景觀設(shè)計(jì)原理第5講景觀生態(tài)

1、景觀設(shè)計(jì)原理第5講：景觀生態(tài)規(guī)劃翁奕城 華南理工大學(xué)建筑學(xué)院2017.10.09本講主要內(nèi)容景觀生態(tài)學(xué)基本概念和原理景觀生態(tài)規(guī)劃的概念生態(tài)適應(yīng)性分析方法及其應(yīng)用景觀生態(tài)格局原理及其應(yīng)用景觀都市主義理論及其應(yīng)用1、景觀生態(tài)學(xué)基本概念景觀（landscape） 是一個(gè)由不同土地單元鑲嵌組成，具有明顯視覺(jué)特征的地理實(shí)體;它處于生態(tài)系統(tǒng)之上，大地理區(qū)域之下的中間尺度，兼具經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和美學(xué)價(jià)值.景觀生態(tài)學(xué)：1939年，德國(guó)區(qū)域地理學(xué)家特羅爾（Carl Troll）創(chuàng)造了“景觀生態(tài)學(xué)”一詞，定義為研究某一景觀中生物群落之間錯(cuò)綜復(fù)雜的因果反饋關(guān)系的學(xué)科。，1、景觀生態(tài)學(xué)基本概念斑塊（patch）、廊道（co

2、rridor）和基質(zhì)（matrix）是景觀生態(tài)學(xué)用來(lái)解釋景觀結(jié)構(gòu)的基本模式 斑塊(patch): 指與周?chē)h(huán)境在外貌或性質(zhì)上不同，并且有一定內(nèi)部均質(zhì)性的空間單元。廊道(corridor) : 指景觀中與相鄰兩邊環(huán)境不同的線形或帶狀結(jié)構(gòu)，也可以看作是斑塊的一種特殊形式。基質(zhì)(matrix):指景觀中分布最廣、連續(xù)性最大的背景結(jié)構(gòu)。，生態(tài)規(guī)劃原理與方法-景觀生態(tài)規(guī)劃 斑塊大小 原理自然斑塊河流廊道生態(tài)規(guī)劃原理與方法-景觀生態(tài)規(guī)劃 斑塊大小 原理自然斑塊+人工斑塊斑塊、廊道構(gòu)成大地景觀肌理關(guān)于斑塊的原理，即關(guān)于斑塊尺度、斑塊數(shù)目原理，斑塊形狀和關(guān)于斑塊位置與景觀生態(tài)過(guò)程的關(guān)系原理; 關(guān)于廊道的原理，

3、即關(guān)于廊道的連續(xù)性、廊道的數(shù)目、廊道構(gòu)成、廊道寬度與景觀過(guò)程的關(guān)系原理; 關(guān)于景觀基質(zhì)的基本原理，即關(guān)于景觀的異質(zhì)性、質(zhì)地的粗細(xì)與景觀阻力和生態(tài)過(guò)程的關(guān)系原理; 關(guān)于景觀格局原理，包括不可替代格局、集聚間有離析”（aggregate with outliers）的最優(yōu)的景觀格局等。2、景觀生態(tài)學(xué)基本原理生態(tài)規(guī)劃原理與方法-景觀生態(tài)規(guī)劃 踏腳石原理最佳斑塊形狀（太空船）原理景觀網(wǎng)絡(luò)原理交匯點(diǎn)的斑塊邊界彎曲原理邊緣生境和邊緣種原理基底與斑塊相互作用原理基底與斑塊相互作用原理斑塊大小基底與斑塊相互作用原理城市中的斑塊與基質(zhì)生態(tài)廊道寬度景觀格局（Landscape Pattern） 景觀格局一般指景觀

4、的空間格局（Spatial Pattern），是大小、形狀、屬性不一的景觀空間單元（斑塊）在空間上的分布與組合規(guī)律。景觀格局是景觀異質(zhì)性的具體表現(xiàn)，分析景觀格局要考慮景觀及其單元的拓?fù)涮卣鳌＞坝^格局分析的目的是為了在看似無(wú)序的的景觀中發(fā)現(xiàn)潛在的有意義的秩序或規(guī)律。景觀格局（Landscape Pattern） 景觀格局結(jié)構(gòu)特征及其生態(tài)意義景觀連接度（Connectivity）:景觀空間結(jié)構(gòu)單元的連續(xù)性程度，包括結(jié)構(gòu)連接和功能連接；景觀對(duì)比度（Contrast）：景觀要素間邊界地帶過(guò)渡性結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，反映景觀要素的差異和過(guò)度狀況；，景觀格局（Landscape Pattern） 景觀格局結(jié)構(gòu)特

5、征及其生態(tài)意義景觀粒徑（Grain Size）：景觀粒度的大小，是對(duì)景觀尺度、斑塊大小的綜合描述；景觀破碎度（Fragmentation）：景觀在自然或人工干擾下被分割的破碎程度；，景觀格局（Landscape Pattern） 景觀格局組織原則景觀應(yīng)粗粒與細(xì)粒有機(jī)鑲嵌；大、小斑塊應(yīng)合理配置、有效串通；應(yīng)有效利用基質(zhì)與斑塊的邊界形成防護(hù)性的緩沖帶；河道廊道必須具有足夠的寬度并保持必要的連接度；交通廊道對(duì)自然版塊或基質(zhì)的阻隔作用應(yīng)予削弱或打斷。，福爾曼（Forman)最優(yōu)景觀格局模式在規(guī)劃區(qū)域內(nèi)保留生態(tài)學(xué)上具有不可替代意義的大型自然植被斑塊用以涵養(yǎng)水源，保護(hù)稀有植物。有足夠?qū)挼睦鹊酪员Ｗo(hù)水系和滿

6、足物種、能源的流動(dòng)。在開(kāi)發(fā)區(qū)或建成區(qū)保有小的自然資源斑塊和廊道以保證景觀的異質(zhì)性?？筛爬椋杭坶g有離析的景觀格局。保留主要山林、水系作為基礎(chǔ)框架，由廊道和踏石（小斑塊）連接幾個(gè)大斑塊和多個(gè)自然分布在城市中的更小斑塊。3、景觀生態(tài)規(guī)劃景觀規(guī)劃是在一個(gè)相對(duì)宏觀尺度上，基于對(duì)自然和人文過(guò)程的認(rèn)識(shí)，協(xié)調(diào)人與自然關(guān)系的過(guò)程（Steiner and Osterman，1988，Sedon，1986，Langevelde，1994）。景觀規(guī)劃的過(guò)程就是幫助居住在自然系統(tǒng)中，或利用系統(tǒng)中的資源的人們找到一種最適宜的途徑（McHarg，1969）。 景觀規(guī)劃是在景觀尺度上，基于對(duì)自然和人文過(guò)程中的認(rèn)識(shí)，通過(guò)對(duì)

7、景觀格局的規(guī)劃設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系（俞孔堅(jiān)） 。重點(diǎn)是尋找一種最適宜的土地利用方式。景觀生態(tài)規(guī)劃：即景觀的生態(tài)規(guī)劃。盡可能少的干擾和破壞自然系統(tǒng)的自我再生能力，盡可能多的使被破壞的景觀恢復(fù)其自然的再生能力，最大限度的借助自然再生能力而進(jìn)行最少的設(shè)計(jì)（Minimum design）。景觀生態(tài)規(guī)劃的步驟確定規(guī)劃范圍與規(guī)劃目標(biāo)景觀生態(tài)調(diào)查景觀空間格局與生態(tài)過(guò)程分析景觀生態(tài)適應(yīng)性分析景觀功能區(qū)劃分景觀生態(tài)規(guī)劃方案評(píng)價(jià)及實(shí)施4、生態(tài)適應(yīng)性評(píng)價(jià)概念土地利用適應(yīng)性：是某一塊特定土地對(duì)于各種土地利用方式的適宜程度。土地利用適應(yīng)性評(píng)價(jià)（生態(tài)適應(yīng)性評(píng)價(jià)）：確定特定地塊最適宜利用方式的過(guò)程，是對(duì)一個(gè)具體地塊的多種

8、可能利用方式進(jìn)行優(yōu)選分析的過(guò)程，可作為規(guī)劃布局的研究參照。主要指收集特定地區(qū)有關(guān)自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件方面的多個(gè)要素，如地質(zhì)、地形地貌、土壤、水文、植被、氣候與氣象、環(huán)境質(zhì)量、景觀價(jià)值和交通狀況等生態(tài)要素，進(jìn)行量化的分析，通常還給各個(gè)要素賦予一定的加權(quán)值，然后將各要素信息反映在地圖上，最后將各要素的信息圖疊合在一張圖上，從中判讀用地內(nèi)各個(gè)地段適宜建設(shè)的情況，為生態(tài)規(guī)劃提供依據(jù)。是一種復(fù)雜系統(tǒng)的多變量分析 ,憑經(jīng)驗(yàn)或人工手段很難在因素眾多的系統(tǒng)中作出科學(xué)決策。應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)進(jìn)行生態(tài)適宜性分析是一種可行的方法。4、 生態(tài)適應(yīng)性評(píng)價(jià)生態(tài)調(diào)查 生態(tài)調(diào)查是生態(tài)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。生態(tài)調(diào)查的目的主要是收集與生態(tài)

9、規(guī)劃有關(guān)的自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素的信息。研究將有關(guān)自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件方面的十個(gè)要素 ,即地質(zhì)、地形地貌、土壤、水文、植被、氣候與氣象、環(huán)境質(zhì)量、土地利用、特殊價(jià)值和交通作為重點(diǎn)調(diào)查、分析對(duì)象。主要以自然要素為主。評(píng)價(jià)因子選擇坡度 科學(xué)城地處丘陵地帶 ,地形起伏較大 ,坡度是影響建設(shè)投資、開(kāi)發(fā)強(qiáng)度的重要控制指標(biāo)之一。地基承載力 是城市發(fā)展必須考慮的工程因素之一。影響到城市用地選擇和建設(shè)項(xiàng)目的合理分布以及工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。地基承載力主要與地層的地質(zhì)構(gòu)造和地基的構(gòu)成有關(guān)。土壤生產(chǎn)性 科學(xué)城用地多為農(nóng)業(yè)用地 ,保護(hù)耕地就是保護(hù)我們的生命線 ,保護(hù)良田是在開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中必須重視的問(wèn)題 ,土壤生產(chǎn)性是綜合

10、反映土地生產(chǎn)力的指標(biāo) ,用單位土地的年產(chǎn)量產(chǎn)值來(lái)衡量。4、生態(tài)適應(yīng)性評(píng)價(jià)4、 生態(tài)適應(yīng)性評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)因子選擇植被多樣性 是自然引入城市的重要因素 ,它的存在與保護(hù)使城市居民對(duì)自然的感受加強(qiáng) ,并能提高生活質(zhì)量 ,是保護(hù)城市內(nèi)多樣的生物基因庫(kù)和改善環(huán)境的重要場(chǎng)所。按植物的種類(lèi)、分布和價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)。土壤滲透性 充足的地下水源對(duì)維持本地水文平衡極為重要 ,在開(kāi)發(fā)建設(shè)中應(yīng)保護(hù)滲透性土壤 ,使之成為地下水回灌場(chǎng)地 ,順應(yīng)水循環(huán)過(guò)程。土壤滲透性也是地下水污染敏感性的間接指標(biāo)。滲透性越大 ,地下水越易被污染。4、 生態(tài)適應(yīng)性評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)因子選擇地表水 在提高城市景觀質(zhì)量 ,改善城市空間環(huán)境 ,調(diào)節(jié)城市溫、濕度 ,維

11、持正常的水循環(huán)等方面起著重要作用 ,同時(shí)也是引起城市水災(zāi)、易被污染的環(huán)境因子 ,合理的開(kāi)發(fā)和保護(hù)能為水生生物提供棲息地 ,增加岸邊植被多樣性 ,并且為居民提供休閑、游憩環(huán)境 。居民點(diǎn)用地程度 居民點(diǎn)規(guī)模是影響開(kāi)發(fā)投資、工程建設(shè)的重要因素之一 。景觀價(jià)值 景觀價(jià)值評(píng)價(jià)依據(jù)自然和人文因素兩方面進(jìn)行。人文評(píng)價(jià)主要考慮視頻、視覺(jué)質(zhì)量 (悅目 性 )、獨(dú)特性。自然評(píng)價(jià)主要考慮地貌、水系、植被三方面。制定綜合適宜度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) ,繪出綜合評(píng)價(jià)圖 依據(jù)因子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)作出單因子分析圖 ,并將單因子評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行疊加 ,單因子疊加采用加權(quán)因子法評(píng)價(jià) ,計(jì)算公式為 ： = =1式中土地利用方式編號(hào) 影響種土地利用方式的生

12、態(tài)因子編號(hào) 影響種土地利用方式的生態(tài)因子總數(shù) 因子對(duì)種土地利用方式的權(quán)值 ,且1 +2 + +=1 土地利用方式為的第個(gè)生態(tài)因子適宜度評(píng)價(jià)值 土地利用方式為時(shí)的綜合評(píng)價(jià)值4、生態(tài)適應(yīng)性評(píng)價(jià)根據(jù)評(píng)價(jià)值分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、權(quán)重及綜合評(píng)價(jià)值 (理論上 ) 的大小變化，將綜合生態(tài)適宜度為五級(jí) ,每級(jí)含義為 :4、生態(tài)適應(yīng)性評(píng)價(jià)很適宜 :指土地開(kāi)發(fā)的環(huán)境補(bǔ)償費(fèi)用低 ,環(huán)境對(duì)人工破壞或干擾的調(diào)控能力強(qiáng) ,自動(dòng)恢復(fù)快 ;適宜 :指土地開(kāi)發(fā)的環(huán)境補(bǔ)償費(fèi)用低 ,環(huán)境對(duì)人工破壞或干擾的調(diào)控能力較強(qiáng) ,自動(dòng)恢復(fù)很快；基本適宜 :指土地開(kāi)發(fā)的環(huán)境補(bǔ)償費(fèi)用中等 ,環(huán)境對(duì)人工破壞或干擾的調(diào)控能力中等 ,自動(dòng)恢復(fù)慢； 不適宜 :指土

13、地開(kāi)發(fā)的環(huán)境補(bǔ)償費(fèi)用高 ,環(huán)境對(duì)人工破壞或干擾的調(diào)控能力弱 ,自動(dòng)恢復(fù)難；很不適宜 :指土地開(kāi)發(fā)的環(huán)境補(bǔ)償費(fèi)用很高 ,環(huán)境對(duì)人工破壞或干擾的調(diào)控能力很弱 ,自動(dòng)恢復(fù)很難;案例：美國(guó)紐約里士滿公園路（Parkway）研究，麥克哈格4、 生態(tài)適應(yīng)性評(píng)價(jià)McHarg的“千層餅?zāi)Ｊ健丙溈斯竦那语災(zāi)Ｊ綀DMcHarg一反以往土地和城市規(guī)劃中功能分區(qū)的做法，強(qiáng)調(diào)土地利用規(guī)劃應(yīng)遵從自然固有的價(jià)值和自然過(guò)程，即土地的適宜性，并因此完善了以因子分層分析和地圖疊加技術(shù)為核心的規(guī)劃方法論，被稱(chēng)之為“千層餅?zāi)Ｊ健?，從而將景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)提高到一個(gè)科學(xué)的高度，成為本世紀(jì)規(guī)劃史上一次最重要的革命。 美國(guó)紐約里士滿公園路研究

14、5、景觀安全格（Landscape pattern） 景觀安全格局( landscape security pattern, SP)是景觀生態(tài)學(xué)中一個(gè)重要的理論和方法, 它強(qiáng)調(diào)格局與過(guò)程的關(guān)系, 指出景觀中存在著一個(gè)由關(guān)鍵性的景觀元素、位置和空間聯(lián)系組成的潛在空間格局, 該格局對(duì)于控制某種生態(tài)過(guò)程具有重要意義。（俞孔堅(jiān)，1995）通過(guò)對(duì)生態(tài)過(guò)程潛在的空間分析, 可以判別和設(shè)計(jì)景觀安全格局, 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)過(guò)程的有效控制. 景觀安全格局及其空間分析方法為生態(tài)用地研究提供了理論和技術(shù)支持。，生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施（Ecological Infrastructure，簡(jiǎn)稱(chēng)EI）是維護(hù)生命土地安全和

15、健康的空間格局，是城市和居民獲得持續(xù)的自然服務(wù)的基本保障，是城市擴(kuò)張和土地開(kāi)發(fā)利用不可突破的剛性限制。例子：深圳劃定基本生態(tài)控制線：深圳全市陸地總面積19528平方公里，劃定的基本生態(tài)控制線內(nèi)的土地面積約為9847平方公里，占全市陸地總面積的50。包括以下六大用地：一、一級(jí)水源保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、集中成片的基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)、森林及郊野公園；二、坡度大于25的山地以及特區(qū)內(nèi)海拔超過(guò)50米、特區(qū)外海拔超過(guò)80米的高地；三、主干河流、水庫(kù)及濕地；四、維護(hù)生態(tài)完整性的生態(tài)廊道和綠地；五、島嶼和具有生態(tài)保護(hù)價(jià)值的海濱陸域；六、其他需要進(jìn)行基本生態(tài)控制的區(qū)域。 案例:臺(tái)州市濱水區(qū)規(guī)劃（俞孔堅(jiān)設(shè)計(jì)

16、）突破傳統(tǒng)河道防洪觀念和工程誤區(qū)改造原有水泥河堤,建立生態(tài)土堤,作為生物棲息地和人的休閑場(chǎng)所X案例：基于生態(tài)導(dǎo)向的城市設(shè)計(jì)：廣州市白云湖地區(qū)為例區(qū)位分析基地航拍圖總規(guī)劃用地：38平方公里用地現(xiàn)狀圖流溪河珠江西航道生態(tài)景觀格局加強(qiáng)白云山與白云湖、珠江西航道、流溪河以及白海面等重要生態(tài)要素的之間的生態(tài)聯(lián)系，構(gòu)建“連山通水、水岸滲透”的山水景觀格局，形成“山（白云山）、河（珠江西航道、流溪河）、湖（白云湖）、城（規(guī)劃區(qū)）”的良好生態(tài)景觀格局，打造現(xiàn)代化生態(tài)宜居城市。 土地利用模式城市較高密度開(kāi)發(fā)與保護(hù)自然生態(tài)空間并進(jìn)的土地利用模式 香港陸地面積的67%是林地、灌木林和草地，被郊野公園和生態(tài)特殊地帶占

17、全港土地的38%，而住宅用地僅占6.1% 。用地規(guī)劃圖總平面圖總體鳥(niǎo)瞰圖總體模型圖核心區(qū)規(guī)劃圖江濱核心區(qū)規(guī)劃圖江濱核心區(qū)鳥(niǎo)瞰圖6、景觀都市主義（Landscape Urbanism）理論及案例分析景觀都市主義最初由CharlesWaldheim（查爾斯瓦爾德海姆）在20世紀(jì)90年代首先提出。景觀都市主義就是將城市理解成一個(gè)生態(tài)體系，通過(guò)景觀基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和完善，將基礎(chǔ)設(shè)施的功能與城市的社會(huì)文化需要結(jié)合起來(lái)，強(qiáng)調(diào)景觀是所有自然過(guò)程和人文過(guò)程的載體，確保城市的可持續(xù)發(fā)展。景觀，而不是建筑，更能決定城市的形態(tài)和城市的體驗(yàn)。主要內(nèi)涵包括工業(yè)廢棄地的修復(fù)、自然過(guò)程作為設(shè)計(jì)的形式以及景觀作為綠色基礎(chǔ)設(shè)施。主要實(shí)踐領(lǐng)域包括城市廢棄地更新改造、城市濱河景觀規(guī)劃、城市中心區(qū)的復(fù)興、城市邊緣區(qū)的發(fā)展、城市公共空間營(yíng)造等。代表設(shè)計(jì)師： James Corner、Kelly Shannon、Alan Berger、Elizabeth Mossop等。6、景觀都市主義（Landscape Urbanism）理論及案例分析景觀都市主義的主要內(nèi)涵景觀介入城市結(jié)構(gòu)自然過(guò)程作為設(shè)計(jì)形式景觀作為綠色基礎(chǔ)設(shè)施案例:深圳前海概念規(guī)劃國(guó)際競(jìng)賽第一名：前海水城（美國(guó)，James Corner， Field Operations）前海區(qū)位現(xiàn)狀地形第1名方案（FO）案例3：紐約高線公園(High Line Park)