朱則熙,艾婧文,朱麗檸,吳小剛
(1.福建農林大學 藝術學院、園林學院 (合署),福建 福州 350002;2.海南大學 熱帶農林學院,海南 儋州 571737)
邊緣效應(edge effects)是一個生態學上的概念,是指發生在兩個生境邊緣上的種群或群落結構的變化效應。隨著邊緣效應的增加,邊界生境獲得更大的生物多樣性[1]。邊緣效應理論認為,邊緣是一種普遍存在的客觀現象,它是兩種事物產生關系的“場所”,是兩者間的矛盾之處,但又密不可分。景觀規劃建設的過程,就是人類發現、改造、利用自然的一個過程,同時也就形成了一個人與自然之間的過渡帶——邊緣空間。這個空間中既有人類改造自然的部分,又有自然原有的景觀資源,兩者相互排斥滲透,最后達到一個新的平衡態。本文對景觀建設過程中所可能產生的邊緣效應進行分析,以農村景觀建設為研究對象,希望尋找到能使人與自然更加和諧相處的“邊緣”平衡。
鈔井村系福建省泉州晉江市英林鎮的一個行政村,屬于英林鎮區,位于晉江市東南部。
鈔井村的始祖奉公隨王審知于唐朝昭宗乾寧四年由河南光州固始縣入閩,始基于泉州南門外英林。明清時代,第十三世洪宗進遷居于鈔井,原村名叫蔡井村(因村中居住數戶姓蔡的人,村中有一口泉水取之不盡的名井,而稱“蔡井”),后來因蔡氏沒落,村中只有洪姓一族,因而按同音改“蔡井”為“鈔井”,至今已有600余年。
鈔井村南與英林鎮英林村毗鄰,環村道路均為水泥路,東接英杭公路,西接龍英公路,交通便利。村內有80%以上的人家有海外僑親,是晉江南部有名的僑鄉;轄區面積約1.30平方公里,但可耕地面積少,現主要經濟來源為僑匯。截止2008年,全村有360戶,常住人口1350人,主要居民為洪姓。鈔井村位于我國東南沿海的福建南部,屬于亞熱帶海洋性季風氣候,光照強烈,雨熱同期,降雨充沛,適合農作物生長,年平均氣溫約20攝氏度。夏季時令常有臺風入境,偶爾發生地震。企業主要是制衣業,部分外遷,大部分關閉,只有數家經營[2]。
鈔井村于2015年8月提出,圍繞創建 “美麗鄉村”的目標,以環境整治、景觀提升等項目實施為突破,按照“整體規劃、分步實施、環境整治、標本兼治”的工作思路,力爭通過1-2年的努力,逐步打造一個宜居、宜業的“美麗鈔井”[3]。
群落間的邊緣空間因為其中有不同群落的參與,故邊緣中的群落結構更加復雜。假設群落A與群落B交錯,形成邊緣空間C。C中既有A的部分,又有B的部分,故其中的生物因子種類相較A、B更加的豐富。同時邊緣空間內資源有限,在邊緣剛形成的時候生物間會發生激烈的競爭,最終通過生態系統的自我調節,空間達到平衡的狀態。通過閱讀文獻,總結得出邊緣空間具有以下幾種特性:
1.穩定性
生態系統自身具有反饋調節機制來維持系統的穩態或平衡態。
2.誘發性
自然空間內短暫的自然干擾 (例如火災或洪水)或相關的人類活動,隨著時間的推移,會誘發空間內發生一系列連續性變化。
3.非線性
邊緣不是一條二維上靜止的線,它是一個三維動態的非線性存在。邊緣空間處于一種運動狀態,在不同時間段會發生變化[4]。
通過對邊緣效應誘發群落之間種群數量和結構變化的情況進行研究,探究群落邊緣效應的強度。如(1)所示,令D為邊緣效應強度,設計邊緣效應強度測試模型,其中假設邊緣空間內的m個群落生物總量在引入誘發因子前為X。在引入誘發因子后,群里內的種群數量發生變化,變化后的種群數量分別為xi(i=1,2,3......m)。

依托公式得出的結果將邊緣效應對空間內群落的影響效果分為正效應(有益)和負效應(有害)。若D值大于1,則認為帶來的是負效應;若小于1,則說明是正效應。同時,D的值距離1的離散度越大,說明受到的(正/負)效應越大。
可以在研究過程中,設置多組實驗組,向其中分別引入不同的新因子誘發邊緣空間發生變化,在達到一個新的平衡的時候,利用邊緣效應強度公式計算,得出數據,反應出引入因子對于邊緣空間帶來的是正效應還是負效應。篩選出其中正效應的組合進行推廣。
將生態學上的邊緣效應應用在景觀規劃中,利用效應的特性進行規劃使得邊緣空間達到一個人與自然雙贏的新平衡態。在規劃過程中把人類活動空間與自然空間當作兩種客觀事物,將景觀作為兩者的邊緣。
景觀(landscape)在牛津詞典中的定義,景觀是一塊地域內可以被人觀察到的所有地貌特征,這種特征由它的地形與自然或者人造景觀相結合組成。景觀之所以稱為景觀而不是自然,正是有人的參與,去發現、創造、維護這些自然資源,使其成為自然景觀;在人類活動參與改造自然的過程中,部分遺留下的人文痕跡逐漸形成了人文景觀。景觀是依賴于人與自然兩者彼此存在的,亦即景觀不能作為一個實體獨立存在,只能存在于二者的互動關系中。沒有人的參與,沒有人去發現自然,自然就只會始終保持一種天然的狀態,也就不能稱為景觀。反之亦然,沒有自然提供的景觀資源,單單依靠人工也不易造就景觀。
依照邊緣效應理論,景觀邊緣空間在人類活動開始介入自然空間的時候會出現相互排斥。在邊緣“景觀”中,如果人類活動過于頻繁,對自然進行過多的改造,可能會發生破壞自然生態系統,使得“景觀”漸漸消失。人類活動如若較少干預或者在一段時間后停止了人類活動,在自然的自我恢復能力作用下,使得景觀逐漸回到自然狀態。
邊緣效應在經歷過起始的劇烈競爭階段后,最終會達成一個互相和諧發展的平衡態。在規劃中尋找這個人與自然的“度”(平衡態),讓自然風光(風花雪月、花鳥魚蟲等)、人文景觀(雕刻建筑、詩詞歌賦等)與人能夠和諧共存,互相促進,各取所需。人得以在風景中放松身心、陶冶情操,自然得以獲得更多的保護。不一味的強調某一者,在不同場合不同背景下采用不同的設計。通過合理的設計,以求吸引更多的人前來,從而獲取更多的經濟效益,獲取的效益投入風景的更新、維護、保養中去,達到一種良性的循環。
1.農田生態系統
探究村鎮中的邊緣效應,首先想到的就是農田生態系統。農田作為村鎮特有的一種風景,它是一個由人、農作物與其它自然生物共同構成的一個邊緣空間。農田生態系統是人工建立的生態系統,人類活動在其中起著至關重要的作用。區別于別的人工生態系統的是,植物(農作物)是生態系統中的主體。農作物的種植是由人為規劃統一進行的,植物群落結構較為單一。與自然生態系統相比,農田生態系統需要人類不斷的進行播種、除草、施肥、澆灌、驅蟲等活動來維持農田生態系統中的農作物的正常生長繁殖,一旦人類活動停止,農田生態系統會逐漸恢復成一種自然生態系統的狀態。
2.村鎮區位優勢
根據道薩迪斯(C.A.Doxiadis)的預測,分析目前的聚居區位,主要受到三種新的因素的影響:一是自然景觀的吸引力;二是交通干道的吸引力;三是現存城市中心的吸引力[5]。村鎮具有城市所欠缺的自然景觀吸引力,在進行新農村建設過程中,可以利用邊緣空間生物因子多樣性的優勢,通過引導設計,延展開拓有益的邊緣區,增殖邊緣效應[6]。
晉江鈔井村在2015-2016年已經開展了美麗鄉村建設,對村中的垃圾、污水,舊屋等進行了處理和改造,在人居環境的整治上已經取得了一定的成功。但是對于村中的生態環境治理問題上仍然存在一些不足。鈔井村的農業耕地面積不大,現今隨著村子老齡化、幼齡化嚴重,部分租給外鄉人種植,部分處于荒廢狀態。根據邊緣效應理論,分析國內成功案例“潛江模式”與桑基魚塘模式,對村莊今后的農田規劃建設提出可行性的意見。
1.“潛江模式”原理
“潛江模式”是在水稻田中引入小龍蝦這個外部生物因子,誘發原本的農田生態系統產生一系列變化,最后達到一個新的平衡狀態。該模式下,水稻生長過程中出現的微生物及害蟲為小龍蝦提供食物。小龍蝦的排泄物為水稻生長提供生物肥。此外,小龍蝦的掘穴打洞活動改善了澇漬稻田耕層土壤的物理性狀,降低土壤密實度,增加了土壤間的孔隙,形成一種優勢互補的生物鏈,實現生態增值。
在“潛江模式”下,稻蝦共作模式較傳統水稻單作模式可增產4.63%~14.01%,改善稻米品質;土壤的肥力提高;涵養水源;減少肥料和農藥的使用、提高水體養分含量;蟲害減輕,同時生物多樣性發生變化,生物多樣性隨共作年限先降低后又增高[7]。參照曹湊貴[7]等對稻蝦共作田和水稻單作田昆蟲數量持續九年的調查研究,根據邊緣強度測試模型,對邊緣空間內的4個群落(植食性昆蟲、捕食性昆蟲、中性昆蟲、寄生性昆蟲)的變化進行計算:

結合數據與邊緣效應理論可以看出,在誘發因子小龍蝦剛剛進入邊緣空間時,對原有的生物種群產生了干擾,可能在生物鏈上某個環節上出現競爭,對空間造成了負效應影響。在第二年,競爭更加的激烈。從第三年開始,生物間的競爭關系逐漸轉變成新的共生關系。到第九年為止,邊緣效應強度的值越來越小,這說明邊緣空間內的正效應在加強,生物數量逐漸增加。
2.可行性研究
潛江市位于湖北省中南部江漢平原腹地,屬亞熱帶季風性濕潤氣候,雨量充沛,氣候宜人。年平均氣溫16.1℃,年平均日照時數為1949~1988小時,全年無霜期約250天。鈔井村位于福建南部,屬于亞熱帶海洋性季風氣候,光照強烈,雨熱同期,降雨充沛,適合農作物生長,年平均氣溫約20℃,年平均日照時數為1800~2200小時,全年無霜期310天以上。從氣候條件上看,兩地均屬于亞熱帶地區,降水日照無霜期等基本條件相差不大,“潛江模式”中的主體水稻和小龍蝦能夠很好的生存生長。
小龍蝦作為現今熱門的夜宵選擇,在福建這個不太能吃辣的省份也是遍地開花,深受人們的喜愛。鈔井村位于的泉州市更是福建養殖小龍蝦的主要場地之一,鈔井村毗鄰鎮區,在交通運輸上有著天然的優勢。“潛江模式”帶來更高的經濟收入,能吸引帶動一些外出務工的中青年勞動力返鄉務農。一方面解決了農田荒廢的問題;一方面一定程度上緩解村中老齡化、幼齡化的問題,同時農田中生物多樣性更加豐富,生態系統抗逆性得到加強。故在村中推廣“潛江模式”的蝦稻共作模式是可行的(如圖1-2)。

圖1 荒廢農田Figure 1 Abandoned farm land

圖2 潛江模式下的農田Figure 2 Farm land under themode of Qianjiang
1.桑基魚塘原理
桑基魚塘(mulberry fish pond)生產形式是將低洼易生水患的土地深挖,“取泥覆蓋四周為基,中凹下為塘”,“基種桑,塘蓄魚,桑葉飼蠶,蠶矢飼魚,兩利俱全”。桑、蠶、魚、土地相互依存、相互促進的良性生態循環,在獲得經濟收益的同時減少了對環境的污染,形成水陸互動的良性循環的生態型農業[8]。
2.可行性研究
桑基魚塘發源于珠江三角洲地區,是當地自然生態條件和社會生態條件下共同作用下的產物。珠三角地區為亞熱帶季風氣候,夏季高溫多雨,自然生態條件鈔井村大致滿足。
桑基魚塘是前人通過大量實踐改進得到的一套成熟的生態生產模式。桑基魚塘由水體、陸地和蠶絲三個子系統組成。系統中的物質能量的流動通過桑葉、蠶沙和蠶蛹、塘泥進行循環,共同組成一個完整的農業生態系統。鈔井村內擁有濱水的農耕地,客觀條件上滿足開展桑基魚塘的條件。于此同時,晉江作為福建重要的服裝制造場地,對蠶絲等材料有著不小的需求。并且村中現有服裝制造工廠,可以對蠶蛹進行加工,節約了原材料的運輸成本(如圖3-4)。

圖3 濱水農田Figure 3 Farmland close towater

圖4 桑基魚塘Figure 4 Mulberry fish pond
綜上兩個成功案例可以看出,往農田這個邊緣空間內引入一些合適的生物因子,可以誘發其生態系統內組成的生物結構更加合理生態,對人與自然均有益。故我們在今后的農田規劃中,可以基于邊緣效應理論,開辟試驗田,往其中引入不同的新生物因子,參考邊緣效應強度測試模型,通過實驗實踐篩選出“雙贏”的新的農田生態模式,對其進行推廣,創造人與自然和諧共生的“邊緣”農田。
邊緣效應作為一種普遍客觀存在的現象,在過去的幾十年中廣泛的受到生物領域專家家的關注,對群落間的生物多樣性研究較為深入。但有關邊緣效應對景觀規劃中的應用就略顯不足。本文以邊緣效應作為規劃導論,以邊緣效應強度測試模型為衡量標準,希望能夠尋找出人與自然之間和諧相處的“度”。一方面可以通過將邊緣空間的誘發特性作為切入點,建設實驗空間,利用生態系統的反饋調節能力,使其達到一個新平衡態,從中篩選出邊緣正效應的組合方式進行推廣,打造人與自然雙贏的新模式。另一方面,分析借鑒成功的案例,吸取其中珍貴經驗,應用到今后規劃建設中來,使邊緣空間朝著有利兩者的方向發展,開拓有益邊緣空間,增殖邊緣效應。
參考文獻:
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[2]洪肇坦.村務公開[EB/OL].(2016-11-20)[2017-10-10].http://cunwu.cuncun8.com/?ctl=village&geoCode=68194575.
[3]陳小妮.從薄弱村到“最美鄉村”晉江英林鎮鈔井村華麗蛻變[EB/OL].(2016-11-11)[2017-10-10].http://qz.fjsen.com/2016-11/11/content_18687964.htm.
[4]SMITH T M,SMITH R L.Elements of Ecology[M].Benjamin Cummings,2009:391-411.
[5]吳良鏞.吳良鏞城市研究論文集(1986-1995年)[C].北京:中國建筑工業出版社,1996,36.
[6]郭榮朝.“邊緣效應”與城鎮發展空間組合研究[J].城市規劃匯刊,2003,(4):34-37.
[7]曹湊貴,江洋,汪金平,等.稻蝦共作模式的“雙刃性”及可持續發展策略[J].中國生態農業學報,2017,25(9):1245-1253.
[8]葉顯恩,周兆晴.桑基魚塘,生態農業的典范[J].珠江經濟,2008,(7):91-96.