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1.1廊道
是指不同于两边基质的线性地带,它的多种类结构跟随不同宽度的廊道而随之变化。绿廊建设和块状绿地的连接度不断加强,可以使走廊起到分隔作用,作为城市园林绿地设计的重要依据,作为城市道路、河流等狭长线性结构设计的重要依据。现实应用中廊道理论中的核心保护作用还体现在不同树种、狭长带、狭长带与二维面的互相制约等方面。
1.2基质
是指连通性最好、面积最大、能起控制作用的景观要素。[1]例如园林的铺地或建筑,在一定程度上可以减缓斑块的“岛屿化”效应影响,影响着生态环境中斑块与斑块间互换物质、能量,同时影响了连接全局的景观。研究景观生态学是为了协调人与生态环境的关系,维持生态平衡,营造和谐的人类居住环境。将景观生态学中的和谐共生理念贯通到实际的城市园林设计中,理论结合实践,迎合社会需要,创造高质量的生态环境。
2景观生态学在城市园林绿地设计中的应用案例
现今,景观生态学的理念应用在城市园林绿地的建设中的案例比比皆是。例如天津的“绿岛园”,占地面积大,其园林规划里涵盖了三种特色景观生态,湿地景观、高地树林景观和保留了原生态景观的缓坡草坪,有利于恢复本土动植物群落,维持了生物多样性。园林全局景观设计是根据“斑块—廊道—基质”的景观模式为依据的,这也是景观生态学在实际应用中最基础的模式。在进行“绿岛园”绿地规划之时,按照“源”、“流”、“展”三岛相合的设计思路,营造了具有空间层次的景观生态格局。[2]公园的景观水体是由大面积的沼泽地开挖整改形成,同时将瀑布茶室、嬉水广场等人文景观融合,即维护了湿地原生态的自然景观,又发挥了斑块在环境资源中的作用。车场和广场采用的硬质铺装,在一定程度上塑造了道路不同感空间,完善了经管的层次感、充实感。假山、小桥、鹅卵石等硬质铺装的巧妙设置使不同的廊道连接了不同的斑块,化零为整,充分发挥了廊道中的整体作用。壁画、浮雕、陶雕丰富了“绿岛园”的历史沉淀感,增加自然景观的可观赏性。台北关渡的“自然公园”。此公园涵盖泥滩、深水域、浅水域、树林等多种区域类型。规划为主要活动区、保育核心区、户外观察区、可持续经营区,合理的划分了自然生态与人类活动,保护湿地生态环境为首要,提供休闲、教育及研究场所为次要,同时又兼容了两者的缓冲区,实现了生态环境与人类和谐共处。杭州的西溪国家湿地公园。园区内虾类自然保护区为中央核心区,其他涵盖沼泽、湖漾、河港、池塘等区域,六条河流纵横交错,其间分布着众多的鱼塘和港汊,设计了不同物种栖地环境。以上这些案例都是融合了景观生态学的理念在园林的设计中,使得城市的人类与大自然更更亲近的同时又维持了生态环境的平衡。
3景观生态学在实际应用中应遵循的原则与建议
关键词:景观生态学;城市景观;研究
Abstract: the city is a kind of human activity effect is strong landscape, its internal material flow, energy flow and information flow, population flow, very active. In recent years, the rapid development of economy and the rapid development of urbanization, serious disorder the natural evolution of the landscape structure, urban landscape inflation and the natural landscape of the contradictions of shrinking broken increasingly fierce, the urban morphology and the sustainable development become urban geography and urban planning research hot spot. Based on the analysis of landscape ecology view of urban landscape and landscape ecology connotation, the urban landscape overall planning and urban landscape ecological planning characteristics of content, this paper expounds the principle of planning and design for reference, and put forward according to the principles of landscape ecology research planning design method and way.
Keywords: landscape ecology; urban landscape; research
中图分类号: P901 文献标识码: A 文章编号:
引言:当今世界,环境问题日益突出,生态学随之迅猛发展,成为时代背景。在这样的生态浪潮激荡下,城市景观结构研究成为了城市地理学和城市规划研究的核心内容,传统的城市空间结构着眼于地理学、社会学、经济学和规划学的脉络而展开。自20世纪80年代以来,景观生态学在城市景观领域的研究逐渐兴起,它引起了对描述、解释和规划景观结构的传统方法的重新思考,也为城市空间结构研究的传统研究和科学交叉提供了新的视角,在一定程度上给予景观规划理论原则上的指导,甚至为景观规划的研究与实践提供方法论。
一、景观与景观生态学的概念分析
景观生态学中景观(Landscape)概念的引入将地理学家采用的表示空间的“水平”分析方法和生态学家使用的表示功能的“垂直”方法结合起来。弗曼(1995)对景观的解释是由相互作用的重复出现的生态系统或土地利用类型的空间镶嵌组成的异质区域。它具有空间异质性,是实在的地理实体,即包括自然和人文要素的系统整体。
景观生态学是1939年由德国地理学家C.特洛尔提出的,对其最简单的表述就是研究在一个相当大的区域内,由许多不同生态系统所组成的整体(即景观)的空间结构相互作用、协调功能及动态变化的一门生态学新分支。它给生态学带来新的思想和研究方法,由此应运而生的“生态景观”强调重视景观的生态效益、利用绿色景观改善城市生态系统等。
城市景观整体规划特征
从景观生态学的角度看,城市是典型的以人类干扰为主的景观,是一种连续的景观,城市主体的研究以城市地域社会为对象,探讨人类活动与城市的互动关系。
总结国内外相关的研究成果不难发现,城市景观绿化是对城市公园系统、绿地系统和城郊风景区的规划与管理,城市是其对象与主体。城市景观格局亦有其特殊性,主要表现在以下几个方面:首先,城市景观组分类型中以高密度的人类活动为主体,强调以人为本,突出人性化原则;其次,城市景观组分的空间分布主要受人类有目的的规划、建设、活动的决定性影响;第三,城市景观组分的内涵性重组和外延性扩张行为非常频繁;第四,城市景观组分的镶嵌性分布特征十分突出,相互之间的功能联系一般通过发达交通系统中的能流、物流和人流来实现;最后,城市景观具有生态脆弱性和破碎性,城市景观主要靠人为输入或输出不同性质的能量和物质来协调和维持,变化极快且对人类调控存在高度依赖性,城市功能的连续性和完整性都很脆弱,一旦人类活动失调,就很容易导致城市生态衰退。另外,城市交通系统网络将城市切割成许多大小不等的斑块,城市景观要素斑块之间及其与城市外部之间的,与人类活动相关的能量和物质流同速率很高,而城市景观中的“自然”生态过程受阻,提高城市景观生态连通性,就成为维持城市景观生态过程和环境功能的基础。
三、城市景观生态规划的内容与设计原则
李团胜(1998)认为城市景观生态规划的内容应该包括环境敏感区的保护规划、绿色空间体系规划以及城市外貌与建筑景观规划。由此总结生态规划主要包括如下内容:收集和调查城市景观生态的基础资料:对城市进行景观生态分析与评价,即从景观生态学角度分析城市景观的要素、结构、功能,这是做好景观生态规划的基础性工作;拟定城市景观生态规划;最后,提出合理城市规划的原则,对城市空间及景观布局进行合理规划。
城市景观是一系列生态组成的具有一定结构与功能的整体,在规划中应把景观作为一个整体单位来思考和管理,实现优化利用。此外,在城市景观规划中应遵循合理安排城市空间结构,相对集中开敞空间,组织和谐的土地利用,保持和恢复景观生态过程与格局的连续性,维护自然斑块之间的联系,以绿色生态空间体系建设为中心的保护环境敏感区等规划原则。
城市景观生态规划与设计
从方法论的角度上看,城市景观生态规划是就对景观中一系列的生态进行整合规划,此种整合是在整体和生态设计观念基础上的创造。与柯布西耶“光明城市”的伟大理想不同,整合思想的核心是对现成结构的把握及改良,此种思想与可持续发展的环境理想不谋而合。
在整合理念的基础上进行城市景观生态规划,总目标是改善城市景观结构与功能、提高城市环境质量、促进城市景观的持续发展。具体有如下目标:①生态稳定性。即维持城市景观的生态平衡,景观的结构功能保持一致性和连贯性。②通达性。有效地确保城市生活的方便,各斑块间有廊道共同,交通易于到达。③舒适性。从自然生态和社会心理两个方面去创造一种能融合技术与自然于一体的理想环境。④美观性。通过景观规划使景观结构适量有序又富于变化,符合大众的审美要求并富含文化特征。
五、总结
现代城市景观是文化和自然的载体,它在百年间的历史演进中,承载着民族艺术追求、实用性理念与时尚精神。在突飞猛进的城市设计浪潮,冲击着现代城市的景观设计的迅速发展,它将对未来全球化的城市景观设计的形成和趋势产生重大影响。本文结合景观生态学的原理和方法进行城市景观的规划与设计,构建现代城市景观结构生态优化模式,对于指导城市空间结构的改造和重建过程,以及维护社会经济和自然环境的和谐发展具有重要意义。
参考文献:
[1]李秀珍 肖笃宁著:《城市环境与城市生态》 1995年 第2期 维普资讯网。
[2] 苏伟忠 杨英宝著:《基于景观生态学的城市空间结构研究》 北京:科学出版社出版,2007年。
1 景观地理学的源流
本世纪初景观地理学在德国的兴起,标志着用发生学的观点和综合分析的方法划分地表类型并研究其发展演变的近代地理学的诞生。景观一词源于德语Landschaft,具有地表可见景象的综合和某个限定性区域的双重含义。施吕特尔(O.Schluter1872-1952)是德国景观学派的创始人,他是从自然与人文现象的综合外貌角度来理解景观,倡导景观研究作为地理学的中心问题,探索由原始景观变成人类文化景观的过程。帕萨格(S.Passarge)创造了景观地理学一词,于1913年建立了一套地理学性质的景观学体系,强调对分类要素的描述和解释。他在小区域的详细考察方面及在全球范围内对景观学的发展作出了贡献。其代表作有:《景观学基础》和《比较景观学》,他还提出了城市景观、空间景观等概念,力求完善景观形态与分类的解释。由于中欧地区有限的生态地理空间和较长的开发历史,使得景观外貌呈现出高度的人文化,同时由于德国地理学研究有着很深的地质地貌学渊源,因而德国的景观地理学以重视人文景观及具有强烈的地理、地貌学色彩为其特色,制图分析是其主要研究方法。1939年特罗尔(G.Troll)在利用航空像片判读进行东非土地利用研究时,提出了"将地理学的区域空间分析与生态学的结构功能研究相结合"的景观生态学新方向,这一思想对欧 美各国的景观学研究产生了重大影响。
美国的景观地理学深受德国的影响,索尔(C.O.Sauer)也是从地貌入手转入文化地理研究,他于20年代中期发表的著作"景观形态学",把景观看作地表的基本单元,认为景观是由 自然与文化要素两部分叠加而成。以他为代表的伯克利(Berkeley)学派研究了大量景观变迁的实例,揭示了人在改变地球面貌中的作用,促进了景观学派的发展。
按照A.F.伊萨钦科的观点(1959),景观学说与自然地理分异理论和综合自然区划一起构成了俄国与苏联景观地理学的三大理论成就。与德国和美国的地理学家不一样,原苏 联的地理学家多偏重于自然景观的研究,认为自然景观即自然综合体是自然地理学的主要研 究对象,景观的类型方向和区域方向并存。这当然是与原苏联的国土辽阔、开发程度较低有关。贝尔格(L.S.Berg)发表了"苏联景观地带"提出了关于自然区以下尺度土地单元的等级与类 型划分的景观学说,主要依据植物群落和地形单元的组合。1942年苏卡切夫(V.N.Sukachev)提出了与生态系统相近似的生物地理群落概念,并将其作为景观的最小单元,重点研究群落各组成成分之间的物质循环与能量交换。60年代,苏联开始了景观结构与功能的定位实验研究,着重于水热平衡、生物地球化学过程的监测和实验,波雷诺夫(B.B.Poleinov)建立了景观地球化学的研究方向,卡列斯尼克(S.V.Kalesnik)提出景观学定义和景观分类、类型和结构等概念。A.A.克劳克利斯的"实验景观学"和B.Б.索恰瓦的"地理学系统学说导论"作为其理论总结,反映了苏联地理景观研究的实验思想、系统思想和生态学方向的新趋势。
德国和苏联在景观地理学方面的理论成就,特别是关于自然区划和土地单元的等级、类型划分的理论与方法,在第二次世界大战以后激发了欧美各国广泛的应用研究,包括景观及其以下尺度的土地资源分类、评价和区划规划、景观制图、景观设计和综合管理。其中荷兰、捷克斯洛伐克、加拿大、澳大利亚和英国等国的工作形成了很有特色的理论和方法体系,特别是引进生态学的思想和方法,广泛应用遥感和地理信息系统手段为景观学的新发展注入了强大的活力。概言之,1950年以前的景观学主要是地理学性质,植被、土地利用与环境的关系只是作为自然综合体中不同要素的相互关系。其后的景观学经过三十多年的应用与发展,生态系统概念的影响日渐深入,生物(包括人类)与环境的关系问题成为景观结构的中心,研究从分析走向预测。80年代以来,景观学再次成为地理科学中的瞩目问题,在景观的形态与发生、景观的稳定与演化、景观的分析与综合、景观与环境、景观的价值与应用等方面都有长足的发展,并产生了若干新的分支,如景观生态学、景观地球化学、人文景观学等。
2 景观地理学的推陈出新
景观学本来是从综合自然地理学中脱胎而来,在苏联经多方面发展,景观地理学形成了第一个高峰,但是后来一些学者的经院式研究使其逐步进入了死胡同。80年代以后北美景观生态学的兴起,为景观学带来了新的理论突破,加之在广泛应用中的技术发展,形成了景观学的第二个高峰。目前新一代的景观科学可以景观生态学为代表,在理论层面上包括原有的景观地理学和景观地球化学等,在应用层面上包括景观建筑规划学,景观生态建设(建设地理学与建设生态学)等和众多的交叉分支学科。除了研究范围的扩大与原有研究内容的深化,景观科学的推陈出新还突出表现在以下几个方面:
1)新一代景观科学突破了原先只是从类型和区域角度对自然综合体进行研究,发展到从过程与类型(或区域)两方面对自然-人文综合体进行有强烈应用色彩的研究。除空间结构与地域分异以外,地理过程与生态过程也成为研究的重心。
2)从单纯的地理过程研究发展到人地相互作用过程的研究。人地关系中地域关系的优化是区域可持续发展研究的基础,而以可持续空间格局的研究为热点。在景观和区域尺度上对人地关系的调整和构建可称之为景观生态建设,这应成为建设地理学的研究重点。
3)学科的交叉融合极大地丰富和发展了景观科学,并形成了若干新的学科框架体系。如理论地理学与宏观生态学的交叉形成了景观生态学;而在应用层面上,可以说建设地理学与生态工程学的交叉形成了景观生态建设这一新的研究范畴。国际景观生态学会的新会章中对于景观生态学作出了如下的新定义(IALE mission statement, 1998):"景观生态学是对于不同尺度上景观空间变化的研究,它包括景观异质性的生物、地理和社会的原因与系列,无疑它是一门连接自然科学和相关人类科学的交叉学科。"可见景观研究还涉及自然与人文科学的交叉,如景观生态美学、生态经济学与环境伦理学等。
关于景观生态建设可定义为一定区域、跨生态系统、适于特定景观类型的生态建设措施,以景观单元的空间结构调整或重新构建为基本手段,改善受胁迫或受损失的生态系统的功能,提高景观系统的总体(生物)生产力。其主要内容包括:景观空间结构的调整,优化组合原有景观组分或引入新的成分;控制人类活动的方式与程度,补偿与恢复景观的生态功能;按生态学规律进行可更新自然资源的开发与生产活动;建设与自然系统和谐协调、适于人类生存的可持续景观模式等 转贴于 3 景观生态学的理论贡献
景观生态学在当代景观科学中的"一枝独秀",是因为其认识论和方法论上的进步,为一种正在形成中的"尺度-等级系统"新模式作出了重要的理论贡献。从科研认识论的角度对于景观生态学的核心概念和一般原理可作如下归纳:
3.1 景观系统的整体性和景观要素的异质性
景观是由景观要素(elements)有机联系组成的复杂系统,含有等级结构,具有独立的功能特性和明显的视觉特征,是具有明确边界、可辨识的地理实体。一个健康的景观系统具有功能上的整体性和连续性,只有从系统的整体性出发来研究景观的结构、功能和变化才能得出正确的科学结论。景观系统同其它非线性系统一样,是一个开放的、远离平衡态系统,具有自组织性、自相似性、随机性和有序性等特征。异质性本是系统或系统属性的变异程度,而对空间异质性的研究成为景观生态学别具特色的显著特征,它包括空间组成、空间构型和空间相关等内容。异质性同抗干扰能力、恢复能力、系统稳定性和生物多样性有密切关系,景观异质性程度高有利于物种共生而不利于稀有内部种的生存。景观格局是景观异质性的具体表现,可运用负熵和信息论方法进行测度。景观异质性也可理解为景观要素分布的不确定性,其出现频率通常可用正态分布曲线描述。
3.2 景观研究的尺度性
尺度是研究客体或过程的空间维和时间维,可用分辨率与范围来描述,它标志着对所研究对象细节了解的水平。在景观学研究中,空间尺度是指所研究景观单元的面积大小或最小信息单元的空间分辨率水平,而时间尺度是其动态变化的时间间隔。景观生态学的研究基本上对应于中尺度范围,即从几平方公里到几百平方公里、从几年到几百年。
格局与过程的时空尺度化是景观生态学的研究热点,尺度分析和尺度效应受到格外重视和发展。尺度分析一般是将小尺度上的斑块格局经过重新组合而在较大尺度上形成空间格局的过程,与之相伴的是斑块形状趋向规则化以及景观类型的减少。尺度效应表现为:最小斑块面积和随尺度增大而增大,其类型则有所转换,景观多样性减小。通过建立景观模型和应用GIS技术,可以根据研究目的选择最佳尺度,并对不同尺度的研究成果进行转换。由于景观尺度上进行控制性实验代价高昂,因此尺度的转换技术愈显重要。尺度外推涉及到如何穿越不同尺度约束体系的限制,至今仍是一难点。
时空尺度的对应性、协调性和规律性是一重要特征,通常研究地区越大、相关的时间尺度越长,生态平衡即自然界在动荡中表现出的与尺度有关的协调性。生态系统在小尺度上常表现出非平衡特征,而大尺度上仍可体现出与平衡模型相似的结果,景观系统常常可以克服其中局部生物反馈的不稳定性。
尺度性与持续性有着重要联系,细尺度生态过程可能会导致个别生态系统出现激烈波动,而粗尺度的自然调节过程可提供较大的稳定性。在较高尺度上,作为非线性耗散系统演化中一种普遍现象的混沌可提高景观生态系统的持续性而避免碎裂种群(Metapopulation)灭绝。大尺度空间过程包括土地利用和土地覆盖变化、生境破碎化、引入种的散布、区域性气候波动和流域水文变化等。在更大尺度的区域中,景观是互不重复、对比性强、粗粒格局的基本结构单元。景观和区域都在"人类尺度"上即在人类可辨识的尺度上来分析景观结构,把生态功能置于人类可感受的范围内进行表述,这尤其有利于了解景观建设和管理对生态过程的影响。在时间尺度上,人类世代即几十年的尺度是景观生态学关注的焦点。
3.3 景观结构的镶嵌性(Mosaic)
景观空间异质性通常表现为梯度与镶嵌,后者的特征是对象被聚集形成清楚的边界,连续空间发生中断和突变。土地镶嵌性是景观的基本特征之一,forman提出的斑块-廊道-基质模型即是对此的一种理论表述。 景观斑块是地理、气候和生物、人文因子影响所成的空间集合体,具有特定的结构形态,表现为物质、能量或信息的输入与输出单位。斑块的大小、形状不同,有规则、不规则之分;廊道曲直、宽度不同,连接度也有高有低;而基质更显多样,从连续到孔隙状,从聚集态到分散态,构成了镶嵌变化、丰富多采的景观格局。空间格局是景观功能流的主要决定因素,而这些景观形态结构又是昨天的流所产生。结构和功能,格局与过程之间的联系和反馈是景观生态学的基本命题。
景观镶嵌的测定包括多样性、边缘、中心斑块和斑块总体格局测定等方面,包括多样度、优势度、相对均匀度、边缘数、分维数、斑块隔离度、易达性、斑块分散度、蔓延度等指标。此外,网络理论、中心位置理论、渗流理论(随机空间模型)等也被用于景观空间结构的研究。
3.4 生态流的空间聚集与扩散
生物物种与营养物质和其它物质、能量在景观组分间的流动被称为生态流(eco-flow),它们是景观中生态过程的具体体现。受景观格局的影响,这些流分别表现为聚集与扩散,以水平流为主,它需要通过克服空间阻力来实现对景观的覆盖与控制。物质运动过程同时总是伴随着一系列能量转化过程,斑块间的物质流可视为在不同能级上的有序运动,斑块的能级特征由其空间位置、物质的组成、生物因素以及其它环境因素所决定。
景观空间要素间物种的扩散与聚集,矿质养分的再分配速率通常与干扰强度成正比,穿越边缘的能量与生物流随异质性的增大而增强。无任何干扰时,景观水平结构趋势于均质化,而垂直结构的分异更加明显。
生态流的传输机制有风、水、飞行动物、地面动物和人,其驱动力可分为扩散、传输和运动,后二者是景观尺度上的主要作用力。扩散形成最少的聚集格局,传输居中,而运动可在景观中形成最明显的聚集格局。
景观的边缘效应对生态流有重要影响,它可起到半透膜的作用,对通过的生态流进行过滤。此外,在相邻景观要素处于不同发育期时,可随时间转换而分别起到源和汇的作用。
3.5 景观演化的不可逆性与人类主导性
景观变化的动力机制有自然干扰与人类活动影响两个方面。由于当今世界上人类活动影响的普遍性与深刻性,对于作为人类生存环境的各类景观而言,人类活动对于景观演化无疑起着主导作用,通过对变化方向和速率的调控可实现景观的定向演变和可持续发展。
景观稳定性取决于景观空间结构对于外部干扰的阻抗及恢复能力,其中景观系统所能承受人类活动作用的阈值可称为景观生态系统承载力。其限制变化为环境对人类活动的反作用,如景观空间结构的拥挤程度、景观中主要生态系统的稳定性、可更新自然资源的利用强度、环境质量以及人类身心健康的适应与感受性等。
景观系统的演化方式有正、负反馈两种。负反馈有利于系统的自适应和自组织,保持系统的稳定,是自然景观演化的主要方式;而不稳定则与正反馈相联系。从自然景观向人工景观的转化多为正反馈,如围湖造田、毁林开荒和城市扩张等。耗散结构理论揭示,非平衡不可逆性是组织之源、有序之源,通过涨落达到有序。景观系统的演化亦符合这一规律,人类活动打破了自然景观中原有的生态平衡,放大了干扰,改变了景观演化的方向并创造出新的生态平衡,重新实现景观的有序化。
3.6 景观价值的多重性
景观作为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,兼具经济、生态和美学价值,这种多重性价值判断是景观规划和管理的基础。景观的经济价值主要体现在生物生产力和土地资源开发等方面,其生态价值主要体现为生物多样性与环境功能等方面,这些均已研究清楚。而景观美学价值却是一个范围广泛、内涵丰富,比较难以确定的命题。随着时代的发展,人们的审美观也在变化,人工景观的创造是工业社会强大生产力的体现,城市化与工业化相伴生;然而久居高楼如林、车声嘈杂、空气污染的城市之后,人们又企盼着亲近自然和返回自然,返朴归真成为时尚。
关于景观美学值量的量度可从人类行为过程模式和信息处理理论等方面进行分析,不同民族和文化传统对此有深刻影响。如中国的园林景观和欧洲相比特色较鲜明,它注重野趣生机、自然韵味,情景交融、意境含蓄,以小见大、时空变换,增加景观容量与环境氛围。
价值优化是管理和发展的基础,景观规划和设计应以创建宜人景观为中心。景观的宜人性可理解为比较适于人类生存、体现生态文明的人居环境,包括景观通达性、建筑经济性、生态稳定性、环境清洁度、空间拥挤度、景观优美度等内容,当前许多地方对于居民小区绿、静、美、安的要求即是这方面的通俗表达。景观特别重视景观要素的空间关系,如形状和大小、密度和容量、连接和隔断、区位和层序……,如同它们所含有的物质和自然资源质量一样重要。如城市景观规划应注意合理安排城市空间格局,相对集中开敞空间(open space),建筑空间要疏密相间;在人工环境中努力显现自然;增加景观的视觉多样性;保护 环境敏感区和推进绿色空间体系建设。
4 景观规划建筑学的实际应用与发展
景观规划建筑学(Landscape Architecture)是适应现代社会发展需要而产生的一门工程应用性学科,它是景观科学与建筑学的交叉,城市规划、风景园林设计与景观生态学的交叉。这门学科在美国已有百余年的历史,F.L.Qlmsted于1863年就提出了Landscape Architecture的概念,并首先在纽约中央公园的设计和建造中提出了一系列建设城市公园绿地系统的思想,?quot;创造性地利用景观,使城市环境变得自然而适于居住",使自然与城市生活相融合,将生态思想与景观设计相结合,美国许多大学开设"景观规划建筑"课程远早于景观生态学,但是80年代以后北美景观生态学的兴盛无疑为景观建筑与景观规划注入了新的活力。这一阶段有3本有影响的书,即I.Mcharg 1969年出版的"设计结合自然"(Design With Nature),C.A.Smyser1982年出版的《自然的设计》(Nature“s Design)和H.Hough1984年出版的《城市 形态与自然过程》(City from and Nature Process),他们在应用中丰富和发展了景观生态学的思想,并将景观规划建筑学纳入到现代景观科学的范畴。
关于"景观建筑"(Landscape Architecture)通常定义为集中活动区建筑物与周围环境的整体 配置与构建,可分为小区(Site)、城市(Urban)和区域(Region)等不同尺度的景观设计和规划,包括土地发展规划、生态规划、景观设计和人文因素等不同侧重点。近来关于人居环境的研究渐成热点,其内容包括自然环境、人口(居民)、社会结构、建筑与城市以及交通、通讯网络等。景观规划建筑学在人居环境研究中起到了十分重要的作用。城市属于一种人工创造的、以建筑物为基质的特殊人类文明景观,具有高密度(空间拥挤)、高流量(能流、物流、信息流大)的特点,景观建筑规划追求的目标是把自然引入城市和使建筑体现文化。这门应用学科的发展具有鲜明的时代特征,符合人类走向绿色文明的浪潮,同时也推动了景观科学的革新和发展。
5 我国景观生态学研究的重要成果
景观生态学的课程特点
作为一门新兴学科,景观生态学是现代生态学中内容最丰富、发展最快、影响最广泛的学科之一。它将生态学中结构和功能的关系研究与地理学中人地相互作用的研究融为一体,把区域和生态系统研究连接起来,运用地学和生态学的基本方法,并结合现代信息技术,以景观为研究对象,探讨物质流、物种流、能量流和信息流在地球表层的迁移与转换,研究景观空间格局与生态过程之间的相互关系。景观生态学充分体现了当前环境保护与人类可持续发展的时代主旋律,是认识和解决人类面临的资源、环境等重大问题的有效途径,在环境和自然资源保护、城乡规划与设计、生物多样性保护、土地利用、景观生态建设等方面具有广阔前景。从目前景观生态学的发展水平和研究现状来看,景观生态学课程具有整体观和宏观性强、交叉性和融合性强、实用性和实践性强等特点。1.整体观和宏观性强景观生态学重点研究宏观尺度问题,更多通过分析景观要素之间的空间关系和功能关系来研究景观的整体属性,在研究和解决宏观综合问题方面具有明显的优势。在景观水平上可以将资源、环境、经济和社会问题进行综合,以可持续的景观空间格局研究为中心,探讨人地关系及人类活动方式的调整,研究可持续的、宜人的、生态安全的景观格局及其建设途径,可为区域可持续发展规划提供理论和技术支持。[2]2.交叉性和融合性强景观生态学作为一门正在发展中的综合叉学科,在形成和发展的过程中汲取了地理学、生态学及其他学科的现有理论,兼有生态学、地理学、环境科学、资源科学、规划管理科学等许多现代大学科群系的多功能特点,同时还与遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)等现代地学信息技术紧密结合,交叉性和融合性非常强,适宜于组织和协调跨学科、多专业的区域生态综合研究,[3]用以解决人们日益关注的人居环境与可持续发展的实际问题。3.实用性和实践性强景观生态学强调多尺度上空间格局和生态学过程相互作用以及斑块动态的观点,为解决实际的生态环境问题提供了一个更合理、更有效的概念构架,具有很强的实用性。[4]同时,景观生态学的研究关注现实问题,如优化景观效果、规范人类活动、改善生存环境等,使景观生态学成为解决当前诸多人们日益关注的社会、环境等问题的重要手段。[5]
景观生态学的教学现状
景观生态学源于东欧而兴于西欧北美,如今在德国、英国、波兰、捷克、美国和加拿大等国的高校中均广泛设置了这门专业或课程,其教学的侧重点也各不相同。在景观生态学的教学过程中德国比较强调学生的自学能力,除了讲授基础理论和方法,还会以练习与分组辅导课、课题作业、研讨、实习等形式来培养学生对景观生态问题的方法性认识和独立解决问题的能力。[6]英国的大学多将景观生态规划作为一门专业,在教学上通常根据不同的学年分为建筑相关课程、园艺学、土壤学、生态学等,最后一年会进行大型项目的实习和论文写作。美国大学景观生态学课程的授课方式主要是教师讲授与讨论课相结合,同时开设大量的实践作业和练习,而且讨论成绩、实践成绩和考试成绩等都会计入到课程成绩的综合评定中。[7]我国的景观生态学课程最先在林业院校开设,主要讲授应用景观生态学原理和资源保护等;随后许多高校的地理系、生态系、环境系、城市规划系、建筑学系及其相关专业都逐渐开设了景观生态学课程。由于专业开设背景不一,再加上景观生态学的多学科性,使得景观生态学在各个专业中的定位非常模糊,许多院校都是在其专业的培养计划中机械地加入景观生态学课程,使得该课程与同专业中的其他课程联系不大,导致学生的学习积极性不高,教学效果较差。另外,由于学生的专业背景不同和教学资源有限,很多院校在景观生态学课程的教学过程中根本没有设置实践教学教学环节,而是单纯按照选定的教材进行课堂理论教学。以河南理工大学资源环境与城乡规划管理专业为例,由于缺乏必要的师资力量和教学资源,景观生态学课程总学时(40个学时)全部安排为课堂理论教学,导致学生无法在实践中学习目前景观生态学中比较常用的野外定位观测、遥感技术和模型模拟等方法,教学效果不太理想。究其原因主要包括两个方面:一是教学内容与专业课结合较少。由于选用的教材是周志翔教授针对森林资源类本科专业教学编写的,其教学内容和应用案例多是从林学专业角度谈的,与资源环境与城乡规划专业的其他课程联系较少,而且缺乏实践教学环节,导致学生缺乏学习兴趣。二是教学方法单一。教学过程主要是采用多媒体进行课堂理论教学,尽管有助于提高讲课效率且使抽象的内容情景化,但是不能充分发挥教师的主导作用,容易使学生产生视觉疲劳,从而影响教学效果。
关键词:景观生态学,地理信息系统,生态适宜性分析,生态敏感性分析
1. 地理信息系统与景观生态学概述
1.1 地理信息系统功能及特征
地理信息系统(GIS)作为一种由计算机硬件、软件以及规则组成的系统,能够支持空间数据的获取、管理、操作、分析、模拟及显示,并解决复杂的计划及管理问题。地理信息系统区别于其它信息系统的关键之处是,地理信息系统强调空间实体及其关系,注重空间分析与模拟操作。从技术角度而言,地理信息系统能够有效利用地理学的原理来组织和综合各种不同时序的空间数据集的能力。具体表现在两个方面:其一,地理信息系统具有强大的对空间数据的处理和对现实世界的模拟能力;其二,地理信息系统也可以通过时空模型构建,分析地理要素发展的时空变化,为咨询、规划与决策提供技术支持。
地理信息系统的应用领域包括资源管理、资源配置、城市规划和管理、土地信息系统和地籍管理、生态环境管理与模拟、应急响应、地学研究与应用、商业与市场、基础设施管理、网络分析和可视化应用等与地理空间信息相关的各个领域。地理信息系统之所以普遍运用,与其自身的特征优势是分不开的,具体表现为:一是具有采集、管理、分析和输出多种地学空间信息能力,具有空间性和动态性;二是以地学研究和地学决策为目的,以地学模型方法为手段,具有区域空间分析、多要素综合分析和动态预测能力,产生高层次高质量的派生信息;三是由计算机系统支持进行空间数据管理,并由计算机程序模拟,获得专门数据的地学分析方法或模型,作用于空间数据产生有用信息,快速准确地提供科学决策依据。
1.2 景观生态学研究特点
景观生态学的概念由德国著名植物学家特罗尔于1939年提出后,引起了越来越多学者的重视并广泛应用于各个领域。
景观生态学是以景观为对象,通过能量流、物质流、物种流及信息流在地球表层的交换,研究景观的空间结构、内部功能、时间与空间的相互关系以及时空模型的建立。景观生态学把地理学研究空间相互作用的水平方向与生态学研究功能相互作用的垂直方向结合起来,并探讨空间异质性的发展和动态及其对生物和非生物过程的影响以及空间异质性的管理。
目前,景观生态学的研究焦点是在较大的空间和时间尺度上生态系统的空间格局和生态过程,强调空间格局,生态学过程和尺度之间的相互作用。这也就决定了景观生态学研究的一个重要方向就是在一个相对较大的区域尺度上,运用生态系统原理和系统方法研究景观结构和功能、景观动态变化以及相互作用机理、景观的空间格局、优化结构,从而达到合理利用和保护景观的目的。
从上述景观生态学的研究特点可以看出,景观生态学研究是建立在大尺度上,空间显性地研究景观格局功能及其动态,这就要求研究者能够处理大规模变化着的空间数据景观生态学这种要求使之必然选择地理信息系统作为研究工具。
2.生态适宜性评价原理及实证研究
景观生态学在对区域大尺度上对一系列的生态系统的空间性质及其相互关系的进行研究,也决定了其必然需要获取对大量的不同时序的空间数据来进行分析和处理,地理信息系统技术在很大程度上解决了景观生态学研究所面临的这一关键问题,并逐渐成为景观生态学研究的重要特征之一。
地理信息系统技术在景观生态学中的应用主要是利用地理信息系统软件的强大的空间数据存储、分析和处理特性,并结合景观生态学方面的基本原理,已达到优化景观空间格局,合理利用和保护生态景观的目的。
2.1分析原理
生态适宜性分析涵义比较广泛,既可以指区域土地的生态现状及开发条件,也可以指区域或特定的空间其生态环境条件的最适生态利用方向,还可以是规划区内确定的土地利用方式对生态因素的影响程度(生态因素对给定的土地利用方式的适宜状况和程度)。它是土地开发利用适宜程度的依据。
在进行适宜性分析评价时需要考虑的影响因子有很多,生态方面的,经济发展方面的等等都有,不过通常情况下,适宜性分析主要考虑的是生态方面的限制性因素,如与水源,生态敏感地的距离,坡度高程等因素,所以通常意义上的适宜性评价可以狭义的理解为是生态适宜性评价。
2.2 分析方法
生态适宜性分析多采用叠加分析法,其分析过程(如图1)可以归纳如下:
第一,明确与适宜性分析相关的因子(一般由参考他人研究凭经验获得因子,也可以由相关领域的专家来确定,即德尔菲法确定),确定各个因子之间的关系及相对重要性,并对每个因子赋以权重;
第二,根据单个因子在空间上的分布状况,针对适宜性评价的目标进行分级,形成单因子的生态适宜性评价图;
第三,按照每个因子的权重对单个因子的生态适宜性结果进行叠加,获得多因子生态适宜性分析结果;
第四,对叠加分析生成的多音字适宜性分析结果进行分析,得到生态适宜性分析结果。
2.3 实证研究
在对某湿地公园的生态适宜分析研究过程中,充分分析和总结国内外湿地公园生态适宜性分析案例,选取了生态价值因子、地形因子以及人为干扰因子进行评估,并采用专家打分法,获得三个因子的相对重要性,并赋以权重分别为0.5,0.3,0.2;以湿地公园用地的生态适宜性分析作为目标,对生态价值、地形以及人为干扰三个因子单独进行分级打分(如表1),并利用地理信息系统在空间上形成单因子的生态适宜性评价图(如图1);利用地理信息系统的空间分析模块,对三个因子的各自的生态适宜性分析结果按照相应的权重值进行空间叠加分析,生成多因子生态适宜性分析结果(如图1)。
3.讨论
20世纪80年代,北美的景观生态学逐渐兴起[1],美国哈佛大学设计研究生院的RiChard T·T·Forman教授为北美景观生态学的兴起和发展做出了不可磨灭的贡献。在1981年—1983年,Forman教授通过编写一系列文章介绍了欧洲景观生态学的一些概念,他强调景观生态学与其它生态学科不同,是着重于研究较大尺度上不同生态系统的空间格局和相互关系的科学,并提出“斑块一廊道一基质”(Parch-corridor-matriX)模式,奠定了景观生态学的基础。
Forman的主要研究方向是景观和区域生态学。同时,他也研究土地的转变、“斑块一廊道—基质”理论和道路系统生态学。Forman教授的景观生态思想具体体现在他的众多专著与论文之中。1986年,Forman教授和G0droFl教授共同出版了重要专著《Landscape ecology》,这标志着景观生态学的发展进入了一个新阶段。该书资料丰富,取材精当,系统性强,总结了景观生态学已经取得的一系列成就。1995年,F0rman教授在他的《Land Mosaics:the Ecology of Landscape and Region》—书中,系统地总结和归纳了景观格局的优化方法,并强调景观空间格局对过程的控制和影响作用,即通过格局的改变来维持景观功能、物质流和能量流的安全。这表明景观生态学已经开始从静态格局的研究转向动态格局的研究。
2.Forman教授的景观规划思想
Forman教授认为,对于一个合理的景观规划方案来说,其规划原则应包括:①考虑规划区域外较广阔的空间背景;②考虑保护区较长的历史背景,其中包括生物地理史,人文历史和自然干扰状况;③规划中要考虑未来变化的灵活性;④未来5年、10年或20年内可预料的保护区面积变化是规划的关键部分;⑤规划方案应有选择余地,其中最优方案应基于规划者明智的判断,而不涉及现实政策,这样其它可供选择的折衷方案才能清晰、明确”。因此,景观生恋规划设计中有5个要素必不可少:时空背景、整体景观,景观中的关键点,规划区域的生态特性和空间属性。据此他还提出了一个土地规划中协调保护与开发矛盾的“空间解决途径”,此方案主要包括如下内容:“必要的格局”(Indispensable Patterns)、“集中与分散相结合的格局”(Aggregate-with-outliers Pottern)及“战略点”(Strategic Points)。
2.1 “斑块—廊道—基质”模式
“斑块—廊道—基质”模式是土地利用空间格局的基本模式。Forman教授和Godron教授在观察和比较各种不同景观的基础上,认为组成景观的结构单元不外乎3种:斑块(Patch),廊道(Corridor)和基质(Matrix)。在土地利用空间格局的评价中,基质代表了该景观或区域的最主要的土地利用系统,斑块意味着土地利用系统的多样化,廊道意味着土地利用系统之间的联系与防护功能。这些都是景观或区域土地持续利用的基本格局,这些要素能实现主要的生态或人类目标。“斑块—廊道—基质”模式为具体而形象地描述景观结构、功能和动态提供了一种“空间语言”。此外,这一模式还有利于考虑景观结构与功能之间的相互关系,以及比较它们在时间上的变化。
运用这一“基本语言”,景观生态学可进一步探讨地球表面的景观是怎样由斑块、廊道和基质所构成的。如何来定量,定性地描 述这些基本景观元素的形状,大小、数目和 空间关系,以及这些空间属性对景观中的运动和生态流有什么影响。如万形斑块和圆形斑块分别对物种多样性和物种构成有什么不同影响,大斑块和小斑块各有什么生态学利弊;弯曲酌或是直线的,连续的或是间断的廊道对物种运动和物质流动有什么不同影响;不同的基质纹理(细密或相散)对生物的运动和于扰的空间扩散有什么影响等等。围绕着这一系列问题的观察和分析,景观生态学得出了一些关于景观结构与功能关系的一般性原理,为景观规划提供了依据。 2.2 集中与分散相结合的格局
“集中与分散相结合”的格局是进行土地利用空间格局优化的主要理论依据,是 Forma教授基于生态空间理论提出的景观生态规划格局,被认为是生态学上最优的景观格局。该格局是针对回答“在景观中,什么是土地利用的最合适的安排”这一问题而提出的。它包括以下7种景观生态属性;①大型自然植被斑块用以涵养水源。维持关键物种的生存:②粒度大小,既有大斑块又有小斑块,满足景观整体的多样性和局部点的多样性;③注重干扰时的风险扩散;④基因多样性的维持;⑤交错带减少边界抗性;⑥小型自然植被斑块作为临时性栖息地或避难所;⑦廊道用于物种的扩散及物质和能量的流动。集中与分散相结合的格局强调集中使用土地,保持大型自然植被斑块的完整性,充分发挥其生态功能;引导和设计自然斑块以廊道或小型斑块形式分散渗入人为活动控制的建筑地段或农耕地段、同时在人类活动区沿自然植被斑块和廊道周围地带设计一些小的人为斑块,如居住区和农业小斑块等。显然,这种规划原则的前提是营理景观中存在着多种组合,包含较大比重的自然植被斑块,可以通过景观空间结构的调整,使各类顶块大集中,小分散,通过确立景观的异质性来实现生态保护,以达到保持生物多样性和扩展视觉多样性的目的。这种景观模式是根据美国和欧洲的农村情况,融合生态知识与文化背景的一种创新。它有着许多生态学上的优越性:一方面,这一格局有大型植被斑块也有小的人为斑块,可提高景观多样性,达到保护生物多样性的目的;另一方面,大型植被斑块可为人们提供旅游度假和休憩的去处,小的人为斑块可作为人们的工作区和商业集中区,高效的交通网络则可方便人们活动。
2.3 土地利用的空间格局优化方法
其核心是将生态学的原则和原理与不同的土地规划任务相结合,以发现景观利用中所存在的生态问题,并寻求解决这些问题的牛态学途径。该方法主要围绕如下;几个核心展开;
(1)背景分析。在此过程中,景观的生态规划主要关注景观在区域中的生态作用(如“源”或“汇”的作用),以及区域中的景观空间配置。对区域中自然过程和人文过程的特点及它们对景观可能产生的影响进行分析也是区域背景分析应关注的主要方面。另外,历史时期自然和人为干扰的特点,如干扰频率、干扰强度及干扰地点等,也是分析的重要内容。
(2)总体布局。以“集中与分散相结合”的原则为基础,Forman教授提出了一个具有高度不可替代性的景观总体布局模式。在该模式中,Forman教授指出,景观规划中作为第一优先考虑保护和建设的格局应该是几个大型的自然植被斑块,并且作为物种生存和水源涵养所必需的自然栖息环境,这些斑块应有足够宽度和一定数目的廊道用以保护水系和满足物种空间运动的需要。而在开发区或建成区里建设一些小的自然斑块和廊道,则可以保证景观的异质性。这一优先格局在生态功能上具有不可替代性,是所有景观规划的一个基础格局。
(3)关键地段识别。在总体布局的基础上,应对那些具有关键生态作用或生态价值的景观地段给予特别重视,如具有较高物种多样性的生境类型或单元、生态网络的关键节点和间断点,对人为干扰很敏感而对景观稳定性又影。向较大的单元,以及那些对于景观健康发展具有战略意义的地段等。
(4)生态特性规划。依据当时景观利用的特点和存在的问题,以规划的总体目标和总体布局为基础,进一步明确景观生态优化和社会发展的具体要求,如维持重要物种数量的动态平衡,为儒要多生境的物种提供栖条件、防止外来物种的扩散,保护土地以免被过度利用或被建筑、交通建设所占用等。这是格局优化法的一个重要步骤,根据这些目标或要求,调整现有景观利用的方式和格局,以决定景观未来的格局和功能。
(5)空间属性规划。将前文所述的生态和社会要求落实到景观规划设计的方案之中,即通过景观格局空间配置的调整实现上述目标,是景观规划设计的核心内容和最终目的。为此,需根据景观和区域生态学的基本原理和研究成果,以及基于此所得出的景观规划的生态学原则,针刘前文所述的生态和社会目标,调整景观单元的空间属性。这些空间属性主要包括以下几个方面:①斑块及其边缘属性,如斑块的大小、形态,斑块边缘的宽度,长度及复杂度等;②廊道及其网络属性,如“暂息地”的聚集程度、廊道的连通性、控制水文过程的多级网络结构、河流廊道的最小缓冲带、道路廊道的位置和缓;中带,以及间断点的位置、大小和数量等等。通过对这些空间属性的确定,形成景观生态规划在特定时期的最后方案。之后,随着对景观利用的生态和社会需求的进一步改变,仍可对该方案进行·不断地调整和补充。
[参考文献]
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[论文摘要]丹霞地貌是一种重要的旅游资源,对它的开发与利用应以保护旅游区自然资源为前提。利用景观生态学原理指导旅游区进行生态建设是实现旅游区可持续发展的必由之路。本文分析了景观结构的构成要素,并从景观生态设计和景观生态调控两方面探讨了如何对旅游区进行生态化设计与管理,以达到保护自然环境的目的。
丹霞地貌在我国有着广泛的分布。据统计,全国共有600多处丹霞地貌,以长江以南福建、广东、广西等地区发育最为典型。在自然力的作用下,丹霞地貌呈现出瑰丽奇特的自然景观,吸引了众多的中外游客。随着我国旅游业的发展,丹霞地貌作为一种旅游资源得到了进一步的开发和利用,先后建立了一批风景旅游区。但是,在开发过程中却常常为了追求经济利益而忽视了对景观资源的保护与管理,导致水土流失、植被退化、环境污染等一系列问题的出现。为了减少对自然环境的破坏,保护景观的特色和质量,运用景观生态学原理,针对丹霞地貌风景区进行生态化设计与调控是十分必要的和迫切的。
一、景观生态学与景观结构
景观生态学是现代地理和生态学相结合的产物,是一门连接自然科学和人类学的交叉性学科,属于宏观尺度空间研究范畴[1]。它注重景观结构与生态过程的相互作用,强调生态整体性和空间异质性,通过对旅游区的景观结构、功能和演化过程的研究,从而实现对景观的优化利用与管理。
描述景观空间结构的基本要素有斑块、廊道、基质和缘[2-3]。斑块是景观中与周围在外貌和性质上不同并具有一定内部均匀性的空间单元,在旅游区内是指以自然景观为主的地域和服务网点;廊道是景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构,旅游区内的廊道主要表现为河流、林带、交通线及其两侧的带状树木、草地;基质是景观中分布最广、连续性最大的景观背景结构,对应于旅游区内的自然地理环境;缘则是指旅游区的保护带或旅游斑的环境,作为缓冲区,可避免自然环境与周围社会环境直接接触,有利于旅游区的生态保护。
二、丹霞地貌景观生态设计
丹霞地貌风景区以自然旅游资源为主体,不仅具有观赏的功能,还具有维持区域生态环境,保护生物多样性的功能。一旦遭到破坏,将难以恢复乃至无法恢复,无论是对当地的生态环境还是旅游业来说,这无疑是个致命的打击。因此,对风景区进行设计与开发,应从生态学角度出发,以保护、优化风景区内自然生态环境,保证旅游资源的可持续利用为最终目标。
(一)景观的结构设计
1.斑块的设计。景观要素及其功能格局是控制旅游区生态环境状况的关键。在自然风景区内,按照景观生态学理论,在斑块设计方面应以大型植被斑块作为主要考虑对象,同时需要一定数量分散的小型斑块作为补充。就丹霞地貌风景区而言,它最具特色的景观要素是赤壁丹崖,丹山、碧水、秀峰、奇石构成了旅游区重要的旅游资源。因此,为保护旅游景点的整体性,应以巨型的旅游斑为主要考虑对象。选择具有典型意义的景点与周围环境组成旅游斑,斑块的构成大体上是有一个近圆的核心区,弯曲边界和有利于物种传播的边缘指状突出。对于斑内脆弱的核心区,为避免破坏地质结构,应禁止游客进入,可以考虑建立远距离观景平台,配置观景设施,为游客提供远距离观景服务。红色岩系胶结和固结程度较差,岩石硬度小,易受风化侵蚀,因此在旅游斑内严禁砍伐树木,禁止在崖壁上人工斧凿和雕刻。旅游区内自然植被斑块对于维持生态环境的稳定性具有重要的意义:大型的植被斑块可以起到涵养水源、调节气候、保护生物的作用;小型自然植被斑块既可作为动物临时栖息地和避难场所,有助于生物多样性的保护,又可增加景观异质性,扩散干扰风险,因此要注意保留、保护,加强实时监测,及时养护管理。作为游客休憩、消费为主的小型人为斑块,则要注意远离巨型旅游斑块,沿廊道分散安排,合理布局。
2.廊道的设计。在旅游区内,廊道的构成主要是引导游客活动的旅游线路。丹霞地貌风景区内的廊道除了具有旅游线路引导功能外,还是联系斑与斑、斑与种源之间的纽带,因此,廊道的设计必须从多方面考虑,总的思路是保护、保持原有地形,其宽度、长度和位置的设计应根据山体实际情况而定,综合估计其利弊。根据丹霞地貌风景区独特的地质条件,廊道的设计应注意以下几点:(1)为了保护地形,同时也为了控制游客数量,景区内应以步行道为主,不宜建造盘山公路,也不宜修建高空索道;(2)旅游区内不同斑块之间要有廊道相通,注意保持廊道和斑块植被结构的相似性,以保证斑块之间的连通性,满足内部种在斑块间运动的需要,保护景观整体的生态功能;(3)在线路选择时,最好利用现有自然通道,同时避开生态脆弱区;(4)在道路施工时,尽量利用自然的无污染的材料,如木材,石板等;另外,对于某些自然廊道,如林带、河流等,既是景观中能流、物流的通道,同时本身也具有娱乐价值,因而要注意加以保护与管理,避免人为破坏。
3.基质和缘的设计。基质是景观中的背景地域,在很大程度上决定着景观的性质,对景观的动态起主导作用。从生态学角度看,保持旅游区内基质的稳定性对于实现景区内生态系统平衡具有十分重要的意义;从生态规划角度看,对基质的全面调查与研究也是对旅游区进行功能分区、优化景观格局的基础。由于丹霞地貌多发育在气候湿润地区,流水对其影响极大,因此在开发时要注重流域的完整性;从景观上来讲要注意山水结合,突出“山体为主,水体映衬”,体现丹山碧水的特色。另外,在旅游区要规划一定宽度的缓冲区。一方面,作为交通工具的停放地和旅游者住宿、购物区,满足游客生活需求;另一方面,将游览以外的活动集中在缓冲区,可减轻旅游区内部环境压力,保护生态环境的稳定性。
(二)优化景观格局
景观格局是景观组成单元的类型、数目以及空间分布与配置。景观生态学强调空间格局对过程的影响,通过优化景观格局来改善景观的功能、调整能流物流的输入输出,从时空尺度上来耦合生态与社会过程之间的联系,管理景观资源的利用[2]。目前,“集聚间有离析”的景观格局被认为是生态学意义上最优化的景观格局(Forman,1995)。依此为规划目标,注重风景区内质地粗细结合,大小斑块互为补充,斑、廊和缘的合理布局,最终实现土地利用的合理分类。如在廊道之间或没有廊道的地方加设一行小的斑块以增加调景观连接度;在细质地的景观局部设置小型植被斑块和廊道;设置边界过度带,作为服务区,为游客提供休憩机会等。目的是使景观要素之间达到稳定的动态平衡状态,在优化景观格局的同时还丰富了视觉空间,最终形成以地貌景观为依托,并融合当地自然、人文景观于一体的景区整体风格。
三、丹霞地貌景观生态调控
(一)景观生态管理
在生态系统进行动态监控和实际调查的基础上,利用生态学的原理和方法对旅游区进行管理,力求使系统结构合理,功能协调,促进系统内的互利共生与良性循环。这包括对景观、基础设施和人员的管理等几个方面。
为了保护丹霞地貌风景旅游区内的天然风貌,保证视觉景观的多样性和独特性,除了历史遗留的文物古迹、楼台庙宇外,在景区内应避免建造新的人工建筑物,必要的基础设施要严格限制其规模和数量,设施的造型,色彩、质地等也要与周围环境相协调,不能破坏景观视觉美感。由于自然或人为因素而遭到破坏的景点和基础设施,需要及时修缮或替换,确保基础设施的正常发挥。
加强游客管理,正确引导游客的旅游行为,一是通过计算景区环境容量来确定游客数量,防止因游客数量过多加重环境压力;二是通过广泛的宣传,普及环保知识,增强游客的环保意识,提高游客保护自然地貌的自觉性;三是通过制订相应的规章制度来约束游客的某些不良行为(如攀爬、刻画等)。
对于旅游区工作人员,要进行集中培训,提高自身的文化素质与服务水平,加强与旅游者的沟通。实践证明,只有游客与管理人员相互合作,共同努力,才能促使旅游业的良性发展。
(二)景观生态监测
景观生态监测的任务是不断监视景区内生态系统的状况,确定其改变的方向和速度,并查明人类活动对这些变化所起的作用,以便能快速、准确的制定出相应对策。随着科学技术的发展,现代高新技术在景观生态学的应用,景观生态监测的水平不断得到提高[4]。
1.3S系统的应用
3S系统是对GIS、GPS和RS的总称。三者各具特色又相互关联,在解决问题的功能上各自存在优点和不足。只有把三者结合起来形成一个有机系统,实现各种技术的综合,才能完全实现监测地表变化的功能,在资源、环境调查和区域管理中发挥巨大作用。随着景观生态规划、研究尺度的扩展,3S技术逐渐成为景观规划不可缺少的方法和手段。目前,该项技术已被应用于旅游区位置的确定,生物资源调查,地貌监测等方面。由于丹霞地貌主要分布于长江流域以南区域,气候湿热,风化强烈,加之其特殊的岩性特征,对于环境的变化极为敏感,因此,利用3S技术对丹霞风景区内的地形地貌实施监控是十分必要的。
2.LEDESS空间明晰化模型
LEDESS模型[4](LandscapeEcologicalDesignandEvaluationSupportSystem)原意为景观生态决策与评价支持系统。其主要功能是帮助决策者对景观中自然环境部分进行管理和规划,尽量减少未来出现的非确定因子,分析不同的决策方案对植物和动物种群造成的生态后果。将LEDESS模型引入丹霞地貌风景区,用来模拟植被演替过程,按植被演替和生境的需要,评估物种生境适宜性,计算潜在生物斑块间的景观连接度,将对景区的规划、建设和保护有很大的帮助。
目前,我国对3S系统或LEDESS模型的研究与应用尚处于初级阶段,还要进一步加强国际间的合作与交流,善于借鉴国外先进经验,加快对这方面的研究,尽快应用于实践,为实施有效的生态保护和恢复行动奠定基础。
参考文献
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[2]李敏,自然保护区生态旅游景观规划研究以目平湖湿地自然保护区为例[J]旅游学刊2002(5)62-65
论文摘要 简述了景观多样性、旅游地形象建设的涵义和多样性原理在旅游地形象建设中的意义,并指出多样性原理在旅游地形象建设中的运用主要集中在斑块、廊道、基质的生态设计当中。
近年来,旅游地的形象建设研究已成为国内外的一个热门课题。随着旅游业的蓬勃发展,越来越多的旅游研究者发现,旅游地的形象是吸引客源的一个关键因素。只有深入了解旅游目的地的情况,树立正确的旅游地形象才能保证稳定的客源。当前,运用景观多样性原理来指导旅游地形象建设是一种倍受瞩目的创新方法。
1 景观多样性与旅游地形象建设的涵义
1.1景观多样性的涵义
景观生态学是一门应用范围广泛、沟通自然科学和社会科学的桥梁学科,景观多样性是指景观单元在结构和功能方面的多样性,它反映了景观的复杂程度[1]。景观多样性主要研究组成景观的斑块在数量、大小、形状和景观的类型、分布及其斑块间的连续性、连通性等结构和功能上的多样性。景观多样性和景观异质性有密切的关系。景观异质性指景观的变异程度,多指景观类型的差异。
1.2旅游地形象建设的涵义
旅游地形象是指人们对该旅游地总体的、抽象的、概括的认识和评价,是对旅游地的历史印象、现实感知和未来信念的一种理性综合[2]。所谓旅游地形象建设,其内涵就是旅游地经营管理者为了树立本地良好的、鲜明的旅游形象,增强旅游地的旅游吸引力和市场竞争力而进行的一系列活动的总称。其最终的目的是使旅游者形成对该地的良
好的、突出的印象,从而招来尽可能多的游客,最终获得更大的效益。
2 景观多样性原理在旅游地形象建设中的意义
旅游地的形象建设运用景观多样性原理和方法,合理地规划景观空间结构,使斑块、基质、廊道等景观要素的数量及空间分布合理,使信息流、物质流与能量流畅通,使旅游地的形象不仅符合景观生态学原理和可持续发展的原则,而且具有一定的美学价值,并能达到吸引游客的目的。
(1)维持旅游地的生态稳定。即维持旅游地景观形象的生态平衡。景观的结构功能保持一致性和连贯性,有一定的恢复能力,对自然灾害具有一定的趋避性。
(2)利于旅游地的生物多样性建设。景观多样性不仅是生物多样性的重要组成部分,景观本身也是生物多样性存续的重要场所。保护景观多样性是保护物种多样性、遗传多样性的重要手段。运用景观多样性原理建设旅游地形象利于旅游目的地生物多样性的保护。
(3)利于旅游地形象的特有性建设。根据景观多样性的原理来确定旅游地土地镶嵌体的生态优化系列是否具有美学、生态和人类旨趣的相对重要性。
(4)利于旅游地的交通建设。斑块间有廊道沟通、连接,交通条件易于到达。
(5)利于旅游地形象的美学建设。多种多样的生态系统能保证旅游地的生物多样性和遗传多样性,这能使旅游地景观的美学效果达到最高水平。
景观多样性的存在对保护旅游地的生物多样性、确保景观生态系统的稳定、缓冲旅游活动对环境的干扰等有极其重要的作用。多种多样生态系统并存,才能构成异质性的景观格局,保障景观功能的正常发挥。因此,景观多样性原理在旅游地形象建设中具有重要意义。
3 景观多样性原理在旅游地形象建设中的体现
旅游规划者运用景观生态学中的斑块、廊道、基质这一基本模式来描述景观结构,有的还提出了缘[3]。斑块指在外貌上与基质有所不同的一块相对均质的非线性地表区域。从旅游地形象方面讲主要指自然景观或以自然景观为主的地域,如森林、湖泊等。廊道是指景观中与相邻两边环境的现状或带状区域。从旅游地形象角度讲,主要表现为旅游功能区之间的林带、交通线及其两侧带状的树木、草地、河流等自然要素。交通廊道有3种类型:区间廊,指旅游地与客源地及四周邻区的各种交通方式、路线;区内廊,指旅游地内部的通道体系;斑内廊,指斑块之间的联络线,如景点的参观路线。基质是指景观中面积最大、连接性最好的景观要素类型,一般指旅游地的地理环境及人文社会特征。缘,又称边缘带,主要指整个自然保护区的外围保护带或旅游斑的外围环境,其作用集中在边缘效应上。
景观多样性原理在旅游地形象建设的运用主要体现在斑块、廊道、基质的生态设计上。
(1)斑块的规划设计。旅游地的斑块设计应遵循区外集中式、区内分散式和与环境融为一体式(生态化)的原则[4]。旅游目的地斑块的设计要与旅游地的周围环境融为一体,人文与天然景观共生程度高,做到人工建筑与天然的斑块相协调。充分实现其生态化,并注意与当地的自然文化景观的文化特征相协调一致,切忌城市化、商业化的气息损伤生态旅游地景观形象的原有文化内涵和特色,忌一切扭曲文化形象的景观污染事件发生。
(2)廊道的规划设计。旅游地的廊道设计应遵循利用现有的自然通道、道路过客量与环境容量一致和回避生态敏感区的原则。旅游地的区内廊道的设计要避开生态脆弱地带,尽量选择生态恢复功能较强的区域进行,并尽量利用或选择自然环境中现存的通道,如林间小河岸、滑雪道等。并注意合理组合,互相交叉形成网络,以便延长游客的观赏时间;区间廊道的设计应考虑道路所通过的客流量与环境承载力的潜在关联,尽力使道路所通过的客流与区内环境相一致。在道路施工技术上尽量利用接近自然无污染的材质如卵石、沙子、竹木等,而少用或不用水泥、矿渣、沥青对环境存在影响的建材[5]。
(3)基质的设计。旅游地的基质设计应遵循适当注意突出背景特色和通过基质-斑块的递变构建新的旅游景点的原则。旅游地形象的基质设计在于以基质为背景,利用遥感技术和地理信息系统技术进行景观空间格局分析,构建多样性的、异质性的旅游景观格局,从而对旅游区进行景观功能分区和旅游生态区划;并分地段进行主题设计,策划旅游产品形象,以体现多样性决定稳定性的生态原理和主题与环境相互作用的原理。
4 结语
景观多样性原理在旅游的形象建设中运用主要集中在斑块、廊道和基质的生态化设计当中。在旅游地形象建设中运用景观多样性的原理能够达到自然性、稳定性、多样性、观赏性、通达性、和谐性的目的。
5 参考文献
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[论文摘要]运用景观生态学原理对城郊景观特点进行分析,重点突出景观与行为的相容性分析,确定乡村旅游景观观赏型和农产品开发利用型乡村旅游产品为主导产品。
一、引言
乡村旅游以乡村旅游资源为中央吸引物,它符合生态学的基本要求,是能促进环境、社会、经济调解发展的旅游产品,因此具有生态旅游产品的一些特征。其中最重要的方面表现在对自然、社会、文化和环境的影响达到最小化原则。参照《绿色环球:国际生态旅游标准》确定乡村旅游产品的生态化标准。一是要尽量减少对环境的破坏,不造成环境危害。二是实施生物多样性保护。在乡村旅游产品开发过程中要保护旅游地的濒危物种、生物多样性、乡土植被、自然水系和自然风景。三是旅游产品在开发和经营阶段都必须保持对当地文化的尊重和敏感。
二、景观生态学理论的应用
景观生态学主要研究的是中、宏观尺度的景观结构(空间格局)、景观功能(生态学过程)和景观动态,近年来这一概念已越来越广泛地为旅游研究者所关注和采用。
1.景观结构理论与城郊旅游开发
Forman和Godron认为,组成景观的结构单元不外有三种斑块、廊道和基质。斑块是指在外观或性质上与周围环境存:在差异,同时又具有一定内部均质性的空间区域,如植物群落、湖泊、草原、农田、居民区等。廊道是指景观中与相邻环境不同,如林带、狭长河流、道路交通线、峡谷等,对的线性或带状结构廊道的研究主要关注的是廊道的宽度、内容、形状、连续性以及与周边斑块、基质的相互作用关系等。基质是指斑块和廊带所在的背景区域,也是景观中分布最广、连续性最大的背景结构,常见的有森林基底、草原基底、农田基底等,数目多而面积小的斑块使景区的景观多样性增大,具有较高的美学价值。
在城郊旅游开发与规划中借用景观生态学理论,斑块代表的是城郊旅游产品,比如旅游景区(点)、非凡景观、住宿设施、娱乐设施等;廊道代表的是城市中央区与城郊地区的连接通道以及城郊地区内部和旅游斑内部的交通线路或旅游线;基质是指除此之外的背景,主要是指乡村旅游景观,由此形成一个由斑块、廊道、基质构成的网络结构。
2.乡村旅游景观特征
从景观特征来看,乡村旅游景观是人文和自然景观的复合体,由村落、农田、道路、沟渠、小片林地、水面等以类似方式重复出现,当组合方式发展变化或出现了明显不同的新的组成成分时就形成新景观。乡村旅游景观作为基质,在通常情况下面积超过现存的任何其他景观要素的总面积。当景观的环境背景或干扰状况发生显著变化,作为景观重要组成部分的基质也会产生相称显著的变化,甚至发生基质替代。
在城郊由于特定的地域环境和复杂的人际关系,生态旅游景观的稳定性受人类活动的影响非凡大,如修建旅游道路及相关设施、修建旅游渡假村等都会对景观造成极大的影响和破坏。在规划设计旅游产品时,要非凡注重运用景观生态学的思想,将景观要素进行合理组合,以保持景观的可持续性实现功能优化。同时根据旅游景观的异质性原理、多样性原理、边缘效应原理,针对城乡交错带景区的特点,选取不同的景观生态设计模式。
三、乡村景观相容度分析
确定了城郊景观的格局再对景观的相容度进行评价。乡村景观相容度评价主要从三个方面来衡定。一是行为与景观价值功能的匹配特征。行为与景观价值的匹配特征表现在乡村景观资源的合理开发与利用程度,及景观满足城乡居民引致需求行为的程度和能力。二是行为对乡村景观的破坏性。相互冲突的行为导致乡村景观的质量(如美景度等)下降,景观生态破坏,自然生产性降低和景观类型退化等结果。减少或杜绝这种行为对乡村景观的破坏性在乡村规划上具有的积极意义。三是行为对乡村景观的建造性。相容度较高的行为会促进景观的建造。
王云才将都市郊区开放空间景观类型依照独立景观形态进行分类,并进行人类干扰行为的详细划分,建立相容性判定矩阵,以判定值为0、1、3、5、7、9代表景观类型与行为类型之间的不相容、几乎不相容、弱相容、中等相容、相容性较强和完全相容六个等级。根据对郊区行为与开放空间景观价值功能的匹配特征分析、提出相容度较高的景观行为的建造性意见。
四、乡村旅游产品开发类型
本人认为城郊乡村旅游产品中比较有代表性,并且具有良好发展前景的旅游产品主要有以下几种类型。
1.乡村旅游景观观赏型
旅游产品包括传统观光和人造乡村旅游景观旅游。传统观光乡村旅游是以自然生产和环境为基础,以自然生态系统为主体,以乡村旅游资源和乡村风情为基础,以生态旅游为主题,感触和参与生态乡村旅游包括生态乡村旅游观光、乡村风情及务农旅游等,领略大自然情趣的一种旅游形式。人造乡村旅游景观旅游的特点是以人工生态系统为主,人造景观、景点较多,投资较大,面积有限,因此生产性能差,乡村特征不明显。高科技乡村旅游观光旅游是融观光旅游、现代高科技农业旅游科研、生产于一体的高科技乡村旅游资源。具有科技含量高、教导性和观赏性强的特点。
2.农产品开发利用型
本人所指的是大乡村旅游下的各种农产品类型。旅游产品是旅游业和乡村旅游生态系统有机结合的自然、社会、经济复合系统的产出。在不违背生态规律的前提下,可根据旅游业的需要,优化选择符合景观生态学原理和满足市场需求和游客需求及爱好的农作物种植和林、牧业、渔业的各种农产品。如利用租赁、教导农园形式开发的旅游产品。农民将土地出租给市民,农园平时由农地提供者代管。种植粮食、花草、瓜、果、蔬菜等市民喜爱的农作物类型,栽种的作物主要是享受耕作的乐趣,并以休闲体验为主。同时使用的农具和采用的耕作方式等都要具有较强的教导意义。通过这种形式,可提高旅游产品的层次,保持游客有较高的回头率。
3.农村文化体验型
文化体验旅游就是以乡村特有的民俗文化、农耕文化和饮食文化等为载体,开展民俗节庆体验、节事活动反映了一地的文化底蕴,是有着丰富文化内涵的文化产业。农耕文化和饮食文化的魅力在于通过游客的亲身参与体验到原汁原味的乡村生活。务农体验旅游是通过亲身参加农事活动,真实体验农村生活,尽享劳动、丰收后的喜悦,真正达到回归自然、融入自然的精神享受。
4.综合功能型
主要是融上述三种功能于一体,利用农村或山区优美的自然环境,丰富的乡土文化,吸引游客前去度假,使旅游者获得乡村生活的体验和享受淳朴的乡野之趣。近郊环城市游憩带的短线生态旅游产品的开发有非常稳定的客源市场。应注重开发康体、休闲、娱乐项目,可依托森林风景资源开展“森林浴”活动。利用森林中优美的环境,清新的空气,含量较高的氧气、负离子、植物精气等,使人体的神经系统和呼吸系统得以康复,从而恢复人体健康。可开展野餐、露营、漂流、水上活动、康体娱乐等,在旅游项目开发时利用生态系统具有丰富的野生生物种类和适宜的康体气候特点,多开发反映自然野趣和参与性强的旅游项目。
五、结语
鉴于城郊地区非凡而独特的景观条件和生态环境,在乡村旅游产品开发中运用景观生态原理来构建合理的产品结构,不但要突出乡村旅游和农事特色,更要突出乡村旅游的生态效益,提供丰富的旅游产品,避免向游客提供城市化的娱乐项目和接待服务的倾向,保持乡村旅游自身的优势和特色,制定科学的产品规划,对旅游产品实施动态治理,促进当地生态效益的提高。
参考文献:
[1]黄鹂:旅游体验与景区开发模式[J].兰州大学学报(社会科学版),2009(3)
[2]庞振刚董波:上海城乡交错带生态旅游开发战略研究[J].旅游学刊,2009(2)