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浅谈景观生态学及其在城市绿地系统规划中的应用

浅谈景观生态学及其在城市绿地系统规划中的应用

2013年9月20日 10:25:27
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摘要:本文介绍景观生态学基本概念和景观要素在城市绿地中的涵义,并论述景观生态学在城市绿地系统规划中的具体应用,探讨景观生态学在城市绿地系统规划的发展应用与重要作用。

  关键词:景观生态学;城市绿地系统

  城市绿地系统是城市生态环境的重要组成部分,是维持城市生态功能的核心,也是进行城市景观生态规划设计的主体。城市化是人类社会发展的必然趋势,在带来极大物质财富和享受的同时,也给区域自然生态系统造成巨大压力。生态失衡、人居环境恶化、城市绿地缺乏、景观多样性丧失、城市生物匮乏等一系列生态问题日益成为城市环境和居民生活质量提高的障碍。从景观生态学的角度出发,城市所面临的生态、环境和社会等问题,大多是由于城市景观的组成、结构和格局不合理以及景观要素在结构、功能和空间关系等方面不协调造成的。本文通过将景观生态学应用于城市绿地系统规划来解决城市资源、环境和发展问题,重建城市景观,改善城市生态,使城市景观符合生态学意义,并有助于解决城市资源、环境和发展问题。

  1 景观生态学及相关的景观生态学原理

  1.1 景观生态学概念

  景观生态学是研究景观的空间结构与形态特征对生态活动与人类活动影响的科学。它以生态学的理论框架为依托,吸收现代地理学和系统科学之所长,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。

  1.2 景观生态学的相关基本理论

  1.2.1“斑块—廊道—基质”模式。组成景观的结构单元有三种:斑块、廊道和基质。斑块指外貌上与周围地区有所不同的非限性地表区域,其大小、形状及边缘效应等理论为城市绿地系统规划中公园、广场、小游园的定位、定规、定形提供生态学依据。廊道指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构,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,为城市道路、滨河等线状地带提供科学依据;基质是指景观中分布最广、连接线最大的背景结构,作为背景,它控制影响着生境斑块的“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。

  1.2.2景观连接度与景观连通性。在景观生态学中,景观连通性是区分本底与斑块的标准之一,是组成景观元素在空间结构上的联系,用来测定景观的结构特征,可从斑块大小、形状、同类斑块之间的距离、廊道存在与否、不同类型树篱之间的交互频率和有树篱组成的网络单元的大小得到反映;而景观连接度是景观中各元素在功能和生态过程上的联系,用来测定景观功能特征,景观连接度要通过斑块之间物种迁徙或其它生态过程发展的顺利程度来反映,廊道是景观连接度的一种表现形式,在生物群体之间的个体交换、迁徙和生存中起着重要作用。

  1.2.3景观异质性和多样性。景观组分和要素在景观中的不均匀分布构成了景观异质性,景观异质性的存在促进了景观格局的多样性。而景观多样性是景观单元在结构和功能上的多样性,包括斑块多样性、类型多样性和格局多样性,反映了景观的复杂程度。

  1.2.4景观个性化与生态关系协调化。每个景观都具有与其它景观不同的个性特征,即不同的景观具有不同的结构与功能。生态关系协调,是指人与环境、生物与环境、生物与生物、社会经济发展与资源环境、景观利用的人与自然及生态与生态间的协调。

  2 城市绿地系统景观生态设计原则

  2.1坚持整体优化原则,达到生态、经济、社会的全面协调发展

  城市景观是一系列生态系统(或嵌块体)组成的具有一定结构与功能的整体。在城市建设中,应把城市景观视为一个整体单位来考虑和管理,达到整体最佳状态,实现优化利用。首先,城市绿地系统建设应当与城市建设同步,而不是仅仅局限于填补空白式的进行规划。其次,城市绿地系统建设中要通过水系、道路、建设防护林带、林荫大道,形成绿色廊道,把各个孤立的具有不同使用功能的“绿岛”连接成绿色立体网络结构。再次,应将城郊的自然环境与城内的绿地景观相结合,进一步完善城市绿地景观系统。

  2.2坚持以人为本原则,创造自然舒适的人居环境

  人是城市空间的主体,任何空间环境的设计都应坚持以人为本,处处体现人文关怀,努力为居民营造舒适美好的城市环境。城市生态系统是以人为中心的复杂的自然、社会、经济系统。城市景观建设实质上是对人居生态环境的建设,其产生的“生态效益”是从改善人体生理健康的角度服务于人类;“景观效益”是从改善人的心理机能和精神状态上服务于人类;“社会效益”和“游憩效益”则是从改善人的行为方式和行为质量上服务于人类;“经济效益”是从提高人的物质生活水平服务于人类。

  2.3 坚持可持续发展原则,实现人与环境的和谐相处

  城市绿地系统地规划设计,必须以保护自然资源,维护自然循环过程作为利用自然和改造自然的前提,应将认为景观与自然景观融合,走可持续发展的规划道路。

  2.4 坚持地方特色原则,凸显城市园林的文化魅力

  每个城市绿地景观都有其独特的历史传统和文化特色,景观规划设计不能简单套用、沿袭旧模式,否则个性的魅力将散失殆尽。应充分体现地方特色及历史文脉,使城市绿地体现丰富的历史文化内涵,达到与周围的环境融合,符合人们的审美及心理需要。

  3 景观生态学在城市绿地系统规划中的应用

  3.1 景观结构和功能原理

  景观结构是景观要素(地形、水文、气候、土壤、植被、动物)和组分(森林、草地、农田、果园、水体、道路等)的种类、大小、形状、轮廓、数目和它们的空间配置。景观的功能是指要素和组分的相互作用,即能量、物质和生物有机体在组分之间的流动[1]。故景观结构决定着景观功能。现以景观生态学的观点来分析城市绿地系统的结构,其结构是:公园、花园、小游园、广场相当于“斑块”,街道绿化、城市滨水绿带相当于“廊道”;城市的其它部分,如:工业区、商业区、居住区等为“基质”[2]。希望通过合理的城市绿地系统结构来最大地体现其环境、社会、经济效益。所以合理的城市绿地系统的构造应是:多样化的生态环境、优良的植物立地条件、贴近自然的地形营造、良好的植物群落,立体化的种植方式和多样性保护、适度的目标小品、完善的园林设施、有效的自然保护、完美的景观生态[3]。

  3.1.1斑块的合理分布。从城市景观的角度出发,可依据面积大小,把绿地斑块分为大、中、小型三类。在城市绿地系统中,大中型的绿色斑块作为城市的“绿肺”,不仅具有多种的生态功能,同时也为景观增色不少[4]。小型的绿色斑块则可以作为物种迁移和再定居的“踏脚石”,改善城市景观的视觉效果,提高城市景观的异质性,因此小型的绿地斑块可以为景观带来大型斑块所不具备的一些好处,应当看作是大型绿色斑块的有益补充,但不能取而代之。大中型绿色斑块虽然数量少,但总面积却比小型斑块大,故应以大中型绿色斑块为主,小型绿色斑块为补充,相对均匀地分布于城市绿地系统中,最大程度地发挥其生态环境效益。

  3.1.2廊道的合理分布。根据景观生态学的研究成果,廊道必须有足够的宽度才能发挥一定的作用。我国城市街道普遍狭窄,建筑拥挤已成痼疾,需慢慢治理。城市绿地系统中绿色廊道除改善小气候外,主要还起分割屏障,连通的作用。在规划市区边缘时,根据地形和可能条件,设置营造较宽的城市防护林带,并和邻县的农田防护林网联结在规划市区时,要在居住区,集团之间营造隔离林带,特别是工业区与居住区必须尽可能设置一定宽度的卫生防护林带。在城市绿地系统中,廊道能有机地联结不同地域。不同尺度的绿地,直接影响着城市绿地网络的连通性及网络结构功能的整体优化。连通性好的城市绿色廊道能在夏天引入凉风,消除热岛效应;在冬季能防止寒风的侵袭[5]。故城市绿地系统中,绿色廊道必须成网状分布,连成一个系统。

  3.2 景观异质性的应用

  异质性是景观的重要属性。据景观生态学研究表明,景观异质性越大,景观类型也越多,防止外来干扰的能力也就越强,生态系统因而就更加稳定。故景观异质性的维持和发展是城市绿地系统规划中不可忽视的问题。在城市园林绿地中,虽受地域和城市小气候的共同因素所制约,但由于城市垫面的不同分布,不同地段存在较大差异,利用立地条件即环境资源景观要素空间异质性,可创造城市园林中异质而多样的景观。所以在城市绿地系统规划中,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系统中的景观异质性。

  3.3 景观变化性的应用

  有关研究表明,当不受干扰时,景观的水平结构逐渐趋向于均质化,中度干扰会迅速增加景观异质性,严重干扰则可能增加或减少异质性。由于城市生态系统是一个不稳定的生态系统,具有以下几个特点:①人口众多,社会分工细,人流物流频繁;②生物多样性贫乏,人工群落较多;③垃圾等废弃物多,污染严重;④外来物种多,营养级短;⑤净生产力为负值[6]。故在城市绿地系统规划中,采取适度干扰的法则,积极从城市外引进能量、物质、信息,以期达到城市生态系统的稳定性。通过城市绿地系统的合理格局,使其生产的物质、能量、氧气能量最大地接近城市所消耗的,进而达到生态系统的平衡。总之,随着时代的进步、社会的发展,必将给园林学科赋以新的涵义和历史使命,也将推动园林学科的发展。因此,相关学科的相互融合相互借鉴,已成为一种必然趋势。景观生态学以其整体观和生态观对城市绿地系统规划起着非常重要的指导作用。

  4 结语

  城市绿化景观生态的探讨有助于对城市绿化进行科学指导、规划和评价,促进城市绿化发展,提高绿化效益,同时,通过管理加强对周围环境的控制,促进整个景观生态系统的结构和功能处于最佳状态,获得最大效益。运用景观生态学与绿地规划融合原理对城市绿地的各种景观进行综合分析,划分廊道、斑块,优化组合原有景观要素或引入新的成分,对提高区域整体生态环境,改善城市环境和维持城市可持续发展都有重要的现实意义。

  参考文献
  [1]R•福尔曼.景观生态学[M].北京,科学技术出版社
  [2]李嘉乐.生态园林与园林生态学[J].中国园林
  [3]唐东芹,傅德亮.景观生态学与城市园林绿地关系的探讨[J].中国园林
  [5]赵慎,陈尔鹤.园林生态学刍议[J].中国园林
  [6]张惠远,倪晋仁.城市景观生态调控的空间途径探讨[J].城市规划