景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)要素

景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)要素

1景觀生態(tài)學(xué)20世紀(jì)80年代，美國的景觀生態(tài)學(xué)逐漸蓬勃發(fā)展。約瑟夫tforman教授為北美景觀生態(tài)學(xué)的繁榮和發(fā)展做出了不可忽視的貢獻(xiàn)。在1981年~1983年,Forman教授通過編寫一系列文章介紹了歐洲景觀生態(tài)學(xué)的一些概念,他強(qiáng)調(diào)景觀生態(tài)學(xué)與其它生態(tài)學(xué)科不同,是著重于研究較大尺度上不同生態(tài)系統(tǒng)的空間格局和相互關(guān)系的科學(xué),并提出“斑塊—廊道—基質(zhì)”(Patch-corridor-matrix)模式,奠定了景觀生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)。Forman的主要研究方向是景觀和區(qū)域生態(tài)學(xué)。同時(shí),他也研究土地的轉(zhuǎn)變、“斑塊—廊道—基質(zhì)”理論和道路系統(tǒng)生態(tài)學(xué)。Forman教授的景觀生態(tài)思想具體體現(xiàn)在他的眾多專著與論文之中。1986年,Forman教授和Godron教授共同出版了重要專著《Landscapeecology》,這標(biāo)志著景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新階段。該書資料豐富,取材精當(dāng),系統(tǒng)性強(qiáng),總結(jié)了景觀生態(tài)學(xué)已經(jīng)取得的一系列成就。1995年,Forman教授在他的《LandMosaics:theEcologyofLandscapeandRegion》一書中,系統(tǒng)地總結(jié)和歸納了景觀格局的優(yōu)化方法,并強(qiáng)調(diào)景觀空間格局對過程的控制和影響作用,即通過格局的改變來維持景觀功能、物質(zhì)流和能量流的安全。這表明景觀生態(tài)學(xué)已經(jīng)開始從靜態(tài)格局的研究轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)格局的研究。2景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)的5個(gè)要素Forman教授認(rèn)為,對于一個(gè)合理的景觀規(guī)劃方案來說,其規(guī)劃原則應(yīng)包括:(1)考慮規(guī)劃區(qū)域外較廣闊的空間背景;(2)考慮保護(hù)區(qū)較長的歷史背景,其中包括生物地理史、人文歷史和自然干擾狀況;(3)規(guī)劃中要考慮未來變化的靈活性;(4)未來5年、10年或20年內(nèi)可預(yù)料的保護(hù)區(qū)面積變化是規(guī)劃的關(guān)鍵部分;(5)規(guī)劃方案應(yīng)有選擇余地,其中最優(yōu)方案應(yīng)基于規(guī)劃者明智的判斷,而不涉及現(xiàn)實(shí)政策,這樣其它可供選擇的折衷方案才能清晰、明確。因此,景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)中有5個(gè)要素必不可少:時(shí)空背景、整體景觀、景觀中的關(guān)鍵點(diǎn)、規(guī)劃區(qū)域的生態(tài)特性和空間屬性。據(jù)此他還提出了一個(gè)土地規(guī)劃中協(xié)調(diào)保護(hù)與開發(fā)矛盾的“空間解決途徑”,此方案主要包括如下內(nèi)容:“必要的格局”(IndispensablePatterns)、“集中與分散相結(jié)合的格局”(Aggregate-with-outliersPattern)及“戰(zhàn)略點(diǎn)”(StrategicPoints)。2.1土地利用系統(tǒng)、廊道與景觀“斑塊—廊道—基質(zhì)”模式是土地利用空間格局的基本模式。Forman教授和Godron教授在觀察和比較各種不同景觀的基礎(chǔ)上,認(rèn)為組成景觀的結(jié)構(gòu)單元不外乎3種:斑塊(Patch)、廊道(Corridor)和基質(zhì)(Matrix)[3~5]。在土地利用空間格局的評價(jià)中,基質(zhì)代表了該景觀或區(qū)域的最主要的土地利用系統(tǒng),斑塊意味著土地利用系統(tǒng)的多樣化,廊道意味著土地利用系統(tǒng)之間的聯(lián)系與防護(hù)功能。這些都是景觀或區(qū)域土地持續(xù)利用的基本格局,這些要素能實(shí)現(xiàn)主要的生態(tài)或人類目標(biāo)?！鞍邏K—廊道—基質(zhì)”模式為具體而形象地描述景觀結(jié)構(gòu)、功能和動(dòng)態(tài)提供了一種“空間語言”。此外,這一模式還有利于考慮景觀結(jié)構(gòu)與功能之間的相互關(guān)系,以及比較它們在時(shí)間上的變化。運(yùn)用這一“基本語言”,景觀生態(tài)學(xué)可進(jìn)一步探討地球表面的景觀是怎樣由斑塊、廊道和基質(zhì)所構(gòu)成的,如何來定量、定性地描述這些基本景觀元素的形狀、大小、數(shù)目和空間關(guān)系,以及這些空間屬性對景觀中的運(yùn)動(dòng)和生態(tài)流有什么影響。如方形斑塊和圓形斑塊分別對物種多樣性和物種構(gòu)成有什么不同影響,大斑塊和小斑塊各有什么生態(tài)學(xué)利弊;彎曲的或是直線的、連續(xù)的或是間斷的廊道對物種運(yùn)動(dòng)和物質(zhì)流動(dòng)有什么不同影響;不同的基質(zhì)紋理(細(xì)密或粗散)對生物的運(yùn)動(dòng)和干擾的空間擴(kuò)散有什么影響等等。圍繞著這一系列問題的觀察和分析,景觀生態(tài)學(xué)得出了一些關(guān)于景觀結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的一般性原理,為景觀規(guī)劃提供了依據(jù)。2.2保護(hù)生物多樣性原則“集中與分散相結(jié)合”的格局是進(jìn)行土地利用空間格局優(yōu)化的主要理論依據(jù),是Forman教授基于生態(tài)空間理論提出的景觀生態(tài)規(guī)劃格局,被認(rèn)為是生態(tài)學(xué)上最優(yōu)的景觀格局。該格局是針對回答“在景觀中,什么是土地利用的最合適的安排?”這一問題而提出的。它包括以下7種景觀生態(tài)屬性:(1)大型自然植被斑塊用以涵養(yǎng)水源,維持關(guān)鍵物種的生存;(2)粒度大小,既有大斑塊又有小斑塊,滿足景觀整體的多樣性和局部點(diǎn)的多樣性;(3)注重干擾時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)擴(kuò)散;(4)基因多樣性的維持;(5)交錯(cuò)帶減少邊界抗性;(6)小型自然植被斑塊作為臨時(shí)性棲息地或避難所;(7)廊道用于物種的擴(kuò)散及物質(zhì)和能量的流動(dòng)。集中與分散相結(jié)合的格局強(qiáng)調(diào)集中使用土地,保持大型自然植被斑塊的完整性,充分發(fā)揮其生態(tài)功能;引導(dǎo)和設(shè)計(jì)自然斑塊以廊道或小型斑塊形式分散滲入人為活動(dòng)控制的建筑地段或農(nóng)耕地段,同時(shí)在人類活動(dòng)區(qū)沿自然植被斑塊和廊道周圍地帶設(shè)計(jì)一些小的人為斑塊,如居住區(qū)和農(nóng)業(yè)小斑塊等。顯然,這種規(guī)劃原則的前提是管理景觀中存在著多種組合,包含較大比重的自然植被斑塊,可以通過景觀空間結(jié)構(gòu)的調(diào)整,使各類斑塊大集中、小分散,通過確立景觀的異質(zhì)性來實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù),以達(dá)到保持生物多樣性和擴(kuò)展視覺多樣性的目的。這種景觀模式是根據(jù)美國和歐洲的農(nóng)村情況,融合生態(tài)知識與文化背景的一種創(chuàng)新。它有著許多生態(tài)學(xué)上的優(yōu)越性:一方面,這一格局有大型植被斑塊也有小的人為斑塊,可提高景觀多樣性,達(dá)到保護(hù)生物多樣性的目的;另一方面,大型植被斑塊可為人們提供旅游度假和休憩的去處,小的人為斑塊可作為人們的工作區(qū)和商業(yè)集中區(qū),高效的交通網(wǎng)絡(luò)則可方便人們活動(dòng)。2.3格局優(yōu)化方法其核心是將生態(tài)學(xué)的原則和原理與不同的土地規(guī)劃任務(wù)相結(jié)合,以發(fā)現(xiàn)景觀利用中所存在的生態(tài)問題,并尋求解決這些問題的生態(tài)學(xué)途徑。該方法主要圍繞如下幾個(gè)核心展開:(1)背景分析。在此過程中,景觀的生態(tài)規(guī)劃主要關(guān)注景觀在區(qū)域中的生態(tài)作用(如“源”或“匯”的作用),以及區(qū)域中的景觀空間配置。對區(qū)域中自然過程和人文過程的特點(diǎn)及它們對景觀可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析也是區(qū)域背景分析應(yīng)關(guān)注的主要方面。另外,歷史時(shí)期自然和人為干擾的特點(diǎn),如干擾頻率、干擾強(qiáng)度及干擾地點(diǎn)等,也是分析的重要內(nèi)容。(2)總體布局。以“集中與分散相結(jié)合”的原則為基礎(chǔ),Forman教授提出了一個(gè)具有高度不可替代性的景觀總體布局模式。在該模式中,Forman教授指出,景觀規(guī)劃中作為第一優(yōu)先考慮保護(hù)和建設(shè)的格局應(yīng)該是幾個(gè)大型的自然植被斑塊,并且作為物種生存和水源涵養(yǎng)所必需的自然棲息環(huán)境,這些斑塊應(yīng)有足夠?qū)挾群鸵欢〝?shù)目的廊道用以保護(hù)水系和滿足物種空間運(yùn)動(dòng)的需要。而在開發(fā)區(qū)或建成區(qū)里建設(shè)一些小的自然斑塊和廊道,則可以保證景觀的異質(zhì)性。這一優(yōu)先格局在生態(tài)功能上具有不可替代性,是所有景觀規(guī)劃的一個(gè)基礎(chǔ)格局。(3)關(guān)鍵地段識別。在總體布局的基礎(chǔ)上,應(yīng)對那些具有關(guān)鍵生態(tài)作用或生態(tài)價(jià)值的景觀地段給予特別重視,如具有較高物種多樣性的生境類型或單元、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和間斷點(diǎn)、對人為干擾很敏感而對景觀穩(wěn)定性又影響較大的單元,以及那些對于景觀健康發(fā)展具有戰(zhàn)略意義的地段等。(4)生態(tài)特性規(guī)劃。依據(jù)當(dāng)時(shí)景觀利用的特點(diǎn)和存在的問題,以規(guī)劃的總體目標(biāo)和總體布局為基礎(chǔ),進(jìn)一步明確景觀生態(tài)優(yōu)化和社會(huì)發(fā)展的具體要求,如維持重要物種數(shù)量的動(dòng)態(tài)平衡、為需要多生境的物種提供棲息條件、防止外來物種的擴(kuò)散,保護(hù)土地以免被過度利用或被建筑、交通建設(shè)所占用等。這是格局優(yōu)化法的一個(gè)重要步驟,根據(jù)這些目標(biāo)或要求,調(diào)整現(xiàn)有景觀利用的方式和格局,以決定景觀未來的格局和功能。(5)空間屬性規(guī)劃。將前文所述的生態(tài)和社會(huì)要求落實(shí)到景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的方案之中,即通過景觀格局空間配置的調(diào)整實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),是景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容和最終目的。為此,需根據(jù)景觀和區(qū)域生態(tài)學(xué)的基本原理和研究成果,以及基于此所得出的景觀規(guī)劃的生態(tài)學(xué)原則,針對前文所述的生態(tài)和社會(huì)目標(biāo),調(diào)整景觀單元的空間屬性。這些空間屬性主要包括以下幾個(gè)方面:(1)斑塊及其邊緣屬性,如斑塊的大小、形態(tài),