景观生态学在城市园林建设中的应用进展

2014-10-30赵华萍戴少伟鄢蓉

绿色科技 2014年9期

赵华萍　戴少伟　鄢蓉

摘要：指出了景观生态学理论的研究以及城市园林建设的发展，使越来越多的景观生态学原理、原则、方法应用于城市建设的规划、设计以及评价当中。景观生态学的原理、原则、方法的应用使城市的园林规划更完整、更具系统性，使得城市的园林设计更体现出人与自然的和谐，也使得在评价城市园林景观时更加科学。但是在城市园林保护方面景观生态学的理论应用较少，为此应该在城市园林建设中使用景观生态学的理论时应充分考虑到城市景观生态建设的保护。探讨了景观生态学原理在城市园林建设中的应用与发展。

关键词：景观生态学；原理；城市园林；建设；应用

中图分类号：TU986文献标识码：A文章编号：1674—9944（2014）09—0144—04

1引言

近年来随着城市园林建设的发展以及人们对景观生态学的进一步研究，景观生态学的相关理论、原则及方法已经开始用于指导园林建设。如何将景观生态学和城市园林建设有机结合，建设生态城市、园林生态城市，已成为当今城市园林建设关注的问题。景观生态学是研究景观的空间结构与形态特征对生物活动、人类活动影响的科学，主要研究景观和区域尺度上的资源、环境和管理等问题[1]。景观生态学在园林建设中应用使得城市的园林建设更符合生态学意义，并促进园林城市生态建设走上可持续发展之路[2]。

2城市园林建设的意义

如今随着城市人口的不断增多、工业化的不断推进，也使得城市景观的性质发生了变化，产生了一系列如热岛效应、光化学污染、大气污染等城市环境问题。人们对于城市园林建设也提出了更高的要求，景观生态学在园林建设中的应用可以解决这些城市发展过程中产生的问题。所谓的生态城市园林就是指，运用美学原理、景观学原理和生态学原理，综合研究社会-经济-自然复合生态系统，并采用园林工程、生态工程、社会工程和系统工程等现代科学与技术手段而建设的社会、经济和自然可持续发展，环境优美、居民满意、经济高效和生态良性循环的人类居住区[3]。园林城市的建设具有很多重要的意义，它可以使自然美、艺术美和社会美在城市生态系统中融为一体，景观的布局不仅有利于人的美观感受也有利于生态系统的物质循环和能量的流动[4]。城市绿化的建设规模与建设质量同城市环境的改善密切关联，在社会经济、政治、文化决定园林发展形式与内涵的同时，园林也变成社会经济活动的一部分，反过来促进经济、文化的发展，促进物质文明与精神文明的提高。经济、文化带动了园林建设的发展，优美的环境又带来了经济、文化的繁荣。

3景观生态学的原理在城市园林规划中的应用

3.1斑块-廊道-基底原理

通常景观的结构单元可以分为3种：斑块、廊道、基底。斑块是在外观上有别于基底的非线性地表区域，是景观的基本结构和功能单元。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[2]。廊道是不同于两侧本底的狭长地带，可以认为是线性或者带状的斑块。廊道具有传输、过滤、屏障、生境以及物种源汇等功能，这在城市园林建设中主要用于指导城市道路、滨河等线状地带的规划设计，包括线状绿地形式、树种选择、线与面的生态制约与支持关系等[5]。基底是景观中范围最大、连通性最好，决定了景观的性质，对景观的动态起着主导作用的景观因素。在城市园林建设中基底的组成决定了这个系统的多样性、稳定性等，构建城市园林时我们应该努力提高城市绿色面积，这也有助于生态园林城市的建设。

3.2景观连接度与景观连通性原理

城市属于一种典型的人工与自然合成的景观，景观破碎化严重，同时连通性高连接度低。景观结构的连接度和功能连接度之间存在着密切的联系，很多的景观生态过程都依赖于景观结构的连接度。我们在城市园林建设过程中既要注重高的连通性，也要提高景观的连接度。王云才[6]在2009年采用连接度指数、廊道密度和引入交通网络指数等建立起景观生态连接度评价方法和体系，对上海市城市景观生态网络中道路网络、绿地网络、水系网络及其形成的“三网合一”的复合网络连接度进行评价。他的研究表明上海城市景观生态网络存在分割多、连接少的网络平面化特征，这为我国生态城市发展建设和城市景观生态网络规划提供理论基础。

3.3景观异质性原理

景观异质性是指一个景观中对一个种或更高级生物组织的存在起决定作用的资源在空间上的变异程度[7]。城市园林系统的人为因素较多，景观的异质性来源于人们对城市绿地使用的目的和方式的不同，同时不同的园林规划设计和人工管理也会导致城市景观的异质，从而形成不同的景观功能。1998年车生泉[8]用TM数据和同期SPOT数据融合得到分辨率为10m的像元，用目视解译方法和计算机图像分类方法分析处理。最终将上海市的绿地景观提取并分为公共绿地、农林植被、附属绿地、居住区绿地和自然植被5类。

通过剖面线分析，最后得出上海城市绿地景观异质性总的情况是居住绿地和附属绿地异质性的平均信息量较大，但不为聚集分布，这与它们的斑块数量多、面积小和分布随机有关。这些不同的城市绿地异质性为进一步绿地规划提供了科学依据[9]。同时设计规划过程要提高景观的异质性，开辟尽量多的绿地，并且要分布均匀。

3.4岛屿生物地理学原理

岛屿生物地理学研究是从物种-面积关系开始的，主要研究的是物种数量和面积之间的关系。MacArthur和 Wilson认为岛屿物种丰富度取决于2个过程：物种迁入和绝灭。因为任何岛屿上的生态位或生境的空间有限，已定居的种数越多，新迁入的种能够成功定居的可能性就越小，而已定居种的绝灭概率则越大[10]。它可以为生物保护的自然保护区设计提供了原则性的指导，主要应用于城市园林规划设计中物种的选择、使用、保护，以及研究不同绿地间物种交流的影响。

4景观生态学的原则在城市园林设计中的应用

4.1生态安全原则endprint

生态安全原则对城市园林生态建设具有关键性的影响，对保护和维持生态过程有重要的意义。2005年俞孔坚等[11]认为景观生态安全格局理论把景观过程（包括城市的扩张，物种的空间运动，水和风的流动，灾害过程的扩散等）作为能够克服空间阻力来实现景观控制和覆盖的过程。要有效的实现控制和覆盖，就必须占领具有战略意义的关键性的空间位置和联系。通常可以利用生态安全的原则来指导建设城市园林基础设施的设计，同时也为园林生态城市的建设提供了理论的依据。2010年巫丽芸，吴晓琴[12]运用景观生态安全格局理论，借助有效费用距离模型，研究构建了福州城市景观生态安全格局，并在此基础上探讨了福州城市景观生态安全格局的关键组分。最后他们在此基础上对福州市城市景观生态格局进行了规划设计，建立了生态保护源地、缓冲区、生态廊道、战略点。最后的研究结果表明，运用生态安全格局规划后的福州城市景观格局更加完善，城市系统内的物种、信息、能量等的流动更为畅通，为我们的城市园林生态保护及城市发展提供了一定的理论探讨与实践探索。

4.2整体性原则

城市园林规划建设是一项综合性的工作，城市景观也是人类和自然的复合载体，园林规划设计也必须从整体出发，对整个景观进行综合分析，使区域景观结构与区域自然特征和经济发展相适应，谋求生态、社会、经济三大效益的协调统一，以达到景观结构和功能的整体优化[13]。现在很多历史名城如荆州、西安、洛阳等的旧城改造和新区的建设都需要用到整体性的原则，这样既可以保存原有城市的历史面貌又可以发展延续城市的建设。2011年田大方等[14]通过对沈阳方城历史街区景观整体性的研究，进一步诠释了景观整体性原理，同时也提出了景观整体性保护的方法。最后他们提议以故宫皇城的建筑组织形式为基调，帅府民国的建筑组织形式为陪衬，并要以对其周边现代建筑的必要控制为准则，形成局部重点院落式，总体空间联通式的空间格局，以达到整个方城历史街区内的建筑空间形式跨时代的和谐统一。这些研究也为我们为指导其他城市园林规划的整体性设计提供了依据。

4.3可持续性原则

城市景观的可持续性是建立在可持续发展的基础上的，要求城市园林设计中所制定的目标和措施必须要保证生态系统在区域、景观和生态系统水平上具有可持续性，不能对景观和景观内的生态系统的持续再生性、健康和稳定性带来不可接受的损害[13]。要构建可持续的城市园林景观必须要有以下步骤：首先，要构建稳定的城市园林系统，保证系统内各个组成成分之间的相对稳定，以及具有较高的生物多样性；其次，尽量保护自然景观，维护自然景观的生态过程，与此同时人工构建自然景观，这对维持系统的稳定性、提高城市生态系统的可持续性都有重要的意义；最后，要注意人在城市系统当中的活动，尽量减少人为大量不合理的活动对城市系统的干扰。因此，我们城市景观规划设计的目标就应该是引导变化，以维持那些重要过程和景观系统的持续良好运作，所以在规划设计前期需要综合考虑自然人文方面的诸多因素及资料，分析问题的根源；在设计过程中注重策略和创新，注重设计各阶段成果的审查和过程控制，以及各个方面的协调；在项目施工过程中注重设计跟踪和技术监督工作，充分发挥规划管理的作用，达到资源的优化配置，创造可持续的景观[15]。

4.4干扰性原则

干扰是自然界中普遍存在的一种现象，它对群落、生态系统、景观等生物层次的非平衡特性的形成及发展具有重要的作用。干扰具有双面性，适当的干扰可以增加景观的异质性，中高强度的干扰破坏了景观的结构则会降低景观的异质性。在城市园林规划过程中必须要考虑到人们活动对景观的干扰性，引导人们爱护环境、植树造林提高改善环境，控制游人数量及行为避免脆弱景观过多的受到人为干扰破坏。

5景观生态学的方法在城市园林评价中的应用

5.1景观生态学的数据研究

5.1.1多样性指数

多样性指数H=∑n1i=1（Pi）（log2Pi）是多样性指标值，n是生态系统总数，Pi是缀块i所占缀块总面积的百分比，以小数表示。景观多样性指数反映了不同景观在整个系统中所占的比例，均质景观的多样性指数为0。景观多样性指数越高，景观的多样性也就越高，所包含的景观类型也就越多，景观的信息含量也越高。2004年刘玉华等[16]通过对上海市的五种类型景观的分析得到，以农林植被面积最大，占绿地景观面积的56.68%，自然植被占20.48%，公共绿地只占2.77%，景观多样性总体为1.73，各区县中以长宁区、徐汇区最高，黄浦区最低，其差异是由于各区、县景观类型面积不同所造成的。

2014年9月绿色科技第9期5.1.2优势度指数

优势度指数D=Hmax+∑n1i=1（Pi）（log2Pi）说明景观多样性对最大多样性的偏离程度或描述景观由少数几个主要景观类型控制的程度。D值越大，表明组成景观的各景观类型所占比例差异越大；反之，比例大致相当；当景观均值时，D=0。城市园林的不同绿地类型其占的优势度不同反映了不同的利用率：若小斑块的景观所占的优势度大则表明城市景观比较分散，人们在日常活动中就可以很容易的接触到这些景观；若大斑块所占的优势度大则说明城市的景观比较集中[17]。

5.2景观可达性

通常意义上人们习惯用人均绿地面积、城市绿化率等来评价衡量城市园林建设的水平，虽然这些指标可以说明一些问题，但是却很难在空间上描述绿地景观的布局以及景观对居民服务的有效性[17]。因此，我们在分析城市园林建设的时候必须要考虑到景观的可达性。2005年胡志斌等[18]以景观生态学理论为指导，利用GIS技术，基于势能模型，以人口密度、道路分布、土地利用以及绿地面积作为模型参数，提出了沈阳城市绿地景观可达性评价模型。他们的研究为评价城市绿地景观格局以及其服务有效性的新途径，从而为今后城市绿地的规划、营建、格局优化、管理提供决策支持。endprint

6景观生态学在城市园林建设中的展望

景观生态学原理的不断发展与完善及其与园林学科的相结合为城市园林生态建设提供了依据，使城市园林建设和改造更加系统化，更多考虑到城市园林系统的结构、功能，同时也考虑到了人在城市系统中的重要作用。但是目前关于景观生态学理论在城市园林保护中作用的研究很少，相比保护而言人们更关注其在规划和设计中的应用。所以，在城市园林建设过程中也必须要考虑到景观生态学原理在环境保护中的作用，这些原理包括生态交错带理论、渗透理论、复合种群等。只有把景观生态学的基本原理应用到城市的生态园林的建设中去，把园林绿化与整体的城市景观联结起来，建设人与自然充分和谐、自然环境美、生活质量高、环境得到有效保护的可持续发展的新的生态资源，建设一个最适合人类生存和发展的城市生态园林环境。

参考文献：

[1] 肖笃宁，李秀珍.景观生态学[M].北京：科学出版社，2003.

[2] 徐志豪，谢浩.景观生态学与园林生态城市建设的探讨[J].农业科技与信息，2008（2）：45～47.

[3] 王克勤.园林生态城市-城市可持续发展的理想模式[J].浙江林学院学报，2002，19（1）：58～62.

[4] 周本贤.浅谈园林生态城市建设[J].湖南林业科技，2003，30（2）：79～80.

[5] 董延龙.景观生态学原理在生态园林建设中的应用[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2008（5）：14～15.

[6] 王云才.上海市城市景观生态网络连接度评价[J].地理研究，2009（2）：284～292.

[7] 李哈滨.景观生态学一生态学领域里的新概念框架[J].生态学进展，1998，5（1）：23～33.

[8] 车生泉.上海城市绿地景观异质性分析[J].上海环境科学，2001（11）：511～514，560.

[9] OO duwaye.Urban landseape planning experience in Ni-geria[J].Landseape and Urban planning，1998（43）：133～142

[10] 闫淑君，洪伟，吴承祯.景观生态学在城市生态园林建设中的应用[J].福建林业科技，2003，30（1）：63～66.

[11] 俞孔坚，李迪华，刘海龙.反规划途径[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.