景观生态学基本理论在风景园林规划设计中的应用
2021-12-07吴存懿刘军霞
吴存懿,孟 鑫,杨 明,刘军霞
(1.石家庄市动物园,河北 石家庄 050000;2.石家庄市柏林公园,河北 石家庄 050000)
0 引言
景观生态学主要是研究不同生态系统组成的大范围区域内生态系统的空间结构彼此影响动态变化情况的学科[1]。景观生态学的出现为生态学的发展起到了变革作用[2]。景观生态学最先形成于20 世纪70年代[3]。自20 世纪80年代,景观生态学逐步被引进至北美,并且对自然资源进行聚焦研究,在其推广应用过程中,促进了景观设计过程中不同技术的相互交融,从而使得风景园林设计人员在进行生态学规划时,开始参照此种理论。因此,对景观生态学在园林设计过程中的应用情况进行研究,对深化景观生态学在园林设计中的应用范围和拓宽应用前景具有非常重要的意义。
1 景观生态学的发展历程
景观生态学已经有多年的发展历程,自1939年,景观生态学理念最早由德国地理学家提出,此种理念是提出者受到航空照片和生态系统的影响,然后将两种理念的基本特质联系在一起,创造了景观生态学的理论。此种理论的提出,不仅满足了地理学家对于土地最小模块生态信息的掌握,又为生态学家实现研究成果的全面推广提供了依据[4]。随后在1968年,特洛尔首次将此种理念定义为能够研究固定区域内的生物群落以及其内部复杂因果关系的学科[5]。1980年以后,此种理念被北美地区所使用,相关的理论在深度和应用范围上得到扩展[6]。自此以后,各类生态学研究专家开始寻找使用景观生态学基本原理来进行风景园林设计规划工资,例如对自然保护区的设计等。
景观生态学是一门涉及多种门类学科的技术,是将地理和生态学的相关理论进行融合的学问,地理学中的空间格局分布方法和生态系统中的各类运行理论相结合能够在风景园林设计过程中更好地实现可持续发展理念的落地[7]。两种理论结合,主要研究要点聚焦在:空间的构造和动态变化研究,生态学过程的互相影响;空间格局、研究尺度关系,人类活动和景观结构的相互作用;景观一致性的维护和管理等[8]。从研究重点中能够看出,景观生态学不但会影响空间格局以及生态学过程的相互作用,而且还会使得研究人员将研究重点关注人文因素对景观的影响。所以,景观生态学理论能够让设计人员更好地理解生态环境变化、技术进步的基本原理。
2 景观生态学理念在风景园林规划设计中的应用
2.1 景观生态学理念在规划目标和规划范围中的应用
在对风景园林项目进行规划和设计过程中,首先必须对风景园林项目的范围和目标进行确定,一般的规划和范围确定主要是由政府相关部门确定的,风景园林设计人员能够依据景观生态评价情况对具体选址提出相关建议。在此种情况下,园林设计人员能够对景观格局的基本变化趋势和以及完成建设后对该地区位的影响情况进行预先研究,并且根据场地具有的资源现状以及面临的难以解决的问题,最终确定规划目标和范围。例如在国家某农业重点基地的建设方案设计过程中,设计人员使用景观生态学理念中的基地调查权重图叠图分析法对园林的布局进行设计,对其具体的演变过程和景观的基本格局进行详细的分析。针对此案例,首先分析了示范区内部自然生态系统的基本情况,然后结合如今示范区内部的交通流线和建筑现状进行叠图分析,最终得到园区的地址选择方案。
2.2 景观生态学理念在资料收集和分析中的应用
在完成具体的规划对象目标和范围明确后,园林设计人员应该对场地周边及其内部的基本情况进行分析,然后对园林所在地理位置的经济和文化背景情况进行分析。在对自然环境及地质特征进行分析的基础上,应该按照景观生态学的基本理论实现对自然和非自然要素的分类,例如对地貌、土壤和气候信息等进行收集,同时根据场地的关键要素及其基本性质进行资料的收集和深入调研,为项目的立项和建设提供基础依据。
2.3 景观生态学理念在空间布局和结构分析中的应用
在完成资料的收集和调研后,风景园林设计人员能够根据以上基本信息实现对空间格局和景观结构的分析,并且基于分析结果对方案进行详细设计。借助组合或者引入新的景观要素,对其整体结构进行完善,以完成对景观异质性和稳定性能的强调。国内外相关学者对此进行了详细研究,例如相关学者使用计算机软件基于国内某大型城市的景观布局基础信息,实现了对主城区的斑块类型指数及景观类型指数计算,随后借助不同区域位置的景观布局指数的比较,分析其景观布局的合理性。然后,在对特征进行总结分析的基础上,制定了响应的优化措施。在风景园林设计过程中,设计人员能够使用相似的设计方式对不同景观的空间格局和基本结构进行详细分析,在分析的基础上实现对风景园林的评价和分析,并给出合理的优化建议。
2.4 景观生态学理念在生态评价过程中的应用
除上述应用以外,景观生态学的基本理念还能够被应用于生态评价过程中。生态评价采用一定的景观生态学理念和原则,根据景观生态学建设的基本情况和原理,实现对景观生态学建设现状、生态功能情况进行综合评价,在评价过程中主要是体现对景观功能的综合理解水平。此种评价机制是生态学的基本理念及其应用研究的非常关键的步骤,是区域生态环境评价过程中的主要方面,也是风景园林项目设计和规划的主要依据要素之一。在园林的规划设计过程中,一般比较经常采用的是其适应度的评价机制,所以本文将以具体的实际案例对其中所涉及的生态学原理进行研究。
3 实际应用案例
3.1 景观格局分析
格局分析是对能量流、物质流等级空间格局的分析,并且对于其发展的环境相关的过程进行全面分析,景观格局分析是此种原理的核心应用。对景观格局进行分析的主要目的是为了构造生态安全局面,对其范围和目标进行规划,因为生态安全的格局对于构造安全的生态系统及构造生态系统的服务具有非常重大的意义。国内有关学者曾经根据景观安全格局的理论,对北京市生态安全的基本格局进行了分析,采用对水温、地质等情况的动态分析和虚拟验证,设计了维护不同空间内部的基本格局情况,然后为建立不同的安全水平和安全格局提供了前提条件。同时,在城市的泄洪管理过程中,也能够基于景观生态学的基本理论,采用模拟和仿真技术,对相关过程的安全情况进行分析,从而设计出了城市的泄洪管理合理方案。
3.2 景观类别分析和制图研究
依据设计目标和原则,园林设计人员可以选择主要因素作为评价指标,对景观进行不同的种类分析。在完成种类分析之后,对景观的制图技术进行研究,全面的反应被规划区域内部生态环境的空间布局方式和比例相互关系的分析,最终构成生态区域图。在国内某休闲农场的生态规划过程中,设计人员主要是依照其地质条件作为基本的设计原则,在充分调查分析的基础上,确定地形和土壤类型进行充分分析,并将其作为主要指标因子,并且采取AHP 法对因子进行专家打分,从而得到了不同区域内的指标情况,最后利用GIS 技术按照不同因子的数值情况对其进行制图分析,并以此作为评价的基础。
3.3 环境适应性评价研究
在进行环境适应性评价前,应该根据不同地理位置的目标和范围,根据当地的环境资源特点,进行综合评价分析。生态适宜性评价一般可从自然因素或人为因素角度出发,以景观的独特性、功效性、多样性或宜人性与美学价值作为基本的评价依据,在完成分析后最终确定景观的类型对项目的适应性和权限,以此作为后续评价的主要依据。以国内某修仙农场的设计过程为例,基于各类因子的基本权重,得出不同区域位置的适应性三维图像,在评价图生成完成后,采用ArcGIS 的权重分析技术,得到不同功能区域的集权制,从而将区域按照最适宜、一般适宜、适宜、不适宜等不同的等级,最终可以得到不同属性的评价结果。
4 结论
随着城市建设速度的不断加快,风景园林建设已经成为城市建设过程中不可或缺的重要因素之一,风景园林已经成为衡量城市文化素养和发展潜力的重要标准之一。基于景观生态学的基本理念实现风景园林设计规划的案例已经非常多,经过应用验证可知,此种理念对风景园林的设计和规划具有重要参考和指导意义。但是对于应用的实际理论进行总结和分析的理论相对比较匮乏。理论落地的最好手段是实践,如何在实践过程中对理论进行转化是未来园林设计的关键一环。