景觀生態學基本理論在風景園林規劃設計中的應用

李海薇 陶波蘭

摘要：從景觀生態學的角度，結合相關案例，以風景園林規劃設計過程為切入點，總結了該過程中適用的景觀生態學基本理論，并提出了其在規劃設計過程中的應用方式，旨在為風景園林師在規劃設計實踐中如何更科學合理地應用景觀生態學的基本理論提供參考。

關鍵詞：景觀生態學;基本理論;風景園林;規劃設計

中圖分類號：TU986文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）15-0023-05

1引言

景觀生態學是一門在宏觀尺度上研究景觀類型的空間格局、景觀單元類型組成、景觀生態過程的相互作用及其動態變化特征的學科。其研究重點主要集中在以下幾個方面：景觀的空間格局與結構、景觀的動態變化過程及其相互作用、景觀的異質性等。景觀生態學作為當代風景園林規劃設計的基礎理論之一，加強對其的理解、研究與運用對提升景觀的生態可持續性有重要意義。

目前景觀生態學被應用較廣泛的理論有生物進化與演替理論、景觀異質性理論、島嶼生物地理學理論等，但理論在實踐過程的應用中較為零散，不成體系而難以理解。因此筆者主要結合相關資料，淺析景觀生態學在風景園林規劃設計中的應用，將風景園林規劃設計的整個過程中所涉及的景觀生態學基本理論進行了歸納總結，并提出了對于當今景觀生態學基本理論應用所存在的一些問題的思考，旨在于基礎理論與實踐之間筑起橋梁，為風景園林師在實踐中如何更科學合理地應用景觀生態學的基本理論提供參考。

2風景園林規劃設計過程及相應景觀生態學理論的應用

2.1確定規劃目標與范圍

在進行風景園林規劃設計之前，首先必須確定規劃的目標與范圍。規劃的范圍一般由政府部門劃定，風景園林師可以根據景觀生態評價給出選址的建議。在此范圍內，風景園林師可以對景觀格局的演變及景觀建設對場地造成的影響進行分析，并根據場地特有的自然資源或存在的問題確定規劃設計的對象與范圍。比如在楊凌現代農業示范區建設的案例中，設計師運用了景觀生態學中的基地調查權重圖疊圖分析法對園區的景觀格局的現狀及其演變過程進行了詳細的闡述和分析。該案例首先對楊凌示范區整個區域范圍內的自然生態系統進行了梳理，再結合目前示范區內的交通流線以及建筑現狀進行疊圖分析，最終得出園區選址的結果。

2.2前期資料收集與調研

在確定具體的規劃對象與范圍之后，風景園林師應對場地的自然地理、社會經濟與文化背景進行全面、深入的調研。在自然地理方面的資料收集上，可以根據景觀生態學上所劃分的自然與非自然景觀要素類型——包括地貌、土壤、氣候、植被、自然干擾、景觀構型等因素進行收集，并根據場地關鍵要素的基本性質進行資料的收集與深入的考察，以作為立意和分析的依據。

2.3景觀空間格局與結構分析

基于各類基礎要素的資料，設計師可以對場地范圍內的整體空間格局及景觀結構之間的關系進行詳細的分析與整理，通過組合或引入新的景觀要素而調整或構建新的景觀結構，以增加景觀異質性和穩定性。在《基于高分辨率影像的城市綠地景觀》一文中，作者通過利用在計算機軟件形成的南京市綠地景觀布局圖的基礎上，計算了南京市主城區的斑塊類型指數及景觀類型指數，然后通過不同城區景觀指數的比較，分析景觀結構的合理性。最后，作者在總結了該城區綠地景觀特征的基礎之上提出了相應的優化建議。在風景園林規劃設計中，設計師也可以利用類似的方法對景觀的空間格局與結構進行分析，在此基礎上對景觀進行評價并得出對場地優化的建議。

2.4景觀生態評價

景觀生態評價是指根據景觀生態學的相關原則，結合景觀生態學特定的程序與原理，對景觀現狀，可能的利用方案和生態功能進行綜合評價的過程，主要是對景觀功能的綜合理解。它是景觀生態學理論與應用研究重要的一環，是區域生態環境評價的重要內容，也是風景園林規劃設計的重要基礎依據。常見的景觀生態評價包括景觀生產力評價、景觀適宜性評價、景觀健康評價、景觀美學評價、景觀生態安全評價等，在風景園林規劃設計中一般常用的是景觀適宜性評價，因此作者將結合案例與思考對景觀適宜性評價過程中所涉及的景觀生態學原理進行總結與闡述。景觀適宜性評價的過程主要包括景觀格局與過程分析、景觀分類與制圖及景觀適宜性評價三個步驟，下文將從景觀生態學的角度圍繞此三個過程進行探討。

2.4.1景觀格局與過程分析

景觀格局與過程分析主要是對能量流、物質流、物種流、土地承載力及空間格局等與規劃區域發展和環境密切相關的過程進行綜合分析，是景觀生態學基本理論應用的核心。對景觀格局與過程的分析的目的在于構建生態安全格局，明確規劃區的范圍與目標，生態安全格局的構建對維護生態系統安全及提供生態系統服務具有重要意義。以俞孔堅等人曾借助景觀安全格局理論和措施為例，他們在界定了生態安全格局的內涵的基礎上，通過對北京市水文、地質災害、生物、文化遺產和休閑活動過程的模擬和動態分析，確定了維持上述過程安全的關鍵空間格局，構建了不同安全水平的綜合生態安全格局，特別是定義了最低安全標準下的景觀格局。并以生態安全格局為剛性框架，模擬北京城市格局的擴張所帶來的生態環境效應，在“低水平生態安全格局”的基礎上，提出了北京城市發展模式所需的生態用地基線。在城市雨洪管理中，也可以基于景觀生態學理論和方法，以景觀過程和格局的關系為基礎，通過景觀過程的分析和模擬，對相關過程的健康與安全進行判別，從而構建城市雨洪管理的景觀生態安全格局并進行更為合理的設計。

2.4.2景觀分類與制圖

根據規劃目標與原則，設計師應選擇主導因子作為分類指標，對景觀進行類型的劃分。分類后進行景觀生態制圖，概括反映規劃區景觀生態類型的空間分布模式和比例關系，形成景觀生態圖。在望溪山地休閑農場景觀生態規劃中，設計師主要以山地型休閑農場為設計目標，根據調查分析后確定了地形、土地利用類型、土壤類型及生物多樣性等7個生態因子作為主導因子，并采取了層次分析法對因子進行賦值，得出了不同功能區的權重指標，從而利用GIS技術對場地按不同因子進行了制圖，以作為適宜性評價的基礎。

2.4.3生態適宜性評價

根據各場地景觀類型及項目目標的不同，結合景觀資源與環境特征、發展需求與資源利用要求，生態適宜性評價一般可從自然因素或人文因素角度出發，以景觀的獨特性、功效性、多樣性或宜人性與美學價值為評價標準，分析后確定景觀類型對項目目標的適宜性與限制性，從而作為后期規劃設計的依據。同樣在望溪山地休閑農場景觀生態規劃案例中，案例基于各因子的權重，得出了每種功能區的適宜性圖像。在生成的評價圖中，利用ArcGIs的加權分析工具得出最后的加權得分，劃分為最適宜、較適宜、適宜、較不適宜、不適宜5種等級，經調整各項指標屬性后得出適宜性評價，最后根據評價圖進行設計。

2.5景觀功能區劃分

根據前期的分析、調研、評價，設計師可以按景觀結構特征、景觀的生態服務功能、人類的生產和文化要求，劃分不同的功能區，并與周圍地塊景觀的空間格局相聯系，形成合理的景觀空間結構來協調自然社會經濟之間的關系。在一篇有關山地多功能景觀的研究中，研究者們首先從生態環境和社會經濟的角度確定了5個主導因子——凈初級生產力、土壤保持、水產量、作物生產和住宅支持，并通過應用特定的模型對其進行了量化。然后，在對5個主導因子進行賦值的基礎之上識別具有多種景觀功能的熱點區域。最后，通過疊加分析等方法研究了不同景觀功能之間的相關性之后，將場地劃分成生態保護區、生態過渡區、城郊開發區和城市聚集區4個功能區。景觀功能區的劃分是風景園林規劃設計中最重要的一步，它綜合地體現了景觀生態學應用基本理論的原則——整體性、尺度性、協調性與可持續性。

2.6規劃方案制定、評價與實施

在具體的方案規劃設計中，風景園林師可以根據景觀生態學上景觀尺度的概念，從宏觀、中觀、微觀3個角度利用相應合理的景觀生態學理論進行規劃設計。根據不同尺度可運用的生態學原理可以提煉出不同的生態學手法，各種手法均以提高生物多樣性、景觀連接度與連通性及景觀穩定性為目標。在《城市綜合性公園規劃設計中的生態手法研究》一文中，作者就從宏觀、中觀、微觀的3個尺度對不同尺度下能利用的景觀生態學理論與方法進行了總結，設計師可以根據規劃目標與范圍進行合理的挑選與使用。

比如在宏觀尺度上，可以運用生態網絡理論與斑塊一廊道一基質原理對城市公園進行規劃。斑塊的范圍與組成對動物群落的多樣性有重大的影響;提供生境斑塊間連接的廊道可以減輕生物多樣性破碎化的影響，使物種分散在整個景觀基質中。因此，設計師可以利用斑塊、廊道、基質的特質來營造空間，達到提高物種豐富度、提高生物群體抗干擾能力、提高連通性以有利于物種生存、繁衍、擴散等的目的。

又如在微觀尺度上，設計師可以根據生物多樣性和生態位原理進行植物配置或現狀植物配置的優化。生物的種類越多、生物之間的關系越復雜，生態系統的抵抗力與穩定性就越強，景觀的生存時間也就越長，需要對其進行維護的成本就越低。因此，在風景園林規劃設計中，設計師必須考慮到生物多樣性的問題，以便更好地維護生態系統的穩定性。在《基于現實生態位的居住區植物景觀分析》一文中，在抽樣調查的基礎上，作者計算了植物群落的生態位寬度、生態位重疊和生態位相似性，并從群落梯度、光照資源梯度和土壤資源梯度3個方面對居住區植物的生態適應性和群落結構進行了分析，并對現有植物景觀設計優化建議進行了探討，用更客觀科學的方式達到提高生物多樣性的目的（表1）。

3案例分析——哈爾濱群力國家濕地公園景觀生態規劃設計

3.1項目背景

哈爾濱群力雨洪公園位于中國黑龍江省哈爾濱市群力新區中心，公園前身是一塊被保護的區域濕地，總占地面積約30hm²，在當地生態系統中發揮著重要作用。當地政府希望能使該濕地更好地發揮生態調節功能的同時成為城市綠地系統中的一處開放自然空間。

3.2項目目標

根據對場地的初步了解，群力濕地公園周邊道路、高樓環繞，城市硬質面積大，是一處寶貴的城市濕地。公園建設面臨著雨季洪水泛濫與城市發展導致濕地將逐漸消失的兩大難題。因此，設計團隊從解決城市問題的角度出發，制定了城市雨洪管理的綠色海綿體策略，在保護濕地的同時為城市提供多項生態服務，并帶動城市的發展。

3.3前期資料收集與調研

確立目標后，對各類關鍵景觀要素的基本性質進行資料的收集與深入的調研、分析后，根據場地特征并結合基礎生態學原理上的個體生態學理念，以俞孔堅為核心的土人設計團隊對設計提出了模擬個體細胞生態系統——“生命的細胞”的概念。即在公園外圍種植喬木，作為保護濕地的“細胞壁”;經過生態恢復的濕地水體是為濕地提供營養的“細胞質”，是物質供給的媒介;將公園核心原生濕地打造成“細胞核”（圖1、圖2、圖3）。在原生濕地核心區與外圍城市用地之間建立人工濕地緩沖區，以對抗外界干擾，提高原生濕地景觀的穩定性的同時為濕地生境的恢復奠定基礎（圖7、圖8）。

3.4景觀生態評價與景觀功能區劃分

基于核心策略與概念，設計團隊利用GIs技術，從景觀自然要素的功效性出發對場地進行了景觀生態評價。設計團隊對場地的景觀生態格局及過程進行分析后，擬定了場地的雨洪安全格局（圖4），結合島嶼生態地理學的景觀生態學原理，建立了濕地系統的圈層保護模式（圖5、圖6）。該模式主要利用了邊緣效應的原理，

3.5方案制定、評價與實施

宏觀尺度上，該案例根據斑塊一廊道一基質原理對場地空間進行了營造。中觀尺度上，該案例利用了景觀連通性理論進行了水系統與道路系統的設計，增強了人與其他生物在場地的可達性。根據邊緣效應的景觀生態學原理，設計團隊還在緩沖區建立了由眾多濕地泡組成的人工濕地系統，以促進濕地的健康發展。微觀尺度上，在公園外圍緩沖區的植物種植上，該案例以自然式為主，保留了場地的原生植被的同時，為了增加生物多樣性與維持景觀穩定性而人工引入了一些鄉土植物。具體原理應用方式如表2所示。

3.6討論

哈爾濱群力國家濕地公園案例的整個規劃設計過程貫穿了景觀生態學的思想、理論及方法，通過場地的合理布局及設計巧妙地處理了濕地與周邊城市功能的關系，理論上使昔日濕地得到了修復和提升，是景觀生態學基本理論應用的典型案例。但在后續的使用與維護中，由于各種不可控因素如降雨量的不均勻、植物的不耐受等，導致公園并未完全如設計預想般發揮出最大的生態效益，反而為了維持景觀的美觀而抽取地下水、江水進行補給而形成惡性循環。因此，筆者認為風景園林師在設計過程中應多加考慮各類因子之間的關系，把景觀視作一個動態變化的過程，而非直接將理論生搬硬套，否則有可能出現生態公園并非真正生態的問題。

4結語

如今景觀生態學的基本理論在風景園林規劃設計過程中的運用屢見不鮮，但對于理論與實際設計過程對應地進行系統的梳理的研究仍比較缺乏。筆者在學習過程中發現景觀生態學理論的應用是可以貫穿風景園林規劃設計的整個過程的，正確地理解與運用將使設計更加科學與合理，因此結合筆者在學習過程中的感受對景觀生態學在風景園林規劃設計過程中的應用進行了簡單的歸納總結。

但是，在對文獻資料分析整理的時候，筆者也發現目前景觀生態學理論的應用中仍存在一些問題。第一，在應用過程中風景園林師更多側重于解決生態問題，導致在一些項目案例中可能會忽略藝術、社會、人文、經濟等因素。確定功能性方案以后，還應對方案進一步從社會人文方面進行評價，以得到最合理的方案，從而實現對景觀資源的最優管理和可持續發展。第二，無論是對景觀的現狀或是方案推敲過程中進行的生態評價，設計者由于受到麥克哈格的千層餅模式的影響，對多因子進行分析時往往忽略了因子之間的相互聯系。雖然目前已有學者在對更合理的分析方法進行探討，但目前在中國仍難以見到能將各類因子之間的關系考慮得非常周全的設計案例。第三，在諸多的案例中，如本文談及的哈爾濱群力雨洪公園，由于缺乏對各類因子深入的追蹤，所以景觀生態學及基本理論更多體現在概念上，景觀的彈性有待考究，難以實現真正的“生態”。

理論存在最大的意義在于通過實踐的實現轉化成更大的價值。雖然可能由于筆者理論掌握得不夠充分、查閱相關資料不夠全面導致提出的一些觀點具有片面性，但筆者也希望能通過本文促進風景園林師對景觀生態學的基本理論有更深入的理解，從而在實踐過程中盡可能地合理，讓規劃設計發揮出最大的價值。