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景观生态学研究内容

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景观生态学研究内容范文第1篇

关键词:土地资源;可持续利用;景观生态学;应用

一、土地资源可持续利用的理论基础

(一)土地资源可持续利用思想的提出

土地可持续利用的思想,是1990年在新德里由印度农业研究会、美国农业部和美国Rodale研究所共同组织的首次国际土地持续利用系统研讨会上正式提出的。

(二)土地资源可持续利用的内涵

对于土地资源可持续利用的定义,不同学者因对“可持续性”的理解和对土地资源利用的分析角度不同,存在多种表述方式。从经济学看,根据《我们共同的未来》报告中对可持续发展的定义:“尽可能减少对人类生存所依赖的土地资源破坏与退化,维持一个不变或增加的资本贮量,旨在人类生活质量的长期改善,即在追求经济发展效益最大化的同时,维持和改善土地资源的生产条件和环境基础”;从人地关系角度出发,土地资源可持续利用是人地关系的协调和共荣,即土地资源的生产能力和景观环境,要满足人类不断发展的生存活动、生产活动和社会活动的需要;从土地资源供求关系看,土地资源可持续利用是达到土地供求的持续平衡,即是通过把土地资源无弹性的自然供给量,转化为有弹性的经济供给量,来持续满足人们日益增长的土地资源需求。

从1993年内罗必拟定的《持续土地管理评价大纲》中对土地资源可持续利用的定义为“把保持和提高土地生产力(生产性)、降低土地生产风险(安全性)、保护土地资源潜力和防止土壤与水质退化(保持性)、经济上可行(可行性)和社会可以接受(接受性)相结合”,这5个条件必须同时满足,否则认为是土地资源的非持续利用;从土地资源利用目的看,土地资源可持续利用就是实现土地生产力持续增长和保持其稳定性,保护土地资源生产潜力和防止土地退化,并具有良好的经济效益和社会效益,即达到生态合理性、经济有效性和社会可接受性。

不论从哪个角度来阐述土地资源的可持续利用,其核心都是保证土地资源持续满足人类社会发展的需求。因此,不妨把土地资源可持续利用定义为 “能够持续满足社会不断发展的土地生产力和景观环境需要的土地利用”。

二、景观生态学概念与理论

(一)景观生态学内涵

景观生态学的概念是德国地植物学家Troll于1939年在利用航片研究东非的土地利用时首次提出。1982年10月,在捷克正式成立了“国际景观生态协会”(International Association for Landscape Ecology,IALE),标志着景观生态学进入了一个新的历史发展时期。另外,20世纪80年代以来的遥感与GIS技术的出现极大地推动了景观生态学的研究与应用。景观生态学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。景观生态学以整个景观为研究对象,强调空间异质性的维持与发展,生态系统之间的相互作用,大区域生物种群的保护与管理,环境资源的经营管理,以及人类对景观及其组分的影响。

我国学者肖笃宁(1999)将景观生态学的核心概念总结为:景观系统整体性和景观要素异质性;景观研究的尺度性;景观结构的镶嵌性;生态流的空间聚集与扩散;景观的自然性与文化性;景观演化的不可逆性与人类主导性及景观价值的多重性。

(二)景观生态学基本理论

1、景观和区域。生态学中,景观是由相互作用的斑块或生态系统组成的,以相似的形式重复出现的,具高度空间异质性的区域。

2、景观结构与功能理论。景观结构与其生态过程的相互关系是景观生态学理论研究的核心部分。景观层次上的过程,包括自然和人文两个方面,它们对景观空间结构的形成起重要作用,而景观结构对过程也有基本的控制作用。因此,“格局反衍过程,过程反衍机理,机理揭示规律”,一定的景观结构才能实现一定的景观功能。景观生态学认为,在景观尺度上,每一个独立的生态系统(或景观单元)均可看作是一个宽广的斑块(patch)、狭窄的廊道(corridor)或背景基质(matrix),能量、物种及营养成分等在景观元素间的流动形成景观功能,景观功能的发挥主要涉及廊道、基质和斑块的功能特征。

三、我国景观生态学的应用研究领域

我国景观生态学应用研究领域主要体现在以下方面:

景观生态规划与设计:景观生态规划与设计是在风景园林学、地理学和生态学等学科基础上孕育和发展起来的,并深深扎根于景观生态学。景观生态规划与设计主要应用在城市景观生态规划、农村景观生态规划、旅游风景区的景观生态规划和自然保护区的景观生态规划。

景观生态学与生物多样性保护:景观生态学强调无机环境为基础,以生物为中心,以人类为主导,正确处理天、地、人、文的相互关系,合理调控现有景观生态系统和规划设计与建造的景观生态系统。傅伯杰、陈利顶、马克明、周华荣等(1995,1996,1998,1999,2000)对运用景观生态学原理对生物多样性保护作了深入研究,并进行了自然保护区的规划和设计。

景观生态学与土地利用规划:邱扬等利用景观生态学的理论为土地持续利用评价提供了一条新的途径,对土地持续利用评价概念、原则、理论基础、指标选择、评价方法给予了一定的研究。

四、土地利用中的景观生态学应用

(一)土地利用的可持续目标

资源永续利用的思想在20世纪70年代被提出,当时更多关注土地资源的保护,而对其实现的可行性考虑不多。随着可持续发展概念的明确,土地可持续利用的目标也得以明晰。生产性、安全性、保护性、可行性和可接受性是土地可持续利用的基本目标,而这些目标也构成了评价土地利用持续性的基本标准。在我国,土地资源可持续利用首要的任务是实现耕地资源的保有数量,提高耕地生产性能和生态功能。

(二)景观生态学与土地利用规划

应用景观生态学的原理与方法研究土地可持续利用,在我国尚不多见,仅有部分学者作了初步研究。景观生态学的理论为土地持续利用评价提供了一条新的途径,对土地持续利用评价概念、原则、理论基础、指标选择、评价方法与过程都有重要影响。根据景观生态学理论,土地持续利用规划主要表现在以下方面:

1、综合整体性,不仅包括环境、经济与社会等多因素评价,还指土地利用方式、土地利用系统与景观或区域等多等级评价。

2、尺度性,包括土地利用的时间尺度、空间尺度和重点尺度。

3、空间格局与土地生态过程,二者的关系分析是土地持续利用的基础。

4、干扰与人类影响,干扰是景观或区域的必然因子,有助于发展土地利用系统与景观的适应性机制,人类土地利用的历史经验和教训,对土地的持续利用有借鉴作用。

5、多重价值与多目标,景观生态学强调土地持续利用的目标是多重的,因而追求多目标之间的优化,而不是单目标的最大化。

(三)土地利用的景观生态探讨

景观生态学的发展从一开始就与土地规划、管理和恢复等实际问题联系密切,它注重土地利用如何影响物质流和能量流,注重结构和过程的相互关系分析,使其在空间土地利用规划中得到广泛应用。景观生态学属于宏观尺度生态空间研究范畴,其理论核心集中表现为空间异质性和生态整体性。土地作为地表自然综合体,是一种特色鲜明的系统整体,具有突出的空间异质性,而生态整体性正是实现土地持续开发利用的有效途径之一。因此,土地可持续利用的研究内容涉及到景观生态学的理论核心。

景观生态学同时研究生态景观与视觉景观两个方面,注重协调形态与内容、结构与功能的统一,以人类对于景观的感知作为评价的出发点,追求景观多重价值(经济、生态、社会与美学)的实现。因此,土地利用以持续性作为其功能目标,应该追求生态、经济、社会以及美学等多重价值的优化,充分发挥了土地自身的生态系统生产功能、空间场所功能和景观功能等三大功能,综合技术、政策和行动来实现土地利用的生产性、安全性、保护性、可行性与接受性。

土地生产力的维持与景观的结构、功能是密切相关的,对土地可持续利用的研究不仅要包括对土地功能的优化,还包括对景观格局(土地利用结构)的评价,同时分析景观结构与生态过程的相互关系。这种格局与过程的关联分析,正是近年来我国土地利用研究工作中忽视的地方。

五、结束语

综上所述,景观生态学与持续发展概念具有高度的一致性,景观生态学的景观结构与功能理论、生态整体性与空间异质性理论、等级尺度理论、景观变化与稳定性理论等基本理论,有助于进一步加深对土地可持续利用内涵的理解。景观生态学与土地、土地利用研究联系密切,是实施土地可持续利用的重要理论基础之一。同时,土地利用的持续性具有明显的时空尺度特征,不同的时间和空间尺度下土地利用的持续性特征大不相同。离开了特定的时间与空间范畴,将无从谈论土地利用的持续性。

传统的土地可持续利用的社会、经济和生态研究,在一定程度上都可以认为是在时间尺度上的土地可持续利用分析,缺少土地利用空间格局分析的内容。在现代地理学与生态学结合下产生的景观生态学,属于宏观尺度研究范畴,既强调空间格局分析,又考虑生态关联,有助于实现区域土地可持续利用时空尺度上的综合分析、评价与管理,为土地可持续利用研究提供了一条新的途径。因此,土地可持续利用研究应进一步整合景观生态学的思想与理论,深入对土地可持续利用内涵的探讨,重点加强土地可持续利用结构、功能与动态变化等的基础理论研究,尤其需要关注土地利用格局及其变化过程的相关分析。土地可持续利用中景观生态学的引入,也将是实现科学发展观可持续发展战略不可忽视的很好途径和重要手段之一。

参考文献:

1、白金丹.景观生态学与土地可持续利用[J].煤炭加工与综合利用,2007(2).

2、周亚鹏等.土地资源可持续利用与我国土地资源利用对策[J].河北农业科学,2005(2).

3、李哈滨,J.Franklin.景观生态学――生态学领域里的新概念构架[M].生态学进展,1988.

4、宇振荣.景观生态学[M].化学工业出版社,2008.

5、梁积汉.论土地资源可持续利用的实现途径[J].广西社会科学,2003(9).

景观生态学研究内容范文第2篇

关键字:景观生态学 城市建设

Abstract: landscape ecology is the study of landscape structure and function, landscape dynamic change and mechanism of interaction, landscape beautification pattern, optimize the structure, reasonable utilization and protection of the subject. With the development of economy, the city's environmental pollution has become increasingly serious, landscape ecology as a good idea to provide the landscape city ecological improvement. In this paper, the author offers the basic concepts of landscape ecology and landscape ecology in the course of development of city environment.

Keywords: Landscape EcologyCity Construction

中图分类号:P901文献标识码: A

1.景观生态学的概念及发展

1.1 景观与景观生态学的概念

景观生态学 (landscape ecology)是以整个景观为对象,通过物质流、能量流、信息流与价值流在地球表层的传输和交换,通过生物与非生物以及与人类之间的相互作用与转化,运用生态系统原理和系统方法。是一门新兴的多学科之间交叉学科,主体是生态学和地理学。

1.2景观生态学的发展和应用景观生态学的发展

景观生态学是上世纪30年代末前苏联C.特罗尔所倡导的学术方向。这个倡议和往后的B. H.苏卡乔夫提出的生物地理群落学说, 促进了生态学与地理学的结合, 使生态学和地理学的观点日趋接近融合[1]。在生态学与地理学结合后, 一方面生态系统的概念扩大到与地理环境成分的有机结合和功能联系, 另一方面解决综合地理学的问题越来越多地采取生态学的观点。景观学移植到西方, 由西方国家的生态学家发展为景观生态学[2,3]。

我国改革开放后, 部分自然地理学家和生态学家十分重视景观生态学的应用研究, 如景贵和等进行的景观生态分类和农业布局的地段设计研究[4],在景观生态分类基础上进行环境建设的景观生态设计研究[5],钟晓青等的广西北海火车站广场景观生态工程分析研究[6]等, 实际上都是景观生态学应用方向的研究。

2.景观生态学在城市生态建设中的研究和应用

2.1城市生态景观研究的基本内容

城市景观生态规划就是根据景观生态学原理和方法,合理地规划景观空间结构,使廊道、嵌块体及基质等景观要素的数量及其空间分布合理,使信息流、物质流与能量流畅通,使景观不仅符合生态学原理,而且具有一定的美学价值而适于人聚居。关于城市景观生态研究基本内容, 主要应侧重以下六个方面:

(1)城市空间结构包括城市布局与空间结构、城市建设用地与非建设用地、城市廊道、城市空间资源和城乡交接带的发展与演化。

(2)城市生态过程能源供应与消耗、水资源利用与循环、物质的输入与输出、城市人口的积聚与扩散、城市自然生态系统的维持是其主要研究内容。

(3)城市环境问题。

(4)城市生态建设包括绿化、美化、环境优化、清洁生产与文明消费。

(5)城市景观风貌城市特征形象(CIS) 与景观视觉识别(CVI) 、城市风貌与环境空间艺术、景观文化与景观美学。

(6)城市景观规划包括城市规模与环境容量、环境敏感区的保护、风景园林规划设计、绿色空间体系的构建以及公共空间的景观设计。

2.2城市景观生态规划简述

城市生态景观主要依靠城市景观生态规划来实现。城市景观生态规划就是根据景观生态学原理和方法, 将景观作为一个整体来考虑, 从景观整体上协调人与环境、社会经济发展与资源环境、生物与生物、生物与非生物及生态系统之间的关系, 合理地规划景观空间结构, 使廊道、斑块及基质等景观要素的数量及其空间分布合理, 使信息流、物质流与能量流畅通,使景观不仅符合生态学原理, 而且具有一定的美学价值而适于人聚居[7]。城市景观是经济实体、社会实体和自然实体的统一, 它兼有两种生态系统―自然生态系统和人类生态系统的属性, 因此, 城市景观生态规划除收集和调查城市景观的基础资料, 对城市进行景观生态分析与评价的基础工作外, 其规划主要集中在三个方面:环境敏感区的保护、生态绿地空间规划和城市外貌与建筑景观规划[8]。

2.2.1 城市景观生态规划的目标与原则

城市景观生态规划总的目标是改善城市景观结构, 加强城市景观功能, 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[9]:

(1)安全性: 保证居民生命财产安全, 在重大灾害如地震、火灾中, 作为疏散居民的场所, 从而保证广大市民免遭不幸, 这是社会目标。

(2)健康性: 有两种含义, 一是维护城市景观生态健康, 即维持城市景观的生态平衡;二是保证市民在生理上及精神上的健康。这既是生态目标, 又是社会目标, 同时也是经济目标。

(3)便利性: 经济有效地确保城市生活、游憩的方便, 在居住区或居住小区范围内, 游憩不用乘公车, 步行可方便地到达, 这是社会目标。

(4)舒适性: 城市景观生态规划就是要从自然生态和社会心理两个方面去创造一种能充分融技术和自然于一体、天人合一、情景交融的人类活动的最优环境, 诱发人的创造精神以提高人们的物质与文化生活水平并创造一个舒适优美的人居环境。这既是社会目标, 又是生态目标。

3.景观生态学对城市景观建设的影响

景观生态学原理不仅具体的指导城市生态景观的建设,为城市的生态景观建设提供理论指导。而且,更重要的是它能使城市景观建设的总体指导思想发生重大改变[10]。

(1)景观生态学的综合、整体等系统论思想有助于城市景观设计的全局、整体意识的建立。景观设计的对象往往比较具体,尺度相对较小。景观生态学整体而系统地分析环境问题的方法,运用到景观设计中能使设计者高瞻远瞩,使其设计界域提升到营造区域环境的高度,增加环境的生命力。

(2)可持续的城市景观不是盲目地堆砌自然元素,而是运用相关的系统知识,适度开发的同时,尽可能地保护和恢复自然的生态平衡。但环境设计师可以运用所掌握的生态知识,运用一定的方法来达到影响景观生态功能的目的。如增设廊道、增加景观连接度等来加强景观中各要素在功能和生态过程上的联系。

(3)景观生态学原理提示人们要虚心向自然学习。自然不仅是可利用资源的宝库,也是解决所有设计问题的最好典范[11]。向自然学习美的形式,学习万物生长的规律。而最重要的,作为环境工作者,需要尊重自然,在设计中遵循自然的规律,做到生态设计,为达到人与自然的和谐共生而努力。

4.结语与展望

当今世界的一切环境污染、生态破坏问题无一不与城市化、工业化有关。如何合理运用景观生态学在未来城市景观中实现原始自然景观与人文景观结合,贯彻“适宜自然、保护自然”的宗旨, 从生态的角度进行人性化的城市景观生态规划,达到“天人合一”,将是未来城市景观生态学的发展重点。同时,如何合理的利用城市资源,实现可持续发展也是需要我们继续探讨的重点。

参考文献:

[1] 索恰瓦著(李世玢译).地理系统学说导论[M].北京:商务印书馆, 1991. 79 - 80.

[2] Richard , Forman T T . Ecology of the landscape. Bioscience [J ].1983 , (10) : 535 - 539.

[3] Richard , Forman T T , Michel Godron. Landscape Ecology [M].New York : John Willey , 1988. 110 - 119.

[4] 景贵和.景观生态学•现代生态学透视[M].北京: 科学出版社, 1990.

[5] 景贵和.自然地理学与环境建设[M].自然地理学与国土整治.北京:科学出版社,1988. 5 - 7.

[6] 钟晓青,张宏达.北海车站广场景观生态设计与工程实施问题[J].热带地理, 1999 , 19 (4) : 3003051

[7] 黄志新,张建平.试论景观生态学原理与城市景观生态建设[J].江西农业大学学报(社会科学版), 2004, 9.

[8] 张晓锋,张玉清,林宏贵.人性化的城市景观生态规划[J].阿坝科技,2007,1.

[9] 石铁矛,李团胜.人居环境建设的城市景观生态方法―沈阳市景观生态规划研究[J].规划师,1999,1(15) :41-46

景观生态学研究内容范文第3篇

0 前言

景观生态学作为生态学中最为关键的分支,其本身能够有效提升生态发展的水平,并且有效保证其发展的科学性。当前我国城市建设过程中,园林绿化作为城市建设中重要的部分,在其发展的过程中分析其与景观生态学的关系,从而保证城市建设过程中能够提升其生态水平。

1 景观生态学的内容以及特点

在城市景观生态学中,景观是城市建设过程中非常重要的内容,通过对各种植物中不同的分子结构进行分析,从而发现其在地球表面与其他植物间的信息交流,并总结出对周边环境产生的影响,在这基础上,保证景观建设过程中对各种不同类型的景物进行科学化的设计,使其能够对当前环境进行美化和净化。景观生态学本身是对一定范围内的空间环境运用植物进行有效的设计,通过各种不同区域之间的设计和相互联系,从而提升城市的观赏性,有效促进城市的发展建设。

2 当前我国城市园林绿化的发展现状

我国城市作为经济发展中重要的阵地,在当前的发展过程中,由于工业用地多占据的范围较大,所以,城市发展建设过程中存在着较大面积的污染,城市绿化水平并没有达到一定的标准,另外,由于人口不断增长,大部分人涌向城市,城市在不断的扩大,随之而而来的是土地资源受到影响,土地资源在不断的减少,在这样的城市发展工程中,我国的城市园林绿化水平并且有得到有效的提升,反而在逐渐发展的过程中,出现一定程度的下降,所以在当前的城市发展建设过程中,必须对景观生态学进行深入的分析和研究,从而有效改变当前我国城市绿化的现状,为我国城市的科学化的发展建设奠定重要的基础。另外在当前的发展中,投入到城市园林绿化中的各种资源和资金已经达到了一定的标准,但是由于没有进行科学上的规划,导致其本身的环境净化能力不能达到规定性的水平,城市园林建设无法对当前城市环境进行有效的净化,导致城市综合环境水平无法实现提升,非常影响城市的发展。

3 城市景观生态学在城市园林绿化中的作用

3.1 运用景观生态学进行城市园林绿化,满足人们的精神追求

人类创造了城市,并且在不断的发展过程中,有效推动了城市发展。基于此,在进行城市建设的过程中,应该首要考虑到当前经济发展水平下,人们的精神需求。运用景观生态学进行城市园林绿化,通过对区域环境进行有效的设计,从而保证区域环境中各种不同类型的景物实现科学上的搭配,在保持区域上的生态环境平衡基础上,能够增加当前区域中的文化艺术气息,并且通过设计,增加当前园林绿化中的功能,为人们提供集休闲、服务和观赏作用于一体的场所,从而满足当前人们对精神世界的追求,最终实现人们生活水平上的综合性提升,为城市的园林绿化建设奠定基础。另外,景观生态学本身作为生态学中较为重要的学科,在进行园林绿化中,对其进行是深入的研究和分析,从而能够有效保证人们的生活生存环境能够得到有效的提升,提升人们发展的质量水平。

3.2 运用景观生态学进行城市园林绿化建设,可以美化城市环境

在进行城市园林绿化的过程中,园林绿化本身作为提升城市整体环境的重要方式,本身具有美化城市的功能。通过对各种不同类植物的设计和变化,从而能够使其有效降低建筑本身给环境带来的沉闷感觉。在城市建设的过程中,城市建筑本身虽然会促进城市的发展建设,但是建筑物本身会对城市环境产生非常大的影响,一定程度上会对城市的环境产生影响。在这样的情况下,运用景观生态学进行城市园林建设,通过不同的植物搭配,让城市整体氛围变得更加的融合,从而能够促使钢筋水泥所体现出城市的线条更加柔和,从而能够提升城市整体的观赏性,最终能够实现城市园林绿化的目标。

在城市建设的过程中,景观生态学作为科学化的学科,与城市园林绿化本身存在着相辅相成的关系,运用景观生态学进行城市原理建设,能够保证城市园林建设过程中的科学性,并且实现其永续性的发展,而作为城市园林绿化,能够推动景观生态学这一学科不断发展,使其能够更加符合当前发展的规律,二者在相互作用下,在保证城市园林绿化建设水平不断提升的基础上,为我国当前生态学科的发展奠定重要的基础。

4 结论

总之,在当前的发展中,我国在城市建设过程中,园林绿化的水平关系着城市的环境水平,并且人们的生活会出现一定的改变。把景观生态学有效应用在城市园林绿化过程中,提升城市整体的环境水平,并且通过有效的设计,让城市的环境更加美丽怡人,有效提高城市综合环境水平,保证人们能够享受到健康的生活环境,有效满足人们对精神世界的追求。

参考文献

[1] . 城市园林绿化建设中景观生态学的应用[J]. 现代园艺. 2017(2)

[2] 林小生. 景观生态学与城市园林绿化的关系分析[J]. 现代园艺. 2015(16)

[3] 肖丽琴. 探析景观生态学与城市园林绿化关系[J]. 现代园艺. 2014(14)

[4] 王斌. 景观生态学与园林绿化关系刍议[J]. 现代园艺. 2014(1)

[5] 施翔. 《景观生态学》创新教育模式探索[J]. 科技视界. 2012(31)

景观生态学研究内容范文第4篇

关键词:景观生态学;城市绿地系统;运用

Abstract: the landscape ecology research space pattern and ecological processes of interaction. Some of its basic principles such as landscape heterogeneity principle, patch-corridor-matrix principle, the landscape pattern such as principle for urban green space system planning guidance. In the urban green space system planning will be applied to, to improve the ecological environment of the city.

Keywords: landscape ecology; Urban green space system; use

中图分类号:TU984文献标识码:A 文章编号:

随着经济与社会的快速发展,我国进入了城市化高速发展时期。不仅城市社会、经济结构和空间结构发生显著变化,城市规模也在显著扩张[1]。城市化过程对推动地区经济的发展起到不容忽视的作用,但同时所引发的一系列生态环境问题也显而易见。如环境污染、水土资源破坏严重.城市热岛效应等[2]。这些直接影响城市居民的生活质量,城市的社会形象和区域生态质量也受到影响。因为城市绿地系统对于改善城市生态环境.满足居民休闲娱乐要求,组织城市景观,美化环境和防灾避灾、塑造城市形象有着不可替代的巨大作用[3],人们对其越来越关注。但城市绿地系统布局、采取形式和达到效果,是值得进一步研究的问题。随着科学技术的发展, 将景观生态学的理论和方法应用于城市绿地系统规划, 可以减轻城市化造成的负面影响、重建城市景观、改善城市生态, 为城市可持续发展开辟了新思路[4].

1.景观生态学的概念

“景观生态学”是1939年由德国学者Troll通过航片研究东非土地利用问题时正式提出的,是以地理学和生态学为基础的多学科综合交叉的产物[5]。它是以整个景观为对象,通过物质流、能量流、信息流与价值流在地球表层的传输和交换,通过生物与非生物以及与人类之间的相互作用与转化,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、研究景观的美化格局、优化结构、合理利用和保护的学科[6]。简而言之,景观生态学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[7]。

景观生态学原理优势在于集中了地理学和生态学的精华,克服了两者的弱点,把地理学研究空间相互作用的水平方法与生态学研究功能相互作用的垂直方法结合起来,探讨空间异质性的发展和动态,空间异质性对生物和非生物过程的影响及对空间异质性的管理[8]。

2 景观生态学基本原理

2. 1景观异质性

景观异质性是景观的重要属性之一, 也是景观生态学的核心, 是指一个景观对一个种或更高级生物组织的存在起决定作用的资源( 或某种形状) 在空间( 或时间) 上的变异程度( 或强度)[9].景观异质性包括空间异质性、时间异质性以及功能异质性, 异质性大、则密度高、稳定性大[10]. 在景观这个层次上, 异质性的主要起源于自然干扰、内部演替和人类活动[11]. 景观的结构和功能是相辅相成的, 景观的异质性使人类居住的生态系统具有长期的稳定性和必要的抵御干扰的柔韧性[12].

2. 2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.

斑块是指与周围环境在外貌或性质上不同,但又具有一定内部均质性的空间部分,其类型、大小、形状、边界、动态及内部均质程度对城市绿地系统有特定的生态学意义[13]。景观的破碎化程度对生物的迁移、觅食、灭绝等有重要的影响。斑块面积的大小不仅影响物种的分布和生产力水平,而且影响能量和养分的分布[14]。斑块的形状则对生态学过程和各种功能流有重要的影响[15]。

廊道是景观唯一的线型要素,是不同于两侧相邻土地的一种特殊的带状要素类型[16]。廊道最显著的作用是运输,它还可以起到保护的作用[17]。根据廊道的起源人类的作用及景观的类型,廊道可分为三类,线状廊道、带状廊道及河流廊道[18]。在城市研究中我们可以将廊道分为蓝道(blue way)、绿道(green way)和灰道(gray way)。蓝道即河流廊道它不仅指河流的水面部分,也包括沿河流分布的不同于周围基质的植被带[19]。绿道主要是指城市中以植物绿化为主的线型要素,即种植廊道如林荫步道防风林带等[20]。而灰道就是那些人工味十足的街道公路[21]。

基质,又称衬质或模地,它是景观镶嵌内的背景生态系统或土地利用类型,具有面积大、连接度高和对景观动态具有重要控制作用等特征,是景观中最广泛连通的部分[22]。

2. 3景观格局

景观生态学中的格局, 往往是指空间格局, 即斑块和其它组成单元的类型、数目以及空间分布与配置等. 与格局不同, 过程则强调事件或现象发生[23]. 格局从结构上可以分为: 点格局、线格局、网格局、平面格局、立体格局[24].从定量分析的角度来看, 景观的空间格局可包括如下几个方面: (1) 景观的组成和结构即景观的空间异质性; (2)景观中斑块的性质和参数和的空间相关性即空间相互作用; (3)景观格局的趋向性即空间规律性或梯度;(4)景观格局在不同尺度上的变化即格局的等级结构[25].

3.城市绿地系统概念

城市绿地系统是指城市中多种绿地类型与规模的绿化用地的整体。它主要包括植被、水体、土壤等多种要素[26]。城市绿地系统作为城市景观的一部分, 是以绿色植被为主要存在形态的开放空间并具有相对同质性,因此城市绿地系统可认为是城市生态系统的一种景观元素[27]。而将城市绿地系统作为一个有机整体来看时, 城市绿地中的不同绿地类型可认为是绿地系统的不同景观元素[28]。

4 城市绿地系统规划现状中存在的问题

4.1 理论缺乏生态性思考我国城市绿地系统规划理论的发展,只强调了“游憩”功能和“景观”功能,却相对忽视了生态性的思考[29]。

4.2 绿地指标不能直接反映绿地生态性。城市绿地系统规划的指标分为人均绿地面积、人均公共绿地面积、绿地率、绿化覆盖率4 项[30],单以4 项定额指标评定一座城市绿化的水准,缺乏科学理性,难以反映真实性[31]。

4.3 受城市建设用地制约及忽视绿地生态性以往的城市规划中,城市绿地往往依附于城市结构,而以生态学的观点来看,城市结构应依赖于生态系统,在实际的城市规划中,并未因生态性需要而优先考虑城市绿化用地[32]。

4.4 城市绿地系统编制、法制不健全,贯彻、执行力度不够城市绿地系统规划对指导城市园林绿化建设,创建生态城市有着战略决策性作用。但是有些城市贯彻实施力度不够,法规条例不健全,执法不严格[33]。

4.5 城市绿地系统缺乏城郊之间的完整统一结构决定功能,绿地系统布局不合理,必然限制其功能的发挥。许多城市的绿地规划只注重围绕城市中心做文章,而忽视了郊区、干道和河道绿化,未能构建完整的城市生态绿地系统[34]。

4.6 缺乏经济发展和环境建设的协调发展城市绿地在提高环境质量上起着很大的生态效益,绿化所带来的经济效益、社会效益却往往被忽视[35]。

5.景观生态学原理在城市绿地系统规划中的运用

根据景观生态学理论,在区域范围城市是一个典型的人工干扰斑块;在较小的尺度上,城市是一个由基质、廊道、斑块等结构要素构成的景观单元[36]。其中各组成要素之间通过一定的流动产生联系和相互作用,在空间上构成特定的分布组合形式,共同完成城市系统所承担的生产生活及还原自净等功能[37]。城市绿地系统规划包括公共绿地、居住区绿地、生产防护绿地、道路绿地等,以点―线―面的形式共同构成城市的绿色体系[38]。站在景观生态学的角度,在城市范围,公园、风景区、街头绿地、居住区绿地等都是以缀块的形式存在,河流、道路绿地等有望起到廊道的作用,而城市就是这个景观单元的基质[39]。

城市绿地系统是一个非独立性的景观生态系统。景观生态规划与设计充分强调景观的自然属性,本质上是对资源进行空间配置[40]。有效的景观生态规划对保持绿地系统的景观特色、景观质量以及确保城市绿地可持续发展十分有益。主要包括三方面。将景观生态学上的“斑块―――廊道―――基质”的景观模式概念运用到城市绿地空间布局中,在进行城市绿地规划时,按照“环、楔、廊、园”的景观生态格局进行布置,保证绿地景观的完整性[41]。在城市绿地规划建设中可以用生态廊道将绿地斑块有机联结起来,构成一个绿地生态网络;在公路、铁路等城市轴线上,通过绿地分割作用产生一系列间断的分散集团、飞地、子城或卫星城,在各星状长轴之间形成插入市中心的楔状绿地,构成人工廊道与自然廊道相间分布、有机分散的景观格局[42]。这样的绿地廊道规划使得绿地真正融入城市内部,充分发挥绿地在城市中的功能[43]。数量模型着手,建立城市绿地系统与其生态效益评价与预测之间的回归模型,或者利用GIS 进行城市绿地景观结构的研究,根据城市绿地的三维特征,基于遥感技术建立相应的“绿量”模型,将城市绿地的生态效应定量化[44]。

5.1 城市绿地系统规划的景观生态学原则

5.1.1 整体优化原则。即把景观作为系统来思考和管理,生态整体性和景观异质性原理是景观生态学中的核心理论[45]。生态整体性认为景观是由景观要素组成的复杂系统,含有等级结构,具有独立的功能特征和明显的视觉特征[46]。景观要素的时空分布总是不均匀的,这种不均匀构成了景观的异质性。异质性同景观生态系统抗干扰能力、恢复能力、系统稳定性和生物多样性密切相关[47]。

5.1.2 可持续性原则。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[48]。

5.1.3 独特性原则。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[49]。

6.总结

基于生态学的相互关联思想,运用地理学的规划方法,综合在城市绿地规划中,既是景观生态学应用研究的一个新方向,也是城市绿地规划理论与实践值得深入研究的课题[50]。运用景观生态学与绿地规划融合原理对城市绿地各种景观进行综合分析,优化组合原有景观要素或引入新的成分,调整或构建新的绿地景观格局,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具有重要的现实意义[51]。

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景观生态学研究内容范文第5篇

关键词:景观生态学; GIS ;城市景观;Abstract:With the rapid development of China's city process, how to build a low-carbon economy, city, ecological wisdom, social civilization and beautiful new city life, happiness becomes a problem in front of city planners. Study on landscape spatial pattern of landscape ecology as the subject, and geographic information technology to combine, can effective means to reveal the characteristics of city ecological condition and the spatial pattern of efficient, intuitive, to change the city ecological environment, maintain ecological balance, to achieve the strategic target of harmonious coexistence of city and nature, the construction of ecological city has important significance

Keywords: landscape ecology; GIS;city landscape;

中图分类号:P596 文献标识码:A文章编号:

1 绪论

1.1景观生态学

景观这个概念最早是由德国地理学家洪堡德(A.Von Humboldt)在1769年时提出,认为是一个具有整体特征的区域,反映某一地理区域的综合地形特征。在生态学中,狭义景观是指大面积范围内,具有重复性格局、由不同类型生态系统所组成的异质地域单元;而广义景观包括微观至宏观上,具有异质性或缀块性的空间单元[1]。景观理论的新颖之处在于其强调系统的等级结构、空间异质性、时间和空间尺度效应、干扰作用、人类对景观的影响以及景观管理。

随着社会经济的高速发展,我国早已进入城镇化阶段,如何科学的规划城市发展成为摆在规划者面前的一道难题。广州市政府于2011年就提出了新型城市化发展理念,以科学发展为主题,以转型升级为主线,以民生幸福为主旨,更加注重以人为本,更加注重可持续发展,更加注重创新发展动力,更加注重优化发展空间,更加注重统筹城乡发展,更加注重体制机制创新,把广州建设成为经济低碳、城市智慧、社会文明、生态优美、生活幸福的新型城市。

新的城市发展理念势必需要新的技术予以支持,通过景观生态分析、景观生态评价、景观生态设计与景观生态规划等工作,能在城市的可持续发展方面发挥更大作用。目前,城市所面临的交通问题、住房问题、土地紧张问题、环境污染问题等一系列所谓的“城市通病”,很大程度上都是由于不合理的景观生态布局,造成城市内容各要素之间不能相互协调,从而消弱了城市生态系统的功能。利用景观生态学原理对城市景观空间格局进行研究,是揭示城市生态状况及空间格局特征的有效手段,对改变城市生态环境、维护生态平衡,实现城市与自然和谐共存的战略目标,建设生态城市具有重要意义[2]。

1.2 3S技术在景观格局研究中的应用

3S 技术是遥感技术(Remote Sensing, RS)、地理信息系统(Geographic Information System, GIS)和全球定位系统(Global Positioning System, GPS)的统称,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。而景观生态学是一门研究景观空间格局与生态过程的学科,分析各种景观现象在不同时空尺度上的分布特征、演变规律、空间镶嵌关系及其对不同景观格局模拟研究成为景观生态学的研究核心。因此3S的发展及其在景观生态学中的广泛应用为景观空间分析提供了强有力的“空间手段”,在景观数据的来源、景观空间格局分析、景观生态监测、评价与管理、景观空间模拟、景观生态规划等研究中起着重要的作用。

2研究内容和方法

2.1研究区现状

本文的研究区域为广州市荔湾区,荔湾区作为广州中心城区的重要组成部分,是广州旧城经济、社会、文化等方面的突出代表区域。然而经历长时间的发展,随着城市重心的东移和公共投资向新区的倾斜,荔湾正面临着诸多现实困境,导致地区价值未能有效发挥,就业机会和活力人口逐步外流,在各区的追赶发展中地位有所下降等一系列问题。本文运用景观格局指数分析法对荔湾区最新土地利用总体规划(2010--2020)进行定量分析,并提出改善城市生态环境的措施和管理对策。

图1 广州市荔湾区土地利用总体规划图(2010--2020)

2.2研究方法

本文将利用在基于acrgis的景观格局指数软件Fragstates对试验区数据进行分析。首先利用arcgis软件将1:40000的规划图按不同土地利用类型矢量化,再利用空间分析功能将矢量化数据转化成GRID格式。然后利用景观格局分析软件Fragstates计算各类型景观格局指数,应用景观指数法、景观空间格局分析从景观类型和景观水平两个层次对研究区域景观空间格局进行分析。

2.3景观格局指数

景观格局指数是指高度浓缩景观格局信息,反映其结构组成和空间配置某些方面特征的简单定量指标,是反映景观格局的重要参数,在景观生态学中具有广泛的运用,为科学衡量景观结构提供定量化的依据[4]。

在景观格局分析软件Fragstats中,景观格局指数被分为三个级别:斑块级别(Patch - Level)、斑块类型级别(Class - Level)和景观级别(Landscape - Level)[5]。斑块级别指标主要反映单个斑块的结构特征;斑块类型级别反映景观中不同类型景观的结构特征;景观级别反映了整个研究区整体景观。而斑块级别指数常作为计算其他景观指数的基础。根据研究区域特征,本文主要选取斑块类型级别和景观级别指数进行分析

3实验结果及分析

3.1实验结果

3.2实验结果分析

(1)景观斑块总面积特征

占总面积比(PLAND)是指景观类型占总景观的面积之比,它反映了不同的景观类型对整个景观的奉献率。根据计算结果,7种景观类型所占面积比处于三个层次。建设用地景观面积最大并占总面积比为67.252% 。其次,占面积比靠近10%的景观类型有水域景观,农用地景观,交通用地景观。然后为面积相对较小的有条件建设用地景观占3.343%,及剩余两种比例极小的旅游用地景观和自然保留地景观,两者总面积之和仅占总面积0.582% 。

(2)景观斑块平均面积特征

景观中所有斑块总面积除以其斑块数即为斑块平均面积,用于描述景观粒度,一定意义上反映了其景观破碎化程度。景观平均斑块面积大,则景观破碎化程度小;景观平均斑块面积小,则景观破碎化程度大。计算结果显示,建设用地景观、交通用地景观平均斑块面积为58.380 及 52.949 ,表现为较大的景观粒度,景观破碎化程度远低于其余类型;而农用地及自然保留地则破碎化程度较高。

(3)景观斑块最大斑块特征

实验结果表示,斑块面积标准差最大的景观为交通用地景观,为138.509;

最大斑块指数是斑块水平上优势度的测量。水域、建设用地及交通用地景观的最大斑块指数为7.871、8.357、7.012,三者数值高且相近,表示这三种景观在斑块水平上具有优势。

(4)景观斑块密度

斑块密度即斑块孔隙度,是某一景观类型斑块数与其景观类型面积的比值,反映了景观被分割的破碎化程度,在一定程度上同时反映了人为对景观的干扰程度,揭示了景观基质被类型斑块分割的程度,对生物保护、物质能量分布具有重要影响。斑块密度高,则说明其类型的景观中分布广、影响大。荔湾区各景观类型间的斑块密度有差异但并不算明显,按从大至小的景观类型顺序排序为:农用地景观、建设用地景观、水域用地景观、交通用地景观、有条件建设用地景观、自然保留地景观、旅游用景观。其中农用地及建设用地的斑块密度较大,其景观类型与人类活动关系比较密切,因而数值较大,破碎化程度较高。斑块密度最小的是旅游用地景观,分布集中,对景观的影响小。

(5)景观斑块周长特征

边缘密度又称为斑块内缘比,是通过景观斑块周长和斑块面积之比值来表示斑块踢的边界效应,它显示了类型被分割的程度,是景观破碎化的直接反映。

表格显示,建设用地的边缘密度最大,为48.8732,其景观被边缘割裂的程度最高。农用地(32.6842)和交通用地(29.8713)紧跟其后,边缘密度值都较高。而自然保留地和旅游用地景观类型被分割程度相当,连通性高。

(6)景观水平指数分析

多样性指数值的大小反映景观类型的多少和各类型要素所占比例的变化。当SHDI值为零时,表明景观由单一类型构成,景观为均质;当两个以上的类型构成景观时,景观类型所占比例相同,则SHDI值最高;各景观类型所占比例差异增大,则景观的多样性下降。荔湾区景观整体多样性指数值较低,为1.0827,主要原因是建设用地所占比例太大,而其他景观所占比例太小,且建设用地景观在整个区域中呈现大面积集中且连片呈现的空间分布。而表格中显示整个荔湾区域景观均匀度为0.5564,表示各景观类型所占比例差异较大,景观各组分配不均匀,从规划图和表中也可看出,建设用地占整个景观面积比例很大,而其他用地景观所占份额较小。

4 结论

目前,地理信息系统技术已广泛应用与环境与资源的清查与管理、农业、林业、交通与通讯等诸多领域,并已形成庞大的技术产业。但是在景观生态学领域,GIS技术还只是简单的用来采集、处理、存贮、管理和输出景观数据,计算景观指数来对景观空间格局进行分析与描述、对景观时空变化动态分析与模拟,指导景观最优化设计与管理,并进行景观图及各类专题图的绘制等,用分析景观生态的格局和动态变化,并未有机的与景观生态学结合起来,实际运用到城市规划和管理中。

相信随着地理信息技术的逐步发展以及人类对生活环境要求的提高,GIS技术将利用其强大的空间分析能力、地理要素管理功能以及可视化优势,并结合景观生态学理论,将发展出一套具有城市景观展示、管理、分析功能的GIS管理系统,帮助城市规划设计工作者优化城市景观格局,建设经济低碳、城市智慧、社会文明、生态优美、生活幸福的新型城市。

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景观生态学研究内容范文第6篇

关键词:景观生态;土地利用;规划战略;环境评价;方法

中图分类号:S891+.5 文献标识码:A 文章编号:

自2003年9月1日正式施行的《中华人民共和国环境影响评价法》明确规定“对区域、流域、海域等的建设、开发利用规划必须进行环境影响评价”。该法的颁布标志着我国规划环境影响评价制度的确立。对土地利用规划战略进行环境评价具有非常重要的意义。在对景观生态学方法在土地利用规划战略环境评价中的应用以及景观生态学应用于土地利用规划战略环境评价的方法框架这两个问题进行分析之前,我们下来了解一下土地利用规划战略环境评价。

1.土地利用规划战略环境评价

对于这个问题,我们主要可以从传统的土地利用规划战略评价所带来的环境问题以及土地利用规划战略环境评价的意义等几个方面进行理解和阐述。

1.1传统的土地利用规划战略评价所带来的环境问题

对于这个问题,我们主要可以从农业生态环境的退化、城镇生态环境的退化几个方面来进行分析。首先,农业生态环境的退化。在对农村土地进行利用的过程中,由于评价手段的落后,带来了严重的水土流失、土地荒漠化以及草场退化等问题,除此之外,更为严重的是生物多样性的锐减、耕地质量的退化和耕地数量的减少以及农业水资源的严重短缺等;其次,城镇生态环境的退化。对于城镇来说,因土地利用规划战略评价手段的落后而带来的环境问题也是非常严重的。主要表现在局部地区气候的变化、地表水的污染和地下水的水位下降等,除此之外,还有比较明显并且越发严重的城市居住环境的拥挤、洪涝灾害的频繁发生等。

1.2土地利用规划战略环境评价的意义

对土地利用规划战略进行环境评价具有非常重要的意义,这些意义和作用也决定了对土地利用规划战略进行环境评价的必要性和重要性。归结起来,其意义主要应有对建设项目环境影响评价不足的克服以及对“环境问题,从前端抓起”原则的体现等几个方面。首先,对建设项目环境影响评价不足的克服。对土地利用规划战略进行环境评价可以及时发现由规划方案的不合理而产生的一系列不利影响,同时还可以从整体角度出发对建设项目的协调效应与累计效应作出评估;其次,对“环境问题,从前端抓起”原则的体现。对土地利用规划战略进行环境评价可以帮助决策者作出更加客观全面的决策,以更好的避免一些不必要问题的出现,除此之外,这种环境评价方法还可以实现对建设项目进行环保型设计的目的,从这个角度来说,对土地利用规划战略进行环境评价具有一定的必要性。

2.景观生态学方法在土地利用规划战略环境评价中的应用

所谓景观生态学方法就是指以景观结构、功能和动态为核心内容,并对生态环境变化的时间动态和空间累及特征进行描述的一种方法。它主要在较大规模的项目建设环境影响评价中的应用较多,是一种比较重要的规划环境影响评价方法。为了理解和阐述的方便,我们以景观生态学方法在大连森林公园东区规划环境影响评价中的应用为例,对这一问题进行一番解释。通过对景观生态学方法在大连森林公园东区规划环境影响评价应用中效果的分析,我们知道,这种环境评价方法有利于区域景观格局以及功能的有效改善,但是从另一个方面来说,也会带来人类对景观的干扰和胁迫。因此,从这个角度来说,对景观生态学方法在土地利用规划战略环境评价中的应用效果应持两面态度,技能看到其优势与促进作用,也能看到其缺点和不足,并对这些不利方面进行积极的避免。

3.景观生态学应用于土地利用规划战略环境评价的方法框架

那么如何才能更好的实现景观生态学方法在土地利用规划战略环境评价中的充分运用呢,方法的掌握是关键和核心。对于景观生态学应用于土地利用规划战略环境评价的方法框架这一问题,我们主要可以从历史土地利用变化分析、基于最小斑块单元的景观指数数据采集分析、战略景观格局的识别分析以及不同替代方案的景观比较分析几个方面来进行分析和阐释。首先,历史土地利用变化分析。这种方法主要是指在特定的时间范围内,通过对相关图像等的数字化处理,对不同的土地变化以及景观指数等进行统计,这种方法较为基础也比较常用;其次,基于最小斑块单元的景观指数数据采集分析。这种方法主要是指在最小斑块单元的基础上通过不断调整其大小来实现对土地利用变化行为景观指数的的系统分析;第三,战略景观格局的识别分析。这种方法主要是指将遥感图像与规划方案结合起来,对未来土地利用变化以及景观格局的影响作出准确评估;最后,不同替代方案的景观比较分析。这种方法主要是指对不同政府机构提出的规划方案,通过景观组成、战略格局分析以及土地利用统计等的分析,来对各种方案进行比较,从而选择出比较合理的方案与方法。

4.结语

鉴于景观生态学方法应用于土地利用规划战略环境评价中所具有意义和价值,有必要将景观生态学方法在土地利用规划战略环境评价中进行较为充分的利用。不过,应该注意的是,由于景观生态学方法并不是完美无缺的,也存在着不少的缺点和不足,在具体进行运用的过程中,需要保持正确的认识态度。本文从土地利用规划战略环境评价、景观生态学方法在土地利用规划战略环境评价中的应用以及景观生态学应用于土地利用规划战略环境评价的方法框架等几个方面进行了分析和阐述,希望可以为以后的相关研究和实践提供某些有价值的参考和借鉴。在具体进行论述的过程中,可能由于各种各样的原因,还存在着这样那样的问题,在以后的研究和实践中要加以规避。

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景观生态学研究内容范文第7篇

关键词:景观生态学;景观异质性;景观规划设计

景观(landscape)一词,在不同的学科范围内有着不同的定义。地理学家把景观作为一个科学名词,定义为一种地表景象或综合自然地理区,或为一种类型单位的通称,如城市景观、森林景观等;艺术界和设计师把景观作为表现与再现的对象,类似于风景;生态学家把景观定义为生态系统或生态系统的系统。

随着人类社会的快速发展,生态环境日益恶化,人们开始重建对自然界的新观念和价值理想,并倚重生态科学来使人与自然回归和谐。作为景观规划设计的一个重要内容,如何将景观生态学及景观美学的理论运用于实践,使规划更趋于合理,以求得人类与自然的长期和谐共存,是景观设计师们迫切需要解决的问题。异质性是景观生态学的重点内容之一,是景观稳定的源泉,也是提高景观美感的重要途径。

一、景观异质性的概念与产生机理

景观异质性是指在一个区域里(景观或生态系统)对一个生物种类或更高级的生物组织的存在起决定作用的资源或某种性状在空间或时间上的变异程度或强度。其理论内涵是景观组分或要素如基质﹑廊道﹑动物﹑植物﹑生物量﹑热能﹑水分﹑空间矿质养分等在空间中的不均匀分布。当代人类活动对生态环境的影响日益扩大,对于某些地区景观的变化更是起到了控制性的作用,对生物多样性产生了很大的影响,现在景观规划设计在生物多样性保护中的意义已引起生物学家的高度重视,用Wilson的话说:“作为一个发展中的专业,景观设计(LandscapeDesign)将在(生物多样性)保护中起着决定性的作用,在环境日益人工化的情况下,仍然可以通过林地、绿带、水系、水库和人工池塘及湖泊的巧妙布置来使生物多样性保持在很高的程度。总体规划不但考虑经济效益和美,同时考虑生物种类的保护。”

景观异质性可降低稀有内部物种的丰度,增加需要两个或两个以上景观要素及边缘物种和动物的丰度,因此可增强总体物种共存的潜在能力。对景观视觉吸收来说,景观的实质承载力提供了发展及维持其原有视觉特性,视觉穿透力和景观的复杂性程度影响这种承载力。有两种景观的吸收能力的主要因素分别为视觉穿透力之程度和景观的复杂性。视觉穿透力(即你可于一处观看景观中的远景)受植被和地形影响。穿透力越高,景观之视觉吸收发展力及维持其原有视觉特性之能力越低。同样,景观中视觉复杂性越高,视觉吸收力越大。视觉品质即视觉的重要性,给予景观一个以文化价值与景观本体物质性的判决。当许多因子贡献于一个视觉品质时,可以将之整合成三个标题——生动性、完整性和统一性。

近年来,景观生态学家在探讨景观异质性的发生、发展、维持机理以及温度方法上做了大量的工作,取得了大量的研究成果;但是,由于景观异质性研究本身所具有的复杂性、不确定性等特点,使得当前景观异质性研究中仍然存在着很多问题,需对此做进一步研究。

二、景观异质性的特点

景观异质性是景观生态学的重要属性。人类和动物均需要两种以上景观要素的事实也证明了异质性存在的重要性。因此,有必要对景观异质性的特点进行系统分析。

(一)景观异质性的时空特点

目前,景观生态学研究对于异质性的关注主要集中在景观及景观要素的空间结构上,如对于空间组成(生态系统类型﹑数量及面积比例)的统计;空间型(各生态系统的空间分布﹑斑块大小﹑景观对比度)及空间相关性(各生态系统的空间关联程度﹑整体或参数的关联程度﹑空间梯度和趋势度)的计算和分析等。然而,景观异质性不仅体现在景观及其组分的空间结构变化上,而且还体现在它们的时空动态上,即空间异质性(在空间中的不均匀分布)和时间异质性(时间分布的不均匀性)。对于空间异质性而言,多数指二维平面空间异质性,如城市中的建筑物﹑河流﹑湖面﹑街道绿地的平面分布。其实,在垂直方向上也存在着空间异质性,例如,建筑物在垂直方向上的参差不齐,城市大气中的尘埃﹑二氧化碳﹑有害金属离子含量随高度的变化,植物的高低层次等。以上二者相结合,就形成了三维立体空间异质性。同时,由于时间与空间的耦合作用而产生了时空耦合异质性。在景观规划设计中,仅仅考虑二维平面上的异质性是不够的,目前,许多景观设计人员还存在着过于注重平面形式的错误观念,对于景观素材尤其是植物在时间与空间上的差异及动态变化的考虑和运用还不够充分。

(二)景观异质性的尺度效应

空间尺度通常是指观察或研究的物体或过程的空间的分辨度。从生态学角度来看,空间尺度指的是作为研究对象的生态系统的面积大小。尺度越大,分辨率越低,反之亦然。异质性与尺度是紧密相关的,尺度越大,景观的细节分辨率就降低,看起来就越模糊,景观就越趋于同质,也就是说,对于一异质的景观或景观要素,如在更大一级的尺度上去观察,它就成为同质的;相反,对某一尺度下的同质的景观或景观要素,如在更小一级的尺度上去观察,则为异质的。因此,异质性取决于尺度大小,也就是说异质性是绝对的,同质性是相对的。例如在对城市绿地的研究中,如果从大尺度的角度来讲,各类绿地可看作是同质的,各类绿地以不同的大小、形状分布于城市的每个角落,但是,如果从小一级的尺度来分析,作为绿地的斑块,由于种植布局的不同,它们所形成的景观是有差异的,也就是有异质性的存在,比如疏林﹑密林和草坪,或是由于植物种类不同,它们在形态和功能及美学特征上也都是存在着差异的。

三、景观异质性与景观几种特性的关系

景观本质上就是—个异质系统,正是因为异质性才形成了景观内部的物质流、能量流、信息流和价值流,才导致了景观的演化、发展与动态平衡。因此,了解景观异质性与景观其他特性之间的关系是十分必要的。笔者认为,景观异质性对景观美感的塑造、景观稳定性的增强及景观多样性的维护均有着重要的意义。

(一)景观异质性与景观美感

对于“景观”一词的意义,主要可以从三个方面来理解:第一种是美学上的概念,与“风景”同义;第二种是地理学上的理解,将景观作为地球表面气候﹑土壤﹑地貌﹑生物等各种成分的综合体,这样理解时,景观的概念就很接近于生态系统或生物地理群落这些术语;第三种是景观生态学中对景观的理解,景观在这里是指空间上不同生态系统的聚合。从“景观”的三方面含义来看,景观美感是景观不可缺少的特性,也就是说,提高景观的美学价值,是景观规划设计的重要目的之一。从美学角度来看,美的形式有其一定的法则:如对称与均衡﹑比例与匀称﹑节奏与韵律等;然而,美的最高法则则是多样统一(又称“和谐”)。“多样”是指构成整体的各部分形成一致的差异性,“统一”是指这种差异性的彼此协调,其中包括各部分之间的对称﹑均衡﹑比例﹑均匀﹑节奏等,“多样统一”体现了自然界和社会生活中对立统一的规律。从景观生态学的角度来看,景观的异质性越高,其内部生境的多样化程度越高,必然带来生物的丰富多样,从而形成景观的多样性,也使景观更趋于稳定;稳定也就是秩序,通过秩序,景观也就达到了自身的和谐。可见,异质性与景观美感的形成有着最直接的联系。

(二)景观异质性与景观稳定性

景观稳定性是一种有规律地绕中心波动的过程,反映了一个景观抵抗和适应干扰的能力。景观异质性与景观稳定性之间也是一种相互依存、相互影响的关系。生物正负反馈不稳定性可导致种群区域隔离,增加景观异质性,从而减少干扰的传播;反过来则有利于景观的稳定。另外,资源斑块的内在异质性有利于吸收环境的干扰,提供一种抗干扰的可塑性,而均质性一般可促进干扰的蔓延,不利于景观的稳定,促使景观发生变化。另外,景观异质性是保证景观稳定的源泉。实际观察和模拟研究均显示:景观异质性有利于景观的稳定。尽管表面看来异质使景观显得好像是杂乱无章,但这种状态和交替恰好抹去了景观中的剧烈性变化,而使之趋向一种动态稳定的状态。

(三)景观异质性与景观多样性

生物多样性是现代生态学研究的三大热点之一,它反映在景观生态学中即是景观多样性。景观多样性和景观异质性之间既存在着紧密的联系,又是两个不同的概念。二者均是自然干扰、人类活动和植被内源演替的结果,对物质、能量、物种和信息在景观中的流动均有重要的影响。但景观多样性描述的是景观结构、功能、动态的多样性和复杂性,而景观异质性是指景观类型的差异,类似于景观类型的多样性,代表的是景观镶嵌的空间复杂性,是土地镶嵌固有的特征,存在于任何尺度上,可以被认为是生物多样性发展的结构基质。

景观异质性的存在决定了景观空间格局的多样性和斑块多样性。异质性创造了边界和边缘,因此可以增加边缘种,但却相对减少了内部种,而且还直接影响着动物的迁移、植物种子的传播等过程,进而影响着生物多样性。一般来说,景观异质化程度愈高,愈有利于保持景观中的生物多样性。维持良好的景观异质性,能够提高景观的多样性与复杂性,有利于景观的持续发展,反过来讲,景观多样性的保存也有利于景观异质性的维持,由于多样性造成的不同斑块间的差别创造了新的生态过程,影响到物质、能量和信息的流动,物质、能量和信息流动进而又会对异质性产生促进或抑制。

四、景观异质性在风景名胜区特色构建中的重要性体现

景观异质性研究是景观类型划分的基础,也是自然保护区区划的基本原则之一。景观生态学研究的最终目的就是在对景观的异质性有了足够了解的基础上,对景观要素的数量、比例及时空配置进行有效的规划、调整和管理,使景观中资源组合在结构和功能上接近或达到优化;而且景观异质性是形成不同景观结构和功能的基础,直接影响到资源的分配、干扰的传播以及景观的稳定性和多样性,对景观整体功能及生态过程有着重要的控制作用。所以景观设计、规划和管理应是为发展和维持优化的景观异质的,即景观异质性的发展、维持和管理应该是景观设计、规划与管理的基础和前提,也是其考虑的重要原则之一。

风景名胜区是风景名胜资源集中,自然环境优美,具有一定规模和游览条件,可供人游览、观赏、休息和进行科学文化活动的地域。一些大型的风景名胜区由于幅员辽阔,所占地域包含了多个相邻城镇,因而在历史演化进程中,依托各城镇自身特点逐步发展形成了地缘相近邻、景观风貌相类似、地域文脉相关联而又相互独立的子一级风景名胜区。在该类风景名胜区的规划、保护和建设过程中,准确把握其发展定位,突出风景名胜区的特色,对于区域风景资源开发和整合、区域经济实力提升及各风景名胜区的可持续发展都具有举足轻重的意义和作用。

对于地缘相邻的风景名胜区而言,为突显风景区资源优势,构建风景区自身特色,“同中求异”是关键所在。因此,必须对风景区内各类景观资源要素进行异质性对比分析,即通过对风景区内不同类型景观资源分布及分级对比分析,挖掘地缘相邻风景区之间的本质区别特征,从而科学提取风景区典型景观风貌特征,为风景区特色定位的确立提供有利的依据。

五、小结

景观生态学发展到现在,虽然在广度和深度上均取得了大量的研究成果,但仍存在许多尚未解决的问题。笔者通过对景观异质性的基本属性的分析,探讨了它与景观的几种特性的关系,结合风景名胜区特色构建,深入地分析了景观异质性在实践中的应用及对规划的影响。景观异质性的发展是在生态理论研究的初期,它还不够成熟,不能被广泛地接受和使用,因此还有待于我们去进一步的发展和完善。

参考文献:

[1]俞孔坚.景观的含义[J].时代建筑,2002(1):1417.

[2]姜艳,陈超.景观设计的“四维”价值体系探讨[J].南京林业大学学报:人文社会科学版,2006(2):8791.

[3]肖笃宁,布仁仓,李秀珍.生态空间理论与景观异质性[J].生态学报,1997(5):453461.

[4]李团胜.城市景观异质性及其维持[J].生态学杂志,1998(1):7072.

景观生态学研究内容范文第8篇

景观生态规划(landscape ecological planning)模式是继I. McHarg的“自然设计”(Design With Nature,1969, 1981)之后,又一次使城乡规划方法论在生态规划方向上发生了质的飞跃。自然设计模式摒弃了追求人工的秩序(orderliness)和功能分区(zoning)的传统规划模式强调各项土地利用的生态适应性(suitability和fitness)和体现自然资源的固有价值;而景观生态规划模式则强调景观空间格局(pattern)对过程(process)的控制和影响,并试图通过格局的改变来维持景观功能流的健康与安全,它犹其强调景观格局与水平运动和流(movement and flow)的关系(Forman and Godron,1986; Risser, 1987; Turner,1989; Forman,1995a)。

下面将从思想与发展,基本原理和规划的总体模式各个方面介绍景观生态模式其在城乡与区域规划中的应用。

1景观生态思想及发展

首先,景观(landscape)一词在这里必须同视觉美学意义上的风景,和作为一般描述性的地形地物概念区别开来(Naveh and Lieberman,1983; Forman and Godron, 1986; 俞, 1987)。景观生态学中的景观概念,比风景和地貌意义上的景观概念有更深而广的内函和外延,并有其特殊的意义,他是指多个生态系统或土地利用方式的镶嵌体(mosaic),空间尺度大体在几平方公里至几百平方公里的范围(Forman and Godron,1986; Forman 1995b)。

“景观生态”一词最早是由Troll于1939年提出的(见Naveh and Lieberman, 1983; Shreiber, 1990)。当时航片开始普及,使科学家们能有效地在景观尺度上进行生物群落与自然地理背景相互关系的分析。但直到80年代之后,景观生态学才真正在把土地镶嵌体(land mosaic)作为对象的研究中逐步总结出自己独特的一般性规律,使景观生态学成为一门有别于系统生态学和地理学的科学。他以研究水平过程与景观结构(格局)的关系和变化为特色。这些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。而无论景观的格局或是过程,都随时间的推移而变化,所以,景观生态学是研究景观格局和景观过程及其变化的科学。

2“斑块-廊道-基质”模式

斑块(patch)、廊道(corridor)和基质(matrix)是景观生态学用来解释景观结构的基本模式,普遍适用于各类景观,包括荒漠、森林、农业,草原、郊区和建成区景观(Forman and Godron,1995a),景观中任意一点或是落在某一斑块内,或是落在廊道内,或是在作为背景的基质内。这一模式为比较和判别景观结构,分析结构与功能的关系和改变景观提供了一种通俗、简明和可操作的语言。这种语言和景观与城乡规划师及决策者所运用的语言尤其有共通之处,因而景观生态学的理论与观察结果很快可以在规划中被应用,这也是为什么景观生态规划能迅速在规划设计领域内获得共鸣的原因之一,特别在一直领导世界景观与城乡规划设计新潮流的哈佛大学异军突起。美国景观生态学奠基人Richard F T. Forman与国际权威景观规划师Carl Steinitz紧密配合,并得到地理信息系统教授Stephen Ervin的强有力技术持支,从而在哈佛开创了又一代规划新学派(Wenche et al, 1996)。目前,哈佛大学设计研究生院的高级研究中心(包括设计学博士计划)中已专门设有景观规划与生态这一方向,使景观生态学真正与规划设计溶为一体。

运用这一基本语言,景观生态学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。如方形斑块和园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。弯曲的直线的,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(细密或粗散)对动物的运动和干扰的空间扩散有什么影响等等。回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,为景观规划和改变提供了依据。

3景观生态学的一般原理

尽管景观生态学的基本原理在很大程度上是通过对生物运动的观察得出的,但它们具有关于运动和流动等景观格局关系的一般性意义,也适用于各种类型的景观。

3.1 关于斑块的基本原理

3.1.1 斑块尺度原理

一般来说,只有大型的自然植被斑块才有可能涵养水源,联接河流水系和维持林中物种(interior species)的安全和健康,庇护大型动物并使之保持一定的种群数量,并允许自然干扰(如火灾)的交替发生(Pickett and Thompson, 1978.)。总起来说,大型斑块可以比小型斑块承载更多的物种,特别是一些特有物种只有可能在大型斑块的核心区存在。对某一物种而言,大斑块更有能力持续和保存基因的多样性。

相对而言,小型斑块则不利于林内种的生存、不利于物种多样性的保护,不能维持大型动物的延续。但小斑块可能成为某些物种逃避天敌的庇难所,因为小斑块的资源有限,不足以吸引某些大型捕食动物,从而使某些小型物种幸免于难。同时,小斑块占地小,可以出现在农田或建成区景观中,具有跳板(stepping stone)的作用。

3.1.2 斑块数目原理

减少一个自然斑块,就意味着抹去一个栖息地,从而减少景观和物种的多样性和某一物种的种群数量。增加一个自然斑块,则意味着增加一个可替代的庇难所,增加一份保险(Opdam, P., 1991.)。一般而言,两个大型的自然斑块是保护某一物种所必须的最低斑块数目,4~5个同类型斑块则对维护物种的长期健康与安全较为理想。

3.1.3 斑块形状原理

一个能满足多种生态功能需要的斑块的理想形状应该包含一个较大的核心区和一些有导流作用及能与外界发生相互作用的边缘触须和触角。圆整形的斑块可以最大限度地减少边缘圈的面积,而最大限度地提高核心区的面积比,使外界的干扰达到尽可能的小,有利于林内物种的生存。但圆整的斑块不利于同外界的交流。

3.1.4 斑块的位置原理

一个孤立的斑块内物种消亡的可能性远比一个与大陆(种源)相邻或相连的斑块大的多。与种源相邻的斑块当其中的物种灭绝之后,更有可能被来自相邻斑块同种个体所占领,从而使物种整体上得以延续。

选择某一斑块作为保护对象时,一方面要考察斑块本身的属性,包括物种丰富性和稀有性;同时也要考察其在整体景观格局中的位置和作用。战略点的概念(strategic point)就是针对斑块在景观中的位置和作用提出来的(Yu, 1995a~c, 1996a )。他认为,景观中有某些关键性的位置,对它们的占领和改变,可以对控制生态过程产生异常重要的作用。

3.2 廊道的基本原理

3.2.1 连续性原理

人类活动使自然景观被分割而得四分五裂,景观的功能流受阻,所以,加强孤立斑块之间的及斑块与种源之间的联系,是现代景观规划的主要任务之一。联系相对孤立的景观元素之间的线性结构称为廊道。生态学家和保护生物学家普遍承认廊道有利于物种的空间运动和本来是孤立的斑块内物种的生存和延续(Forman and Godron, 1986; Harris and scheck, 1991; Saunders and Hobbs, 1991; Smith and Hellmund, 1993)。从这个意义上讲,廊道必须是连续的。

但廊道本身又有可能是一种危险的景观结构,它也可以引导天敌进入本来是安全的庇护所,给某些残遗物种带来灭顶之灾。廊道本身的构成不同,其作用也不一样。如高速公路和高压线路对人类生产和生活来说是重要的运输通道,但对生物来说则是危险的障碍。在美国,公路是野生动物最大的杀手。

3.2.2 廊道的数目原理

假设廊道是有益于物种空间运动和维持的,则两条廊道比一条要好,多一条廊道就减少一分被截流和分割的风险。

3.2.3 廊道构成原理

联系保护区斑块的廊道本身应由乡土植物成份所组成,并与作为保护对象的残遗斑块相近。

3.2.4 廊道宽度原理

越宽越好是廊道建设的基本原理之一(Binford and Burchenau 1993)。廊道如果达不到一定的宽度,不但起不到维护保护对象的作用,反而为外来物种的入侵创造条件(Frankel,and Soule′, 1981.)。对廊道的宽度,目前尚没有一个量的标准,对一般动物的运动而言,1~2公里宽是比较合适的,但对大型动物则需十到几十公里宽。 转贴于  3.3 关于景观镶嵌体的基本原理

3.3.1 景观阻力原理

景观阻力是指景观对生态流速率的影响。景观元素在空间的分布,特别是某些障碍性或导流性结构的存在和分布、景观的异质性(heterogeneity)将决定景观对物种的运动,物质、能量的流动和干扰的扩散的阻力。阻力随着跨越各种景观边界的频数的增加而加大。不同性质的景观元素产生不同的景观阻力,如对动物空间运动来说,森林或草地比建成区的阻力要小。一般而言,景观镶嵌体的异质性越大,阻力也越大。

3.3.2 质地的粗细原理

一个理想的景观质地应该是粗纹理(coarse grain)中间杂一些细纹理(fine grain)的景观局部。即景观既有大的斑块,又有些小的斑块,两者在功能上有互补的效应。质地的粗细是用景观中所有斑块的平均直径来衡量的。在一个粗质地景观中,虽然有涵养水源和保护林内物种所必须的大型自然植被镶嵌,或集约化的大型工业、农业生产区和建成斑块,但粗质地景观的多样性还嫌不够,不利于某些需要两个以上生境的物种的生存。

相反,细质地景观不可能有林内物种所必须的核心区,在在尺度上可以与邻近景观局部构成对比而增强多样性,但在整体景观尺度上则缺乏多样性,而使景观趋于单调。

3.4 景观生态规划总体格局原理

在上述有关景观结构与功能关系的一般原理基础上,Forman等人又提出了下列两个景观整体模式,以作为景观生态规划的总体原则(Forman,1995a-b)。

3.4.1 不可替代格局

景观规划中作为第一优先考虑保护或建成的格局是:几个大型的自然植被斑块作为水源涵养所必须的自然地;有足够宽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有一些小的自然斑块和廊道,用以保证景观的异质性。这一优先格局在生态功能上不可替代性的理由在前几条一般原理里已阐明。它应作为任何景观规划的一个基础格局。根据这一基础格局,又发展了最优景观格局。

3.4.2 最优景观格局

“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,1995a)这一模式(原理)强调规划师应将土地利用分类集聚,并在发展区和建成区内保留小的自然斑块,同时沿主要的自然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,保护稀有生物;

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。

所以集聚间有离析的景观格局有许多生态优越性,同时能满足人类活动的需要(McHarg, 1969; Forman and Godron 1986; Franklin and Forman, 1987)。包括边界地带的“飞地”可为城市居民提供游息度假和隐居机会;在细质地的景观局部是就业、居住和商业活动的集中区;高效的交通廊道联接建成区和作为生产或资源基地的大型斑块。这一理想景观格局又能提供丰富的视觉空间。这一模式同样适用于任何类型的景观,从干旱荒漠到森林景观,到城市和农田景观。

4结语

景观生态学为景观及城乡规划提供了一个新的思维模式--景观生态规划,它是在追求“秩序“和生态适应性的经典规划和生态规划方法论之上的又一次思维转变。它的产生是社会发展的需要,也是科学发展及对大地结构和功能认识的深入的必然。