景观异质性与多样性在城市景观规划中的应用.doc

景观异质性与多样性在城市景观规划中的应用曹君(华中师范大学城市与环境科学学院 ,武汉 430079)摘要 :城市是经济 、社会 、自然的复合系统 ,因此 ,城市景观规划必须兼顾三者 ,实现城市的可持续发展 。景观是具有高度异质性的空间区域 ,其动态的平衡正得益于异质 性的存在 。城市景观由于高度人工化 ,极易受外界干扰 ,产生严重失衡的现象 。对此维护城市自然风貌 ,增强景观的异质性和多样性具有重要的意义 。必须强化城市景观 ,应加强园林的设计 ;扩大城市绿色生态空间 ; 绿色廊道和蓝色廊道相结合而形成网络绿 化 ;同时加强城郊建设 。关键词 :景观 ;异质性 ;多样性 ;斑块 ;廊道中图分类号 : TU 984文献标识码 :A城市是自然 经济 社会的复合体 , 是三者和谐发展的有机统一体 。所以城市景观 是建立在人与自然相互协调发展之上的文化 意蕴的美 ,表现出自然生态系统和功能良性 循环的富有本质的美 。它立足于生态原则 、文化特征 、功能需求三位一体的整合 。对城 市景观的规划应根据景观生 态 学 原 理 和 方 法 ,运用美学 法 则 , 合 理 地 规 划 景 观 空 间 结 构 ,使斑块 (patch) 、基质 ( mat rix) 、廊道 ( co r2 rido r) 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 , 适合人聚居 。1 . 城市景观规划城市景观规划是一门伴随着景观生态学 发展起来的新兴学科 ,集中体现了景观生态学在城市系统中的应用价值 ,并成为城市总体规划的重要内容和景观管理的必要手段 。 在城市景观规划过程中把城市景观作为一个 整体来考虑 ,从景观全局角度协调人与环境 、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 。城市景观规划总目标是改善城市景观结构 、完善城市 景观功能 、提高城市环境质量 、促进城市景观 的持续发展 ,即要保持生态平衡性 、实现交通 通达性 、创造空间的舒适性和美观性 。城市景观规划遵循的原则有环境敏感区的保护原 则 (生态原则) 、异质性原则 、多样性原则 、持 续性原则 、社会原则和美学原则 。2 . 景观异质性与多样性2 . 1 景观异质性景观本质上是一个异质系统 ,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 。一个景观的结构 、功能 、性质与 地位主要决定于它的时空异质性 。异质性是景观内部的组分 、要素的属性 、斑块镶嵌的变 异程度 ,它随时间发生变化 ,是景观区别于其 他生命组建层次的最显著特征 。景观异质性 与景观稳定性之间是一种相互依存 、相互影 响的关系 ,是保证景观稳定的源泉 。2 . 2 景观多样性景观多样性表征不同景观间的差异 ,是指景观单元结构和功能方面的多样性 ,多用 于不同景观间的比较 。结构上表现为类型多 样性 ( t ype diversit y) 丰富度 ( richness) 、均匀 度 (evenness) 和优势度 ( do minance) , 斑块多 样性 (patch diversit y) ( 斑块的数量 、大小 、形状 、破 碎 度 、分 维 数) 和 格 局 多 样 性 ( pat ter n diversit y) (聚集度 、连接度 、连通性) 。功能上 表现为干扰过程 ( 范围 、频度或反馈周期 、强 度 、可预测性 、严重性和季节性) ,养分循环速 率 ,斑块稳定性和变化周期等 。实际工作中常用多样性指数来描述景观 多样性 ,这些指数也可作为景观异质性的指 标 。而用得最多的是丰富度指数和均匀度指 数 。2 . 3 景观异质性与景观多样性 景观异质性与景观多样性既有联系又有区别 。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 。景观异质性创造 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 ,进而影响生物多样性 。一般来说 ,景观异质化程度越高 ,越 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 、能量和信息流动又会对异质性 产生促进或抑制 。3 . 景观异质性与多样性在城市景观规划中的应用3 . 1 城市斑块 城市景观是一个高度人工化的景观 ,建筑物斑块及廊道占优势 ,绿地斑块及廊道少 ,产生了严重失衡的现象 。这样的结构影响了 城市景观的生态负荷 ,带来了空气污染 ,水质下降等环境问题 。因而在城市景观结构中应增加绿地廊道及绿地斑块 ,根据城市现状确定绿地斑块的最佳位置 、最佳面积 ,尽量使其 均匀分布于城市景观中 。同时在绿地景观设 计中 ,应放弃过于强调视觉差的景观设计 ,提 倡因地制宜 、根据生态学原理兼顾美学特性 , 以本地种为主 ,实行乔 、灌 、藤 、草相互配制 ,充分利用空间资源 、提高绿地自然度 ,形成稳 定协调的城市绿地生态系统 ,以利于抵抗不 良因素的干扰 ,从而体现城市景观中人与动 物 、植物的控制共生 。在城市中 ,城市园林是对生物多样性保护具有重要作用的斑块 ,因此在城市景观规 划中应尽可能设计多种园林类型 。包括生产 型植物群落 、观赏型植物群落 、抗逆性植物群 落 、保健型植物群落 、知识型植物群落 、文化 环境植物群落六大生态园林和珍稀濒危园 、 生物专类园 、水族馆 、苗圃等 。在城市大园林规划中 ,我们应把城区内各种“生境岛”(城市 内分散的园林相当于被城市海洋包围的“生 境岛”) 看作大园林的有机组成部分 ,利用岛 屿地理学原理在城市“生境岛”之间以及与城 外自然环境之间修建绿色廊道 ,形成城市园林网络 ,把自然引入城市 ,不仅给生物提供更 多的栖息地 ,而且利于野生动植物的迁移 。 城市绿色生态空间对城市景观很重要 , 它可有效地防治和控制污染 。城市绿色生态 空间可分为 :公共绿地 (如公园 、绿化广场 、植物园 、休憩林荫等) 、居住绿地 ( 居住区游园 、 宅旁绿地 、居住区道路绿地) 、附 属 绿 地 ( 工 业 、仓库绿地等) 、交通绿地 (道路绿地 、公路 、 铁路等防护绿地) 、风景区绿地 、生产防护绿 地 (苗圃 、花圃 、卫生防护林 、风沙防护林 、水源涵养林 、水土保持林等) 。这些生态绿地不 仅要数量多 ,而且要分布均匀 ,大斑块与小斑 块相结合 。从景观生态学角度看 ,大型植被 斑块具有多种重要的生态功能 ,能为景观带 来许多益处 ; 小的植被斑块可以作为物种迁徙的歇脚地 ,保护与规划分散的稀有种类和 小生境有利于提高景观的异质性 ,所以小斑块是大斑块的补充 ,但不能取而代之 ,应把二者有机地结合起来 ,并通过廊道连接 。另外 , 规划生态绿地空间时要集中与分散相结合 , 应通过土地的集中布局 ,在建成区保留一些 小的自然斑块和廊道 ,同时在人类活动的外 部环境中 ,沿自然廊道布局一些小的人为斑 块 ,这是人类的最佳生态组合 。城市广场是城市景观中最重要的斑块之 一 。城市广场是人流活动集中的开敞空间 , 突出反映城市基本素质与精神 ,是城市精神 的反映和文 化 的 载 体 。在 城 市 的 发 展 过 程中 ,城市文化对人的动机 、行为有着持久的影 响 。因此 ,应建设高品位的城市广场 ,使之成 为城市传神的“眼睛”。3 . 2 城市廊道美国著名景观生态学家 Fo r man 把廊道 定义为不同于两侧基质的狭长地带 。在城市景观中 ,廊道既是各种流的通道 ( 人口流 、物 质流 、能量流 、资金流 、信息流等都通过廊道 穿梭于城市与外围腹地以及城市内各节点和 斑块之间 ,维持整个城市的动态) ,又是造成 景观破碎的原因和前提 ,同时 ,还是决定城市景观轮廓的主要原因 ,可以认为 ,城市廊道的 发展引导整个城市景观格局的发展 。城市的廊道可分为三种 : 绿道 、蓝道 、灰 道 。绿道是以植物绿化为主的线状要素 ,如 街道绿化带 、环城防护林带 、滨水河岸植被带等 ;蓝道主要是城市中各种河流 、海岸等 ; 灰 道指那些人工味十足的街道 、公路 、铁路等 。 绿道 :首先 ,绿色廊道的植物配置应以乡 土植物为主 ,兼顾观赏性和城市景观 ,以地带性植被类型 为 设 计 依 据 , 保 持 自 然 的 本 底 。其次 ,绿色廊道要有一定的宽度 ,这样才能防 止外来物种的入侵 。一般而言 ,河岸植被带 的宽度 在 30 m 以 上 时 , 就 能 有 效 地 降 低 温 度 ,提高生境多样性 ,控制水土流失 ,保护生 物多样性 ; 道路绿化带宽度在 60 m 宽时 , 可 满足动植物迁移和传播以及生物多样性保护的功能 ;环城防风带在 6001200 m 宽时 ,能创造自然化的物种丰富的景观结构 。蓝道 :水是城市的“血液”,是城市生态系 统的物质流的重要组成部分 ,更是城市生态 系统生存和 发 展 的 基 础 。水 象 征 文 明 与 灵 性 ,水的存在使城市充满灵性与魅力 。在对 城市蓝色廊道建设和规划时 ,要以维护和恢 复河流和海岸的自然形态为前提 。同时 ,要 注意绿色廊道和蓝色廊道的有机结合 ,形成 网络绿化 。灰道 :城市道路直接反映城市的外貌形 象 ,也是构成城市风貌特色的基础 。因此 ,不 同道路应当体现不同品味与不同主题 。如历 史特色 、文化连续性 、现代化内涵等 。如今 , 步行环境的创造越来越为世界各国所重视 , 特别是城市景观优美地段的步行街 ,更易为 市民青睐 。因而 ,在适宜地段可建设更长 、环 境更好的步行街 。3 . 3 城郊建设 由于现代城市特别是特大城市包括了其周围的郊区 ,将市区与郊区进行整体规划是 城市生态建设的主要内容 : 根据景观生态学 原理和方法 ,合理地对城郊景观空间结构进行规划 ,使廊道 、斑块及基质等景观要素的数 量及其空间分布合理 ,使市区内 、郊区内及市 郊之间的信息流 、物质流与能量流循环畅通 。 既要使城郊景观符合生态学原理 ,又具有一 定的美学价值 。将自然组分引入城市的规划与建设中 ,使城市景观具多样性 。这是国内 外城市生态建设的目标 。依据景观异质性的 原理 ,建立良好有序发展的城郊景观格局 ,提 高多样性维持异质性 ,促进城市可持续发展 是景观生态学理论与城市建设结合的有意义的实践 。综上所述 ,景观异质性与多样性是景观 生态学的核心理论之一 ,将其应用于城市景 观规划中 ,能对整个城市景观规划起到总的 指导作用 。能够保证城市景观规划的结果符合人 自然和谐共存的境界 。而且异质性 和多样性原则在城市景观规划中的应用 ,不仅能提高城市环境竞争力 ,完善城市竞争力的评价指标 ,而且能增加城市自然景观的美 丽度 、历史景观的文化内涵和人造景观的厚 重感 ,使每个城市都成为聚居游历的天堂 !参 考 文 献的生态学透视 J . 城市规划汇刊 ,2001 , (5)李团胜 ,石铁矛. 大城市区域的景观生态规划理 论与方法 J . 地理学与国土研究 ,1999 , (2) . 余新晓 ,关文彬. 景观异质性研究评述 J . 应用 生态学报 ,2002 , (4) .原涛 ,王智超. 景观多样性与生物多样性 J . 中 学生物教学 ,2002 , (10) .方天纵 ,孙保平. 城郊景观异质性和城市生态建 设 J . 北京林业大学学报 ,2002 , (5) .丁圣彦 ,曹新向 . 让城市生态流动起来 城市生 物多样性保护的景观生态学原理和方法 J . 生 态经济 ,2003 , (4) .孔 雪 松 , 常 旭 . 湖 北 省 城 市 竞 争 力 综 合 性 评 价J . 高等函授学报 (自然科学版) ,2004 , (1) .6781赵羿 ,李月辉. 实用景观生态学 M .出版社 ,2001 :89 - 92 .北京 : 科学92刘悦秋 ,马晓燕等. 城市景观规划刍议 J .农学院学报 ,2002 , (1) .杨上广 . 福州市城市景观规划初步研究 J .地理 ,2002 , (1) .北京103福建4肖笃宁 ,李晓文 . 试论景观规划的目标 、任务和基本原则 J . 生态学杂志 ,1998 , (3) .王晓东 ,赵鹏军. 城市景观规划中若干尺度问题115(上接第 40 页)2 . 3 硫酸铁溶液系列 用分光光度计测得不同浓度 Fe2 ( SO4 ) 3溶液各系列的吸光度 ,如表 3 所示 。表 3 Fe2( SO4) 3 各系列的吸光度( 波长 :430nm;单位 :molL - 1)的增加水解 能 力 减 弱 , 吸 光 度 变 小 , 颜 色 变浅 ,以后又随 酸 度 的 增 加 , 其 吸 光 度 不 断 增 大 ,颜色又不断加深 。这是由于 Cl - 的配位数大于 3 以后 ,随 Cl - 的配位数增大 ,而导致 吸光度的不断增大 。3 . 3 硝酸铁和硫酸铁溶液的水解中 , 吸光度 呈下降趋势硝酸铁溶液的水解过程随酸度的增加水解能力减弱 、吸光度变小 ,颜色变浅 。以后又 随酸度的增加 ,其吸光度略有增大3 。而硫 酸铁溶液的变化趋势则比硝酸铁的变化趋势 小得多 ,硫酸铁的水解趋势相对较小 。参 考 文 献10 - 210 - 310 - 4浓度1. 0molL - 1