風(fēng)景園林生態(tài)特征與生物多樣性的關(guān)系

風(fēng)景園林生態(tài)特征與生物多樣性的關(guān)系

生物多樣性是人類生活環(huán)境生態(tài)健康的重要指標(biāo)。生物多樣性也是有效連接生態(tài)和規(guī)劃設(shè)計的橋梁。由于規(guī)劃設(shè)計場地環(huán)境的唯一性和生物多樣性規(guī)劃的專業(yè)性,生物多樣性的場地性和地方性決定了生物多樣性規(guī)劃設(shè)計需要將規(guī)劃設(shè)計區(qū)域進行詳細的尺度分類,建立起不同尺度的生物多樣性體系。麥克哈格作為風(fēng)景園林“整體生態(tài)觀”的先驅(qū),“設(shè)計是基于生態(tài)過程的設(shè)計”的長期追求正是他最偉大的貢獻所在。正因為如此,在風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計中,生物多樣性的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和景觀分析不僅需要建立一個長期的標(biāo)準(zhǔn)化的生物多樣性設(shè)計的動態(tài)過程,而且需要構(gòu)建起風(fēng)景園林生物多樣性規(guī)劃設(shè)計的框架體系。1景觀科學(xué)的生物多樣性的發(fā)展和特點1.1以生態(tài)、文化和藝術(shù)為核心的風(fēng)景園林學(xué)科依據(jù)《高等學(xué)校風(fēng)景園林本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》,風(fēng)景園林學(xué)是綜合運用科學(xué)和藝術(shù)的手段,研究、規(guī)劃、設(shè)計、管理自然和建成環(huán)境的應(yīng)用學(xué)科,以協(xié)調(diào)人與自然之間的關(guān)系為宗旨,保護和恢復(fù)自然環(huán)境,營造健康優(yōu)美人居環(huán)境的學(xué)科。風(fēng)景園林師能夠從事風(fēng)景區(qū)、城鄉(xiāng)園林綠地、國土與區(qū)域、城市景觀、生態(tài)恢復(fù)、風(fēng)景園林建筑、風(fēng)景園林遺產(chǎn)、旅游游憩等方面的規(guī)劃、設(shè)計、保護、施工、管理及科學(xué)研究工作。因此,生態(tài)、文化和藝術(shù)成為風(fēng)景園林學(xué)科的3大平臺。生態(tài)素質(zhì)、生態(tài)知識體系和生態(tài)規(guī)劃設(shè)計技能成為風(fēng)景園林師必備的“素質(zhì)——知識——能力”體系的重要構(gòu)成。風(fēng)景園林學(xué)科核心是以特定區(qū)域內(nèi)的地方性(地方性自然環(huán)境、地方性人文活動和地方性知識體系)為基礎(chǔ),以歷史發(fā)展為脈絡(luò)(地脈、文脈和史脈),以人地作用關(guān)系為核心(資源利用、資源保護、恢復(fù)再生、繼承傳承),以人居環(huán)境(自然環(huán)境與建成環(huán)境)保護、塑造與建設(shè)為中心,依托不同尺度空間景觀綜合體存在的規(guī)律為依據(jù),運用多樣性的技術(shù)對不同尺度空間(國土與區(qū)域、城市與鄉(xiāng)村、園林綠地與生態(tài)空間、場地與公共開放空間)進行“人群行為”(風(fēng)景整治、遺產(chǎn)保護、生態(tài)恢復(fù)和旅游游憩等)的有效管控。在這個體系中,自然生態(tài)與人文生態(tài)通過時間過程有機耦合在特定的空間上,形成完整連續(xù)的整體景觀體系,并通過人群感知和審美體驗,形成從客體的景觀、文化的景觀到人文的景觀體系。其中文化的多樣性、生境的多樣性和景觀的多樣性成為風(fēng)景園林生物多樣性的重要體現(xiàn)(圖01)。1.2風(fēng)景園林生態(tài)規(guī)劃設(shè)計方法的發(fā)展風(fēng)景園林生物多樣性理論是基于風(fēng)景園林空間是自然生態(tài)與人文生態(tài)有機統(tǒng)一的空間整體的理論認識,因此風(fēng)景園林生物多樣性區(qū)別于傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)對生物多樣性的認識和研究。(1)風(fēng)景園林生物多樣性得益于現(xiàn)代多個學(xué)科理論的快速發(fā)展。傳統(tǒng)生物多樣性的研究和認識是基于生物學(xué)和生態(tài)學(xué)的理論與方法體系,將生物多樣性局限在生態(tài)系統(tǒng)多樣性、物種多樣性和基因多樣性3個方面。隨著現(xiàn)代地理科學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)和保護生態(tài)學(xué)的快速發(fā)展,生物多樣性內(nèi)涵迅速擴展到地理環(huán)境的差異性和多樣性,以及生境的多樣性和棲息地的多樣性。與此同時,風(fēng)景園林學(xué)科的理論與方法也隨著現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的步伐快速發(fā)展。由傳統(tǒng)的花園、場地快速擴展到區(qū)域、國土等空間領(lǐng)域,由單一的藝術(shù)、人文走向藝術(shù)、人文與科學(xué)的融合與發(fā)展。特別是在20世紀80年代后快速發(fā)展的景觀生態(tài)學(xué)和人文生態(tài)學(xué)推動了風(fēng)景園林對生態(tài)內(nèi)涵的理解和應(yīng)用。風(fēng)景園林學(xué)在快速發(fā)展的同時,基于“視覺”評價的風(fēng)景園林的核心體系逐步由“視覺”體驗走向?qū)坝^環(huán)境的全面綜合“感知和體驗”,拓展出“聲景”、“光景”、“生境”等研究的新領(lǐng)域,逐步建立起了風(fēng)景園林生態(tài)規(guī)劃設(shè)計的理論和方法。(2)風(fēng)景園林生物多樣性規(guī)劃也得益于生態(tài)規(guī)劃設(shè)計方法的發(fā)展?，F(xiàn)代風(fēng)景園林學(xué)科的大發(fā)展和大變革是起于20世紀計算機技術(shù)的快速發(fā)展,計算機計算的發(fā)展帶來的是數(shù)字技術(shù)的革命,突出表現(xiàn)在數(shù)字化的分析、制圖和顯示,尤其是基于大量數(shù)據(jù)和科學(xué)過程開展的數(shù)字模擬與仿真技術(shù)的發(fā)展,實現(xiàn)了風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計的情景規(guī)劃和多解規(guī)劃,從而降低了風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計可能對環(huán)境的不利影響。在此過程中,朱利葉斯·法布士(JuliusFabos)發(fā)展了定量景觀分析模型(METLAND:大都市景觀規(guī)劃模型)、威廉姆·瑪什(WilliamMarsh)發(fā)展了與生物多樣性規(guī)劃密切相關(guān)的環(huán)境問題和技術(shù),佛里德里克·斯坦納(Fredericksteiner)在《生命的景觀(Livinglandscape)》一書中通過大量的生態(tài)分析和與社會文化相結(jié)合的信息建立了清晰完整的規(guī)劃過程。(3)另一個與生物多樣性規(guī)劃相關(guān)的領(lǐng)域是城市設(shè)計和可持續(xù)景觀設(shè)計。安妮·斯派恩(AnneSpirn)探討了城市污染以及資源與能源利用對區(qū)域生態(tài)以及城市生活質(zhì)量的影響。邁克爾·霍克(MichaelHough)探索基于自然生態(tài)過程的城市設(shè)計方法。約翰·萊利(Johnlyle)和羅伯特·賽耶(RobertThayer)致力于可持續(xù)景觀設(shè)計技術(shù)和體系。這些研究和探索都具有高度的綜合性和復(fù)雜性,體現(xiàn)出人文和自然過程,同時體現(xiàn)出人們行為和價值觀的重要性。在生物多樣性研究發(fā)展過程中,也呈現(xiàn)出一系列的生物多樣性規(guī)劃設(shè)計方面的成果。生物多樣性被定義為“生物體之間和生物體內(nèi)部的類型及其變異的多樣性,以及生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的生態(tài)復(fù)雜性,可以通過生態(tài)系統(tǒng)或群落的多樣性、物種多樣性和基因的多樣性體現(xiàn)出來”?；蛘呖梢院唵味x為“生命及其過程的多樣性”。從范圍來看,生物多樣性規(guī)劃從各個科學(xué)領(lǐng)域獲得信息和思路。生物多樣性與種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、野生動物生態(tài)學(xué)和植物生態(tài)學(xué)等等的緊密關(guān)系揭示出基因多樣性和物種與種群的適宜性。生物地理學(xué)則揭示了生物體的地理分布和資源管理;其中保護生物學(xué)(ConservationBiology)正是聚焦于生物多樣性而體現(xiàn)出巨大價值,保護生物學(xué)就是為保護生物多樣性提供理論和途徑。正是基于此,保護生物學(xué)成為規(guī)劃實踐中重要的概念。景觀生態(tài)學(xué)提供了評價生物多樣性與景觀格局與過程關(guān)系的框架體系。國內(nèi)外一系列學(xué)術(shù)期刊,如《景觀與城市規(guī)劃(JournalofLandscapeandUrbanPlanning)》、《中國園林》、《風(fēng)景園林》等期刊發(fā)表了一些關(guān)于景觀生態(tài)學(xué)、野生動物棲息地以及物種與生態(tài)系統(tǒng)保護主題的文章[8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19]。應(yīng)用生態(tài)學(xué)期刊如《環(huán)境管理(EnvironmentManagement)》也關(guān)注保護的規(guī)劃、發(fā)展和社會經(jīng)濟特征。生態(tài)設(shè)計的著作多詳細論述生物多樣性設(shè)計主題。規(guī)劃師也積極參加國際景觀生態(tài)聯(lián)合會,發(fā)表一系列論述可持續(xù)性的關(guān)于生態(tài)與規(guī)劃關(guān)系的成果。2景觀水生特征的規(guī)模和維度2.1景觀在生態(tài)系統(tǒng)中的尺度特征風(fēng)景園林學(xué)科對生物多樣性的關(guān)注取決于風(fēng)景園林學(xué)科和生物及生態(tài)學(xué)的共同具有的尺度特征。風(fēng)景園林研究的對象是以不同尺度空間所具有的的完整的景觀系統(tǒng)為對象的,在每一個尺度空間中景觀既具有獨立性和完整性,又具有對更大或更小尺度景觀的依賴性和共生性。景觀特征是與自己所在的尺度特征相匹配的。生態(tài)系統(tǒng)也具有尺度特征,從生態(tài)學(xué)的角度來看,生態(tài)系統(tǒng)是由動植物群落構(gòu)成,群落又由種群構(gòu)成,種群由個體構(gòu)成,生態(tài)系統(tǒng)的大小是由生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成的數(shù)量、規(guī)模和結(jié)構(gòu)決定的,因此,生態(tài)系統(tǒng)的尺度雖然并不完全體現(xiàn)在空間尺度上,但也具有空間尺度的特征。從生物個體來看,生物也具有尺度特征,每個生物的活動范圍構(gòu)成生物尺度的重要特征之一。由于生物是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的基本構(gòu)成,因此生物的生態(tài)特征也決定生態(tài)系統(tǒng)的尺度特征,這兩者有著內(nèi)在的關(guān)聯(lián)性。但生物和生態(tài)系統(tǒng)的尺度特征與風(fēng)景園林空間的尺度特征并不一致,兩者具有關(guān)聯(lián)但又不在一個系統(tǒng)中,因此風(fēng)景園林的空間尺度并不是按照生態(tài)系統(tǒng)或生物尺度來確定的。依據(jù)景觀生態(tài)學(xué)對尺度的劃分,景觀是在生態(tài)系統(tǒng)之上的一個“尺度”類型,理查德·福爾曼(RichardForman)將景觀定義為“由一組相類似方式重復(fù)出現(xiàn)的、相互作用的生態(tài)系統(tǒng)組成的異質(zhì)性區(qū)域”,是“人類肉眼可以從地表辨識的多個生態(tài)系統(tǒng)的組合,并具有一定特征的布局和單一的生態(tài)系統(tǒng)”。因此風(fēng)景園林學(xué)科的空間尺度是以景觀和景觀綜合體(區(qū)域)為對象形成的多尺度空間體系。2.2風(fēng)景園林空間的生物多樣性風(fēng)景園林空間的多尺度特征決定了風(fēng)景園林生物多樣性的多尺度特征。在不同尺度,由于尺度表現(xiàn)出的構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和功能的差異,因此風(fēng)景園林生物多樣性在不同尺度上的特征和具體體現(xiàn)也不相同。與此同時,在每一個尺度上,風(fēng)景園林空間都包括與尺度相適應(yīng)的構(gòu)成、空間格局、生態(tài)過程和景觀感知等維度特征。在風(fēng)景園林空間中如何認識生物多樣性?一般來說包括3個方面:(1)一個方法就是記錄風(fēng)景園林空間中物種的類型和數(shù)量;(2)另一個就是物種與生境環(huán)境的空間組合;(3)再者就是風(fēng)景園林空間中維持建立、維持空間組合以及維持物種之間穩(wěn)定的生態(tài)關(guān)系的所有生態(tài)過程與關(guān)系。根據(jù)這樣一個觀點,可以建立風(fēng)景園林學(xué)科的生物多樣性框架,生物多樣性主要包括不同空間尺度中的生物物種的構(gòu)成、空間格局和生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)過程在多尺度空間中的耦合及其變化。風(fēng)景園林空間更關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成、空間格局、生態(tài)過程以及綜合感知4個特征,而不僅僅是動植物種類和數(shù)量的變化。因此,風(fēng)景園林生物多樣性可以建立在多個因子和多個維度之上。2.3標(biāo)準(zhǔn)生物多樣性的嵌套性一般來說生物多樣性具有生物尺度、時間尺度和空間尺度3個尺度特征。風(fēng)景園林學(xué)科的生物多樣性尺度特征主要表現(xiàn)在不同空間尺度的獨立性和尺度相互之間的嵌套性(表01)。這種生物多樣性的嵌套特征由小尺度以生物個體和種群特征,隨著尺度的增大逐步復(fù)合到生物群落、生態(tài)系統(tǒng)特征,直到景觀特征和區(qū)域特征。尺度的嵌套特征又表現(xiàn)出小尺度對大尺度的服從性和大尺度對小尺度特征的差異性?？焖俪擎?zhèn)化過程中,風(fēng)景園林在城市-區(qū)域尺度、城市公園尺度、城市花園尺度和城市微小綠地群落尺度等4個尺度上具有顯著的差異,形成空間尺度上的顯著性與尺度嵌套的有機性。3景觀水生景觀的多樣性的結(jié)構(gòu)3.1景觀建筑生物多樣性的基本原則和觀點(1)生物多樣性設(shè)計框架的學(xué)科分布基于地理環(huán)境和生態(tài)學(xué)的生物多樣性框架體系,立足風(fēng)景園林空間的尺度、維度和尺度嵌套特征,風(fēng)景園林生物多樣性框架體系構(gòu)建的的基本思路體現(xiàn)在:1)明確風(fēng)景園林生物多樣性設(shè)計的具體內(nèi)涵和途徑,建立針對性較強的生物多樣的含義和具體特征以及生物多樣性評價標(biāo)準(zhǔn)。2)建立基于地理學(xué)、生態(tài)學(xué)和風(fēng)景園林學(xué)科的生物多樣性設(shè)計框架體系,突出不同學(xué)科之間的特殊性。由于地理學(xué)、生態(tài)學(xué)和風(fēng)景園林學(xué)在研究對象上具有一定的共同性,決定了生物多樣性成為3個學(xué)科共同的研究領(lǐng)域。但由于學(xué)科的差異性,導(dǎo)致在生物多樣性認識、指標(biāo)和評價標(biāo)準(zhǔn)都不相同,具有每個學(xué)科的獨特性。風(fēng)景園林是以景觀構(gòu)成、景觀格局、景觀過程和景觀感知為主的空間與視覺特征相結(jié)合的學(xué)科脈絡(luò),具有對生物多樣性認知的獨特的學(xué)科框架(圖02、03)突出風(fēng)景園林學(xué)科的尺度特征,建立城市—區(qū)域、城市公園、城市花園、綠地植物群落等不同尺度范疇下的生物多樣性設(shè)計框架?？臻g尺度是風(fēng)景園林學(xué)科區(qū)別與其他學(xué)科開展生物多樣性設(shè)計研究的重要特征。不同尺度空間具有不同的景觀特征及需要解決的問題,因此建立城市—區(qū)域尺度、城市公園尺度、城市花園尺度、城市植物群落尺度為主要景觀空間類型的尺度體系,建立不同尺度下城市生物多樣性設(shè)計的框架體系。(2)風(fēng)景園林空間生物多樣性設(shè)計框架風(fēng)景園林生物多樣性框架體系的構(gòu)建是基于以下基本認識:1)風(fēng)景園林生物多樣性體系建立目的在于能夠引導(dǎo)風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計充分體現(xiàn)生態(tài)特征和建立生物多樣性保護的基本途徑;2)建立服務(wù)于風(fēng)景園林學(xué)科的生物多樣性設(shè)計框架體系的難點在于建立不同尺度的風(fēng)景園林空間生物多樣性設(shè)計體系。風(fēng)景園林空間存在城市——區(qū)域、公園、花園和微小綠地等4個明顯的尺度分異;3)結(jié)合風(fēng)景園林空間的維度特征,風(fēng)景園林學(xué)科的生物多樣性體系可以形成“C-3P”的框架體系“C-3P”的框架體系主要包括風(fēng)景園林景觀空間的構(gòu)成多樣性(Components)、格局多樣性(Pattern)、過程多樣性(Processes)和景觀感知的多樣性(Perception)。因此,通常意義上的物種多樣性只是風(fēng)景園林生物多樣性的一個構(gòu)成,風(fēng)景園林生物多樣性是具有多尺度和多維度特征的框架體系(表01)。3.2景觀水生景觀的多樣性結(jié)構(gòu)(1)生物多樣性的標(biāo)準(zhǔn)從地理環(huán)境和生態(tài)學(xué)的視角研究生物多樣性的內(nèi)涵,是宏觀環(huán)境與微觀世界的完整反映,是全尺度與全域生物多樣性譜系的建立和探討,在于解決生物多樣的一般意義和指標(biāo)。明確一般意義上的風(fēng)景園林生物多樣性是風(fēng)景園林生物多樣性的框架體系建立的基礎(chǔ)。(2)作為風(fēng)景園林生物多樣性的空間尺度風(fēng)景園林學(xué)科不同與地理學(xué)和生態(tài)學(xué),風(fēng)景園林學(xué)科特征下的生物多樣性也不是一個全尺度和全域的生物多樣性概念。風(fēng)景園林的尺度空間和視覺特征決定了風(fēng)景園林生物多樣性是一個由區(qū)域、公園、花園和場地等尺度構(gòu)成的“中間域”的空間尺度為主體的特征。因此,圍繞風(fēng)景園林“空間——感知”綜合體的“C-3P”(構(gòu)成、格局、過程、感知)體系建立風(fēng)景園林學(xué)科生物多樣性設(shè)計的框架體系,建立風(fēng)景園林在4個尺度和4個維度體系中的生物多樣性規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)引和工作手冊。(3)城市—服務(wù)城市—區(qū)域尺度的生物多樣性設(shè)計框架城市—區(qū)域尺度是風(fēng)景園林空間中最為宏觀的尺度類型,由于大尺度空間中復(fù)雜的地理環(huán)境、差異化的自然景觀、大量的物質(zhì)和能量流動、復(fù)雜的社會和經(jīng)濟結(jié)構(gòu),使得城市—區(qū)域尺度的生物多樣性同樣聚焦在宏觀生境與棲息地、宏觀格局過程和大尺度的生態(tài)過程。因此,城市—區(qū)域尺度的生物多樣性規(guī)劃設(shè)計重點突出區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)(生境與棲息地、廊道系統(tǒng)等)、綠道系統(tǒng)、生態(tài)安全格局、保護地體系、主體功能區(qū)體系等體系規(guī)劃(圖03),通過構(gòu)建完整的區(qū)域生態(tài)空間體系實現(xiàn)生物多樣性保護目標(biāo)。(4)生物多樣性最集中的公共空間的基本空間類型城市公園是風(fēng)景園林空間類型中最具典型和代表的一種類型,是中等尺度空間和簡單綜合的景觀類型,是功能較為復(fù)雜但又嚴格進行規(guī)?？刂频膽敉夤部臻g,具有生態(tài)環(huán)境、景觀營造、人類活動為一體的“風(fēng)景園林”空間的綜合性和基本空間類型,是城市生物多樣性最集中的實現(xiàn)空間。通過對公園類型和尺度的對比研究,建立以公園為代表的,以生態(tài)系統(tǒng)為核心(圖04、05),有著相同尺度和相似功能的城市公共開放空間生物多樣性設(shè)計的框架。(5)風(fēng)景園林生物多樣性營造空間花園是城市風(fēng)景園林研究最基本的空間類型,是自然環(huán)境與人文思想交融最直接的景觀空間,是以自然生態(tài)環(huán)境為基礎(chǔ),以人文精神和文化特征為主體的生物多樣性營造空間?；▓@的小尺度和花園精神的家庭化是風(fēng)景園林生物多樣性設(shè)計探討的最直接方式。因此,微觀的環(huán)境和生物多樣性實現(xiàn)的微觀途徑與思想成為花園生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性規(guī)劃設(shè)計的重要出發(fā)