摘 要：提出
城市景觀(guān)具有人類(lèi)主導性、生態(tài)脆弱性和景觀(guān)破碎性3大特點(diǎn)，城市景觀(guān)的斑塊、廊道和本底等結構成分和組成要素，具有顯著(zhù)特點(diǎn)。城市景觀(guān)中的物質(zhì)流、能量流、人口流和信息流等，是維持城市景觀(guān)結構的主要功能流�？梢詮木坝^(guān)整體、景觀(guān)結構成分和景觀(guān)格局、景觀(guān)功能等多個(gè)方面，應用景觀(guān)生態(tài)學(xué)原理和方法，開(kāi)展城市景觀(guān)生態(tài)研究。城市景觀(guān)異質(zhì)性，在維持城市結構和功能的可持續性方面，發(fā)揮著(zhù)重要作用，在城市景觀(guān)生態(tài)研究和規劃實(shí)踐中，都應將維護和提高城市景觀(guān)異質(zhì)性作為焦點(diǎn)問(wèn)題之一，給予充分重視。
關(guān)鍵字：
風(fēng)景園林；城市景觀(guān)；綜述；景觀(guān)結構成分；景觀(guān)功能流；景觀(guān)異質(zhì)性
Urban Landscape and the Focuses in Urban Landscape Ecological Research
GUO Jin-ping; ZHANG Yun-xiang
Abstract: As a whole landscape ecological system, urban landscape possesses obviously three characteristics of human dominance, ecological fragility and landscape fragmentation. Its structural components of patches, corridors and matrix have their own distinctive features that different from the components in other landscapes. The flow of material, energy, population, information and species in urban landscape are the primary functional flows sustaining the urban structure and functions. Applying principles and metho...
Key words: Landscape Architecture; Urban landscape; Summary; Landscape Structural Components; Landscape Functional Flow; Heterogeneous Property of Landscape;
1 引言
城市化是人類(lèi)社會(huì )發(fā)展的必然趨勢，也是經(jīng)濟發(fā)展和科技進(jìn)步的必然產(chǎn)物，是一個(gè)國家實(shí)現現代化的重要標志。城市化過(guò)程在推動(dòng)人類(lèi)文明高速發(fā)展，促進(jìn)社會(huì )物質(zhì)財富和精神財富迅速增長(cháng)的同時(shí)，也毫無(wú)疑問(wèn)地，給人類(lèi)帶來(lái)了一系列迫切需要解決的生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境問(wèn)題，并已經(jīng)成為人類(lèi)生存和社會(huì )經(jīng)濟可持續發(fā)展進(jìn)程中，面臨的主要問(wèn)題之一。城市景觀(guān)生態(tài)研究，作為宏觀(guān)領(lǐng)域生態(tài)學(xué)研究的重要分支，可以為解決城市景觀(guān)生態(tài)建設中面臨的諸多問(wèn)題，提供理論和技術(shù)支持。它應用景觀(guān)生態(tài)學(xué)的原理和方法，對人類(lèi)活動(dòng)中心的城市景觀(guān)進(jìn)行生態(tài)學(xué)研究，為人類(lèi)全面地認識和把握城市景觀(guān)中各種生態(tài)學(xué)過(guò)程和機制，盡快解決當代城市生態(tài)環(huán)境建設和城市規劃設計中的一些理論和實(shí)踐問(wèn)題，提供了新的思路和技術(shù)途徑。
對于當前城市發(fā)展和建設中面臨的問(wèn)題，許多研究人員、城市規劃設計人員和城市管理人員，從不同角度開(kāi)展了大量研究和探索。所有研究都進(jìn)一步說(shuō)明，城市發(fā)展中許多生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，都與不合理的城市景觀(guān)生態(tài)格局有關(guān)。筆者在認識城市景觀(guān)及其特點(diǎn)的基礎上，介紹城市景觀(guān)生態(tài)研究的主要方面，就城市景觀(guān)的結構、功能和景觀(guān)異質(zhì)性，及其維護等問(wèn)題進(jìn)行初步探討，以期提請更多的人士，應用景觀(guān)生態(tài)學(xué)原理和方法，發(fā)揮景觀(guān)生態(tài)學(xué)的優(yōu)勢，為解決城市生態(tài)建設中面臨的問(wèn)題，進(jìn)行更加深入的研究。
2 城市景觀(guān)系統
2．1 城市景觀(guān)
城市是城市居民與其周?chē)h(huán)境互作用形成的，是人類(lèi)在改造和適應然環(huán)境的過(guò)程中，建立起來(lái)的人工生態(tài)系統，也是自然－經(jīng)濟－社會(huì )復合系統。城市占有一定的地理空間范圍，具有獨特的生物、非生物和社會(huì )經(jīng)濟要素。這些要素通過(guò)物質(zhì)和能量代謝、生物地球化學(xué)循環(huán)，以及物質(zhì)供應和廢物處理等過(guò)程，相互聯(lián)系在一起，形成具有一定組成、結構、空間格局和動(dòng)態(tài)變化特征的統一體。不同城市之間既有共性，又有各自的特點(diǎn)，典型地和重復地出現在一定區域范圍內，這就是城市景觀(guān)。在區域尺度上，城市景觀(guān)的鑲嵌性和分布格局，具有一定的重復性和規律性。對于一個(gè)城市來(lái)說(shuō)，城市內部不同規模和屬性的景觀(guān)要素，作為斑塊、廊道和本底三類(lèi)結構成分，典型地和重復地鑲嵌在一起，形成一定的景觀(guān)格局。
2．2 城市景觀(guān)的特點(diǎn)
2．2．1 城市景觀(guān)的人類(lèi)主導性
人類(lèi)活動(dòng)強烈影響著(zhù)城市景觀(guān)的自然條件、水文狀況、氣象特點(diǎn)、地表結構、動(dòng)植物區系等。城市景觀(guān)的特點(diǎn)，在很大程度上反映了當地的社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展狀況和歷史文化特點(diǎn)，也是人類(lèi)對理想生活環(huán)境夢(mèng)想的現實(shí)表現。在城市景觀(guān)中，主要的結構成分和景觀(guān)的整體格局，都是人造的或人為地配置或調整過(guò)的；多種主要生態(tài)過(guò)程，也是在人為控制或影響下進(jìn)行的；城市景觀(guān)的功能需要人類(lèi)的維護。這些都決定了城市景觀(guān)的人類(lèi)主導性。
2．2．2 城市景觀(guān)的生態(tài)脆弱性
城市景觀(guān)的生態(tài)過(guò)程，主要靠人為輸入或輸出不同性質(zhì)的能量和物質(zhì)，來(lái)協(xié)調和維持。隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展，以及政治、文化等因素的變動(dòng)，城市景觀(guān)變化極快，特別是城市景觀(guān)邊際帶的變化尤為明顯。由于城市景觀(guān)系統對人類(lèi)調控的高度依賴(lài)性，城市的自然生態(tài)過(guò)程被大大簡(jiǎn)化和割裂，城市功能的連續性和完整性都很脆弱，一旦人類(lèi)活動(dòng)失失調，就很容易導致城市功能，特別是城市生態(tài)衰退，城市的總體可持續性和宜人性下降。
2．2. 3 城市景觀(guān)的破碎性
城市內四通八達的交通網(wǎng)絡(luò )，貫穿整個(gè)景觀(guān)，將城市切割成許多大小不等的斑塊，與大面積連續分布的農田和自然植被景觀(guān)形成鮮明的對照。由于城市景觀(guān)功能的多樣性和城市景觀(guān)人為活動(dòng)的復雜性，城市景觀(guān)要素斑塊之間及其與城市外部之間的，與人類(lèi)活動(dòng)相關(guān)的能量和物質(zhì)流通速率很高，而城市景觀(guān)中的“自然”生態(tài)過(guò)程受阻，提高城市景觀(guān)生態(tài)連通性，就成為維持城市景觀(guān)生態(tài)過(guò)程和環(huán)境功能的基礎。
3 城市景觀(guān)結構成分
城市景觀(guān)組成要素按其空間結構特征，也可分為斑塊、廊道和本底3類(lèi)景觀(guān)結構成分。
3．1 斑塊
城市景觀(guān)中的斑塊，是指具有不同功能和屬性的、相對同質(zhì)的地段或空間實(shí)體。對城市景觀(guān)的生態(tài)學(xué)屬性，有重要影響的景觀(guān)要素斑塊，主要包括城市公園、城市綠地、小片林地等。
3．2 廊道
城市廊道是城市景觀(guān)中線(xiàn)狀或帶狀的景觀(guān)要素，其中又以交通線(xiàn)路構成的網(wǎng)絡(luò )為主。河流、溝渠、林帶等廊道，對城市景觀(guān)的生態(tài)學(xué)屬性具有顯著(zhù)影響。城市景觀(guān)中的這些廊道，常常是城市景觀(guān)中物質(zhì)、能量、信息和生物多樣性集中或匯集的地方，對維護城市景觀(guān)功能具有特殊的作用。
3．3 本底
城市景觀(guān)的主體是各類(lèi)建成區，各種不同功能、性質(zhì)和形狀的建筑物，使城市景觀(guān)明顯地區別于其他景觀(guān)。城市的道路網(wǎng)把這些建筑物聯(lián)系在一起，使城市街區既具有很高的連通度，又具有較高的優(yōu)勢度。因此，一般可以把街道和街區看做城市景觀(guān)的本底。
4 城市景觀(guān)中的功能流
城市景觀(guān)各要素之間，通過(guò)各種“流”相互聯(lián)系、相互影響，維持著(zhù)城市生態(tài)系統的功能。從不同的角度可以分為不同類(lèi)型的流，主要包括：物質(zhì)流、能量流、物種流、人口流和信息流等。研究城市的各種功能和過(guò)程及其調控手段，就是要研究這些流的流向、路徑和速率，研究它們與景觀(guān)格局的關(guān)系，以及如何通過(guò)調整景觀(guān)格局進(jìn)而優(yōu)化城市功能。
4．1 城市景觀(guān)中的物質(zhì)流
城市是物質(zhì)和能量的消費中心，又是重要工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)中心，城市景觀(guān)中的物質(zhì)流和能量流，相對于其他景觀(guān)來(lái)說(shuō)，流通量大，流動(dòng)速率高。城市景觀(guān)中近自然生態(tài)系統主要出現在城市園林、公用綠地和水域，人為經(jīng)營(yíng)管理強度高，物質(zhì)和能量的人為投入量大，同時(shí)受大氣、水體和土壤污染的威脅也大。城市景觀(guān)中的食物流是維持城市正常功能的基本物流之一，城市人口的食物大部分來(lái)自城市以外，而城市生活垃圾和糞便等，又絕大部分輸出到城市以外，對城市郊區或其他景觀(guān)的依賴(lài)性極大。除食物之外，為滿(mǎn)足城市人口穿衣、住宿、衛生和娛樂(lè )等方面的生活需要，形成了城市景觀(guān)中另一類(lèi)生活用品流，其中又以人工合成的物質(zhì)為主，多屬于難降解物質(zhì)。城市景觀(guān)還具有生產(chǎn)功能，城市生產(chǎn)過(guò)程需要從外部輸入原材料、能源和設備等，并向城市景觀(guān)和外部輸出產(chǎn)品和生產(chǎn)過(guò)程中的廢棄物。如何實(shí)現城市生產(chǎn)生活物資的有效供應、廢品的循環(huán)利用或合理處理，避免對城市景觀(guān)和相鄰景觀(guān)造成污染是城市景觀(guān)生態(tài)研究的重要內容。
4．2 城市景觀(guān)中的能量流
城市景觀(guān)的能流也是以物質(zhì)流為載體的，而物質(zhì)流動(dòng)也必然伴隨著(zhù)能量流動(dòng)，但城市景觀(guān)的能流中電力和燃料占有更重要的地位，需要一個(gè)良好的能源供應網(wǎng)絡(luò )和分配系統，以支持城市的發(fā)展。
4．3 城市景觀(guān)中的物種流
城市景觀(guān)中的物種流是保證城市生態(tài)可持續性的基礎。由于城市的人類(lèi)主導'陛，城市景觀(guān)中的生物多樣性保護受到越來(lái)越多的重視。城市景觀(guān)中的大型公園、保留的自然綠地、某些生產(chǎn)綠地能起到物種“源”的作用。而多數城市的“源”在城市外圍的其他景觀(guān)中，所以，近年來(lái)將城市周?chē)G地建設也納入城市建設規劃中，并通過(guò)河流及其河岸綠化帶、道路綠化帶，保留綠地廊道，連續的小型綠地斑塊等，將城市景觀(guān)中的生物生境斑塊連接起來(lái)，建設物種運動(dòng)的通道，以保護城市生物多樣性，保持城市的自然風(fēng)貌。
4．4 城市景觀(guān)中的人口流
城市景觀(guān)中的人口流動(dòng)十分頻繁，而且與相鄰景觀(guān)間人口的輸入輸出流量也很大，需要發(fā)達的交通運輸體系作支撐。保證城市景觀(guān)中人口流動(dòng)的暢通，既要研究人口流動(dòng)的時(shí)間變化和波動(dòng)特點(diǎn)，更要研究人口流動(dòng)的空間特點(diǎn)和“源”－“匯”關(guān)系，應用網(wǎng)絡(luò )分析和連通度分析方法，通過(guò)增加有效結點(diǎn)和連線(xiàn)，提高景觀(guān)連通度。
4．5 城市景觀(guān)中的信息流
如果把以電臺、電視臺、報刊等新聞媒介和電話(huà)、傳真等通訊設備為載體，傳播的各類(lèi)信息作為城市信息流，景觀(guān)生態(tài)學(xué)很少涉及，對保證城市信息流的暢通貢獻不大。
5 城市景觀(guān)的異質(zhì)性及其維持
5．1 城市景觀(guān)異質(zhì)性
景觀(guān)異質(zhì)性是指一個(gè)景觀(guān)中對一個(gè)種，或更高級生物組織的存在起決定性作用的資源，在空間或時(shí)間上的變異程度。景觀(guān)層次上的空間異質(zhì)性，通常表現為空間組分異質(zhì)性、空間構型異質(zhì)性和空間相關(guān)異質(zhì)性�？臻g組分異質(zhì)性，是指組成景觀(guān)的各類(lèi)生態(tài)系統的類(lèi)型、數量及其面積比例關(guān)系�？臻g構型異質(zhì)性是指景觀(guān)中各類(lèi)生態(tài)系統的空間分布、斑塊大小和形狀、景觀(guān)對比度和連接度等�？臻g相關(guān)異質(zhì)性則是各生態(tài)系統在景觀(guān)中的空間關(guān)聯(lián)程度、整體或參數的關(guān)聯(lián)程度、空間分布梯度和趨勢等。景觀(guān)異質(zhì)性除了受環(huán)境資源的自然地理異質(zhì)分布格局的控制外，其主要來(lái)源還包括自然干擾、人類(lèi)活動(dòng)及植被的內源演替或種群的動(dòng)態(tài)變化。
城市景觀(guān)的異質(zhì)性，首先表現為城市公園、綠地、水面、建筑物、街道等性質(zhì)各異、功能不同的景觀(guān)要素斑塊的多樣性，及其空間配置格局上。屬于自然或半自然的城市公園和綠地，具有更多生態(tài)學(xué)和美學(xué)功能的景觀(guān)要素，自然的、人工開(kāi)挖或整修過(guò)的水體，也是城市景觀(guān)中的“自然”組分，起著(zhù)制造氧氣、凈化空氣、供人娛樂(lè )、美化城市的作用。這類(lèi)景觀(guān)要素斑塊的數量、大小和分布狀況對城市景觀(guān)整體的功能、質(zhì)量和生態(tài)承載力有很大的影響，增加各種大小、形狀和內在結構的自然斑塊，調整和優(yōu)化它們的空間分布格局，將會(huì )極大地改善城市景觀(guān)的生態(tài)功能。
城市景觀(guān)中的各種建筑或建成區斑塊，強烈地改變了城市下墊面的屬性，使城市熱力學(xué)性質(zhì)和水文狀況，相應地發(fā)生顯著(zhù)變化，阻斷或割裂了多種生態(tài)學(xué)過(guò)程，并給相鄰斑塊輸入廢棄物和環(huán)境毒素。在城市景觀(guān)中的不同功能區，由于其建筑物類(lèi)型和地面覆蓋物的性質(zhì)和面積比例有很大差異，使得城市景觀(guān)的生態(tài)環(huán)境效應也有明顯差別。如城市工業(yè)區，特別是重化工區，常常是現實(shí)或潛在的惡性污染源。目前的許多城市商業(yè)區的污染物排放量也很大，但其性質(zhì)和擴散方式與工業(yè)區的污染物有很大差別。如何有效地就地處理污染物，阻止污染的擴散，是城市景觀(guān)規劃設計關(guān)注的重要問(wèn)題。
人類(lèi)需要在多種景觀(guān)中滿(mǎn)足其生存和發(fā)展的需要。如，經(jīng)常在商業(yè)區、政府機關(guān)辦公區、工業(yè)區等地工作的人們，需要貼近自然的感覺(jué)，在近自然的景觀(guān)中得到休憩。這不僅需要人工建筑明顯的公園，更需要森林公園、植物園，甚至自然的山野林地。因此，通過(guò)利用和提高景觀(guān)的異質(zhì)性，滿(mǎn)足人類(lèi)自身發(fā)展的需要，對于保障城市的可持續發(fā)展具有重要意義。
5．2 城市景觀(guān)異質(zhì)性的維護
5．2．1 保護城市景觀(guān)中的生態(tài)敏感斑塊和特色文化斑塊
維持城市景觀(guān)異質(zhì)性，首先要保護城市景觀(guān)中易受人類(lèi)活動(dòng)影響的敏感生態(tài)系統或景觀(guān)要素。城市景觀(guān)中的生態(tài)敏感斑塊，包括城市河流水系、瀕河地帶、城郊山地或丘陵、自然和人工植被、野生動(dòng)物棲息地等。這些生態(tài)敏感區對維護城市景觀(guān)的生態(tài)功能、保持城市景觀(guān)的地域自然屬性具有特殊的作用，要遵循景觀(guān)生態(tài)學(xué)原理，從保持生態(tài)學(xué)過(guò)程的連續性和完整性出發(fā)，從調整和改善斑塊的形狀、大小、連通性和整體空間配置等方面入手，保護城市景觀(guān)中的生態(tài)敏感區，以及具有特殊或重要歷史文化價(jià)值的文物古跡、風(fēng)景名勝等文化敏感區。
5．2．2 增加城市景觀(guān)中的生態(tài)環(huán)境功能斑塊
完善的景觀(guān)結構，是實(shí)現景觀(guān)功能的基礎。城市景觀(guān)是一個(gè)高度人工化的景觀(guān)，改善城市景觀(guān)結構，應該在增加綠地廊道及斑塊的基礎上，提高城市景觀(guān)的多樣性，在城市景觀(guān)設計與建設中應更多地追求多元化和多樣性，盡一切可能引進(jìn)和保護自然和半自然斑塊或廊道，特別是林地斑塊、水體斑塊、濕地斑塊和其他具有復雜群落結構的自然和半自然植被斑塊。
5．2．3 調整和優(yōu)化城市用地空間結構
要適當控制城市規模，通過(guò)調整城市內部空間結構，提高城市土地使用效率，避免單純外延式發(fā)展，建立起土地利用效率和環(huán)境綜合效應都最佳的城市土地集約利用模式。在規劃中要特別注意增加第三產(chǎn)業(yè)用地，增加道路廣場(chǎng)用地，保持現有居民用地水平和較高的城市綠地指標，適當壓縮工業(yè)用地。應根據城市的自然條件，城市的結構和功能宋安排城市綠地空間，注意劃分建筑用地與開(kāi)闊空間，保護風(fēng)景資源，增加林業(yè)綠地、環(huán)保綠地、水源綠地、游憩綠地與農業(yè)綠地等城市非建設用地，確保發(fā)揮其生態(tài)效益，提高城市人居環(huán)境質(zhì)量。
6 結語(yǔ)
(1)城市是一個(gè)景觀(guān)生態(tài)系統，城市景觀(guān)具有人類(lèi)主導性、生態(tài)脆弱性和景觀(guān)破碎性3個(gè)主要特點(diǎn)，對城市發(fā)展和建設規劃中遇到的問(wèn)題，可以作為景觀(guān)生態(tài)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行系統整體綜合研究。
(2)城市景觀(guān)的所有景觀(guān)要素都可以從空間結構特征上歸結為斑塊、廊道和本底等結構成分，城市景觀(guān)的整體結構或格局，就是這些不同屬性的斑塊和廊道，在不同性質(zhì)的景觀(guān)本底中的分布模式。而城市景觀(guān)功能主要體現在包括物質(zhì)、能量、物種、人口、信息等主要功能流的特點(diǎn)上。因此，可以從景觀(guān)整體、景觀(guān)結構成分和景觀(guān)格局對各種功能流的影響，來(lái)確定景觀(guān)結構的合理性。結合景觀(guān)要素的屬性，針對斑塊和廊道的空間特征，及其在景觀(guān)整體中的空間配置，探討它們對景觀(guān)整體生態(tài)過(guò)程的控制和影響機制，可以為城市景觀(guān)生態(tài)規劃提供重要的理論依據。
(3)異質(zhì)性是景觀(guān)的基本屬性，城市景觀(guān)異質(zhì)性是維持城市景觀(guān)生態(tài)功能的基礎。維護和提高城市景觀(guān)異質(zhì)性是城市景觀(guān)生態(tài)研究的一個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題，也是城市建設規劃和管理的核心問(wèn)題之一。保護城市景觀(guān)中的生態(tài)敏感斑塊和特色文化斑塊，增加城市景觀(guān)中的生態(tài)環(huán)境功能斑塊，調整和優(yōu)化城市用地空間結構，是維護城市景觀(guān)異質(zhì)性的有效途徑。
基金項目：國家自然科學(xué)基金項目(30070605)
作者簡(jiǎn)介：
郭晉平/1963年生/男/山西原平人/中國科學(xué)院沈陽(yáng)應用生態(tài)研究所博士后/山西農業(yè)大學(xué)林學(xué)院院長(cháng)、教授、博導/主要從事景觀(guān)生態(tài)、森林生態(tài)、森林資源教學(xué)研究工作(太原 030801);
張蕓香/1965年生/女/山西忻州人/碩士/山西農業(yè)大學(xué)林學(xué)院講師/主要從事景觀(guān)生態(tài)、計算機等方面的教學(xué)研究工作(太原 030801)
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收稿日期：2003年3月14日
修稿日期：2003年12月8日
出版日期：2004年2月15日
