景观生态学第8章

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景观生态学
彭世揆编 仅供学习参考
第八章 景观生态规划
Landscape Ecological planning
8.1概述 一、概念 景观生态规划是在风景园林学、生态学、地理学、土 地利用学和城市规划等学科的基础上发展起来的,可 追朔到19世纪末. 俞孔坚在纪念美国景观生态规划倡导者麦克哈格 (McHarg)的文章指出做为专业术语景观生态规划出现 在上世纪70年代.1973年 Derek Loviejoy在《土地利 用和景观规划》一书,就提出:在较大范围内,为某种使 用目的安排最合适的地方和在特定地方安排最合适的 利用,这便是景观规划。而对这特定地方的设计就是 景观设计(Landscape design)。
景观利用优化: (1)评价 确定每项因子的加权等级 解释适宜性 确定对人的适宜性 包括适宜性标准、技术是否可行、 经济和地理上的可能及对各方面 的影响。 (2)提出建议 提出多种建议 现有土地利用方式适宜性如何 有无可能改变为其它方式。
2、 McHarg基于适宜性评价的景观规划 所谓“干层饼”规划模式 分五个步骤: ( 1)确定范围和目标 ( 2)广泛收集资料 ( 3)根据目标综合分析 ( 4)对各主要因素、资源开发利用方式分类、分级等评价 方法为主的适宜性分析。 ( 5)叠臵后形成综合的适宜图为分配土地利用提供依据。
在分析中可将景观分为: 自然景观:具有原始性和多样性,如自然保护区 经营景观:如农田,较单一,往往是基质与居民区和路网水 网构成农村景观格局。 人工景观:城市大量的人工建筑物,人类成为景观中的主要 组合成分,频繁的能流,物流。格局、环境和承载力爱到影 响。 除了自然景观外,经营和人工景观的生态流(能流、物流) 都带有强烈的人工特征。产生格局的改变,旅游区、城镇镶 嵌体的出现和廊道的增加;辅助物质和能量的投入(化肥工 业原料);环境的破坏和污染(水土流失,土地退化)这些 可通过规划分析和当地经济的关系。 分析景观生态过程的驱动因子:水、风、飞行动物、地面动 物和人类和迁移方式:扩散、传输和运动对能量、物质和有 机体重新集合,从而影响土地格局的调整。
二、步骤 傅伯杰将景观生态规划步骤列出如下: 1.确定规划的目标和范围 即解决什么问题, 一般可分: 自然保护区规划 保护珍稀物种和生物多样性 水土资源保护 特殊地段保护 自然资源的合理开发利用 如农业景பைடு நூலகம்规划 景观结构调整
2、 景观生态调查 目的是了解规划地区的景观结构、过程、人类活动、生态潜力和 社会、经济、文化状况。 包括自然地理条件,社会经济条件等方面。 自然地理 地质、基岩、土壤(类型、生产力、稳定性) 水文:地下水、洪水和侵蚀 气候:温度、湿度、日照和降雨量等 地形地貌:土地构造(地势,坡度),自然特征,人为特征 社会经济,历史价值,政治和法律,行政范围,居民的态度 和需求 文化:人类活动的影响 公众参与 3、景观生态格局和生态过程分析
俞孔坚认为:景观生态规划广义的理解是景观规划的生态学途径, 也就是将广泛意义上的生态学原理,包括生物生态学、系统生态 学、景观生态学和人类生态学等各方面的生态学原理和方法及知 识作为景观规划的基础。而景观生态规划的狭义理解是基于景观 生态学的规划,也就是基于景观生态学关于景观格局和空间过程 (水平过程或流)的关系原理的规划。在这里,景观更明确地被 定义为在数平方公里尺度中,由多个相互作用的生态系统所构成 的、异质的土地嵌合体(Land mosaic)(Forman and Godron, 1986;Forman,1995) 傅伯杰将景观生态规划定义为:“应用景观生态学的原理及其它 相关学科知识’通过研究景观格局与生态过程及人类活动与景观 的相互作用,在景观分析、综合和评价的基础上提出景观最优利 用方案、对策及建议”
( 1)叠臵法 对景观按各种因子制图 如植被、坡度、土壤等,然后叠 加在一起成为综合图。并进而可 以从叠臵图找到最适宜的区域, 受限制和要保护的区域,敏感区 域,可适当开发的区域等。当然 有的区域有多种适宜途径。 分析除了用图作叠臵外还借助一 个矩阵表。表中的行和列是各种 土地的利用方式,它们相互交叉 后可分析它们的一致性,确定最 优利用方向。 ( 2)数学综合法 对每个因子各等级的重要(适宜) 程度赋于权重,最后综合加权。
二、景观规划的原则 (1)自然优先 保护自然景观资源和维护自然景观生态过程和功能是保护 生物多样性及合理开发利用资源的前提,是景观规划的基础. (2)可持续原则 是人和景观协调关系的时间延续,它应满足人类的基本需求和维持 景观的生态整合上(生产力,活力,生物多样性和稳定性,同时是文化 的载体).保证社会和经济的可持续发展. (3)针对性原则 不同地区的景观有不同的结构、格局和功能,规划的目的也不同, 所以规划也不相同,因而要有针对性。 (4)多样性原则 即景观在结构和功能上的多样性,它既是准则又是结果。 (5)综合性原则 不是单一学科所能解决的,需要多学科的专业人员。景观的干预 是景观结构、过程和社会-经济及类价值的综合需要。
( 5)变化会带来什么样的可预见的差异或不同,这与问题(2) 直接相关,因为同样是基于信息、基于预测性理论的。这一类 问题的解决依赖于影响评价模型(Impact Model)。在这一 模型中,过程模型(2)所描述用于模拟变化。 ( 6)景观是否应该被改变,如何做出改变景观或保护景观的决 策,如何评估由不同改变带来的不同影响,如何比较替代方案, 这与第三类问题又直接相关,因为二者都是基于知识,基于文 化价值的。这个问题的解决需要由决策模型(Decision Model) 来实现。 在任何一个项目中这六个层次的框架流程都必须至少反复三次: 第一,自上而下(顺序)明确项目的背景和范围,即明确问题 所在 ;第二,自下而上(逆序)明确提出项目的方法论,即如何 解决问题;第三,自上而下(顺序)进行整个项目直至给出结 论为止,即回答问题。
利用GIS生成景观生态图
5、景观的生态适宜性评价 是景观生态规划的核心。根据景观特征、发展需求和利用要求对单 元从生态特性,景观独特性,功效性、宜人性和美学等方面等入手 确定景观类型对某一用途的 适宜性和限制性(如前章所述的土地利 用系统的适宜性评价那样)并划分适宜性等级。 其方法有多种:以麦克哈格(McHag)的“千层饼”叠臵法及捷克 的数学组合法最常用。
俞孔坚在上面文章中引述了国外生态学家对规划性质 所作的阐明: 规划不是一个被动的、完全根据自然过程和资源条件 而追求一个最适、最佳方案,而在更多的情况下,它 是一个决策导向的过程(Decision Oriented Planning,Faludi, 1993)。规划本身不是决策, 而是决策的支持。是一个自上而下的过程,即规划过 程首先应明确什么是要解决的问题,目标是什么,然 后以此为导向,采集数据,寻求答案。当然,寻求答 案的过程可以是一个科学的自下而上的过程。
4、景观生态分类和制图 它是景观规划和管理的基础。从功能着眼,从结构入手分类在分类 也体现人的主导价值。
结构:景观外部形态、空间格局和内部特性一般利用遥感影像资料。 功能:环境服务功能、生物生产和文化特点 生态分类:根据规划的目的确定分类指标,一般分三步: (1)利用遥感影像进行野外调查,初定分类的主导因子 (2)分析各类单元的定性定量指标,确定分类结果 (3)确定各单元的功能归属
Steinitz( 1990)的六步骤框架。 这个框架在制定规划时通常考虑六个层次的问题: ( 1)景观的状态如何描述,包括景观的内容、边界、空间、时间, 用什么方法,用什么语言。这一层次问题的回答依赖于表述模型 ( Representation Model)。 2)景观的功能,即景观是如何运转的,各要素之间的功能关系和 结构关系如何。这类问题的回答依赖于过程模型(Process Model)。 ( 3)目前景观的功能运转状况如何,如何判断,基于判断矩阵— ——无论美观、栖息地多样性、成本、营养流、公共健康还是使用 者满意状况,这类问题的回答依赖于评价模型(Evaluation Models)。 (4)景观会怎样发生变化(无论是保护还是改变景观),被什么行 为,在什么时间、什么地点而改变。这与第一类问题直接相关,尤 其是在数据、用语、句法方面。这一问题引致了变化模型 ( Change Model)。至少两类重要的变化必须考虑:当前可预见 趋势带来的变化(实际包括要素自身的时间趋势以及别的要素发生 变化带来的改变),相应的就有预测模型( Projection Models) ; 可以实施的设计带来的变化,诸如规划、投资、法规、建设等都属 于设计范畴,相应的就有干预模型(Intervention Models)。
6、景观功能区划分 在分析评价的基础上以 景观结构 景观生态系统的环境服务 生物生产及文化支持 三方面为目的划分 7、景观生态规划方案的评价和实施 要对各种可能的方案进行分析对比,作出生态经济效益方面(包 括成本效益和区域发展能力即对当地社会经济和环境以及邻域带 来的影响)的评估后选出最适宜方案。并有相应的图表。 Forman认为一个合理的规划要考虑五个要素: 时空背景、整体背景、景观中关键点、区域规划中的生态特性 和空间特性
“千层饼”模式是生态规划的经典模式该模式.一反以往土地和城 市规划中的功能区划做法,强调土地利用规划应遵从自然的固有价 值和生态过程,即土地的适宜性,并以此完善了以因子分析和地图 叠加技术为核心的规划方法。 方法的不足是强调了垂直方向的 匹配而忽视水平方向景观单元的影响。 “千层饼”模式是生 态规划的经典模式
3、基于系统分析与模拟的景观生态规划 是一种大尺度的规划方法以美国生态学家Odum为代表. Odum的区域生态系统模型 第一层次 Odum根据区域中不同土地利用类型的生态功能将区域分成四个 景观单元类型 a.生产性单元:农业和生产性林业用地 b.保护性单元:保护栖息地,保护区等 c.人工单元:城市化和工业化土地 d.调和单元:对上述单元起协调作用的单元 第二层次是对各单元的物质和能量转移过程和机制进行研究 第三层次是以区域生态系统为整体研究社会经济输入和输出的调 控制并为区域土地利用的分配提供决策依据。
景观生态规划早先是土地利用规划(土地生态学) 后来又有景观规划和生态规划的提法. 其实景观规划类似于通常的园林景观规划或设计,虽 有空间配臵或布局,但强调人居环境的适宜性和美学 感受 , 且尺度较小; 而生态规划则是中大尺度的针对于生态要素的分析和 评价 ; 景观生态规划则在是在此基础上加进了景观单元的利 用和配臵即将景观结构和空间格局(水平空间)对生态 过程的影响融入到规划当中.
俞孔坚总结了国外景观生态学家的一些定义,”和景观概 念一样,景观规划对不同人来说也有不同的理解 ( Sedon, 1986)。但一个较为普遍的共识是:景观规 划是在一个相对宏观尺度上,基于对自然和人文过程的 认识,协调人与自然关系的过程(Steiner and Osterman, 1988,Sedon,1986, Langevelde, 1994)。景观规划的过程就是帮助居住在自然系统中, 或利用系统中的资源的人们找到一种最适宜的途径 ( McHarg, 1969)。它是一种物质空间规划 ( Physical planning),它有别于其他三大规划流派 (包括社会、公共政策和经济规划)的一个主要方面是 它的空间特征。景观规划的总体目标是通过土地和自然 资源的保护和利用规划,实现可持续性的景观或生态系 统。既然景观是个生态系统,那么,一个好的或是可持 续的景观规划,必须是一个基于生态学理论和知识的规 划(Sedon, 1986,Leita and Ahern, 2002)。 “
8.2几种景观生态规划
1、综合景观规划 捷克景观生态学家Ruzika Miklos等的Landep 分两部分: 景观生态数据 景观利用优化 景观生态数据: 包括分析和综合两步 (1)分析: 区域界限: 地质、母质、地下水 地形 水文 气候
植被(实际和潜在的) 动物区系 当前景观:森林、草地、耕地、裸露地和水域等 工业发展、城市交通等 (2)综合 划分生态学上的地质单元 分析指标,对生态类型作说明 是规划的基础 (3)解释 对生态学指标解释为功能,如有效性、可耕性、土壤肥力、 基质支持力、物质输出、人工植被化和建筑适宜性等。
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