4.城市生态学期末复习zmx环境

1、城市生态规划方法第三讲景观生态规划的基本原理和方法 生态规划原理-景观生态规划 生态适宜度分析方法的局限：1、过于重视环境，忽略城市社会性的一面，有环境决定论的倾向；2、尽管不厌其烦地调研收集生态因子，对生态系统信息的采集还是会挂一漏万，分析上也很难避免断章取义。3、关键：麦克的研究强调发生在某一空间单元内的生态关系，忽视了发生在人居环境各个空间单元之间的生态流，而事实上它们之间普遍存在着生态流或生态关系，如火灾的空间蔓延，水系的空间串接，城市的空间扩张，单个土地单元、生态系统的健康不仅取决于内部各生态因素之间的和谐，和周边土地以及生态系统的交流互动也很关键，而麦克的生态规划模式中，对此缺乏考

2、虑。 生态规划原理-景观生态规划 景观格局法的优势：1、重视各个空间单元之间的生态关系，通过对物种和人的空间运动，物质(水、土、营养)和能量的流动，干扰过程(如火灾、虫害)的空间扩散等的研究，总结景观过程与变化的规律，为空间规划提供理据。2、关注宏观尺度，注重整体性，通过整体空间格局的改变来维持景观系统的健康与安全 。3、不同于人工化的构成形态，生态景观（广义的）的空间形态不应以美学标准来衡量，景观生态学建立起符合生态的景观形态的定量分析体系，为生态的形态规划设计提供理据。4、结合GIS技术，规划方案由单解到多解。生态规划原理-景观生态规划 生态规划原理-景观生态规划 斑块大小 原理微观尺度低

3、视点景观生态规划原理-景观生态规划 中观尺度鸟瞰景观生态规划原理-景观生态规划 宏观尺度景观生态规划原理-景观生态规划 景观的概念：是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；它处于生态系统之上，大地理区域之下的中间尺度，兼具经济、生态和美学价值。 景观基本元素的界定：斑块：指与周围环境在外貌或性质上不同，并且有一定内部均质性的空间单元。廊道：指景观中与相邻两边环境不同的线形或带状结构，可以看作是斑块的一种特殊形式。本底：指景观中分布最广、连续性最大的背景结构。生态规划原理-景观生态规划 生态规划原理-景观生态规划 河流廊道生态规划原理-景观生态规划 自然斑块、人工斑块生态规划原

4、理-景观生态规划 斑块大小 原理本底与廊道生态规划原理-景观生态规划 斑块大小 原理人工景观中的廊道、斑块生态规划原理-景观生态规划 斑块大小 原理典型的自然景观廊道河流廊道本底：范围广、连接度最高，并且在景观功能上起着优势作用的景观要素类型。景观中的背景地域。生态规划原理-景观生态规划 热带雨林中的本底草原中的本底生态规划原理-景观生态规划 斑块、廊道构成大地景观肌理生态规划原理-景观生态规划 景观生态学研究的基本尺度层次：区域尺度：指由大量景观单元组成，其空间尺度一般至少为100Km2,可大至几个GCM的网格单元（每个网格单元为500Km2）。景观尺度：是由一系列具有不同生物和非生物结构的

5、不连续的斑块所组成（Pickett & Candenasso,1995），是一些异质性土地类型、植被类型以及土地利用系统的镶嵌体（Urban et al.,1987）,其地理跨度从几公里到十几公里（即几平方公里至几百平方公里）；肉眼可鸟瞰斑块尺度：可作同质处理的土地单位，具有生态系统的特性，空间尺度为十几米到上百米（几百平方米至几公顷）；肉眼平视可观全貌。生态规划原理-景观生态规划 景观生态基本元素为什么这样界定？ 景观生态规划主要研究景观（几公里到十几公里，即几平方公里至几百平方公里）及景观以上尺度的宏观景观。 微观尺度：交往、感受、立体及空间形态; 中观尺度：大型公共空间，肉眼可辨识的风景

6、； 肉眼辨识物体的最大视距为390m左右，具“领域感”的上 限 ； 宏观尺度，景物的具象形态已不可辨识，只有鸟瞰或平面上的点、线、面状的辨识；生态规划原理-景观生态规划 生态规划原理-景观生态规划 生态规划原理-景观生态规划 景观格局景观格局是景观元素的空间布局，这些元素一般是指相对均相的生态系统和水体，森林斑块，农田斑块，建成区等。 景观过程景观过程包括物种和人的空间运动，物质(水、土、营养)和能量的流动，干扰过程(如火灾、虫害)的空间扩散等。 景观生态学无论景观的格局或是过程，都随时间的推移而变化，景观生态学是研究景观格局和景观过程及其变化的科学。 景观生态规划景观生态规划就是对景观的格局

7、和过程进行规划调控，使得特定的景观格局更加健康和可持续。生态规划原理-景观生态规划 景观格局生态规划原理-景观生态规划 景观生态学基本原理：1、景观结构和功能原理2、生物多样性原理3、物种流原理4、养分再分配原理5、能量流动原理6、景观变化原理7、景观稳定性原理生态规划原理-景观生态规划 景观格局规划的目的：景观生态规划就是对景观的格局和过程进行规划调控，使得特定的景观格局更加健康和可持续。所谓调整特定区域原有的景观格局，即是通过恢复、重建乃至增加景观斑块及廊道等手段，目的一是加强对原有景观格局中一些关键节点、关键部位的维护，例如水源涵养地、野生动植物保护区、生物迁徙通道等等；二是形成新的、健

8、康的景观格局，使得区域景观全局中的生态过程在物质流、能量流、信息流上达到高效和稳定。生态规划原理-景观生态规划 景观格局规划的途径： 基于景观生态学上述原理，景观格局规划就是对景观中的斑块、廊道以及由它们构成的整体格局进行人为的调控，以实现一种较为理想，有利生态健康的景观格局，调控的途径可以针对景观元素，也可以是对整体布局，具体来说，途径有以下三种方式： 1、斑块形态控制：通过人为调控斑块的大小、形状、位置等等，控制斑块形态；2、廊道形态控制：通过人为调控廊道的弯曲度、宽度、连接度等等，控制廊道形态；3、网络形态控制：通过人为调控景观网络的网眼、节点、孔隙度、边界、环通性等等，控制景观网络形态

9、；斑块大小原理景观生态学原理斑块相关原理 踏脚石原理景观生态学原理斑块相关原理 最佳斑块形状（太空船）原理景观生态学原理斑块相关原理 斑块裂变原理景观生态学原理斑块相关原理 基底与斑块相互作用原理不同景观斑块形成健康生境所需的的最小尺度景观生态学原理斑块相关原理 D-形状系数 L-斑块固边长度 A-斑块面积D值说明某一斑块周边长度与面积同该斑块相等的圆的圆周长之比，比值为1为圆形，比值越大说明该斑块周边越发达 斑块形状描述公式边界形状原理 景观元素间的边界像一个半透膜，边界的形状对本底与斑块间的相互关系极为重要，具备最小的周长与面积之比的形状不利于能量与物质交换，具节省资源的特征；相反，周长与

10、面积之比大的形状利于与周围环境进行大量的能量与物质交流。景观生态学原理斑块相关原理 基底与斑块相互作用原理景观生态学原理斑块相关原理 廊道的作用:双重作用，将景观分离、将景观连接1.运输：公路、铁路、运河、输电线等，物质流、能量流、生物流、信息流2.保护：长城、围墙、林带等3.资源：走廊地带野生动物丰富、植物种类较多4.观赏：平原中的防风林带、古代曲径通幽、颐和园的长廊、西湖的苏堤景观生态学原理廊道相关原理 廊道的分类：1 线状廊道 廊道是一条很窄的带，植被类型基本上是边缘占优势。 一般有7种：道路、铁路、堤堰、沟渠、输电线、草本或灌丝带、树篱。2 带状廊道 廊道是一条窄带，其宽度是可以造成一

11、个内部环境，含有内部种，每个侧面都存在边缘效应。景观生态学原理廊道相关原理 线状廊道与带状廊道的对比带状廊道与线状廊道的基本生态差异主要在于宽度，具有重要的生态意义。景观生态学原理廊道相关原理 廊道的结构形态描述1 弯曲度(curvilinearity) 廊道中两点间的实际距离与它们之间的直线距离之比，与沿廊道的移动有关。越弯曲，生物沿廊道的移动越困难。 2 连通性(connectivety) 定义：单位长度廊道中中断数量来度量。 例如：农田树篱 作用：一个廊道连通性高低决定了廊道的通道和屏障功能。景观生态学原理廊道相关原理 景观生态学原理廊道相关原理 廊道的结构形态描述3 狭点(narrow

12、) 定义：廊道中的狭窄处，“瓶颈” 作用：影响运动 例如：河流峡口节点(nodes)定义：两个廊道的连接处或一个廊道与斑块的连接处。作用：缓冲、联接、过渡，往往是生态格局规划的关键点，提供了许多相联系的物种源，当物种在斑块中消失时，有利于物种重新迁入。例如：河流急转弯的凹面常出现一片泛滥平原，两条公路交叉处的重叠植被。景观生态学原理廊道相关原理 林带宽度与物种多样性林带宽度增加，环境异质性增加，进而造成物种多样性增加。林带很窄时，边缘、内部种都很少，随宽度增加边缘、内部种均增加，但边缘种在宽度略增加时即迅速增加，而内部种则要在宽度达到一定值时才能增加，阈值一般为7-12米。边缘种多样性（物种数

13、量）林带宽度内部种景观生态学原理廊道相关原理 不同景观廊道的合理宽度景观生态学原理廊道相关原理 结构：河道、漫滩、堤坝、河岸植被带。景观廊道相关原理以河流廊道为例 功能：1、景观功能河岸景观生态廊道既是植被缓冲带，又是滨水游憩绿地，水陆生态交错带丰富的生物多样性，河道两岸不同时期开发遗留下来的土地利用方式的多样性，使得河岸景观生态廊道同时包含了丰富的自然和人文景观。2、过滤功能“河岸景观廊道能够通过吸附、滞留、分解等方式，有效地过滤地表营养元素流入河流，以免对水体造成污染。 “10m宽的草地缓冲带可以减少95的依附于沉积物一起运动的磷元素；滨河林地以及湿地能够通过土壤微生物过程，去除约100的

14、氮元素，并能更好地减少来自周围景观的各种溶解物污染，保证水质。” 景观廊道相关原理以河流廊道为例 功能： 3、水土保持功能河岸景观生态廊道具有强大的水土保持功能。从河流周围陆地水土流失带来的大部分沉积物，都可被滞留在河岸景观生态廊道的植被缓冲带中，相关研究表明，在河岸景观生态廊道中，预留宽度至少80至100m的河岸植被缓冲带，可以减少5070的沉积物。4、水利工程功能河岸景观生态廊道还起到一些水利工程功能，例如保护河流护岸，提供水利工程施工工作面等功能。景观廊道相关原理以河流廊道为例 功能： 5、生态源汇功能生态源汇功能定义：源的作用(source)，指为相邻生态系统提供物质、能量和生物来源；

15、汇的作用(sink)则与源的作用相反,是吸收积累相邻生态系统的某些组分。生态源汇功能在生态交错带表现得最突出，河岸景观生态廊道是典型的生态交错带，有典型的生态源汇功能，例如廊道植被吸收太阳光进行光合作用，为河流提供有机碳源，对整个河道生态系统的能量来源起着十分重要的作用。6、多样化生境功能河岸景观生态廊道为水生、陆生、水陆两栖等多种生态位物种提供了栖息地，作为水陆生态交错带，它特有的环境，例如在时间上的干湿交替，创造了多样化得生境，为动植物提供了生存与繁衍的场所。例如河岸植被廊道能维持诸如水温低、含氧高的水生条件，有利于某些鱼类生存；沿河岸的植物根系、枝叶，可以减缓水流，并为水生食物链提供有机

16、质，为迁徙鱼类提供喘息休息的小生境。景观廊道相关原理以河流廊道为例 功能： 7、隔离功能根据景观生态学的研究，狭窄的景观廊道可能会隔离掉进入景观斑块的机会边缘物种，从而保护内部物种，对于城市扩张等人为对国土景观格局的干扰，河岸景观生态廊道也可以作为控制城市扩张的生态隔离带。根据不同的功能，设置隔离带的不同宽度，例如作为河岸生态防风林，宽度可以只是几十米，而作为区域范围内控制城市扩张的景观廊道，宽度可以从几公里到几十公里，甚至上百公里。景观廊道相关原理以河流廊道为例 景观廊道相关原理以河流廊道为例 本底的标准1 相对面积一般来说，本底的面积超过现存其他类型景观元素的面积总和。假如一种景观元素类型

17、覆盖50%以上的面积，就可以认为是本底。2 连通性如果一个空间不被两端与该空间的周界相连的边界隔开，则认为该空间是连通的。景观生态学原理本底相关原理 本底的结构特征： 孔隙度(porosity) 斑块在本底中称为孔。单位面积的斑块数目称为孔隙度。它是本底中斑块密度的量度。与斑块大小无关。景观生态学原理本底相关原理 边界景观生态学原理本底相关原理 网络景观的孔隙度高时，这种网络本底就是廊道网络。结构特征： 1）连接类型 十字型、T型、L型 2）网线上有没有中断，以及中断处的长度。 3）结点的大小 4）网眼大小组成网络的线之间的平均距离或者线所环绕的景观元素的平均面积。 对物种粒种有影响，例如：法

18、国布列塔地区研究表明，小甲虫在网眼4 ha时消失，猫头鹰在网眼为7ha时消失。景观生态学原理本底相关原理 景观网络原理交汇点的斑块景观生态学原理本底相关原理 本底原理连通度、环通度、边界、踏脚石景观生态学原理本底相关原理 景观格局的基本形式景观生态学原理格局相关原理 福尔曼（Forman)最优景观格局 模式1、在规划区域内保留生态学上具有不可替代意义的大型自然植被斑块用以涵养水源，保护稀有植物。2、有足够宽的廊道以保护水系和满足物种、能源的流动。3、在开发区或建成区保有小的自然资源斑块和廊道以保证景观的异质性。 可概括为：集聚间有离析的景观格局。保留主要山林、水系作为基础框架，由廊道和踏石（小

19、斑块）连接几个大斑块和多个自然分布在城市中的更小斑块。景观生态学原理格局相关原理 福尔曼最优景观格局 模式景观生态学原理格局相关原理 1、斑块控制：大小、形状、位置。2、廊道控制：弯曲度、宽度、连接度。3、网络控制：网眼、节点、孔隙度、边界、环通性。4、格局规划：“景观生态恢复与重建与区域生态安全景观中某些局部、点及位置对维护和控制某种生态过程有重要意义,由此构成的景观生态安全格局是现有的或是潜在景观的生态基础设施。所以,导致生态安全格局部分或全部破坏的景观改变将导致生态过程的急剧恶化,建立安全的生态格局则可以使全局或局部景观中的生态过程在物质、能量上达到高效和稳定。”总结：基于景观生态学原理

20、的规划途径总结：基于景观生态学原理的规划途径景观安全格局的基本模式：一个典型的生态安全格局包括：源(source)、缓冲区(bufferzone)、源间联接(inter-sourcelinkage)、辐射道(radiationroutes)战略点(strategicpoints)5个部分。构筑安全格局意味着选择、维护和在某些潜在的战略部位引入斑块,使他们成为“跳板”,建立源间联系廊道和辐射道。总结：基于景观生态学原理的规划途径总结：基于景观生态学原理的规划途径总结：基于景观生态学原理的规划途径总结：基于景观生态学原理的规划途径流域水景观规划以自然山水为依托的景观安全格局 景观生态学原理格局原理

21、应用 水平格局 垂直叠加分析景观生态学原理格局原理应用 生态格局规划实例 德国生态城市Erlangen 概念 以生态学原理为基础，建立在生物工艺、物理工艺及其它工艺基础上，使人类投入系统内较少的能量与物质，通过系统内部物质循环，能量转换获得较大的生产量、生态效益和社会效益，它是设计具有人工特征的景观来改造、治理以及协调生态环境。 以生态学原理为基础，建立在生物工艺、物理工艺及其它工艺基础上，使人类投入系统内较少的能量与物质，通过系统内部物质循环，能量转换获得较大的生产量、生态效益和社会效益，它是设计具有人工特征的景观来改造、治理以及协调生态环境。 共生原理 景观生态设计原理 多重利用原理循环再生原理局部控制、整体调节因地制宜、远近结合 因地制宜（地方性） 设计应根植于所在的地方.对于任何一个设计问题，设计师首先应该考虑的问题是我们在什么地方？