景观生态学基本理论在风景园林规划设计中的应用

李海薇 陶波兰

摘要：从景观生态学的角度，结合相关案例，以风景园林规划设计过程为切入点，总结了该过程中适用的景观生态学基本理论，并提出了其在规划设计过程中的应用方式，旨在为风景园林师在规划设计实践中如何更科学合理地应用景观生态学的基本理论提供参考。

关键词：景观生态学;基本理论;风景园林;规划设计

中图分类号：TU986文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）15-0023-05

1引言

景观生态学是一门在宏观尺度上研究景观类型的空间格局、景观单元类型组成、景观生态过程的相互作用及其动态变化特征的学科。其研究重点主要集中在以下几个方面：景观的空间格局与结构、景观的动态变化过程及其相互作用、景观的异质性等。景观生态学作为当代风景园林规划设计的基础理论之一，加强对其的理解、研究与运用对提升景观的生态可持续性有重要意义。

目前景观生态学被应用较广泛的理论有生物进化与演替理论、景观异质性理论、岛屿生物地理学理论等，但理论在实践过程的应用中较为零散，不成体系而难以理解。因此笔者主要结合相关资料，浅析景观生态学在风景园林规划设计中的应用，将风景园林规划设计的整个过程中所涉及的景观生态学基本理论进行了归纳总结，并提出了对于当今景观生态学基本理论应用所存在的一些问题的思考，旨在于基础理论与实践之间筑起桥梁，为风景园林师在实践中如何更科学合理地应用景观生态学的基本理论提供参考。

2风景园林规划设计过程及相应景观生态学理论的应用

2.1确定规划目标与范围

在进行风景园林规划设计之前，首先必须确定规划的目标与范围。规划的范围一般由政府部门划定，风景园林师可以根据景观生态评价给出选址的建议。在此范围内，风景园林师可以对景观格局的演变及景观建设对场地造成的影响进行分析，并根据场地特有的自然资源或存在的问题确定规划设计的对象与范围。比如在杨凌现代农业示范区建设的案例中，设计师运用了景观生态学中的基地调查权重图叠图分析法对园区的景观格局的现状及其演变过程进行了详细的阐述和分析。该案例首先对杨凌示范区整个区域范围内的自然生态系统进行了梳理，再结合目前示范区内的交通流线以及建筑现状进行叠图分析，最终得出园区选址的结果。

2.2前期资料收集与调研

在确定具体的规划对象与范围之后，风景园林师应对场地的自然地理、社会经济与文化背景进行全面、深入的调研。在自然地理方面的资料收集上，可以根据景观生态学上所划分的自然与非自然景观要素类型——包括地貌、土壤、气候、植被、自然干扰、景观构型等因素进行收集，并根据场地关键要素的基本性质进行资料的收集与深入的考察，以作为立意和分析的依据。

2.3景觀空间格局与结构分析

基于各类基础要素的资料，设计师可以对场地范围内的整体空间格局及景观结构之间的关系进行详细的分析与整理，通过组合或引入新的景观要素而调整或构建新的景观结构，以增加景观异质性和稳定性。在《基于高分辨率影像的城市绿地景观》一文中，作者通过利用在计算机软件形成的南京市绿地景观布局图的基础上，计算了南京市主城区的斑块类型指数及景观类型指数，然后通过不同城区景观指数的比较，分析景观结构的合理性。最后，作者在总结了该城区绿地景观特征的基础之上提出了相应的优化建议。在风景园林规划设计中，设计师也可以利用类似的方法对景观的空间格局与结构进行分析，在此基础上对景观进行评价并得出对场地优化的建议。

2.4景观生态评价

景观生态评价是指根据景观生态学的相关原则，结合景观生态学特定的程序与原理，对景观现状，可能的利用方案和生态功能进行综合评价的过程，主要是对景观功能的综合理解。它是景观生态学理论与应用研究重要的一环，是区域生态环境评价的重要内容，也是风景园林规划设计的重要基础依据。常见的景观生态评价包括景观生产力评价、景观适宜性评价、景观健康评价、景观美学评价、景观生态安全评价等，在风景园林规划设计中一般常用的是景观适宜性评价，因此作者将结合案例与思考对景观适宜性评价过程中所涉及的景观生态学原理进行总结与阐述。景观适宜性评价的过程主要包括景观格局与过程分析、景观分类与制图及景观适宜性评价三个步骤，下文将从景观生态学的角度围绕此三个过程进行探讨。

2.4.1景观格局与过程分析

景观格局与过程分析主要是对能量流、物质流、物种流、土地承载力及空间格局等与规划区域发展和环境密切相关的过程进行综合分析，是景观生态学基本理论应用的核心。对景观格局与过程的分析的目的在于构建生态安全格局，明确规划区的范围与目标，生态安全格局的构建对维护生态系统安全及提供生态系统服务具有重要意义。以俞孔坚等人曾借助景观安全格局理论和措施为例，他们在界定了生态安全格局的内涵的基础上，通过对北京市水文、地质灾害、生物、文化遗产和休闲活动过程的模拟和动态分析，确定了维持上述过程安全的关键空间格局，构建了不同安全水平的综合生态安全格局，特别是定义了最低安全标准下的景观格局。并以生态安全格局为刚性框架，模拟北京城市格局的扩张所带来的生态环境效应，在“低水平生态安全格局”的基础上，提出了北京城市发展模式所需的生态用地基线。在城市雨洪管理中，也可以基于景观生态学理论和方法，以景观过程和格局的关系为基础，通过景观过程的分析和模拟，对相关过程的健康与安全进行判别，从而构建城市雨洪管理的景观生态安全格局并进行更为合理的设计。

2.4.2景观分类与制图

根据规划目标与原则，设计师应选择主导因子作为分类指标，对景观进行类型的划分。分类后进行景观生态制图，概括反映规划区景观生态类型的空间分布模式和比例关系，形成景观生态图。在望溪山地休闲农场景观生态规划中，设计师主要以山地型休闲农场为设计目标，根据调查分析后确定了地形、土地利用类型、土壤类型及生物多样性等7个生态因子作为主导因子，并采取了层次分析法对因子进行赋值，得出了不同功能区的权重指标，从而利用GIS技术对场地按不同因子进行了制图，以作为适宜性评价的基础。

2.4.3生态适宜性评价

根据各场地景观类型及项目目标的不同，结合景观资源与环境特征、发展需求与资源利用要求，生态适宜性评价一般可从自然因素或人文因素角度出发，以景观的独特性、功效性、多样性或宜人性与美学价值为评价标准，分析后确定景观类型对项目目标的适宜性与限制性，从而作为后期规划设计的依据。同样在望溪山地休闲农场景观生态规划案例中，案例基于各因子的权重，得出了每种功能区的适宜性图像。在生成的评价图中，利用ArcGIs的加权分析工具得出最后的加权得分，划分为最适宜、较适宜、适宜、较不适宜、不适宜5种等级，经调整各项指标属性后得出适宜性评价，最后根据评价图进行设计。

2.5景观功能区划分

根据前期的分析、调研、评价，设计师可以按景观结构特征、景观的生态服务功能、人类的生产和文化要求，划分不同的功能区，并与周围地块景观的空间格局相联系，形成合理的景观空间结构来协调自然社会经济之间的关系。在一篇有关山地多功能景观的研究中，研究者们首先从生态环境和社会经济的角度确定了5个主导因子——净初级生产力、土壤保持、水产量、作物生产和住宅支持，并通过应用特定的模型对其进行了量化。然后，在对5个主导因子进行赋值的基础之上识别具有多种景观功能的热点区域。最后，通过叠加分析等方法研究了不同景观功能之间的相关性之后，将场地划分成生态保护区、生态过渡区、城郊开发区和城市聚集区4个功能区。景观功能区的划分是风景园林规划设计中最重要的一步，它综合地体现了景观生态学应用基本理论的原则——整体性、尺度性、协调性与可持续性。

2.6规划方案制定、评价与实施

在具体的方案规划设计中，风景园林師可以根据景观生态学上景观尺度的概念，从宏观、中观、微观3个角度利用相应合理的景观生态学理论进行规划设计。根据不同尺度可运用的生态学原理可以提炼出不同的生态学手法，各种手法均以提高生物多样性、景观连接度与连通性及景观稳定性为目标。在《城市综合性公园规划设计中的生态手法研究》一文中，作者就从宏观、中观、微观的3个尺度对不同尺度下能利用的景观生态学理论与方法进行了总结，设计师可以根据规划目标与范围进行合理的挑选与使用。

比如在宏观尺度上，可以运用生态网络理论与斑块一廊道一基质原理对城市公园进行规划。斑块的范围与组成对动物群落的多样性有重大的影响;提供生境斑块间连接的廊道可以减轻生物多样性破碎化的影响，使物种分散在整个景观基质中。因此，设计师可以利用斑块、廊道、基质的特质来营造空间，达到提高物种丰富度、提高生物群体抗干扰能力、提高连通性以有利于物种生存、繁衍、扩散等的目的。

又如在微观尺度上，设计师可以根据生物多样性和生态位原理进行植物配置或现状植物配置的优化。生物的种类越多、生物之间的关系越复杂，生态系统的抵抗力与稳定性就越强，景观的生存时间也就越长，需要对其进行维护的成本就越低。因此，在风景园林规划设计中，设计师必须考虑到生物多样性的问题，以便更好地维护生态系统的稳定性。在《基于现实生态位的居住区植物景观分析》一文中，在抽样调查的基础上，作者计算了植物群落的生态位宽度、生态位重叠和生态位相似性，并从群落梯度、光照资源梯度和土壤资源梯度3个方面对居住区植物的生态适应性和群落结构进行了分析，并对现有植物景观设计优化建议进行了探讨，用更客观科学的方式达到提高生物多样性的目的（表1）。

3案例分析——哈尔滨群力国家湿地公园景观生态规划设计

3.1项目背景

哈尔滨群力雨洪公园位于中国黑龙江省哈尔滨市群力新区中心，公园前身是一块被保护的区域湿地，总占地面积约30hm²，在当地生态系统中发挥着重要作用。当地政府希望能使该湿地更好地发挥生态调节功能的同时成为城市绿地系统中的一处开放自然空间。

3.2项目目标

根据对场地的初步了解，群力湿地公园周边道路、高楼环绕，城市硬质面积大，是一处宝贵的城市湿地。公园建设面临着雨季洪水泛滥与城市发展导致湿地将逐渐消失的两大难题。因此，设计团队从解决城市问题的角度出发，制定了城市雨洪管理的绿色海绵体策略，在保护湿地的同时为城市提供多项生态服务，并带动城市的发展。

3.3前期资料收集与调研

确立目标后，对各类关键景观要素的基本性质进行资料的收集与深入的调研、分析后，根据场地特征并结合基础生态学原理上的个体生态学理念，以俞孔坚为核心的土人设计团队对设计提出了模拟个体细胞生态系统——“生命的细胞”的概念。即在公园外围种植乔木，作为保护湿地的“细胞壁”;经过生态恢复的湿地水体是为湿地提供营养的“细胞质”，是物质供给的媒介;将公园核心原生湿地打造成“细胞核”（图1、图2、图3）。在原生湿地核心区与外围城市用地之间建立人工湿地缓冲区，以对抗外界干扰，提高原生湿地景观的稳定性的同时为湿地生境的恢复奠定基础（图7、图8）。

3.4景观生态评价与景观功能区划分

基于核心策略与概念，设计团队利用GIs技术，从景观自然要素的功效性出发对场地进行了景观生态评价。设计团队对场地的景观生态格局及过程进行分析后，拟定了场地的雨洪安全格局（图4），结合岛屿生态地理学的景观生态学原理，建立了湿地系统的圈层保护模式（图5、图6）。该模式主要利用了边缘效应的原理，

3.5方案制定、评价与实施

宏观尺度上，该案例根据斑块一廊道一基质原理对场地空间进行了营造。中观尺度上，该案例利用了景观连通性理论进行了水系统与道路系统的设计，增强了人与其他生物在场地的可达性。根据边缘效应的景观生态学原理，设计团队还在缓冲区建立了由众多湿地泡组成的人工湿地系统，以促进湿地的健康发展。微观尺度上，在公园外围缓冲区的植物种植上，该案例以自然式为主，保留了场地的原生植被的同时，为了增加生物多样性与维持景观稳定性而人工引入了一些乡土植物。具体原理应用方式如表2所示。

3.6讨论

哈尔滨群力国家湿地公园案例的整个规划设计过程贯穿了景观生态学的思想、理论及方法，通过场地的合理布局及设计巧妙地处理了湿地与周边城市功能的关系，理论上使昔日湿地得到了修复和提升，是景观生态学基本理论应用的典型案例。但在后续的使用与维护中，由于各种不可控因素如降雨量的不均匀、植物的不耐受等，导致公园并未完全如设计预想般发挥出最大的生态效益，反而为了维持景观的美观而抽取地下水、江水进行补给而形成恶性循环。因此，笔者认为风景园林师在设计过程中应多加考虑各类因子之间的关系，把景观视作一个动态变化的过程，而非直接将理论生搬硬套，否则有可能出现生态公园并非真正生态的问题。

4结语

如今景观生态学的基本理论在风景园林规划设计过程中的运用屡见不鲜，但对于理论与实际设计过程对应地进行系统的梳理的研究仍比较缺乏。笔者在学习过程中发现景观生态学理论的应用是可以贯穿风景园林规划设计的整个过程的，正确地理解与运用将使设计更加科学与合理，因此结合笔者在学习过程中的感受对景观生态学在风景园林规划设计过程中的应用进行了简单的归纳总结。

但是，在对文献资料分析整理的时候，笔者也发现目前景观生态学理论的应用中仍存在一些问题。第一，在应用过程中风景园林师更多侧重于解决生态问题，导致在一些项目案例中可能会忽略艺术、社会、人文、经济等因素。确定功能性方案以后，还应对方案进一步从社会人文方面进行评价，以得到最合理的方案，从而实现对景观资源的最优管理和可持续发展。第二，无論是对景观的现状或是方案推敲过程中进行的生态评价，设计者由于受到麦克哈格的千层饼模式的影响，对多因子进行分析时往往忽略了因子之间的相互联系。虽然目前已有学者在对更合理的分析方法进行探讨，但目前在中国仍难以见到能将各类因子之间的关系考虑得非常周全的设计案例。第三，在诸多的案例中，如本文谈及的哈尔滨群力雨洪公园，由于缺乏对各类因子深入的追踪，所以景观生态学及基本理论更多体现在概念上，景观的弹性有待考究，难以实现真正的“生态”。

理论存在最大的意义在于通过实践的实现转化成更大的价值。虽然可能由于笔者理论掌握得不够充分、查阅相关资料不够全面导致提出的一些观点具有片面性，但笔者也希望能通过本文促进风景园林师对景观生态学的基本理论有更深入的理解，从而在实践过程中尽可能地合理，让规划设计发挥出最大的价值。