渗透到城市核心的可能性加大这是一种keep nature always close at hand 的模式基质又称衬质或模地它是景观镶嵌内的背景生态系统或土地利用类型具有面积大连接度高和对景观动态具有重要控制作用等特征是景观中最广泛连通的部分如果我们将城市建成区看成一个斑块的话广泛的自然就是其基质这种关系有点象格式塔心理学的图底关系 城市建成区是图自然为底Aldo Rossi 认为城市是由它的标志(landmark和母体(matrix所组成二者缺一不可当然R

6、ossi 所说的matrix 是指相对于landmark 可视为斑块的大量的普通建筑主要是住宅我们得出的结论是在城市研究中应该重视其matrix 自然环境和普通建筑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重要的而且它也能让人们重新发现骑自行车或步行的悠闲和愉快边界是指构成相邻系统边界的区域它是景观的皮肤具有过渡性和阻滞功能边界区域引人注目的生态过程是边缘效应(edgeeffect 边界区域通常生物群落结构复杂某些物种特别活跃出现不

7、同生态环境的生物种类共生的现象种群密度也有显著的变化如果我们将城市建成区人工生态系统看成是内部生境乡村自然生态系统为外部生境，那么，城乡结合带即是其边界区域是一种新的生境类型换言之城乡结合带同样存在着一种边缘效应应该具有一般景观斑块边界的功能生境功能滤网功能通道功能物种源功能和汇功能它深刻地影响着城乡环境的可持续发展以及生物多样性的保护等因此城乡结合带应该成为城市研究的一个重点而非“盲点”。三 城市景观中的功能流城市景观各要素之间, 通过各种“ 流” 相互联系、相互影响, 维持着城市生态系统的功能。从不同的角度可以分为不同类型的流, 主要包括物质流、能量流、物种流、人口流和信息流等。研究城市的

8、各种功能和过程及其调控手段, 就是要研究这些流的流向、路径和速率, 研究创门与景观格局的关系, 以及如何通过调整景观格局进而优化城市功能。3.1 城市景观中的物质流城市是物质和能量的消费中心, 又是重要工业产品的生产中心, 城市景观中的物质流和能量流, 相对于其他景观来说, 流通量大, 流动速率高。城市景观中近自然生态系统主要出现在城市园林、公用绿地和水域, 人为经营管理强度高, 物质和能量的人为投入量大, 同时受大气、水体和土壤污染的威胁也大。城市景观中的食物流是维持城市正常功能的基本物流之一, 城市人口的食物大部分来自城市以外, 而城市生活垃圾和粪便等, 又绝大部分输出到城市以外, 对城市

9、郊区或其他景观的依赖性极大。除食物之外, 为满足城市人口穿衣、住宿、卫生和娱乐等方面的生活需要, 形成了城市景观中另一类生活用品流, 其中又以人工合成的物质为主, 多属于难降解物质。城市景观还具有生产功能, 城市生产过程需要从外部输入原材料、能源和设备等, 并向城市景观和外部输出产品和生产过程中的废弃物。如何实现城市生产生活物资的有效供应、废品的循环利用或合理处理, 避免对城市景观和相邻景观造成污染是城市景观生态研究的重要内容。3.2 城市景观中的能量流城市景观的能流也是以物质流为载体的, 而物质流动也必然伴随着能量流动, 但城市景观的能流中电力和燃料占有更重要的地位, 需要一个良好的能源供应

10、网络和分配系统, 以支持城市的发展。3.3 城市景观中的物种流城市景观中的物种流是保证城市生态可持续性的基础。由于城市的人类主导性, 城市景观中的生物多样性保护受到越来越多的重视。城市景观中的大型公园、保留的自然绿地、某些生产绿地能起到物种“ 源”的作用。而多数城市的“ 源” 在城市外围的其他景观中, 所以, 近年来将城市周围绿地建设也纳入城市建设规划中, 并通过河流及其河岸绿化带、道路绿化带, 保留绿地廊道, 连续的小型绿地斑块等, 将城市景观中的生物生境斑块连接起来, 建设物种运动的通道, 以保护城市生物多样性, 保持城市的自然风貌。3.4 城市景观中的人口流城市景观中的人口流动十分频繁,

11、 而且与相邻景观间人口的输入输出流量也很大, 需要发达的交通运输体系作支撑。保证城市景观中人口流动的畅通, 既要研究人口流动的时间变化和波动特点, 更要研究人口流动的空间特点和“ 源” 一“ 汇” 关系, 应用网络分析和连通度分析方法, 通过增加有效结点和连线, 提高景观连通度。3.5 城市景观中的信息流如果把以电台、电视台、报刊等新闻媒介和电话、传真等通讯设备为载体, 传播的各类信息作为城市信息流, 景观生态学很少涉及, 对保证城市信息流的畅通贡献不大。四 国内景观生态学研究现状景观生态学研究在我国起步较晚，我国学者在国内积极介绍景观生态学仅始于20世纪80年代初。进入20世纪90年代以来，

12、我国景观生态学研究蓬勃开展，发展迅速。近十几年来我国的景观生态学研究可以归纳为以下主要特点：(1研究内容的实用性：以景观生态学原理为基础，景观生态学研究被广泛应用于我国的区域生态规划、城乡建设、园林设计以及生态旅游等各个方面，并均取得了具有一定特色的研究成果；(2研究对象的广泛性；从城市到农村，从森林到荒漠，景观生态学研究在我国涉及的研究对象非常广泛；(3研究专题的集中性：过多集中于对景观结构和格局的研究，缺乏景观格局与生态过程间相。关系的研究；(4研究方法的单调性：我国的景观生态学研究还多集中于对各类景观指数的计算和分析上，在实验、景观模型以及地理信息系统和遥感等多种方法的综合运用。尚为欠缺

13、；(5研究尺度的不连续性：我国的景观生态学还多集中于孤立的中、小尺度上的研究，尚缺乏较大尺度、大尺度上的以及跨尺度的、系统的研究。与国际先进水平相比，我国景观生态学研究的主要差距在于还没有形成规模效应，在研究范围、尺度、方法等方面与国际先进水平还有一定差距。虽然从事相关研究的人很多，但大多各自为政，有的甚至还没有意识到自己的研究可列入景观生态学的范畴，这也体现了景观生态学的学科交叉特点。假如大家都或多或少地了解一些景观生态学的知识，从系统观、空间观和时间观的角度来看待自己的研究对象，会使各分支学科的研究更上一个台阶，从而也推动景观生态学的发展。正如荷兰科学家zoeveld 所说的那样，景观生态

14、学不是要与各学科(生物、土壤、自然地理等净位，而是作为一把大伞，为各学科提供一种思想，把各个不同的学科沟通和凝聚起来。五 景观生态学的发展趋势当代大尺度生态环境与可持续发展问题，要求阐明比传统生态学研究中时空尺度更大范围的，包括人类活动影响在内的，各种机制与过程，为土地利用和资源管理的决策提供更具可操作性的行动指南，这就为景观生态学的发展提供了巨大的推动力。现代遥感技术、计算机技术及数学模型技术的发展，为景观生态学的发展提供了有力的技术支持。现代生态学、地理学、系统学、信息论等相关学科领域的发展，为景观生态学的发展奠定了坚实的理论基础，使景观生态学不仅成为分析、理解和把握大尺度生态问题的新范式

15、，而且成为真正具有实用意义和广阔发展前景的应用生态学分支。下面从景观生态学的学科整合、基本理论与范式研究、新技术和方法的应用等方面说明其发展趋势。5.1景观生态学的学科整合景观生态学的学科整合主要表现在主要研究方向的整合、时空尺度匹配、多学科的整合及研究者、管理决策者和利用者三者之间整合等方面。5.1.1主要研究方向的整合。景观生态学研究一般分为静态研究、动态研究和应用研究三个大的研究方向，其整合主要表现为：5.1.1.1对任何景观的动态研究要想取得突破，必须有深厚的静态研究基础，而静态研究的目的也正在于提高对景观变化的预测能力，减少不确定性；5.1.1.2静态和动态研究成果所提供的知识为景观

16、规划设计提供理论指导，应用研究中遇到的深层次问题和应用研究成果又为静态和动态研究指明方向；5.1.1.3对景观实施更加科学合理的、符合可持续发展要求的保护、恢复、改善、建设和管理，即是景观生态学产生和发展的社会经济基础和出发点，也是景观生态学的归宿。三个主要研究方向之间的这种良性互动关系不断推进景观生态学的发展。5.1.2时空尺度匹配。不同的生态过程有不同的时空尺度，不同的时空尺度上发生着不同性质和不同形式的生态过程。随着景观生态研究水平的提高，走向整合的景观生态学必然进一步要求时空尺度的匹配，才能真正认识景观生态过程与景观格局之间的关系，掌握景观功能的影响因素和调控机制。5.1.3多学科的整

17、合。景观生态学是一新兴的交叉学科，多学科的整合是景j 见生态学1学科性质和研究对象的综合性和复杂性所决定的。多学科的整合不仅要求生态学和地理学的更加紧密合，也要求恢复景观生态学与景观美学和景观建筑设计的结合，更需要景观生态学经济、社会、规划设计和管理决策科学的整合。这种多学科的整合不是简单地在相关和实践中应用有关学科的一些理论和方法，而是将景观上出现和发生的现象，或者与景观格局和过程有相互影响和联系的现象或过程，作为景观生态学必须研究的内容进行综合整体研究，并通过综合研究成果在景观规划设计中的应用，促进学科的整合和进一步发展。5.1.4景观生态学研究者、景观管理决策者和景观利用者三者整合。景观

18、是开放系统，景观生态学研究的目的是促进对景观的可持续开发利用，景观生态学研究者应当使自己的研究成果能够促进景观管理决策水平的提高，并被景观利用者所接受，就必然要求景观生态学研究者在对相关问题的研究中，不仅要把决策过程作为重要影响因素，更应当研究景观利用者的需求和行为特征，避免专心于枝节问题，通过与公众和政策决策者之间的双向交流，真正发挥景观生态研究面向现实问题的优势。5.2景观生态学基本理论与范式研究景观生态学的特点在于综合了地理学的水平空间(景观 和生物学的生态垂直关联两种观点，其基本理论就来自于景观、生态及综合系统论等方面。景观生态学是具有强壮生命力，但尚待完善的学科，即需要完善其相应的范

19、式。所谓范式，是指学科所使用对象、理论、方法及假设的规范化集合。景观生态系统除了 注重空间格局或结构研究外， 还要逐步转向空间关联与过程研究。理论和方法研 究的重点体现在景观结构、功能、稳定性、异质性、物质交换与能量转化过程， 景观生态系统的动态变化和模拟以及人工景观生态研究。 5.3 新技术和方法的应用 科学的发展一般是通过两种途径：一是认识水平的提高，二是研究工具或方法的 革新。景观生态学的发展也不例外，在重视理论建设的同时，新技术、新手段和 新方法的开发利用是景观生态研究的主要任务之一。 “3S”技术(遥感，remote seing，简称 RS；地理信息系统，geollic iratio

20、n system，简称 GIs；全球定 位系统，出 obal pitoning system，简称 GPs是景观生态学研究中的重要技 术工具。 尤其在大的空间尺度上，景观生态学研究所需要的许多数据往往是通过 遥感手段来获取的。而在收集、存贮、提取、转换、显示和分析这些容量庞大的 空间数据时，地理信息系统作为一个极为有效的计算机工具常常是不可缺少的。 景观中的组分或过程的具体地理位置是空问数据的重要内容， 但往往不易精确而 方便地测得，GPs 使这个问题迎刃而解。因此， “3S”技术(特别是 RS 和 GIS 技 术在很大程度上改变了景观生态学家做研究的方式，同时也逐渐成为景观生态 学的特征之一

21、。 六 城市景观设计 61 城市景观 城市是城市居民与其周围环境相互作用而形成的， 是人类在改造和适应自然环境 的过程中建立起来的人工生态系统，也是自然一经济一社会复合系统。城市占有 一定的地理空间范围，具有独特的生物、非生物和社会经济要素，这些要素通过 物质和能量代谢、生物地球化学循环以及物质供应和废物处理等过程彼此联系， 形成具有一定组成、结构、空 间格局和动态变化特征的统一体。不同城市之间既有共性，又有个性，典型地和 重复地出现在一定区域范围内，这就是城市景观。在区域尺度上，城市景观的镶 嵌性和分布格局，具有一定的重复性和规律性。 62 城市景观设计构成体系 以城市而论，城市景观要素可分

22、为物质性和非物质性两大类。其中，物质性景观 按照景观生态学的理论分析模式可划分为斑块一廊道一基质三大结构形 式，从城市设计理论角度对应可划分为景观市域、景观轴、景观节点三个部分； 非物质性景观则是以此三种物质景观为载体，通过人类活动而形成的感性认识， 它是寄托在物质景观中的文化痕迹和一种高层次的设计理念目标， 也是城市环境 景观焕发生机与活力的灵魂所在。因此，城市景观设计的重点就是在保持城市环 境景观系统生态平衡的前提下， 通过对自然和人工景观资源的开发利用与合理建 设， 赋予城市明晰的认知形象框架。城市景观设计的基本思路就是运用城市设计 的基本法则， 通过对物质景观要素的再塑造，体现城市高尚

23、生活情趣和高雅文化 品味，从而唤起人们对认知形象的美好联想与心理体验。 621 景观市域构成城市景观特征的基础 标志景观区是指具有城市特色的景观标志市域。 一般是由人工或历史景观与自然 景观组成的景观群落，不仅能突出城市个性，而且能代表城市文化品质。特色景 观区是指按照城市功能及经济生活发展要求所形成的不同类型的生产、 生活功能 地段。如居住区、工业区、商业区和风景区等。历史景观区是记载城市历史发展 轨迹的载体，是城市不同时期文化生活特征的积淀，如各类古建筑群、历史遗址 等等。 622 景观轴构成城市景观的骨架 生态型景观轴是联系各自然景观市域之间的生态通道， 是保持城市生态系统良性 循环及各

24、种生态流运行通畅的主要方式。如连绵的山体、河流及稀有植物或野生 动物栖息地的保护带。 人工型景观轴则是城市中市民活动的交通载体，是保持城 市功能高效运转的主要通道，如城市道路、铁路、水路及步行专用道。 623 景观节点构成城市景观特征的个体 各类景观节点均为承载人类活动的重要场所。其中，城区范围内的各类公园和绿 地不仅是城市生态环境质量好坏的重要表征，也是市民休闲娱乐的场所。作为城 市开敞空间体系组成部分之一的城市广场， 不仅是创造现代都市生活所企盼的富 有人情味的生活舞台， 也是城市文化内涵的重要体现。城市外部出入口是城市的 门户，也是体现城市形象不可缺少的一部分。 七 结语 景观生态学对于

25、城市规划设计的意义在于它拓展了传统的专业视野使人们将目 光投向更为广阔的区域生态背景投向更为综合交叉的学科发展投向更远更美好 的未来正如麦克哈格所说当城市建在美丽的引人入胜的或资源丰富的地点常常 是由于对场地的特征采取保护开发和提高而不是对场地的天赋特点加以抹煞的 消除才形成杰出的城市只有深入地了解场地的特征并从更为宏观的角度分析问 题用更为综合的方法解决问题才可能使城市真正地可持续发展。 参考文献 （1）凌小晨城乡与区域规划的景观生态模式J】 国外城市规划，1997(3 （2）胡纹，尚革创造建筑学、规划学、园林学交融的城市公共空间兼议重庆 21 世纪 城市公共空间规划设计【J】 规划师，19

26、99(1 （3） 董雅文城市景观生态北京商务印书馆 1993 曾辉景观生态学课程讲义未发表陈敏豪生态 文化与文明前景武汉武汉出版社 1995 （4） 美I.L 麦克哈格 著设计结合自然芮经纬 译北京中国建筑工业出版社 1992Simonds J O , arthscape A ManualEnvironmental Planning and Design Van （5）Nostrand Reinhold Company New York1978Lyle J T , esign for Human Ecosystems （6）Van Nostrand Reinhold Company NewYork 1985 （7）吴杨哲,刘丽.景观生态学理论在城市绿地系统规划中的应用分析J.河北林业科 技,2012(4 （8）高学萍,杨雪英.景观生态学在城市绿地系统规划中的应用及研究进展J. 科技信息,2010(30 (9张宗果,周波.景观生态学原理在城市绿地系统规划中的新运用J.建筑科 学,2009(4 (10刘钊.浅析现代景观设计J.建筑与设备,2010(1 (11 邬建国 景观生态学概念与