利用校園景觀進行景觀生態(tài)學(xué)教學(xué)的實踐研究

袁 野 安徽師范大學(xué)講師

姚 亮 安徽師范大學(xué)講師

景觀生態(tài)學(xué)是一門快速發(fā)展的現(xiàn)代生態(tài)學(xué)學(xué)科[1]。近年來其成為很多高等院校生態(tài)學(xué)專業(yè)新開設(shè)的一門基礎(chǔ)課程。景觀生態(tài)學(xué)主要涉及原理和應(yīng)用兩個方面內(nèi)容，原理部分包括景觀生態(tài)學(xué)的核心概念和主要理論，應(yīng)用部分則包括景觀評價、景觀規(guī)劃和景觀模型等[2]。本科教學(xué)不僅要使學(xué)生扎實掌握基本的理論知識，也要培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。

高校校園是學(xué)生學(xué)習和生活的場所，不僅具有居住和教學(xué)功能，也彰顯著校園文化，塑造著學(xué)生品格[3]。高校校園是典型的人造景觀，人員密集，景觀功能明確。高校校園有著獨特的景觀格局，有教學(xué)區(qū)和生活區(qū)的建筑斑塊、大面積或小面積的綠地斑塊、操場斑塊、道路和樹籬廊道等異質(zhì)景觀組分[4]。在高校教學(xué)中，校園景觀可以作為輔助工具和實踐場地。本文以景觀生態(tài)學(xué)為例，探討利用校園景觀輔助教學(xué)的實踐操作。

1 利用校園景觀將景觀生態(tài)學(xué)概念具體化

概念的明確有利于具體、準確地表達思想，避免交流出現(xiàn)混亂[5]。景觀生態(tài)學(xué)的概念框架是其理論和應(yīng)用的基礎(chǔ)，概念的內(nèi)涵大多比較抽象，以下說明了利用校園景觀幫助學(xué)生理解概念的方法。

1.1 理解景觀格局的概念

景觀格局特征是景觀性狀最直觀的表現(xiàn)方式，也是景觀生態(tài)學(xué)研究的核心內(nèi)容之一。通常使用斑塊—廊道—基質(zhì)的模式來描述景觀格局[6]。僅通過課堂講解，學(xué)生很難有深刻的印象，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生到校園中選定一處景觀，讓學(xué)生討論確定其基質(zhì)，并指出鑲嵌其中的斑塊和廊道。比如，對于整個校園，硬化地表面積最大，連通性最好，可以認為是基質(zhì)（如圖1）；而教學(xué)樓、宿舍樓、綠地是鑲嵌在基質(zhì)中的斑塊，道路和樹籬是連接和分割斑塊的廊道。再細化一些，校園中的綠地多以草地為基質(zhì)，基質(zhì)中有樹木、雕塑等斑塊，以及步道等廊道。之后教師可以指導(dǎo)學(xué)生將所觀察的景觀畫下來，并說明基質(zhì)、斑塊、廊道分別是什么。由此，學(xué)生通過直觀的觀察和討論分析，將斑塊—廊道—基質(zhì)的模式熟記于心。另外，在學(xué)習景觀格局時，需要注意景觀格局不僅僅包括景觀的組分構(gòu)成，還包括其空間分布形式[6]。教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察校園中兩處組成相似的景觀，比如兩處綠地，其組分構(gòu)成相同，都包括樹木、草地和步道。但各組分的空間布局可能不同，比如步道在中間穿過還是在邊緣通行，樹木是聚集還是分散。通過對比分析使學(xué)生明白，兩處組分相同的景觀，若景觀組分的空間分布形式不同，則景觀格局不同。

圖1 校園景觀

1.2 理解尺度的概念

尺度問題是所有生態(tài)學(xué)研究的基礎(chǔ)[7]。在景觀生態(tài)學(xué)中，尺度往往以幅度和粒度來表達[8]。在課堂講解后，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生觀察校園景觀中常見的尺度，幫助學(xué)生加深理解。例如，按整個校園—校園中的綠地—綠地中的灌木叢—灌木叢中的植株—植株的葉片這樣的等級進行觀察，學(xué)生可以得到幅度逐漸變小，而粒度逐漸變細的結(jié)論。由此，學(xué)生能更好地理解尺度的含義，并輕松掌握幅度與粒度之間的相互制約關(guān)系。另外，尺度又分為絕對尺度和相對尺度。絕對尺度即實際的距離或面積，相對尺度即與物質(zhì)和生物個體在景觀中穿越不同地點所花費的能量或時間有關(guān)的距離。僅通過課堂上的講解，學(xué)生可能只理解了字面意思，而并不了解其真正含義。老師可以帶領(lǐng)學(xué)生到校園中進行一項活動，找一條平坦的道路，分別量出40 m和50 m距離，再找一處灌木雜草叢生的上坡路量出40 m距離，之后讓學(xué)生分組從3條路的起點走到終點并計時。通過趣味性活動，學(xué)生可以體驗到：在平路上，通過40 m比通過50 m更快、更容易。說明絕對尺度和相對尺度通常成正比，距離越近，通過越容易。對比40 m的平路和40 m的坡路，坡路消耗的時間和能量更多，說明相對尺度不僅和絕對距離有關(guān)，還和穿越的難易有關(guān)。由此，靈活地利用校園景觀幫助學(xué)生理解絕對尺度和相對尺度的聯(lián)系和區(qū)別，讓學(xué)生通過游戲的形式理解理論知識，真正做到了“玩中學(xué)”。

1.3 理解景觀異質(zhì)性的概念

異質(zhì)性是景觀的根本屬性，也是區(qū)別于其他生態(tài)學(xué)組織層次（如種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)）的顯著特征[9]。景觀異質(zhì)性指在一個景觀系統(tǒng)中，景觀要素類型、組合及屬性在空間或時間上的變異性[9]，值得注意的是，這里的“屬性”可以是具有生態(tài)學(xué)意義的任何變量，既可以是類型變量，也可以是數(shù)值型變量[10]。在給學(xué)生講解的過程中，類型變量比較容易理解，比如景觀中有裸地、植被，學(xué)生較容易根據(jù)景觀類型的差異判斷其異質(zhì)性，但是，數(shù)值型變量相對較難理解，會使學(xué)生覺得很抽象。教師可以帶領(lǐng)學(xué)生到校園中觀察景觀并繪圖，根據(jù)不同景觀類型標識不同的顏色，這是類型變量在空間上的變異性。之后指導(dǎo)學(xué)生到校園各處測定溫度，并將所測溫度標在圖上，測得的溫度值在空間上的差異就可以認為是數(shù)值型變量的變異性。另外，景觀異質(zhì)性具有絕對性和尺度性，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生到校園景觀中觀察，會發(fā)現(xiàn)各處景觀均有異質(zhì)性，這就是景觀異質(zhì)性的絕對性。接下來分析其尺度性，遠觀時草地作為一個斑塊是均勻沒有異質(zhì)性的，而走近時會發(fā)現(xiàn)有的草高，有的草低，有的草更綠一些，有的草更黃一些，甚至還會看到裸露的地表，這就表現(xiàn)出了異質(zhì)性，這說明景觀的異質(zhì)性會隨著觀察尺度的改變而變化。

1.4 理解景觀多樣性的概念

景觀多樣性通常是指景觀單元結(jié)構(gòu)和功能方面的多樣性，能夠反映景觀的復(fù)雜程度。它與景觀異質(zhì)性既有聯(lián)系，又有區(qū)別，景觀異質(zhì)性強調(diào)的是景觀的變異程度，類似于景觀類型的多樣性；而景觀多樣性可包括斑塊多樣性、類型多樣性和格局多樣性，在研究中往往更重視與其他層次生物多樣性的關(guān)聯(lián)[10]。老師可以帶領(lǐng)學(xué)生在校園中觀察景觀的多樣性，可以借助校園景觀理解景觀格局多樣性，分析其對物質(zhì)流（如水分的流動）和能量流（如熱量的流動）的影響。比如，帶領(lǐng)學(xué)生觀察校園內(nèi)的緩坡，草皮生長良好的坡地和裸露的坡地在降雨時對雨水的影響會有所差異，有草皮的坡地會截留更多的雨水，地表較難形成徑流，而裸露的坡地對雨水的截留作用較小，更易形成地表徑流，造成水土流失。老師也可以帶領(lǐng)學(xué)生分組測量校園景觀中不同區(qū)域的地表溫度，由此學(xué)生可以理解景觀格局會影響熱量的流動。

2 利用校園景觀強化景觀生態(tài)學(xué)理論學(xué)習

2.1 理解等級理論

等級理論是關(guān)于等級系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和動態(tài)的理論，景觀是由景觀要素有機聯(lián)系組成的復(fù)雜系統(tǒng)，具有等級結(jié)構(gòu)[11]。教師可以利用校園景觀給學(xué)生說明等級結(jié)構(gòu)的含義，例如，整個校園包括教學(xué)區(qū)、生活區(qū)、綠地以及操場等，教學(xué)區(qū)又包括很多棟教學(xué)樓，教學(xué)樓又有很多間教室，這就是很常見的等級結(jié)構(gòu)。另外，對等級結(jié)構(gòu)的分析常常會涉及三個層次：中心層次，中心層次的上一層次、中心層次的下一層次。等級結(jié)構(gòu)中上一層次具有低頻率和低速率的特征，可作為環(huán)境約束，而下一層次具有高頻率和高速率的特征，常被表示為平均值。對于學(xué)生來說，這些理論可能比較抽象，教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析校園中的植被群落，群落由多個種群組成，種群由個體組成，個體又由器官組成。在這樣一個等級結(jié)構(gòu)中，對于個體而言，種群是它的上一層次，種群相對個體持續(xù)時間更長、更穩(wěn)定，是個體的生活環(huán)境；器官是個體的下一層次，變化更快，比如，在一棵樹木生命周期內(nèi)，會有很多枝葉掉落，說明下一層次的器官更新比樹木個體更快。通過這樣的觀察講解，將抽象的理論具體化，有利于學(xué)生的理解。

2.2 理解物種——面積關(guān)系

物種豐富度隨著島嶼面積或陸地群落取樣面積呈單調(diào)增加的趨勢，即物種—面積關(guān)系[12]。物種—面積關(guān)系是生態(tài)學(xué)家普遍認識到的一種規(guī)律。為驗證該理論，教師可以指導(dǎo)學(xué)生在校園綠地中做一個簡單的實驗，讓學(xué)生分組劃出若干個1 m2、4 m2、25 m2、100 m2的樣方，之后觀察并記錄其中的植被物種數(shù)。將所得到的結(jié)果匯總后，進行簡單的回歸分析，即可得到面積越大，物種越多的結(jié)論。由此，通過學(xué)生的親測，驗證物種與面積之間的對應(yīng)關(guān)系。

2.3 理解斑塊類型和功能

斑塊的主要起源或成因機制不同，其物種動態(tài)和周轉(zhuǎn)過程、持續(xù)性或穩(wěn)定性也會有所差異[12]。斑塊可以按起源進行分類，較常見的斑塊類型有干擾斑塊、殘存斑塊、環(huán)境資源斑塊和再生斑塊。為了幫助學(xué)生更加形象地理解各種斑塊的差異，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生在校園景觀中觀察并找出若干斑塊分析成因和類型。比如，校園景觀中的池塘水體可認為是環(huán)境資源斑塊（圖2）；未開發(fā)的荒地可作為殘存斑塊，與已開發(fā)的區(qū)域形成對比；校園林地中小范圍的樹木死亡，形成的是干擾斑塊；校園施工時破壞的草地，在施工結(jié)束后，受干擾較少的區(qū)域會重新生長，形成再生斑塊。同時，可以對各個斑塊進行大小和形狀分析，如對不同大小的斑塊進行內(nèi)部區(qū)域和邊緣區(qū)別的劃分，理解其內(nèi)緣比差異，或?qū)⒂^察到的斑塊分成等徑斑塊、扁長形斑塊和狹長形斑塊，并將每個斑塊劃分出內(nèi)部區(qū)域和邊緣區(qū)域，以明確不同形狀斑塊的內(nèi)緣比差異。通過實地操作，加深學(xué)生對斑塊類型和功能的理解。

圖2 校園水體

3 利用校園景觀進行景觀分類、評價與規(guī)劃

3.1 景觀生態(tài)分類

景觀生態(tài)分類通過將景觀進行類型歸并，將復(fù)雜的自然要素綜合劃分為具有等級體系的景觀類型，為開展景觀格局、功能與過程的研究，乃至景觀生態(tài)評價、規(guī)劃與管理，提供了科學(xué)的研究平臺，是景觀生態(tài)學(xué)成為具有獨立體系的學(xué)科的重要標志[13]?，F(xiàn)有的景觀分類及制圖，大多是以地貌和土地利用等作為分類的主導(dǎo)因子，而沒有把景觀的功能特征切實納入分類體系中。未來需要在傳統(tǒng)的土地 分類角度出發(fā)，融入生態(tài)學(xué)屬性，使得景觀生態(tài)分類更加合理。功能性分類是景觀生態(tài)分類的一種方式，其中系統(tǒng)單元針對人類社會的服務(wù)能力是進行功能性分類的內(nèi)容之一。校園景觀往往由若干功能明確的景觀組分構(gòu)成。教師可以在授課過程中，帶領(lǐng)學(xué)生到校園中對不同景觀進行功能性類型的確定。比如，生活區(qū)、教學(xué)區(qū)、行政區(qū)、綠化區(qū)等等。也可以按照景觀生態(tài)系統(tǒng)的基本功能，將校園景觀劃分為供給功能區(qū)（如農(nóng)學(xué)院的試驗田，可提供糧食的供給）、調(diào)節(jié)功能區(qū)（如河岸邊調(diào)節(jié)入河雨水的河岸帶植被）、支持功能區(qū)（如土壤和養(yǎng)分）和文化功能區(qū)（如禮堂、操場）。

3.2 景觀系統(tǒng)的文化、美學(xué)評價

對景觀系統(tǒng)的評價包括生態(tài)服務(wù)功能的評價、景觀系統(tǒng)的健康評價以及美學(xué)和文化評價。景觀是一種自然綜合體，常被注入不同的文化色彩，景觀可以激發(fā)藝術(shù)創(chuàng)作的靈感，陶冶人的情操。高校校園作為典型的人文景觀，不僅提供了學(xué)習和生活的場所，且承載著文化功能，對學(xué)生性格和情緒的培養(yǎng)起著重要作用（圖3）。教師可以指導(dǎo)學(xué)生對校園景觀進行評價，可以觀察空間尺度是否合適、景觀結(jié)構(gòu)是否有序，景觀的多樣性、變化性、清潔性、安靜性以及運動性如何，是否具有自然性和持續(xù)性，以10分為滿分，在此基礎(chǔ)上分別賦值。比如空間尺度，若既不擁擠又不過分空曠則此項可給出9～10分，若校園環(huán)境不夠安靜則此項可給出4～6分，最后綜合出景觀的總得分，得出校園景觀是否具有宜人性的結(jié)論。同時，可以對比各組的評價結(jié)果，通過各組結(jié)論的差異了解景觀評價的主觀性。

圖3 校園文化景觀

3.3 景觀生態(tài)規(guī)劃

不同于自然景觀和農(nóng)業(yè)景觀，校園景觀屬于人群密度高、人工建筑多的城市人造景觀。同其他城市景觀一樣，校園景觀具有以人為主體、變化較快、多樣性低以及破碎性高等特點[14]。

教師可以引導(dǎo)學(xué)生在景觀評價的基礎(chǔ)上進行校園景觀的生態(tài)規(guī)劃，學(xué)生可以在現(xiàn)有校園地圖的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化，合理組織校園空間環(huán)境，營造一個符合生態(tài)良性循環(huán)、景觀和諧的校園景觀。比如合理布局教學(xué)區(qū)、生活區(qū)斑塊、道路廊道等，使校園環(huán)境成為有機的整體。在斑塊的規(guī)劃中要注意大斑塊和小斑塊相結(jié)合，在廊道的規(guī)劃中要注意道路廊道的設(shè)計既要保持校園中通行的方便，也要最大限度地降低對景觀的切割和破壞。

另外，對水體和植被的規(guī)劃也要有利于改善校園的生態(tài)環(huán)境，完善景觀功能，增加景觀的多樣性。最后對每位同學(xué)的規(guī)劃進行討論，分析其合理性。通過校園景觀規(guī)劃，學(xué)生真正地將景觀生態(tài)學(xué)知識應(yīng)用到實際中，加深了對知識的理解，提高了對知識的運用能力。

4 結(jié)語

綜上所述，校園景觀在景觀生態(tài)學(xué)教學(xué)中可以發(fā)揮重要的作用。理論知識與校園景觀分析的結(jié)合能夠提高學(xué)生的學(xué)習熱情和參與度，使知識變得具體化。同時，將校園景觀納入課程，有利于改善教師的課程設(shè)計，為教學(xué)提供更多的便利，使教與學(xué)更好地結(jié)合在一起。