景觀生態規劃中的歷史分析框架構建?

錢芝弘 岳邦瑞

西安建筑科技大學建筑學院 西安 710055

景觀無時無刻不在發生變化。 景觀變化的歷史， 不僅承載著自然的足跡， 更是留下了人類的烙印。 很多學者認識到景觀歷史研究的重要性，希望通過歷史認識景觀演變的規律， 并應用到景觀生態規劃實踐中實現人與自然的和諧及人類的可持續發展。 無論從理論或實踐層面， 歷史研究與景觀生態規劃的結合都具有重要意義。 景觀生態規劃中的歷史研究跨越了漫長的時期， 伊恩·麥克哈格 (Ian L. McHarg)、 卡爾·斯坦尼茲(Carl Steinitz) 等在景觀生態規劃實踐案例中不同程度地引入了歷史研究， 但這些嘗試未能提出明確的歷史分析框架， 也未能突破史學研究與規劃應用之間的鴻溝。 因此， 本文的核心問題是: 如何跨越歷史與景觀生態規劃學科的鴻溝， 將歷史研究作為景觀生態規劃的有效工具， 研究擬構建一套歷史分析框架以指導規劃實踐， 在該框架中融入多種歷史研究方法提取“地域時空規律”，從而在景觀生態規劃中發揮歷史研究獨有的作用。

1 景觀生態規劃中的歷史應用研究

1.1 歷史研究介入景觀生態規劃的歷程

從歷史研究介入生態規劃實踐的歷程看， 人類應用歷史知識指導實踐已有數千年經驗。 早在公元前3 世紀的戰國時期， 鄭國渠、 都江堰等水利工程就能夠巧妙應用多年積累的水文觀測資料指導建設， 但直到20 世紀才出現圍繞“自然演進過程” “景觀演變與景觀動態” 的科學研究， 并促進了當代景觀生態規劃的蓬勃發展。

20 世紀60 年代， 伊恩·麥克哈格在《設計結合自然》 中提出人類規劃必須遵從“自然演進過程”[1]的理念， 書中多個案例結合歷史分析探討了“自然演進過程” 中的規律， 以應用到土地適宜性分析； 隨后， 他還在“賓夕法尼亞州的人文生態規劃” 文中提出了人文生態規劃的理論框架和方法[2]， 在這篇文章中， 他認為人文生態規劃分析應包括研究區域環境歷史以及人類與場所的互動關系， 并指出要選擇適宜的環境， 首先應模擬物理、 生物和文化系統間的相互作用， 使用“千層餅” 表達其因果關系的歷史變遷[3]。

20 世紀80 年代景觀生態學蓬勃發展， 景觀變化的研究聚焦于“景觀演變與景觀動態” 層面。 例 如， 理 查 德· 福 爾 曼 (Richard T.T.Forman) 曾提出“一些洪水、 火災等常常會對景觀造成長時間的影響， 僅通過幾年或幾十年的觀察經驗作出明智的土地利用決策不夠充分， 有記載的歷史文件可以給予更多的參考”[4]。 景觀動態即景觀系統狀態隨時間的變化， 景觀動態被看作景觀系統的“行為”， 對它的監測和研究可以揭示景觀系統的動態演變和發展規律， 從而為景觀預測和人為合理調控景觀提供依據[5]， 亦能指導景觀生態規劃。 目前國內現有的景觀動態變化研究大多采用遙感和GIS 結合的手段， 以近期不同歷史階段中的航空像片、 遙感數據為主要研究資料， 結合景觀生態學原理及其他相關史料， 揭示景觀格局動態演變的規律[6]； 也會采用模型模擬的方式分析變化趨勢和機制。 這種依賴于海量數據的景觀動態變化研究， 使景觀歷史研究向定量化發展， 但限于數據的需求， 其難以分析周期較長的景觀演變。 進入21 世紀以來， 很多生態規劃會結合多種史料進行景觀過程分析、 景觀評價、景觀預測， 以指導景觀格局優化。

1.2 景觀生態規劃實踐中的歷史應用

從當代景觀生態規劃的實踐案例看， 歷史研究已經全面滲透到景觀適宜性評價、 景觀格局優化、 區域生態系統發展戰略等各種類型的實踐項目中， 并在一些經典案例中發揮了重要作用。 國外如伊恩·麥克哈格在“海洋與生存——沙丘的形成與新澤西海岸的研究” 中， 結合生態史、 環境史、 災害史等信息分析沙丘演進過程中的規律作為適宜性分析的依據[1]； 卡爾·斯坦尼茲在“圣佩德羅河上游流域多解規劃” 中， 分析場地水文、 植被等歷史演變及規律， 并應用到模型中預測發展趨勢[7]； 此外， 還有“格羅寧根: 適應氣候變化的設計”[8]、 “克羅斯溫茨濕地” 等一系列景觀生態規劃均涉及到了歷史研究[9]。 國內亦有許多應用歷史研究成果指導景觀規劃設計的實踐案例， 如“ ‘反規劃’ 之臺州案例” “中山岐江公園” “金華燕尾洲公園” “杭州西湖西進工程”“南寧園博園的礦坑花園”， 以及“青海原子城愛國主義教育基地紀念園” 等等。 在“反規劃” 之臺州案例中， 將環境史、 災害史等研究納入基本的規劃步驟， 并據此進行景觀評價和景觀改變[10]； 在杭州西湖水域西進工程中， 通過對西湖景觀歷史演變研究確定恢復水域的區域以及需要保護的人文景觀[11]。 在上述中外案例中， 歷史研究扮演的角色可總結為以下4 方面: 1) 描述場地歷史背景， 指導規劃設計以延續場地文脈或恢復歷史景觀； 2) 分析景觀演變特征， 預測演變趨勢； 3) 以歷史時期的狀態為基線進行景觀評價；4) 以歷史經驗教訓指導景觀改變。 雖然歷史研究在以上案例中非常重要， 但歷史信息的收集與分析并未形成體系。

同時， 景觀歷史研究與規劃結合的重大價值也得到眾多學者的高度重視。 丹尼爾·馬庫奇(Daniel J. Marcucci)[12]、 袁青[13]認為景觀規劃需要完善的景觀歷史研究作為支撐， 并探索二者的結合方式。 但大多數的研究與實踐僅僅是對歷史資料進行片段的、 局部的分析與應用， 歷史研究與規劃實踐的結合尚未突破史學研究和規劃應用的鴻溝， 迄今未能形成一套清晰、 系統、 實用的歷史分析框架。

2 歷史研究與景觀生態規劃之間的鴻溝

與景觀生態規劃對于歷史的重視形成反差，相關歷史研究(如景觀史、 環境史、 園林史、 歷史地理學、 文化史、 經濟史等) 并未針對其規劃應用開展深入探討， 其研究成果無法很好地服務于規劃實踐。 限于篇幅， 僅圍繞相關性較強的園林史、 環境史、 景觀史展開輪廓性評述， 分析相關史學研究現狀及其與規劃實踐結合的主要障礙。

從廣義上講， 園林史即在一個歷史的框架里，從盡可能寬闊的人類活動背景中探索和理解“園林” 研究[14]。 園林史研究的方法論可以概括為兩類[15]， 即“內向研究” 和“外向研究”。 “內向研究” 是指編年體通史、 形式分析等主要針對于園林史自身各方面的研究[16－18]； “外向研究” 是指將園林史融入更具一般性的歷史環境之中， 與各類“情境” (文化、 社會、 觀念等) 結合研究。近年來， 園林史研究正在努力尋求與環境史、 景觀史的交叉融合， 其研究視角、 研究方法及時空范圍均有所突破， 但總體上， 既往成果難以直接服務于大時空尺度的景觀生態規劃， 園林史在景觀生態規劃實踐中的“失語” 狀態。

環境史是研究歷史上人類發展與環境變遷的關系， 于20 世紀60 年代在美國出現， 以尋找人類開發和利用自然的得與失作為今日的借鑒[19]。環境史是建立在環境科學和生態學基礎上的[20]，主要研究內容有對環境的綜合評價、 人地關系分析、 環境保護史及古人生態哲學研究和從文化角度研究生態環境的初步嘗試[21]。 環境史學主要沿用史學研究方法， 如對史料的收集、 整理、 辨別和分析， 還有生態學的系統分析方法和理論。 環境史致力于尋找人與環境關系變化的因果規律以及總結歷史經驗教訓， 這對于探究地域時空規律非常重要， 但其本身的研究成果往往缺乏“空間性”， 難以直接指導景觀生態規劃。

景觀史是研究景觀如何隨著時間演變及其與人之間關系演變的歷史， 特別關注文化、 人口、經濟、 環境和政治變化對景觀的影響[22]， 研究范圍包括個體的自然景觀或大面積的景觀， 以及從古至今人類的活動如何影響自然環境面貌。 景觀史雖然是一門新興的史學分支， 但也是強調使用價值的應用史學， 其功用不容忽視[23]。 在探究景觀演變的過程中， 可以將景觀史作為歷史發展的標尺之一， 更加客觀地認知人類社會的發展， 以喚起社會和相關學科對現實問題的關注[24]。 目前，國內學界對于景觀史有一定的關注， 但仍未形成理論系統， 導致景觀史的發展和功用并不顯著[23]。

綜上， 景觀史、 環境史、 園林史均對研究景觀演變和探討地域時空規律具有一定指導意義，但由于景觀生態規劃面臨現實問題的復雜性， 導致單一類型的歷史研究難以滿足其需求。 同時，由于學科之間的鴻溝， 歷史研究難以直接指導空間規劃設計， 需要一定程度的空間語義轉換。

3 歷史分析框架的構建

3.1 認識地域時空規律是跨越學科鴻溝的關鍵

筆者認為， 跨越歷史與景觀生態規劃學科鴻溝的關鍵是對“地域時空規律” 的認識與應用。“規律性” 是事物發展中存在的確定秩序以及事物相互作用中的本質聯系； “地域性” 是指研究對象因其所處地球表面空間區位的差異， 受特殊的自然地理與人文因素制約所形成的本質屬性；“時間性” 是指研究對象作為“有生命的景觀”，具有演變的動態性、 階段性特點， 在不同時期受不同演變規律的制約； “空間性” 是指認識規律必須最終落在土地利用及空間格局上才能被以土地及空間為操作對象的規劃實踐所應用。 認識景觀演變的地域時空規律的最佳途徑就是對歷史研究成果的梳理與轉化， 只要對歷史現象抽象到一定高度， 就會看到其中的重復性， 發現歷史現象之間的共同本質， 即規律性[25]。 歷史研究能夠最大程度地揭示人類對于景觀改變的“兩重性” 特征， 即必然(客觀規律) 與自由(人類創造) 二者的復雜關系， 因為歷史研究“所掃描出的那條曲線， 是由必然與自由兩項因子相互作用所共同決定的”[26]。

作為景觀生態規劃基礎的景觀生態學也為地域時空規律的認識提供了一個基本思想模型。 景觀生態學關于景觀動態的研究涉及5 大變量的關系， 能夠在很大程度上滿足對于地域時空規律的認識。 景觀動態研究認為景觀是在外界驅動力(變量1) 作用下， 景觀格局(變量2) 和功能(變量3) 隨時間(變量4) 的變化過程， 其中景觀格局與生態過程(變量5) 之間存在緊密的聯系， 二者相互耦合而表現出一定的景觀生態功能，從而為人類生存提供服務[27－28]。 通過把握5 大變量之間的復雜因果關系， 認識并運用景觀變化的一般規律， 能夠更有效地保護自然環境， 維持生態平衡。

總之， 通過多維度、 多類型的歷史研究成果梳理與轉化， 并結合景觀生態學景觀動態研究模型的分析， 能夠提煉出景觀演變中的“地域時空規律”。 這里的規律除了景觀演變的趨勢及秩序外， 還包括驅動力、 過程、 格局、 功能隨時間的變化及相互之間作用的本質關系。

3.2 地域時空模型是歷史分析框架的基礎

基于上述理論所構建的景觀演變地域時空模型如圖1， 該模型是歷史分析框架構建的基礎，表述了從歷史分析到地域時空規律提取的途徑。在模型中， 研究區域的歷史被劃分為不同階段，其中， T (Time) 表示歷史中不同時間階段，Pattern 表示不同時間節點的景觀格局， Fun(Function) 表示不同景觀格局與過程對應的生態服務功能， DF (Driving Force) 表示不同時間點的各種驅動力， Pro (Process) 表示在驅動力影響下產生的自然和人文過程， Evolution Process 表示的是整個景觀演變過程。

提取地域時空規律的步驟如下: 1) 通過背景研究進行歷史切片， 劃分歷史階段； 2) 獲取或復原各時間切片對應的景觀格局； 3) 分析橫向規律， 即景觀演變的共時性機制， 研究各個時間切片對應的景觀演變因子， 即主驅動力、 過程、格局、 生態服務功能及其相互作用關系； 4) 分析縱向規律， 即景觀演變的歷時性機制， 研究主驅動力、 過程、 格局和生態服務功能如何演變，以及演變中的規律； 5) 應用提取的地域時空規律預測與模擬景觀改變， 即改變景觀演變因子(驅動力、 過程、 格局、 生態服務功能) 的變量以分析其產生的影響。

地域時空規律的提取包括了現象分析和機制分析。 在規律提取過程中， 需要關注景觀演變因子處于哪種條件下其生態服務功能是最好的， 以及歷史中驅動力的改變是如何影響景觀過程、 格局與生態服務功能的， 這些將指導規劃實踐。

圖1 景觀演變的地域時空模型

3.3 景觀生態規劃中歷史分析框架的構建

基于景觀演變地域時空模型提出歷史分析框架， 其步驟如下: 1) 時空范圍需依據景觀生態規劃目標界定； 2) 景觀演變的歷史復原， 即通過歷史資料篩選及歷史事實辨別， 重建或復原景觀演變的過程及其歷史環境； 3) 地域時空規律提取， 即劃分景觀演變階段， 描述景觀演變過程，結合主驅動力、 過程、 格局和生態服務功能， 橫向分析共時性規律和縱向分析歷時性規律； 4)地域時空規律應用， 即預測與模擬景觀改變， 評估景觀改變產生的影響， 最后完成景觀決策。

上述景觀生態規劃歷史分析框架中， 地域時空規律提煉及應用是重難點， 而地域時空模型為其提供了落地的基礎， 即景觀演變階段劃分、 過程描述和相關機制分析的策略。

4 案例分析

研究選取麥克哈格在《設計結合自然》 中的經典案例“海洋與生存——沙丘的形成與新澤西海岸研究” 進行分析， 以驗證上述歷史分析框架的可用性， 主要分析如何從歷史資料到地域時空規律的認知， 再到土地利用策略的提出。

研究案例對應歷史分析框架的部分如下: 1)時空范圍界定——新澤西海岸沙丘的形成時段；2) 景觀演變的歷史復原——描述了整個新澤西海岸沙洲出現、 沙丘形成的歷史過程以及周圍環境的作用； 3) 地域時空規律提取——歷史分析，即劃分沙丘演進過程為5 個階段(圖2)， 描述每個階段中主驅動力、 過程、 格局、 生態服務功能的演變及相互作用關系， 提取地域時空規律； 4)地域時空規律應用——土地適宜性分析， 即預測人類在沙丘不同區域的一系列活動對景觀的改變，分析預測其對沙丘及生態服務功能的影響， 進行土地利用適宜性評價并提出土地規劃策略。

圖2 新澤西海岸沙丘演進過程的5 個階段(來源: 改繪自參考文獻[1] )

提取的地域時空規律包括以下兩方面: 1)沙洲堆積并向兩條穩定沙丘演變的過程是必然的趨勢， 沙洲形成、 后丘堆積、 前丘堆積是確定的秩序， 中間伴隨著植被的演替及生態服務功能的改變。 2) 影響沙丘穩定的本質要素是植被， 但植被容易受到人類活動及地下水的影響； 沙丘的不同區域能為人類生存提供不同的生態服務功能；建造切線上的構筑物會阻斷補充沙丘的沙源。 對這些規律的認知， 能夠指導新澤西海岸沙洲土地利用適宜性分析， 進而提出土地規劃策略。 綜上所述， 該案例分析基本驗證了本研究所構建的歷史分析框架具有一定的有效性。

5 結語

歷史研究在景觀生態規劃中的應用具有重大價值， 并在既往的研究與實踐中多有體現， 但大多數僅僅是對歷史資料進行片段的、 局部的分析與應用， 歷史研究與規劃實踐的結合尚未突破史學研究和規劃應用的鴻溝。 本研究構建的景觀生態規劃歷史分析框架， 一方面會對景觀生態規劃方法的發展起到促進作用， 使規劃實踐更能夠融合地域知識， 更好地解決地域性問題； 另一方面也能夠促進相關歷史研究， 在理論和實踐層面均具有重要意義。 隨著相關技術以及園林史、 環境史、 景觀史等眾多史學研究的發展， 景觀生態規劃中的歷史研究必將發揮更重要的作用。