多功能景觀研究進展

湯 茜, 丁圣彥,*

(1.教育部黃河中下游數字地理技術重點實驗室， 開封 475004； 2.河南大學環境與規劃學院，開封 475004)

多功能景觀研究進展

湯 茜1,2, 丁圣彥1,2,*

(1.教育部黃河中下游數字地理技術重點實驗室， 開封 475004； 2.河南大學環境與規劃學院，開封 475004)

多功能景觀是當前景觀生態學研究的熱點問題之一，已成為景觀生態學新的研究方向，但其概念、研究方法等諸多內容仍缺少系統地研究和介紹。多功能景觀研究通過優化景觀結構來增強景觀的多功能性，是實現區域景觀可持續發展的重要手段。探討了多功能景觀的概念，提出了當前國內外多功能景觀的主要研究方向和研究方法。今后應進一步開展有關多功能景觀的實踐研究，繼續完善其評價方法，并建立景觀功能及其服務的監測機制。以期為將來開展景觀規劃與景觀管理研究提供科學依據。

多功能景觀；景觀功能；景觀服務

景觀是多種不同類型生態系統的集合體，景觀的要素組成、結構及其生態過程決定了景觀具有多種功能性。人們在進行環境規劃與決策制定時，由于沒有充分意識到景觀的多功能性，導致許多類型的景觀往往被改造成結構均一、只有單一功能的土地利用類型，甚至最終變為荒地[1- 2]。應該如何對景觀進行合理的規劃與管理，或許更需要從景觀功能與景觀服務的角度開展研究[3]。景觀多功能性被認為是能夠識別環境變化對景觀所產生影響的一個強有力的概念[4]，構建被賦予了人類價值評價的多功能景觀則被認為是實現未來景觀可持續發展的有效途徑[5]。本文在分析多功能景觀內涵的基礎上，概述了多功能景觀的研究方法并探討其研究發展趨勢，以期為今后開展區域景觀規劃與管理提供理論與實踐研究的基礎。

1 多功能景觀的概念解析

世界現代農業的快速發展，不僅使傳統農業景觀被改造成低異質性的農業用地，而且導致了野生動植物棲息地的破碎化、自然/半自然生境的缺失，以及農作物基因多樣性和物種多樣性的喪失[6- 8]。自歐盟農業環境計劃(Agri-environment schemes)實施以來，歐洲發達國家如今以發展農業景觀的“多功能性”為前提制定保護與恢復退化農業景觀的措施和政策[9]， 多功能景觀的研究就是在這樣的背景下應運而生了。

景觀功能，即景觀能夠為人類社會提供產品(如：糧食或木材)和服務(如：美學享受，為生物提供棲息場所)的能力，具有生態、社會-文化和經濟價值[10]。對景觀進行規劃和制定政策的過程中，為了協調好景觀保護與土地利用和自然資源需求之間的矛盾，必須要充分考慮景觀能提供的所有產品和服務[11]。而一旦景觀的功能被確定之后，這些功能就可以通過產品和服務的形式被分析和評價[12]，從而使人們能夠更加清楚地了解景觀的多種服務和價值所在。

與生態系統服務相比，景觀服務更強調景觀的結構與過程之間的聯系。Naveh[13- 14]認為，只有基于對景觀整體性以及格局與功能復雜性的充分理解，才能進一步深入理解景觀的生態、歷史以及文化動態演化的過程；傅伯杰等[15]提出，多功能景觀并不是特殊類型的景觀，只是對現實景觀的功能賦予人類價值評判，它與土地利用決策緊密相關，是景觀生態學綜合應用研究的重要方向；張盼盼和胡遠滿[16]在景觀定義的基礎上，提出多功能景觀是兼具生態、經濟、文化、歷史和美學等多重功能的綜合異質單元；Lovell等[17]認為多功能景觀就是將生態、文化和生產功能整合到一個被給定的地點或景觀中，強調多功能景觀在景觀規劃與政策制定方面的作用；而Musacchio[18]提出多功能景觀是與人類的健康/安全、生態系統服務、生物多樣性保護以及資源管理息息相關。

對多功能景觀的理解應該首先基于對景觀結構及其生態過程的認知，理解景觀格局和過程的變化能夠引起景觀功能及其服務的改變。多功能景觀的研究應該以優化景觀結構為基礎，以提升景觀功能為目標，在景觀管理的過程中不斷提高各利益相關者對景觀功能、景觀服務及其價值的認知水平，通過有效的景觀管理與調控，協調景觀多功能發展與人類需求之間的矛盾，最終達到人類社會與景觀的和諧共同發展(圖1)。在當前由于人類活動的影響而導致眾多景觀生態系統發生退化的現實背景下，多功能景觀的研究和發展能夠為日益凸顯的人地關系矛盾、糧食生產與環境保護之間所產生的沖突與矛盾提供有效的解決方法。

圖1 多功能景觀研究的概念框架Fig.1 The conceptual framework of the multifunctional landscape

2 景觀多功能性與景觀服務

景觀具有多種功能這是景觀的本質屬性，即使沒有人類的評價和利用，景觀功能仍然存在。Kienast等[3]在綜合了眾多學者研究結果的基礎上，總結歸納出了景觀的四大功能，具體包括：生產功能、調節功能、生境功能和信息功能。而各景觀功能還可以被進一步劃分，它們都與景觀過程和景觀特性相聯系，從而使人類能夠從中獲取相應的服務與產品，并體現出多種價值。景觀多功能性是研究與發展多功能景觀的前提和基礎。多功能景觀基于景觀的這一本質屬性，在不同尺度上、不同設計和管理目標下對景觀功能及其服務展開綜合研究，也是景觀多功能性在景觀尺度上得以充分發揮和全面提升的實質體現。

無論是生態系統服務還是景觀服務，都是將自然系統(生態系統或景觀)與人類評價彼此聯結起來的紐帶[5]。生態系統服務的多樣性是景觀多功能性的物質基礎[19]。生態系統服務從認知走向管理實踐正面臨著嚴峻的挑戰，如多種服務的權衡、與政策設計的結合等方面[20]。生態系統服務研究方面的局限性導致了其相關研究結果難以應用到景觀規劃與設計上[21]。然而，與生態系統服務相比，景觀服務能夠更好地體現景觀格局與過程的相互關系，有利于整合多門學科和研究方法，并幫助當地的利益相關者直接參與到景觀經營與管理中來[4- 5]。當前國際上廣泛開展的基于多功能景觀的景觀管理與景觀可持續發展的研究[22- 24]，多是從景觀多功能性與景觀服務的角度來思考并展開研究的，這充分說明了景觀功能與景觀服務在多功能景觀研究中的重要性和有利性。

3 多功能景觀的研究方向和相關研究方法

3.1 景觀功能與景觀服務的評價研究

對景觀功能及其服務的評價是制定景觀管理決策的前提和基礎。由于景觀功能具有空間差異性，當前對景觀功能與服務的評價研究一般通過景觀功能或景觀服務制圖得以實現。這種定量的研究方法多以柵格為最小評價單元，利用多個指標來對景觀功能或服務進行評價，并最終通過相關模型進行定量化制圖。例如，Gimona等[9]以蘇格蘭農業景觀為例，通過對生物多樣性、視覺美學、林地休憩等景觀功能的定量化制圖，最終劃分了該景觀的多功能熱點區，并根據研究結果對現有的土地利用政策實施的有效性進行評價。Gulickx等[25]運用能夠反映景觀服務與空間特征的點數據，通過分析景觀服務與其周邊空間地物的關系，繪制了荷蘭郊區景觀的景觀服務空間差異圖。馮喆等[26]以北京及其周邊地區為研究區域，基于自組織特征映射模型(SOFM)對景觀生產功能、碳匯功能、土壤保持功能、居住功能進行定量化評價，結果顯示在北京及其周邊地區各景觀功能具有明顯的空間異質性。除了空間制圖的定量化分析方法，利用定性分析方法如專家賦值、受訪者評分法的景觀功能和服務評價研究也較為普遍。例如，潘影等[27]基于野外調查和專家系統賦值的方法，對北京市農業景觀的景觀生態與美學功能進行評價，研究結果顯示北京市農業景觀質量區域差異大，這主要與地形和人為壓力有關。郭先華等[28]利用評分法(SBE)分析評價了麗江城市的景觀美學服務，通過受訪者對麗江照片景觀美學的多等級評分來評價研究區的景觀美學價值，研究結果為進一步完善城市景觀規劃和保護麗江古城奠定了科學基礎。

關于景觀功能與景觀服務的評價研究，尤其是景觀功能與服務的空間制圖，能夠為未來多功能景觀管理政策的制定提供可供參考的科學基礎。這一研究方法可以被廣泛推廣于不同尺度上、不同類型的景觀生態系統的研究中。但需要指出的是，這種空間制圖的方法受制于數據的可獲取程度。對于那些無法獲取空間信息或無法被定量化評價的景觀功能和服務則無法使用空間制圖的定量化研究方法。這也說明未來對于景觀功能和服務的評價研究仍需要繼續完善和發展。

3.2景觀變化(尺度變化與格局變化)與景觀功能/服務的關系研究

景觀格局的時空變化是景觀功能及其服務具有空間差異性的根本原因。研究景觀格局變化對景觀功能的影響，能夠為進一步揭示景觀服務的動態變化提供可供參考的科學依據。受景觀格局尺度效應的影響，景觀服務也具有尺度性。劉文平等[21]在查閱了國內外相關研究的基礎上，總結歸納了景觀服務的尺度效應問題，認為無論是在全球或國家尺度，還是區域省市或區縣尺度，各景觀服務分別具有不同的表現。如全球和國家尺度上的調節服務表現為氣候調節、降水調節等，而區縣尺度的調節服務則表現為河流洪水調節、害蟲調節等。對景觀服務研究進行尺度性的區分，能夠為不同尺度條件下的景觀調控與管理提供相應的決策支持。然而，這還需要針對不同景觀類型分別展開多尺度的景觀功能與服務研究。

此外，景觀格局的變化，尤其是土地利用與土地覆蓋變化，對景觀功能影響的研究也日益受到重視。如Lautenbach等[29]利用土地利用/土地覆蓋的景觀變化數據(1964—2004年)，推測德國萊比錫地區區域尺度上的傳粉、糧食生產、戶外娛樂等景觀生態系統功能的變化。研究結果顯示，土地利用構型是影響景觀生態系統功能評價的主要因素，且景觀生態系統功能隨著土地利用強度的增加而逐漸衰退。Skalos等[30]以開挖后的露天煤礦景觀為研究對象，在景觀尺度上以景觀潛在水量(LWP)作為反映景觀功能供水能力的指示變量，通過揭示景觀格局變化對景觀內各類生態系統(如農田、草地、森林等)的含水量的影響，來驗證景觀中的水體是否能夠成為反映景觀功能變化的指示者。此類研究能夠為進一步深入探討景觀格局變化對景觀功能的影響機制，提供科學與決策支持。

3.3 多功能景觀的模擬研究

在景觀生態學中，情景模擬的方法多用于預測景觀格局的變化。而將情景模擬運用于多功能景觀的研究之中，不僅可以為景觀格局變化做模擬和預測，還可以將不同政策與景觀設計相結合，讓決策者和廣大公眾直觀地看到土地覆被在未來可能發生的變化，從而為多功能景觀的構建提供科學依據[31- 34]。

目前關于多功能景觀的模擬研究，可以采用情景模擬與模型相結合的研究方法，用于預測模擬景觀格局的變化對景觀功能和景觀服務的影響。例如，Van Berkel等[35]通過運用智能體模型(agent-based model)與情景模擬的方法，對未來荷蘭郊區景觀的景觀格局變化和多功能景觀的構建進行了模擬設計。該研究通過預先訪問和調查利益相關者的意見，并設定基于利益相關者的未來景觀發展目標的情景，模擬將來該區域可能發生的景觀格局的變化，并在此基礎上對景觀功能變化進行調控，最終模擬構建了該區域的多功能景觀。此外，在多功能農業景觀的研究中，情景模擬的方法得到了廣泛的應用。例如，對鄉村多功能景觀進行模擬[36]以及探討農業政策制定與農業景觀格局設計的問題[37]；通過情景模擬來研究農業景觀中的物種多樣性和物種棲息地的保護問題[32]；或是被用于更大尺度上的農業發展評價和模擬，如對一個國家的農業發展的總體評價[38]，以及對未來歐洲的農業景觀發展(如：農業土地利用、農業政策制定)的預測[3, 39]等。

多功能景觀的模擬研究需要預先設定景觀發展的目標，基于景觀格局的變化和生活在景觀中利益相關者的意見，進行模擬；最終可以通過地圖、數字影像模擬，甚至是手繪圖像來展現多功能景觀，從而給政策制定者和利益相關者提供了直觀的參考依據，為區域景觀管理與景觀功能調控奠定了研究基礎。

3.4 多功能景觀的規劃設計研究

多功能景觀的規劃設計研究與傳統的景觀規劃設計存在很大的差異。多功能景觀的規劃設計提倡在景觀規劃的前期過程中，鼓勵利益相關者們積極參與進來，與相關專家和規劃者們一起進行決策制定[40]。利益相關者是指生活和工作在一定景觀區域里的，并對該地區表示出感興趣和關心的人們[41]。長期以來，傳統景觀生態學大都注重景觀格局與過程的研究，特別是忽略了“人”作為景觀要素的組成成分在景觀發展中所發揮的作用[11]。Bohnet等[40]認為，多功能景觀研究應該尤其重視生活在景觀中的人在景觀規劃與管理中的作用，把人文系統和自然系統聯系起來。Musacchio[18]也認為，應該把人類感知、價值觀、文化傳統及社會經濟活動結合到景觀生態學研究中，多功能景觀的基礎研究需要與應用實踐相結合。

與傳統的景觀規劃設計的不同之處，除了更注重利益相關者的意見和發展意愿以外，多功能景觀的規劃設計還要求在對景觀結構進行規劃的過程中，需要依據預設的提升景觀功能的若干目標來設計各景觀要素的空間配置和屬性設定(如，寬度、長度)等。這些目標可以包括，如提高生物多樣性、恢復或保持清潔水源的供給、具有休閑和美學功能，等等。例如，Steingrover等[42]試圖通過在農業景觀中構建“藍綠網絡系統”(即以溝渠、河流等水體為主的藍色廊道和以道路、樹籬、耕地田埂為主的綠色廊道所組合而成的網絡系統)，恢復和構建若干布甲的棲息地來實現自然控制農田里的害蟲，以減少殺蟲劑的使用。目前真正可以被稱為“多功能景觀”的規劃設計研究在國內還較為少見，國內的景觀規劃研究仍然以景觀本身的發展變化為主要研究內容，沒有從利益相關者的角度出發對景觀要素進行設計從而達到景觀多功能的發展。如陳睿智等[43]采用田野調查和案例分析的方法對四川盆地鄉村進行生態旅游景觀規劃。雖然考慮了當地景觀中的植物、水、道路、住宅等景觀要素，但是該研究并沒有結合規劃目標進行詳盡的設計與規劃，最終的研究結果沒能體現旅游景觀的多功能設計。彭建等[44]以深圳市為例，設定了四大城市景觀功能，并針對這些功能進行了城市景觀功能的區域協調規劃。該研究是在大區域尺度上進行的景觀功能規劃，雖然預先提出了景觀功能規劃目標，但由于區域面積太大，整體的規劃設計也較為籠統，無法為真正實施多功能景觀的規劃提供實際的執行意見。由此可見，多功能景觀的規劃設計研究需要規劃者們從實際調研各個景觀要素入手，從景觀中的利益相關者的實際需求出發，來構建符合當地實際發展要求的、具有多種功能性的景觀。如何協調利益相關者們對景觀發展的不同需求？依據什么來設定景觀功能目標？怎樣從景觀要素、景觀構型、景觀結構優化的角度來實現景觀功能規劃？這些問題仍然需要進一步探討。

4 研究展望

多功能景觀研究強調充分發揮景觀的多種功能性，使景觀的生態、經濟、社會-文化功能都能夠以服務和價值的形式得以體現，使人類獲益的同時促進景觀的可持續發展。而如何將景觀的環境的、經濟的、美學的等多種功能整合起來，促進景觀結構優化與人類的和諧可持續發展，是研究者所面臨的巨大挑戰之一。

(1)推進可持續景觀研究 景觀可持續發展是指在綜合考慮景觀所有功能的基礎上，使景觀所能提供的產品和服務既能夠滿足當代人的要求，又不損害后代人滿足其需求的能力[5]。需要進一步明確多功能景觀與景觀可持續發展之間的關系，加深對可持續景觀的理解，在對多功能景觀的功能與服務進行定量分析的基礎上，能夠開發出合理的指標體系或模型對景觀的可持續性進行評價。建立景觀功能的監測機制，用于探討景觀格局對景觀功能的影響以及景觀功能的動態變化。

(2)加強多功能景觀的實踐研究 目前有關多功能景觀的研究仍然較多地停留在理論或是研究方法的探討上，尚缺少大量的將學術研究與實踐應用相結合的實例研究。從實踐中發現有關景觀生態學的問題，將學術研究結果應用到實踐生活中，接受實踐的檢驗，是目前景觀生態學研究所提倡的發展方向[45]。多功能景觀的研究必須與某一研究區域相結合，要避免脫離研究區實際情況和不遵從利益相關者發展意愿的多功能景觀設計和管理。

(3)進一步完善多功能景觀的評價方法 在合理開發利用和規劃設計景觀各組成要素的同時，需要充分考慮多個景觀功能在同一地點相同時間或是不同時間的整體提升和協同發展。因此，開發綜合性多功能景觀指數或許能夠更加充分地反映出景觀功能在區域上的變化差異，從而幫助決策者制定合理的管理與發展措施，以達到景觀與人類可持續發展的共贏結果。

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Areviewofmultifunctionallandscape

TANG Qian1,2, DING Shengyan1,2,*

1KeyLaboratoryofGeospatialTechnologyFortheMiddleandLowerYellowRiverRegions,MinistryofEducation,Kaifeng475004,China2CollegeofEnvironmentandPlanning,HenanUniversity,Kaifeng475004,China

Multifunctional landscape has become one of the hot topics and new research directions in recent ecological fields in Landscape Ecology.However, there is lack of systematical study about the multifunctional landscape such as its concept definition, research methods and other basic contents.The study of multifunctional landscape can help to enhance landscape multi-functionalities by optimizing landscape structure and ecological processes.It is supposed to be an important way to successfully realize the landscape sustainable development in future.This paper firstly discusses the concept, research perspectives and methods about the multifunctional landscpae.Then we propose some future research directions including to further study landscape practices, to improve evaluation methods and monitoring mechanism about multifunctional landscape.The purpose of this paper is aimed to provide helpful informations for researches of landscape planning and management in the future.

multifunctional landscape; landscape functions; landscape services

國家自然科學基金資助項目(41071118)

2013- 10- 31;

2013- 04- 23

10.5846/stxb201310312634

*通訊作者Corresponding author.E-mail: syding@henu.edu.cn

湯茜, 丁圣彥.多功能景觀研究進展.生態學報,2014,34(12):3151- 3157.

Tang Q, Ding S Y.A review of multifunctional landscape.Acta Ecologica Sinica,2014,34(12):3151- 3157.