（水利水电工程专业论文）城乡空间融合过程中景观生态规划思路研究.pdf

摘要 随着社会经济的发展，信息技术和交通网络将逐渐模糊了城市与乡村的界限， 城乡融合成为城市发展并带动乡村共同进步的必然趋势。因此，进行前瞻性区域性 的城乡景观生态规划显得很有必要。本文就是在这一指导思想f ，采用”绿色城 乡规划法，试图运_ i 景观生态学理论，构造“天地人和”的城乡空间。建立城乡景 观生态系统，麻均衡合理分布城市绿地斑块，将生态农业同斑块引入城市，注重对 人地农田基质进行景观规划设计形成连续的城乡廊道网络系统。并将3 s ( 遥感 r s 、地理信息系统d i s 、卫星定位系统g p s ) 技术席h 丁规划设计中，使廊道、斑 块及揍质笛景观要素的数鼙及其空间分布台理，以保护生物多样性，保护环境，促 进城乡可持续发展。 在理论分析的基础上，本文结台保定市的臼然、经济状况，构想了保定市景观 生态规划框架，规划目的是模糊城市中心与乡村的界限，构想建立一个以西部绿色 屏障林带、中部特色农业带和景观城市带为中心的生态纵轴、尔部湿地旅游景观区 以及环形河网和交通线为横轴的开放式的城乡融合景观生态系统。整体设想可以_ 【f j “一片、一环、一带、一水”来概括：“一片”指西部中山林术生态保护区，“一环” 指一个蓝色环带，即蓝色环带指河流水面和沿河林带建立起市域的生态环带。“一带” 指一条中部绿色带，即围绕京广铁路和京九高速公路的纵向交通绿化带。“一水”指 以自洋淀为中心的一片水体湿地。环、带、水问又由交通网络和河网绿带连通贯穿， 形成城乡整体的景观生态系统。 关键词：城乡空间融合：景观生态规划；斑块；廊道：基质 独创性声明 本久声磺爱茧变的学证谂文楚本人在警舞糖导下避嚣豹疆突工强投取褥酌辨 变成鬃。爨我舞辩。潦了文串梅捌趣越标注鞍敲落躺建寅羚，。尊文蹲，毽岔冀镣 九基经发表或撰篝j 窭懿磷究戏豢，瞧苓毽食为获褥豳丝熟圭墨或冀稳裁 霄桩搦鲢学位或 嚣书露使建避豹毒考辩墨我一薅工铭瓣嗣惠对零研究掰彀蜘镁籍 贯融均邕在论文孛终7 臻确戆说明弗袋拳谢意 学馥论文佟毒签惠：争莩签字翳鲻二孝年，嚣2 轻 学位论文版权使用授权书 本学谴论文髂者宠垒了解；塑! 毯圣蒋关保留、使用学位论文的规定， 喜投镶露势舞毽家蠢关酃门戢瓿拇邀交论文静复鞠释和磁盘，允许论文被套阅和 辔阕。奉a 授毅毯基蠢燕叁差爵疆将学往论文韵全都蠛酃分内容编入有关数据 瘴进行检索，簿豁聚瘸彩帮、缩鼯或拯拯箨复制手段傈存、汇编学位论文 ( 操密鞠学缀渔文茬瓣密黯逶掰零羧援书) 攀经论文| 挈者签名： 曾承 签字爨耀：踏夕旁胆舀 学经论文臻尝毕蛙蕾去禽： 工搀荦经： 逶讯地簸： 鼯师蕊名：= 翁蒂曲鼯师蕊名：到oi # 曲 签字翻期：2 踟涛f 弦汐日 觅话： 部绩： 文献综述 景观生态学起源于中欧和东欧，其发展历史可追溯到2 0 世纪3 0 年代欧洲景观生态寺 的一个重要特点是强调整体论和生物控制论的观点，并以人类活动频繁的景观系统为主要夥 究对象。因此，景观生态学在欧洲直与土地和景观的规划、管理、保护和恢复密切联系， 着重研究较大尺度上不同生态系统的空间格局和相互关系的学科，提出了“斑块一廊道一 基质”模式。与欧洲景观生态学起源不同，北美景观生态学明确强调空间异质性的重要性， 等级理论、分形理论、尺度观点以及一系列空间格局分析方法和动态模拟途径在景观生态等 中的7 。泛应用，推动了景观生态学的发展 1 1 。 国外研究特点：研究对象多元化，包括城镇，森林，草地，水体，公路。采矿地等景 观格局、过程、规划尤其以建筑景观规划设计为主；连续性强，细致，特别注重受损厉 的自然生态学过程及其恢复机制的研究；着重研究景观空间异质性或格局的形成和动态及 其与生态学过程的相互作t 【 ，格局过程一尺度之问的相互关系，景观的等级结构和功 能特征以及尺度推绎问题，人类活动与景观结构、功能的相互关系，景观异质性( 或多样性) 的维持和管理等：多侧重于大尺度的景观格局演化过程与规律、规划与设计的研究，而小 尺度景观格局的相关研究较少。 国内研究概况：根据1 9 9 0 2 0 0 0 f 中国景观生态学文献。按不同的研究内容所作的分 类统计。从所发表的6 1 9 篇景观生态学文献中属于景观生态学基础理论研究的文章有2 4 5 篇，占全部文献的3 9 6 ；属于景观生态学方法论部分的文章有1 4 6 篇，占全部文献的2 3 6 ； 另外还有2 2 8 篇文章属于景观生态学的应用研究部分，占全部文献的3 6 8 在景观生态学 方法论部分的1 4 6 篇文献中，针对r s 或g i s 技术专题的文献有2 4 篇，占全部文献的3 9 9 6 ： 属于景观动态模型的文章有4 0 篇，占全部文献的6 5 ；另外还有8 2 篇文献属于景观生态 学实验方法方面的研究，占全部文献的1 3 2 。因此，我国景观生态学研究还较偏重于基础 理论和应用方面，而对景观生态学的方法论部分的研究还相对较少，并且还表现为较侧重于 实验方法与景观模型的研究”1 。 国内研究特点：理论发展滞后。许多实践总结未上升至理论层次；生态界中，对于 景观格局变化的研究内容，方法已比较广泛，但格局与生态过程的联系研究较少。 塑! ! 奎些查堂堡主堂堡鎏主 引言 经济、社会的发展，促成了城乡空间融合目前我国大多数城乡规划还停在以 物质形态规划为主，追求人工秩序和功能效率的层面上。3 ，忽视城乡自然环境功能， 加之城镇规模、数量快速增长，使城镇环境自我调节能力低下。表现在人居环境质 矗的退化，城市气候调节能力降低、生物多样性减少、景观的同化等方面同时， 农业资源与环境问题也日益突出。因此，打破城乡界限，探讨城乡空间融合的“绿 色，城乡规划方法，构造“天地人和”的城乡空间是亟待重视的问蹶。本文分析了 城乡空间关系和景观生态学理论，及在现有城市总体规划与土地利用总体规划协调 等问题的基础上，提出以建立绿色大环境网络系统为主线，应用景观生态学的理论 和方法，从区域尺度上，探讨城乡空间融合的合理格局，提出城乡空间融合过程中 进行合理有效的景观生态规划的思路。并结合保定市实际，构想了保定市景观生态 规划框架，为实现城乡可持续发展及城乡空间融合过程中协调发展献计献策。 l 城乡空间关系的演变 1 1城乡空间关系的演变 我国城乡空间关系大体上经历了五个时期：城乡空间共生时期，城乡空间分离 时期，城乡空间对立时期，城乡空同平等发展时期和城乡空问融合时期“1 我国长期处于城乡二元格局下，形成城市发达和农村落后的对立局面“十五” 大召开后，确立了经济的两个转变促使城乡经济平等协调发展农业收入增加。 城乡关系日趋紧密随着工业的扩敢和快速变通网络的建设，将逐渐模糊城市与乡 村的界限，促成了城乡空间融合城乡空问融合时期是城乡空间发展的高级阶段， 它是城乡空间平等发展的进一步深化和最佳发展方式城市郊区和小城镇发展是城 乡融合的表现，目前有代表性的城乡融合模式有，珠江三角洲“以城带乡”的模式； 上海“城乡统筹规划”模式；北京“工农协作、城乡结合”的模式：以乡镇企业为 联结点、以小城镇为载体、以农业产业化为纽带的城乡互动发展模式，如苏南模式、 宝鸡模式、青岛模式、大连( 甘井子) 模式等” 城乡空问融合是一个长期的历史发展过程。是城乡社会、经济、政治、文化、 城乡建设、生态环境发展到一定阶段，是城市与乡村关系进入平等、合理、稳定、 塑! ! 查些查堂堡圭兰篁丝塞 协调发展的时期。 要实现城乡融合的目标。即实现城市地区和乡村地区的协调发展。在城乡融合 发展中，除城乡经济和社会因素、文化因素外，特别强调生态环境的重要性。 从生态学分析，人类生态系统的形成和演化过程，就是人类不断地适应生态位 的过程从劣生态位流向优生态位地区。适应与否只有通过差别认知来取舍。一般 而言，城市生态位优于乡村生态位，从而引导人们从乡村流向城市。在“逆城市化” 过程中，由丁发达国家或地区某些乡村，郊区生态位更优于城市中心区，从而使得 人口义迁移到郊区和乡村。因此，要接合城乡生态差别效应，以使城乡社会进入一 个平等发展与融合发展的良性循环状态。 1 2 城乡空间融合的理论基础 1 2 1 可持续发展理论 ( 1 ) 可持续发展的概念 可持续发展概念，是由挪威前首相布伦特兰( b r u n t l a n d ) 夫人在我们共同的 未米的调查报告中提出的“。报告指出，我们的发展要保持公平性、持续性和共 同性。所谓公平性就是要保证资源的公平分配，兼顾当代和后代的要求当代的发 展不能以牺牲后代的利益为代价；持续性就是以保持地球自然系统为基础的、持续 的经济发展模式；共同性就是达到人类与自然的和谐并存。 可持续发展已成为城乡规划重要指导思想。其指导意义可从以下几个方面去认 识 第一，发展与限制( 需求与制约) 之间存在着辩证统一的关系；第二。社会、 经济和环境目标应是协调统一的；第三，保护环境和促进发展是密不可分的。环境 无疑是实施可持续发展的最关键环节。 ( 2 ) 城乡可持续发展的主要研究内容 保护资源与环境是可持续发展的核心问题。这里讲的资源既包括土地、水等自 然资源，也包括文化、历史等人文资源；它所涉及的范围包括城市，小城镇及广大 农村地区。研究资源、环境与可持续发展的目的在于取得良好的、健康的、与自然 相和谐的物质环境或实体环境。 2 塑! ! 查些查堂堡主望垡鎏塞一 城乡可持续发展的核心是从区域角度出发的资源和环境的保护与发展问题。包 括： 强调区域的整体性，建立以区域为主体的、多层次的空间观。 强调城乡协调、共同发展，建立城乡融合的发展观。 强调保护自然环境，建立人与自然和谐拱处的自然观。 1 2 2区域整体化与城乡协调发展理论 ( 1 ) 区域规划理论的发展 对区域整体化和城乡协调发展的思考，源于本世纪初西方为解决“城市病”问 题而进行的人量实践探索，是基于对大城市无限扩张、“城市病”演变为“地区病” 的忧虑；为解决城乡之间深刻的社会矛盾而进行的尝试，是对城市发展过程中的集 中与分散规律、城乡职能互补规律及建立新型城乡关系进行辩证思考的过程。 最早关丁区域整体发展的设想可追溯至1 9 世纪末霍华德( e b e n e z e rh o w a r d ) 的“田闻城市”理论。他认为，“城市与乡村应当结合，并从它们的幸福结合中产生 新的希望、新的生活和新的文明”；通过分析城市与乡村各自的优势和不足，他创造 性地设想出一种城乡结合的模式。融城乡功能于一体，即“把积极的城市的一切优 点同乡村的美丽和一切祸利结合在一起”，探索其合理规模和结构组织形态，并进行 相应的城乡土地制度改革。 苏格兰学者盖期( p g e d d e s ) 在进化中的城市 中，提出应把规划牢固地建 立在研究客观现实的基础上，强调将自然区域作为规划的基本构架，分析区域环境 的潜力和容量限度对城镇布局的影响，并酋创了区域规划综合研究的方法。他将“工 业城镇和城市聚集成广大的城市地区( c i t yr e g i o n ) ”的形态特征概括为“集合城 市”( c o n u r b a t i o n s ) ，初步提示了在西方工业化迅速发展时期开始出现的城市扩散 趋势，并明确提出，城市规划的对象应是整个城市地区。要将乡村也纳入到城市研 究的范畴。 ( 2 ) 芒福德( l e w i sm u m f o r d ) 的区域整体论 在区域整体发展思想和区域规划理论研究方面，最具代表性的研究来自2 0 世纪 美国最杰出的人师一芒福德精辟的理论阐述。他将当时城市发展所面临的困境归结 3 塑j ! 窒些查堂堡圭堂堡兰苎一 为“四大爆炸”，即人口爆炸、郊区爆炸、高速公路爆炸和休憩地爆炸，而将解决问 题的希望寄托于综合性的、城乡融合的区域发展框架的最终建立，并强调在寻求解 决途径的过程中，应更多地将目光转向农村地区，而不能将农村当成从属于城市的 附属品来看待。他认为，“区域是一个整体。城市只是其中的一部分”，所以“真正 成功的城市规划必须是区域规划”，城市研究的最终出路也只能是对区域及区域规划 的研究。他还指出：“区域规划的最大不同在于它包括城市、村庄及永久农业地区， 并将它们作为区域综合体的组成部分”，强调对区域综合体的组成部分加以综合研 究。 对域镇密集地区，芒福德进一步提倡“区域整体论”( r e g i o n a li n t e g r a t i o n ) ， 主张大中小城市相结合，城市与乡村相结合。人 ：环境与自然环境相结合。概括而 言，人居环境是人 ：环境和自然环境相结合的综合构成，尺度不一，形式不一。芷 福德指l 出，城市与乡村及其所依赖的区域是不应该分开的，它们是与规划有关的密 不可分的两个方面，“正如地理学家杰夫逊( m a r kj e f f e r s o n ) 在很久以前就已经注 意到的：城市和乡村是一回事，而不是两回事，如果说一个比另一个更重要，那就 是自然环境，丽不是人工在它上面的堆砌“”。 区域发展整体化的关键在于城与乡的有机结合，即要加强区域经济网络的整体 性、空间发展的整体性、城乡发展的整体性、时空发展的整体性，使城乡坍调发展， 形成一个多中心的综合体，其中有开敞的绿化空间，人工环境与自然环境相互协调， 大中小城市相互协调，而不是一个个大城市在“摊大饼” ( 3 ) 经济、社会、文化、环境综合发展理论 城乡空间环境的发展不能只按照传统的规划概念翻订土地利用的远景蓝图，只 注重建设用地的规模扩大和功能安排，单纯地安排好各种物质设施的内容，还必须 从城乡经济、社会、文化、环境等各方面综合发展，以及物质文明和精神文明并重 的目的出发，进行全面规划，使城乡空间环境的发展不仅满足经济增长的需求。更 要有助于促进社会的稳定和进步，维持地区的生态平衡。在此，要特别强调区域的 绿色空问在区域发展中的重要作用。 作为完整的绿化环境，不仅包括一般的绿色空间、休闲地带，还包括作为人类 4 塑些奎些盔堂堡主堂壁堡壅 社区必不可少的组成部分的郊野地区。必须强调，绿色空间不仅能够满足人们对农 业生产、旅游观光、休憩娱乐等的需求，更重要的是它有助于保护人类一贯赖以生 存的自然生态环境。特别是在城镇密集地区，保护正在被破坏和失去的绿色空间， 其重要性一点也不逊于实体环境的建设。 1 3 当前城市与乡村景观生态存在的问题及规划方向 随着经济发展和人类不合理的活动，导致地球表面的生物圈受到破坏，生物多 样性迅速减少，人与自然之间的关系日趋失调1 。尤其在城市，过度开发，人口激 增，一l ：业污染及交通拥挤等，造成了噪声、污水、废气、酸雨、城市热岛及水资源 枯竭、污染等系列“城市病”“。同时农业资源与环境问题也日益突出，例如耕地 遭到蚕食或被破坏；土地利h j 布局趋丁零散和无序；乡村布局混乱而出现了所谓的 “空心村”现象；以及片面追求形式上的城市化现象而破坏了千百年来保留下来的 乡土风貌和文化景观等”。 l t3 1 城乡融合生态景观规划的基本方向 面对生态失衡的日趋严重形势，人类开始注重调整人与自然之间的关系在这 种背景下，要改变城乡居住环境恶劣的社会现状，建设一个实现了城市和农村擐适 空间配置，自然、空间充裕，公益功能优越，最适融合的社会城乡发展的出发点 就必须从过去的偏重经济功能主义转移到经济、功能协调主义上来，既要重视城市 在社会中的主导作用，也应高度重视农村在这个社会中的作用，以实现城市和农村 的融合为目的，并将此体现在城乡规划之中 城乡规划基本方向，就是充分发挥农村的公益作用和经济作用，特别是农村的 公益作用t 实现优化的自然一空间人类系统规划的基本方向必须以自然一空间 一人类系统设计为前提“”，按下述方向规划 ( 1 ) 追求的是整个城乡的同时协调和广域的复合保全； ( 2 ) 将构成城乡功能以及与其对应的自然系要素和人工系要素优化组合，创造 一个“自然一空间一人类系统设计一理想系统设计”。 ( 3 ) 在可能的范围内计量和评价农村的功能、实现农村( 自然系要素) 和城市 ( 人工系要素) 的最适融合。 塑苎查些查竺堡主兰堡堡兰一 城乡空间规划方针必须是能够使农村功能和城市功能有机结合起来的方针，这 样才能使城乡总体实现协调发展。也就是说，只有将农村的恬静风光、开敞宽松的 环境作为全体国民的共有财产，实现和城市居民的共享，因此城乡空间融合发展要 改变过去存在的城市和农村规划失去联系、各行其是的问题，城乡融合规划必须打 破城市和农村之间的隔阂，站在国家总体的高度制订规划保证自然环境、生产环 境、生活环境这三个基本环境能够形成一个协调的、广域的“复合环境”。 城市和农村不是对立起来，而是必然的最好的合作者和最亲密的伴侣。在城乡 融合发展过程中还存在着城市和农村的相互“吸引力”，即生活在农村的人们对城市 现代性、多样性、便利性的追求和生活在城市的人对农村优美的自然环境、良好的 教育环境及田园诗意的向往。城乡空间要充分利_ f j 城市和农村这一强火的引力形 成融合，破除二者之间的界限，建设个能够不断向前发展的自然环境雨1 人居环境。 1 3 2 城乡空间融合过程中强化规划的宏观调控 ( 1 ) 当前我国城市化发展实际情况 城镇化是不可抗拒的经济和社会发展规律。目前我国正处在城镇化的加速期， 我国城镇化率从1 9 9 0 年的1 8 9 上升到2 0 0 1 年的3 7 7 “”。按照西方发达国家的历 程，我国的城镇化率从3 雕提高到6 0 属于加速期，也就是说目前正处在起飞阶段 我国城镇化的浪潮与世界上其他国家一样，是经济发展内在规律作用的结果。它不 可抗拒，不能阻止只能利用科学的规划进行引导调控。 ( 2 ) 我国土地利用总体规划、城市总体规划( 以下简称两规) 的协调 目前指导城乡发展的规划主要有城镇规划( 建设部门) 、土地利用规划( 国土 资源部门) 、国民经济与社会发展计划( 国家计委) 、环境规划( 环保总局) 、农田保 护规划( 农业部) 、交通规划( 交通部门) 、林业规划( 林业部门) 和其他部门规划1 1 6 1 。 与城乡发展关系密切的是土地利用总体规划、城市总体规划。 我国人多地少，土地后备资源不足的基本国情，决定了十分珍惜、合理利用土 地和切实保护耕地是我国的基本国策，实行世界上最严格的土地管理制度是我国土 地管理的基本原则。编制土地利用总体规划是以实现耕地总量动态平衡为战略目标 的“调控型”，土地供应为供给引导并制约需求，占用耕地指标白上而下逐级分解数 6 鲨! ! 查些奎兰堕主兰垡笙壅一 量不能突破1 。士地规划具有计划性色彩，规划指令性强，指导性较差；重视数量 指标，侧重于土地类型、用途的数字平衡，忽视增加质量及效益的提高；重视资源 的开发、轻视资源的保护。在图面与实际管理的可操作性方面仍存在较多的问题， 易受不确定因素影响。影响规划的可操作性及作用的发挥“。 当前，人们对城市的理解还仅仅停留在市区范围，还没有认识到摧个市域才是 一个相对完整的城市。反映到规划上，划是重城不重乡、重内不重外。注重物质层 面，注重人 ：秩序与经济功能，事实上，对于城市的建设与发展，开敞的市域总体 规划比封闭的市区规划更有利m j 。 在同一个区域编制城市总体规划和十i 地利用总体规划，两者的关系最为密切。 必须在景观生态方面协调“两规”，为城乡融合过程中合理的生态景观格局的形成打 下良好的基础。 ( 3 ) 完善城乡规划的策略与措施 变传统规划为系统综合规划 要充分认识城乡的综合性和系统性。把城乡看成天、地、人共同作用的生态控 制系统，规划要有一定的前瞻性。 变物理规划为生态规划 城市是一个以人的行为为主导，自然环境为依托。资源流动为命脉。社会体制 为经络的人工生态系统，而由于认识上的差距和对经济增长的过分企求，人类犯了 一个天大的错误一把自然仅仅用于经济发展和膨胀城市，忽视了对环境问题的规划 引导与控制，结果引起了大面积生态品质的下降也使人类吃尽了酉般苦头“。 面对严峻的生态形势，城乡规划再也不能仅仅局限予城乡空间的机械布置、经 济增长和物质构建，而必须回过头来“修复”残缺的自然生态和保护固有的生存环 境，把城乡发展与自然生态的结合以及可持续发展的原则更多她溶入城乡规划之中 1 2 2 l 变主观规划为人机结合的科学规划 面对庞大而复杂的城乡系统，需改变由一些单学科背景或经验型背景的规划人 员凭借着有限的和传统手段进行规划的现实”，在完善方法论和公众参与的基础上， 7 塑! ! 查些查堂堡圭兰垡望壅 强化现代科技手段，特别是遥感3 s 技术在规划实务中的应用，用现代化的手段和方 法提高城乡规划的科学性、系统性、完整性和可行性。 因此必须将“两规”衔接起来、协调起来，做到城乡空间的相互渗透，生态环 境的相互协调，在保证经济、信息流畅通的同时，也要充分尊重自然生态过程，使 自然生态过程畅通有序，城乡的生态环境有机结合，在享受城市生活的高效便捷的 同时体验大自然带给人们的清新感受和良好的生态环境。真正实现城乡之间经济、 社会和生态效益的高度统一，促进城乡健康、协调、发展。基于生态学的城乡规划， 其重点是在规划过程中，对自然体系整体性和生态过程健全性的保护与恢复1 。以 景观生态为手段。进行统一的规划 2 城乡景观生态格局研究的基础 2 1 景观要素 景观是由不同生态系统组成的镶嵌体，组成单元按人类活动的影响( 如士地利 川方式) 划分为景观要素，景观要素的基本模式为斑块一廊道一基质。 2 s o 斑块( p a t c h ) 是在外貌上与周围地区有所不同的一块非线性地表区域：廊道 ( c o r r i d o r ) 是与本底有所区别的一条带状土地；基质( m a t r i x ) ：范围广，连接度最 高并且在景观功能上起着优势作用的景观要素 斑块( p a t c h ) 、廊道( c o r r i d o r ) 和基质( m a t r i x ) 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“1 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o ”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r i c h a r dft f o r m a n 与国际权威景观 规划师c a r ls t e i n i t z 紧密配合，并得到地理信息系统教授s t e p h e ne r v i n 的强有 力技术支持，从而在哈佛开创了又一代规划新学派。目前，哈佛大学设计研究生院 的高级研究中心、我国北京大学已专门设有景观规划与生态这一方向，使景观生 r ：塑! ! 查些盔堂堡主兰垡鲨苎 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1 。围绕着这一系 列阎题的观察和分析，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。 2 2 景观生态的概念 最初。景观”的含义同汉语中的”风景”、”景致”、”景色”相致，等同_ r 英语中 的m s c e n e r y 是视觉美学意义上的概念”“。”景观”的地理学上的定义为某个地球 区域内的总体特征。随着西文地理学、地质学及其它地球科学的产生，”景观一度 被看作是地形( 1 a n d f o r m ) 的同意语，主要用来描述地壳的地质、地理和地貌属性1 ”j 。 以后，俄国地理学家又进一步发展了这一概念，赋之以更为广泛的内容，把生物和 非生物的现象都作为景观的组成部分，并把研究生物和非生物这一景观整体的科学 称为景观地理学( l a n d s c a p eg e o g r a p h y ) 。第三种概念是。景观生态学 ( l a n d s c a p ee c o l o g y ) 对景观的理解。景观是空间上不同生态系统的聚合i 。 景观生态学概念就是把陆圈( g e o s p h e r e ) 、生物圈( b i o s l h e r e ) 和理性罔 ( n o o s p h e r e ) 都看作是这个整体的有机组成部分景观生态学是把地理学家研究自然 现象空间关系时的横向方法，同生态学家研究生态区域内功能关系时的“纵向” 方法相结合，研究景观整体的结构和功能。德国著名学者b u c h w a l d 进一步发展了系 统景观思想，他认为：景观是一个多层次的生活空间，是一个由陆圈和生物圈组成 的、相互作用的系统”1 他指出。景观生态的任务就是为了协调大工业社会的需求 与自然所具有的潜在支付能力之问的矛盾。德国另一著名学者r i n k 1 认为景观生 态学是把大地的属性作为目标和变量进行研究的科学，其中包括通过对主要变量的 研究以实现人类对它的控制。通过以景观生态学为桥梁，把关于动物、植物和人类 的各门具体科学有机地结合起来，以实现景观利用的最优化。景观生态学作为一门 与人类关系密切的学科，它具有很强的应用性，8 0 年代以来得到迅速发展。景观生 态学把土地镶嵌体( 1 a n dm o s a i c ) 作为对象的研究中逐步总结出自己独特的一般性 9 河北农业大学硕士学位论文 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) 的空间扩散等景观生 态学在欧洲和美洲被广泛地用于城市和乡村的规划和管理中，尤其在实现人类与自 然长期和谐稳定发展，对人类生存空间的规划、管理、保护和恢复等方面发挥了重 大的作用。 景观生态规划( 1 a n d s c a p ee c o l o g i c a lp l a n n i n g ) 模式是继i m c h a r g 的自然 设计”( d e s i g nw i t hn a t u r e 1 9 6 9 1 9 8 1 ) 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和功能分区的传统 规划模式，强调各项土地利_ 【 j 的生态适应性和体现自然资源的同有价值：而景观生态 规划模式则强调景观空间格局( p a t t e r n ) 对过程( p r o c e s s ) 的控制年i l 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，它尤其强调景观格局与水平运动和 流1 。 2 3 景观生态的特性 景观生态学理论把景观客体和人看作一个大的生态系统来设计，认为景观质量 是由景观客体中相互依赖且呈动态和整体特征的各个部分所决定 2 3 1 景观系统的整体性和景观要素的异质性 整体性作为一种认识范畴，已被许多具有系统和生态意识的科学家、哲学家所 接受：整体性作为科学假说的重要意义在于提供了对整体或系统综合研究的思想基 础，不必深究内部结构和功能的全部细节，免除了定义整体之前首先定义全部要素 及其关联的必要性，对于景观这类的复杂闯题，要是把它的构成要素一个个地均搞 清楚再向上研究，是极端困难甚至是不可能的1 。 在景观生态学中，各种要素各自的特征是具有稳定状态景观生态系统特征的基 础，但景观生态系统的所有特征甚至最主要的特征并不能完全由要素分析而得到。 同样的道理，由景观生态系统的各种性质也不能简单归总出生态系统的整体性质。 箍体性公理用定量化的语言表述为”：由于相互关联的作用，系统整体各组成要素 或部分的行为自由度受到限制，系统整体变量v 。，远远少于其备组成要素变量之和， 1 0 翌! ! 查些查堂堡主堂垡笙壅 即v 、v b 、v 。v 。之和，即： v 。( v + v h + v 。+ + v 。) 景观是由景观要素( e l e m e n t s ) 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。一个健康的景观系统具有功能上的整体性和连 续性，从系统的整体性出发来研究景观的结构、功能和变化，将分析与综合、归纳 与演绎互相补充，可深化研究内容，使结论更具逻辑性和精确性。 景观系统存在整体性的同时，各组成要素之间也存在异质性1 。景观生态学理 论认为景观是一个空间异质性的区域，景观生态学的核心理论是景观异质原理。异 质性同干扰能力、恢复能力、系统稳定性和生物多样性有密切的关系，景观异质性 程度高有利于物种共生，异质性增加，即输入负熵，有利景观生态系统的稳定。景 观格局是景观异质性的具体表现，通过对外界输入能量的调控，可以改变景观的格 局使之更适宜于人类的生存。 2 3 2 景观结构的镶嵌性 自然界普遍存在着镶嵌性，即一个系统的组分在空间结构上互相拼接而构成整 体。景观和区域的空间异质性有两种表现形式，即梯度与镶嵌土地镶嵌性是景观 和区域生态学的基本特征f o r e a n 提出的斑块( p a t c h ) 、廊道( c o r r i d o r ) 、基质 ( m a t r i x ) 三种类型组成斑块的大小、形状不同，有规则和不规则之分l 廊道曲直、 宽窄不同，连接度也有高有低：而基质更为多样，从连续状到孔隙状，从聚集态到 分散态，构成了镶嵌变化、丰富多彩的景观格局对景观镶嵌性的测定。可以从多 样性、边缘、中心斑块和斑块总体格局等方面进行。包括多样度、优势度、均匀度、 破碎度、+ 分散度、分维数等多种指标 2 3 3 边缘效应原理 景观的边缘效应对生态流有重要影响，景观要素的边缘部分可起到半透膜的作 用，对通过它的生态流进行过滤。斑块和基质等边缘部分有不同于内部的物种及物 种丰富度、边缘带，信息容量大1 ，在构图上易于产生魅力这是景观生态规划设 计中应当注意并可以巧妙利用的地方。 塑韭奎些查兰堡圭兰垡丝奎 2 3 4 景观演化的不可逆性与人类主导性 景观系统的宏观运动过程是不可逆的，它通过开放的系统，从环境引入负熵而 向有序方向发展。景观系统演化遵循从混沌到有序再到混沌的循环发展形式。景观 演化的动力机制有自然干扰与人为活动影响两个方面。由于当今世界上人类活动影 响的普遍性和深刻性，对于作为人类生存环境的各类景观而言，人类活动无疑对景 观的演化起着主导作用，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。 在人类话动对生物圈的持续性作用中，景观碎片化与土地形态的改变是重要表 现。景观破碎化包括斑块数目、形状和内部生境的破碎化三方面，它不仅常常会导 致生物多样性的降低，而且将影响到景观的稳定性1 。“通常把人为活动对自然景观 的影响称之为干扰( d j s t u r b a n c e ) ；对于管理景观的影响由于其定向性和深刻性则 称之为改造( r e f o r m ) ：对人工景观的影响更具决定性的，可称之为构建( b u i l d ) ” “，在人与自然界的关系上有着建设和破坏两个侧面，共生互利才是积极地发展方 向。应埘人与自然哭生原理进行景观生态建设。是景观生态演化中人类主导性的积 极体现。 2 3 5 景观生态价值的多重性 景观兼具经济、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，景观的生态 价值体现在生物多样性与环境功能等方面，而景观美学价值却是一个范围广泛、内 涵丰富，比较难于评定的问题。随着时代的发展，人们的审美观也要随之变化：比 如本来人工景观的创造是工业社会强大生产力的体现，然而久居高楼如林、车声噔 杂的城市之后，人们又盼着亲近自然、返回自然，返朴归真又成了新的追求时尚。 2 4 景观生态学的一般原理 2 4 1 关于斑块的基本原理 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。 1 2 塑韭壅些盔生夔主堂堡丝塞一 相对而言小型斑块则不利于林内物种的生存、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( s t e p p i n gs t o n e ) 的作用。 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。 选抒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j i 。战略点的概念 ( s t r a t e g i cp o i n t ) 就是针对斑块在景观中的位置和作用提出来的“。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朋。 2 4 2 廊道的基本原理 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1 从这个意义上讲，庸道必须是连续的 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。 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，多条廊 道就减少一分被截流和分割的风险 2 4 3 关于景观镶嵌体的基本原理 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( h e t e r o g e n e i t y ) 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。 塑! ! 查些查兰堡主堂垡堡奎一 一个理想的景观质地应该是粗纹理( c o a r s eg r a i n ) 中间杂一些细纹理( f i n e g r a i n ) 的景观局部1 。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、农业生产区和建成区斑块，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。细质地景观不仅有林内物种所必须的核心区，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。 2 4 4 景观生态规划总体格局原! l ! l l 下列两个景观整体模式作为景观生态规划的总体原则。 ( 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：儿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h j 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。它应作为任何景观规划的个基础格局根据这一基础格局，又发展了最优景 观格局。 ( 2 ) 最优景观格局 “集聚间有离析”( a g g r e g a t e w i t h o u t l i e r s ) 被认为是生态学意义上最优的景 观格局，这一模式( 原理) 强调规划师应将土地利用分类集聚，并在开发区和建成区 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” 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：景观质地满足大间小的原则；风险分担；遗传多样性得以维持； 形成边界过渡带，减少边界阻力； 小型斑块的优势得以发挥；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。 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 1 4 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。 3 城乡景观生态规划指导思想 3 1 城乡景观生态体系的构成要素 城乡景观体系的构成要素从总体上可分为自然和人工两大类要素“”。 ，自然要素：山体、水体、植被、农田 城乡景观的l 构成要素 1人1 ：要素：建筑物、构筑物、街道广场、园林、环境小品 ( 1 ) 自然要素 自然要素是指城乡中一些特殊的自然条件，如山川丘陵、河流水域、植被及田野 等，它是构成城乡特色的基本因素，也是城乡景观体系规划的基础。在景观生态规划 中，只有尽可能地顺应和利用这些自然环境要素，才能创造富有特色的城乡景观。 ( 2 ) 人工要素 城乡居住地是人类创造世界和改造自然最集中的地方，因山就永的道路、独具 特色的地方建筑，以及大量的人工设施形成了城乡景观的主体 园林景观构成了景观生态的一部分。它不仅为城市带来生气，净化环境，美化 环境，更是城市重要的开敞空间。它融入了众多的自然植被、自然山水，是与自然 最为接近的人工景观。 3 2 景观生态规划指导思想 生态基础设施( e c o l o g i c a li n f r a s t r u c t u r e ) 是城乡依赖的自然系统，自然 系统是居民能持续地获得自然服务( n a t u r e ss e r v i c e s ) 的基础，这些生态服务包 括提供新鲜空气、食物、体育、休闲娱乐、安全庇护以及审美和教育等等。它不仅 包括习惯的城市绿地系统的概念，而是更广泛地包含一切能提供上述自然服务的城 市绿地系统、林业及农业系统、自然保护地系统。 ! 型! 查些查堂堡主堂焦堡苎 在1 8 8 3 年，景观设计师克里夫兰得( c l e v e l a n d ) 为美国密尼苏达的麦尼阿不 里斯做规划，当时这里还是一个的小镇，克里夫兰让市长和决策者购买大面积的土 地，来建立一个公园系统。在土地还远未被开发时，就非常廉价地买到了大块土地， 这是为5 0 i 0 0 年之后规划的，1 0 0 多年过去了，城市已经扩大了几倍，但这块廉 价购得的士地成为城市中间的一个宝贵的绿地系统。这样一个绿地系统的形成，不 光是要一个好的概念，同时需要城市决策者提前5 0 i 0 0 年进行投资“。 所以城乡的生态景观建设需要有前瞻性，需要突破城市规划的边界。从战略高 度规划城乡发展所赖以持续的生态基础设施。 3 2 1维护和强化整体山水格局的连续性 城乡扩展过程中，维护区域山水格局和大地机体的连续性和完整性，是维护城 乡生态安全的一大关键。如果破坏山水格局的连续性，就切断自然的过程，包括风、 水、物种、营养等的流动，必然会使城市丧失自然做功的能力从而失去生命。 从2 0 世纪8 0 年代中期开始，借助于遥感和地理信息系统技术，结合个多1 l j = 纪以来的生态学观察和资料积累，砸对高速公路及城市盲目扩张造成自然景观基质 的破碎化，山脉被无情地切割，河流被任意截断，景观生态学提出了严重警告，照 此下去，大量物种将不再持续生存下去，自然环境将不再可持续，人类自然也将不 再可持续。因此，维护大地景观格局的连续性，维护自然过程的连续性成为区域及 景观规划的首要任务之一”1 。 3 2 2 保护和建立多样化的乡土生境系统 在城市景观中要特别注意城市斑块的多样性，不要使城市景观同化。然而大规 模的城市建设、道路修筑、水利工程以及农田开垦过程中，毁掉了乡土植物生境和 生物的栖息地，造成了城乡生境多样性和生物多样性的锐减。直到最近。人们才把 目光投向那些普遍受到关注或即将灭绝，而被认定为一类或二类保护物种的生境的 保护，在此同时我们却忘记了大地景观是一个生命的系统，一个由多种生境构成的 嵌合体”。而其生命力就在于其丰富多样性，哪怕是一种无名小草，其对人类未来 以及对地球生态系统的意义可能不皿于熊猫和红树林。 1 6 翌韭查些查兰堡主堂垡堡奎一一 在城市景观中要特别防止片面化，即使3 0 甚至5 0 的城市绿地率，由于过于单 一的植物种类和过于人工化的绿化方式，尤其因为人们长期以来对引种奇花异木的 偏好，以及对乡土物种的敌视和审美偏见，其绿地系统的综合生态服务功能并不很 强。所以在城乡景观生态规划生境建设时应尽可能保留自然群落结构，为种种动 植物提供了理想的栖息地。现代城乡建设应特别强调生物的多样性和乡土植物的保 护。曾经是不宜农耕或建房的荒滩、乱石山或低洼湿地，这些地方往往具有非常重 要的生态平休闲价值。在推十机未能开入之前，这些免于农业刀锄和农药的1 3 然地 是农业景观中难得的异质斑块，而保留这种景观的异质性，对维护城乡的生态健康 和安全具有重要意义。 3 2 3 建立人环境绿色网络系统 建立城郊防护林体系、城郊森林与城市绿地系统相结合的绿色网络。带状的农 田防护林网成为中国人地景观的火特色。这些带状绿色林网与道路、水渠、河流 相结合，具有很好的水土保持、防风尚沙，调节农业气候等生态功能，同时，为当 地居【毛提供薪炭和用材在全国范围内形成了干早风沙防护林体系，水土保持林体 系和环境保护林体系8 ”。 但是，这些国土生态系统工程往往目标单一，只关注于防护，无论在总体布局、 设计、林相结构，树种选择等方面都忽略了与城市、文化艺术、市民休闲、医疗健 康、保健等方面的关系。1 ，同时由于行政部门的条块管理障碍，导致了这些已成熟 的防护林体系，往往在城市规划和建设过程中被忽视和破坏。一些沿河林带和沿路 林带，往往在城市扩展过程中在河岸整治或道路拓宽过程中被伐去。其它林网也在 由农用地转为城市开发用地过程中被切割或占用。原有防护林网的完整性受到严重 损坏。只要在城市规划和设计过程中稍加注意，原有防护林网的保留并纳入城市绿 地系统之中是完全