景觀生態學在城市園林建設中的應用進展

趙華萍　戴少偉　鄢蓉

摘要：指出了景觀生態學理論的研究以及城市園林建設的發展，使越來越多的景觀生態學原理、原則、方法應用于城市建設的規劃、設計以及評價當中。景觀生態學的原理、原則、方法的應用使城市的園林規劃更完整、更具系統性，使得城市的園林設計更體現出人與自然的和諧，也使得在評價城市園林景觀時更加科學。但是在城市園林保護方面景觀生態學的理論應用較少，為此應該在城市園林建設中使用景觀生態學的理論時應充分考慮到城市景觀生態建設的保護。探討了景觀生態學原理在城市園林建設中的應用與發展。

關鍵詞：景觀生態學；原理；城市園林；建設；應用

中圖分類號：TU986文獻標識碼：A文章編號：1674—9944（2014）09—0144—04

1引言

近年來隨著城市園林建設的發展以及人們對景觀生態學的進一步研究，景觀生態學的相關理論、原則及方法已經開始用于指導園林建設。如何將景觀生態學和城市園林建設有機結合，建設生態城市、園林生態城市，已成為當今城市園林建設關注的問題。景觀生態學是研究景觀的空間結構與形態特征對生物活動、人類活動影響的科學，主要研究景觀和區域尺度上的資源、環境和管理等問題[1]。景觀生態學在園林建設中應用使得城市的園林建設更符合生態學意義，并促進園林城市生態建設走上可持續發展之路[2]。

2城市園林建設的意義

如今隨著城市人口的不斷增多、工業化的不斷推進，也使得城市景觀的性質發生了變化，產生了一系列如熱島效應、光化學污染、大氣污染等城市環境問題。人們對于城市園林建設也提出了更高的要求，景觀生態學在園林建設中的應用可以解決這些城市發展過程中產生的問題。所謂的生態城市園林就是指，運用美學原理、景觀學原理和生態學原理，綜合研究社會-經濟-自然復合生態系統，并采用園林工程、生態工程、社會工程和系統工程等現代科學與技術手段而建設的社會、經濟和自然可持續發展，環境優美、居民滿意、經濟高效和生態良性循環的人類居住區[3]。園林城市的建設具有很多重要的意義，它可以使自然美、藝術美和社會美在城市生態系統中融為一體，景觀的布局不僅有利于人的美觀感受也有利于生態系統的物質循環和能量的流動[4]。城市綠化的建設規模與建設質量同城市環境的改善密切關聯，在社會經濟、政治、文化決定園林發展形式與內涵的同時，園林也變成社會經濟活動的一部分，反過來促進經濟、文化的發展，促進物質文明與精神文明的提高。經濟、文化帶動了園林建設的發展，優美的環境又帶來了經濟、文化的繁榮。

3景觀生態學的原理在城市園林規劃中的應用

3.1斑塊-廊道-基底原理

通常景觀的結構單元可以分為3種：斑塊、廊道、基底。斑塊是在外觀上有別于基底的非線性地表區域，是景觀的基本結構和功能單元。其大小、形狀及邊緣效應等理論為城市綠地系統規劃中公園、廣場、小游園的定位、定規、定形提供生態學依據[2]。廊道是不同于兩側本底的狹長地帶，可以認為是線性或者帶狀的斑塊。廊道具有傳輸、過濾、屏障、生境以及物種源匯等功能，這在城市園林建設中主要用于指導城市道路、濱河等線狀地帶的規劃設計，包括線狀綠地形式、樹種選擇、線與面的生態制約與支持關系等[5]。基底是景觀中范圍最大、連通性最好，決定了景觀的性質，對景觀的動態起著主導作用的景觀因素。在城市園林建設中基底的組成決定了這個系統的多樣性、穩定性等，構建城市園林時我們應該努力提高城市綠色面積，這也有助于生態園林城市的建設。

3.2景觀連接度與景觀連通性原理

城市屬于一種典型的人工與自然合成的景觀，景觀破碎化嚴重，同時連通性高連接度低。景觀結構的連接度和功能連接度之間存在著密切的聯系，很多的景觀生態過程都依賴于景觀結構的連接度。我們在城市園林建設過程中既要注重高的連通性，也要提高景觀的連接度。王云才[6]在2009年采用連接度指數、廊道密度和引入交通網絡指數等建立起景觀生態連接度評價方法和體系，對上海市城市景觀生態網絡中道路網絡、綠地網絡、水系網絡及其形成的“三網合一”的復合網絡連接度進行評價。他的研究表明上海城市景觀生態網絡存在分割多、連接少的網絡平面化特征，這為我國生態城市發展建設和城市景觀生態網絡規劃提供理論基礎。

3.3景觀異質性原理

景觀異質性是指一個景觀中對一個種或更高級生物組織的存在起決定作用的資源在空間上的變異程度[7]。城市園林系統的人為因素較多，景觀的異質性來源于人們對城市綠地使用的目的和方式的不同，同時不同的園林規劃設計和人工管理也會導致城市景觀的異質，從而形成不同的景觀功能。1998年車生泉[8]用TM數據和同期SPOT數據融合得到分辨率為10m的像元，用目視解譯方法和計算機圖像分類方法分析處理。最終將上海市的綠地景觀提取并分為公共綠地、農林植被、附屬綠地、居住區綠地和自然植被5類。

通過剖面線分析，最后得出上海城市綠地景觀異質性總的情況是居住綠地和附屬綠地異質性的平均信息量較大，但不為聚集分布，這與它們的斑塊數量多、面積小和分布隨機有關。這些不同的城市綠地異質性為進一步綠地規劃提供了科學依據[9]。同時設計規劃過程要提高景觀的異質性，開辟盡量多的綠地，并且要分布均勻。

3.4島嶼生物地理學原理

島嶼生物地理學研究是從物種-面積關系開始的，主要研究的是物種數量和面積之間的關系。MacArthur和 Wilson認為島嶼物種豐富度取決于2個過程：物種遷入和絕滅。因為任何島嶼上的生態位或生境的空間有限，已定居的種數越多，新遷入的種能夠成功定居的可能性就越小，而已定居種的絕滅概率則越大[10]。它可以為生物保護的自然保護區設計提供了原則性的指導，主要應用于城市園林規劃設計中物種的選擇、使用、保護，以及研究不同綠地間物種交流的影響。

4景觀生態學的原則在城市園林設計中的應用

4.1生態安全原則endprint

生態安全原則對城市園林生態建設具有關鍵性的影響，對保護和維持生態過程有重要的意義。2005年俞孔堅等[11]認為景觀生態安全格局理論把景觀過程（包括城市的擴張，物種的空間運動，水和風的流動，災害過程的擴散等）作為能夠克服空間阻力來實現景觀控制和覆蓋的過程。要有效的實現控制和覆蓋，就必須占領具有戰略意義的關鍵性的空間位置和聯系。通常可以利用生態安全的原則來指導建設城市園林基礎設施的設計，同時也為園林生態城市的建設提供了理論的依據。2010年巫麗蕓，吳曉琴[12]運用景觀生態安全格局理論，借助有效費用距離模型，研究構建了福州城市景觀生態安全格局，并在此基礎上探討了福州城市景觀生態安全格局的關鍵組分。最后他們在此基礎上對福州市城市景觀生態格局進行了規劃設計，建立了生態保護源地、緩沖區、生態廊道、戰略點。最后的研究結果表明，運用生態安全格局規劃后的福州城市景觀格局更加完善，城市系統內的物種、信息、能量等的流動更為暢通，為我們的城市園林生態保護及城市發展提供了一定的理論探討與實踐探索。

4.2整體性原則

城市園林規劃建設是一項綜合性的工作，城市景觀也是人類和自然的復合載體，園林規劃設計也必須從整體出發，對整個景觀進行綜合分析，使區域景觀結構與區域自然特征和經濟發展相適應，謀求生態、社會、經濟三大效益的協調統一，以達到景觀結構和功能的整體優化[13]。現在很多歷史名城如荊州、西安、洛陽等的舊城改造和新區的建設都需要用到整體性的原則，這樣既可以保存原有城市的歷史面貌又可以發展延續城市的建設。2011年田大方等[14]通過對沈陽方城歷史街區景觀整體性的研究，進一步詮釋了景觀整體性原理，同時也提出了景觀整體性保護的方法。最后他們提議以故宮皇城的建筑組織形式為基調，帥府民國的建筑組織形式為陪襯，并要以對其周邊現代建筑的必要控制為準則，形成局部重點院落式，總體空間聯通式的空間格局，以達到整個方城歷史街區內的建筑空間形式跨時代的和諧統一。這些研究也為我們為指導其他城市園林規劃的整體性設計提供了依據。

4.3可持續性原則

城市景觀的可持續性是建立在可持續發展的基礎上的，要求城市園林設計中所制定的目標和措施必須要保證生態系統在區域、景觀和生態系統水平上具有可持續性，不能對景觀和景觀內的生態系統的持續再生性、健康和穩定性帶來不可接受的損害[13]。要構建可持續的城市園林景觀必須要有以下步驟：首先，要構建穩定的城市園林系統，保證系統內各個組成成分之間的相對穩定，以及具有較高的生物多樣性；其次，盡量保護自然景觀，維護自然景觀的生態過程，與此同時人工構建自然景觀，這對維持系統的穩定性、提高城市生態系統的可持續性都有重要的意義；最后，要注意人在城市系統當中的活動，盡量減少人為大量不合理的活動對城市系統的干擾。因此，我們城市景觀規劃設計的目標就應該是引導變化，以維持那些重要過程和景觀系統的持續良好運作，所以在規劃設計前期需要綜合考慮自然人文方面的諸多因素及資料，分析問題的根源；在設計過程中注重策略和創新，注重設計各階段成果的審查和過程控制，以及各個方面的協調；在項目施工過程中注重設計跟蹤和技術監督工作，充分發揮規劃管理的作用，達到資源的優化配置，創造可持續的景觀[15]。

4.4干擾性原則

干擾是自然界中普遍存在的一種現象，它對群落、生態系統、景觀等生物層次的非平衡特性的形成及發展具有重要的作用。干擾具有雙面性，適當的干擾可以增加景觀的異質性，中高強度的干擾破壞了景觀的結構則會降低景觀的異質性。在城市園林規劃過程中必須要考慮到人們活動對景觀的干擾性，引導人們愛護環境、植樹造林提高改善環境，控制游人數量及行為避免脆弱景觀過多的受到人為干擾破壞。

5景觀生態學的方法在城市園林評價中的應用

5.1景觀生態學的數據研究

5.1.1多樣性指數

多樣性指數H=∑n1i=1（Pi）（log2Pi）是多樣性指標值，n是生態系統總數，Pi是綴塊i所占綴塊總面積的百分比，以小數表示。景觀多樣性指數反映了不同景觀在整個系統中所占的比例，均質景觀的多樣性指數為0。景觀多樣性指數越高，景觀的多樣性也就越高，所包含的景觀類型也就越多，景觀的信息含量也越高。2004年劉玉華等[16]通過對上海市的五種類型景觀的分析得到，以農林植被面積最大，占綠地景觀面積的56.68%，自然植被占20.48%，公共綠地只占2.77%，景觀多樣性總體為1.73，各區縣中以長寧區、徐匯區最高，黃浦區最低，其差異是由于各區、縣景觀類型面積不同所造成的。

2014年9月綠色科技第9期5.1.2優勢度指數

優勢度指數D=Hmax+∑n1i=1（Pi）（log2Pi）說明景觀多樣性對最大多樣性的偏離程度或描述景觀由少數幾個主要景觀類型控制的程度。D值越大，表明組成景觀的各景觀類型所占比例差異越大；反之，比例大致相當；當景觀均值時，D=0。城市園林的不同綠地類型其占的優勢度不同反映了不同的利用率：若小斑塊的景觀所占的優勢度大則表明城市景觀比較分散，人們在日常活動中就可以很容易的接觸到這些景觀；若大斑塊所占的優勢度大則說明城市的景觀比較集中[17]。

5.2景觀可達性

通常意義上人們習慣用人均綠地面積、城市綠化率等來評價衡量城市園林建設的水平，雖然這些指標可以說明一些問題，但是卻很難在空間上描述綠地景觀的布局以及景觀對居民服務的有效性[17]。因此，我們在分析城市園林建設的時候必須要考慮到景觀的可達性。2005年胡志斌等[18]以景觀生態學理論為指導，利用GIS技術，基于勢能模型，以人口密度、道路分布、土地利用以及綠地面積作為模型參數，提出了沈陽城市綠地景觀可達性評價模型。他們的研究為評價城市綠地景觀格局以及其服務有效性的新途徑，從而為今后城市綠地的規劃、營建、格局優化、管理提供決策支持。endprint

6景觀生態學在城市園林建設中的展望

景觀生態學原理的不斷發展與完善及其與園林學科的相結合為城市園林生態建設提供了依據，使城市園林建設和改造更加系統化，更多考慮到城市園林系統的結構、功能，同時也考慮到了人在城市系統中的重要作用。但是目前關于景觀生態學理論在城市園林保護中作用的研究很少，相比保護而言人們更關注其在規劃和設計中的應用。所以，在城市園林建設過程中也必須要考慮到景觀生態學原理在環境保護中的作用，這些原理包括生態交錯帶理論、滲透理論、復合種群等。只有把景觀生態學的基本原理應用到城市的生態園林的建設中去，把園林綠化與整體的城市景觀聯結起來，建設人與自然充分和諧、自然環境美、生活質量高、環境得到有效保護的可持續發展的新的生態資源，建設一個最適合人類生存和發展的城市生態園林環境。

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