生态学对景观设计的启示

1、生态学对景观设计的启示【摘要】由景观生态学和景观设计的出现、发展到相互结合,引起人们的重视,在人类的社会生产和生活中扮演着越来越重要的角色。如何将生态学中的某些精髓应用到具体的景观设计当中，这是本文探寻的问题。【关键字】 生态学 景观设计 启示一、 （一）景观设计1、 景观（scenery）：风景（视觉美学意义上的景观）2、 景观设计(景观建筑学)：指在建筑设计或规划设计的过程中，对周围环境要素的整体考虑和设计。包括自然要素和人工要素。使得建筑(群)与自然环境产生呼应关系，使其使用更方便，更舒适，提高其整体的艺术价值。（二）生态学1、生态学（Ecology）：研究生物体与其周围环境（包括非生物

2、环境和生物环境）相互关系的科学。是德国生物学家恩斯特海克尔于1869年定义的一个概念。目前已经发展为“研究生物与其环境之间的相互关系的科学”，有自己的研究对象、任务和方法的比较完整和独立的学科。它们的研究方法经过描述实验物质定量三个过程。系统论、控制论、信息论的概念和方法的引入，促进了生态学理论的发展。2、 景观生态学（Landscape Ecology）：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。景观生态学给生态学带来新的思想和新的研究方法。在景观生态学(Landscape Ecology)中,指特定地域空间

3、内由不同生态系统组成的复合体,通过对过程和格局的研究,揭示生态系统之间的相互关系。（三） “景观生态学与景观设计学的关系：1、景观与生态学的关系景观由具有不同空间单元镶嵌而成,具有异质性;具有明显形态特征与功能联系的地理实体,其结构与功能具有相关性和地域性;是生物栖息地及人类的生存环境,处于生态系统之上,区域之下的中间尺度,具有尺度性并具有经济、生态和文化的多重价值。2、景观生态学与景观设计学的关系景观生态学是景观设计学的基础。一段时期以来,中国的景观设计学和景观生态学在各自的领域都有着长足的发展,尤其在理论方面提出了许多科学观点,取得了一些成就。然而在应用过程中本应相互结合的学科却在许多方面

4、存在分歧和矛盾,这也是在其他发达国家出现的问题。景观生态学是景观设计学重要的学科基础,景观生态学学科发展为景观规划和设计提供了与生态学知识相结合的途径。在20世纪初, Jens Jensen就从景观设计角度表达了他对环境问题的关注。其后,许多著名的思想家和景观设计师也加入到生态问题的讨论中。在20世纪后期,麦克哈格在其著作设计结合自然中提出了应当在设计中注重生态学的研究,并建立具有生态观念的价值体系,在这一领域也为生态环境作出了杰出贡献。而景观生态学的出现给出的生态功能研究、空间结构分析以及控制和管理的方法给予景观设计师许多鼓励和帮助,以科学的方式来分析景观,为景观设计与生态学的有效连接创造了

5、条件,提供了可靠的方法。四、启示（一）为什么景观设计要与生态结合中国作为目前世界上最大的发展中国家,经过多年改革开放,经济得到了空前发展。然而,正象所有发达国家在其发展过程中都曾经历过的那样,中国的快速发展也带来了许多的问题,如能源、环境污染问题等。如何谨慎合理的利用自然资源,将人类的生产、生活对自然的入侵和破坏减至最低,这些问题的提出也给中国当代的景观设计师提出了新的要求。经济的繁荣和环境意识的提高使景观设计行业获得了前所未有的迅速发展。机遇与挑战是并存的,景观设计在中国的发展也面临着诸多问题。(1)我们现在的很多景观设计只考虑设计的形式,注重外形美观和空间体验,受主观影响较多。而景观生态学

6、更强调理性,讲求科学。以景观生态学为基础的规划和设计离不开大量准确的数据。如生物多样性、湿地状态、水体和土壤情况,这些都要用科学的数据表示出来。(2)一些所谓的景观生态设计只是植上树、种上花就是生态了,这是目前很多对景观生态学的错误理解。尤其是遍布各地的景观大道,大量引种非乡土观赏植物,采取高密度的种植方式获取立竿见影的绿化效果。例如,一些耗费巨资的河道整治工程,没有充分考虑与自然的协调性,破坏了河道的自然生态,成为摧毁河流自然河床和岸线的滨河公园,完全违背了生态学的基本原理。(5)许多景观设计师不能及时预见发展计划和设计项目中出现的危害环境和生态的问题。而只是在危害已经发生后作出一些脆弱、无

7、力的挽救措施,使得中国景观设计中的生态意义相当苍白,甚至成为人们可以继续破坏生态环境的借口。一些人认为只要经过景观设计就可以修复环境和生态上的问题,然而在许多生态脆弱地区伤害一旦造成,即使耗费大量人力物力也很难挽回。（二）如何使景观设计与生态学结合：1、树立景观生态的观念针对目前景观设计与景观生态学在发展结合过程出现的问题和矛盾,首先,景观设计师需要在思想中树立景观生态的观念,坚信科学是解决问题的最好办法,从而在对系统的景观设计中,培养与景观生态相统一的审美体验,做到美学与生态兼顾;其次,必须对景观生态学教育体系的缺陷作出相应的改变,与西方先进的教育体系接轨,并根据我国城市化发展的实践情况,建

8、立起具有景观生态学意义上的知识结构体系。而具体到方法、技术和应用方面则更加紧迫的需要有所发展。另外,景观生态学的概念只有在实践中体现出来,才能更为广泛直观的传播,为更多的人所接受,进而得到更好的发展。这是一个困难而必需的过程。从政府领导到设计者,从大众百姓到社会媒体,使人们能自觉追求更加科学、生态的景观效果,在发展过程中合理利用自然资源,维护资源的再生能力。2、如何将生态学原理应用于景观设计（1）生态学原理（2）生态学原理应用a.（三）（四）结束语作为景观设计人员在设计的过程中应注重保护景观要素或生态系统的分布格局,维护自然生态过程;适应生态系统中原有异质地表的结构、功能和动态,使人为引入的景

9、观元素所带来的负作用最小,以保证整体景观结构和功能的完整性;保证景观要素中的动物、植物、量、矿质养分和水分的流动,减少人类对自然生态过程的干扰;在植物种植设计中应用乡土树种为主,谨慎使用外来物种。使自然与人的生活环境能够良好的结合,达到人与自然和谐。高速公路、低湿地、旅游区、居住区、河道治理、水域1、生态学基础知识第一章：生态学的概念和发展历史一、生态学是生物学的分支，是一门宏观生物学。二、生态学形成和发展的四个阶段第二章：生态学基本理论一、个体生态学2、景观生态学基本原理第二部分：景观生态学1、景观的原义：风景（视觉美学意义上的景观）（scenery）2、景观作为生态系统的载体 生态系统：生

10、物与生物之间以及生物与环境之间相互作用所形成的复杂体系。 景观也是一个系统，它有不同的结构层次，视觉景观只是其最外层的表现，其内部又包含有许多层次，景观作为生态系统的载体的含义就是景观是组成景观的各要素相互影响、相互作用和相互制约所形成的，同时景观又影响着要素之间的作用方式和强度。3、某个区域的总体特征。一、景观：由不同土地单元镶嵌而成，具有明显视觉特征的地理实体，处于生态系统之上，区域以下，兼具生态、经济、文化等多重价值。特点：1、异质性 2、区域性 3、尺度 4、功能性 5、综合性二、景观生态学：研究景观结构、功能、变化的科学三、景观生态学研究内容 1.景观结构 不同景观要素之间的空间关系

11、。 2.景观功能 各种景观要素之间的相互作用，不同生态系统之间的能量流、物质流和物种流(例到物活动等）。 3.景观变化 景观的结构和功能上随时间的变化。 4.景观管理 通过分析景观特征，提出景观利用管理最优化方案。四、景观元素景观是由景观元素组成，景观元素是地面上相对同质的生态要素或单元。景观元素有三种类型：1 斑块(patch) 2 走廊(corridor)3 基质(matrix)1、斑块定义：斑块是一个在外观上与周围环境明显不同的非线性地表区域。 斑块的类型：（1）干扰斑块：由于局部干扰而产生的。如采伐后的森林，草原烧荒，（2）环境资源斑块：由于环境资源的空间异质性或镶嵌分布而引起。如森林

12、中的沼泽。 （3）残存斑块：由包围着一小块未受干扰地区的大范围干扰造成的。如火灾大火过后残留的一片森林。（4）引进斑块：人类将生物引进一个地区，就产生了引进斑块。种植斑块：由人种植植物而产生的。聚居地斑块：受人干扰的景观中最显著并无处不在的景观。斑块的大小：一般来讲斑块越大，其所包含的能量、营养越多，所能维持的物种数量也越多。斑块增大10倍，物种的数量增加2倍。这种关系的另一层含义表明，如果原生生态系统保存10%的面积，将有50%的物种保存下来。如果保存1%的面积，则会有25%保存物种被保存。岛屿理论：岛屿面积越大物种越多；岛屿距离大陆越近物种越多。保护区设计：保护区的大小要根据保护目标来确定

13、尽量减少隔离度走廊连接斑块的形状：主要影响边缘种和内部种的比例，从而影响斑块物种多样性。斑块形状的度量：周长/面积边缘与边缘效应 边缘是指两个不同的生态系统相交而形成的狭窄地区。 斑块的边缘部分有不同于内部的物种组成和过渡，这就是通常所说的边缘效应。特点： 由一种环境条件组合、过渡为另一种环境条件组合，由一类动植物组合过渡为另一类动植物组合，不仅包括两个生态系统内部的成分并且有其特有的成分。 2、廊 道：与本底有所区别的一条带状土地,可以看作是一个线状或带状的斑块. 例如:树篱、公路、河流1）廊道的作用：双重作用：将景观分离、将景观连接运输：公路、铁路、运河、输电线等保护：长城、围墙、林带等资

14、源：走廊地带野生动物丰富、植物种类较多观赏：古代曲径通幽、西湖的苏堤（2）廊道的起源：走廊按起源可分为：干扰廊道、残余廊道、环境资源廊道、种植廊道 （3）廊道的结构特点弯曲度 廊道中两点间的实际距离与它们之间的直线距离之比，与沿廊道的移动有关。 连通性：单位长度廊道中中断数量来度量。 作用：一个廊道连通性高低决定了廊道的通道和屏障功能。 结点：两个廊道的连接处或一个廊道与斑块的连接处。作用：结点在管理与规划中十分有用，因为它提供了许多相连系的物种源，当物种在斑块中消失时，有利于物种重新迁入。廊道的内部特点1) 从边缘到中心的物种组成发生急剧变化2) 环境条件与外部有所不同（4） 廊道的分类线状

15、廊道 廊道是一条很窄的带，植被类型基本上是边缘占优势，没有内部种。带状廊道 廊道是一条很窄的带，其宽度是可以造成一个内部环境，含有内部种，每个侧面都存在边缘效应。河流廊宽度确定： a 应具备有效地控制从高地到河流的水流和营养的功能。 b 有利于森林内部种沿河运动，宽度应超出边缘效应。 道路廊道：a、栖息地功能b、通道功能c、过滤功能3、基质：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类型。（1）基质的判定标准：相对面积： 一般来说，本底的面积超过现存其他类型景观元素的面积总和。假如一种景观元素类型覆盖50%以上的面积，就可以认为是本底。 连通性： 如果一个空间不被两端与该空间的

16、周界相连的边界隔开，则认为该空间是连通的动态控制：（2）基质的结构特征： 孔隙度 斑块在本底中称为孔。 单位面积的斑块数目称为孔隙度。它是本底中斑块密度的量度。与斑块大小无关。五、景观结构 1、生物多样性 生物多样性是所有生物种类、种内遗传变异和它们的生存环境的总和。（1）遗传多样性(genetic diversity) 种内所有遗传变异信息的总和，蕴藏在动植物和微生物的个体基因里。（2）物种多样性(species diversity) 以种为单位的生命有机体的复杂多样化（3）景观多样性(landscape diversity) 生物圈内栖息地、生物群落和生态学过程的多样化，又称生态系统多样性

17、2、生物多样性丧失的主要原因： 生境的丧失和破碎化； 生物入侵； 植物和动物种的过度利用； 环境污染； 气候变化3、生物多样性的意义物种多样性决定生态系统稳定性；基因多样性决定新物种的形成；提高生态系统的生产力5、景观尺度(scale) 尺度是研究对象时间和空间的细化水平. 尺度是指在研究某一物体或现象时所采用的空间或 时间单位，同时又可指某一现象或过程在空间上和时间上所涉及到的范围和发生频率。前者是从研究者的角度来定义尺度，后者根据所研究的过程或现象的特征来定义尺度。 4、多样性指标： 丰富度：物种数量 多样性指数：6、景观边界水陆交错带干湿交替带农牧交错带林草交错带城乡交错带沙漠边缘带3、

18、景观生态学在规划设计中的应用4、生态城市3 基质(matrix)五、景观结构六、景观的生态过程 空间过程 时间过程（动态）1、物种流景观的功能就是景观元素之间的相互作用，即能量流、养分流和物种流以一种景观元素迁移到另外一个景观元素。通过大量的“流”，一种景观元素对另外一种景观元素施加于控制作用。影响物种流动的因素（1）景观阻力（2）斑块大小（3）景观异质性，一般来讲异质性越高物种流越困难（4）景观格局（5）廊道特性2、物质流与景观结构 （1）景观结构对物质流的影响如不同类型的河岸带结构对面源污染的过滤 （2）物质流对景观结构的影响如河流形成沙漠绿洲3、干扰对于生态学来讲，干扰是一个中性词，干扰可以对生态系统起积极作用，也可以是消极作用。中度干扰假说：中等程度的干扰能够产生最大的生物多样性干扰的类型：人为干扰、自然干扰。常见干扰：（1）火：火类型、火强度、火频度火与多样性之间的关系较为复杂。（2）放牧（3）土壤施肥（4）踩踏（5）外来生物入侵干扰的生态学意义：（1）导