景觀生態(tài)學(xué)理論在城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用分析

吳楊哲，劉 麗

（1.保定市植物園管理處，河北 保定 071000；2.保定市濱河公園管理處，河北 保定 071000）

景觀生態(tài)學(xué)是一門新興的應(yīng)用生態(tài)學(xué)，強(qiáng)調(diào)空間格局、生態(tài)過(guò)程及尺度之間的相互作用，其斑塊—廊道—基底理論、景觀異質(zhì)性理論、景觀連接度及滲透理論對(duì)城市生態(tài)園林的建設(shè)有著重要的指導(dǎo)意義。國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，在綠化二維指標(biāo)相近時(shí)，不同的城市綠地結(jié)構(gòu)和布局也會(huì)產(chǎn)生不同的綠地功能。當(dāng)綠地覆蓋率小于60%時(shí)，綠地內(nèi)部結(jié)構(gòu)和空間分布會(huì)更顯示其重要性[1]。《國(guó)家生態(tài)園林城市標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定了與景觀生態(tài)學(xué)密切相關(guān)的一些定性標(biāo)準(zhǔn)，即：“①應(yīng)用生態(tài)學(xué)與系統(tǒng)學(xué)原理來(lái)規(guī)劃建設(shè)城市，城市性質(zhì)、功能、發(fā)展目標(biāo)定位準(zhǔn)確，編制了科學(xué)的城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃并納入了城市總體規(guī)劃，制定了完整的城市生態(tài)發(fā)展戰(zhàn)略、措施和行動(dòng)計(jì)劃。城市功能協(xié)調(diào)，符合生態(tài)平衡要求；城市發(fā)展與布局結(jié)構(gòu)合理，形成了與區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)相協(xié)調(diào)的城市發(fā)展形態(tài)和城鄉(xiāng)一體化的城鎮(zhèn)發(fā)展體系。②城市與區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，有良好的市域生態(tài)環(huán)境，形成了完整的城市綠地系統(tǒng)。自然地貌、植被、水系、濕地等生態(tài)敏感區(qū)域得到了有效保護(hù)，綠地分布合理，生物多樣性趨于豐富。大氣環(huán)境、水系環(huán)境良好，并具有良好的氣流循環(huán)，熱島效應(yīng)較低。③城市人文景觀和自然景觀和諧融通，繼承城市傳統(tǒng)文化，…保持地形地貌、河流水系的自然形態(tài)，具有獨(dú)特的城市人文、自然景觀”[2]。同時(shí)，還提出了綜合物種指數(shù)、本地植物指數(shù)、城市熱島效應(yīng)程度、建成區(qū)綠化覆蓋率、建成區(qū)人均公共綠地、建成區(qū)綠地率等定量標(biāo)準(zhǔn)。以現(xiàn)代景觀生態(tài)學(xué)理論為指導(dǎo)制定城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃，無(wú)疑是實(shí)現(xiàn)這些標(biāo)準(zhǔn)的必然途徑。

1 城市綠地系統(tǒng)的景觀生態(tài)學(xué)理論概述

基于景觀生態(tài)學(xué)的綠地系統(tǒng)規(guī)劃指的是從生態(tài)學(xué)的角度出發(fā)，通過(guò)對(duì)城市綠地系統(tǒng)本體的深入分析，然后對(duì)綠地系統(tǒng)的各個(gè)因子進(jìn)行合理規(guī)劃布局并使之成為一個(gè)有機(jī)的、整體的、合理的綠地系統(tǒng)規(guī)劃方法。在生態(tài)學(xué)中，景觀的內(nèi)涵非常適合于土地利用的規(guī)劃，自然與人文因素并重的共同特點(diǎn)使之同樣非常適合應(yīng)用于城市園林綠化中。就城市綠地系統(tǒng)而言，可以將整個(gè)城市建設(shè)用地作為基底，將綠地系統(tǒng)中不同形狀的綠地、水系看做斑塊和廊道。而就某一塊綠地，又可以將綠地看做基底，不同的植物群落、水體看做斑塊和廊道[3]。景觀生態(tài)學(xué)中“斑塊”、“廊道”、“網(wǎng)絡(luò)”、“結(jié)點(diǎn)”等概念為城市園林綠地系統(tǒng)的整體描述提供了手段，把園林綠化與整體的城市景觀聯(lián)結(jié)起來(lái)，賦予了新的內(nèi)涵。

2 斑塊有關(guān)原理及應(yīng)用

2.1 斑塊大小有關(guān)原理

2.1.1 內(nèi)部生境和內(nèi)部種原理 將1個(gè)大斑塊分割成2個(gè)小斑塊時(shí)內(nèi)部生境減少，從而會(huì)減少內(nèi)部種的種群和豐富度。

2.1.2 大斑塊效益原理 大面積自然植被斑塊可保護(hù)水體和溪流網(wǎng)絡(luò)，維持大多數(shù)內(nèi)部種的存活，為大多數(shù)脊椎動(dòng)物提供核心生境和避難所，并允許自然干擾體系正常進(jìn)行。

2.1.3 小斑塊效益原理 小斑塊可作為物種遷移的“踏腳石”，并可能擁有大斑塊中缺乏或不宜生長(zhǎng)的物種。

2.1.4 應(yīng)用分析 城市綠地斑塊的尺度過(guò)小的不利于植物種群的多樣性；大尺度綠地斑塊隨植物生長(zhǎng)形成了相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境氣候條件，為許多動(dòng)植物，尤其是鳥(niǎo)類提供了良好的棲息地；在城市中，數(shù)量較多、分布廣泛小尺度綠地斑塊能更好發(fā)揮“踏腳石”作用。因此，在城市綠地系統(tǒng)中必須要由不同尺度的綠地斑塊有機(jī)組成[4]。

2.2 斑塊數(shù)目有關(guān)原理及應(yīng)用分析

2.2.1 復(fù)合種群動(dòng)態(tài)原理 生境斑塊消失會(huì)減少?gòu)?fù)合種群，從而增加局部斑塊內(nèi)物種的絕滅概率，減緩再定居過(guò)程，導(dǎo)致復(fù)合種群的穩(wěn)定性降低。

2.2.2 斑塊群生境原理 在缺乏大斑塊的情況下，廣布種可在一些相鄰的小斑塊中存活；這些小斑塊雖然是離散的，但作為整體還能夠?yàn)檫@些廣布種提供適宜的、足夠的生境。

2.2.3 應(yīng)用分析 城市綠地斑塊不宜過(guò)少，在缺少大尺度綠地斑塊的情況下，離散的小尺度綠地斑塊也能起到一定作用。

2.3 斑塊位置有關(guān)原理及應(yīng)用分析

2.3.1 斑塊位置—物種絕滅率原理 在其它條件相同的情況下，孤立的斑塊中物種絕滅概率比連接度高的斑塊中的要大。生境斑塊的隔離程度取決于其它斑塊的距離以及基底的特征。

2.3.2 斑塊選擇原理 在自然保護(hù)中，生境斑塊的選擇應(yīng)基于斑塊在整個(gè)景觀中的重要性（如有的斑塊對(duì)景觀連接度起著樞紐作用）和斑塊特殊性（即斑塊中是否包含稀有種、瀕危種或特有種）。

2.3.3 應(yīng)用分析 應(yīng)通過(guò)增加綠地斑塊的密度、增加綠地廊道等途徑，加強(qiáng)城市綠地斑塊之間的連接度[5]；加強(qiáng)建設(shè)和保護(hù)處于重要位置的綠地斑塊，如河道交匯處、重要道路節(jié)點(diǎn)等部位，并注意保護(hù)具有特殊性的綠地斑塊。

3 邊界有關(guān)原理及應(yīng)用

3.1 邊緣結(jié)構(gòu)有關(guān)原理及應(yīng)用分析

3.1.1 邊緣結(jié)構(gòu)多樣性原理 在一個(gè)結(jié)構(gòu)多樣性高的植被邊緣（無(wú)論垂直還是水平結(jié)構(gòu)），邊緣物種的豐富度也高。

3.1.2 行政邊界和自然生態(tài)邊界原理 當(dāng)保護(hù)區(qū)的自然生態(tài)邊界與行政邊界不一致時(shí)，可將兩條邊界的區(qū)域當(dāng)作緩沖區(qū)，以減少對(duì)核心區(qū)的影響。

3.1.3 邊緣陡度原理 斑塊邊緣陡然（即與周圍環(huán)境對(duì)比度高）時(shí)可增加沿著邊緣方向的生物和物質(zhì)流動(dòng)，而過(guò)渡較緩的邊緣則有利于橫穿邊緣的生物和物質(zhì)流動(dòng)。

3.1.4 應(yīng)用分析 在城區(qū)外圍，往往分布著許多果園、農(nóng)用地、樹(shù)林，能夠起到一定的生態(tài)功能和景觀效果，此處的綠地斑塊應(yīng)結(jié)合周邊現(xiàn)狀環(huán)境設(shè)置，并在形式上取得協(xié)調(diào)；在城區(qū)外圍應(yīng)設(shè)置一定的緩沖區(qū)，一方面形成田園風(fēng)光帶，另一方面也可防止農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的農(nóng)藥、肥料、有機(jī)廢棄物等環(huán)境污染對(duì)城市的滲透；緩沖區(qū)的建立還可為原來(lái)周邊環(huán)境中的野生動(dòng)植物提供更大的生存空間[6]。

3.2 邊界形狀有關(guān)原理及應(yīng)用分析

3.2.1 平直邊界和彎曲邊界原理 生物對(duì)平直邊界的反應(yīng)多為沿著邊界方向運(yùn)動(dòng)，而彎曲邊界促進(jìn)生物穿越邊界兩側(cè)的運(yùn)動(dòng)。

3.2.2 最佳斑塊形狀原理 最佳形狀斑塊具有多種生物學(xué)效益，通常與“太空船”形狀相似，即具有一個(gè)近圓形的核心區(qū)、彎曲邊界和有利于物種傳播的邊緣指狀突出。

3.2.3 應(yīng)用分析 規(guī)則形狀的綠地斑塊邊界，可以成為動(dòng)物遷徙運(yùn)動(dòng)的通道和鄉(xiāng)土植物傳播的區(qū)域，同時(shí)，完整的綠地網(wǎng)絡(luò)可以促進(jìn)城市生物多樣性；在城市中，按照街區(qū)設(shè)置并與綠地廊道聯(lián)系緊密的矩形綠地斑塊，具有一定規(guī)模的核心區(qū)，同時(shí)具有平直的邊界和指狀突出，生物學(xué)效益最佳。

4 廊道和連接度有關(guān)原理及應(yīng)用分析

4.1 廊道和物種運(yùn)動(dòng)有關(guān)原理及應(yīng)用分析

4.1.1 廊道功能的控制原理 寬度和連接度是控制廊道的生境、傳導(dǎo)、過(guò)濾、源和匯5種功能的主要因素。

4.1.2 廊道空隙影響原理 廊道內(nèi)的空隙對(duì)物種運(yùn)動(dòng)的影響取決于空隙的長(zhǎng)度和物種運(yùn)動(dòng)的空間尺度，以及廊道與空隙之間的對(duì)比度。

4.1.3 結(jié)構(gòu)與區(qū)系相似性原理 在多數(shù)情況下，只要廊道和斑塊的植被結(jié)構(gòu)相似就可以滿足內(nèi)部種在斑塊間運(yùn)動(dòng)的需要；但若能使廊道與斑塊間在植物區(qū)系方面也相似，其效果會(huì)更好。

4.1.4 應(yīng)用分析 各類城市綠地廊道必須具有一定的寬度，并與其它綠地斑塊和綠地廊道具有較高的連接度才能發(fā)揮綠地廊道營(yíng)造動(dòng)植物生長(zhǎng)環(huán)境、傳導(dǎo)新鮮空氣、阻擋過(guò)濾粉塵、產(chǎn)生氧氣、吸收有害氣體等各種功能；綠色廊道的植被結(jié)構(gòu)應(yīng)與鄰近或連接的綠地斑塊相近[7]。

4.2 踏腳石有關(guān)原理及應(yīng)用分析

4.2.1 踏腳石連接度原理 在廊道間或沒(méi)有廊道的地方，加設(shè)一行踏腳石（小斑塊）可增加景觀連接度，并可增加內(nèi)部種在斑塊間的運(yùn)動(dòng)。

4.2.2 踏腳石間距原理 具視力的動(dòng)物在踏腳石間移動(dòng)時(shí)，其有效移動(dòng)距離往往由對(duì)相鄰踏腳石的視覺(jué)能力來(lái)決定。

4.2.3 踏腳石群原理 在大斑塊間的踏腳石斑塊的最佳分布格局是，所有踏腳石作為群體形成連接生境斑塊的多條相互聯(lián)系的直通道。

4.2.4 應(yīng)用分析 在中心城區(qū)無(wú)法提供成規(guī)模的綠化用地的區(qū)域，在增加綠地廊道寬度的同時(shí)，可以通過(guò)設(shè)置小尺度綠地斑塊來(lái)增加景觀連接度；在大尺度綠地斑塊之間設(shè)置道路交口綠地、居住區(qū)綠地和單位庭院綠地可形成踏腳石群的效果。

4.3 道路和防風(fēng)帶有關(guān)原理及應(yīng)用分析

4.3.1 道路及另外的槽型廊道原理 公路、鐵路、電纜線和便道通常在空間上是連續(xù)的，相對(duì)較直，常有人為干擾。因此，它們常把種群分隔為復(fù)合種群，主要是耐干擾種活動(dòng)的通道，是侵蝕、沉積、外來(lái)種入侵以及人類對(duì)基底干擾的源端。

4.3.2 風(fēng)蝕及其控制原理 小風(fēng)可吹走土壤表面的養(yǎng)分，減少其肥力；持續(xù)大風(fēng)則易引起風(fēng)蝕?？刂骑L(fēng)蝕應(yīng)減少主風(fēng)向上的土地祼露面積，保護(hù)植被和土壤結(jié)構(gòu)，并重點(diǎn)保護(hù)易受旋風(fēng)、湍流和快速氣流影響的地點(diǎn)。

4.3.3 應(yīng)用分析 隨著城區(qū)中高層建筑來(lái)越來(lái)越密集，城市局部強(qiáng)風(fēng)的危害更加明顯。在城市主風(fēng)向，應(yīng)設(shè)置足夠的防護(hù)綠地斑塊和完備的綠地廊道網(wǎng)絡(luò)以降低風(fēng)速、改變風(fēng)向、滯留粉塵，減弱城市局部強(qiáng)風(fēng)的危害；同時(shí)，要減少城區(qū)周圍露天堆料場(chǎng)和其它易產(chǎn)生粉塵的場(chǎng)地。

4.4 河流廊道有關(guān)原理及應(yīng)用分析

4.4.1 河流廊道和溶解物原理 具有寬而濃密植被的河流廊道能更好地減少來(lái)自周圍景觀的各種溶解物污染，保證水質(zhì)。

4.4.2 河流主干道廊道寬度原理 河流主干道兩旁應(yīng)保持足夠?qū)挼闹脖粠?。以控制?lái)自景觀基底的溶解物質(zhì)，為兩岸內(nèi)部種提供足夠的生境和通道等。

4.4.3 河流廊道寬度原理 維持兩岸高地的植被，提供內(nèi)部種生境；要保證沿河流方向至少有非連續(xù)性（如梯狀）植被覆蓋，以減緩洪水影響，并為水生食物鏈提供有機(jī)質(zhì)，為魚(yú)類和泛濫平原稀有種提供生境。

4.4.4 應(yīng)用分析 城市水體是城市中的生態(tài)敏感區(qū)，其作用越來(lái)越被重視，沿城市水系設(shè)置寬度適中、植物種類豐富的帶狀綠地是城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中的重要策略。應(yīng)在有條件的位置采用非硬化的生態(tài)河道[8]。

5 鑲嵌體有關(guān)原理及應(yīng)用分析

5.1 網(wǎng)絡(luò)有關(guān)原理及應(yīng)用分析

5.1.1 網(wǎng)絡(luò)連接度和環(huán)回度原理 網(wǎng)絡(luò)連接度（即所有結(jié)點(diǎn)通過(guò)廊道連接的程度）和網(wǎng)絡(luò)環(huán)回度（即環(huán)狀或多選擇路線出現(xiàn)的程度）可表示網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度，并可作為對(duì)物種運(yùn)動(dòng)的連接度的指標(biāo)。

5.1.2 連接點(diǎn)效應(yīng)原理 在自然植被廊道的交接點(diǎn)上，常常有一些內(nèi)部種出現(xiàn)，而且其豐富度高于網(wǎng)絡(luò)的其它地方。

5.1.3 相連小斑塊原理 連接在廊道網(wǎng)絡(luò)上的小斑塊或結(jié)點(diǎn)可能比面積相同但遠(yuǎn)離網(wǎng)絡(luò)的斑塊有較高的種豐富度和較低的物種絕滅率。

5.1.4 生物傳播和相連小斑塊原理 網(wǎng)絡(luò)上的小斑塊或結(jié)點(diǎn)可為某些生物提供暫棲地或臨時(shí)繁殖地，從而有利于生物在景觀中傳播。

5.1.5 應(yīng)用分析 增加城市綠地網(wǎng)絡(luò)的密度和聯(lián)系，連接各種尺度的城市綠地斑塊，充分利用各種城市節(jié)點(diǎn)設(shè)置綠地斑塊，對(duì)形成體系完整、植物種類多樣的城市綠地系統(tǒng)有非常重要的作用。同時(shí)，對(duì)于可能出現(xiàn)的病蟲(chóng)害和有害生物的傳播，也需準(zhǔn)備足夠的控制手段[9]。

5.2 破碎化和格局

5.2.1 總生境和內(nèi)部生境損失原理 景觀破碎化降低總的生境面積，但內(nèi)部生境面積比邊緣生境面積降低得更快。

5.2.2 市郊化、外來(lái)種和保護(hù)區(qū)原理 在市郊化和外來(lái)種入侵的景觀中，應(yīng)建立嚴(yán)格控制外來(lái)種的緩沖區(qū)，以保護(hù)生物多樣性或自然保護(hù)區(qū)。

5.2.3 應(yīng)用分析 降低城市綠地斑塊總體破碎化程度，可以增加城市綠地斑塊核心區(qū)中的生境；應(yīng)在城鄉(xiāng)結(jié)合部結(jié)合防護(hù)綠地建立緩沖區(qū)。

5.3 尺度粗細(xì)

5.3.1 鑲嵌體粒度粗細(xì)原理 一個(gè)由粗粒度地段和細(xì)粒度地段相間組成的景觀可為內(nèi)部種、多生境種（包括人類）提供最佳生態(tài)效益及一系列環(huán)境資源和條件。

5.3.2 多生境種的鑲嵌格局原理 多種生境匯合處或不同類型生境相間排列的景觀有利于多生境物種（即同時(shí)需要多種類型生境的物種）的存活。

5.3.3 應(yīng)用分析 利用不同尺度綠地斑塊相間組成的城市綠地景觀比單一尺度綠地斑塊構(gòu)成更優(yōu)；要重視城鄉(xiāng)結(jié)合部、河流交匯點(diǎn)等的綠地規(guī)劃。

6 結(jié)語(yǔ)

城市生態(tài)園林建設(shè)需要相關(guān)生態(tài)學(xué)理論和研究方法的支持。景觀生態(tài)學(xué)現(xiàn)代生態(tài)學(xué)是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)中最豐富、發(fā)展最快、影響最廣泛的學(xué)科之一，在城鄉(xiāng)土地利用規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)、森林管理等方面獲得廣泛應(yīng)用。景觀生態(tài)學(xué)的許多理論、觀點(diǎn)、原理對(duì)城市綠地規(guī)劃都有直接的指導(dǎo)意義，可以有效地減少對(duì)一些規(guī)劃原則的模糊性和主觀性，強(qiáng)化規(guī)劃的整體性和系統(tǒng)性。編制城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃是一項(xiàng)涉及學(xué)科廣、技術(shù)手段多、內(nèi)容極其復(fù)雜的系統(tǒng)性工作，以景觀生態(tài)學(xué)為指導(dǎo)的城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃方法比傳統(tǒng)規(guī)劃方法更科學(xué)、更系統(tǒng)、更全面，更能體現(xiàn)生態(tài)園林思想，應(yīng)成為今后規(guī)劃編制的主要方法。同時(shí)，景觀生態(tài)學(xué)在城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用，也將成為推動(dòng)景觀生態(tài)學(xué)不斷發(fā)展的動(dòng)力。以景觀生態(tài)學(xué)為指導(dǎo)，探索綠地系統(tǒng)由環(huán)境補(bǔ)償模式向環(huán)境優(yōu)化模式轉(zhuǎn)變，在規(guī)劃階段提出不同地塊的環(huán)境容量，并制定碳排放、綠量、熱島效應(yīng)等相關(guān)指標(biāo)要求，解決“城市生態(tài)極限”問(wèn)題，將是今后城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃研究的重要方向[10]。

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