论景观空间结构原理在城市森林规划中的应用课件

论景观空间结构原理在城市森林规划中的应用

中国林业科学研究院

目录目录

1前言

2景观空间结构原理

3城市森林空间结构元素分析

4景观空间结构原理在城市森林规划中的应用

5结语景观空间结构原理在城市森林规划中的应用

前言

景观空间结构原理城市森林空间结构元素分析结语原理在城市森林规划中的应用前言

1前言

随着城市化进程的不断加快，我国许多城市一系列的问题。发展城市森林，建设城市生态保障系统，才能改善城市生态环境，促进我国城市的可持续发展。城市森林规划，在很大程度上表现为城市空间区域内土地的利用方式及其组合，也就是城市森林的空间结构问题。城市森林的规划带有强烈的地域性特点，带有普遍意义的城市森林空间结构还难以形成，因此，如何以相应的理论为基础，通过规范的方法和途径进行城市森林的规划对城市森林的健康发展至关重要。论景观空间结构原理在城市森林规划中的应用

景观空间结构原理是景观生态学基本理论研究的重要组成部分，也是景观生态规划、设计以及管理等的应用基础。美国生态学家R.Forman提出的“斑块——廊道——基质（本底）模式”，是景观生态学用来解释景观空间结构的基本模式，为描述景观结构、功能和动态提供了一种空间语言，使大尺度的土地利用规划有了生态学的理论支撑。

论景观空间结构原理在城市森林规划中的应用2景观空间结构原理

R.Forman从对景观个体的空间形态、轮廓和分布等基本特征入手，将景观区分为斑块（Patch）、廊道（Corridor）、基质（Matrix）三种空间类型。这三种类型反映了各级各层景观生态系统个体单元的最基本空间特征，称之为空间结构元素。元素类型不同，空间形态不同，基本的功能性质和特征也不同。

论景观空间结构原理在城市森林规划中的应用2.1景观空间结构元素

斑块尺度原理

斑块越大，其内部异质性高的可能性越大。同等大小斑块内部异质性大小取决于背景基质基础及组成要素间的相互作用状况。大型的自然植被斑块有利于涵养水源，维持物种生存，保持种群数量，并允许自然干扰的交替发生。小斑块内部同质性较高，可以成为物种的避难所，尤其在建成区景观中，具有跳板（steppingstone）的作用。斑块数目原理

一般情况下，斑块的数目越多，景观和物种的多样性越高。增加一个自然斑块，意味着增加一个可替代原有斑块的避难所，增加一份保险，一般而言，长期健康而稳定的发展至少需要两个大型自然斑块，较为理想的是4——5个。

斑块位置原理

相连或者相邻的斑块之间物种交换频繁，增强景观的整体抗干扰能力，因此，一个与种源相邻或相连的斑块要比一个孤立的斑块内物种消亡的可能性小的多斑块形状原理

斑块形状主要的生态学效应是边缘效应，目前比较一致的观点是：理想的斑块形状应该包含一个较大的核心区和一些有导流作用及与外界发生相互作用形态各异的缓冲带。圆形斑块可以最大限度提高核心区面积比，对外界干扰达到尽可能小，有利于林内物种生存，但不利于与外界的交流。

表1关于景观斑块的基本原理

景观空间结构元素及种类是对景观系统中个体单元形态特征的抽象总结，空间元素的组织形式则是群体各个单元的镶嵌布局规律。空间元素的特征在很大程度上影响并控制着具体单元的设计与管理，元素的空间组织形式则影响一定区域生态规划的总体方向。

论景观空间结构原理在城市森林规划中的应用2.2景观空间结构的组合

景观阻力原理景观阻力是景观对生态流速率的影响。景观元素的空间分布决定景观对物种的运动，物质、能量的流动和干扰扩散的阻力。阻力随着跨越各种景观边界的频数的增加而增大。不同性质的景观元素产生不同的景观阻力，一般而言，景观镶嵌体的异质性越大，阻力也越大。质地粗细原理一个理想的景观质地应该是粗纹理中间夹杂一些细纹理的景观局部。即景观中既有大的斑块，又有些小的斑块，两者在功能上有互补的效应。质地的粗细是由景观中所有斑块的平均直径来衡量的。关于景观镶嵌体的基本原理

“集聚间有离析”（aggregate—with—outliers）被认为是生态学意义上最优的景观格局（Forman，1995）。这一模式（原理）强调土地利用分类集聚，保留大型自然斑块，并在发展区和建成区内保留小的自然斑块，同时沿主要边界地带分布一些人类活动的“飞地”。这一模式有7个方面的景观生态学意义：1、保留了生态学意义上具有不可替代意义的大型自然植被斑块，用以涵养水源，保护稀有动物；2、景观质地满足大间小的原则；3、

风险分担；4、遗传多样性得以维持；5、形成边界过渡带，减少边界阻力；6、

小型斑块的优势得以发挥；7、有自然植被廊道有利于物种的空间运动，在小尺度上形成的道路交通网满足人类活动的需要。

论景观空间结构原理在城市森林规划中的应用2.3最优景观格局

对任何一种景观进行空间结构分析，首先应该确定该景观的基质。景观基质的确定主要采用面积比较法，若某景观要素的面积与景观总面积的比值大于50％，或者在景观中具有控制地位时，则将其确定为景观的基质。城市本身并非是一个完全同质的土地单元，内部分别有各种表面性质极为不同的表面构成城市的下垫面结构。我们可以把城市土地表面分为四种基本类型：硬质表面、水面、土壤表面和植物表面，另外还有堆积物表面。对不同的城市而言，五大类土地表面类型都有可能成为景观要素的一种类型，或是斑块，或是廊道，或是基质。一般情况下，尤其是在我国城市中，绝大多数的城市硬质表面超过城市面积的50％，因此人工和自然的硬质表面是城市的基质。

论景观空间结构原理在城市森林规划中的应用3.1城市森林基质

城市森林斑块：各种片林、公园、街头绿地等片状景观，城市森林斑块是城市森林景观中最复杂、最主要的成分。城市森林廊道：各类道路、河流、渠道的林带，长条状的公园、绿地，城市森林廊道是城市森林斑块的连接体，对斑块的稳定性至关重要。

论景观空间结构原理在城市森林规划中的应用3.2城市森林斑块和廊道

城市森林的规划在很大程度上是景观空间结构原理的实际应用问题，迄今为止的城市森林生态规划工作成果表明，城市森林的空间结构特点对决定其生态功能特征和价值高低具有十分重要的作用。

论景观空间结构原理在城市森林规划中的应用4景观空间结构原理在城市森林规划中的应用

1城市森林景观现状资料的收集城市森林景观现状资料主要包括城市土地利用现状、景观要素的位置与类型、大小和形状及其生态学意义等，并在此基础上确定城市森林的基质，以及现有城市森林斑块和廊道。

论景观空间结构原理在城市森林规划中的应用4．2城市森林规划背景分析2适宜度分析适宜度分析（SuitabilityAnalysis）是指一定土地对某种特殊利用适合程度的确定过程，是生态规划的重要分析手段。先后出现过景观单元法、筛网制图法、灰调子方法和计算机方法等不同的分析技术。对于城市森林规划，可以采用对影响城市森林的生态因素进行等级分类，来确定城市中的哪些地块适合进行城市森林规划。

论景观空间结构原理在城市森林规划中的应用4．2城市森林规划背景分析3敏感地段的识别城市森林规划应对具有关键生态作用或生态价值、景观价值的关键地段予以特别的重视，在规划中应该对这些地段实行保护性规划，比较常用的方法是将其规划为城市森林大型斑块的核心部分，使这些敏感地段尽可能少受外界干扰，保持相对的稳定性。城市森林的敏感地段的确定要重点考虑以下几个因素：（1）

水源涵养地、汇水集中区、湿地保护区；（2）

森林公园、风景区、自然保护区；（3）

现存大型植物群落区；（4）

珍稀物种生境区及潜在严重侵蚀区；（5）

水域及其影响区域；（6）

25度以上坡地

论景观空间结构原理在城市森林规划中的应用4．2城市森林规划背景分析城市森林总体规划布局示意图

2城市森林中斑块的设计与规划理想的城市森林斑块应该是大斑块与小斑块相结合，大斑块可以保护生态敏感区域、维持和保护基因的多样性，小斑块作为大斑块的补充，提高了景观异质性，分布在人为景观中，起到物种栖息地的作用。一般来说，城市森林大型斑块的建设投资大、周期长，在规划中我们可以在城市原有的湿地保护区、森林公园、分景区等地区进行适当规划作为城市森林大型斑块。城市森林斑块的数目越多，发挥的生态效益越大，其中大斑块至少要保持在4——5个，这样对维持城市森林结构和内部物种稳定比较合适；小型斑块则采取见缝插绿的方针，规划尽量多的数目。

论景观空间结构原理在城市森林规划中的应用4．2城市森林规划2城市森林中斑块的设计与规划根据斑块的建立目标来确定其形状，等直径形状（尤其是圆形）提供相对宽阔的内部面积、可以有效保护内部物种；多叶瓣状斑有助于生物种向周围地区扩散、曲折边缘线能够促进生物对空间的充分利用，而且容易发挥城市森林斑块的边缘效应。另外城市森林斑块间的距离应尽可能的小，中间又有城市森林廊道连接，使斑块内的物种容易扩散和迁移，城市森林形成有机整体，增强整个系统的抗干扰能力。

论景观空间结构原理在城市森林规划中的应用4．2城市森林规划城市森林的特色之一