多学科融合背景下生态学理论在景观规划中的应用

发表时间:2021/8/16   来源:《中国建设信息化》2021年第8期   作者:刘欢
[导读] 简述景观生态学中的重点理论,同时也是景观规划设计中应用较为广泛的生态学基础理论。

        刘欢
        哈尔滨市城乡规划设计研究院黑龙江哈尔滨150000
        摘要:简述景观生态学中的重点理论,同时也是景观规划设计中应用较为广泛的生态学基础理论。从宏观与微观两个角度分析生态学理论对景观规划设计的指导与影响,并深入分析了生态学理论如何指导空间规划设计的。
        关键词:生态学理论、宏观应用、微观应用
        引言
        自工业革命以来,面对环境恶化、能源紧缺、生态失衡等紧迫问题,景观规划师们力图寻求一种与自然过程相协调的途径,以景观生态学的规划方法阻止城市环境的继续恶化,但同时也面临着更多的新问题。规划对象的尺度跨越度加大,宏观尺度上,景观规划设计的对象扩展到大地综合体, 即多个生态系统的镶嵌体, 由人类文化圈与生物圈交互作用而形成。微观尺度上,运用生物技术以及动植物生态习性设计模拟可自循环修复的自然环境。这种协调不同空间尺度上的文化圈与生物圈之间的关系问题,需要以景观生态学为媒介,将动、植物、人类活动、物质空间规划等各部门科学有机结合起来,在多学科统筹融合的背景下,实现景观利用的最优化,来解决大尺度上生物系统、文化系统的研究。
一、生态学理论中的几个基本概念
        1.1、斑块—廊道—基质理论
        景观是一个由不同生态系统组成的镶嵌体,依组成单元在景观中的地位和形状,可分成斑块、廊道、基质。斑块是与周围环境在外貌或性质上不同,并具有一定内部均质的空间单元,其大小、形状、边界、数量以及内部均质程度是研究的重点特征,景观中不同类型和大小的斑块影响着生物在数量和空间的分布;单位面积上斑块数目体现景观的完整性和破碎化,直接影响生物的多样性;斑块的结构特征对生态系统的生产力、养分循环和水土流失等过程都有重要影响。廊道是基质有显著区别的狭长带状地带,具有隔离型和连通性双重性质。其宽度与结构是决定廊道功能的重要方面。基质是面积最大、连接度最强、对景观控制作用最强的景观要素,孔性和连通性是基质的重要结构特征。
        1.2、景观结构与功能
        景观结构是景观内各景观要素的特征的表现,而不同的景观结构形式伴随相应的景观生态学功能。通过对景观单一元素及要素间关系的景观指数分析,可以得出景观的生态功能评价,进而了解景观健康度与改进要点,对于规划工作具有很强的指导意义。
        1.3、景观格局与过程
        景观格局一般是指其空间格局, 即大小和形状各异的景观要素在空间上的排列和组合, 包括景观组成单元的类型、数目及空间分布与配置。它是景观异质性的具体表现, 又是各种生态过程在不同尺度上作用的结果。景观空间格局会控制或影响着内部的生态过程,包括能量、物质、生物在景观中的运动,以及种群动态、生物多样性和其他生态系统过程。这种格局与过程的理论关系较多的应用于大尺度规划的评价与规划之中。
二、生态学与规划设计的联系途径
        2.1、作为规划原则指导规划设计
        将自然因素作为规划中的重要环节,注重保护自然、维护生物多样性、整体把握性、与自然协调性、多学科交叉性,并在更高的层次上能动地协调人与环境及不同土地利用之间的关系,使得规划设计更具有整体性与持续性。规划设计中的生态学规划理念有生态优先理念、整体优化理念、循环与再生理念、乡土与生物多样性理念、区域整体和连续性理念等;规划设计中的生态学设计思想包含自然式设计、乡土化设计、保护性设计、恢复性设计、生态概念展示性设计等
        2.2、作为规划的理论依据,提供多种数据及结构支撑。使得规划设计更具有科学性与理性。
        在这方面的探索主要集中在景观指数与景观格局的应用上。以往的景观规划设计大多都以视觉美为标准, 其内在的生态效应往往被忽视了。国外的这类景观评价学派有专家学派、心理物理学派、现象学派、认知学派等。但这种视觉意义上的评价主观性强, 理性成分少。


三、生态学与规划设计的联系方法
        3.1、宏观尺度上的应用——生态学理论与景观规划空间表征的对接
        3.1.1、景观指数对景观过程与格局的描述应用
        景观指数是描述景观结构、格局、变化过程的一种重要的表现手段,主要包括景观要素本身的描述指标与景观总体特征的描述指标两类,具体分为景观结构指数、景观形状指数、景观格局指数。这些景观指数既可以表述景观的现有状况,也可以表述在一定时间内景观的变化情况,其中,对于景观的破碎度的定量研究与分析是景观指数研究的重点。景观生态学家提出了许多评价景观破碎化的指数, 其中最常用的评价指标有: 斑块密度指数、分离度指数、景观破碎度。
        3.1.2、土地利用规划与麦克哈格理论应用
        麦克哈格的理论应用主要集中于土地利用的适宜性分析上。麦克哈格强调自然中固有的价值与自然过程,他将地质、地形、水文、土壤、植被、野生动物和气候等重要因子由景观中逐一抽离出来,并将这些因子分层分析,和地图进行叠加,最终发展成一整套从土地适应性分析到土地利用的规划方法和技术,这种叠加技术即“千层饼”模式。这种规划以景观垂直生态过程的连续性为依据,使景观改变和土地利用方式适用于生态方式,这一千层饼的最顶层便是人类及其居住所,即我们的城市。
        3.1.3、景观安全格局与斑廊基理论应用
        景观安全格局的确立是一种对于水平生态过程的表征。主要利用的是斑廊基的理论。由于景观安全格局的确立是把景观过程作为通过克服空间阻力来实现景观控制和覆盖的过程。故而要有效地实现控制和覆盖,必须占领具有战略意义的关键性的空间位置和联系。
        
        3.2、微观尺度上的应用——生态技术与物质空间设计的对接
        3.2.1、生态恢复技术
        生物恢复技术是一门新兴的生态技术,通过植物本身的生态学特性,广泛适用于棕地恢复与矿区复垦中。生物恢复技术分为自然生物恢复和强化生物恢复。自然生物恢复是处理场地的微生物利用周围环境中的营养物质和电子受体对污染物降解的过程,其降解速度受到营养物质种类、数量及电子受体接受电子能力大小和其他物理条件的限制。强化生物恢复技术是通过提供适宜的营养物质、电子受体及改善其他限制生物恢复速度的因素,达到提高生物恢复速度、加速污染物降解的目的。用于治理土壤和地下水污染的现场强化生物恢复技术主要有生物吹脱法、土地处理法、空气鼓泡法和液体输送法等。各种技术的实施过程及适用范围不同。
        3.2.2、园林植物配置
        在景观设计中运用生态学原理,充分考虑生态环境因子对植物的综合影响,掌握环境中各因子与植物的关系。一是考虑光照对植物的影响,根据植物生态习性进行物种选择;二是考虑水分因子对植物的影响,根据植物对水分的不同需求合理配置植物, 不能把对水分要求不同的植物放在一起,考虑视觉效果的同时要综合考虑所选用植物的生活习性的干湿搭配合理;三是考虑土壤因子对植物的影响,结合植物生态习性与城市土壤的特性合理地进行植物配植;四是尊重植物群落的自然特点。避免乔木+灌木+草坪( 地被) 的植物搭配模式不分绿地性质、面积大小、环境负荷而一味滥用, 违背了因地制宜、因时制宜的原则。应依据植物的生态习性,建造复杂多样的植物群落结构, 形成不同的植物景观;五是考虑植物生化的相克、相生作用。植物在生命活动中, 能改变周围的环境, 并引起其他植物产生各种不同的反应。因而避免相克植物间的混交带来的损失,利用他感作用合理的配植, 更快地营造理想中的景观效果。
四、结语
        生态学理论对规划设计的影响随着人们认识自然、改造自然并重视自然的过程逐步深入,越来越多的影响并指导规划设计实践,以期达到生态和谐、资源利益最大化的共赢效果。而随着城市化与环境问题的不断变化,生态学理论越来越多的作为研究背景与规划基础,串联景观规划过程中不同学科体系,实现景观资源利用最优化,构建和谐共荣的新型城市空间。
参考文献
[1]俞孔坚 景观文化、生态与感知 北京科学出版社 1998
[2]肖笃宁 景观生态学理论、方法及应用 台北地景出版社 1992
[3]麦克哈格 设计结合自然 天津大学出版社 1967
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