城鄉(xiāng)與區(qū)域規(guī)劃的景觀生態(tài)模式(一)

1、城鄉(xiāng)與區(qū)域規(guī)劃的景觀生態(tài)模式(一)內(nèi)容摘要景觀生態(tài)規(guī)劃模式強調(diào)水平生態(tài)過程與景觀格局的相互關系， 使生態(tài)規(guī)劃在傳統(tǒng)千層餅模式根底上又大大前進了一步。斑塊-廊道-基質模式是這一新的景觀規(guī)劃途徑的一個根本分析、評價和改變的 語言。強調(diào)由斑塊、廊道和基質構成的景觀是一個動態(tài)的鑲嵌體，通 過對這一鑲嵌體各組成局部的形狀、大小、數(shù)目及空間關系的改變來 諧調(diào)各種過程，包括各種生態(tài)過程和人類活動過程，以實現(xiàn)景觀的可 持續(xù)性。景觀生態(tài)規(guī)劃(landscapeecologicalplanning模式是繼I.McHarg的自然 設計 (DesignWithNature,1969,198之后，又一次使城鄉(xiāng)規(guī)劃方法論

2、在 生態(tài)規(guī)劃方向上發(fā)生了質的飛躍。自然設計模式摒棄了追求人工的秩 序(orderliness)和功能分區(qū)(zoning)的傳統(tǒng)規(guī)劃模式強調(diào)各項土地利用的 生態(tài)適應性(suitability和fitness)和表達自然資源的固有價值；而景觀生 態(tài)規(guī)劃模式那么強調(diào)景觀空間格局(pattern)對過程(process)的控制和影響, 并試圖通過格局的改變來維持景觀功能流的健康與平安，它猶其強調(diào) 景觀格局與水平運動和流(moveme nta ndflow)的關系 (Forma nan dGodro n,1986;Risser,1987;Tur ner,1989;Forma n,1995a) 下面將從思

3、想與開展，根本原理和規(guī)劃的總體模式各個方面介紹景觀 生態(tài)模式其在城鄉(xiāng)與區(qū)域規(guī)劃中的應用。1景觀生態(tài)思想及開展首先，景觀(landscape一詞在這里必須同視覺美學意義上的風景，和作般描述性的地形地物概念區(qū)別開來(Naveha ndLieberma n,1983;Forma nan dGodro n,1986俞,1987)。景觀生態(tài) 學中的景觀概念，比風景和地貌意義上的景觀概念有更深而廣的內(nèi)函 和外延，并有其特殊的意義，他是指多個生態(tài)系統(tǒng)或土地利用方式的 鑲嵌體(mosaic)，空間尺度大體在幾平方公里至幾百平方公里的范圍 (Forma nan dGodro n,1986;Forma n1995

4、b?！熬坝^生態(tài) 一詞最早是由Troll于1939年提出的(見NavehandLieberman,1983;Shreiber,1990。當時航片開始普及，使科學 家們能有效地在景觀尺度上進行生物群落與自然地理背景相互關系的 分析。但直到 80年代之后，景觀生態(tài)學才真正在把土地鑲嵌體 (la ndmosaic)作為對象的研究中逐步總結出自己獨特的一般性規(guī)律，使 景觀生態(tài)學成為一門有別于系統(tǒng)生態(tài)學和地理學的科學。他以研究水 平過程與景觀結構(格局)的關系和變化為特色。這些過程包括物種和人 的空間運動，物質(水、土、營養(yǎng))和能量的流動，干擾過程(如火災、 蟲害)的空間擴散等。景觀格局是景觀元素的空間布

5、局，這些元素一般是指相對均相的生態(tài) 系統(tǒng)和水體，森林斑塊，農(nóng)田斑塊，建成區(qū)等。而無論景觀的格局或 是過程，都隨時間的推移而變化，所以，景觀生態(tài)學是研究景觀格局 和景觀過程及其變化的科學。2"斑塊-廊道-基質模式斑塊(patch)、廊道(corridor)和基質(matrix)是景觀生態(tài)學用來解釋景觀 結構的根本模式，普遍適用于各類景觀，包括荒漠、森林、農(nóng)業(yè)，草 原、郊區(qū)和建成區(qū)景觀FormanandGodron,1995a,景觀中任意一點或 是落在某一斑塊內(nèi)，或是落在廊道內(nèi)，或是在作為背景的基質內(nèi)。這 一模式為比擬和判別景觀結構，分析結構與功能的關系和改變景觀提 供了一種通俗、簡明和

6、可操作的語言。這種語言和景觀與城鄉(xiāng)規(guī)劃師 及決策者所運用的語言尤其有共通之處，因而景觀生態(tài)學的理論與觀 察結果很快可以在規(guī)劃中被應用，這也是為什么景觀生態(tài)規(guī)劃能迅速 在規(guī)劃設計領域內(nèi)獲得共鳴的原因之一，特別在一直領導世界景觀與 城鄉(xiāng)規(guī)劃設計新潮流的哈佛大學異軍突起。美國景觀生態(tài)學奠基人RichardFT.Forman與國際權威景觀規(guī)劃師 CarlSteinitz緊密配合，并得到 地理信息系統(tǒng)教授 StephenErvin 的強有力技術持支，從而在哈佛開創(chuàng) 了又一代規(guī)劃新學派Wencheetal,1996b目前，哈佛大學設計研究生院 的高級研究中心 包括設計學博士方案 中已專門設有景觀規(guī)劃與生態(tài)

7、 這一方向，使景觀生態(tài)學真正與規(guī)劃設計溶為一體。 運用這一根本語言，景觀生態(tài)學探討地球外表的景觀是怎樣由斑塊、 廊道和基質所構成的，如何來定量、定性地描述這些根本景觀元素的 形狀、大小、數(shù)目和空間關系，以及這些空間屬性對景觀中的運動和 生態(tài)流有什么影響。如方形斑塊和園形斑塊分別對物種多樣性和物種 構成有什么不同影響，大斑塊和小斑塊各有什么生態(tài)學利弊。彎曲的 直線的，連續(xù)的或是間斷的廊道對物種運動和物質流動有什么不同影 響。不同的基質紋理 細密或粗散 對動物的運動和干擾的空間擴散有什 么影響等等?？澙@著這一系列問題的觀察和分析，景觀生態(tài)學得出了 一些關于景觀結構與功能關系的一般性原理，為景觀規(guī)劃

8、和改變提供 了依據(jù)。3景觀生態(tài)學的一般原理盡管景觀生態(tài)學的根本原理在很大程度上是通過對生物運動的觀察得 出的，但它們具有關于運動和流動等景觀格局關系的一般性意義，也 適用于各種類型的景觀。3.1關于斑塊的根本原理斑塊尺度原理一般來說，只有大型的自然植被斑塊才有可能修養(yǎng)水源，聯(lián)接河流水 系和維持林中物種(interiorspecies)的平安和健康，庇護大型動物并使之 保持一定的種群數(shù)量，并允許自然干擾(如火災)的交替發(fā)生(PickettandThompson,1978.?？偲饋碚f，大型斑塊可以比小型斑塊承載 更多的物種，特別是一些特有物種只有可能在大型斑塊的核心區(qū)存在。對某一物種而言，大斑塊更

9、有能力持續(xù)和保存基因的多樣性。相對而言，小型斑塊那么不利于林內(nèi)種的生存、不利于物種多樣性的保護，不能維持大型動物的延續(xù)。但小斑塊可能成為某些物種逃避天敵 的庇難所，因為小斑塊的資源有限，缺乏以吸引某些大型捕食動物， 從而使某些小型物種幸免于難。同時，小斑塊占地小，可以出現(xiàn)在農(nóng) 田或建成區(qū)景觀中，具有跳板(steppingstone)的作用。斑塊數(shù)目原理減少一個自然斑塊，就意味著抹去一個棲息地，從而減少景觀和物種 的多樣性和某一物種的種群數(shù)量。增加一個自然斑塊，那么意味著增加 一個可替代的庇難所，增加一份保險 (Opdam,P,1991.)。一般而言，兩 個大型的自然斑塊是保護某一物種所必須的最

10、低斑塊數(shù)目，45個同類型斑塊那么對維護物種的長期健康與平安較為理想。3.1.3 斑塊形狀原理 一個能滿足多種生態(tài)功能需要的斑塊的理想形狀應該包含一個較大的 核心區(qū)和一些有導流作用及能與外界發(fā)生相互作用的邊緣觸須和觸角。 圓整形的斑塊可以最大限度地減少邊緣圈的面積，而最大限度地提高 核心區(qū)的面積比，使外界的干擾到達盡可能的小，有利于林內(nèi)物種的 生存。但圓整的斑塊不利于同外界的交流。3.1.4 斑塊的位置原理一個孤立的斑塊內(nèi)物種消亡的可能性遠比一個與大陸(種源)相鄰或相連的斑塊大的多。與種源相鄰的斑塊當其中的物種滅絕之后，更有可 能被來自相鄰斑塊同種個體所占領，從而使物種整體上得以延續(xù)。 選擇某一

11、斑塊作為保護對象時，一方面要考察斑塊本身的屬性，包括 物種豐富性和稀有性；同時也要考察其在整體景觀格局中的位置和作 用。戰(zhàn)略點的概念(strategicpoint)就是針對斑塊在景觀中的位置和作用 提出來的(Yu,1995sc,1996a)。他認為，景觀中有某些關鍵性的位置， 對它們的占領和改變，可以對控制生態(tài)過程產(chǎn)生異常重要的作用。3.2 廊道的根本原理3.2.1 連續(xù)性原理人類活動使自然景觀被分割而得四分五裂， 景觀的功能流受阻， 所以， 加強孤立斑塊之間的及斑塊與種源之間的聯(lián)系，是現(xiàn)代景觀規(guī)劃的主 要任務之一。聯(lián)系相對孤立的景觀元素之間的線性結構稱為廊道。生 態(tài)學家和保護生物學家普遍成認

12、廊道有利于物種的空間運動和本來是 孤立的斑塊內(nèi)物種的生存和延續(xù) (FormanandGodron,1986;Harrisandscheck,1991;SaundersandHobbs,1991;SmithandHellmund,1993)。從這個意義上講，廊道必須是連續(xù)的。但廊道本身又有可能是一種危險的景觀結構，它也可以引導天敵進入 本來是平安的庇護所，給某些殘遺物種帶來滅頂之災。廊道本身的構 成不同，其作用也不一樣。如高速公路和高壓線路對人類生產(chǎn)和生活 來說是重要的運輸通道，但對生物來說那么是危險的障礙。在美國，公 路是野生動物最大的殺手。廊道的數(shù)目原理假設廊道是有益于物種空間運動和維持的，那么兩條廊道比一條要好， 多一條廊道就減少一分被截流和分割的風險。3.2.3 廊道構成原理聯(lián)系保護區(qū)斑塊的廊道本身應由鄉(xiāng)土植物成份所組成，并與作為保護 對象