4.城市生態(tài)學(xué)期末復(fù)習(xí)zmx環(huán)境

1、城市生態(tài)規(guī)劃方法第三講景觀生態(tài)規(guī)劃的基本原理和方法 生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 生態(tài)適宜度分析方法的局限：1、過于重視環(huán)境，忽略城市社會性的一面，有環(huán)境決定論的傾向；2、盡管不厭其煩地調(diào)研收集生態(tài)因子，對生態(tài)系統(tǒng)信息的采集還是會掛一漏萬，分析上也很難避免斷章取義。3、關(guān)鍵：麥克的研究強調(diào)發(fā)生在某一空間單元內(nèi)的生態(tài)關(guān)系，忽視了發(fā)生在人居環(huán)境各個空間單元之間的生態(tài)流，而事實上它們之間普遍存在著生態(tài)流或生態(tài)關(guān)系，如火災(zāi)的空間蔓延，水系的空間串接，城市的空間擴張，單個土地單元、生態(tài)系統(tǒng)的健康不僅取決于內(nèi)部各生態(tài)因素之間的和諧，和周邊土地以及生態(tài)系統(tǒng)的交流互動也很關(guān)鍵，而麥克的生態(tài)規(guī)劃模式中，對此缺乏考

2、慮。 生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 景觀格局法的優(yōu)勢：1、重視各個空間單元之間的生態(tài)關(guān)系，通過對物種和人的空間運動，物質(zhì)(水、土、營養(yǎng))和能量的流動，干擾過程(如火災(zāi)、蟲害)的空間擴散等的研究，總結(jié)景觀過程與變化的規(guī)律，為空間規(guī)劃提供理據(jù)。2、關(guān)注宏觀尺度，注重整體性，通過整體空間格局的改變來維持景觀系統(tǒng)的健康與安全 。3、不同于人工化的構(gòu)成形態(tài)，生態(tài)景觀（廣義的）的空間形態(tài)不應(yīng)以美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)來衡量，景觀生態(tài)學(xué)建立起符合生態(tài)的景觀形態(tài)的定量分析體系，為生態(tài)的形態(tài)規(guī)劃設(shè)計提供理據(jù)。4、結(jié)合GIS技術(shù)，規(guī)劃方案由單解到多解。生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 斑塊大小 原理微觀尺度低

3、視點景觀生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 中觀尺度鳥瞰景觀生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 宏觀尺度景觀生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 景觀的概念：是一個由不同土地單元鑲嵌組成，具有明顯視覺特征的地理實體；它處于生態(tài)系統(tǒng)之上，大地理區(qū)域之下的中間尺度，兼具經(jīng)濟、生態(tài)和美學(xué)價值。 景觀基本元素的界定：斑塊：指與周圍環(huán)境在外貌或性質(zhì)上不同，并且有一定內(nèi)部均質(zhì)性的空間單元。廊道：指景觀中與相鄰兩邊環(huán)境不同的線形或帶狀結(jié)構(gòu)，可以看作是斑塊的一種特殊形式。本底：指景觀中分布最廣、連續(xù)性最大的背景結(jié)構(gòu)。生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 河流廊道生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 自然斑塊、人工斑塊生態(tài)規(guī)劃原

4、理-景觀生態(tài)規(guī)劃 斑塊大小 原理本底與廊道生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 斑塊大小 原理人工景觀中的廊道、斑塊生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 斑塊大小 原理典型的自然景觀廊道河流廊道本底：范圍廣、連接度最高，并且在景觀功能上起著優(yōu)勢作用的景觀要素類型。景觀中的背景地域。生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 熱帶雨林中的本底草原中的本底生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 斑塊、廊道構(gòu)成大地景觀肌理生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 景觀生態(tài)學(xué)研究的基本尺度層次：區(qū)域尺度：指由大量景觀單元組成，其空間尺度一般至少為100Km2,可大至幾個GCM的網(wǎng)格單元（每個網(wǎng)格單元為500Km2）。景觀尺度：是由一系列具有不同生物和非生物結(jié)構(gòu)的

5、不連續(xù)的斑塊所組成（Pickett & Candenasso,1995），是一些異質(zhì)性土地類型、植被類型以及土地利用系統(tǒng)的鑲嵌體（Urban et al.,1987）,其地理跨度從幾公里到十幾公里（即幾平方公里至幾百平方公里）；肉眼可鳥瞰斑塊尺度：可作同質(zhì)處理的土地單位，具有生態(tài)系統(tǒng)的特性，空間尺度為十幾米到上百米（幾百平方米至幾公頃）；肉眼平視可觀全貌。生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 景觀生態(tài)基本元素為什么這樣界定？ 景觀生態(tài)規(guī)劃主要研究景觀（幾公里到十幾公里，即幾平方公里至幾百平方公里）及景觀以上尺度的宏觀景觀。 微觀尺度：交往、感受、立體及空間形態(tài); 中觀尺度：大型公共空間，肉眼可辨識的風(fēng)景

6、； 肉眼辨識物體的最大視距為390m左右，具“領(lǐng)域感”的上 限 ； 宏觀尺度，景物的具象形態(tài)已不可辨識，只有鳥瞰或平面上的點、線、面狀的辨識；生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 景觀格局景觀格局是景觀元素的空間布局，這些元素一般是指相對均相的生態(tài)系統(tǒng)和水體，森林斑塊，農(nóng)田斑塊，建成區(qū)等。 景觀過程景觀過程包括物種和人的空間運動，物質(zhì)(水、土、營養(yǎng))和能量的流動，干擾過程(如火災(zāi)、蟲害)的空間擴散等。 景觀生態(tài)學(xué)無論景觀的格局或是過程，都隨時間的推移而變化，景觀生態(tài)學(xué)是研究景觀格局和景觀過程及其變化的科學(xué)。 景觀生態(tài)規(guī)劃景觀生態(tài)規(guī)劃就是對景觀的格局

7、和過程進行規(guī)劃調(diào)控，使得特定的景觀格局更加健康和可持續(xù)。生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 景觀格局生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 景觀生態(tài)學(xué)基本原理：1、景觀結(jié)構(gòu)和功能原理2、生物多樣性原理3、物種流原理4、養(yǎng)分再分配原理5、能量流動原理6、景觀變化原理7、景觀穩(wěn)定性原理生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 景觀格局規(guī)劃的目的：景觀生態(tài)規(guī)劃就是對景觀的格局和過程進行規(guī)劃調(diào)控，使得特定的景觀格局更加健康和可持續(xù)。所謂調(diào)整特定區(qū)域原有的景觀格局，即是通過恢復(fù)、重建乃至增加景觀斑塊及廊道等手段，目的一是加強對原有景觀格局中一些關(guān)鍵節(jié)點、關(guān)鍵部位的維護，例如水源涵養(yǎng)地、野生動植物保護區(qū)、生物遷徙通道等等；二是形成新的、健

8、康的景觀格局，使得區(qū)域景觀全局中的生態(tài)過程在物質(zhì)流、能量流、信息流上達到高效和穩(wěn)定。生態(tài)規(guī)劃原理-景觀生態(tài)規(guī)劃 景觀格局規(guī)劃的途徑： 基于景觀生態(tài)學(xué)上述原理，景觀格局規(guī)劃就是對景觀中的斑塊、廊道以及由它們構(gòu)成的整體格局進行人為的調(diào)控，以實現(xiàn)一種較為理想，有利生態(tài)健康的景觀格局，調(diào)控的途徑可以針對景觀元素，也可以是對整體布局，具體來說，途徑有以下三種方式： 1、斑塊形態(tài)控制：通過人為調(diào)控斑塊的大小、形狀、位置等等，控制斑塊形態(tài)；2、廊道形態(tài)控制：通過人為調(diào)控廊道的彎曲度、寬度、連接度等等，控制廊道形態(tài)；3、網(wǎng)絡(luò)形態(tài)控制：通過人為調(diào)控景觀網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)眼、節(jié)點、孔隙度、邊界、環(huán)通性等等，控制景觀網(wǎng)絡(luò)形態(tài)

9、；斑塊大小原理景觀生態(tài)學(xué)原理斑塊相關(guān)原理 踏腳石原理景觀生態(tài)學(xué)原理斑塊相關(guān)原理 最佳斑塊形狀（太空船）原理景觀生態(tài)學(xué)原理斑塊相關(guān)原理 斑塊裂變原理景觀生態(tài)學(xué)原理斑塊相關(guān)原理 基底與斑塊相互作用原理不同景觀斑塊形成健康生境所需的的最小尺度景觀生態(tài)學(xué)原理斑塊相關(guān)原理 D-形狀系數(shù) L-斑塊固邊長度 A-斑塊面積D值說明某一斑塊周邊長度與面積同該斑塊相等的圓的圓周長之比，比值為1為圓形，比值越大說明該斑塊周邊越發(fā)達 斑塊形狀描述公式邊界形狀原理 景觀元素間的邊界像一個半透膜，邊界的形狀對本底與斑塊間的相互關(guān)系極為重要，具備最小的周長與面積之比的形狀不利于能量與物質(zhì)交換，具節(jié)省資源的特征；相反，周長與

10、面積之比大的形狀利于與周圍環(huán)境進行大量的能量與物質(zhì)交流。景觀生態(tài)學(xué)原理斑塊相關(guān)原理 基底與斑塊相互作用原理景觀生態(tài)學(xué)原理斑塊相關(guān)原理 廊道的作用:雙重作用，將景觀分離、將景觀連接1.運輸：公路、鐵路、運河、輸電線等，物質(zhì)流、能量流、生物流、信息流2.保護：長城、圍墻、林帶等3.資源：走廊地帶野生動物豐富、植物種類較多4.觀賞：平原中的防風(fēng)林帶、古代曲徑通幽、頤和園的長廊、西湖的蘇堤景觀生態(tài)學(xué)原理廊道相關(guān)原理 廊道的分類：1 線狀廊道 廊道是一條很窄的帶，植被類型基本上是邊緣占優(yōu)勢。 一般有7種：道路、鐵路、堤堰、溝渠、輸電線、草本或灌絲帶、樹籬。2 帶狀廊道 廊道是一條窄帶，其寬度是可以造成一

11、個內(nèi)部環(huán)境，含有內(nèi)部種，每個側(cè)面都存在邊緣效應(yīng)。景觀生態(tài)學(xué)原理廊道相關(guān)原理 線狀廊道與帶狀廊道的對比帶狀廊道與線狀廊道的基本生態(tài)差異主要在于寬度，具有重要的生態(tài)意義。景觀生態(tài)學(xué)原理廊道相關(guān)原理 廊道的結(jié)構(gòu)形態(tài)描述1 彎曲度(curvilinearity) 廊道中兩點間的實際距離與它們之間的直線距離之比，與沿廊道的移動有關(guān)。越彎曲，生物沿廊道的移動越困難。 2 連通性(connectivety) 定義：單位長度廊道中中斷數(shù)量來度量。 例如：農(nóng)田樹籬 作用：一個廊道連通性高低決定了廊道的通道和屏障功能。景觀生態(tài)學(xué)原理廊道相關(guān)原理 景觀生態(tài)學(xué)原理廊道相關(guān)原理 廊道的結(jié)構(gòu)形態(tài)描述3 狹點(narrow

12、) 定義：廊道中的狹窄處，“瓶頸” 作用：影響運動 例如：河流峽口節(jié)點(nodes)定義：兩個廊道的連接處或一個廊道與斑塊的連接處。作用：緩沖、聯(lián)接、過渡，往往是生態(tài)格局規(guī)劃的關(guān)鍵點，提供了許多相聯(lián)系的物種源，當(dāng)物種在斑塊中消失時，有利于物種重新遷入。例如：河流急轉(zhuǎn)彎的凹面常出現(xiàn)一片泛濫平原，兩條公路交叉處的重疊植被。景觀生態(tài)學(xué)原理廊道相關(guān)原理 林帶寬度與物種多樣性林帶寬度增加，環(huán)境異質(zhì)性增加，進而造成物種多樣性增加。林帶很窄時，邊緣、內(nèi)部種都很少，隨寬度增加邊緣、內(nèi)部種均增加，但邊緣種在寬度略增加時即迅速增加，而內(nèi)部種則要在寬度達到一定值時才能增加，閾值一般為7-12米。邊緣種多樣性（物種數(shù)

13、量）林帶寬度內(nèi)部種景觀生態(tài)學(xué)原理廊道相關(guān)原理 不同景觀廊道的合理寬度景觀生態(tài)學(xué)原理廊道相關(guān)原理 結(jié)構(gòu)：河道、漫灘、堤壩、河岸植被帶。景觀廊道相關(guān)原理以河流廊道為例 功能：1、景觀功能河岸景觀生態(tài)廊道既是植被緩沖帶，又是濱水游憩綠地，水陸生態(tài)交錯帶豐富的生物多樣性，河道兩岸不同時期開發(fā)遺留下來的土地利用方式的多樣性，使得河岸景觀生態(tài)廊道同時包含了豐富的自然和人文景觀。2、過濾功能“河岸景觀廊道能夠通過吸附、滯留、分解等方式，有效地過濾地表營養(yǎng)元素流入河流，以免對水體造成污染。 “10m寬的草地緩沖帶可以減少95的依附于沉積物一起運動的磷元素；濱河林地以及濕地能夠通過土壤微生物過程，去除約100的

14、氮元素，并能更好地減少來自周圍景觀的各種溶解物污染，保證水質(zhì)?！?景觀廊道相關(guān)原理以河流廊道為例 功能： 3、水土保持功能河岸景觀生態(tài)廊道具有強大的水土保持功能。從河流周圍陸地水土流失帶來的大部分沉積物，都可被滯留在河岸景觀生態(tài)廊道的植被緩沖帶中，相關(guān)研究表明，在河岸景觀生態(tài)廊道中，預(yù)留寬度至少80至100m的河岸植被緩沖帶，可以減少5070的沉積物。4、水利工程功能河岸景觀生態(tài)廊道還起到一些水利工程功能，例如保護河流護岸，提供水利工程施工工作面等功能。景觀廊道相關(guān)原理以河流廊道為例 功能： 5、生態(tài)源匯功能生態(tài)源匯功能定義：源的作用(source)，指為相鄰生態(tài)系統(tǒng)提供物質(zhì)、能量和生物來源；

15、匯的作用(sink)則與源的作用相反,是吸收積累相鄰生態(tài)系統(tǒng)的某些組分。生態(tài)源匯功能在生態(tài)交錯帶表現(xiàn)得最突出，河岸景觀生態(tài)廊道是典型的生態(tài)交錯帶，有典型的生態(tài)源匯功能，例如廊道植被吸收太陽光進行光合作用，為河流提供有機碳源，對整個河道生態(tài)系統(tǒng)的能量來源起著十分重要的作用。6、多樣化生境功能河岸景觀生態(tài)廊道為水生、陸生、水陸兩棲等多種生態(tài)位物種提供了棲息地，作為水陸生態(tài)交錯帶，它特有的環(huán)境，例如在時間上的干濕交替，創(chuàng)造了多樣化得生境，為動植物提供了生存與繁衍的場所。例如河岸植被廊道能維持諸如水溫低、含氧高的水生條件，有利于某些魚類生存；沿河岸的植物根系、枝葉，可以減緩水流，并為水生食物鏈提供有機

16、質(zhì)，為遷徙魚類提供喘息休息的小生境。景觀廊道相關(guān)原理以河流廊道為例 功能： 7、隔離功能根據(jù)景觀生態(tài)學(xué)的研究，狹窄的景觀廊道可能會隔離掉進入景觀斑塊的機會邊緣物種，從而保護內(nèi)部物種，對于城市擴張等人為對國土景觀格局的干擾，河岸景觀生態(tài)廊道也可以作為控制城市擴張的生態(tài)隔離帶。根據(jù)不同的功能，設(shè)置隔離帶的不同寬度，例如作為河岸生態(tài)防風(fēng)林，寬度可以只是幾十米，而作為區(qū)域范圍內(nèi)控制城市擴張的景觀廊道，寬度可以從幾公里到幾十公里，甚至上百公里。景觀廊道相關(guān)原理以河流廊道為例 景觀廊道相關(guān)原理以河流廊道為例 本底的標(biāo)準(zhǔn)1 相對面積一般來說，本底的面積超過現(xiàn)存其他類型景觀元素的面積總和。假如一種景觀元素類型

17、覆蓋50%以上的面積，就可以認為是本底。2 連通性如果一個空間不被兩端與該空間的周界相連的邊界隔開，則認為該空間是連通的。景觀生態(tài)學(xué)原理本底相關(guān)原理 本底的結(jié)構(gòu)特征： 孔隙度(porosity) 斑塊在本底中稱為孔。單位面積的斑塊數(shù)目稱為孔隙度。它是本底中斑塊密度的量度。與斑塊大小無關(guān)。景觀生態(tài)學(xué)原理本底相關(guān)原理 邊界景觀生態(tài)學(xué)原理本底相關(guān)原理 網(wǎng)絡(luò)景觀的孔隙度高時，這種網(wǎng)絡(luò)本底就是廊道網(wǎng)絡(luò)。結(jié)構(gòu)特征： 1）連接類型 十字型、T型、L型 2）網(wǎng)線上有沒有中斷，以及中斷處的長度。 3）結(jié)點的大小 4）網(wǎng)眼大小組成網(wǎng)絡(luò)的線之間的平均距離或者線所環(huán)繞的景觀元素的平均面積。 對物種粒種有影響，例如：法

18、國布列塔地區(qū)研究表明，小甲蟲在網(wǎng)眼4 ha時消失，貓頭鷹在網(wǎng)眼為7ha時消失。景觀生態(tài)學(xué)原理本底相關(guān)原理 景觀網(wǎng)絡(luò)原理交匯點的斑塊景觀生態(tài)學(xué)原理本底相關(guān)原理 本底原理連通度、環(huán)通度、邊界、踏腳石景觀生態(tài)學(xué)原理本底相關(guān)原理 景觀格局的基本形式景觀生態(tài)學(xué)原理格局相關(guān)原理 福爾曼（Forman)最優(yōu)景觀格局 模式1、在規(guī)劃區(qū)域內(nèi)保留生態(tài)學(xué)上具有不可替代意義的大型自然植被斑塊用以涵養(yǎng)水源，保護稀有植物。2、有足夠?qū)挼睦鹊酪员Ｗo水系和滿足物種、能源的流動。3、在開發(fā)區(qū)或建成區(qū)保有小的自然資源斑塊和廊道以保證景觀的異質(zhì)性。 可概括為：集聚間有離析的景觀格局。保留主要山林、水系作為基礎(chǔ)框架，由廊道和踏石（小

19、斑塊）連接幾個大斑塊和多個自然分布在城市中的更小斑塊。景觀生態(tài)學(xué)原理格局相關(guān)原理 福爾曼最優(yōu)景觀格局 模式景觀生態(tài)學(xué)原理格局相關(guān)原理 1、斑塊控制：大小、形狀、位置。2、廊道控制：彎曲度、寬度、連接度。3、網(wǎng)絡(luò)控制：網(wǎng)眼、節(jié)點、孔隙度、邊界、環(huán)通性。4、格局規(guī)劃：“景觀生態(tài)恢復(fù)與重建與區(qū)域生態(tài)安全景觀中某些局部、點及位置對維護和控制某種生態(tài)過程有重要意義,由此構(gòu)成的景觀生態(tài)安全格局是現(xiàn)有的或是潛在景觀的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施。所以,導(dǎo)致生態(tài)安全格局部分或全部破壞的景觀改變將導(dǎo)致生態(tài)過程的急劇惡化,建立安全的生態(tài)格局則可以使全局或局部景觀中的生態(tài)過程在物質(zhì)、能量上達到高效和穩(wěn)定?！笨偨Y(jié)：基于景觀生態(tài)學(xué)原理

20、的規(guī)劃途徑總結(jié)：基于景觀生態(tài)學(xué)原理的規(guī)劃途徑景觀安全格局的基本模式：一個典型的生態(tài)安全格局包括：源(source)、緩沖區(qū)(bufferzone)、源間聯(lián)接(inter-sourcelinkage)、輻射道(radiationroutes)戰(zhàn)略點(strategicpoints)5個部分。構(gòu)筑安全格局意味著選擇、維護和在某些潛在的戰(zhàn)略部位引入斑塊,使他們成為“跳板”,建立源間聯(lián)系廊道和輻射道。總結(jié)：基于景觀生態(tài)學(xué)原理的規(guī)劃途徑總結(jié)：基于景觀生態(tài)學(xué)原理的規(guī)劃途徑總結(jié)：基于景觀生態(tài)學(xué)原理的規(guī)劃途徑總結(jié)：基于景觀生態(tài)學(xué)原理的規(guī)劃途徑流域水景觀規(guī)劃以自然山水為依托的景觀安全格局 景觀生態(tài)學(xué)原理格局原理

21、應(yīng)用 水平格局 垂直疊加分析景觀生態(tài)學(xué)原理格局原理應(yīng)用 生態(tài)格局規(guī)劃實例 德國生態(tài)城市Erlangen 概念 以生態(tài)學(xué)原理為基礎(chǔ)，建立在生物工藝、物理工藝及其它工藝基礎(chǔ)上，使人類投入系統(tǒng)內(nèi)較少的能量與物質(zhì)，通過系統(tǒng)內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)，能量轉(zhuǎn)換獲得較大的生產(chǎn)量、生態(tài)效益和社會效益，它是設(shè)計具有人工特征的景觀來改造、治理以及協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境。 以生態(tài)學(xué)原理為基礎(chǔ)，建立在生物工藝、物理工藝及其它工藝基礎(chǔ)上，使人類投入系統(tǒng)內(nèi)較少的能量與物質(zhì)，通過系統(tǒng)內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)，能量轉(zhuǎn)換獲得較大的生產(chǎn)量、生態(tài)效益和社會效益，它是設(shè)計具有人工特征的景觀來改造、治理以及協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境。 共生原理 景觀生態(tài)設(shè)計原理 多重利用原理循環(huán)再生原理局部控制、整體調(diào)節(jié)因地制宜、遠近結(jié)合 因地制宜（地方性） 設(shè)計應(yīng)根植于所在的地方.對于任何一個設(shè)計問題，設(shè)計師首先應(yīng)該考慮的問題是我們在什么地方？