城市景觀及城市景觀生態(tài)研究的重點(diǎn)
關(guān)鍵字：風(fēng)景園林；城市景觀；綜述；景觀結(jié)構(gòu)成分；景觀功能流；景觀異質(zhì)性
Urban Landscape and the Focuses in Urban Landscape Ecological Research
GUO Jin-ping; ZHANG Yun-xiang
Abstract: As a whole landscape ecological system, urban landscape possesses obviously three characteristics of human dominance, ecological fragility and landscape fragmentation. Its structural components of patches, corridors and matrix have their own distinctive features that different from the components in other landscapes. The flow of material, energy, population, information and species in urban landscape are the primary functional flows sustaining the urban structure and functions. Applying principles and metho...
Key words: Landscape Architecture; Urban landscape; Summary; Landscape Structural Components; Landscape Functional Flow; Heterogeneous Property of Landscape;
1 引言
城市化是人類社會發(fā)展的必然趨勢，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步的必然產(chǎn)物，是一個國家實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。城市化過程在推動人類文明高速發(fā)展，促進(jìn)社會物質(zhì)財富和精神財富迅速增長的同時，也毫無疑問地，給人類帶來了一系列迫切需要解決的生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境問題，并已經(jīng)成為人類生存和社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程中，面臨的主要問題之一。城市景觀生態(tài)研究，作為宏觀領(lǐng)域生態(tài)學(xué)研究的重要分支，可以為解決城市景觀生態(tài)建設(shè)中面臨的諸多問題，提供理論和技術(shù)支持。它應(yīng)用景觀生態(tài)學(xué)的原理和方法，對人類活動中心的城市景觀進(jìn)行生態(tài)學(xué)研究，為人類全面地認(rèn)識和把握城市景觀中各種生態(tài)學(xué)過程和機(jī)制，盡快解決當(dāng)代城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)和城市規(guī)劃設(shè)計中的一些理論和實(shí)踐問題，提供了新的思路和技術(shù)途徑。
對于當(dāng)前城市發(fā)展和建設(shè)中面臨的問題，許多研究人員、城市規(guī)劃設(shè)計人員和城市管理人員，從不同角度開展了大量研究和探索。所有研究都進(jìn)一步說明，城市發(fā)展中許多生態(tài)環(huán)境問題，都與不合理的城市景觀生態(tài)格局有關(guān)。筆者在認(rèn)識城市景觀及其特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，介紹城市景觀生態(tài)研究的主要方面，就城市景觀的結(jié)構(gòu)、功能和景觀異質(zhì)性，及其維護(hù)等問題進(jìn)行初步探討，以期提請更多的人士，應(yīng)用景觀生態(tài)學(xué)原理和方法，發(fā)揮景觀生態(tài)學(xué)的優(yōu)勢，為解決城市生態(tài)建設(shè)中面臨的問題，進(jìn)行更加深入的研究。
2 城市景觀系統(tǒng)
2．1 城市景觀
城市是城市居民與其周圍環(huán)境互作用形成的，是人類在改造和適應(yīng)然環(huán)境的過程中，建立起來的人工生態(tài)系統(tǒng)，也是自然－經(jīng)濟(jì)－社會復(fù)合系統(tǒng)。城市占有一定的地理空間范圍，具有獨(dú)特的生物、非生物和社會經(jīng)濟(jì)要素。這些要素通過物質(zhì)和能量代謝、生物地球化學(xué)循環(huán)，以及物質(zhì)供應(yīng)和廢物處理等過程，相互聯(lián)系在一起，形成具有一定組成、結(jié)構(gòu)、空間格局和動態(tài)變化特征的統(tǒng)一體。不同城市之間既有共性，又有各自的特點(diǎn)，典型地和重復(fù)地出現(xiàn)在一定區(qū)域范圍內(nèi)，這就是城市景觀。在區(qū)域尺度上，城市景觀的鑲嵌性和分布格局，具有一定的重復(fù)性和規(guī)律性。對于一個城市來說，城市內(nèi)部不同規(guī)模和屬性的景觀要素，作為斑塊、廊道和本底三類結(jié)構(gòu)成分，典型地和重復(fù)地鑲嵌在一起，形成一定的景觀格局。
2．2 城市景觀的特點(diǎn)
2．2．1 城市景觀的人類主導(dǎo)性
人類活動強(qiáng)烈影響著城市景觀的自然條件、水文狀況、氣象特點(diǎn)、地表結(jié)構(gòu)、動植物區(qū)系等。城市景觀的特點(diǎn)，在很大程度上反映了當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和歷史文化特點(diǎn)，也是人類對理想生活環(huán)境夢想的現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)。在城市景觀中，主要的結(jié)構(gòu)成分和景觀的整體格局，都是人造的或人為地配置或調(diào)整過的；多種主要生態(tài)過程，也是在人為控制或影響下進(jìn)行的；城市景觀的功能需要人類的維護(hù)。這些都決定了城市景觀的人類主導(dǎo)性。
2．2．2 城市景觀的生態(tài)脆弱性
城市景觀的生態(tài)過程，主要靠人為輸入或輸出不同性質(zhì)的能量和物質(zhì)，來協(xié)調(diào)和維持。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及政治、文化等因素的變動，城市景觀變化極快，特別是城市景觀邊際帶的變化尤為明顯。由于城市景觀系統(tǒng)對人類調(diào)控的高度依賴性，城市的自然生態(tài)過程被大大簡化和割裂，城市功能的連續(xù)性和完整性都很脆弱，一旦人類活動失失調(diào)，就很容易導(dǎo)致城市功能，特別是城市生態(tài)衰退，城市的總體可持續(xù)性和宜人性下降。
2．2. 3 城市景觀的破碎性
城市內(nèi)四通八達(dá)的交通網(wǎng)絡(luò)，貫穿整個景觀，將城市切割成許多大小不等的斑塊，與大面積連續(xù)分布的農(nóng)田和自然植被景觀形成鮮明的對照。由于城市景觀功能的多樣性和城市景觀人為活動的復(fù)雜性，城市景觀要素斑塊之間及其與城市外部之間的，與人類活動相關(guān)的能量和物質(zhì)流通速率很高，而城市景觀中的“自然”生態(tài)過程受阻，提高城市景觀生態(tài)連通性，就成為維持城市景觀生態(tài)過程和環(huán)境功能的基礎(chǔ)。
3 城市景觀結(jié)構(gòu)成分
城市景觀組成要素按其空間結(jié)構(gòu)特征，也可分為斑塊、廊道和本底3類景觀結(jié)構(gòu)成分。
3．1 斑塊
城市景觀中的斑塊，是指具有不同功能和屬性的、相對同質(zhì)的地段或空間實(shí)體。對城市景觀的生態(tài)學(xué)屬性，有重要影響的景觀要素斑塊，主要包括城市公園、城市綠地、小片林地等。
3．2 廊道
城市廊道是城市景觀中線狀或帶狀的景觀要素，其中又以交通線路構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)為主。河流、溝渠、林帶等廊道，對城市景觀的生態(tài)學(xué)屬性具有顯著影響。城市景觀中的這些廊道，常常是城市景觀中物質(zhì)、能量、信息和生物多樣性集中或匯集的地方，對維護(hù)城市景觀功能具有特殊的作用。
3．3 本底
城市景觀的主體是各類建成區(qū)，各種不同功能、性質(zhì)和形狀的建筑物，使城市景觀明顯地區(qū)別于其他景觀。城市的道路網(wǎng)把這些建筑物聯(lián)系在一起，使城市街區(qū)既具有很高的連通度，又具有較高的優(yōu)勢度。因此，一般可以把街道和街區(qū)看做城市景觀的本底。
4 城市景觀中的功能流
城市景觀各要素之間，通過各種“流”相互聯(lián)系、相互影響，維持著城市生態(tài)系統(tǒng)的功能。從不同的角度可以分為不同類型的流，主要包括：物質(zhì)流、能量流、物種流、人口流和信息流等。研究城市的各種功能和過程及其調(diào)控手段，就是要研究這些流的流向、路徑和速率，研究它們與景觀格局的關(guān)系，以及如何通過調(diào)整景觀格局進(jìn)而優(yōu)化城市功能。
4．1 城市景觀中的物質(zhì)流
城市是物質(zhì)和能量的消費(fèi)中心，又是重要工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)中心，城市景觀中的物質(zhì)流和能量流，相對于其他景觀來說，流通量大，流動速率高。城市景觀中近自然生態(tài)系統(tǒng)主要出現(xiàn)在城市園林、公用綠地和水域，人為經(jīng)營管理強(qiáng)度高，物質(zhì)和能量的人為投入量大，同時受大氣、水體和土壤污染的威脅也大。城市景觀中的食物流是維持城市正常功能的基本物流之一，城市人口的食物大部分來自城市以外，而城市生活垃圾和糞便等，又絕大部分輸出到城市以外，對城市郊區(qū)或其他景觀的依賴性極大。除食物之外，為滿足城市人口穿衣、住宿、衛(wèi)生和娛樂等方面的生活需要，形成了城市景觀中另一類生活用品流，其中又以人工合成的物質(zhì)為主，多屬于難降解物質(zhì)。城市景觀還具有生產(chǎn)功能，城市生產(chǎn)過程需要從外部輸入原材料、能源和設(shè)備等，并向城市景觀和外部輸出產(chǎn)品和生產(chǎn)過程中的廢棄物。如何實(shí)現(xiàn)城市生產(chǎn)生活物資的有效供應(yīng)、廢品的循環(huán)利用或合理處理，避免對城市景觀和相鄰景觀造成污染是城市景觀生態(tài)研究的重要內(nèi)容。
4．2 城市景觀中的能量流
城市景觀的能流也是以物質(zhì)流為載體的，而物質(zhì)流動也必然伴隨著能量流動，但城市景觀的能流中電力和燃料占有更重要的地位，需要一個良好的能源供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和分配系統(tǒng)，以支持城市的發(fā)展。
4．3 城市景觀中的物種流
城市景觀中的物種流是保證城市生態(tài)可持續(xù)性的基礎(chǔ)。由于城市的人類主導(dǎo)'陛，城市景觀中的生物多樣性保護(hù)受到越來越多的重視。城市景觀中的大型公園、保留的自然綠地、某些生產(chǎn)綠地能起到物種“源”的作用。而多數(shù)城市的“源”在城市外圍的其他景觀中，所以，近年來將城市周圍綠地建設(shè)也納入城市建設(shè)規(guī)劃中，并通過河流及其河岸綠化帶、道路綠化帶，保留綠地廊道，連續(xù)的小型綠地斑塊等，將城市景觀中的生物生境斑塊連接起來，建設(shè)物種運(yùn)動的通道，以保護(hù)城市生物多樣性，保持城市的自然風(fēng)貌。
4．4 城市景觀中的人口流
城市景觀中的人口流動十分頻繁，而且與相鄰景觀間人口的輸入輸出流量也很大，需要發(fā)達(dá)的交通運(yùn)輸體系作支撐。保證城市景觀中人口流動的暢通，既要研究人口流動的時間變化和波動特點(diǎn)，更要研究人口流動的空間特點(diǎn)和“源”－“匯”關(guān)系，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)分析和連通度分析方法，通過增加有效結(jié)點(diǎn)和連線，提高景觀連通度。
4．5 城市景觀中的信息流
如果把以電臺、電視臺、報刊等新聞媒介和電話、傳真等通訊設(shè)備為載體，傳播的各類信息作為城市信息流，景觀生態(tài)學(xué)很少涉及，對保證城市信息流的暢通貢獻(xiàn)不大。
5 城市景觀的異質(zhì)性及其維持
5．1 城市景觀異質(zhì)性
景觀異質(zhì)性是指一個景觀中對一個種，或更高級生物組織的存在起決定性作用的資源，在空間或時間上的變異程度。景觀層次上的空間異質(zhì)性，通常表現(xiàn)為空間組分異質(zhì)性、空間構(gòu)型異質(zhì)性和空間相關(guān)異質(zhì)性。空間組分異質(zhì)性，是指組成景觀的各類生態(tài)系統(tǒng)的類型、數(shù)量及其面積比例關(guān)系。空間構(gòu)型異質(zhì)性是指景觀中各類生態(tài)系統(tǒng)的空間分布、斑塊大小和形狀、景觀對比度和連接度等。空間相關(guān)異質(zhì)性則是各生態(tài)系統(tǒng)在景觀中的空間關(guān)聯(lián)程度、整體或參數(shù)的關(guān)聯(lián)程度、空間分布梯度和趨勢等。景觀異質(zhì)性除了受環(huán)境資源的自然地理異質(zhì)分布格局的控制外，其主要來源還包括自然干擾、人類活動及植被的內(nèi)源演替或種群的動態(tài)變化。
城市景觀的異質(zhì)性，首先表現(xiàn)為城市公園、綠地、水面、建筑物、街道等性質(zhì)各異、功能不同的景觀要素斑塊的多樣性，及其空間配置格局上。屬于自然或半自然的城市公園和綠地，具有更多生態(tài)學(xué)和美學(xué)功能的景觀要素，自然的、人工開挖或整修過的水體，也是城市景觀中的“自然”組分，起著制造氧氣、凈化空氣、供人娛樂、美化城市的作用。這類景觀要素斑塊的數(shù)量、大小和分布狀況對城市景觀整體的功能、質(zhì)量和生態(tài)承載力有很大的影響，增加各種大小、形狀和內(nèi)在結(jié)構(gòu)的自然斑塊，調(diào)整和優(yōu)化它們的空間分布格局，將會極大地改善城市景觀的生態(tài)功能。
城市景觀中的各種建筑或建成區(qū)斑塊，強(qiáng)烈地改變了城市下墊面的屬性，使城市熱力學(xué)性質(zhì)和水文狀況，相應(yīng)地發(fā)生顯著變化，阻斷或割裂了多種生態(tài)學(xué)過程，并給相鄰斑塊輸入廢棄物和環(huán)境毒素。在城市景觀中的不同功能區(qū)，由于其建筑物類型和地面覆蓋物的性質(zhì)和面積比例有很大差異，使得城市景觀的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)也有明顯差別。如城市工業(yè)區(qū)，特別是重化工區(qū)，常常是現(xiàn)實(shí)或潛在的惡性污染源。目前的許多城市商業(yè)區(qū)的污染物排放量也很大，但其性質(zhì)和擴(kuò)散方式與工業(yè)區(qū)的污染物有很大差別。如何有效地就地處理污染物，阻止污染的擴(kuò)散，是城市景觀規(guī)劃設(shè)計關(guān)注的重要問題。
人類需要在多種景觀中滿足其生存和發(fā)展的需要。如，經(jīng)常在商業(yè)區(qū)、政府機(jī)關(guān)辦公區(qū)、工業(yè)區(qū)等地工作的人們，需要貼近自然的感覺，在近自然的景觀中得到休憩。這不僅需要人工建筑明顯的公園，更需要森林公園、植物園，甚至自然的山野林地。因此，通過利用和提高景觀的異質(zhì)性，滿足人類自身發(fā)展的需要，對于保障城市的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
5．2 城市景觀異質(zhì)性的維護(hù)
5．2．1 保護(hù)城市景觀中的生態(tài)敏感斑塊和特色文化斑塊
維持城市景觀異質(zhì)性，首先要保護(hù)城市景觀中易受人類活動影響的敏感生態(tài)系統(tǒng)或景觀要素。城市景觀中的生態(tài)敏感斑塊，包括城市河流水系、瀕河地帶、城郊山地或丘陵、自然和人工植被、野生動物棲息地等。這些生態(tài)敏感區(qū)對維護(hù)城市景觀的生態(tài)功能、保持城市景觀的地域自然屬性具有特殊的作用，要遵循景觀生態(tài)學(xué)原理，從保持生態(tài)學(xué)過程的連續(xù)性和完整性出發(fā)，從調(diào)整和改善斑塊的形狀、大小、連通性和整體空間配置等方面入手，保護(hù)城市景觀中的生態(tài)敏感區(qū)，以及具有特殊或重要?dú)v史文化價值的文物古跡、風(fēng)景名勝等文化敏感區(qū)。
5．2．2 增加城市景觀中的生態(tài)環(huán)境功能斑塊
完善的景觀結(jié)構(gòu)，是實(shí)現(xiàn)景觀功能的基礎(chǔ)。城市景觀是一個高度人工化的景觀，改善城市景觀結(jié)構(gòu)，應(yīng)該在增加綠地廊道及斑塊的基礎(chǔ)上，提高城市景觀的多樣性，在城市景觀設(shè)計與建設(shè)中應(yīng)更多地追求多元化和多樣性，盡一切可能引進(jìn)和保護(hù)自然和半自然斑塊或廊道，特別是林地斑塊、水體斑塊、濕地斑塊和其他具有復(fù)雜群落結(jié)構(gòu)的自然和半自然植被斑塊。
5．2．3 調(diào)整和優(yōu)化城市用地空間結(jié)構(gòu)
要適當(dāng)控制城市規(guī)模，通過調(diào)整城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)，提高城市土地使用效率，避免單純外延式發(fā)展，建立起土地利用效率和環(huán)境綜合效應(yīng)都最佳的城市土地集約利用模式。在規(guī)劃中要特別注意增加第三產(chǎn)業(yè)用地，增加道路廣場用地，保持現(xiàn)有居民用地水平和較高的城市綠地指標(biāo)，適當(dāng)壓縮工業(yè)用地。應(yīng)根據(jù)城市的自然條件，城市的結(jié)構(gòu)和功能宋安排城市綠地空間，注意劃分建筑用地與開闊空間，保護(hù)風(fēng)景資源，增加林業(yè)綠地、環(huán)保綠地、水源綠地、游憩綠地與農(nóng)業(yè)綠地等城市非建設(shè)用地，確保發(fā)揮其生態(tài)效益，提高城市人居環(huán)境質(zhì)量。
6 結(jié)語
(1)城市是一個景觀生態(tài)系統(tǒng)，城市景觀具有人類主導(dǎo)性、生態(tài)脆弱性和景觀破碎性3個主要特點(diǎn)，對城市發(fā)展和建設(shè)規(guī)劃中遇到的問題，可以作為景觀生態(tài)學(xué)問題進(jìn)行系統(tǒng)整體綜合研究。
(2)城市景觀的所有景觀要素都可以從空間結(jié)構(gòu)特征上歸結(jié)為斑塊、廊道和本底等結(jié)構(gòu)成分，城市景觀的整體結(jié)構(gòu)或格局，就是這些不同屬性的斑塊和廊道，在不同性質(zhì)的景觀本底中的分布模式。而城市景觀功能主要體現(xiàn)在包括物質(zhì)、能量、物種、人口、信息等主要功能流的特點(diǎn)上。因此，可以從景觀整體、景觀結(jié)構(gòu)成分和景觀格局對各種功能流的影響，來確定景觀結(jié)構(gòu)的合理性。結(jié)合景觀要素的屬性，針對斑塊和廊道的空間特征，及其在景觀整體中的空間配置，探討它們對景觀整體生態(tài)過程的控制和影響機(jī)制，可以為城市景觀生態(tài)規(guī)劃提供重要的理論依據(jù)。
(3)異質(zhì)性是景觀的基本屬性，城市景觀異質(zhì)性是維持城市景觀生態(tài)功能的基礎(chǔ)。維護(hù)和提高城市景觀異質(zhì)性是城市景觀生態(tài)研究的一個焦點(diǎn)問題，也是城市建設(shè)規(guī)劃和管理的核心問題之一。保護(hù)城市景觀中的生態(tài)敏感斑塊和特色文化斑塊，增加城市景觀中的生態(tài)環(huán)境功能斑塊，調(diào)整和優(yōu)化城市用地空間結(jié)構(gòu)，是維護(hù)城市景觀異質(zhì)性的有效途徑。
基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(30070605)
作者簡介：
郭晉平/1963年生/男/山西原平人/中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所博士后/山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院院長、教授、博導(dǎo)/主要從事景觀生態(tài)、森林生態(tài)、森林資源教學(xué)研究工作(太原 030801);
張蕓香/1965年生/女/山西忻州人/碩士/山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院講師/主要從事景觀生態(tài)、計算機(jī)等方面的教學(xué)研究工作(太原 030801)
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收稿日期：2003年3月14日
修稿日期：2003年12月8日
出版日期：2004年2月15日
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