土地生态与景观设计-6_城乡园林规划_工程科技_专业资料.ppt
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1、Chapter 6 景观生态学应用,6.1 指导思想 6.2 原理 6.3 主要领域及方向,Chapter 6 景观生态学应用,6.1 指导思想 6.2 原理 6.3 主要领域及方向,6.1 指导思想,两种学派: 欧洲:一直与土地利用与规划、人文地理、人类生态学紧密联系,欧洲的景观生态学其长期以来被视为一门应用性很强的学科 北美:以空间格局、生态学过程和尺度的相互关系为核心,北美的景观生态学成为了同生理生态学、种群生态学、群落生态学及生态系统生态学平行的一门基础学科,Chapter 6 景观生态学应用,6.1 指导思想 6.2 原理 6.3 主要领域及方向,6.2 原理,景观生态学在应用中的突
2、出特点: 强调空间异质性的重要性 强调尺度的重要性 强调空间格局与生态学过程的相互作用 强调生态学系统的等级特征 强调斑块动态的观点,明确将干扰作为系统组分来考虑 强调社会、经济等人为因素与生态学过程的密切联系,6.2 原理,景观生态学应用原理(Forman and Godron,1986): 景观结构与功能原理 生物多样性原理 物种流原理 营养再分配原理 能量流动原理 景观变化原理 景观稳定性原理,土地生态与景观设计 Land Ecology and Landscape Design,6.2 原理,景观生态学应用原理(Forman,1995): 景观和区域:景观和区域性原理、斑块廊道基质原理
3、 斑块和廊道:大面积自然植被斑块原理、斑块形状原理、生态系统间相互作用原理、复合种群动态原理 镶嵌体:景观抵抗性原理、粒度粗细原理、景观变化原理、镶嵌体序列原理 应用:聚集零散格局原理、关键性格局原理,土地生态与景观设计 Land Ecology and Landscape Design,6.2 原理,景观生态学应用原理(Dramstad,et al.,1996): 斑块:大小、数目、分布等原理 边界:结构、形状等原理 廊道:物种运动、踏脚石、防风林带、道路、河流 镶嵌体:网路、破碎化、尺度粗细等 五十几条具体原理 笼统、宽泛,具体情况具体分析,斑块的大小 边缘生境和边缘种原理/内部生境和内部
4、种原理 干扰障碍原理 大斑块-物种绝灭率原理/小斑块-物种绝灭率原理 生境多样性原理 大斑块效益原理/小斑块效益原理,有关斑块的原理,斑块的数目 生境损失原理 复合种群动态原理 大斑块数量原理 斑块种群生境原理,斑块的位置 斑块位置-物种绝灭率原理 物种再定居原理 斑块选择原理,边界的边缘结构 边缘结构多样性原理 边缘宽度原理 行政边界和自然生态边界原理 边缘过滤原理 边缘陡度原理,有关边界的原理,边界的形状 自然和人工边缘原理 平直边界和弯曲边界原理 和缓与僵硬边界原理 边缘曲折度和宽度原理 凹陷和凸出原理,边缘种和内部种原理 斑块与基质相互作用原理 最佳斑块形状原理 斑块形状和方位原理,廊
5、道和物种运动 廊道功能的控制原理 廊道空隙影响原理 结构与区系相似性原理,有关廊道的原理,廊道与踏脚石 踏脚石连接度原理 踏脚石间距原理 踏脚石消失原理 踏脚石群原理,道路廊道与防风林带 道路及另外的槽形廊道原理 风蚀及其控制原理,河流廊道 河流廊道和溶解物原理 河流主干道廊道宽度原理 河流廊道宽度原理 河流廊道连接度原理,网络 网络连接度和环通度原理 环路和多选择路线原理 廊道密度和网孔大小原理 连接点效应原理 相连小斑块原理 生物传播和相连小斑块原理,有关镶嵌体的原理,破碎化和格局 总生境和内部生境损失原理 分形斑块原理 市郊化、外来种和保护区原理,尺度粗细 镶嵌体粒度粗细原理 动物对破碎
6、化尺度的感观原理 确限种与广布种原理 多生境种的镶嵌格局原理,Chapter 6 景观生态学应用,6.1 指导思想 6.2 原理 6.3 主要应用领域及方向,6.3 主要应用领域及方向,6.3.1 景观生态规划与设计 6.3.2 土地持续利用与规划 6.3.3 生态系统管理与自然保护 6.3.4 景观农业 6.3.5 生态旅游,6.3 主要应用领域及方向,6.3.1 景观生态规划与设计 6.3.2 土地持续利用与规划 6.3.3 生态系统管理与自然保护 6.3.4 景观农业 6.3.5 生态旅游,6.3.1 景观生态规划与设计,景观生态规划与设计(landscape ecological pl
7、anning and design)是一门综合性应用学科,也是连接地质学、地理学、生态学、景观建筑学以及社会、经济和管理等学科领域的桥梁 随着景观生态学向应用领域的拓宽,景观生态规划作为其主要应用方向,已形成一套完整的方法体系,6.3.1 景观生态规划与设计概念,运用景观生态学原理、生态经济学及其他相关学科的知识与方法,从景观生态功能的完整性、自然资源的内在特征,以及实际的社会经济条件出发,通过对原有景观要素的优化组合或引入新的景观组分,调整或构建合理的景观格局,使景观整体功能最优,达到人的经济活动与自然过程的协同进化 合理规划和管理景观,对生态系统、景观、区域乃至全球的持续发展具有重要意义,
8、6.3.1 景观生态规划与设计进展,基于风景园林学、地理学和生态学等学科的综合,与土地规划与设计、自然保护、资源环境管理及旅游等密切相关 景观生态学的发展日趋成熟,其理论与方法为景观生态规划与设计提供了理论指导,3S技术的运用也使其逐步走向系统化 景观规划与设计综合考虑景观的生态过程、社会过程和它们的时空关系,利用景观生态学的知识及原理经营管理景观,以达到既要维持景观的结构、功能和生态过程,又要满足土地持续利用的目的 德国汉诺威与柏林技术大学、荷兰的阿姆斯特丹大学,美国的哈佛以及中国北大的景观规划与设计专业,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,内涵: 涉及景观生态学、生态经济学、人类生
9、态学、地理学、社会政策法律等相关学科知识,高度综合 建立在充分理解景观与自然环境的特性、生态过程及其与人类活动的关系基础之上,并试图通过格局的改变来维持景观功能的健康和安全,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,注重景观的多重功能价值(经济的、社会的、生态的和美学的),并将这种多重价值优化成果融合成统一的整体优化目标,使其景观功能和服务效益总体达到最大 强调立足于当地自然资源与社会经济条件的潜力,形成区域生态环境功能及社会经济功能的互补与协调,同时考虑区域乃至全球的环境,而不是建立封闭的景观生态系统,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,侧重于土地利用的空间配置 不仅协调自然过程,
10、还协调文化和社会经济过程 景观生态规划是景观管理的重要手段,集中体现了景观生态学的应用价值,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,定义: 应用景观生态学原理及其他相关学科知识,通过研究景观格局与生态过程以及人类活动与景观的相互作用,在景观生态分析、综合及评价的基础上,提出景观最优利用方案和对策及建议 注重景观的资源和环境特性,强调人是景观的一部分以及人类干扰对景观的作用,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,原则: 自然优先原则 模拟自然 显露自然 尽力发挥自然生态系统的功能,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划, 以人为本原则 首先,景观在伦理上表现人性的意义,在形式上启迪
11、人类的心灵 其次,体现人类的创造力和情感表达 第三,具有多功能的潜力 第四,表现人与自然平等的主题和协调发展的方式 第五,呼应人类的审美生存观和艺术化人生体验,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划, 因地制宜原则 综合性原则 整体优化原则,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划, 异质性原则:景观异质性 异质性是景观的最重要特性,是一个地区景观保持稳定和生物多样性的基本条件,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划, 多样性原则:三方面含义 一是景观要素形态的多样性 二是生物物种多样性 三是生境的多样性,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划, 可持续性原则 文化叠加和美化景观
12、原则,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划, 环境敏感区保护原则: 环境敏感区是对人类具有特殊价值或具有潜在自然灾害的地区,属脆弱地区 依据资源特性与功能差异,环境敏感区可分为:生态敏感区(河流水系、滨水地区、山峰海滩、特殊或稀有植物群落、野生动物栖息地等)、文化敏感区(文物古迹、革命遗址、古人类遗址、古生物化石产地等)、资源生产敏感区(涵养城市水源地、新鲜空气补充地、土壤维护区等)和自然灾害敏感区(可能发生洪患的滨水区、地质上的构造断裂破碎带、地震多发区、空气严重污染区等),6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,十大原则对任何一项规划均适用,所不同的是侧重点有差异 城市景观生态规
13、划:主要应考虑以人为主体 农业景观的规划:重点是调整好林地、农田、路、水塘、居民点、果园、草地等的布局,保证景观生态系统的稳定性,以实现农业生产的持续丰收 自然保护区规划:最为重要的是保护濒危、稀有景观、生态系统、生物群落、物种、基因的生存和多样性,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,规划对象与范围 规划对象有多种,常见的有:自然保护区;城镇景观;农业景观;矿山复垦景观;自然(景观)资源合理开发区;景观结构调整或优化区;小流域治理;园林风景区 规划范围按尺度大小分为:小尺度(公园、景区等);中尺度(城镇、自然保护区); 大尺度(区域),6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,规划目
14、标和内容 整合性:地理、水文、自然及人文系统的时空连续性、完整性 多样性:物种、景观、建筑、文化、生态及物种多样性和异质性 进化性:随自然、社会环境的变化以及人的需求和社会经济地位变化的适应能力、自组织、自调节能力 自然性:水、气的自净循环能力、环境安静度、土地和土壤自然度、生命活力 畅达性:水的流动、风的流通、物流的循环再生 标识性:自然生态与人文特性的显示度 和谐性:内与外、形与神、标与本、虚与实、近与远、人与自然 经济性:资源利用效率、成本、市场竞争力、持续发展能力 文化性:保留当地的传统习俗、个性、历史和宗教遗迹、聚落形式、栽培技术,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,为了实现
15、景观规划的目标,就需要对景观的未来发展情况进行研究,通常包括下面六个问题:景观该如何描述和评价、如何运作、运作是否良好、景观是否要作改变、可以作如何改变、这些变化将会产生哪些不同的后果。科学地回答以上问题,就是景观规划的内容,具体分为三部分: 一是社会经济与自然评价 二是从结构、功能、动态等方面对其景观生态过程进行研究,探讨景观的最佳利用结构、格局,对景观生态进行合理规划与设计 三是景观生态规划与设计成果的实施,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,步骤: 明确规划问题与机遇 确立规划目标 资料搜集与背景调查,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,景观的空间格局与生态过程分析 景观
16、生态分类与制图 景观生态适宜性评价 景观功能区划分 规划方案的评价与实施 公众参与与规划管理,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,规划方法与类型: 博弈论与可辩护规划:综合生态、社会、经济各方利益 美国哈佛大学Carl Steinitz(2000)为此将景观规划框架分六个层次: . 对景观的内容、边界、空间和时间的描述问题,涉及到景观表述模型 . 景观运行与各要素间的功能关系和结构特征,建立景观过程模型 . 景观评价的标准,直接与景观运行的好坏相关,建立景观评价模型 . 景观动态以及对景观变化的时间、空间预测,建立景观动态模型 . 景观变异带来的不同点,直接影响景观的运行,建立景观影响
17、模型 . 景观改造问题,不同改造方式对景观的影响评价,建立景观决策模型,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,景观规划框架(Steinitz,2000),6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,LANDEP(Landscape Ecological Planning)规划:捷克Ruzicka和Miklos(1990)首先提出 将景观生态学思想运用于区域规划和开发,根据获取的生态信息和生态平衡原理对人工生态系统进行最优设计,通过对区域景观生态特征进行分析、解译和综合评价,研究景观生态的最优模式 该模式立足于解决实际问题,属于颇具特色、成熟的景观生态规划方法与模式,6.3.1 景观生态规
18、划与设计景观生态规划,该理论体系包括综合的景观生态学分析、景观组成要素的系统调查与分析、景观样地的生态评价和优化的土地利用建议等内容 景观生态数据的分析、综合和解译:非生物因子、生物因子、景观结构、生态过程、社会经济状况等 景观利用优化: LANDEP的核心,将综合后的景观数据、指标与选定的人为活动进行比较,提出评价和建议 强调对景观的优化利用应与其生态条件相适应、相协调。在维持景观生态健康的同时,获得长期的经济效益,消除经济活动对景观所造成的不利影响,构建稳定的景观格局 主要利用图件表达景观的多重属性,并以此来确定景观单元的功能分区,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,McHarg“
19、千层饼”规划:基于生态适宜性 McHarg I L. Design With Nature. John Wiley&Sons,Inc,1969 20世纪最伟大的景观设计师和生态规划的倡导者 俞孔坚, 李迪华. 景观生态规划发展历程纪念麦克哈格先生逝世两周年. 见俞孔坚, 李迪华主编, 景观设计:专业、学科与教育. 北京:中国建筑工业出版社,2003,70-92,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,McHarg认为土地适宜性是由所在区域的历史、物理和生物过程三方面来确定。基于适应性原理,在每一自然地理区域内,由于气候、地质、水文及土壤条件的差异,通过漫长的演替过程,形成各自最适合的生物群
20、落。因此,应判别生态系统和土地利用的合适环境,也就是由土地适宜性决定的人类最佳土地利用模式。这种环境或者模式,体现了最大效益最小成本的法则。可使最小的投入,获得生态、经济和社会的最佳效益,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,1.确定规划的目标与规划范围 2.生态因子调查与区域数据的分析 3.适宜性分析: 适宜性分析属于麦克哈格方法的核心。基于“生态因子”分级与制图,将相关单因子进行叠加与综合(地图叠置法、因子加权评分法、生态因子组合法等) 4.方案的选择:麦克哈格提出“土地利用群”,即可共存的土地利用方式。优势的、共优的和亚优的不同土地利用方式的选择 5.规划成果的落实 6.规划的管理
21、 7.规划的评价:随着时间的延续,一些基本的社会、经济及环境参量发生变化。及时评价并作相应调整,“千层饼”规划程序,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,生态敏感区模型(Environmentally Sensitive Areas,ESA) Frederick Steiner(2000)提出,McHarg“千层饼”生态规划模型的扩展和补充 为了将土地适宜性更加具体和适用,将ESA定义为在景观和区域尺度上对生物多样性、土壤、水或其他自然资源的长期维护起至关重要作用的场地 该模型将控制或禁止人类居住和开发的土地分成4类,即:自然灾害敏感区、生态敏感区、视觉和文化敏感区、自然资源敏感区。着重
22、生态敏感区的规划,直接关系到人们的生产和生活,有更重要的实用性,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,ESA规划的生态敏感区类型,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,土地利用分异战略(Differentiated Land Use,DLU) 德国生态学家Haber(1990)提出,基于Odum(1969)的分室模型 主要利用环境诊断指标和格局分析对景观整体进行研究和规划。 该模型建立的基本假设是:每一种新的土地利用类型的出现,不可避免地引起环境影响和其它作用。土地利用的空间分割会在同一时期分割环境的影响,从而减缓周围环境对其影响。 该模型通过规划来维持景观的空间异质性,促进了生物
23、多样性,有利于景观整体的优化和稳定。,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,三种土地利用分异战略: 在给定区域内,占优势的土地利用类型(源自土地适宜性和传统的土地利用)不能成为唯一的土地利用类型,至少有该区域10%15%面积为其它土地利用类型 在给定区域内,对于集约利用的农业或城镇、工业用地,至少应保留整体面积10%作为自然景观类型,并且要均匀地分布于区域当中,不能集中分布。“10%原则”是一个允许足够数量野生动植物与人类共存的一般原则 避免大面积的、连续的、均一的土地利用。在人口稠密区,均一土地利用的田块大小不能超过810hm2,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,基于DLU战
24、略的景观整体规划步骤: 土地利用分类:反映土地用途,根据区域自然单元划分 空间格局的确定和评价:分析区域自然单元所构成的景观空间格局,确定土地利用类型面积百分百 敏感度分析:识别对环境影响最敏感和最具保护价值的自然生境 空间联系:分析所有区域自然单元及其生境之间的空间联系 影响分析:评价区域自然单元的影响结构,确定影响的敏感性及影响范围,6.3.1 景观生态规划与设计景观生态规划,城乡融合系统规划模型 日本京都大学岸根卓郎(1985)提出,以“自然空间人类系统”为核心,以实现城乡融合、建立“物心俱佳”社会为目标 三方面主要思想: 国土资源经济价值与公益价值协调一致的扩大再生产; 国土资源利用管
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