浅析景观生态学原理与规划应用倪萌

浅析景观生态学原理与规划应用倪萌

倪萌

西安市城市规划设计研究院陕西西安710000

摘要：景观生态学以景观为研究对象,强调景观结构和功能对生态过程的影响,重视景观中生物群落与主要环境条件之间错综复杂的因果反馈关系。本文首先概括介绍了景观及景观生态学相关原理。其次，着重阐释了景观生态学二级理论边缘效应的概念、特征、机理、与生物多样性的联系及其空间模式研究。最后，以上海世博会园区后滩湿地公园为案例，详细分析了景观生态学（边缘效应）的规划运用，并作出相应总结。

关键词：景观生态学；边缘效应；规划应用

一、概念综述

1.景观

“景观”有三层含义，即在美学层面，景观是美丽的景色，是风景画中透视所见的地表景色；在地理学层面，景观是由气候、水文、土壤、植被等自然要素以及文化现象组成的地理综合体；在生态学层面，景观是由相互作用的生态系统镶嵌构成，并以类似形式重复出现，具有高度空间异质性的区域。

2.景观生态学

景观生态学是以景观为研究对象的生态学，主要研究生态系统的异质性组合，探讨环境、生物群落与人类社会的整体性。它是生态学和地理学的交叉学科，研究景观单元的类型组成、空间配置及其与生态学过程相互作用的综合性学科。

依据相关理论书籍，将其涉及理论分为一级理论（基础理论）及二级理论（衍生理论）。其中，一级理论包括岛屿生物地理学理论、复合种群理论、渗透理论等；二级理论包括景观破碎化理论、洪水脉冲理论、边缘效应等。

3.边缘效应理论解读

3.1概念

边缘效应是景观生态学原理的二级理论，指在两个或两个以上不同性质的生态系统（或其他系统）交互作用处，由于某些生态因子（可能是物质、能量、信息、时机或地域）或系统属性的差异和协合作用而引起系统某些组分及行为（如种群密度、生产力和多样性等）的较大变化，亦称周边效应。

3.2特征

边缘效应带群落结构复杂，某些物种特别活跃，其生产力相对较高；边缘效应以强烈的竞争开始，以和谐共生结束，从而使得各种生物由激烈竞争发展为各司其能，各得其所，相互作用，形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络。边缘效应有其稳定性，按边缘效应性质一般可分为动态边缘和静态边缘两种。

3.3机理

边缘效应的机理在于边缘效应的加成效应、协合效应和集富效应。

加成效应：任何生物在多维生态空间中占有一定的生态位。各种生物总是向着最理想的生态位不断进化，而群落交错区可以为生物实现理想生态位创造更好的条件，因此，生物增多。

协合效应：在边缘地带各种生态因子并不仅仅是简单的加成效应，还有一种非加成关系。任何物种对同一种生态因子的利用强度与其他生态因子的现有水平有关。对特定的物种来说，他们一旦与边界异质环境处于合适的生态位相“谐振”，各因子之间就会产生强烈的协合效应。

集富效应：边缘地带是多种“应力”交互作用的地带，一般较各子系统更为复杂、异质和多变，信息量较丰富，因而刺激了各子系统中信息要求高的种群甚至外系统的种群向边缘区集结，就是集富效应。

3.4边缘效应与生物多样性

边缘效应对于生物多样性的研究和保护具有特定的价值，在这种特定的生境中生物多样性有所提高。

其原因之一是边缘地带会有新的微观环境，导致有较高的生物多样性；原因之二是边缘地带为生物提供更多的栖息场所和食物来源，允许特殊需求的物种散布和定居，从而有利于异质种群的生存，增加生物多样性。

边缘效应造成了生物的多样性和生存环境的复杂性，使处于边缘的生物对外界环境具有更强的适应能力。

3.5空间模式研究

斑块尺寸方面：一般而言，斑块越小，越易受到外围环境或基底中各种干扰的影响，边缘效应越明显。尤其将一个大斑块分为两个小斑块时边缘物种的种群规模与数量会增长，产生额外的边缘效应。

斑块形状方面：一般而言，斑块形状越复杂，它与周边基质间的相互作用就越多，边缘效应越明显。同时，边缘物种数量有所增长，内部物种数量大大减少。

二、案例分析——上海世博会园区后滩湿地公园

上海世博会园区后滩公园项目由北京土人景观与建筑规划设计研究院及北京大学建筑与景观设计学院联合设计。该项目于2009年10月建成，获得2010年ASLA专业奖之杰出设计奖。

1.基地现状

上海世博会园区后滩公园的规划范围是西起倪家浜、东至打浦桥隧道的浦明路沿黄浦江一侧所有用地。基地为一块紧邻上海黄浦江、呈狭长形的工业宗地，原为一家钢铁厂和一间船舶修理厂房旧址，现存工业痕迹所剩无几，现状全然成为了一片建筑垃圾遍地的填埋场。特别是黄浦江水污染严重，根据国家水质标准，基地内的水质为劣V类水，不可用作游泳等休闲娱乐用水，也不可供水生生物繁衍生息。在此情况下，如何保护、恢复与重建生态湿地是本次方案亟待解决的问题！

2.设计理念

设计团队将公园设计成了一个集生态雨洪调控、工业材料回收再利用、城市农业于一身的人工湿地，这种恢复性的设计理念旨在以一种富有美感的处理手法解决河水污染问题，以此来整治这块荒芜之地。针对基地现状问题，团队提出六大设计策略。策略一，四种文明串写场地脉络。策略二，三带一区建构湿地基底。策略三，三场九园、步道网络编织交通体系。策略四，梯地禾田梳理场地高差。策略五，弹性设计满足双重需求。策略六，生态理念引领技术航向。

为保护、恢复与重塑生态湿地，设计以“双滩谐生”为结构特征建立湿地基底，由三带一区组成，即：滨江芦荻带、内河净化湿地带、梯地禾田带和原生湿地保护区四个部分。

其中滨江芦荻带和原生湿地保护区主要指与黄浦江直接相邻的外水滩地，而内河净化湿地带主要是指场地中部的人工湿地系统。

3.原理应用

在本案例中，分布在100年一遇防洪堤和1000年一遇防洪堤之间的是内河湿地带，由湿地和溪流组成。这条1.7千米长、5～30米宽的带状人工内河湿地，像一台不停转动的水污染处理器一样净化着黄浦江水，并努力打造一片重塑生机的江滨地带。小瀑布和梯田的形式不仅创造了优美的水景，也增加了水中的氧含量，同时过滤了水体营养，减少了水中沉积杂质。同时，设计选取了各种湿地植物来吸收不同的污染物质。湿地中央的泡状景观元素由水泡、树岛、灌木岛等多样化的生境所构成。斑块的边缘效应为水体净化、多种鸟类和生物的栖息创造条件，并营造出丰富的景观效果。

原理应用方面，对单一大水面进行分析，通过控制其面积，改变其岸线长度和形状，分别转化成为一条河流和一群分散开来的小水体，增加其生态效益。在面积不变的条件下，周长越长，边界形状越曲折，边缘效应增加，湿地内部物种多样性越强，生态效益越明显。

三、总结

城市和社会需要可持续的发展，一个自我持续的方案设计应能满足当前人们对它的需要，同时又不对环境或人类的未来发展需求产生冲击。而景观生态学原理在设计中的应用可以帮助寻求资源和空间利用的最适宜途径与方式，降低对生态规律的干扰和未来发展的不确定性，从而实现可持续的方案设计。

诚如上海世博会园区后滩湿地公园方案带给我们的启迪一样，设计以一种生命系统的姿态证明了生态基础设施可为社会和自然提供一种新型的生态水治理方式。这一独特的、生产性的、承载着过去的记忆并展现未来生态文明的后工业景观设计是以高收效景观为基础的新美学的一曲赞歌！

参考文献：

[1]曹新向,翟秋敏,郭志勇.城市生物多样性保护的景观生态学原理和方法[J].信阳师范学院学报(自然科学版),2003，16（2）：186-189.

[2]俞孔坚,李迪华,段铁武.生物多样性保护的景观规划途径[J],生物多样性,1998,6(3):205-212.