城市景觀及城市景觀生態研究的重點
關鍵字：風景園林；城市景觀；綜述；景觀結構成分；景觀功能流；景觀異質性
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
城市化是人類社會發展的必然趨勢，也是經濟發展和科技進步的必然產物，是一個國家實現現代化的重要標志。城市化過程在推動人類文明高速發展，促進社會物質財富和精神財富迅速增長的同時，也毫無疑問地，給人類帶來了一系列迫切需要解決的生態環境和人居環境問題，并已經成為人類生存和社會經濟可持續發展進程中，面臨的主要問題之一。城市景觀生態研究，作為宏觀領域生態學研究的重要分支，可以為解決城市景觀生態建設中面臨的諸多問題，提供理論和技術支持。它應用景觀生態學的原理和方法，對人類活動中心的城市景觀進行生態學研究，為人類全面地認識和把握城市景觀中各種生態學過程和機制，盡快解決當代城市生態環境建設和城市規劃設計中的一些理論和實踐問題，提供了新的思路和技術途徑。
對于當前城市發展和建設中面臨的問題，許多研究人員、城市規劃設計人員和城市管理人員，從不同角度開展了大量研究和探索。所有研究都進一步說明，城市發展中許多生態環境問題，都與不合理的城市景觀生態格局有關。筆者在認識城市景觀及其特點的基礎上，介紹城市景觀生態研究的主要方面，就城市景觀的結構、功能和景觀異質性，及其維護等問題進行初步探討，以期提請更多的人士，應用景觀生態學原理和方法，發揮景觀生態學的優勢，為解決城市生態建設中面臨的問題，進行更加深入的研究。
2 城市景觀系統
2．1 城市景觀
城市是城市居民與其周圍環境互作用形成的，是人類在改造和適應然環境的過程中，建立起來的人工生態系統，也是自然－經濟－社會復合系統。城市占有一定的地理空間范圍，具有獨特的生物、非生物和社會經濟要素。這些要素通過物質和能量代謝、生物地球化學循環，以及物質供應和廢物處理等過程，相互聯系在一起，形成具有一定組成、結構、空間格局和動態變化特征的統一體。不同城市之間既有共性，又有各自的特點，典型地和重復地出現在一定區域范圍內，這就是城市景觀。在區域尺度上，城市景觀的鑲嵌性和分布格局，具有一定的重復性和規律性。對于一個城市來說，城市內部不同規模和屬性的景觀要素，作為斑塊、廊道和本底三類結構成分，典型地和重復地鑲嵌在一起，形成一定的景觀格局。
2．2 城市景觀的特點
2．2．1 城市景觀的人類主導性
人類活動強烈影響著城市景觀的自然條件、水文狀況、氣象特點、地表結構、動植物區系等。城市景觀的特點，在很大程度上反映了當地的社會經濟發展狀況和歷史文化特點，也是人類對理想生活環境夢想的現實表現。在城市景觀中，主要的結構成分和景觀的整體格局，都是人造的或人為地配置或調整過的；多種主要生態過程，也是在人為控制或影響下進行的；城市景觀的功能需要人類的維護。這些都決定了城市景觀的人類主導性。
2．2．2 城市景觀的生態脆弱性
城市景觀的生態過程，主要靠人為輸入或輸出不同性質的能量和物質，來協調和維持。隨著社會經濟的發展，以及政治、文化等因素的變動，城市景觀變化極快，特別是城市景觀邊際帶的變化尤為明顯。由于城市景觀系統對人類調控的高度依賴性，城市的自然生態過程被大大簡化和割裂，城市功能的連續性和完整性都很脆弱，一旦人類活動失失調，就很容易導致城市功能，特別是城市生態衰退，城市的總體可持續性和宜人性下降。
2．2. 3 城市景觀的破碎性
城市內四通八達的交通網絡，貫穿整個景觀，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形成鮮明的對照。由于城市景觀功能的多樣性和城市景觀人為活動的復雜性，城市景觀要素斑塊之間及其與城市外部之間的，與人類活動相關的能量和物質流通速率很高，而城市景觀中的“自然”生態過程受阻，提高城市景觀生態連通性，就成為維持城市景觀生態過程和環境功能的基礎。
3 城市景觀結構成分
城市景觀組成要素按其空間結構特征，也可分為斑塊、廊道和本底3類景觀結構成分。
3．1 斑塊
城市景觀中的斑塊，是指具有不同功能和屬性的、相對同質的地段或空間實體。對城市景觀的生態學屬性，有重要影響的景觀要素斑塊，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中線狀或帶狀的景觀要素，其中又以交通線路構成的網絡為主。河流、溝渠、林帶等廊道，對城市景觀的生態學屬性具有顯著影響。城市景觀中的這些廊道，常常是城市景觀中物質、能量、信息和生物多樣性集中或匯集的地方，對維護城市景觀功能具有特殊的作用。
3．3 本底
城市景觀的主體是各類建成區，各種不同功能、性質和形狀的建筑物，使城市景觀明顯地區別于其他景觀。城市的道路網把這些建筑物聯系在一起，使城市街區既具有很高的連通度，又具有較高的優勢度。因此，一般可以把街道和街區看做城市景觀的本底。
4 城市景觀中的功能流
城市景觀各要素之間，通過各種“流”相互聯系、相互影響，維持著城市生態系統的功能。從不同的角度可以分為不同類型的流，主要包括：物質流、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，研究它們與景觀格局的關系，以及如何通過調整景觀格局進而優化城市功能。
4．1 城市景觀中的物質流
城市是物質和能量的消費中心，又是重要工業產品的生產中心，城市景觀中的物質流和能量流，相對于其他景觀來說，流通量大，流動速率高。城市景觀中近自然生態系統主要出現在城市園林、公用綠地和水域，人為經營管理強度高，物質和能量的人為投入量大，同時受大氣、水體和土壤污染的威脅也大。城市景觀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的依賴性極大。除食物之外，為滿足城市人口穿衣、住宿、衛生和娛樂等方面的生活需要，形成了城市景觀中另一類生活用品流，其中又以人工合成的物質為主，多屬于難降解物質。城市景觀還具有生產功能，城市生產過程需要從外部輸入原材料、能源和設備等，并向城市景觀和外部輸出產品和生產過程中的廢棄物。如何實現城市生產生活物資的有效供應、廢品的循環利用或合理處理，避免對城市景觀和相鄰景觀造成污染是城市景觀生態研究的重要內容。
4．2 城市景觀中的能量流
城市景觀的能流也是以物質流為載體的，而物質流動也必然伴隨著能量流動，但城市景觀的能流中電力和燃料占有更重要的地位，需要一個良好的能源供應網絡和分配系統，以支持城市的發展。
4．3 城市景觀中的物種流
城市景觀中的物種流是保證城市生態可持續性的基礎。由于城市的人類主導'陛，城市景觀中的生物多樣性保護受到越來越多的重視。城市景觀中的大型公園、保留的自然綠地、某些生產綠地能起到物種“源”的作用。而多數城市的“源”在城市外圍的其他景觀中，所以，近年來將城市周圍綠地建設也納入城市建設規劃中，并通過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，將城市景觀中的生物生境斑塊連接起來，建設物種運動的通道，以保護城市生物多樣性，保持城市的自然風貌。
4．4 城市景觀中的人口流
城市景觀中的人口流動十分頻繁，而且與相鄰景觀間人口的輸入輸出流量也很大，需要發達的交通運輸體系作支撐。保證城市景觀中人口流動的暢通，既要研究人口流動的時間變化和波動特點，更要研究人口流動的空間特點和“源”－“匯”關系，應用網絡分析和連通度分析方法，通過增加有效結點和連線，提高景觀連通度。
4．5 城市景觀中的信息流
如果把以電臺、電視臺、報刊等新聞媒介和電話、傳真等通訊設備為載體，傳播的各類信息作為城市信息流，景觀生態學很少涉及，對保證城市信息流的暢通貢獻不大。
5 城市景觀的異質性及其維持
5．1 城市景觀異質性
景觀異質性是指一個景觀中對一個種，或更高級生物組織的存在起決定性作用的資源，在空間或時間上的變異程度。景觀層次上的空間異質性，通常表現為空間組分異質性、空間構型異質性和空間相關異質性。空間組分異質性，是指組成景觀的各類生態系統的類型、數量及其面積比例關系。空間構型異質性是指景觀中各類生態系統的空間分布、斑塊大小和形狀、景觀對比度和連接度等。空間相關異質性則是各生態系統在景觀中的空間關聯程度、整體或參數的關聯程度、空間分布梯度和趨勢等。景觀異質性除了受環境資源的自然地理異質分布格局的控制外，其主要來源還包括自然干擾、人類活動及植被的內源演替或種群的動態變化。
城市景觀的異質性，首先表現為城市公園、綠地、水面、建筑物、街道等性質各異、功能不同的景觀要素斑塊的多樣性，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，具有更多生態學和美學功能的景觀要素，自然的、人工開挖或整修過的水體，也是城市景觀中的“自然”組分，起著制造氧氣、凈化空氣、供人娛樂、美化城市的作用。這類景觀要素斑塊的數量、大小和分布狀況對城市景觀整體的功能、質量和生態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，調整和優化它們的空間分布格局，將會極大地改善城市景觀的生態功能。
城市景觀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，使城市熱力學性質和水文狀況，相應地發生顯著變化，阻斷或割裂了多種生態學過程，并給相鄰斑塊輸入廢棄物和環境毒素。在城市景觀中的不同功能區，由于其建筑物類型和地面覆蓋物的性質和面積比例有很大差異，使得城市景觀的生態環境效應也有明顯差別。如城市工業區，特別是重化工區，常常是現實或潛在的惡性污染源。目前的許多城市商業區的污染物排放量也很大，但其性質和擴散方式與工業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，是城市景觀規劃設計關注的重要問題。
人類需要在多種景觀中滿足其生存和發展的需要。如，經常在商業區、政府機關辦公區、工業區等地工作的人們，需要貼近自然的感覺，在近自然的景觀中得到休憩。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，通過利用和提高景觀的異質性，滿足人類自身發展的需要，對于保障城市的可持續發展具有重要意義。
5．2 城市景觀異質性的維護
5．2．1 保護城市景觀中的生態敏感斑塊和特色文化斑塊
維持城市景觀異質性，首先要保護城市景觀中易受人類活動影響的敏感生態系統或景觀要素。城市景觀中的生態敏感斑塊，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、野生動物棲息地等。這些生態敏感區對維護城市景觀的生態功能、保持城市景觀的地域自然屬性具有特殊的作用，要遵循景觀生態學原理，從保持生態學過程的連續性和完整性出發，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，保護城市景觀中的生態敏感區，以及具有特殊或重要歷史文化價值的文物古跡、風景名勝等文化敏感區。
5．2．2 增加城市景觀中的生態環境功能斑塊
完善的景觀結構，是實現景觀功能的基礎。城市景觀是一個高度人工化的景觀，改善城市景觀結構，應該在增加綠地廊道及斑塊的基礎上，提高城市景觀的多樣性，在城市景觀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 調整和優化城市用地空間結構
要適當控制城市規模，通過調整城市內部空間結構，提高城市土地使用效率，避免單純外延式發展，建立起土地利用效率和環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業用地，增加道路廣場用地，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闊空間，保護風景資源，增加林業綠地、環保綠地、水源綠地、游憩綠地與農業綠地等城市非建設用地，確保發揮其生態效益，提高城市人居環境質量。
6 結語
(1)城市是一個景觀生態系統，城市景觀具有人類主導性、生態脆弱性和景觀破碎性3個主要特點，對城市發展和建設規劃中遇到的問題，可以作為景觀生態學問題進行系統整體綜合研究。
(2)城市景觀的所有景觀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，在不同性質的景觀本底中的分布模式。而城市景觀功能主要體現在包括物質、能量、物種、人口、信息等主要功能流的特點上。因此，可以從景觀整體、景觀結構成分和景觀格局對各種功能流的影響，來確定景觀結構的合理性。結合景觀要素的屬性，針對斑塊和廊道的空間特征，及其在景觀整體中的空間配置，探討它們對景觀整體生態過程的控制和影響機制，可以為城市景觀生態規劃提供重要的理論依據。
(3)異質性是景觀的基本屬性，城市景觀異質性是維持城市景觀生態功能的基礎。維護和提高城市景觀異質性是城市景觀生態研究的一個焦點問題，也是城市建設規劃和管理的核心問題之一。保護城市景觀中的生態敏感斑塊和特色文化斑塊，增加城市景觀中的生態環境功能斑塊，調整和優化城市用地空間結構，是維護城市景觀異質性的有效途徑。
基金項目：國家自然科學基金項目(30070605)
作者簡介：
郭晉平/1963年生/男/山西原平人/中國科學院沈陽應用生態研究所博士后/山西農業大學林學院院長、教授、博導/主要從事景觀生態、森林生態、森林資源教學研究工作(太原 030801);
張蕓香/1965年生/女/山西忻州人/碩士/山西農業大學林學院講師/主要從事景觀生態、計算機等方面的教學研究工作(太原 030801)
參考文獻
[1]王如松.高效和諧--城市生態調控原則與方法[M].長沙:湖南教育出版社,1988.
[2]黃光宇,等.論城市生態化與生態城市[J].城市環境與城市生態,1 999,(6):28-30.
[3]宋永昌,等.生態城市的指標體系與評價方法[J].城市環境與城市生態,1999,(5):16-19.
[4]石鐵矛,等.人居環境建設的城市景觀生態方法--沈陽市景觀生態規劃研究[J].規劃師,1999,(1):41-46.
[5]宗躍光.城市景觀生態規劃中的廊道效應研究:以北京市區為例[J].生態學報,1999,(2):146-151.
[6]李秀珍,等.城市的景觀生態學探討[J].城市環境與城市生態,1995,8(2):26-30.
[7]宗躍光.城市景觀規劃的理論和方法[M].北京:中國科學技術出版社,1993.
[8]肖篤寧.土地利用規劃與城市規劃[J].中國土地科學,1996,10(6):1 2-13.
[9]李團勝,等.試論城市景觀生態規劃[J].生態學雜志,1 998,(5):63-67.
[10]沈清基.論城市規劃的生態化[J].規劃師,2000,(3):5-9.
[11]王軍,等.景觀生態規劃的原理和方法[J].資源科學,1999,(2):71-76.
[12]俞孔堅,等.城鄉與區域規劃的景觀生態模式[J].國外城市規劃,1 997(3):27-31.
[13]李哈濱,等.景觀生態學--生態學領域里的新概念構架[J].生態學進展,1 988,(1):23-33.
[14]伍業鋼.李哈濱.生態學博論:景觀生態學的理論發展[M].北京:中國科學技術出版社,1992.
[15]李團勝.城市景觀異質性及其維持[J].生態學雜志,1998,1 7(1):70-72.
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
編輯：admin
