摘要: 景觀生態(tài)規(guī)劃模式強(qiáng)調(diào)水平生態(tài)過(guò)程與景觀格局的相互關(guān)系,使生態(tài)規(guī)劃在傳統(tǒng)千層餅?zāi)J交A(chǔ)上又大大前進(jìn)了一步?!鞍邏K-廊道-基質(zhì)”模式是這一新的景觀規(guī)劃途徑的一個(gè)基本分析、評(píng)價(jià)和改變的語(yǔ)言。強(qiáng)調(diào)由斑塊、廊道和基質(zhì)構(gòu)成的景觀是一個(gè)動(dòng)態(tài)的鑲嵌體,通過(guò)對(duì)這一鑲嵌體各組成部分的形狀、大小、數(shù)目及空間關(guān)系的改變來(lái)諧調(diào)各種過(guò)程,包括各種生態(tài)過(guò)程和人類(lèi)活動(dòng)過(guò)程,以實(shí)現(xiàn)景觀的可持續(xù)性。
關(guān)鍵詞: 城市規(guī)劃 景觀設(shè)計(jì) 生態(tài)建筑
景觀生態(tài)規(guī)劃(landscape ecological planning)模式是繼I. McHarg的\"自然設(shè)計(jì)\"(Design With Nature,1969, 1981)之后,又一次使城鄉(xiāng)規(guī)劃方法論在生態(tài)規(guī)劃方向上發(fā)生了質(zhì)的飛躍。自然設(shè)計(jì)模式摒棄了追求人工的秩序(orderliness)和功能分區(qū) (zoning)的傳統(tǒng)規(guī)劃模式強(qiáng)調(diào)各項(xiàng)土地利用的生態(tài)適應(yīng)性(suitability和fitness)和體現(xiàn)自然資源的固有價(jià)值;而景觀生態(tài)規(guī)劃模式則強(qiáng)調(diào)景觀空間格局(pattern)對(duì)過(guò)程(process)的控制和影響,并試圖通過(guò)格局的改變來(lái)維持景觀功能流的健康與安全,它猶其強(qiáng)調(diào)景觀格局與水平運(yùn)動(dòng)和流(movement and flow)的關(guān)系(Forman and Godron,1986; Risser, 1987; Turner,1989; Forman,1995a)。
下面將從思想與發(fā)展,基本原理和規(guī)劃的總體模式各個(gè)方面介紹景觀生態(tài)模式其在城鄉(xiāng)與區(qū)域規(guī)劃中的應(yīng)用。
1景觀生態(tài)思想及發(fā)展
首先,景觀(landscape)一詞在這里必須同視覺(jué)美學(xué)意義上的風(fēng)景,和作為一般描述性的地形地物概念區(qū)別開(kāi)來(lái)(Naveh and Lieberman,1983; Forman and Godron, 1986; 俞, 1987)。景觀生態(tài)學(xué)中的景觀概念,比風(fēng)景和地貌意義上的景觀概念有更深而廣的內(nèi)函和外延,并有其特殊的意義,他是指多個(gè)生態(tài)系統(tǒng)或土地利用方式的鑲嵌體(mosaic),空間尺度大體在幾平方公里至幾百平方公里的范圍(Forman and Godron,1986; Forman 1995b)。
\"景觀生態(tài)\"一詞最早是由Troll于1939年提出的(見(jiàn)Naveh and Lieberman, 1983; Shreiber, 1990)。當(dāng)時(shí)航片開(kāi)始普及,使科學(xué)家們能有效地在景觀尺度上進(jìn)行生物群落與自然地理背景相互關(guān)系的分析。但直到80年代之后,景觀生態(tài)學(xué)才真正在把土地鑲嵌體(land mosaic)作為對(duì)象的研究中逐步總結(jié)出自己獨(dú)特的一般性規(guī)律,使景觀生態(tài)學(xué)成為一門(mén)有別于系統(tǒng)生態(tài)學(xué)和地理學(xué)的科學(xué)。他以研究水平過(guò)程與景觀結(jié)構(gòu)(格局)的關(guān)系和變化為特色。這些過(guò)程包括物種和人的空間運(yùn)動(dòng),物質(zhì)(水、土、營(yíng)養(yǎng))和能量的流動(dòng),干擾過(guò)程(如火災(zāi)、蟲(chóng)害)的空間擴(kuò)散等。
景觀格局是景觀元素的空間布局,這些元素一般是指相對(duì)均相的生態(tài)系統(tǒng)和水體,森林斑塊,農(nóng)田斑塊,建成區(qū)等。而無(wú)論景觀的格局或是過(guò)程,都隨時(shí)間的推移而變化,所以,景觀生態(tài)學(xué)是研究景觀格局和景觀過(guò)程及其變化的科學(xué)。
2\"斑塊-廊道-基質(zhì)\"模式
斑塊(patch)、廊道(corridor)和基質(zhì) (matrix)是景觀生態(tài)學(xué)用來(lái)解釋景觀結(jié)構(gòu)的基本模式,普遍適用于各類(lèi)景觀,包括荒漠、森林、農(nóng)業(yè),草原、郊區(qū)和建成區(qū)景觀(Forman and Godron,1995a),景觀中任意一點(diǎn)或是落在某一斑塊內(nèi),或是落在廊道內(nèi),或是在作為背景的基質(zhì)內(nèi)。這一模式為比較和判別景觀結(jié)構(gòu),分析結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系和改變景觀提供了一種通俗、簡(jiǎn)明和可操作的語(yǔ)言。這種語(yǔ)言和景觀與城鄉(xiāng)規(guī)劃師及決策者所運(yùn)用的語(yǔ)言尤其有共通之處,因而景觀生態(tài)學(xué)的理論與觀察結(jié)果很快可以在規(guī)劃中被應(yīng)用,這也是為什么景觀生態(tài)規(guī)劃能迅速在規(guī)劃設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)獲得共鳴的原因之一,特別在一直領(lǐng)導(dǎo)世界景觀與城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)新潮流的哈佛大學(xué)異軍突起。美國(guó)景觀生態(tài)學(xué)奠基人Richard F T. Forman與國(guó)際權(quán)威景觀規(guī)劃師Carl Steinitz緊密配合,并得到地理信息系統(tǒng)教授Stephen Ervin的強(qiáng)有力技術(shù)持支,從而在哈佛開(kāi)創(chuàng)了又一代規(guī)劃新學(xué)派(Wenche et al, 1996)。目前,哈佛大學(xué)設(shè)計(jì)研究生院的高級(jí)研究中心(包括設(shè)計(jì)學(xué)博士計(jì)劃)中已專(zhuān)門(mén)設(shè)有景觀規(guī)劃與生態(tài)這一方向,使景觀生態(tài)學(xué)真正與規(guī)劃設(shè)計(jì)溶為一體。
運(yùn)用這一基本語(yǔ)言,景觀生態(tài)學(xué)探討地球表面的景觀是怎樣由斑塊、廊道和基質(zhì)所構(gòu)成的,如何來(lái)定量、定性地描述這些基本景觀元素的形狀、大小、數(shù)目和空間關(guān)系,以及這些空間屬性對(duì)景觀中的運(yùn)動(dòng)和生態(tài)流有什么影響。如方形斑塊和園形斑塊分別對(duì)物種多樣性和物種構(gòu)成有什么不同影響,大斑塊和小斑塊各有什么生態(tài)學(xué)利弊。彎曲的直線的,連續(xù)的或是間斷的廊道對(duì)物種運(yùn)動(dòng)和物質(zhì)流動(dòng)有什么不同影響。不同的基質(zhì)紋理(細(xì)密或粗散)對(duì)動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)和干擾的空間擴(kuò)散有什么影響等等?;乩@著這一系列問(wèn)題的觀察和分析,景觀生態(tài)學(xué)得出了一些關(guān)于景觀結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的一般性原理,為景觀規(guī)劃和改變提供了依據(jù)。
3景觀生態(tài)學(xué)的一般原理
盡管景觀生態(tài)學(xué)的基本原理在很大程度上是通過(guò)對(duì)生物運(yùn)動(dòng)的觀察得出的,但它們具有關(guān)于運(yùn)動(dòng)和流動(dòng)等景觀格局關(guān)系的一般性意義,也適用于各種類(lèi)型的景觀。
3.1 關(guān)于斑塊的基本原理本文來(lái)源:考試大網(wǎng)
3.1.1 斑塊尺度原理
一般來(lái)說(shuō),只有大型的自然植被斑塊才有可能涵養(yǎng)水源,聯(lián)接河流水系和維持林中物種(interior species)的安全和健康,庇護(hù)大型動(dòng)物并使之保持一定的種群數(shù)量,并允許自然干擾(如火災(zāi))的交替發(fā)生(Pickett and Thompson, 1978.)??偲饋?lái)說(shuō),大型斑塊可以比小型斑塊承載更多的物種,特別是一些特有物種只有可能在大型斑塊的核心區(qū)存在。對(duì)某一物種而言,大斑塊更有能力持續(xù)和保存基因的多樣性。
相對(duì)而言,小型斑塊則不利于林內(nèi)種的生存、不利于物種多樣性的保護(hù),不能維持大型動(dòng)物的延續(xù)。但小斑塊可能成為某些物種逃避天敵的庇難所,因?yàn)樾“邏K的資源有限,不足以吸引某些大型捕食動(dòng)物,從而使某些小型物種幸免于難。同時(shí),小斑塊占地小,可以出現(xiàn)在農(nóng)田或建成區(qū)景觀中,具有跳板(stepping stone)的作用。
3.1.2 斑塊數(shù)目原理來(lái)源:www.examda.com
減少一個(gè)自然斑塊,就意味著抹去一個(gè)棲息地,從而減少景觀和物種的多樣性和某一物種的種群數(shù)量。增加一個(gè)自然斑塊,則意味著增加一個(gè)可替代的庇難所,增加一份保險(xiǎn)(Opdam, P., 1991.)。一般而言,兩個(gè)大型的自然斑塊是保護(hù)某一物種所必須的最低斑塊數(shù)目,4~5個(gè)同類(lèi)型斑塊則對(duì)維護(hù)物種的長(zhǎng)期健康與安全較為理想。
3.1.3 斑塊形狀原理
一個(gè)能滿足多種生態(tài)功能需要的斑塊的理想形狀應(yīng)該包含一個(gè)較大的核心區(qū)和一些有導(dǎo)流作用及能與外界發(fā)生相互作用的邊緣觸須和觸角。圓整形的斑塊可以限度地減少邊緣圈的面積,而限度地提高核心區(qū)的面積比,使外界的干擾達(dá)到盡可能的小,有利于林內(nèi)物種的生存。但圓整的斑塊不利于同外界的交流。
3.1.4 斑塊的位置原理
一個(gè)孤立的斑塊內(nèi)物種消亡的可能性遠(yuǎn)比一個(gè)與大陸(種源)相鄰或相連的斑塊大的多。與種源相鄰的斑塊當(dāng)其中的物種滅絕之后,更有可能被來(lái)自相鄰斑塊同種個(gè)體所占領(lǐng),從而使物種整體上得以延續(xù)。
選擇某一斑塊作為保護(hù)對(duì)象時(shí),一方面要考察斑塊本身的屬性,包括物種豐富性和稀有性;同時(shí)也要考察其在整體景觀格局中的位置和作用。戰(zhàn)略點(diǎn)的概念(strategic point)就是針對(duì)斑塊在景觀中的位置和作用提出來(lái)的(Yu, 1995a~c, 1996a )。他認(rèn)為,景觀中有某些關(guān)鍵性的位置,對(duì)它們的占領(lǐng)和改變,可以對(duì)控制生態(tài)過(guò)程產(chǎn)生異常重要的作用。
關(guān)鍵詞: 城市規(guī)劃 景觀設(shè)計(jì) 生態(tài)建筑
景觀生態(tài)規(guī)劃(landscape ecological planning)模式是繼I. McHarg的\"自然設(shè)計(jì)\"(Design With Nature,1969, 1981)之后,又一次使城鄉(xiāng)規(guī)劃方法論在生態(tài)規(guī)劃方向上發(fā)生了質(zhì)的飛躍。自然設(shè)計(jì)模式摒棄了追求人工的秩序(orderliness)和功能分區(qū) (zoning)的傳統(tǒng)規(guī)劃模式強(qiáng)調(diào)各項(xiàng)土地利用的生態(tài)適應(yīng)性(suitability和fitness)和體現(xiàn)自然資源的固有價(jià)值;而景觀生態(tài)規(guī)劃模式則強(qiáng)調(diào)景觀空間格局(pattern)對(duì)過(guò)程(process)的控制和影響,并試圖通過(guò)格局的改變來(lái)維持景觀功能流的健康與安全,它猶其強(qiáng)調(diào)景觀格局與水平運(yùn)動(dòng)和流(movement and flow)的關(guān)系(Forman and Godron,1986; Risser, 1987; Turner,1989; Forman,1995a)。
下面將從思想與發(fā)展,基本原理和規(guī)劃的總體模式各個(gè)方面介紹景觀生態(tài)模式其在城鄉(xiāng)與區(qū)域規(guī)劃中的應(yīng)用。
1景觀生態(tài)思想及發(fā)展
首先,景觀(landscape)一詞在這里必須同視覺(jué)美學(xué)意義上的風(fēng)景,和作為一般描述性的地形地物概念區(qū)別開(kāi)來(lái)(Naveh and Lieberman,1983; Forman and Godron, 1986; 俞, 1987)。景觀生態(tài)學(xué)中的景觀概念,比風(fēng)景和地貌意義上的景觀概念有更深而廣的內(nèi)函和外延,并有其特殊的意義,他是指多個(gè)生態(tài)系統(tǒng)或土地利用方式的鑲嵌體(mosaic),空間尺度大體在幾平方公里至幾百平方公里的范圍(Forman and Godron,1986; Forman 1995b)。
\"景觀生態(tài)\"一詞最早是由Troll于1939年提出的(見(jiàn)Naveh and Lieberman, 1983; Shreiber, 1990)。當(dāng)時(shí)航片開(kāi)始普及,使科學(xué)家們能有效地在景觀尺度上進(jìn)行生物群落與自然地理背景相互關(guān)系的分析。但直到80年代之后,景觀生態(tài)學(xué)才真正在把土地鑲嵌體(land mosaic)作為對(duì)象的研究中逐步總結(jié)出自己獨(dú)特的一般性規(guī)律,使景觀生態(tài)學(xué)成為一門(mén)有別于系統(tǒng)生態(tài)學(xué)和地理學(xué)的科學(xué)。他以研究水平過(guò)程與景觀結(jié)構(gòu)(格局)的關(guān)系和變化為特色。這些過(guò)程包括物種和人的空間運(yùn)動(dòng),物質(zhì)(水、土、營(yíng)養(yǎng))和能量的流動(dòng),干擾過(guò)程(如火災(zāi)、蟲(chóng)害)的空間擴(kuò)散等。
景觀格局是景觀元素的空間布局,這些元素一般是指相對(duì)均相的生態(tài)系統(tǒng)和水體,森林斑塊,農(nóng)田斑塊,建成區(qū)等。而無(wú)論景觀的格局或是過(guò)程,都隨時(shí)間的推移而變化,所以,景觀生態(tài)學(xué)是研究景觀格局和景觀過(guò)程及其變化的科學(xué)。
2\"斑塊-廊道-基質(zhì)\"模式
斑塊(patch)、廊道(corridor)和基質(zhì) (matrix)是景觀生態(tài)學(xué)用來(lái)解釋景觀結(jié)構(gòu)的基本模式,普遍適用于各類(lèi)景觀,包括荒漠、森林、農(nóng)業(yè),草原、郊區(qū)和建成區(qū)景觀(Forman and Godron,1995a),景觀中任意一點(diǎn)或是落在某一斑塊內(nèi),或是落在廊道內(nèi),或是在作為背景的基質(zhì)內(nèi)。這一模式為比較和判別景觀結(jié)構(gòu),分析結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系和改變景觀提供了一種通俗、簡(jiǎn)明和可操作的語(yǔ)言。這種語(yǔ)言和景觀與城鄉(xiāng)規(guī)劃師及決策者所運(yùn)用的語(yǔ)言尤其有共通之處,因而景觀生態(tài)學(xué)的理論與觀察結(jié)果很快可以在規(guī)劃中被應(yīng)用,這也是為什么景觀生態(tài)規(guī)劃能迅速在規(guī)劃設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)獲得共鳴的原因之一,特別在一直領(lǐng)導(dǎo)世界景觀與城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)新潮流的哈佛大學(xué)異軍突起。美國(guó)景觀生態(tài)學(xué)奠基人Richard F T. Forman與國(guó)際權(quán)威景觀規(guī)劃師Carl Steinitz緊密配合,并得到地理信息系統(tǒng)教授Stephen Ervin的強(qiáng)有力技術(shù)持支,從而在哈佛開(kāi)創(chuàng)了又一代規(guī)劃新學(xué)派(Wenche et al, 1996)。目前,哈佛大學(xué)設(shè)計(jì)研究生院的高級(jí)研究中心(包括設(shè)計(jì)學(xué)博士計(jì)劃)中已專(zhuān)門(mén)設(shè)有景觀規(guī)劃與生態(tài)這一方向,使景觀生態(tài)學(xué)真正與規(guī)劃設(shè)計(jì)溶為一體。
運(yùn)用這一基本語(yǔ)言,景觀生態(tài)學(xué)探討地球表面的景觀是怎樣由斑塊、廊道和基質(zhì)所構(gòu)成的,如何來(lái)定量、定性地描述這些基本景觀元素的形狀、大小、數(shù)目和空間關(guān)系,以及這些空間屬性對(duì)景觀中的運(yùn)動(dòng)和生態(tài)流有什么影響。如方形斑塊和園形斑塊分別對(duì)物種多樣性和物種構(gòu)成有什么不同影響,大斑塊和小斑塊各有什么生態(tài)學(xué)利弊。彎曲的直線的,連續(xù)的或是間斷的廊道對(duì)物種運(yùn)動(dòng)和物質(zhì)流動(dòng)有什么不同影響。不同的基質(zhì)紋理(細(xì)密或粗散)對(duì)動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)和干擾的空間擴(kuò)散有什么影響等等?;乩@著這一系列問(wèn)題的觀察和分析,景觀生態(tài)學(xué)得出了一些關(guān)于景觀結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的一般性原理,為景觀規(guī)劃和改變提供了依據(jù)。
3景觀生態(tài)學(xué)的一般原理
盡管景觀生態(tài)學(xué)的基本原理在很大程度上是通過(guò)對(duì)生物運(yùn)動(dòng)的觀察得出的,但它們具有關(guān)于運(yùn)動(dòng)和流動(dòng)等景觀格局關(guān)系的一般性意義,也適用于各種類(lèi)型的景觀。
3.1 關(guān)于斑塊的基本原理本文來(lái)源:考試大網(wǎng)
3.1.1 斑塊尺度原理
一般來(lái)說(shuō),只有大型的自然植被斑塊才有可能涵養(yǎng)水源,聯(lián)接河流水系和維持林中物種(interior species)的安全和健康,庇護(hù)大型動(dòng)物并使之保持一定的種群數(shù)量,并允許自然干擾(如火災(zāi))的交替發(fā)生(Pickett and Thompson, 1978.)??偲饋?lái)說(shuō),大型斑塊可以比小型斑塊承載更多的物種,特別是一些特有物種只有可能在大型斑塊的核心區(qū)存在。對(duì)某一物種而言,大斑塊更有能力持續(xù)和保存基因的多樣性。
相對(duì)而言,小型斑塊則不利于林內(nèi)種的生存、不利于物種多樣性的保護(hù),不能維持大型動(dòng)物的延續(xù)。但小斑塊可能成為某些物種逃避天敵的庇難所,因?yàn)樾“邏K的資源有限,不足以吸引某些大型捕食動(dòng)物,從而使某些小型物種幸免于難。同時(shí),小斑塊占地小,可以出現(xiàn)在農(nóng)田或建成區(qū)景觀中,具有跳板(stepping stone)的作用。
3.1.2 斑塊數(shù)目原理來(lái)源:www.examda.com
減少一個(gè)自然斑塊,就意味著抹去一個(gè)棲息地,從而減少景觀和物種的多樣性和某一物種的種群數(shù)量。增加一個(gè)自然斑塊,則意味著增加一個(gè)可替代的庇難所,增加一份保險(xiǎn)(Opdam, P., 1991.)。一般而言,兩個(gè)大型的自然斑塊是保護(hù)某一物種所必須的最低斑塊數(shù)目,4~5個(gè)同類(lèi)型斑塊則對(duì)維護(hù)物種的長(zhǎng)期健康與安全較為理想。
3.1.3 斑塊形狀原理
一個(gè)能滿足多種生態(tài)功能需要的斑塊的理想形狀應(yīng)該包含一個(gè)較大的核心區(qū)和一些有導(dǎo)流作用及能與外界發(fā)生相互作用的邊緣觸須和觸角。圓整形的斑塊可以限度地減少邊緣圈的面積,而限度地提高核心區(qū)的面積比,使外界的干擾達(dá)到盡可能的小,有利于林內(nèi)物種的生存。但圓整的斑塊不利于同外界的交流。
3.1.4 斑塊的位置原理
一個(gè)孤立的斑塊內(nèi)物種消亡的可能性遠(yuǎn)比一個(gè)與大陸(種源)相鄰或相連的斑塊大的多。與種源相鄰的斑塊當(dāng)其中的物種滅絕之后,更有可能被來(lái)自相鄰斑塊同種個(gè)體所占領(lǐng),從而使物種整體上得以延續(xù)。
選擇某一斑塊作為保護(hù)對(duì)象時(shí),一方面要考察斑塊本身的屬性,包括物種豐富性和稀有性;同時(shí)也要考察其在整體景觀格局中的位置和作用。戰(zhàn)略點(diǎn)的概念(strategic point)就是針對(duì)斑塊在景觀中的位置和作用提出來(lái)的(Yu, 1995a~c, 1996a )。他認(rèn)為,景觀中有某些關(guān)鍵性的位置,對(duì)它們的占領(lǐng)和改變,可以對(duì)控制生態(tài)過(guò)程產(chǎn)生異常重要的作用。