景观生态学_斑块-廊道-基质规划设计

景观生态的空间语言
一个对象： 整体人文生态系统
两个层面 二个环节 三个阶段 三个系统 三个理念
生水 物平 与与 生垂 态直
要素 －－ 结构 －－ 功能
格局 －－ 过程 －－ 界面
以风 景美 为主 导的 规划 设计 阶段
人与 自然 对立 的规 划设 计阶 段
整体 人文 生态 系统 的规 划设 计
自然 景观 系统
国家级精品资源共享课《景观规划设计原理》系列讲座 2016
景观规划设计基础
斑块-廊道-基质规划设计
课程负责人：刘滨谊 教授 本讲主讲人：王云才 教授 同济大学建筑与城市规划学院景观学系
目录
景观生态的空间语言 斑块 patches 廊道 corridor
基质 Matrix（略） 课程拓展：综合体 mosaics
网络中的小型斑块或节点有效提供物种栖息地和促进物种扩散。
Fragmentation and pattern
相对于内部栖息地形成的整体损失 1.破碎化使某种类型栖息地整体数量大幅度减少； 2.导致内部物种的大幅度减少；
Active recreation——conservation & education——wildlife preserve——natural
廊道 corridor
Corridor for species movement
廊道的功能：栖息地、通道、障碍和过滤、源、汇 1、廊道的宽度比廊道的连接性具有优先性； 2、廊道的宽度比廊道的长具有优先性；
• How many
廊道的裂隙效应 1.裂隙的宽度相对于不同的物种具有不同的阻碍作用 2.廊道与基质的差异也决定裂隙的阻碍作用
对于给定物种来说，大型斑块具有较大的种群规模，对于濒临灭绝的 地方物种来说具有较小的灭绝风险。
小斑块和较差的生境质量都会增加物种灭绝风险。
大斑块通常具有更丰富的生境，因此拥有更多的物种数量
对扰动的隔离
1.大斑块是景观中唯一能够保护完整地下水与溪流网络系统关系的结构； 2.维持内部物种的合理的种群规模（斑块决定的可养活的）； 3.提供核心栖息地和庇护空间； 4.提供近自然的扰动范围
国家级精品课共享课《景观规划设计原理》系列讲座 2016
景观规划设计基础
斑块-廊道-基质规划设计 (课程拓展)
课程负责人：刘滨谊 教授 本讲主讲人：王云才 教授 同济大学建筑与城市规划学院景观学系
课程拓展：综合体 mosaics
network
网络的连通度与环通度
环形路径与多路径组合 网络可以降低廊道裂隙、扰动、以及通道陷阱带来的负面效应
课程拓展：案例应用
案例一：沈阳市卧龙湖生态区保护与利用规 划
项目概述： 卧龙湖生态区位于沈阳市康
平县，地处辽宁省北部，辽、吉、 蒙三省交界处，生态区内的卧龙 湖是辽宁省第一大淡水湖，环湖 蒲草丛生，湿地风光优美，是亚 洲候鸟迁徙的重要中转站，具有 良好的生态环境和丰富的自然资 源。如何处理好对卧龙湖的保护 与利用，促进康平生态立县、科 学发展就成为规划研究的核心课 题。
1.小斑块在较大规模基质空间中往往充当踏脚石系统； 2.成为大斑块中没有或不适宜的稀有物种的庇护空间； 3.小斑块既具有独立的生态优点；同时又是大斑块的有效补充；
1.对斑块的破坏或消失常常导致那些对生境依赖程度较高的物种种群规模的 下降；
2.生境的损失或导致生境多样性的下降并进一步导致物种的减少。
2.如果一个斑块只包含有限部分的物种数量，那么就需要更多的斑块才能保证 相应物种的多样性。
组合小斑块组成统一的生境系统 在大斑块缺失的情况下，很多物种能够在相对较小的斑块群中生存下来，斑块群整体 构成较为适宜的生境或栖息地环境。
where
孤立的斑块灭绝消失的可能性要大； 孤岛化是一种功能上的割裂，并不完全是空间距离上的割裂； 基质生境的介入特征（如阻力）等也是割裂的一种表现；
结构与植物种类的相似性
1.相同的结构和植物种类在廊道和大型斑块间具有优先性； 2.物种在大型斑块之间运动，在绝大多数情况下，仅仅结构上相似性 已经具有非常大的作用
踏脚石之间的距离 对于依靠视力为依据的物种，有效的距离是由一系列连续的视距内的 小型斑块之间的距离确定的
Road and windbreak barriers
染水质的净化，而自然湿地主要以为鸟类及其他生物提供栖息地为主体功能，因此人工湿地的植物种 类相对较为丰富，而自然湿地的植物种类主要以蒲草为主。
以水环境保护为核心 的绿色基础设施规划
1、水系统规划 规划新增内
湖水面以及三条 河道，将水体引 入滨湖生态城， 内湖将成为卧龙 湖外湖与滨湖生 态城的重要过渡 及生态屏障；三 条河道将成为居 民亲水活动的主 要场所。
边缘的宽度
1、边缘的宽度在斑块是不均匀的； 2、在扰动强的一侧边缘宽度较大 （主导风向，向光面等等）；
1、行政与政治边界与自然生态边界不一致； 2、边界之间的区域变得比较独特，因而往往在这些边界之间形成缓冲带； 3、缓冲带降低周边环境对中心保护区的影响
边缘的突变型 1.边缘的突变型越强会导致更多的沿边缘运动 2.边缘的突变型越低会导致更多的边缘穿越运动
边缘的曲线度和宽度 两者综合决定景观边缘生境的整体数量
边缘的凹凸性 凹凸性比直线型边缘具有更好的生境多样性，从而拥有更好的物种多样性。
Shape of patch: round or convoluted
边缘和内部物种 复杂弯曲的斑块具有更高比例的边缘生境，导致斑块边缘物种的增加； 大幅度降低内部物种的数量，降低中心区域保护性功能的地位；
1、卧龙湖作为鸟类迁徙通道上的重要生态节点，生态区位界定不够清晰 2、生态区位缺乏中观及微观层面的具体支撑
生态体系分析及存 在问题： 1、区域内水系水 量不足，且部分水 体水质较差 2、以鸟类为核心 的生物生境受到人 类活动的严重干扰， 破坏严重 3、城市及村镇建 设缺乏与湖区生态 环境的良性互动 4、区域生态体系 网络化程度较低， 存在不同程度的结 构缺失
1.一条植被丰富的河流的宽度和长度共同决定河流的生态过程； 2.一条连续的河流廊道是维持生境（水温、溶解氧等）的基本条件。
本节知识点
斑块设计 廊道设计
形状 大小 数量 区位 边缘性
功能 宽度 断裂与连续性 水平与垂直结构 踏脚石系统
思考问题
1、斑块、廊道、基质在不同尺度空间 中是如何转换的？
2、如何认识、分析和评价不同类型空 间的生态效应？
边缘约弯曲复杂的斑块与其他斑块以及基质之间的相互作用越强（积极的和消极的）；
最理想的斑块形态：飞船型
1、中心呈现出圆形，具有很强的专项保护性；Leabharlann Baidu2.具有一系列的曲线形边界； 3、多条”指型“突出深入其他斑块，便于物种扩散
形态和延伸方向 斑块延伸方向与物种扩散路径平行（相对于垂直关系），斑块具有较好的恢复特征；
生态安全格局构成要素 1、要素尺度
生态安全格局构建 过程中形成了三个不同 等级的廊道，其中一级 廊道单侧宽度分为200 米与100—150米两类， 二级廊道单侧宽度为 50—100米，三级廊道 整体宽度为20—50米。 规划在满足构建生态安 全格局的前提下，在廊 道及斑块中设置降水收 集系统，为地方水体的 水分补充和水土保持提 供一定程度的支撑。沿 卧龙湖周边生态缓冲带 的宽度为300-800米。
斑块、以保护功能为主的环境缓冲带，以卧龙湖为主体的主体斑块，以三台子水库为主 体的主体斑块、结构性连通廊道形成的主干结构，构成卧龙湖生态区的生态安全格局。
生态安全格局规划结构
主干结构：由四个战略 性功能斑块、两个生态 缓冲带、两条战略性结 构通道和一个生态绿环 构成。
生态网络支撑结构： 一级廊道网络以东、西 马莲河、辽河支流、卧 龙湖落水口下游河流以 及高等级公路为依托。 二级廊道以部分水体支 流、县道、乡道为依托。 三级廊道以田间林带和 灌溉水渠为依托。
自然与人工边缘 1.绝大多数自然边缘是曲线形性的，复杂的和柔性界面； 2.人工边缘倾向于直线型，简单和刚性界面；
直线和曲线边界： 1.直线边界倾向于导致更多的沿边界运动； 2.多港湾型边界更多地导致穿越运动；
刚性和柔性边界 与两个斑块之间的直线边界相比，由小型斑块构成的曲线形边界具 有更好的生态效应，如较低程度的土壤侵蚀和更高程度的野生动物利用性。
规划范围以卧龙湖为核心， 涵盖周边面积400平方公里地域； 规划进一步囊括了三台子水库、 金沙滩等约750平方公里的空间地 域作为规划研究区域。此外，卧 龙湖自然保护区112平方公里的确 切空间范围也在本次规划中得以 明确。
金沙滩
卧龙湖 康平县城 三台子水库
生态区位分析：
1、研究区域是鸟类迁徙通道上的重要生态节点 2、研究区域是沈阳市整体生态体系中的重要生态绿核 3、卧龙湖生态区是康平县整体生态安全格局的核心组成 存在问题：
How many
复合种群是“由经常局部性绝灭但又重新定居而再生的 种群所组成的种群”。换言之复合种群是由空间上彼此隔离 ,而在功能上又相互联系的两个或两个以上的亚种群或局部 种群组成的种群斑块系统
1.如果一个大斑块大到能够包含了几乎所有的与景观类型相适应的物种， 那么两个这种大斑块被认为是维持物种多样性的最基本要求；
道路及其他”槽型“廊道 1。道路、铁路、高压线和小路经廊道倾向于完全连接； 2. 对于物种来说，这些道路系统则是障碍系统，（1）将完整的种群分化为复合种群； （2）成为较高耐受性物种的通道；（3）是侵蚀、沉积、外来物种和人类影响的源。
• How many
风蚀及其控制（防风） 1.风通过选择性搬运降低土壤肥力，将细小颗粒长距离搬运； 2.风蚀控制在于在在主导风向上降低田间规模，增加植被、犁沟 和保持土块的完整性。
与其他斑块或大型主斑块距离较近的斑块比较容易恢复
保护性斑块的选择 1.对整体景观生态系统的贡献和作用（重要性），如链接其他斑块的桥梁作用 2.重要特征和特性；（稀有物种、濒危物种、本土物种等）
Edges and boundary
边缘结构的多样性 1、边缘的垂直结构的多样性 2、边缘结构的水平多样性
Stream and river corridor
绿色篱笆系统： 1.通过植物系统以及犁沟系统增大摩擦，降低水的流速； 2.植物根系吸收土壤中溶解的物质； 3.土壤颗粒吸附溶解物； 4.土壤有机质吸收溶解物
河流廊道的宽度
1.河流廊道两侧的多级结构； 2.河流的”梯形“模式作为河流的”海绵系统“、沉积系统，为水生五食物链提供 土壤有机质，为鱼类提供栖息地以及为一些暴雨时期的稀有物种提供栖息地
卧龙湖生态保护体系与构建：
1、生态区位的界定 目标：以“凸显生态定位、强化生 态联系”为目标界定研究区域在宏 观层面的生态区位。 定位： （1）沈阳北部防护林带廊道上的重 要生态节点 （2）沈阳北部连接南北生态绿核踏 脚石系统中的战略点
2、生态安全格局构建： 规划理念——网络支撑结构与主干结构有机结合。 以水网、道路网及林网为主干形成的网络支撑结构结合以防护林带为主体的金沙滩
人文 或人 造景 观系 统
整体 人文 生态 系统
设计 结合 自然
结合 地方 性的 设计
和谐 健康 的设 计
三种空间形态
斑块 廊道 基质 景观镶嵌体
斑块 patches
Large and small
边缘栖息地与物种 斑块的分割创造出更多的边缘生境，导致边缘种群规模扩大和更多的边缘物种
内部生境与物种 斑块的分割会减少内部生境，导致内部物种种群规模下降和数量减少
• How many
廊道的密度和网孔大小 随着网孔的小型化，对于想避开廊道以及不适宜廊道生存的物种来说， 生存的几率大幅度降低。
交叉效应 1.交叉会出现内部物种； 2.交叉部位的物种丰富度要高于网络的其他部位。
相对于与网络不想连的小型斑块，网络中的小斑块具有较丰富的物种和 较低的本地物种灭绝风险
2、要素内部构成 各类生态安全格局构成要素的内部构成以原有植物群落为基础，通过补种及增种的手法形成相
对独立和健全的动植物生境，大部分构成要素内部以乔、灌、草相结合的植物群落构成。 卧龙湖及三台子水库周边缓冲带的内部构成考虑到湖体水面通风廊道的设置，部分以灌木及草
本植物为主。 卧龙湖及三台子水库内的湿地类型分为人工湿地与自然湿地两大类型，人工湿地侧重于轻度污