可持續(xù)景觀生態(tài)設(shè)計中生態(tài)流的作用

徐征杰,薛 蓮

(1.同濟大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院,上海200092;2.上海華都建筑規(guī)劃設(shè)計有限公司,上海200092)

1 引言

景觀從生態(tài)意義上而言是一系列生態(tài)系統(tǒng)或不同土地利用方式的鑲嵌體,在鑲嵌體內(nèi)部存在著一系列的生態(tài)過程。景觀生態(tài)系統(tǒng)就是這些生態(tài)過程的綜合體。從內(nèi)容上分有生物過程、非生物過程和人文過程。生物過程如某一地段內(nèi)植被的生長,有機物的分解和養(yǎng)分的循環(huán)利用過程,水的生物自凈過程,生物群落的演替,物種之間的過程,物種的空間運動等;非生物過程如風(fēng)、水和土及其他物質(zhì)的流動、能流和信息等;人文過程則是生態(tài)景觀中最復(fù)雜的過程,它是原生態(tài)系統(tǒng)和人類社會發(fā)生關(guān)系的結(jié)果,包括人的空間運動,人類的生產(chǎn)和生活過程及與之相關(guān)的物流、能流和價值流。從空間上分,景觀中的這些過程可分為垂直過程和水平過程。垂直過程發(fā)生在某一景觀單元或生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部;而水平過程發(fā)生在不同的景觀單元或生態(tài)系統(tǒng)之間。

本文所要闡述的生態(tài)流(Ecological Flow)即指生態(tài)景觀過程中(包括生物過程、非生物過程和人文過程)物質(zhì)、能量和有機體的流動,它是聯(lián)系景觀生態(tài)系統(tǒng)間各子系統(tǒng)組成要素的紐帶,是聯(lián)系景觀生態(tài)系統(tǒng)與系統(tǒng)外環(huán)境間各要素的紐帶,也是聯(lián)系景觀生態(tài)系統(tǒng)與人類社會的紐帶。從紐帶的分類上我們可以看出生態(tài)流在一個完整的景觀系統(tǒng)中至少存在著3種以上的作用關(guān)系,包括景觀生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的生態(tài)流關(guān)系、景觀生態(tài)系統(tǒng)與外界環(huán)境系統(tǒng)之間的生態(tài)流關(guān)系、景觀生態(tài)系統(tǒng)與人類社會之間的生態(tài)流關(guān)系。

可持續(xù)性發(fā)展是當(dāng)今社會關(guān)注的一個焦點,何謂可持續(xù)性?從生態(tài)哲學(xué)的角度出發(fā),它是指既能夠滿足當(dāng)代人的需求,而又不對后代人滿足需求的能力構(gòu)成危害,這里主要包含了2個方面的內(nèi)容：滿足需求和限制危害。將可持續(xù)的概念應(yīng)用于景觀生態(tài)設(shè)計中,即要求景觀中的生態(tài)設(shè)計既要滿足當(dāng)前景觀自身、人類自身和地球環(huán)境3者的需求,也要滿足3者未來發(fā)展的需求。因此,這種可持續(xù)性景觀設(shè)計具有目的性、預(yù)見性和實用性3種特征。

2 生態(tài)流在景觀生態(tài)體系中的作用

2.1 景觀生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的生態(tài)流關(guān)系

水和生物是構(gòu)成景觀生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部生態(tài)流的主要2種要素。水流和生物流的運動形式很多也比較復(fù)雜。水流包括了地下潛流、地表徑流、河流、溪流、瀑布等自然形式及一些人工創(chuàng)造的水流形式,并且在很大程度上包含了生物流的運動。以最典型的河流為例,它在整個流域景觀上呈狹長網(wǎng)絡(luò)狀,其能量、有機物質(zhì)主要來源于相鄰陸地生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的枯枝落葉和動物殘肢以及地表水、地下水輸入過程中所攜帶的各種養(yǎng)分。如果把生態(tài)流劃分為聯(lián)系流和連續(xù)流2種分類的話,那么河流所營造的生態(tài)流流域是一個完整的連續(xù)流過程,它強調(diào)河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能與流域的統(tǒng)一性,不僅指地理空間上的連續(xù),更重要的是河流生態(tài)系統(tǒng)中水流和生物流的連續(xù)。作為一個完整的河流生態(tài)流,上游水流的生態(tài)過程直接影響下游水流生態(tài)過程的結(jié)構(gòu)和功能。因此,在可持續(xù)性生態(tài)設(shè)計時,不僅要將水流和生物流作為重點考慮對象,而且需要突出把握上游水流的生態(tài)因素,特別是對于以水景為主的景觀體系來說,能否把握好該區(qū)域中水源地的生態(tài)設(shè)計,將決定整個景觀生態(tài)體系乃至整個設(shè)計成果可持續(xù)性發(fā)展的成敗。

景觀生態(tài)流中生物流除了與水流的相互作用外,更多的是其自身體系中各種生物種類的相互運動與作用,通常所說的生物廊道即是生物流的典型載體。生物廊道最顯著的作用是提供生物流所需要的通道空間,同時對生物流起到推進與保護的作用。對于生物群體而言,廊道還具有隔離帶與棲息地等多種功能。最常見的廊道如綠色廊道、大尺度的動物遷徙通道等。廊道中的生物流主要體現(xiàn)在各種生物憑借廊道的通達性和安全性從廊道一端遷徙到另一端,或者是植物的種子由動物或自然風(fēng)所攜帶在廊道中轉(zhuǎn)移,使廊道內(nèi)的植物群落得到發(fā)展。生物廊道必須體現(xiàn)其在空間上、功能上及物質(zhì)流動上的連續(xù)性,體現(xiàn)其選址布局的安全性和隱蔽性等特點。在理論上,廊道數(shù)量越多,寬度越大就好越好,但事實上,為了避免廊道的模糊性和生物流的不確定性,生物廊道還需與生物的生境斑塊及整體生態(tài)布局相結(jié)合進行規(guī)劃設(shè)計。生態(tài)流中生物流的重要性在不同尺度和性質(zhì)的景觀體系中是不一樣的,在森林公園、自然保護區(qū)及風(fēng)景名勝區(qū)中生物流在整個生態(tài)流中占有舉足輕重的作用;相反,在城市林蔭道或城市街頭綠地中,生物流的重要性并不十分突出。

2.2 景觀生態(tài)系統(tǒng)與外界環(huán)境和人類社會之間的生態(tài)流關(guān)系

景觀生態(tài)系統(tǒng)與外界環(huán)境系統(tǒng)之間的生態(tài)流關(guān)系、景觀生態(tài)系統(tǒng)與人類社會之間的生態(tài)流關(guān)系,也恰恰是城市中的可持續(xù)景觀生態(tài)設(shè)計最能體現(xiàn)生態(tài)流的這2個層面的重要性。其中,景觀生態(tài)系統(tǒng)與外界環(huán)境系統(tǒng)之間的可持續(xù)生態(tài)流關(guān)系是基礎(chǔ)和前提,景觀生態(tài)系統(tǒng)與人類社會之間的可持續(xù)性生態(tài)流關(guān)系是目的和要求。

城市作為大型的人工生態(tài)系統(tǒng),城市中的自然條件,從下墊面性質(zhì)到區(qū)域小氣候,從動植物區(qū)系到整體環(huán)境外貌,都受到人為活動的影響和干擾。在城市生態(tài)系統(tǒng)中有作為生產(chǎn)者的植物,有作為消費者的人和動物,有作為分解者的微生物,還有作為生物生存條件存在著的大氣、陽光、土壤、風(fēng)等要素,各個系統(tǒng)所構(gòu)成的整體呈現(xiàn)生態(tài)化結(jié)構(gòu),強調(diào)4個方面的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。人是社會的主體,也是自然界的主體,我們強調(diào)人與自然、人與人、人工自然與天然自然之間的和諧統(tǒng)一。其中,人工自然與天然自然的和諧統(tǒng)一即體現(xiàn)在景觀生態(tài)系統(tǒng)與外界環(huán)境系統(tǒng)之間的可持續(xù)發(fā)展關(guān)系上。由人所創(chuàng)造的景觀生態(tài)系統(tǒng)受整個外界環(huán)境條件的制約與影響,兩者間的生態(tài)流的作用和延續(xù)主要依靠環(huán)境中物質(zhì)、能量和信息的給予,但同時,景觀生態(tài)系統(tǒng)也反作用于外界自然環(huán)境,如城市小氣候的生成原理。城市中,景觀生態(tài)體系通過生態(tài)流作用吸收外界環(huán)境的陽光、大氣、水份、地?zé)岷陀钪嫔渚€等能量,以達到完善自身和發(fā)展自身的目的,突出表現(xiàn)有樹木的光合作用,水體的蒸發(fā)與蓄養(yǎng),綠地的吸熱與放熱,有機物的分解與循環(huán)利用等;也通過生態(tài)流作用吸收人類社會的人工能：如燃料、電能以及各種化學(xué)能。進入景觀生態(tài)體系的能量一部分以熱能或化學(xué)能的形式積累起來。另一部分能量在流動過程中雖然以熱的形式耗散了,但卻以質(zhì)的形式被記錄了下來。生態(tài)流的作用就是將自然環(huán)境、人類社會、景觀自身體系3者之間的物質(zhì)、能量及信息的作用達到平衡與和諧。

以水在3者之間的循環(huán)流動為例：大氣環(huán)境的水分子通過降水的形式轉(zhuǎn)移到景觀生態(tài)體系中,或被體系中的動植物吸收,以供它們生長,形成良好的城市生態(tài)外觀;或通過地表水流匯集,形成景觀中的水體;或重新蒸發(fā),回到自然環(huán)境中;或通過地表滲透,補給城市地下水,其中水體又可通過自身系統(tǒng)的生物流和有機物分解機制進行降解和凈化,最終成為生活或工業(yè)用水被人類社會所利用,而人類社會排放的廢水和污水或則蒸發(fā),或則回到人工生態(tài)體系進行自凈化處理,或則用以澆灌養(yǎng)殖。以上只是水在生態(tài)流作用的一部分作用方式,在現(xiàn)實生態(tài)流運行機制中,更多的要素與原理作用于其中。這一系列的復(fù)雜過程體現(xiàn)了生態(tài)流在區(qū)域景觀生態(tài)中的重要地位。

3 結(jié)語

生態(tài)流既是一個歷史過程,又是一個現(xiàn)實過程,是具有兩種過程時空復(fù)合特征的動態(tài)發(fā)展體系。從生態(tài)流的概念可以進一步引申到其涵蓋的如格局、過程、節(jié)奏、流域、容量等閾限特征。正確地對待和處理各種生態(tài)流及其閾限的類型、強度、方向、方式、變化等反映系統(tǒng)的行為特征和規(guī)律、識別系統(tǒng)動態(tài)的變化,弄清這些流的動力學(xué)與生態(tài)學(xué)機制,就能根據(jù)生態(tài)控制原理系統(tǒng)地設(shè)計、規(guī)劃和調(diào)控各生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要素、工藝流程、信息反饋關(guān)系及控制機構(gòu),保證生態(tài)流的暢通,提高該景觀生態(tài)體系所創(chuàng)造的生態(tài)效益的質(zhì)量和數(shù)量。以此優(yōu)化生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系,使人居環(huán)境朝著理想的方向發(fā)展。

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