景观生态学研究内容十篇

发布时间:2024-04-25 21:45:19

景观生态学研究内容篇1

关键词:景观生态学;研究型教学模式;教学改革

中图分类号:G642文献标志码:a文章编号:1674-9324(2013)08-0068-03

研究型教学模式是高等教育教学发展的重要方向,对培养满足社会需求的复合型创新人才具有十分重要的意义,已成为当前高校教育教学改革的一个热点。景观生态学是一门理论性和实践性都很强的学科,是高等院校生态学、地理学、林学、园林及城市规划设计、水土保持、环境科学、资源和土开发利用等相关专业的必修或选修课程。为了适应社会发展的需要,该课程的研究型教学模式是实现由传统的应试教育向素质教育转变的有效途径。但是,研究型教学模式是一个系统工程的问题,需要从授课内容和实践教学的选择、课堂的教法、教师素质的提高等多方面着手,找到最佳的解决方法,使研究型教学模式的系统整体发挥出最佳的效果。

一、研究型教学模式的内涵、特点及目的

研究型教学模式是相对于以单向性知识传授为主的传统教学模式提出的,目前尚未形成一致的定义。研究型教学模式可以理解为教师以课程内容和学生的学识积累为基础,引导学生创造性地运用知识和能力,自主发现问题、研究问题和解决问题,在研讨中积累知识、培养能力和锻炼思维的新型教学模式。这种教学模式应当具有以下主要特征:①明确学生的学习主体地位,坚持以学为中心,但并不忽视教师的主导地位;②重视对已知理论或现实问题的研讨,使学生获得相关知识,实现理论与实践相结合;③倡导教学目标的多元化,既要传授知识,又要重视创新能力和创新思维的培养;④提倡教学方法和手段的多样性,教学过程的民主化,在平等的教学关系中实现师生互动、教学相长。实施研究型教学模式的目的表现为:①改善教学效果,调动学生的学习积极性。传统的满堂灌教学模式,课堂气氛比较低沉,学生很容易分散注意力;研究型教学法是教师借助自己的科研活动和思维定式,引导学生主动学习,提高学生的课堂教学参与率,改善教学效果。②加深学生对教材的理解,扩大学生的知识面。在传统教学活动中,学生是被动式的学习,对教材内容的掌握不全面,难以实现教学目的;研究型教学法通过学生自愿选择科研课题,主动查阅资料的形式,增加学生阅读量,从而拓宽了学生某方面的知识,加深学生对教材知识的全面、深度理解。③培养学生的创新、发现和解决问题的能力。在传统教学活动中,学生成了课堂教学和考试卷子的奴隶,学生的智力不能从根本上得到合理开发和利用;在研究型教学中,在教师的引导和学生个人兴趣双重的诱导下,学生通过参与科研活动,培养学生查阅和使用文献资料能力、分析问题能力、科研合作能力和写作能力等。

二、景观生态学课程主要内容及特点

景观生态学是一门新兴的、正在深入开拓和迅速发展的学科,也是现代生态学中内容最丰富、发展最快、影响最广泛的学科之一。该学科主要是运用整体性原理、尺度性原理、生态流与空间再分配原理、镶嵌性原理、文化性原理、人类主导性原理、多重价值原理等对景观的结构、功能和动态进行研究,进而达到合理的景观生态规划、景观生态建设和景观生态管理。国际景观生态学会(iaLe)在1999年对会章的修改中将其定位于自然科学与人文科学的交叉,因而景观生态学不仅可以指导景观设计、规划和管理工作者,还可以服务于社会学家和决策者。

景观生态学课程具有两个鲜明的特点:①交叉性与融合性强。景观生态学是把地理学对地理的空间相互作用的横向研究和生态学对生态系统机能相互作用的纵向研究结合为一体;同时也是连接各个学科的桥梁,涉及多个自然与人文科学领域,满足不同专业背景人员的多样化需求。

②实用性与实践性强。尽管景观生态学在学科特性和理论体系等方面还不够完善,一些争论尚存,但是其原理和方法已经应用到国土整治、资源开发、土地利用、自然保护、区域规划、旅游开发等方面;同时,景观生态学的研究开始关注现实问题,如优化景观效果、规范人类活动、改善生存环境等,使景观生态学成为解决当前诸多社会和环境等问题的重要手段。

三、景观生态学课程研究型教学模式思考

随着教育教学改革的不断深入,我国高校许多课程中开展了研究型教学模式的探索与实践,取得了明显的成效。但是,景观生态学课程如何实施研究型教学模式还有待深入思考。

1.教学内容和课程知识点的优化重组。景观生态学属于一门新兴而蓬勃发展的学科,学科研究报告的数量逐步增加,教材不断面世。徐化成先生于1996年率先编写了我国第一本景观生态学教材,肖笃宁等于2003年、郭晋平等于2007年分别主编了景观生态学教材。教材的不断更新是教学过程的延续和学科发展的必然结果,然而,面对不同的专业,景观生态学的本科教材在内容取舍和深度确定上差异较大。张明如等结合景观生态学学科研究的前沿动态和实施教学的效果,根据景观生态学学科内容的四大模块(即结构、功能、动态和景观管理),遴选景观生态学教学的知识点,提出从教学层次性和教学内容侧重点两个方面对教学内容标识,对构建森林资源类本科专业景观生态学内容体系进行了探索。这一研究成果不仅对编写兼顾生态学、林学、森林资源保护与游憩、园林、水土保持与荒漠化防治等不同专业的景观生态学教材具有指导意义,同时也为开展该课程的研究型教学奠定了良好的基础。

2.研究性的课堂教学。研究型教学模式下的课堂教学是研究性的,其目的是改变传统教学中学生被动接受学习、死记硬背、机械训练的现状,培养学生的创新精神和创新能力。研究型教学模式要求教师在系统介绍本学科经典理论和基本知识的基础上,将最新的、最前沿的研究成果引入课堂,引发学生积极思考,养成创新的意识和习惯;同时,要求教师以探究和解决问题为导向,组织学生进行专题研讨。好的研究性问题是研究型课程的一个关键环节,这些问题与现实世界相联系,能激发学生的兴趣、挑战学生的高层次思维,促使其将多方面的知识融会贯通。这样学生的逻辑思维与独立思考的能力以及语言表达能力都得到了锻炼。

3.应用性的实践教学。针对景观生态学的实用性与实践性强的特点,在实践教学中,要注重培养学生科学精神、科学作风和科学方法,以及接受挑战的能力,达到开阔学生知识视野,提升学生实践应用能力的目的。通过景观空间格局野外短期考察的实习,要求学生结合实地调查,识别景观结构的组成及不同的景观要素,区分斑块、廊道和基质三种景观要素,并在专业图上加以勾绘;通过室内综合实验,要求学生掌握卫星影像或实地勾绘的地形图编制成景观图的方法和技术要点;同时要求学生掌握Fragstats软件的使用方法,并计算出斑块级别、斑块类型级别和景观级别的主要景观格局特征指数。

4.教学过程的考核体系。评价的重要手段,必须有利于学生充分发挥自主学习和实际动手的能力,有利于学生的综合素质提高。因此积极引导学生质疑、探究,促进学生主动地、富有个性地自主学习,给学生“展示自我,体验成功”的机会,促进师生互动和教学相长,实现教学进程良好发展,研究型教学模式的评价应是对教学过程每一环节的考核。必须充分发挥学习的主动性和自觉性,运用多种方式才能获得。

四、研究型教学模式实施的内在驱动力

研究型教学模式的建立,对教学管理、运行机制、政策制度和评价体系的改革提出了新要求,而且对教师和学生提出了更高的要求。教师和学生的观念转变是研究型教学模式有效实施的内在驱动力。

1.教师要转变教学与科研相矛盾的观念,充分认识到研究型教学活动可以督促教师不断探索科学研究的方法、路径和技术,并在引导学生从事科研的同时,加深自己的科研意识,提升科研能力,并以此提高教师的专业素质。只有这样,教师的教学才能主动改变学生单纯地接受教师传授知识的学习模式,为学生提供多种渠道来获取知识,并将学到的知识有机会应用于实践中,促使学生形成积极的学习态度,掌握并运用良好的学习策略,成为学生学习的引导者和组织者。

2.学生要转变成绩等于能力的观念,要意识到学习不是为了应付考试,而是在学习过程中锻炼能力以更好地适应社会。只有这样,学生才能在教师的指导下,积极自主地学习,通过查阅文献,撰写专题报告活动,培养自学能力、收集和分析资料的能力以及团队合作、逻辑思维和创新的能力。

研究型教学模式是针对传统教学模式存在的弊端,为提高高等教育的教学质量提出的,通过激发学生的学习兴趣、引导学生自主研究和探索问题,最终使学生有所发现和创造的一种新的教学模式,对培养21世纪创新人才具有重要的意义。但是,如何做到因校而异、因专业而异、因课程而异、因人而异,采取科学适用的研究型教学模式是需要深入探索的问题。根据景观生态学的特点,提出优化重组课程内容与知识点、研究性的课堂教学方式、应用性的实践教学途径和教学过程的考核体系,全方位启发学生思维的研究型教学模式,培养具有创新意识和创新精神的高素质的人才。

参考文献:

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[12]温远光,庄嘉,招礼军,等.森林生态学课程研究型教学模式探索[J].中国教育创新导刊,2010,(8):26-27.

景观生态学研究内容篇2

【关键词】校园文化;校园景观;文化内涵

现代设计学科体系中,建筑学、城市规划学和景观设计学三者并重。但在当今大学校园建设中,高校管理者重视校园建筑和校园规划,忽视校园景观设计,对于高校景观中宜人空间的设计及文化内涵的表达几乎不予理睬。大学管理者习惯将校园景观的元素分解,从属于校园规划和校园建筑体系中进行营造。在有限的校园景观建设实践中,大学建设者们关注较多的是有形校园景观的物质构成,包括景观的构成元素及空间尺度、比例、序列、色彩及风格等;而对无形的校园文化内涵表达则关注不够,景观的物质构成几乎和文化内涵脱节,许多大学校园养眼不养心,因为没有了文化底蕴而使得景观缺乏个性与灵魂,空间感趋同。由于高校的不断扩招,各高校的扩建也正在有条不紊的进行着,但人们更多的是对高校校园建筑营造的物质空间的研究,对于高校文化内涵体现的研究也仅限于在建筑中的体现,景观设计中空间的营造及空间文化内涵的体现也只是作为建筑的附属品,进行宏观的研究。

国内关于大学校园文化与景观营造的研究并不多,相关书籍中,成都信息工程学院副教授陈于仲编著的《大学校园建设规划论》,对文化景观的规划中必须解决的问题进行了阐述,作了令人信服的有理有据的论述和探讨。相关的文献资料中,东北林业大学硕士研究生关崇(2006)在《大学校园绿地系统规划研究》中,认为文化氛围的营造应该作为大学绿地系统构建总方针之一。华中农业大学硕士研究生胡凯华在论《大学文化与园林景观的营造—以武汉市为例》中,以大学校园文化为切入点,探讨了大学文化与园林景观营造的关系;高成广、谷永丽等(2008)认为大学园林是文化的生态基础,是校园文化历史积淀的物质反映。江芳(2006)以顺德职院滨江公园的的景观设计创作为例,阐述了高校校园景观设计与校园文化建设的融合。另外还有许多学者从景观的教育功能上,强调营造具有文化品味的校园景观的重要性,如葛盈辉、金卫华(2005)在《大学文化品味的营造与提升》中认为校园景观文化对身处其中的师生是一种无声的“境教”,是一位无言的教授。

所以校园文化在高校校园景观设计中的实现显得尤为重要,此研究具有以下积极意义:

一、指导和完善现有的高校校园景观设计,对设计理论探讨给出明确的定位和思路

随着高等教育的大众化,大学城、大学新校区建设也紧跟着迅速发展,而教育理念的不断变化对育人环境也提出了新要求。大学校园景观设计不仅仅是简单的绿化点缀的人工环境设计一,校园景观设计应该要能够体现每个学校特有的精神状态和特殊的文化内涵。这样的大学校园环境景观才能是人性化的设计,才能激发学生的好奇心,增强其求知欲望,营造良好的思想和文化交流的氛围。本文得出的具体的原则和方法,给校园设计提供一定的借鉴意义。

二、提供设计经验,纠正设计误区

目前校园景观设计过分重视校园景观的观赏性,新校区景观普遍存在大而空的问题,校园能够供师生交流以及体现学校特色的环境空间很少。本文在景观与校园文化的融合问题上探讨的同时,让大家明白什么是校园真正需要的环境景观。

三、综述国内外有关本课题的研究动态和课题组的见解

现代景观设计是一门融合景观形象、环境生态绿化和行为心理学三方面内容的学科。现代景观设计虽然在中国起步较晚,但发展迅猛,己从早期注重面积的绿化阶段,注重视觉效果的美化阶段,逐渐走向考虑场所特点,综合多元内容,并结合生态学理念的新阶段。

校园文化在高校校园景观设计中的实现途径研究以景观设计学为基础,从景观设计和城市规划研究中汲取养分,主要集中讨论两个方面的内容:

一是理论层面——文化与景观的关系。在校园环境的建设过程中如何将校园文化与景观进行融合的研究与探讨。通过对校园文化与校园环境景观的定义,强调重视校园环境景观的构成要素以及校园文化性景观和校园环境景观的文化性。

二是实践层面——对于实现途径的研究。校园文化在校园景观设计中的实现途径研究是本课题重点探讨的内容,以视觉审美学和环境心理学等方面的内容为基础,结合校园文化建设机制的理论基础,校园文化在高校校园景观设计中的实现途径研究探求校园景观设计的研究和发展方向。

通过查阅大量关于校园景观、大学校园文化、大学校园规划与设计,校园历史、文化表达等方面的文献资料,以及些相关书刊、报刊和网络资料,了解国内外研究动态、确定研究的内容等。根据所查资料对相关校园进行实地调研,分析校园文化景观的环境要素,景观构成要素,文化特性,了解不同景观区域文化景观的特点及联系,了解校园文化景观的现状及不足。通过访谈形式,随机选择学校师生,对部分高校的历史文化及校园景观改造建议进行调查,掌握师生对文化与景观建设的建议。运用历史研究的方法,对部分高校历史进行系统全面的了解,以此为校园文化景观所表达的文化提供参考和依据,进而找寻文化景观的设计手法。

研究的途径主要分为以下六个步骤:①确定研究对象;②解读研究对象;③探求文化内涵;④实地调研分析;⑤实施原则、策略、途径研究;⑥得出研究成果。

主要参考文献

[1]朱新民.浅谈校园景观的构成形态[J].山东环境,1997,06

[2]朱小根.论高校的软性管理[J].学术论坛,2000,04

[3]王正星,刘桂云.试论新时期校园物质文化景观的教育功能与建设[J].成都教育学院学报,2000,06

[4]黄厦.高校校园环境营造的几点思考[J].宁德师专学报(自然科学版),2003,02

[5]朱元恩.大学校园环境景观的概念设计[J].湖北农学院学报,2002,10

景观生态学研究内容篇3

关键词:道路道路生态学研究方法

中图分类号:U412文献标识码:a文章编号:1007-0745(2013)03-0316-01

1、引言

道路作为一种基础性设施,在促进经济和社会发展的同时,对生态环境造成了巨大的威胁。随着景观生态学的发展,越来越多的学者将该学科的理论与方法应用到道路中去,逐步形成了一门新兴的交叉学科――道路生态学。在国内,道路生态学的研究主要集中在边坡生态恢复、绿化设计、道路环境污染等方面,而真正涉及到景观生态学方面的研究就比较的少。道路是以完成交通运输为主要目的的,同样面临着可持续发展问题,这就要求公路建设必须同环境保护相协调。

2、道路生态学的研究方法

道路生态学是研究道路、道路网络空间结构和功能时空动态变化及相互作用机理,进行道路景观评价及规划设计,合理利用和保护道路景观中集成生态、地理、经济和人文各要素,为人类社会经济发展提供理论依据和实践指导,具有生态、文化及美学价值的一门新兴交叉学科。它把人―车―路这种人工系统和道路沿线的生态环境有机结合起来,是生态科学、道路科学科学与工程技术科学的交叉。

2.1生物调查

道路生态学领域中常见的生物调查是指通过对道路影响区域的物种组成、迁移和死亡率等因子的调查,统计分析道路对物种生存或迁移的影响。传统的生物调查方法是通过在道路两侧设置样地或样带(线),对区域的物种组成成分、密度等进行基本调查,或对道路致死事件的统计,以此分析道路建设对野生动植物的影响。生物调查方法可以很好地将研究区的生物生存状况与道路影响结合到一起,反映道路对生物物种的影响程度。

2.2道路缓冲区/影响区分析

道路缓冲区分析是道路生态学中问题研究最常见的分析方法之一,是指在arcGiS/View支持下对道路进行buffer处理,以研究道路影响区内的生态环境、景观格局和土地利用的变化等。常见的缓冲区分析方法包括单一缓冲区和累计缓冲区分析2种方法。

道路影响区分析是指对道路可能影响的区域进行相关调查研究的方法,主要与生物调查等结合到一起,是研究道路生态影响的主要方法。

2.3叠图分析

GiS技术的发展与应用为道路生态学研究提供了更为多样化的手段,图层叠加分析方法是被普遍利用的一种空间分析方法。叠图分析是指将2个或2个以上的图层一相同的空间位置叠加到一起,通过图形和属性的运算,进行相关分析的方法。图层叠加与道路缓冲区分析方法结合成为道路生态学研究领域最为重要的研究方法之一,即将道路缓冲区与道路沿线的景观图、土地利用图等空间数据叠加带一起,分析道路缓冲区内的景观格局、土地利用变化情况。

叠图分析是研究道路密度对景观格局和土地利用影响的惯用方法,通过与区域景观属性等图层的叠加,可以很好地将道路密度与分布反映到空间上,以便研究道路密度区域景观格局等属性的影响。

2.4综合分析

道路只是众多导致沿线物种生境丧失和景观破碎化的人为因素之一,所以必须将其他可能的因素结合起来。综合分析方法是结合道路影响的其他因素,进而全面考虑道路与生态环境和景观格局、土地利用变化之间的关系。综合分析方法的优点在于可以从多方面分析道路的影响,并寻求其在众多影响因子中的权重和相互关系。

3、问题与展望

道路景观生态学在我国是个较新的领域,许多内容都有待进一步的探索。本文通过道路到道路学态学,再到道路景观生态学这样一个发展历程,总结归纳了景观生态学的发展成果。而对比国内外的研究成果,中国有关道路景观生态学还存在着一下问题:(1)起步晚,学科体系还不够完善,研究基础薄弱;(2)重点不突出,研究内容分散;(3)有关问题研究不够深入,对道路影响产生的过程和机制尚不明确;(4)景观问题的研究尺度大、时段少,研究结论的准确性和适宜性不高。

我们应该通过借鉴国外道路景观生态学的研究,结合本国在其他领域的研究成果,对道路景观生态学进行综合研究。重视新技术、新方法的应用,加强对景观结构与功能关系的深入探索。目前,定量评价道路网络的景观破碎化效应是国际上道路景观生态学研究的一个难点,我国已经开展了一些前沿性研究,这些研究在很大程度上推动了我国道路景观生态学的进一步发展。而道路景观生态学作为一门新兴学科,起发展前景不容小觑。

参考文献:

[1]章家恩,徐琪.道路的生态学影响及其生态建设[J].生态学杂志,1995,14(6):74-77

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[4]董常晖,徐燕.2004.公路工程环境影响评价的研究进展.交通环保,25(1):44-47

景观生态学研究内容篇4

1景观地理学的源流

本世纪初景观地理学在德国的兴起,标志着用发生学的观点和综合分析的方法划分地表类型并研究其发展演变的近代地理学的诞生。景观一词源于德语Landschaft,具有地表可见景象的综合和某个限定性区域的双重含义。施吕特尔(o.Schluter1872-1952)是德国景观学派的创始人,他是从自然与人文现象的综合外貌角度来理解景观,倡导景观研究作为地理学的中心问题,探索由原始景观变成人类文化景观的过程。帕萨格(S.passarge)创造了景观地理学一词,于1913年建立了一套地理学性质的景观学体系,强调对分类要素的描述和解释。他在小区域的详细考察方面及在全球范围内对景观学的发展作出了贡献。其代表作有:《景观学基础》和《比较景观学》,他还提出了城市景观、空间景观等概念,力求完善景观形态与分类的解释。由于中欧地区有限的生态地理空间和较长的开发历史,使得景观外貌呈现出高度的人文化,同时由于德国地理学研究有着很深的地质地貌学渊源,因而德国的景观地理学以重视人文景观及具有强烈的地理、地貌学色彩为其特色,制图分析是其主要研究方法。1939年特罗尔(G.troll)在利用航空像片判读进行东非土地利用研究时,提出了"将地理学的区域空间分析与生态学的结构功能研究相结合"的景观生态学新方向,这一思想对欧美各国的景观学研究产生了重大影响。

美国的景观地理学深受德国的影响,索尔(C.o.Sauer)也是从地貌入手转入文化地理研究,他于20年代中期发表的著作"景观形态学",把景观看作地表的基本单元,认为景观是由自然与文化要素两部分叠加而成。以他为代表的伯克利(Berkeley)学派研究了大量景观变迁的实例,揭示了人在改变地球面貌中的作用,促进了景观学派的发展。

按照a.F.伊萨钦科的观点(1959),景观学说与自然地理分异理论和综合自然区划一起构成了俄国与苏联景观地理学的三大理论成就。与德国和美国的地理学家不一样,原苏联的地理学家多偏重于自然景观的研究,认为自然景观即自然综合体是自然地理学的主要研究对象,景观的类型方向和区域方向并存。这当然是与原苏联的国土辽阔、开发程度较低有关。贝尔格(L.S.Berg)发表了"苏联景观地带"提出了关于自然区以下尺度土地单元的等级与类型划分的景观学说,主要依据植物群落和地形单元的组合。1942年苏卡切夫(V.n.Sukachev)提出了与生态系统相近似的生物地理群落概念,并将其作为景观的最小单元,重点研究群落各组成成分之间的物质循环与能量交换。60年代,苏联开始了景观结构与功能的定位实验研究,着重于水热平衡、生物地球化学过程的监测和实验,波雷诺夫(B.B.poleinov)建立了景观地球化学的研究方向,卡列斯尼克(S.V.Kalesnik)提出景观学定义和景观分类、类型和结构等概念。a.a.克劳克利斯的"实验景观学"和B.Б.索恰瓦的"地理学系统学说导论"作为其理论总结,反映了苏联地理景观研究的实验思想、系统思想和生态学方向的新趋势。

德国和苏联在景观地理学方面的理论成就,特别是关于自然区划和土地单元的等级、类型划分的理论与方法,在第二次世界大战以后激发了欧美各国广泛的应用研究,包括景观及其以下尺度的土地资源分类、评价和区划规划、景观制图、景观设计和综合管理。其中荷兰、捷克斯洛伐克、加拿大、澳大利亚和英国等国的工作形成了很有特色的理论和方法体系,特别是引进生态学的思想和方法,广泛应用遥感和地理信息系统手段为景观学的新发展注入了强大的活力。概言之,1950年以前的景观学主要是地理学性质,植被、土地利用与环境的关系只是作为自然综合体中不同要素的相互关系。其后的景观学经过三十多年的应用与发展,生态系统概念的影响日渐深入,生物(包括人类)与环境的关系问题成为景观结构的中心,研究从分析走向预测。80年代以来,景观学再次成为地理科学中的瞩目问题,在景观的形态与发生、景观的稳定与演化、景观的分析与综合、景观与环境、景观的价值与应用等方面都有长足的发展,并产生了若干新的分支,如景观生态学、景观地球化学、人文景观学等。

2景观地理学的推陈出新

景观学本来是从综合自然地理学中脱胎而来,在苏联经多方面发展,景观地理学形成了第一个高峰,但是后来一些学者的经院式研究使其逐步进入了死胡同。80年代以后北美景观生态学的兴起,为景观学带来了新的理论突破,加之在广泛应用中的技术发展,形成了景观学的第二个高峰。目前新一代的景观科学可以景观生态学为代表,在理论层面上包括原有的景观地理学和景观地球化学等,在应用层面上包括景观建筑规划学,景观生态建设(建设地理学与建设生态学)等和众多的交叉分支学科。除了研究范围的扩大与原有研究内容的深化,景观科学的推陈出新还突出表现在以下几个方面:

1)新一代景观科学突破了原先只是从类型和区域角度对自然综合体进行研究,发展到从过程与类型(或区域)两方面对自然-人文综合体进行有强烈应用色彩的研究。除空间结构与地域分异以外,地理过程与生态过程也成为研究的重心。

2)从单纯的地理过程研究发展到人地相互作用过程的研究。人地关系中地域关系的优化是区域可持续发展研究的基础,而以可持续空间格局的研究为热点。在景观和区域尺度上对人地关系的调整和构建可称之为景观生态建设,这应成为建设地理学的研究重点。

3)学科的交叉融合极大地丰富和发展了景观科学,并形成了若干新的学科框架体系。如理论地理学与宏观生态学的交叉形成了景观生态学;而在应用层面上,可以说建设地理学与生态工程学的交叉形成了景观生态建设这一新的研究范畴。国际景观生态学会的新会章中对于景观生态学作出了如下的新定义(iaLemissionstatement,1998):"景观生态学是对于不同尺度上景观空间变化的研究,它包括景观异质性的生物、地理和社会的原因与系列,无疑它是一门连接自然科学和相关人类科学的交叉学科。"可见景观研究还涉及自然与人文科学的交叉,如景观生态美学、生态经济学与环境伦理学等。

关于景观生态建设可定义为一定区域、跨生态系统、适于特定景观类型的生态建设措施,以景观单元的空间结构调整或重新构建为基本手段,改善受胁迫或受损失的生态系统的功能,提高景观系统的总体(生物)生产力。其主要内容包括:景观空间结构的调整,优化组合原有景观组分或引入新的成分;控制人类活动的方式与程度,补偿与恢复景观的生态功能;按生态学规律进行可更新自然资源的开发与生产活动;建设与自然系统和谐协调、适于人类生存的可持续景观模式等转贴于3景观生态学的理论贡献

景观生态学在当代景观科学中的"一枝独秀",是因为其认识论和方法论上的进步,为一种正在形成中的"尺度-等级系统"新模式作出了重要的理论贡献。从科研认识论的角度对于景观生态学的核心概念和一般原理可作如下归纳:

3.1景观系统的整体性和景观要素的异质性

景观是由景观要素(elements)有机联系组成的复杂系统,含有等级结构,具有独立的功能特性和明显的视觉特征,是具有明确边界、可辨识的地理实体。一个健康的景观系统具有功能上的整体性和连续性,只有从系统的整体性出发来研究景观的结构、功能和变化才能得出正确的科学结论。景观系统同其它非线性系统一样,是一个开放的、远离平衡态系统,具有自组织性、自相似性、随机性和有序性等特征。异质性本是系统或系统属性的变异程度,而对空间异质性的研究成为景观生态学别具特色的显著特征,它包括空间组成、空间构型和空间相关等内容。异质性同抗干扰能力、恢复能力、系统稳定性和生物多样性有密切关系,景观异质性程度高有利于物种共生而不利于稀有内部种的生存。景观格局是景观异质性的具体表现,可运用负熵和信息论方法进行测度。景观异质性也可理解为景观要素分布的不确定性,其出现频率通常可用正态分布曲线描述。

3.2景观研究的尺度性

尺度是研究客体或过程的空间维和时间维,可用分辨率与范围来描述,它标志着对所研究对象细节了解的水平。在景观学研究中,空间尺度是指所研究景观单元的面积大小或最小信息单元的空间分辨率水平,而时间尺度是其动态变化的时间间隔。景观生态学的研究基本上对应于中尺度范围,即从几平方公里到几百平方公里、从几年到几百年。

格局与过程的时空尺度化是景观生态学的研究热点,尺度分析和尺度效应受到格外重视和发展。尺度分析一般是将小尺度上的斑块格局经过重新组合而在较大尺度上形成空间格局的过程,与之相伴的是斑块形状趋向规则化以及景观类型的减少。尺度效应表现为:最小斑块面积和随尺度增大而增大,其类型则有所转换,景观多样性减小。通过建立景观模型和应用GiS技术,可以根据研究目的选择最佳尺度,并对不同尺度的研究成果进行转换。由于景观尺度上进行控制性实验代价高昂,因此尺度的转换技术愈显重要。尺度外推涉及到如何穿越不同尺度约束体系的限制,至今仍是一难点。

时空尺度的对应性、协调性和规律性是一重要特征,通常研究地区越大、相关的时间尺度越长,生态平衡即自然界在动荡中表现出的与尺度有关的协调性。生态系统在小尺度上常表现出非平衡特征,而大尺度上仍可体现出与平衡模型相似的结果,景观系统常常可以克服其中局部生物反馈的不稳定性。

尺度性与持续性有着重要联系,细尺度生态过程可能会导致个别生态系统出现激烈波动,而粗尺度的自然调节过程可提供较大的稳定性。在较高尺度上,作为非线性耗散系统演化中一种普遍现象的混沌可提高景观生态系统的持续性而避免碎裂种群(metapopulation)灭绝。大尺度空间过程包括土地利用和土地覆盖变化、生境破碎化、引入种的散布、区域性气候波动和流域水文变化等。在更大尺度的区域中,景观是互不重复、对比性强、粗粒格局的基本结构单元。景观和区域都在"人类尺度"上即在人类可辨识的尺度上来分析景观结构,把生态功能置于人类可感受的范围内进行表述,这尤其有利于了解景观建设和管理对生态过程的影响。在时间尺度上,人类世代即几十年的尺度是景观生态学关注的焦点。

3.3景观结构的镶嵌性(mosaic)

景观空间异质性通常表现为梯度与镶嵌,后者的特征是对象被聚集形成清楚的边界,连续空间发生中断和突变。土地镶嵌性是景观的基本特征之一,forman提出的斑块-廊道-基质模型即是对此的一种理论表述。景观斑块是地理、气候和生物、人文因子影响所成的空间集合体,具有特定的结构形态,表现为物质、能量或信息的输入与输出单位。斑块的大小、形状不同,有规则、不规则之分;廊道曲直、宽度不同,连接度也有高有低;而基质更显多样,从连续到孔隙状,从聚集态到分散态,构成了镶嵌变化、丰富多采的景观格局。空间格局是景观功能流的主要决定因素,而这些景观形态结构又是昨天的流所产生。结构和功能,格局与过程之间的联系和反馈是景观生态学的基本命题。

景观镶嵌的测定包括多样性、边缘、中心斑块和斑块总体格局测定等方面,包括多样度、优势度、相对均匀度、边缘数、分维数、斑块隔离度、易达性、斑块分散度、蔓延度等指标。此外,网络理论、中心位置理论、渗流理论(随机空间模型)等也被用于景观空间结构的研究。

3.4生态流的空间聚集与扩散

生物物种与营养物质和其它物质、能量在景观组分间的流动被称为生态流(eco-flow),它们是景观中生态过程的具体体现。受景观格局的影响,这些流分别表现为聚集与扩散,以水平流为主,它需要通过克服空间阻力来实现对景观的覆盖与控制。物质运动过程同时总是伴随着一系列能量转化过程,斑块间的物质流可视为在不同能级上的有序运动,斑块的能级特征由其空间位置、物质的组成、生物因素以及其它环境因素所决定。

景观空间要素间物种的扩散与聚集,矿质养分的再分配速率通常与干扰强度成正比,穿越边缘的能量与生物流随异质性的增大而增强。无任何干扰时,景观水平结构趋势于均质化,而垂直结构的分异更加明显。

生态流的传输机制有风、水、飞行动物、地面动物和人,其驱动力可分为扩散、传输和运动,后二者是景观尺度上的主要作用力。扩散形成最少的聚集格局,传输居中,而运动可在景观中形成最明显的聚集格局。

景观的边缘效应对生态流有重要影响,它可起到半透膜的作用,对通过的生态流进行过滤。此外,在相邻景观要素处于不同发育期时,可随时间转换而分别起到源和汇的作用。

3.5景观演化的不可逆性与人类主导性

景观变化的动力机制有自然干扰与人类活动影响两个方面。由于当今世界上人类活动影响的普遍性与深刻性,对于作为人类生存环境的各类景观而言,人类活动对于景观演化无疑起着主导作用,通过对变化方向和速率的调控可实现景观的定向演变和可持续发展。

景观稳定性取决于景观空间结构对于外部干扰的阻抗及恢复能力,其中景观系统所能承受人类活动作用的阈值可称为景观生态系统承载力。其限制变化为环境对人类活动的反作用,如景观空间结构的拥挤程度、景观中主要生态系统的稳定性、可更新自然资源的利用强度、环境质量以及人类身心健康的适应与感受性等。

景观系统的演化方式有正、负反馈两种。负反馈有利于系统的自适应和自组织,保持系统的稳定,是自然景观演化的主要方式;而不稳定则与正反馈相联系。从自然景观向人工景观的转化多为正反馈,如围湖造田、毁林开荒和城市扩张等。耗散结构理论揭示,非平衡不可逆性是组织之源、有序之源,通过涨落达到有序。景观系统的演化亦符合这一规律,人类活动打破了自然景观中原有的生态平衡,放大了干扰,改变了景观演化的方向并创造出新的生态平衡,重新实现景观的有序化。

3.6景观价值的多重性

景观作为一个由不同土地单元镶嵌组成,具有明显视觉特征的地理实体,兼具经济、生态和美学价值,这种多重性价值判断是景观规划和管理的基础。景观的经济价值主要体现在生物生产力和土地资源开发等方面,其生态价值主要体现为生物多样性与环境功能等方面,这些均已研究清楚。而景观美学价值却是一个范围广泛、内涵丰富,比较难以确定的命题。随着时代的发展,人们的审美观也在变化,人工景观的创造是工业社会强大生产力的体现,城市化与工业化相伴生;然而久居高楼如林、车声嘈杂、空气污染的城市之后,人们又企盼着亲近自然和返回自然,返朴归真成为时尚。

关于景观美学值量的量度可从人类行为过程模式和信息处理理论等方面进行分析,不同民族和文化传统对此有深刻影响。如中国的园林景观和欧洲相比特色较鲜明,它注重野趣生机、自然韵味,情景交融、意境含蓄,以小见大、时空变换,增加景观容量与环境氛围。

价值优化是管理和发展的基础,景观规划和设计应以创建宜人景观为中心。景观的宜人性可理解为比较适于人类生存、体现生态文明的人居环境,包括景观通达性、建筑经济性、生态稳定性、环境清洁度、空间拥挤度、景观优美度等内容,当前许多地方对于居民小区绿、静、美、安的要求即是这方面的通俗表达。景观特别重视景观要素的空间关系,如形状和大小、密度和容量、连接和隔断、区位和层序……,如同它们所含有的物质和自然资源质量一样重要。如城市景观规划应注意合理安排城市空间格局,相对集中开敞空间(openspace),建筑空间要疏密相间;在人工环境中努力显现自然;增加景观的视觉多样性;保护环境敏感区和推进绿色空间体系建设。

4景观规划建筑学的实际应用与发展

景观规划建筑学(Landscapearchitecture)是适应现代社会发展需要而产生的一门工程应用性学科,它是景观科学与建筑学的交叉,城市规划、风景园林设计与景观生态学的交叉。这门学科在美国已有百余年的历史,F.L.Qlmsted于1863年就提出了Landscapearchitecture的概念,并首先在纽约中央公园的设计和建造中提出了一系列建设城市公园绿地系统的思想,?quot;创造性地利用景观,使城市环境变得自然而适于居住",使自然与城市生活相融合,将生态思想与景观设计相结合,美国许多大学开设"景观规划建筑"课程远早于景观生态学,但是80年代以后北美景观生态学的兴盛无疑为景观建筑与景观规划注入了新的活力。这一阶段有3本有影响的书,即i.mcharg1969年出版的"设计结合自然"(Designwithnature),C.a.Smyser1982年出版的《自然的设计》(nature“sDesign)和H.Hough1984年出版的《城市形态与自然过程》(Cityfromandnatureprocess),他们在应用中丰富和发展了景观生态学的思想,并将景观规划建筑学纳入到现代景观科学的范畴。

关于"景观建筑"(Landscapearchitecture)通常定义为集中活动区建筑物与周围环境的整体配置与构建,可分为小区(Site)、城市(Urban)和区域(Region)等不同尺度的景观设计和规划,包括土地发展规划、生态规划、景观设计和人文因素等不同侧重点。近来关于人居环境的研究渐成热点,其内容包括自然环境、人口(居民)、社会结构、建筑与城市以及交通、通讯网络等。景观规划建筑学在人居环境研究中起到了十分重要的作用。城市属于一种人工创造的、以建筑物为基质的特殊人类文明景观,具有高密度(空间拥挤)、高流量(能流、物流、信息流大)的特点,景观建筑规划追求的目标是把自然引入城市和使建筑体现文化。这门应用学科的发展具有鲜明的时代特征,符合人类走向绿色文明的浪潮,同时也推动了景观科学的革新和发展。

5我国景观生态学研究的重要成果

景观生态学研究内容篇5

关键词:环境容量;生态容量;景观容量;南宁青秀山

abstract:Consideringprotectionandcontrolledutilization,amathematicalmodelbasedontraditionalmethodwasbuiltup.inthelightofitsowncharacteristicsofQingxiushanForestpark,calculationfactorwasdeterminedanddynamicthresholdandinstantaneousthresholdwerecalculatedthroughthisfactor.itwasconcludethattouristcapacityshouldbeusedasenvironmentalcapacityofQingxiushanForestpark.thedailyandannualenvironmentalcapacitywere34197and10259100persontimes.Underthiscondition,ecologicalenvironmentofQingxiushanForestparkcanbekepthealthy,steadyandsustained.

Keywords:environmentalcapacity;ecologicalcapacity;landscapecapacity;nanningQingxiushan

中图分类号:tU986

文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2011)04-0058-03

1引言

旅游环境容量是指在保证不引起环境破坏和旅游者满意度(或体验值)下降的前提下,旅游者的最大数量或旅游开发程度[1]。20世纪90年代,旅游环境容量作为一个重要概念也应用于生态旅游和可持续发展研究中[2]。森林公园环境容量,又称森林公园环境承载力,是在保障游人安全并有效保护生态环境和森林旅游资源的前提下,以不影响环境质量、不降低旅游效果、保证良好的旅游秩序为基础,在一定空间和时间范围允许的最大游人量[3]。青秀山森林公园是南宁市重点开发的风景区,每年都接待众多的国内外游客。因此,确定出合理的青秀山环境生态容量,在风景区自身的承载能力范围内对景观资源进行适度利用,使生态环境健康、协调、持续地发展就显得尤为重要。

2研究区域概况

南宁青秀山森林公园地属南宁青秀区,位于南宁市东南面约10km处的邕江江畔,规划总面积约为13万km2。它西起青山路、北至凤岭分区,南面和东面靠临邕江,属于湖泊盆地,四周呈丘陵群山环绕,地势北高南低,郊区周围有大小山岭200多座,区域内海拔63.9~288.3m,最高的是凤凰岭,海拔为288.3m。青秀山森林公园位于南宁的东南方向,正处于城市主导风向的上风口,规划完成后,每年可以净化空气中的灰尘6275.5吨,森林制造的新鲜氧气源源不断的输入城市,所以青秀山森林公园又被称之为南宁的“城市绿肺”。青秀山森林公园在充分利用青秀山原有地形地貌的基础上,完善和新增园内水体水系,将青秀山森林公园生态结构规划为三个大的区域,即核心景区、森林植物乐园区和北坡生态区。

3研究方法

环境容量主要取决于环境要素的分量值大小,其中主要分量值包括:环境生态容量、景观容量、心理容量、经济容量、社会容量和视觉景观容量。在上述分量值中,景观容量和心理容量是保证游人安全性和心理舒适性的指标,而生态容量是保证资源不受破坏的指标,三者的结合可得出风景区景观资源利用时最合适的容量指标,从而使资源既能满足游人使用的要求,又不致遭受破坏;心理容量和视觉景观容量是相对主观的分量值,主要从游客的心理承载力和视觉美学的角度衡量;经济容量和社会容量则与当地的社会经济条件相关。景观容量、生态容量都是关于如何控制游客量,减少游客对景区生态环境的影响,是风景区规划中要考虑的重要问题。控制游客量,维持生态功能,就是主要分析环境生态容量和景观容量,使景区的环境容量与游客量之间存在“最佳值”。

目前环境容量的计算方法一般有两大类,一是传统计算方法,包括面积法、卡口法和游路法三种[4];二是从保护和适度利用的角度出发,根据限制性因子原理,在传统方法基础上建立数学模型,计算相应的动态值和瞬时值,从而得出更为科学的环境容量。青秀山森林公园属于城市近郊的山岳型森林公园,采用第二类方法计算,并且根据其自身特点选定合适的计算因子,能够得到更加准确的结果。

3环境容量的计算与分析

3.1生态容量

3.1.1概念

生态容量是指在一定时间内风景名胜区的自然生态环境不致退化的前提下,所能容纳的旅游活动量[5]。其大小取决于风景名胜区自然生态环境净化与吸收污染物的能力,以及一定时间内每个游客所产生的污染物量。风景名胜区自然生态环境净化与吸收污染物的能力是有限的,因此旅游者在旅游活动中产生的大量污染物容易导致环境污染和生态平衡的破坏.据有关资料,旅游者每人每天产生的主要污染物量见表1。

3.1.2青秀山森林公园生态容量计算

环境生态容量的函数式为:

eeBC=min(weC,aeC,SeC,eeC)[6]

式中的eeBC(环境生态容量)取决于4个分量值:weC(水环境容量)、aeC(大气

环境容量)、SeC(固体废弃物环境容量)、eeC(自然植被容量)。

青秀山森林公园水面广阔,植被良好,植被覆盖率高,景点内商业营业点少,weC,SeC,eeC的值均取较高。

绿色植物通过光合作用对空气具有净化作用,同时也具有调节气候、减弱噪音、吸附粉尘,吸收一氧化碳和一氧化硫等有害气体、维持生态平衡之功能。据专家研究,1hm²阔叶林每天消耗一氧化碳1t,放出氧气0.73t,成年人每天约吸收0.75kg氧气,则每人平均须有10m²的森林绿地面积。考虑到各种工业生产排放出的二氧化碳等有害气体的影响,因此每人必须平均拥有30~40m²的森林绿地,才可维持空气中氧气和二氧化碳的正常比例,保持空气清新。

因此,青秀山森林公园的生态容量可按下式计算:

RS=S・f/Sk[7]

其中RS为生态容量;S为风景区实际游览面积;f为风景区森林覆盖率;Sk为人均绿地面积。

青秀山森林公园由低山群及水体组成,山体坡度平缓,水体广阔、植被覆盖率高,据青秀山森林公园调查数据显示青秀山森林公园总面积为1166.26hm²,实际游览面积为7732119m²,森林覆盖率按60%计算;每人拥有的森林绿地取40m²。

带入公式得:RS=7732119*60%/40

=115982(人)

全年生态容量为:135312*300=3479.46(万人)

3.2景观容量

3.2.1概念

景观容量指保持风景区景观质量的前提下,在一定时间,一定地域范围内的风景区所拥有的景观资源对游人的容纳量,又称之为旅游经济发展容量[8]。它反映了景观资源空间承载力的大小。这种容纳量对一个风景区来说是固有的,容纳量的大小是衡量一个风景区具有多大的景观内涵,是否具有开发价值和发展前景的一个重要因素。

景观容量具有静态特性和动态特性。静态特性主要是由游客进行某一游览活动所必需的停留时间决定的。在这一活动的过程中,景观容量不会发生任何变化,即具有一个瞬时环境容量。动态特性是指由停留时间的有限性和开放时间的无限性这一关系决定的。游客的各种流动现象总是表现为输入和输出,开放时间与停留时间的比例就表明了这一特性,此比例称为旅游环境的周转率。这一特性决定了景观容量在一定时段内可以达到可观的数量,其值一般大于瞬时值。同时,静态特性常常受当前条件的制约,反映了现状;动态特性反映了运动和变化。

3.2.2青秀山森林公园景观容量的计算因子确定

影响景观容量的因子是多种多样的,但考虑到青秀山森林公园的实际情况(青秀山森林公园属于城市近郊风景区,风景区对外开放作为游览区的区域以人文、休闲、观光、教育为主,娱乐设施不作为主要发展方向),主要的影响因子有交通、空间、停留时间和住宿接待量。现分述如下:

空间――主要指各游览区的面积大小,以及各旅游点沿线分布的长度。空间因子对于园林、公园、登山观光、河流观光等具有重要的作用,因为它们的空间常常是有限的,且不易扩建和改造。

交通――旅游本身是一种动态流动的过程,无论是进入游览区内,还是各游览点间的相互运送,直到最后离开游览区,都与交通密不可分的。因此,它的运载能力、运输路线等,决定了景观单元所能进入或送走的游客人数。

停留时间――停留时间是一个重要的因子。所谓停留时间主要指游客在旅游区及旅游点活动所需的时间。

住宿接待量――住宿接待的游客量是景区景观容量的一个重要因子。他是一个单独的承载系数,接待量的多少可以直接影响到景观容量的变化。

3.2.3景观容量的计算模型

根据限制性因子和最低量定律,以游览面积作为限制因子,LeC(environmentCapacityofLandscape)的计算模型:

LeC=S*o/(a*D)(公式1)

式中:S为游览区面积;o为开放时间;a为人均最低占用游览面积;D为游览区停留时间,即游览本区所需时间。

LeC的瞬时值为:LeC=S/a(公式2)

以交通作为限制因子:

LeC=m*n*J/t(公式3)

式中:m为投入旅游服务的某种车辆的最大车辆数;n为该种车辆可乘人数;J为平均服务时间;t为往返所需时间。

LeC的瞬时值为:LeC=m*n(公式4)

以长度作为限制性因子的LeC计算模型;

LeC=L*o/(L0*D)(公式5)

式中:L为游览线路的长度;L0为游客相互之间的最小间隔;o为开放时间;D为走完全程所用的时间。

上式对于无法采用交通工具(如登山)和游览路线为线状的比较合适。若用交通工具游览线状风景区,则L0改为交通工具之间的合理间隔,且LeC还应乘上某交通工具可载人数。

LeC的瞬时值为:

LeC=L/L0(公式6)

3.2.4景观容量计算指标的确定

景区容量计算应按景区类型不同而有所区别,森林公园或山地风景区,游客大多沿步行道进行游览活动,宜按游路法进行测算。景观资源空间容量计算指标,如人均占有的面积等基本空间标准大多数来源于长期经验积累或通过对旅游者的多次调查以及专项研究成果。

综合全国各景区的指标数据及青秀山森林公园的实际情况,确定青秀山森林公园景观容量计算指标如表2所示。

3.2.5青秀山森林公园景观容量计算

青秀山森林公园是由三个大小不等,风景各异的景区与景区配备的住宿接待量有机组成的系统,由于各景区及景点的特征不同,故测量资源空间容量的方法也不尽相同。

1)核心景区

核心景区是青秀山森林公园的核心,以自然山地游览和古迹名胜观光为主。山地游览部分主要采取游路法计算,主要人文景点辅以面积法进行计算。

根据景区具体情况及参照其它风景区的计算数据,游人容量计算指标确定为:景区内车行及人行混行游览路线按10m2/人,一级步行路按6m/人,二级步行游览路按10m/人,凤凰塔、龙象塔等景点按50m2/人计算,具体如下:

凤凰塔、龙象塔、观音禅寺、水月庵、天池等总面积约1328m2,景区开放时间8小时,游人游览平均时间约3小时,带入公式1和公式2得:核心景区景点景观容量LeCa1为567人/日,景点景观容量的瞬时值LeCa2为212人。

车行及人行混行游览线长9507m,宽7m,人行占道约2m,景区开放时间8小时,游人游览平均时间约4小时,带入公式3和公式4得:核心景区的车行景观容量LeCb1为16412人/日;车行景观容量的瞬时值LeCb2为8206人。

步行游览路,一级路7405m,二级路24502m,景区开放时间8小时,游人游览平均时间为6小时,带入公式5和公式6得:核心景区步行道景观容量LeCc1为4912人/日,步行道景观容量的瞬时值LeCc2为3684人。

2)森林植物乐园区

森林植物乐园区是自然生态与休闲相融合的景区,以生态为主,辅以科研、科普、游览功能。本景区主要采取游路法计算,其它休闲性质为主的景点采取面积法计算。景观容量具体计算指标参照核心景区。区域内森林植被较好,较适合休闲游憩,休闲性景点参照资料及实际情况,按400m2/人计算。

休闲游憩性质的景点,面积约462306m2,游人以休闲为主,故周转率为l。带入公式得:植物乐园区的景点景观容量LeCd1为1156人/日,景点容量的瞬时值LeCd2为1156人。

车行游览线长6641m.宽7m,周转率为1,参考核心景区计算得:植物乐园区的车行道景观容量LeCe1为1162人/日,车行道景观容量的瞬时值LeCe2为664人。

步行游览路,一级长13867m,二级长23192m,周转率为1.5,参考核心景区计算得:植物乐园区的步行道景观容量LeCf1为6946人/日,步行道景观容量的瞬时值LeCf2为4630人。

3)北坡生态保护区

北坡生态保护区以生态保护为主,景点和游憩休闲设施较少,游人停留时间相对较短,故主要采取游路法计算:

车行游览线长5862m,宽7m,周转率为2,参考核心景区计算得:北坡生态区的车行道景观容量LeCg1为2087人/日,车行道景观容量的瞬时值LeCg2为596人。

步行游览路,一级长2864m,周转率为2,参考核心景区计算得:北坡生态区的步行道景观容量LeCh1为955人/日,步行道景观容量的瞬时值LeCh2为477人。

4)住宿接待量

景区的住宿接待量是一个单独的承载,其容量应当以设置的床位数作为承载量,且周转率为1。青秀山森林公园设置有一个酒店,配备的床位为500个,则住宿接待的容量应为500人/日,其瞬时值为500人(见表3)。

综上所述,青秀山森林公园瞬时景观容量为20125人;青秀山森林公园的游人容量为34697人/日。

根据南宁市气候、社会、经济、交通等各方面的特点,参照同类森林公园的相关指标以及青秀山森林公园的游人统计,估算青秀山森林公园的年适宜游览天数为300天,因此青秀山森林公园的年景观容量约为1040.91万人。

4结论

综合以上结果,青秀山森林公园环境容量如表4所示:

由表4可以看出,生态容量是青秀山森林公园环境容量的最大容量,景观容量小于生态容量。因此,应以景观容量计算值作为青秀山森林公园的环境容量,即日环境容量为34197人,年环境容量1025.91万人,从而使青秀山森林公园的生态环境健康、稳定、持续的发展。

参考文献:

[1]刘敏,李宏,武娟.浅议旅游环境容量研究,和谐发展论坛[J],155.

[2]陈轶.旅游环境容量在旅游开发项目环境影响评价中的应用,化学工程与装备[J],2007,3:41-44.

[3]邓立斌,刘德晶,刘景然.九龙山国家森林公园环境容量调查研究,西北林学院学报[J],2007,22(4):180-183.

[4]吴楚才,邓金阳,魏良春.张家界国家森林公园风景环境容量的调查研究[a].见:张家界国家森林公园研究课题组.张家界国家森林公园研究[C].北京:中国林业出版社,1991.27-36.

[5]刘肖梅.旅游生态问题研究,泰山学院学报[J],2004,26(1):58-60.

[6]李天江,甘碧群.旅游生态环境承载力计算方法研究[J],2006,6:34-38.

景观生态学研究内容篇6

1引言

乡村有景观吗?乡村有园林吗?乡村需要景观园林吗?在城市化进程快速发展的今天,在大地景观开始深入人心的现代,对于中国规划建筑界,这些问题已经开始引起人们的关注。众所周知,乡村既是人类聚居环境的基本细胞,也是中国绝大部分人口的主要聚居地区。乡村园林以乡村景观为背景,乡村景观在客观方面包括地理位置、地形、水、土、气候、动、植物、人工物等,在主观方面包括经济发展程度、社会文化、生活习俗,乡村园林正是在这种综合的景观中孕育、演变、发展、生成,所以乡村园林与乡村景观密不可分,故而,乡村景观园林也就成为本文的论题。根据人类聚居环境学理论(刘滨谊1999),作为乡村人类聚居环境的基本背景,乡村景观园林作为乡村规划的基础背景,它对整个村落的布局、特色的塑造和生态环境的保育起着决定性的作用,它的面貌、格局、规划、建设决定着乡村环境的生死存亡。合理而理想的乡村景观园林,表面看上去朴实无华,然而在“因地制宜”、“就地取材”、“因材致用”、“持续发展”的基本原则指导下,其内在却是丰富多彩、形态各异、耐人寻味的,其中,不乏有许多优点而令今天的城市人神往。当今中国,随着城市化进程的不断加快,乡村景观园林在乡村人类聚居环境规划建设中的作用、地位日渐重要。对于迅速城市化的乡村地带,乡村景观园林正处于十字路口,迫切需要予以定位、定性、定向、定型,而对于当今那些步入病态衰败的城镇,理想的乡村景观园林无疑将成为“治病”“健身”的一帖灵丹妙药。

在学术界,德国、荷兰、奥地利、美国、日本、韩国等工业先进国家早已关注乡村景观园林这一领域,而我国在这一领域的理论研究与规划实践几乎还是一片空白。

2乡村景观园林的含义

“乡村景观园林”(rurallandscapeandgarden)是一个新兴的研究领域,对其研究的范围和研究的对象,目前还尚无完整而确切的定义。单单从字面上看,它由“乡村”和“景观园林”两个概念组成。这里用“乡村”而没用“农村”一词,主要因为农村是与农业产业联系在一起的,是以农业生产为主体的地域,如今在农村,作为农业生产主体的农民,有一部分并不一定从事农业生产而是从事非农事活动,因此,用“农村”来界定范围具有一定的难度域概念,泛指城市和原始无人聚居地带以外的一切地域,特指城市(包括市和镇)建成区以外的地区,是一个空间的地域系统。“景观园林”的定义可以分解为“景观”和“园林”两个方面。对于“景观”,从景观规划设计学科角度,笔者曾有阐述:扼要地讲,景观包含着地球表面自然的、人工的人类聚居环境,并且与社会、文化、习俗、人类精神、审美密不可分(刘滨谊1990,1996,1999)。对于“园林”,张家骥先生在《中国造园论》一书中汇总了许多专家学者对“园林”的理解和定义(张家骥1991),并在此基础上对“园林”下了定义:“园林是以自然山水为主题思想,以花木、水石、建筑等为物质为表现手段,在有限的空间里,创造出视觉无尽的,具有高度自然精神境界的环境。”因此,广义的乡村景观园林是非城市化地区人类聚居环境,其以大自然真山、真水等自然材料而形成的具有审美价值、高度自然精神境界的环境。

需要说明的是乡村景观园林的界定是相对于城市化而言的,过去许多传统的乡村景观园林目前已成为城市园林,它们不在笔者所研究的范围内。

3乡村景观园林的研究目标

乡村景观园林存在着一个从传统到现代的演变,传统乡村景观园林伴随着农耕文明而出现,随着工业文明及当今后工业文明的进化,乡村景观园林同样也在走向现代。其演变的根本动力是乡村人们生活的演变,乡村景观园林始终与广大乡村居民的日常生活环境紧密地结合在一起,然而,它的地位和作用长期以来一直未引起学术界和规划设计界的关注重视。

从历史的演变着眼,就乡村景观园林与中国古典园林的关系而论,乡村园林在中国古典园林中的地位也不容低估。长期以来人们普遍以为中国传统园林起源于古代帝王的苑囿,这是极为片面的。根据不断的考古发掘和对古代诗歌的深入研究,人们发现,其实全世界最早的园林应该是原始聚落中及周边的园圃和树木绿化等实用性的园林化的土地,它也是中国园林最早的雏形,并对后来发展起来的恬淡素静的文人村居园林产生了不小的影响,就是明清之际的文人园,也不断从乡村园林中得到启发,从中汲取营养(刘天华1994)。因此,可以毫不夸张地说,乡村园林在中国园林发展历程中,起着基础和源泉的作用,尤其是乡村园林为江南文人园积累了经验、提供了素材、丰富发展了中国古代园林文化,这是确定无疑的。

从现代人类聚居环境建设入手,目前我国正处于城市化快速增长的进程中,村镇建设正以前所未有的速度进行着。截止1998年底,全国有建制镇17015个(不含县城关镇),集镇29118个,村庄3557700个,随着撤乡建镇和拆村并点工作的进一步发展,建制镇比上一年增加480个,集镇减少1206个,村庄减少101635个(1998年村镇建设统计公报)。这种乡村城市化不是意味着把乡村变为城市,而是在于节约用地和提高乡村居民的素质和生活质量。因此,随着乡村城市化的不断进行,乡村居民的居住方式、居住文化必然发生相应的变化,许多传统的聚居村落也将随之消失。乡村城市化使乡村景观园林正在经历着一场历史性的变革:一方面,一些有研究价值的传统乡村景观园林已经或将要遭到扼杀的命运;另一方面,乡村城市化已经或将要产生出新型的乡村景观园林。新一代的乡村景观园林应以什么样的面貌出现在人们的面前,如何继承和发扬传统的乡土文化,创造出具有乡村特色而非城市发展模式拷贝的现代乡村景观园林,以改变当今新建村落的平庸无味、千村一色的状况,这是乡村景观园林研究的基本目标。

4乡村景观园林研究的动态

国外许多工业先进国家在这一领域一直处于领先地位,如德国、荷兰、奥地利以及美国和日本在乡村景观(rurallandscape)、乡村地区的规划与建设方面都有非常成熟的经验。但由于现有的资料和技术手段有限,对当前国外在乡村景观园林领域的研究成果没有更详尽的资料,但仅此还是可以看出,国外非常注重对乡村景观的系统研究。

在国内,有关乡村景观园林的产生和发展,尤其是对城市化进程中的乡村景观园林的研究几乎都是一片空白。长期以来,人们更多地是关注中国传统园林的研究。尽管如此,仍然存在与之相关的研究,大致可以分为五个方面:

4.1传统地方性乡村景观园林研究

结合农村园林的实例对江河流域的农村园林的产生原因及其特色分别进行了阐述(舒楠1997,陈志华1999)。此外还有对徽州古典园林有较为详细的研究(程极悦1987,肖国清1988,殷永达1993,张浪1996),这些文章对乡村园林的研究提供了一定的理论依据和实例。

4.2传统乡土建筑与乡村景观园林研究

以彭一刚院士的《传统村镇聚落景观分析》一书(彭一刚1994)为代表,该书的视点不只停留在乡土建筑上,而是切入到传统村落的研究,对村镇的景观进行了分类和分析,其中包含了构成乡村景观园林的一些要素。此外,陈志华教授等人编写的《浙江省新叶村乡土建筑》和北京清华大学建筑学院主持的《诸葛村乡土建筑》两套乡土建筑丛书的有关章节也阐述了乡土文化和乡村景观的关系(陈志华1998)。

4.3历史文化传统与乡村景观园林研究

以《风水—中国人的环境观》、《古村落:和谐的人聚空间》两本书为例(刘沛林1995,1997),作者从风水的角度阐述了风水思想与风景、园林、建筑及城市设计的关系,在风水对园林规划的启示”一节中,着重论述了乡村园林的一种类型—水口园林。在中国古村落的景观建构中,分别就村落“八景、“十景、水口园林、村落点景建筑等进行了阐述。

从上述的研究成果来看,虽然有一些与乡村景观园林有关的研究成果,但不成系统、很不完善。乡村景观园林尚未作为一个独立而完整的课题来研究,目前尚处于起步阶段,需要进行大量的基础调查、分析论证。

4.4空间格局演变与乡村景观园林研究

从人类聚居环境学的角度,选取从古至今的村落实例,分析乡村景观的构成元素,对空间化、时间化等可以量化的元素予以量化,分析其演变发展(刘滨谊,毛巧丽1998)。

4.5现代人类聚居环境与乡村景观园林研究

以《现代景观规划设计》一书为例(刘滨谊1999),以生态意识、大地景观等现代思想为世界观,以“设计结合自然、现代宏观区域景观规划等理论方法为导向,书中重点分析阐述了欧、美等国现代乡村景观园林的研究与实践。

5乡村景观园林研究的内容

虽然乡村景观园林只是乡村的一个组成部分,但是它却涉及到社会、经济、文化的各方面。乡村景观园林所要研究的内容非常丰富,包括历史、地理、建筑、民俗、社会结构、景观、环境、艺术等等。综合上述分析,笔者提出了下列乡村景观园林的主要研究内容:

5.1乡村景观园林的产生、发展和演变过程。

5.2乡村园林在中国传统园林中的地位和作用。

5.3乡村城市化和现代化对乡村景观园林所造成的影响冲击。

5.4乡村景观园林与社会形态的内在关系。

5.5乡村景观园林与乡村经济的内在关系。

5.6乡村景观园林与乡土文化的内在关系。

5.7乡村景观园林的基本类型。

5.8乡村景观园林的空间格局特点。

5.9乡村景观园林的艺术处理。

5.10乡村景观园林的未来发展模式。乡村景观园林研究的重点不在于保护传统的乡村园林,而在于寻求乡村景观园林规划建设的规律和特点,尝试地探索未来乡村景观园林的发展模式,以便能切实有效地指导今后乡村规划中的乡村景观园林规划设计,创造出超越城市的自然而和谐的乡村人类聚居环境。

6乡村景观园林研究的方法

国内有关中国造园理论的论着很多,在此基础上采用文献资料与实证相结合的研究方法。对于传统的乡村景观园林,文献资料是了解乡村景观园林形态构成的一个重要途径,它包括地方史书、地方志、家谱等,这些文献资料对村落的选址、布局、发展等都有详细的记载。目前乡村景观园林需要大量的基础性研究,这就必须建立在大量实证的基础上,然后从社会、经济、文化等不同层面来进行分析、比较,找出规律。由于传统乡村景观园林大多遵循自然法则,随着村落的布局而形成,很少受到来自外界人为规范的约束。因此,选择典型的、有代表性的乡村景观园林进行实地调查和测绘,并结合对当地居民的问卷调查,了解他们在居住方式和价值观上的变化,以及他们对居住环境的要求。对于城市化进程中出现的乡村景观园林,受到来自村镇规划标准和农村土地使用政策的影响,因此,还需要认真领会政策、法规的精神。通过对乡村景观园林进行系统的调查研究,通过实证对传统的乡村景观园林和现代城市化进程中出现的乡村景观园林进行分析、比较,研究乡村景观园林的内容和形式的演变;总结归纳乡村景观园林的基本类型;分析乡村景观园林的构园特色;找出乡村景观园林成园艺术的规律和特点。乡村景观园林研究不是单一学科所能解决的,它在景观建筑学、生态学、地理学、城市规划、建筑学的基础上进行多学科、多角度交叉综合研究。乡村景观园林的研究方法目前还处于探索阶段,还有待于进一步补充和完善。

7乡村景观园林研究的意义

乡村景观园林有别于城市景观园林,城市景观园林是通过人工再现自然,而乡村景观园林则是运用自然,更为朴素地保留着更多的自然真迹,从艺术追求而论,如果说,城市景观园林是“虽由人作,宛自天开”,那么,乡村景观园林则是虽由天作,宛自人开”,各自的艺术倾向不同,并无艺术的高下之分。但是,倘若从自然美的角度来看,乡村景观园林远比城市园林自然优美。“师法自然”只有从乡村景观园林中才能获取第一手的灵感源泉,而目前国内的景观园林规划设计界在这一领域几乎还处于一片空白,因此,对于乡村园林的研究更具有特殊的意义。

7.1建立乡村景观园林的观念意识

乡村园林虽然早就出现,但是由于人们理解和认识上的偏差,对乡村园林没有产生足够的重视,以致于长期以来没有人对它进行系统的研究。因此,通过建立乡村园林的概念,使人们对乡村园林有一个较为全面的认识,从而激发更多的人从事乡村园林的理论和实践的研究,以填补国内在乡村研究领域的空白。

7.2发掘保护传统乡村景观园林环境

中国现存的皇家园林和私家园林大多为明清时遗留下来的,而乡村园林由于长期以来受外界干扰少,因此,有的乡村园林还保留着宋元时期的风格,这对中国传统园林是一个很好的补充。713创造现代中国乡村景观园林通过对乡村园林的研究,探讨乡村居民对园林的需求,以及乡村园林对大地景观环境和改善生态的重大作用。乡村园林不仅具有朴素的自然美,而且它和人们的平凡生活保持着最为直接和紧密的联系,因此,通过对乡村园林的研究,根据乡村的功能要求、景观要求和经济条件,创造出优美的乡村园林艺术形象,这对于我国未来乡村规划建设具有极为重要的现实意义和深远的历史意义。

参考文献:

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②刘滨谊等译,图解人类景观——环境塑造史论1田园城市文化事业有限公司,1996

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④张小林,乡村概念辨析.地理学报,1998,[6]:365~370

⑤张家骥,中国造园论.山西人民出版社,1991

⑥刘天华,中国古典园林之美—画镜文心.生活1读书1新知三联书店,1994

⑦农村与景观.台湾大学农学院农村规划与发展中心编译,田园城市文化事业有限公司,1998

⑧舒楠,楠溪江流域乡土文化与农村园林.建筑师,1997[78]

⑨程极悦,徽商和水口园林——徽州古典园林初探,建筑学报11987[10]

⑩肖国清,论徽州古典园林艺术1中国园林,1988[2].张浪等,徽州古典园林的研究1中国园林,1996[6]

ω彭一刚,传统村镇聚落景观分析1中国建筑工业出版社,1992

ξ陈志华等,浙江省新叶村乡土建筑1台湾省建筑师公会

景观生态学研究内容篇7

关键词:道路绿道微观绿道

中图分类号:tU985.18文献标识码:a文章编号:

1、引言

随着全球化与信息化时代的到来,生态资源成为宝贵的稀缺资源。近年来,随着居民收入的增加,休闲游憩成为人们繁忙之余追求的生活方式,绿道作为重要的户外休闲游憩场所受到高度重视。目前全世界各个国家和区域层次的绿道项目正在紧锣密鼓的规划建设中。国内规划对绿道的关注度也越来越高,目前绿道规划相对完善的珠三角绿道系统规划,几大廊道建设与使用也受到市民的好评,绿道已经成为城市宜居程度的标准之一。

2、绿道概念

《简明牛津字典》,green指与环境有关或支持环境保护。way指一个地区的通道、到达一个地区的线路或者路径。因此,从词源上看,greenway是人民亲近自然地通道,并具有连接城市和乡村景观的功能1。

埃亨(ahern)提出的绿道概念,认为绿道是经规划、设计、管理的线状网络用地系统,具有生态、娱乐、文化、审美等多种功能,是一种可持续性的土地利用方式。认为该概念包含了5层含义:具有线状的外形轮廓;具有连通性;拥有多功能性;满足可持续发展战略要求;尤为重要的是,绿道规划是其他非线状风景园林规划的重要补充,通过连接其他非线状重要风景园林系统形成综合性整体,达到保护的目的,而不是取代其他规划1。

景观绿道专题中将“greenway”分成两个部分:“green”表示自然存在——诸如森林河岸,野生动植物等;“way”表示通道。合起来的意思就是与人为开发的景观相交叉的一种自然走廊。对于受人为干扰的景观而言,绿道具有双重功能一方面,他们为人类的进入和游憩活动提供了空间,另一方面,它们对自然和文化遗产的保护起到了促进作用。广义上讲,“绿道”是指用来连接的各种线型开敞空间的总称,包括从社区自行车道到引导野生动物进行季节性迁移的栖息地走廊;从城市滨水带到远离城市的溪岸树荫游步道等7。

珠三角绿道网络总体规划中将绿道定义为:绿道(Greenway)是一种线形绿色开敞空间,通常沿着河滨、溪谷、山脊、风景道路等自然和人工廊道建立,内设可供行人和骑车者进入的景观游憩线路,连接主要的公园、自然保护区、风景名胜区、历史古迹和城乡居住区等,有利于更好地保护和利用自然、历史文化资源,并为居民提供充足的游憩和交往空间。

以其为核心的相关术语有生态网路、野生动物通道、生态基础设施、生态廊道、景观连接等等

3绿道在中国

3.1、理论发展

中国绿道思想可以追溯到公元前1000多年的周代,但在当时对绿道的功能认识相对单一,大多为巩固河道的单一生态功能。近今北京大学俞孔坚教授(1997)开始对国外景观生态学进行系统研究,提出以景观可达性作为评价城市绿地系统的服务质量的一个重要指标,并研究了景观生态安全格局与生物保护和生物多样性之间的关系,提出了城市生态基础设施(ei)概念和反规划途径,对国内绿道研究的兴起起到了重要的作用。9

国内众多专家学者都投入到对绿道的研究和设计的行列中,从研究成果中看,国内绿道研究内容上看可以分为三大方向,国外理论介绍、国外案例介绍和国内绿道理论和实践。目前国内有4个较为成熟的机构对绿道进行研究。1、背景大学景观规划设计中心,以俞孔坚教授为代表的从景观生态学角度提出自然基础设施理论。2、同济大学建筑与城市规划学院风景科学与旅游系,以刘滨谊教授为代表的从城镇绿地系统角度介绍绿道的生态游憩功能。3、北京大学旅游研究与规划中心,主要以吴必虎教授为代表,从环城游憩功能角度提出了环城游憩带。4、北京交通大学风景道与旅游规划研究所,主要以余青教授为代表,从风景道角度分期区域绿道的旅游功能。9

4微观绿道概念与功能

4.1、微观绿道概念

俞孔坚认为一个完整的生态基础设施(ei)需要在宏观、中观、微观三个尺度上来建立。即宏观尺度上的ei总体格局,主要内容在100平方公里以上的尺度上建立的,强调空间的整体格局。中观尺度上的ei控制性规划,主要内容在10平方公里以上的尺度上建立的,强调实施性。微观尺度上的ei修建性设计,主要内容在10平方公里以下的尺度上建立,强调具置的明确及设计。俞孔坚教授是从生态安全结构与城市规划不同层次相匹配的。

笔者对微观绿道从人休闲距离、消耗时间及模式上划分为度假式、周末式、日常式三个层次。具体解释如下表:

度假模式时间距离功能承载

假期式(过夜型)2小时以上游山玩水、体验度假

周末式(全天型)1—2小时家庭式自然景观游憩与观赏

日常式(时段型)10分钟通勤、散步

对应俞孔坚的定义层次,这里的微观绿道是第三种日常式休闲模式,因此将其定义为:为市民提供日常户外游憩的线性开放空间。

4.2、微观绿道功能

绿道可根据其规模和资源形势及区位位置融入不同的生态健康功能。在微观绿道中同一条绿道可容纳多种社会功能。

4.2.1、通勤功能

微观绿道以线性空间为主,尽可能结合城市道路及河流分布,并起到联系工作—生活—购物各功能区的功能。其作用更接近与城市道路断面内的非机动车道,但在环境舒适度及交通通畅性上更加优于非机动车道。

4.2.2、健康、游憩功能

微观绿道为市民提供慢步、慢跑、骑行等健身游憩空间,通过高密度的绿化覆盖改善城市环境的同时,也为市民健康生活提供了选择。

4.2.3、生态功能

微观绿道的线性形状,拉大了生态绿化界面与城市界面的接触与融合,根据路网建设的模式增加了绿道的密度,通过植物的种植,洼地蓄水等多种生态技术手段发挥生态价值。

4.4.4、安全功能

作为绿地开敞空间,疏散场地和通道是毋庸置疑的选择。大城市人与车的矛盾正逐步的激化。微观绿道可以为市民提供安全的、无干扰的慢行环境。

5、微观绿道存在形式

景观生态学研究内容篇8

摘要:阐述了秦岭森林景观研究的4个方面的内容,包括森林景观格局、秦岭森林景观生态评价及规划、边缘效应以及动态、森林景观层面多样性的研究。分析了秦岭森林景观研究存在的问题,并提出了秦岭森林景观未来研究方向和动态。

关键词:秦岭森林景观;研究现状;发展方向

中图分类号:S7文献标识码:a

文章编号:1674-9944(2012)04-0103-02

1引言

景观生态学是现代生态学的一个分支,是具有实用意义和广阔发展前景的新兴学科,同时现代生态学、地理学、系统学、信息论等相关学科领域的发展,为景观生态学的发展奠定了坚实的理论基础[1]。森林景观是景观生态学的重要组成部分,森林景观生态学主要是以森林生态系统为主体,研究其结构与功能变化的学科[2]。由于森林景观格局受到多方面影响,各个影响因子之间关系极其复杂,所以森林景观研究是建立在较多学科基础上进行研究的。当前针对森林景观研究已经发展成为生态学研究热点问题,较多学者相继从森林景观破碎度、景观评价、景观尺度等方面开展相应研究[3,4]。

秦岭山地作为黄河水系与长江水系的分水岭,横贯中国中部,是中国南北气候的分界线,该地区的森林景观是中国森林景观的重要组成部分,所以秦岭山地森林景观的研究也逐步成为研究热点区域。虽然在秦岭山地森林景观格局等方面已经开展了较多研究,但是关于秦岭山地森林景观研究现状以及研究中存在的不足还有待深化。本文从实际研究背景出发,总结概括关于秦岭山地森林景观研究现状,从中发现研究的不足,从而为以后相关研究提供理论指导和依据。

2秦岭森林景观研究现状

2.1秦岭森林景观格局研究

森林景观空间格局分析长期以来一直是国内学者所关注的热点,国内外学者先后针对这个问题开展许多相关研究:许东[5]等研究了采伐参数对森林景观格局的影响,宋小双[6]等利用GiS对黑龙江的东宁县高保护价值森林景观格局进行对比分析。秦岭山地作为中国南北气候分水岭,其森林类型极其丰富,所以该地区森林景观格局也极其复杂。王志彬[7]等利用arcGiS和Fragstat对秦岭菜子坪林区森林景观格局及破碎化进行分析研究,发现林区森林整体分布的连续性比较好,不同景观类型斑块的边界褶皱程度较低。在各个森林景观中,栎林面积最大,破碎化最小。王斌[8,9]等人针对秦岭火地塘林区景观格局破碎化程度和人为干扰对景观格局影响进行了分析,发现天然林的景观破碎化程度要小于人工林,同时高强度的外界干扰,可以增加景观多样性和丰富度。张清雨[10]等人利用3S技术,分别以秦岭东部商南县和西部略阳县为研究对象,对比分析了秦岭东西两县森林景观类型的时空变化规律。

2.2秦岭森林景观生态评价、规划及改造研究

随着经济高速发展,生活水平日益提高,人们在追求物质基础同时也逐步重视精神需求,人能够亲近大自然,感受大自然已经成为大多数城市人的梦想,森林景观合理开发也就应运而生。秦岭山地紧挨西安,在满足广大游人观光的同时注重生态环境以及景观可持续经营,因此合理开发森林景观至关重要。目前,关于秦岭山地森林景观生态评价以及规划和改造成为秦岭森林景观研究热点问题。张志诚[11]针对秦岭森林公园规划提出了一些可实施建议,从规划设计上要保存自然,强化整体,设计精细。张改霞[12]等针对黄柏塬地区大熊猫分布区的森林资源、景观资源进行描述,科学评价大熊猫生存空间状况。杨新军[13]等将秦岭生态旅游资源划分为森林、山地和水体3类,并进行了分类评价和综合评价,并提出了针对生态旅游开发的生物资源、景观资源和生态环境保护的举措。这些研究结果对以后合理利用和开发秦岭山地森林景观资源都有重要现实意义。

2.3边缘效应以及动态研究

由于人为活动干扰以及自然灾害原因,大面积、连续的森林景观不断被片段化。森林景观破碎化程度日益严重,森林外边缘不断增加,森林受边缘效应影响程度也逐步明显。边缘效应可以使林分内到林分外的环境格局产生梯度变化,从而影响到植物分布、群落结构和功能、群落能量流和物质流等。目前,针对秦岭山地森林破碎度研究较为集中,而对其边缘效应研究几乎还属于空白。

2.4森林景观层面多样性研究

目前,多样性研究已经发展成为生态学研究的最热点,它包括物种多样性、遗传多样性、群落多样性、景观多样性等多方面,景观多样性也逐步被人们关注。森林景观多样性主要是揭示森林景观结构与功能及其时间方面多样性,它主要反应了森林景观复杂性。森林景观可以分为森林类型多样性、斑块多样性和格局多样性。秦岭山地森林景观研究相对较多,其主要成果有莫申国[14]研究的秦岭植被景观多样性与物种梯度关系,张爽[15]等通过分析秦岭中段南坡景观格局与大熊猫栖息地关系发现,大熊猫活动痕迹密度同景观指数格局之间存在不同的相关性,不同的景观格局会影响到大熊猫的活动和生境利用;范俊韬[16]等分析了洋太公路对秦岭大熊猫栖息地景观格局影响,发现公路建设对景观格局的影响随着空间尺度的增大而减弱。

3研究中存在的不足

近年来关于秦岭森林景观也开展一系列科研工作,并且取得显著成绩。但是与国外相比,该地区还存在明显差距和不足,主要表现在以下几个方面。

(1)秦岭山地森林景观研究还是相对比较薄弱和滞后,一些热点问题没有进行相应研究,比如说关于边缘效应、人工干扰等方面的研究较少。目前研究也仅仅围绕景观格局变化、景观生态评价等开展了一些工作。

(2)研究方法过于单一。该地区关于森林景观研究方法主要利用景观指数对比研究,在3S等软件以及景观生态模型的综合利用上表现不足。

(3)缺少大尺度研究。目前研究主要以小范围区域为对象,对秦岭整个山脉森林景观缺乏一个整体认识。

(4)缺乏系统性。该地区研究主要是针对某个单一课题项目而设置相应实验与研究,缺乏整体系统性。比如,对一个地区仅仅只研究其景观的破碎化程度,却往往缺少景观破碎后,对生态系统稳定以及复杂性影响。目前的研究过于片面,不能形成一个体系。

4展望

随着经济高速发展,人们生态意识的逐步提高,人们会越来越意识到生态环境重要性。所以随之森林景观方面研究也会受到更多人的关注,它必将会进入一个高速发展时期。秦岭山地森林景观研究未来研究内容及方向有以下几方面。

(1)干扰对景观格局影响。这个研究难点是干扰类型划分以及干扰强度的定量化研究。

(2)景观格局变化规律。找出影响格局变化主要影响因子以及他们之间关系。

(3)加强森林景观功能方面研究。比如可以开展森林景观结构与功能的关系研究。

(4)利用不同尺度对秦岭山地森林景观进行研究。秦岭森林景观研究要形成一个连续尺度研究,尤其是大尺度相关研究是整体了解秦岭山地森林景观必要手段。

(5)加强相关软件、模型的开发和利用。通过利用和开发先进软件和模型,进一步提高森林景观研究的准确性和高效性。

参考文献:

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[10]张清雨,白红英,孙华,等.近30年秦岭东西两县区森林景观类型的时空变化[J]环境科学学报,2010,30(5):1101~1105.

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[13]杨新军,李同升.秦岭部级生态功能区生态旅游开发与保护[J].水土保持通报,2004,24(3):64~68.

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景观生态学研究内容篇9

地域文化是最具性格差异的文化资源之一。基于景观设计视角,用创意形式建立符合地域文化特征的符号表达体系,能充分发挥文化的内涵力量,进一步加强民众对民族文化、地域文化、城市文化的认同感、归属感和自豪感,提升城市品质,增强景观的可识别性,促进城市文化软实力的提高。

关键词:

景观设计资源;地域文化;研究框架

在第二次世界大战后,西方发达国家经济长期高速增长,人们开始利用现代科技的力量进行大规模的城市建设和城市美化工程。但由于当时未重视地域文脉,大规模的建设运动使城市的地域性特征消亡。随着世界经济、文化全球一体化的冲击,一些发展中国家在城市化进程中重蹈覆辙,面临着现代与传统、外来文化与本土文化的碰撞和融合矛盾,导致区域原有文化内涵消失,城市面貌出现“千城一面”的现象。我国的城市景观建设伴随经济增长蓬勃发展,同时受到世界经济、文化全球一体化的冲击,从南到北的城市景观出现趋同现象。在此背景下,我国的景观设计行业应遵循以下两个发展方向:一是个性发展。我国的景观设计须扎根于民族文化的土壤,铸造民族精神。二是科学发展。我国的景观设计须吸收科学技术和政治文化的理性,塑造科学的、可持续发展的生态景观。现代景观设计行业可持续发展面临的问题有:景观设计行业如何带着个性进入现代?如何把本土文化引入全球化?

一、景观设计中文化的个性化表达

文化是人类与自然环境相互作用的产物,具有民族性与地域性。地域文化是特定区域的灵魂,体现出该区域特有的生存方式和人文品格特性,即具有特有的文化心态和文化性格。不同地域由自然地理环境、人文因素和历史发展过程相互作用而形成的地域文化存在差异,并影响民族文化、美学思想、文化心态、审美情趣。这些文化与美学的差异现象,具体是指一个地区根植于自然景观的人类活动形态、文化区域地理特征、环境与文化的关系,以及包括了民俗传统、经济体制、、文学艺术、社会组织的人类行为系统,还有文化传播的路线、走向等内容。地域文化强调个性、特色、可识别性。如何在景观设计中实现地域性表达,增强城市形象的可识别性,是我国目前城市发展中须认真认识并深入分析的问题。历史与自然、物质与精神,只不过是个性、特色、可识别性根植的土壤。设计强调个性表达。研究城市和建筑问题的专家路易斯•芒福德说过:“未来城市的目标就是充分发展地域文化的和个人的多样性与个性。”个性是重要的设计资源。从尊重文化、尊重历史的角度研究多样化的景观样本,研究多样化的地域文化资源在景观设计中的应用,需要做以下工作:一是对景观的存在与发展的事实进行分析、研究;二是探索地域性表达的基本规律;三是寻找景观设计中地区意义的表达方法和模式,目的是为设计可识别的个性景观提出有价值的途径、建议和指导。目前,我国设计界对城市景观的地域性表达进行了一些相关的研究,但并没有形成系统的理论和可操作的模式。

二、多资源景观设计整理利用理论

首先通过对多种景观设计资源的整合利用,充分挖掘和应用地方文化资源,挖掘特色。特色就是生命,特色能创造财富。然后通过切实可行的市场运作,使特色转化为地方的后发优势,最终成为新的经济增长点。在景观设计中,强调样本城市的地域性表达,研究涉及景观设计学、城市规划学、人文地理学、人类学、民族学、聚落地理学等相关学科领域的内容。这些学科的一些概念阐述、分类方法、研究结论乃至研究方法,都对景观设计个性化表达的部分研究具有借鉴作用。其中具有代表性的理论如下:

1.可持续发展的战略理论

可持续发展战略理论体现的是人类对当前和未来生活的关注。从此概念“既满足当代人的需要,又不损害后代人满足其需要的能力的发展”在1987年的提出,到此概念的定义“在不超出维持生态系统涵容能力的情况下,改善人类的生活质量”在1991年的确定,我们可以发现,可持续发展战略理论体现的是发展、协调性、质量和公平性原则。可持续发展思想对世界未来城市景观的地域性和可识别性的关注影响巨大,此思想与我国景观地域性特色研究在很多方面不谋而合。可持续发展战略理论给景观设计的启示是尊重历史文脉、体现地域文化、关注生态平衡、创造风格独特的个性景观。

2.基于聚落地理学的相关理论

聚落是指人类在地表上各种形式的居住场所,是人类成集团生活的状态,源自人类的聚集,也是人与环境相互作用的结果。聚落地理学是从地理学的角度研究聚落的学科。气候是影响聚落选址重要的环境因素,人、建筑、景观、气候是构成聚落形态的重要成因。聚落地理学中涉及“气候与建筑”“场所与文脉”等理论。人类在很早的时候就会辨识星空,观测阳光下影子的变化,掌握太阳运动规律,划分气候、季节,制定历法,以指导农业生产和安排重要活动。二十四节气以太阳年为周期,作为阳历系统,从数千年前连续使用到今天,指导人们作出科学的生产生活安排,以此建立人与自然的和谐关系。围绕节气,形成众多官方礼仪和祭祀习俗。这些习俗伴随礼仪衍生出建筑这种文化形式。地域文化的形成,正是因为人类在特定地域和特定的自然环境、天气、气候下形成了特殊的生活方式。建筑只是这些特殊的文化的物质载体,是“人地关系”(即人类社会与地理环境的关系)的体现。气候—习俗—建筑—生活模式,这套文化体系影响了人类数千年。场所,是一种精神空间。诺伯格•舒尔茨在《场所精神——迈向建筑现象学》中对场所进行了详细的论述。场所随自然、文化、经济、社会等方面的发展而变化。场所精神是一般性和特殊性(地方性)的、具体的生活情境,是场所的灵魂。文脉内涵广泛,其意义类似于人体中的血管,指各种元素之间、局部与整体之间的内在联系。在城市设计、景观设计中,文脉泛指城市发展的脉络、城市记忆的延续。文脉研究涉及历史学、地理学、风水学等。从场所与文脉的角度分析城市景观,强调匹配;强调归属感;强调多学科整合利用,即强调城市发展目标与现存条件相匹配;强调人们对文化价值、生态价值与环境实践价值的身心体验;强调将物质空间分析中的艺术的视觉性、数理的偶合性和空间比例的适宜性等理论等量齐观。可见,涉及城市景观的设计实际上是在创造一种空间,在设计中既要揭示该场地隐含的精神特质,还要充分揭示历史人文、自然环境的个性特征,并且要展示该场地的自然历史发展或演化过程,这样才能将其场所精神充分挖掘。精神与物质、显性与隐性、空间与时间以及意境的诠释是设计文化中最高的境界,也是对设计美学价值的充分体现。

3.基于生态学的生态位原理

生态位原理源于生态学理论,是指每个个体或种群在种群或群落中的时空位置和功能关系。既有一个物种只能在特定环境中生存的生态位现象,也有因为各物种相互竞争呈现的和平共处、优胜劣汰等生态位现象。在城市景观设计领域,表现为不同地域空间的景观都有各自的生态位。如果特定区域景观的生态位没有与别处生态位发生重叠、重复的现象,即可理解为地域性特色,也就是个性、可识别性。因此,在景观设计中要错开生态位,利用自身优势形成特色和鲜明的个性,增强识别性。

三、地域文化在景观设计中的表现和应用

1.因地制宜地营造地域特色景观

景观与文化一样,因具有地域性,才具有识别性。地域性差异是景观设计研究中须关注的内容。景观作品作为展现地域文化的载体与窗口,其表现途径应强调差异,在尊重土地、尊重文脉、因地制宜的前提下,为当地物质与精神文化发展提供各种可能。因地制宜不是肤浅的艺术形式上的雷同,也不是照搬规划发展政策,而是根据“人地关系”形成的可持续的发展谋略。

2.地域文化在景观设计物质构成中的运用途径

景观设计作为一种空间形态的艺术设计,具体的环境是其特有的形成条件。景观设计追求个性、特色、可识别性,目的是使现代景观艺术作品个性化发展,地域景观设计科学化发展。因此,地域文化的运用途径不只是简单回归传统,而应是重新解读和重构,这是一种科学的、可持续的创造发展。将人类物质文化创造的结晶转成符号文化应用在景观设计中,使景观设计与市场经济的发展路径结合,科学发展,顺应时代。地域文化的符号与地理标志结合,目的是获得个性化、科学化、可持续的生态发展。

3.地域文化在景观设计中的运用方法

地域文化在景观设计中的运用,拒绝简单、粗拙的复制和仿古重现,提倡传承与创新、复原重现与营建、创意的特色转化。景观设计规划者的策划谋略体现为充分地吸收、解析地域文化底蕴,将其转换成为具有时代精神的适宜表达方式或符号,再运用现代设计手法传达地域精神和文化内涵。应用强调符号性和象征性的设计手法,可以实现地域文化作为现代城市景观设计资源转化为文化符号,具体研究框架。

结语

设计创作必须扎根于地域文化。利用景观设计这个表达载体研究地域文化,地域文化在景观设计中的表现途径与具体运用方式是研究的重点。景观设计作品强调突出地域文化的个性、特色、可识别性,因而只有应用可持续发展等理论和现代设计手法,才能设计出顺应时展的景观作品。

作者:陈波单位:广西科技大学艺术与文化传播学院

基金项目:

广西科技大学科学基金项目“基于柳州地域文化的景观设计资源应用研究”,校科社1307215;广西高等教育本科教学改革工程项目“高等教育新常态下的设计类专业特色培育研究与实践”,2016JGa255;广西高等教育本科教学改革工程项目“提高环境设计专业人才培养质量的研究与实践”,2015JGB298。

参考文献:

[1]陈波.浅谈城市与城市景观.科技经济市场,2011(10).

景观生态学研究内容篇10

 

关键词:结构;过程;集成;地理学;生态学

 

人类活动的强烈干预推动着地球系统演化进入了“人类世”(anthropoceneera)的新纪元[1]。人类活动对地球系统运行的影响赶上甚至超过了自然变化,地球系统正在以前所未有的速率发生变化并进入一个未知的演化方向和轨道[2]。在这种背景下,传统地理过程、生态过程研究正经历着深刻的变革,地理过程、生态过程及其与相关学科的交叉与融合正在成为现代地理学和生态学发展的重要方向。本文在概述地理—生态过程研究进展的基础上,探讨地理—生态过程研究的主要科学问题和未来发展的重要领域,以期为我国地理学、生态学等相关领域研究与发展服务。

1地理—生态过程研究进展概况

地理过程是指地表环境(要素、综合体)随时空变化的历程,按要素可分为自然过程和人文过程,按机制可以分为物理过程、化学过程和生物过程等[3]。在传统地理过程的研究中,地貌过程和水文过程是其研究的主题和核心内容,各种营力作用下形成的地貌形态和地形单元以及流域水循环的过程与机理是其研究的主要方向。生态过程作为生态学研究的重要内容,主要涉及生态系统中的元素循环、种群动态、种子或生物体的传播、捕食者和猎物的相互作用、群落演替和干扰等方面[4]。

20世纪后期以来,人类活动及其所导致的全球环境变化成为了全球生态系统格局、结构和过程变化的主要驱动力[5,6]。在这个过程中,土地利用改变了全球生态系统格局与结构,人工直接管理的生态系统达到陆地总面积的40%以上[7]。1970~2000年间土地利用扩展使物种灭绝速率比自然背景值提高2~3个数量级,全球物种多样性降低40%[8]。同时,人类活动深刻地改变了水资源与水循环[9,10],1960年以来,水资源利用每10年增加20%,15%~35%地区出现水资源过度利用;此外,人为因素诱导的土壤侵蚀、土地退化等也成为全球面临的突出生态与环境问题[11],全球约有40%的农业土地存在不同程度的土壤退化现象[12]。在21世纪,人口和经济持续增长以及全球环境快速变化将给全球生态系统带来前所未有的压力[8]。

在人类活动深刻影响和全球环境变化的背景下,早期地理与生态过程的相关研究表现出明显不足。在地理过程的描述中,由于自然地理和人文地理研究内容的分化[13],自然地理过程往往只考虑自然变化机理,而忽视人文因素的作用和动态过程。如早期的水文过程研究,虽然可以分析径流和输沙的动态变化,但是却往往难以揭示人类活动的影响效应。同时,在构建的地理过程模型中,也存在许多相互割裂的现象。如土壤侵蚀模型,其经验模型往往难以揭示土地利用空间分布格局对土壤侵蚀过程的影响;而物理模型虽然能够反映出土壤流失的过程,模拟不同土地利用情景下土壤侵蚀的变化;但在实际应用中,却由于野外和实验获取的数据难以满足模型参数设置的要求、误差累积和不确定性增加等原因,而影响模型精度,限制土壤侵蚀模型的应用[14]。

在生态过程研究中,也多以自然生态变化的机理而展开。如植被空间格局变化研究仍然以顶级群落概念、群落格局演替gap理论和生命区划分体系为理论基础,难以解释由人类主导的生态系统的动态过程。如在生态系统结构和过程变化的动态描述中常以odum的生态系统演变规则(strategyofecosystemdevelopment)[15]为理论框架,在此框架下生态系统应向热力学稳定态(homeostasis)演化;然而,生态系统很少达到稳定态,也不一定呈现向稳定态演替的趋势。生态系统对环境长期变化的适应性研究经常以tilman的资源竞争平衡理论为依据,但以此为基础的模型并不能现实地模拟生态系统结构和过程的动态变化[16]。同时,由于大多数生态学理论是基于单个生境中小尺度上的研究发展起来的,而目前的环境问题具有大尺度的性质[17],所以,尺度问题业已成为现代生态过程研究的需求。

在全球环境变化驱动下,传统地理过程与生态过程的研究发生了深刻变化,与地理—生态过程相关的国际重大科学计划相继启动。如从国际生物圈计划(ibp)到人与生物圈计划(mab),再到千年生态系统评估(ma);从国际地圈—生物圈计划(igbp)到全球变化的人文影响计划(ihdp)等。纵观这些研究计划和相关学科的发展,可以发现地理过程从任何角度看都不再是单纯的自然过程,生态过程的研究也不再仅仅局限于生态系统内的动态与发展,注重人类活动影响,注重多学科的交叉融合,正在成为现代地理—生态过程研究的重要特点。

目前,地理过程的研究正经历着从自然向自然与人文结合方向发展,从无机向无机与有机结合方向发展,从单要素、单个过程的研究向多要素、多过程耦合与综合研究方向发展,从宏观到宏观与微观结合方向发展[3]。生态过程的研究也伴随着生态学的发展,表现出生态过程研究与人口、资源与环境问题相结合,其研究对象从自然生态系统向自然社会经济复合生态系统方向发展。研究方法从局部的、孤立的研究向整体的网络化研究发展,生态过程研究的时空尺度不断拓展,研究手段不断更新。在地理—生态过程的研究中,新的科学问题和研究领域正悄然凸现。

2地理—生态过程研究的主要科学问题

现代地理—生态过程强调人为因素在各种过程中的作用,强调人为因素作用下的地理—生态过程对自然资源和环境的影响,强调地理—生态过程与全球变化之间的耦合作用以及可能引发的后果,强调地理—生态过程在土地退化过程中的关键作用,强调利用现代手段进行定量化研究和过程模拟。在地理—生态过程研究中,所涉及的基本科学问题包括结构与过程、综合与集成两大方面,其研究重点则集中在尺度—结构—过程相互作用、自然—经济—社会相互联系、地貌—水文—生态过程相互耦合、地理—生态过程与资源环境效应相结合等领域。

2.1基本科学问题

2.1.1结构与过程在地理—生态过程的研究中,结构往往是指不同生态系统和景观单元的空间关系,如生态系统与景观单元的大小、形状、数量、类型及空间组合等。所涉及的过程包括自然过程(元素和水分的分布与迁移、物种的分布与迁徙、径流与侵蚀、能量的交换与转化等)和社会文化过程(交通、人口、文化的传播等)。目前,结构与过程研究的科学问题主要集中在结构、功能、动态、驱动力、过程、机制等几个方面。

(1)结构关于结构的研究,是重点探讨地表系统的要素组成和空间分布特征,如土地利用/土地覆被的组成和分布格局、生态系统的空间异质性等。其中,如何有效刻画生态系统和景观单元的结构特征,构建具有生态学意义的格局指数是目前地理—生态过程研究中富有挑战性的研究课题。现代信息技术为获取生态系统和景观类型空间分布的基础信息提供了强大技术支撑,深入分析遥感、地理信息系统和相关学科的发展趋势对于全面提升结构分析的研究水平具有重要的意义。

(2)功能系统的要素组成决定系统功能的发挥,功能是不同系统要素与结构的外在体现。功能的研究主要分析陆地表层系统的结构演变与过程动态所表现出的生态、经济和社会功能。不同类型生态系统服务功能研究、结构变迁与过程耦合下的资源环境效应等是目前功能研究的热点问题。

(3)动态动态变化是在结构分析的基础上,研究生态系统和景观单元等的变化规律和特征,解释结构发生怎样的变化、变化的地点以及变化的速度等问题。在动态变化的分析中,包含两个层面的含义:对现状的分析;对未来变化的模拟。其中,采取何种方法或技术刻画动态变化的特征,是学者们共同关注的话题。此外,在动态分析的研究中,对不同时期数据精度、分类系统等一致性的处理,往往是进行动态分析的先决条件。

(4)驱动力驱动力分析是在结构变化分析的基础上,揭示生态系统和景观单元变化的原因和驱动机制,以期为预测结构变化方向和制定相应管理对策等服务。驱动力包括自然驱动因子和人为驱动因子两个方面,其中,自然驱动因子主要指对特定结构的形成与演变起作用的自然因素,包括气候、地貌、水文、土壤和自然干扰等;人文驱动因子主要涉及到人口变化、技术进步、政治经济体制变革、文化价值观念改变等。在驱动力的分析中,重点探讨:驱动因子选择与关键因子甄别、驱动力分析方法确定、不同驱动因子在不同时空尺度上的功能和效应等。

(5)过程陆地表层系统过程的研究内容涉及物理过程、化学过程、生物过程和人文过程等方面,其研究将朝微观深化和宏观综合两个方向发展,其关键在于系统中界面过程的综合研究[18],同时注重过程的格局分析[19]。目前,地理—生态过程的研究内容主要包括水文循环过程与水量转化、流域系统中物质迁移过程、土壤侵蚀过程、土地系统演变过程、土壤—植物—大气连续系统过程、环境生物地球化学过程、生物多样性变化过程、人文与文化过程等方面。

(6)机制旨在揭示结构与过程的相互作用关系。在机制的研究中,注重地理—生态过程与环境变化和人类活动的关系,重视非线性科学和复杂性科学在揭示机制研究中的应用。模型作为地理—生态过程的定量表达,是探讨机制的重要途径,需要通过模型的手段开展机制的分析和情景预测研究。

2.1.2综合与集成综合是地理学的本质和存在依据,集成是综合的演进与升华[20]。在地理学研究中,需要综合多学科的理论和知识,选择典型区域,针对主要问题开展综合

与集成研究。在地理—生态过程的研究中,也需要综合多种实验观测手段和研究方法开展综合研究。在此基础上实现地理—生态过程研究中的要素集成、过程集成和区域集成。

(1)要素集成现代地理—生态过程受自然、生态、经济、社会等多种因素的影响,

将人类活动纳入地理—生态过程,对多种要素进行集成分析,对于揭示结构与过程的演

变规律与特征具有重要意义。在要素集成的研究中,要考虑自然社会经济要素的集成和

相互作用,也需要考虑要素的尺度效应。

(2)过程集成黄秉维先生早在20世纪50~60年代就提出了综合研究地表物理过程、化学过程与生物过程的学术思想[21]。过程集成强调地球表层系统各个过程之间的相互关联,注重自然过程与人文过程的耦合研究,强调人类活动影响下的地理—生态过程的综合研究,突出自然地理过程与生态过程的耦合研究等。在过程集成中,基于过程模型的模拟与预测研究是过程集成方法研究的重要内容。

(3)区域集成地球表层系统不仅具有显著的区域差异和地域分异规律,同时也是

一个多层等级系统,既有坡面—小流域—流域—区域—全球的不同尺度,也存在种群—群落—生态系统—景观—区域—全球的多个层次。在地理—生态过程的区域集成研究中,不仅需要针对不同尺度地球表层过程的发生机理展开研究,更需要通过尺度效应分析和尺度转换(尺度上推与尺度下推),获知其他尺度的信息,开展多尺度研究,从而体现研究对象的整体性。在尺度效应分析与尺度转换中,需要注意特征尺度选择与尺度域划分、转换方法与模型构建、时间尺度与空间尺度的合理匹配、尺度转换结果的不确定性分析等问题。

此外,在综合与集成的研究中,也需要加强集成方法的拓展,发挥计算机技术、应用数学方法、空间信息科学与技术在地理—生态过程研究中的作用,开展基于对过程理解和定量阐述的模型研究,如建立区域综合模型、多尺度地理—生态过程模型等。

2.2重点研究领域

2.2.1尺度—结构—过程相互作用“尺度—结构—过程”是地理—生态过程研究的核心理念,结构影响过程,过程改变结构,尺度不同,结构与过程的关系也将有很大的差异。其中,结构是不同地理—生态过程与自然背景综合作用的结果,地理—生态过程的变化与发展影响和改变着陆地表层系统结构的形成,从某种意义上说结构是各种地理—生态演变过程的瞬间表现。同时,结构能够从多个方面影响过程,如生态系统的空间分布能够影响局域地表温度、养分丰缺、生物种群或其他物质在空间上的分布状况,景观要素的变化可以影响景观中的物质流和能量流等[22,23]。

结构、过程及其相互关系的研究离不开其所依赖的尺度。地理—生态过程不同,其相应的尺度也会有很大的变化。就研究粒度而言,富营养化的研究往往在30m或更小粒度上展开,而森林砍伐的粒度则多在100m以上;就研究的幅度上,叶片的生理过程一般发生在平方毫米/平方厘米的空间尺度和秒/分钟的时间尺度上,而景观动态过程的研究则需要考察几百/几千平方公里的空间尺度和十年/百年的时间尺度[24]。结构与过程的关系会因研究尺度的不同而发生明显的变化,如在不同尺度上,土地利用结构与土壤养分、土壤水分、水土流失的影响机制并不相同[4],中小尺度上的研究成果并不能满足大规模综合治理与开发的需求。

尺度—结构—过程的相互作用研究是现代地理—生态过程研究的重点领域,其主要研究内容包括如下几个方面:

(1)针对单一尺度分析结构与过程的作用机理;

(2)探讨不同尺度之间结构或过程变化的规律和特征,并分析其尺度效应;

(3)基于不同尺度结构与过程的作用关系和尺度效应分析结果,进行多尺度综合研究和尺度转换研究;

(4)探讨不同尺度划分体系(如时间尺度、空间尺度、过程尺度、观测尺度、模型尺度等)对结构、过程、结构与过程作用关系的影响效应;

(5)其他研究,如多尺度模型研究、尺度转换不确定性分析研究等。

2.2.2自然—经济—社会要素相互联系当代地理学作为一门研究地球表层自然要素与人文要素相互作用与关系及其时空规律的科学,其研究内容主要面向当前世界性的人口、资源、环境与可持续发展问题[25]。现代地理—生态过程的研究,必然注重自然、经济、社会等多因素的综合研究,注重人类活动与环境变化的关系[19]。

在自然—经济—社会要素相互联系的研究中,地理—生态过程重点探讨以下几个方面的内容:

(1)自然、经济、社会单一系统内部的要素、过程时空变化规律与特征;

(2)自然、经济、社会不同类型的要素、过程之间的相互影响与作用机理;

(3)自然、经济、社会不同系统之间多要素或过程之间的综合与集成;

(4)地表系统在自然、经济、社会共同作用下的变化规律与发展趋势;

(5)其他研究,如复合系统基础理论创新等。

2.2.3地貌—水文—生态过程相互耦合地貌过程、水文过程和生态过程是地理学、生态学研究的传统优势领域。在早期的研究中,往往关注单一过程的研究,而对两两过程或多种过程的综合研究不够。然而,多种过程的耦合作用机理往往是识别系统动态演变的关键所在。在全球环境变化的背景下,地貌过程—水文过程—生态过程的耦合研究显得尤为重要。

目前,地貌过程—水文过程—生态过程的耦合研究重点关注地形发育、径流形成、污染物迁移、土地退化、生态系统调控等领域,其重点研究内容有:

(1)人类活动影响下的生态—水文过程;

(2)生物地球化学循环过程;

(3)流域水、沙及化学物质迁移过程;

(4)其他研究,如耦合模型开发等。

2.2.4地理—生态过程与资源环境效应研究资源、环境与发展的关系并寻求解决其中关键问题的途径,为区域整治提供理论基础和决策依据,是当代地理学和生态学服务社会的重要方面。目前急需解决的资源环境问题包括水资源供应危机、土地质量急剧下降、环境污染和生态破坏日益严重、灾害频发等问题,这些资源环境问题的解决往往和地理—生态过程的调控密切相关。探讨地理—生态过程与资源环境效应的关系是目前地理—生态过程研究的重要方面。

地理—生态过程与资源环境效应研究的重点内容有:

(1)生态系统物质循环与全球变化;

(2)流域物理、化学和生物过程及其资源、环境和灾害效应;

(3)土地利用/土地覆被变化过程及生态环境效应;

(4)城市化过程对区域生态环境的影响与效应;

(5)生态系统过程与生态系统服务功能;

(6)地貌过程与灾害效应等。

3地理—生态过程研究的发展趋势与方向

3.1地理—生态过程研究的发展趋势

现代地理—生态过程研究正跨越不同时空尺度,开展多学科的交叉和融合,从近期发展看,地理—生态过程研究具有以下明显的动态和趋势。

(1)系统化系统化是地理—生态过程研究的重要方向。地理—生态过程是以系统论为基础,以陆地表层系统、环境系统、人地系统等为对象开展研究。在系统化研究中,需要探讨系统的内部要素与结构组成、系统层次与相互关联、系统动态与外部环境的相互关系,揭示全球变化背景下地理—生态过程与地表系统演变的作用关系,探求系统协调发展的机制与途径。

(2)综合性综合性是地理—生态过程研究的重要特色。在地理—生态过程的综合研究中,不仅要在分析要素与要素关系、要素与过程关系、过程与过程关系的基础上开展要素综合和过程综合,也要在尺度效应分析和尺度转换的基础上开展区域综合研究。在区域综合研究中,不仅需要聚焦危机区、脆弱区或热点地区,针对独特区域开展独特问题的综合研究[26];同时也应具有全球化视角,开展跨国或全球尺度的研究。此外,也应注重总结性的综合研究[27],基于重要地理区域科学数据构建部级的地理科学基础平台,为进一步创新研究提供基础。

(3)交叉性地理—生态过程研究本身就属于学科交叉的范畴。随着人口、资源、环境、发展等全球性问题重要性的日益突现,地理—生态过程研究的交叉性特点将愈加明显,自然与人文的交叉、科学与技术的交叉、多学科交叉成为地理—生态过程研究不可逆转的趋势,地理学、生态学、资源科学、环境科学、大气科学、社会学、经济学等不同学科对于地球表层系统的共同关注,在服务于国家战略需求的同时,也为地理—生态过程研究的深入发展提供了机遇。

(4)应用性地理—生态过程的未来研究,将积极拓展科学研究的应用领域与范围,在环境与灾害管理、生态系统管理、国土综合整治、全球环境变化、土地退化防治和区域可持续发展等领域开展应用研究,以满足国家需求,为实施可持续发展战略服务。

3.2地理—生态过程的重大研究论题

地理—生态过程作为当代地理学、生态学及相关学科研究的热点问题和前沿领域,在未来的研究中,需要整合科技资源,针对以下领域和内容开展工作。

(1)地表系统中的物质、能量和生物流过程研究其中重点加强生态水文过程、生物地球化学循环、人地相互作用过程、全球碳氮循环等研究;注重界面过程和不同类型过程的耦合;注重野外观测、试验分析、空间信息技术、数学模型等研究方法的综合应用。

(2)地表环境变化的驱动力、过程和效应研究主要分析陆地表层系统、环境系统和人地系统演变的自然和社会经济驱动,分析不同结构和过程的时空变换特征,探讨不同变化情景下的资源、环境、生态和灾害效应。

(3)区域综合和区域内异质性研究区域综合研究有待于加强区域综合实验研究、区域综合的方法与模型应用;同时针对区域内的时空变异,开展区域内景观多样性与异质性、景观格局与生态过程研究。

(4)尺度推绎与转换尺度问题是地理—生态过程研究中极富有挑战性的课题。针对不同的尺度划分体系(种群、群落、生态系统、景观、区域、全球;坡面、集水区、流域、区域、全球),开展尺度推绎与转换的理论基础研究和区域实验研究,发展尺度推绎与尺度转换的方法和模型。

(5)地理学的整体性研究整体性是地理学的特色,在当前环境变化研究中,基于系统分析的整体性研究愈加重要[19]。目前,地理学的整体性研究亟需加强自然地理学与人文地理学的融合,注重环境变化与规划、土地利用变化与规划、区域可持续发展等领域的研究,突出人类活动对环境和过程的影响,探讨模型模拟研究在地表系统整体性中的作用。

(6)方法论创新方法论创新是推动地理—生态过程研究的重要途径。需要加强非线性科学和复杂性科学在地理系统研究中的应用,开发研制或发展地理过程模型、多尺度综合模型等,加强模型的有效性检验与验证。

(7)地理—生态过程研究的应用在地理—生态过程的理论与创新的基础上,积极加强应用研究,其中重点加强的领域有:水循环与水资源、地貌过程与工程和灾害防治、气候变化及其效应、生态过程与生态系统恢复和保护、土地退化过程与治理、人地相互作用过程和人与自然和谐发展、全球变化的区域适应研究等。

3.3地理—生态过程研究的几点建议

我国在地理—生态过程这一领域已经开展了大量研究工作,并取得许多重要的研究进展。但是,与国际相关研究的发展相比,我们还有明显差距。为了更好地开展地理—生态过程的研究,服务于学科发展与国家需求,在未来研究中需要注意以下几方面的问题。

(1)加强观测、实验、调查与模拟获取数据是开展地理—生态过程研究的前提和基础。目前,我国已经建立了长期野外观测与研究台站网络,为监测我国资源环境动态、推动地理学与生态学的发展、服务于国家需求和政府决策提供丰富的数据基础。然而,很多研究还缺少第一手的观察与监测数据。因而,在未来的研究中,要加强观测、实验和野外调查,注重数据监测的长期性、监测手段与方法的一致性。同时,加强地理—生态过程的模拟研究,发展基于观测的过程模拟模型。

(2)加强遥感与野外观测的结合遥感手段是目前快速获取地表信息,开展地理—生态过程研究的重要手段。然而,由于时间分辨率与空间分辨率的限制,遥感数据的解译结果往往具有不确定性。因而,在基于遥感手段开展野外调研和数据分析的过程中,需要加强野外的同步观测,将遥感调查结果和野外观测数据相结合,提高地理—生态过程研究的准确性。

(3)加强区域综合和全球研究在我国目前地理—生态过程的研究中,区域的综合研究已有较多的案例,但是缺乏基础理论创新,多尺度综合研究的内容也并不多见;同时,在地理—生态过程领域,我国具有全球性视野的研究非常匮乏。在今后的研究中,我国学者要关注全球的问题,积极开展跨国或全球尺度的研究。

(4)加强学科交叉,特别是一级学科的交叉学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的科学前沿,这里最有可能产生重大的科学突破,使科学发生革命性的变化[28]。然而,从目前国家自然科学基金的申报情况可以看出地理学者有意开展交叉研究的项目比例较低[29],地理学家们对于自然与人文的综合研究相对薄弱,难以满足日益增长的国家需求。因而,在今后的研究中,亟需加强学科交叉,将其他学科,如生物学、物理学、化学、数学、信息科学等学科的理论与方法应用到地理—生态过程的研究中,以期取得突破与创新。

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