景观生态规划中的历史分析框架构建∗

钱芝弘 岳邦瑞

西安建筑科技大学建筑学院 西安 710055

景观无时无刻不在发生变化。 景观变化的历史， 不仅承载着自然的足迹， 更是留下了人类的烙印。 很多学者认识到景观历史研究的重要性，希望通过历史认识景观演变的规律， 并应用到景观生态规划实践中实现人与自然的和谐及人类的可持续发展。 无论从理论或实践层面， 历史研究与景观生态规划的结合都具有重要意义。 景观生态规划中的历史研究跨越了漫长的时期， 伊恩·麦克哈格 (Ian L. McHarg)、 卡尔·斯坦尼兹(Carl Steinitz) 等在景观生态规划实践案例中不同程度地引入了历史研究， 但这些尝试未能提出明确的历史分析框架， 也未能突破史学研究与规划应用之间的鸿沟。 因此， 本文的核心问题是: 如何跨越历史与景观生态规划学科的鸿沟， 将历史研究作为景观生态规划的有效工具， 研究拟构建一套历史分析框架以指导规划实践， 在该框架中融入多种历史研究方法提取“地域时空规律”，从而在景观生态规划中发挥历史研究独有的作用。

1 景观生态规划中的历史应用研究

1.1 历史研究介入景观生态规划的历程

从历史研究介入生态规划实践的历程看， 人类应用历史知识指导实践已有数千年经验。 早在公元前3 世纪的战国时期， 郑国渠、 都江堰等水利工程就能够巧妙应用多年积累的水文观测资料指导建设， 但直到20 世纪才出现围绕“自然演进过程” “景观演变与景观动态” 的科学研究， 并促进了当代景观生态规划的蓬勃发展。

20 世纪60 年代， 伊恩·麦克哈格在《设计结合自然》 中提出人类规划必须遵从“自然演进过程”[1]的理念， 书中多个案例结合历史分析探讨了“自然演进过程” 中的规律， 以应用到土地适宜性分析； 随后， 他还在“宾夕法尼亚州的人文生态规划” 文中提出了人文生态规划的理论框架和方法[2]， 在这篇文章中， 他认为人文生态规划分析应包括研究区域环境历史以及人类与场所的互动关系， 并指出要选择适宜的环境， 首先应模拟物理、 生物和文化系统间的相互作用， 使用“千层饼” 表达其因果关系的历史变迁[3]。

20 世纪80 年代景观生态学蓬勃发展， 景观变化的研究聚焦于“景观演变与景观动态” 层面。 例 如， 理 查 德· 福 尔 曼 (Richard T.T.Forman) 曾提出“一些洪水、 火灾等常常会对景观造成长时间的影响， 仅通过几年或几十年的观察经验作出明智的土地利用决策不够充分， 有记载的历史文件可以给予更多的参考”[4]。 景观动态即景观系统状态随时间的变化， 景观动态被看作景观系统的“行为”， 对它的监测和研究可以揭示景观系统的动态演变和发展规律， 从而为景观预测和人为合理调控景观提供依据[5]， 亦能指导景观生态规划。 目前国内现有的景观动态变化研究大多采用遥感和GIS 结合的手段， 以近期不同历史阶段中的航空像片、 遥感数据为主要研究资料， 结合景观生态学原理及其他相关史料， 揭示景观格局动态演变的规律[6]； 也会采用模型模拟的方式分析变化趋势和机制。 这种依赖于海量数据的景观动态变化研究， 使景观历史研究向定量化发展， 但限于数据的需求， 其难以分析周期较长的景观演变。 进入21 世纪以来， 很多生态规划会结合多种史料进行景观过程分析、 景观评价、景观预测， 以指导景观格局优化。

1.2 景观生态规划实践中的历史应用

从当代景观生态规划的实践案例看， 历史研究已经全面渗透到景观适宜性评价、 景观格局优化、 区域生态系统发展战略等各种类型的实践项目中， 并在一些经典案例中发挥了重要作用。 国外如伊恩·麦克哈格在“海洋与生存——沙丘的形成与新泽西海岸的研究” 中， 结合生态史、 环境史、 灾害史等信息分析沙丘演进过程中的规律作为适宜性分析的依据[1]； 卡尔·斯坦尼兹在“圣佩德罗河上游流域多解规划” 中， 分析场地水文、 植被等历史演变及规律， 并应用到模型中预测发展趋势[7]； 此外， 还有“格罗宁根: 适应气候变化的设计”[8]、 “克罗斯温茨湿地” 等一系列景观生态规划均涉及到了历史研究[9]。 国内亦有许多应用历史研究成果指导景观规划设计的实践案例， 如“ ‘反规划’ 之台州案例” “中山岐江公园” “金华燕尾洲公园” “杭州西湖西进工程”“南宁园博园的矿坑花园”， 以及“青海原子城爱国主义教育基地纪念园” 等等。 在“反规划” 之台州案例中， 将环境史、 灾害史等研究纳入基本的规划步骤， 并据此进行景观评价和景观改变[10]； 在杭州西湖水域西进工程中， 通过对西湖景观历史演变研究确定恢复水域的区域以及需要保护的人文景观[11]。 在上述中外案例中， 历史研究扮演的角色可总结为以下4 方面: 1) 描述场地历史背景， 指导规划设计以延续场地文脉或恢复历史景观； 2) 分析景观演变特征， 预测演变趋势； 3) 以历史时期的状态为基线进行景观评价；4) 以历史经验教训指导景观改变。 虽然历史研究在以上案例中非常重要， 但历史信息的收集与分析并未形成体系。

同时， 景观历史研究与规划结合的重大价值也得到众多学者的高度重视。 丹尼尔·马库奇(Daniel J. Marcucci)[12]、 袁青[13]认为景观规划需要完善的景观历史研究作为支撑， 并探索二者的结合方式。 但大多数的研究与实践仅仅是对历史资料进行片段的、 局部的分析与应用， 历史研究与规划实践的结合尚未突破史学研究和规划应用的鸿沟， 迄今未能形成一套清晰、 系统、 实用的历史分析框架。

2 历史研究与景观生态规划之间的鸿沟

与景观生态规划对于历史的重视形成反差，相关历史研究(如景观史、 环境史、 园林史、 历史地理学、 文化史、 经济史等) 并未针对其规划应用开展深入探讨， 其研究成果无法很好地服务于规划实践。 限于篇幅， 仅围绕相关性较强的园林史、 环境史、 景观史展开轮廓性评述， 分析相关史学研究现状及其与规划实践结合的主要障碍。

从广义上讲， 园林史即在一个历史的框架里，从尽可能宽阔的人类活动背景中探索和理解“园林” 研究[14]。 园林史研究的方法论可以概括为两类[15]， 即“内向研究” 和“外向研究”。 “内向研究” 是指编年体通史、 形式分析等主要针对于园林史自身各方面的研究[16－18]； “外向研究” 是指将园林史融入更具一般性的历史环境之中， 与各类“情境” (文化、 社会、 观念等) 结合研究。近年来， 园林史研究正在努力寻求与环境史、 景观史的交叉融合， 其研究视角、 研究方法及时空范围均有所突破， 但总体上， 既往成果难以直接服务于大时空尺度的景观生态规划， 园林史在景观生态规划实践中的“失语” 状态。

环境史是研究历史上人类发展与环境变迁的关系， 于20 世纪60 年代在美国出现， 以寻找人类开发和利用自然的得与失作为今日的借鉴[19]。环境史是建立在环境科学和生态学基础上的[20]，主要研究内容有对环境的综合评价、 人地关系分析、 环境保护史及古人生态哲学研究和从文化角度研究生态环境的初步尝试[21]。 环境史学主要沿用史学研究方法， 如对史料的收集、 整理、 辨别和分析， 还有生态学的系统分析方法和理论。 环境史致力于寻找人与环境关系变化的因果规律以及总结历史经验教训， 这对于探究地域时空规律非常重要， 但其本身的研究成果往往缺乏“空间性”， 难以直接指导景观生态规划。

景观史是研究景观如何随着时间演变及其与人之间关系演变的历史， 特别关注文化、 人口、经济、 环境和政治变化对景观的影响[22]， 研究范围包括个体的自然景观或大面积的景观， 以及从古至今人类的活动如何影响自然环境面貌。 景观史虽然是一门新兴的史学分支， 但也是强调使用价值的应用史学， 其功用不容忽视[23]。 在探究景观演变的过程中， 可以将景观史作为历史发展的标尺之一， 更加客观地认知人类社会的发展， 以唤起社会和相关学科对现实问题的关注[24]。 目前，国内学界对于景观史有一定的关注， 但仍未形成理论系统， 导致景观史的发展和功用并不显著[23]。

综上， 景观史、 环境史、 园林史均对研究景观演变和探讨地域时空规律具有一定指导意义，但由于景观生态规划面临现实问题的复杂性， 导致单一类型的历史研究难以满足其需求。 同时，由于学科之间的鸿沟， 历史研究难以直接指导空间规划设计， 需要一定程度的空间语义转换。

3 历史分析框架的构建

3.1 认识地域时空规律是跨越学科鸿沟的关键

笔者认为， 跨越历史与景观生态规划学科鸿沟的关键是对“地域时空规律” 的认识与应用。“规律性” 是事物发展中存在的确定秩序以及事物相互作用中的本质联系； “地域性” 是指研究对象因其所处地球表面空间区位的差异， 受特殊的自然地理与人文因素制约所形成的本质属性；“时间性” 是指研究对象作为“有生命的景观”，具有演变的动态性、 阶段性特点， 在不同时期受不同演变规律的制约； “空间性” 是指认识规律必须最终落在土地利用及空间格局上才能被以土地及空间为操作对象的规划实践所应用。 认识景观演变的地域时空规律的最佳途径就是对历史研究成果的梳理与转化， 只要对历史现象抽象到一定高度， 就会看到其中的重复性， 发现历史现象之间的共同本质， 即规律性[25]。 历史研究能够最大程度地揭示人类对于景观改变的“两重性” 特征， 即必然(客观规律) 与自由(人类创造) 二者的复杂关系， 因为历史研究“所扫描出的那条曲线， 是由必然与自由两项因子相互作用所共同决定的”[26]。

作为景观生态规划基础的景观生态学也为地域时空规律的认识提供了一个基本思想模型。 景观生态学关于景观动态的研究涉及5 大变量的关系， 能够在很大程度上满足对于地域时空规律的认识。 景观动态研究认为景观是在外界驱动力(变量1) 作用下， 景观格局(变量2) 和功能(变量3) 随时间(变量4) 的变化过程， 其中景观格局与生态过程(变量5) 之间存在紧密的联系， 二者相互耦合而表现出一定的景观生态功能，从而为人类生存提供服务[27－28]。 通过把握5 大变量之间的复杂因果关系， 认识并运用景观变化的一般规律， 能够更有效地保护自然环境， 维持生态平衡。

总之， 通过多维度、 多类型的历史研究成果梳理与转化， 并结合景观生态学景观动态研究模型的分析， 能够提炼出景观演变中的“地域时空规律”。 这里的规律除了景观演变的趋势及秩序外， 还包括驱动力、 过程、 格局、 功能随时间的变化及相互之间作用的本质关系。

3.2 地域时空模型是历史分析框架的基础

基于上述理论所构建的景观演变地域时空模型如图1， 该模型是历史分析框架构建的基础，表述了从历史分析到地域时空规律提取的途径。在模型中， 研究区域的历史被划分为不同阶段，其中， T (Time) 表示历史中不同时间阶段，Pattern 表示不同时间节点的景观格局， Fun(Function) 表示不同景观格局与过程对应的生态服务功能， DF (Driving Force) 表示不同时间点的各种驱动力， Pro (Process) 表示在驱动力影响下产生的自然和人文过程， Evolution Process 表示的是整个景观演变过程。

提取地域时空规律的步骤如下: 1) 通过背景研究进行历史切片， 划分历史阶段； 2) 获取或复原各时间切片对应的景观格局； 3) 分析横向规律， 即景观演变的共时性机制， 研究各个时间切片对应的景观演变因子， 即主驱动力、 过程、格局、 生态服务功能及其相互作用关系； 4) 分析纵向规律， 即景观演变的历时性机制， 研究主驱动力、 过程、 格局和生态服务功能如何演变，以及演变中的规律； 5) 应用提取的地域时空规律预测与模拟景观改变， 即改变景观演变因子(驱动力、 过程、 格局、 生态服务功能) 的变量以分析其产生的影响。

地域时空规律的提取包括了现象分析和机制分析。 在规律提取过程中， 需要关注景观演变因子处于哪种条件下其生态服务功能是最好的， 以及历史中驱动力的改变是如何影响景观过程、 格局与生态服务功能的， 这些将指导规划实践。

图1 景观演变的地域时空模型

3.3 景观生态规划中历史分析框架的构建

基于景观演变地域时空模型提出历史分析框架， 其步骤如下: 1) 时空范围需依据景观生态规划目标界定； 2) 景观演变的历史复原， 即通过历史资料筛选及历史事实辨别， 重建或复原景观演变的过程及其历史环境； 3) 地域时空规律提取， 即划分景观演变阶段， 描述景观演变过程，结合主驱动力、 过程、 格局和生态服务功能， 横向分析共时性规律和纵向分析历时性规律； 4)地域时空规律应用， 即预测与模拟景观改变， 评估景观改变产生的影响， 最后完成景观决策。

上述景观生态规划历史分析框架中， 地域时空规律提炼及应用是重难点， 而地域时空模型为其提供了落地的基础， 即景观演变阶段划分、 过程描述和相关机制分析的策略。

4 案例分析

研究选取麦克哈格在《设计结合自然》 中的经典案例“海洋与生存——沙丘的形成与新泽西海岸研究” 进行分析， 以验证上述历史分析框架的可用性， 主要分析如何从历史资料到地域时空规律的认知， 再到土地利用策略的提出。

研究案例对应历史分析框架的部分如下: 1)时空范围界定——新泽西海岸沙丘的形成时段；2) 景观演变的历史复原——描述了整个新泽西海岸沙洲出现、 沙丘形成的历史过程以及周围环境的作用； 3) 地域时空规律提取——历史分析，即划分沙丘演进过程为5 个阶段(图2)， 描述每个阶段中主驱动力、 过程、 格局、 生态服务功能的演变及相互作用关系， 提取地域时空规律； 4)地域时空规律应用——土地适宜性分析， 即预测人类在沙丘不同区域的一系列活动对景观的改变，分析预测其对沙丘及生态服务功能的影响， 进行土地利用适宜性评价并提出土地规划策略。

图2 新泽西海岸沙丘演进过程的5 个阶段(来源: 改绘自参考文献[1] )

提取的地域时空规律包括以下两方面: 1)沙洲堆积并向两条稳定沙丘演变的过程是必然的趋势， 沙洲形成、 后丘堆积、 前丘堆积是确定的秩序， 中间伴随着植被的演替及生态服务功能的改变。 2) 影响沙丘稳定的本质要素是植被， 但植被容易受到人类活动及地下水的影响； 沙丘的不同区域能为人类生存提供不同的生态服务功能；建造切线上的构筑物会阻断补充沙丘的沙源。 对这些规律的认知， 能够指导新泽西海岸沙洲土地利用适宜性分析， 进而提出土地规划策略。 综上所述， 该案例分析基本验证了本研究所构建的历史分析框架具有一定的有效性。

5 结语

历史研究在景观生态规划中的应用具有重大价值， 并在既往的研究与实践中多有体现， 但大多数仅仅是对历史资料进行片段的、 局部的分析与应用， 历史研究与规划实践的结合尚未突破史学研究和规划应用的鸿沟。 本研究构建的景观生态规划历史分析框架， 一方面会对景观生态规划方法的发展起到促进作用， 使规划实践更能够融合地域知识， 更好地解决地域性问题； 另一方面也能够促进相关历史研究， 在理论和实践层面均具有重要意义。 随着相关技术以及园林史、 环境史、 景观史等众多史学研究的发展， 景观生态规划中的历史研究必将发挥更重要的作用。