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關鍵詞:景觀生態學 理論 思路
Analysis of landscape ecology in research ideas
LI Qi-cai
(Institute of Geographic Science and Tourism of Xinjiang Normal University,Urumqi,830054)
Abstract:Landscape ecology originated in the 1950s and 1960s in Europe, landscape ecology has developed rapidly worldwide, in the 1980s. Landscape ecology started late in China, domestic scholars have done a lot of research, but the popularity of the course at the university, many students have many questions. This paper briefly introduces the concept of landscape ecology and basic theory, put forward research ideas of landscape ecology on the basis of academic, provide some help for college students, who learning and the application of theory and method of landscape ecology.
Key words:landscape ecology; theory; thinking
1、景觀生態學
1.1景觀生態學的概念
“景觀生態學”(Landscape Ecology)一詞首先由德國著名的生物地理學家Troll于1939年在利用航片解譯研究東非土地利用時提出來的,用來表示對支配一個區域單位的自然—生物綜合體的相互關系的分析。之后,許多學者開始了大量的研究。Vink(1983)在討論景觀生態學在農業利用中的作用時強調,景觀作為生態系統的載體,是一個控制系統。基于此,他將景觀生態學定義為:把土地屬性作為客體和變量進行研究,包括對人類要控制關鍵變量的特殊研究[3];Forman和Godron(1986)在給出確切“景觀”定義的基礎上,認為景觀生態學是研究景觀結構、功能和變遷的一門學科[4];傅伯杰(1991)把景觀生態學定義為:它是以整個景觀為對象,通過物質流、能量流、信息流價值流在地球表層的傳輸和交換,通過生物與非生物以及人類之間的相互作用與轉化,運用生態系統原理和系統方法研究景觀結構和功能、景觀動態變化以及相互作用機理、研究景觀的美化格局、優化結構、合理利用和保護。
綜上所述,景觀生態學是一個多學科交叉的學科,它兼有生態學、地理學、環境科學、資源科學、規劃科學、管理科學等許多現代大學科群系的多功能優點,適宜于組織協調跨學科多專業的區域生態綜合研究,因而在現代生態學分類體系中處于應用基礎生態學的地位。
1.2景觀生態學的理論基礎
景觀生態學作為一門正在發展的綜合叉學科,其理論的直接源泉是生態學與地理學,同時從許多學科的諸多相關理論中也汲取了豐富的營養。景觀生態學的理論基礎為開放系統的自然等級有序理論,以及綜合性和組織性理論;它的自然生態系統與人類系統之間生物控制共生理論是以控制論為基礎的。但對景觀生態學理論體系認識卻并不完全一致。一般說來,景觀生態學的基本理論至少包含以下幾個方面:時空尺度;等級理論;耗散結構與自組織理論;空間異質性與景觀格局;綴塊一廊道—基底模式;島嶼生物地理學理論;邊緣效應與生態交錯帶;復合種群理論;景觀連接度與滲透理論。
2、國際景觀生態學的研究現狀
2.1國外景觀生態學研究現狀
20世紀90年代中期以來,國際景觀生態學發展迅速。景觀生態學研究最為活躍的地區集中在北美、歐洲、大洋洲(澳大利亞)、東亞(中國),表明了景觀生態學理論、方法和應用的廣泛性以及學科的認知度越來越高。從研究內容上看,景觀生態評價、規劃和模擬一直占居主導地位,其次是景觀生態保護與生態恢復、景觀生態學的理論探討[4]。
歐洲和北美的景觀生態學研究基本上引領了國際景觀生態學的發展方向。景觀生態學關注的重點從土地利用規劃和設計逐漸擴展到資源開發與管理、生物多樣性保護等領域,在理論上強調景觀的多功能性、綜合整體性、景觀與文化的協同,并提出了整體景觀生態學的概念框架。北美的景觀生態學在歐洲的影響下,從20世紀80年代初開始發展,并逐漸形成注重數量化和模型建設以及自然景觀研究的特色。盡管歐洲和北美兩大學派在發展過程中由于所關注的對象、解決問題的方法等方面的差異而表現出鮮明的個性,但是二者也在不斷地相互影響、相互滲透,推動著景觀生態學學科體系的不斷發展和完善。
2.2我國景觀生態學研究現狀
我國景觀生態學研究雖起步較晚,但發展迅速。自從20世紀80年代初介紹景觀生態學的概念、理論和方法以來,我國地理學、生態學、林學、農學、植物學等領域的研究人員極大的關注著景觀生態學得發展,并積極開展了景觀生態學的討論與研究,使景觀生態學成為不同學科的共同研究熱點。
我國學者主要關注的重點是景觀生態學的理論基礎、方法及應用這三個方面。首先,景觀生態學的基礎理論是景觀生態學發展的前提和基石,它對人們了解景觀生態學的產生背景與發展歷程,理解景觀生態學中的概念、原理與方法具有重要的指導作用。我國學者在理論基礎上做出了大量的工作,并且提出了許多新的理論思路,例如:WU[5]等(1995)在總結前人綴塊動態理論基礎上,創立了等級綴塊動態范式;俞孔堅(1999)提出了生物保護的景觀生態安全格局,并給出了案例,這些無疑為我國景觀生態學基礎理論的拓展和創新提供新的思路。其次,在應用方面,我國真正開展景觀生態學的應用研究是在20世紀90年代,其標志是肖篤寧(1990)發表的《沈陽西郊景觀結構變化的研究》。從近30年的研究情況看,景觀生態學的應用研究在我國景觀生態學研究中已占相當大的比重。由于景觀生態學具有多學科的特點,再加上我國類型豐富的生態系統,使景觀生態學的應用研究呈現出百家爭鳴的景象,主要的研究領域是城市與農業景觀及其交錯景觀、森林資源的保護、土地利用、干旱區景觀、濕地景觀等。
3、景觀生態學的研究思路
景觀生態學是一門新興的學科,經歷國內外學者30多年的研究與探討,已經初步有了自己的研究方法與思路。在學習景觀生態學的過程中首先要對景觀生態學的產生和理論基礎經行概括性的總結,在此基礎上進行研究區域的景觀分類、實地的野外調研,做出該區域的景觀格局圖,再根據研究目的來選擇適當的指數來檢驗,最后結合選定區域的景觀特色進行景觀生態的分析,討論、評價或給出設計規劃的方案。
3.1景觀的分類
景觀生態學的研究是針對選定區域進行的,學者們進行研究時,首先是在確定自己的研究目的或需要解決的問題后,再對該區域進行景觀結構的劃分。在景觀生態學的區域研究中,一般情況下學者們主要是在土地利用、植被、生地貌態、生態保護以及其他方面的需求幾個方面的問題進行研究的。
學者在選擇需要解決的問題或闡述的問題后,對目標區域景觀結構的分類。景觀結構基本組成要素包括斑塊、廊道和基質,斑塊—廊道—基質模型的提出被多數學者所接受,班一廊—基模式關系給出了一種普遍適用于各種景觀分析、設計、規劃的語言[6]。在景觀生態研究中三者的時空配置形成的鑲嵌格局即為景觀結構。
3.2景觀格局圖的制作
景觀格局圖的制作是在景觀分類確認的基礎上,并且需要結合實際衛星航片的判讀與野外工作的調研后,最終制作成一幅由各種斑塊、廊道以及整個區域的基本基質的景觀格局圖。具體的方法是如表1。
表1 由作者整理而得
3.3景觀空間格局指數
景觀空間格局指數包括兩本分,即景觀單元特征指數和景觀異質性指數。應用這些指數主要是對景觀格局的定量的描述,對不同的景觀進行比較,研究它們的結構、功能和過程的異同,從而對景觀的空間格局進行分析,而分析的目的主要有五個方面:(1)確定產生和控制景觀格局的因子及其作用機制;(2)比較不同景觀相前提的特征和他們的變化;(3)探討不同景觀格局的尺度性質;(4)確定景觀格局和功能與過程的相互關系;(5)為景觀的合理管理提供有價值的資料。
3.4研究結果的判讀
研究結果的判讀主要是為了確定我們的研究是否有實際的意義,是為了達到我們的研究目的。研究結果是根據研究目的選擇幾部分指數,通過我們對研究區域景觀格局指數的計算,得出各部分的指數。然后,根據這些指數的特征對研究區域的景觀生態效應進行多方面的分析,最后找到景觀生境破碎化的程度或驅動因素,進而對研究區域的景觀生態效應進行定性與定量的評價,得出該區域盡管生態效應的優劣,然后討論研究區域景觀格局在近幾十年內的變化趨勢,從而設計研究區域景觀格局的規劃方案。
然而在實際的研究過程中,我們通常不必要做出這么多的研究結果,而是根據我們的研究出發點,在對區域的景觀生態效應的分析、評價、變化趨勢的談論、規劃方案的設計這些方面進行選擇性的研究。我們對研究結果在每一個方面的判讀,都具有重要意思,從而對應我們的研究意義與目的。
4、結論
景觀生態學是一門新興的、發展迅速的學科,它亦是當今生態學研究核心之一。由于景觀生態學多學科交叉的學科性質,所以在學習景觀生態學時,首先應該了解景觀生態學的學科性質、相關概念、基礎理論以及研究方法,然后再進行實地的研究與理論探討。本文就是通過闡述景觀生態學的概念與基礎理論,簡要的介紹國內外景觀生態學的發展現狀,而為學習景觀生態學的大學生提出了景觀生態學的研究思路,期望他們在景觀生態學的學習歷程中抓住景觀生態學學習的關鍵問題,提高自身的認知能力和科研能力,為學科的發展做出一定的貢獻。
參考文獻:
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【關鍵詞】景觀生態學;園林規劃設計;關系
近些年來,隨著人們對自然環境的不斷關注以及我國城市園林建設的大力發展,建設“園林城市”、“生態城市”已經成為我國大部分城市規劃的主要方向,這也使得景觀生態學與園林規劃設計之間的關系越來越緊密。而兩者之間的關聯性也成為業界人士不斷爭論的重要課題之一。下面,文章就景觀生態學以及園林規劃設計的相關內容進行簡要概述,并就兩者之間的關系進行分析和探討,以期更好的促進景觀生態學在園林規劃設計中的應用發展。
一、景觀生態學的概述
1、景觀生態學的含義
景觀生態學,即landscape ecology,是新興起的一種交叉類學科。它是由德國地理學家C.特洛爾于1939年提出的,其主要含義是指在生態學和地理學理論指導基礎上,以自然景觀為載體,運用自然生態系統的原理、方法等,將信息流、能量流、價值流以及物質流等通過生物與生物、生物與非生物、生物與人類之間的相互轉化和作用,在地球表層進行交換和傳輸,以達到人與自然的和諧共生。
2、景觀生態學的研究對象
景觀生態學的研究對象可以從三個方面分析,即:
1)從個體屬性上來說,景觀生態學的研究對象即為地表形態、巖石河流、土壤結構以及植物群落等。
2)從直觀景象上來說,景觀生態學的研究對象即為樹木花卉、自然風景以及景觀建筑等。
3)從復合生態系統上來講,景觀生態學的研究對象即為涉及自然生態系統的一切事物,包括生物、非生物以及人類活動等。
3、景觀生態學的基本任務
景觀生態學的基本任務主要包括四大方面,具體表現為:
1)對景觀生態系統在功能和結構上的研究;
2)對景觀生態系統在規劃和設計上的研究;
3)對景觀生態系統在區域范圍內預警和監測上的研究;
4)對景觀生態系統在管理和保護上的研究。
二、園林規劃設計的概述
1、園林規劃設計的含義
所謂園林規劃設計,就是指設計人員以相關園林建設理論為指導,從地形、植物、建筑、文學以及美學等多個方面對自然環境進行有目的、有意識、有計劃的改造,從而更好的提高自然景觀的美觀度,為人們提供一個舒適、優美的休息、游玩、放松的自然環境。
2、園林規劃設計的基本原則
目前,現代園林景觀在進行規劃設計時,必須要遵循以下幾個方面的原則,具體表現為:
1)植物造景為主的原則。即在進行園林景觀的規劃設計時,其主體應該是植物造景,減少人工造景。
2)因地制宜、適地適景的原則。即園林植物在選擇、設計以及布局時應該根據園林所在地的實際環境進行恰當的配置,避免出現不合時宜的突兀景觀。
3)整體協調與地方特色想結合的原則,即在園林景觀規劃設計時要在確保整體景觀協調性、統一性的同時,注重突出當地自然生態環境的特點,如多使用當地特有的樹種、花卉、植物等。
4)景觀效果與生態效益相結合的原則,即園林景觀設計不僅要注重景觀效果,還要對園區內的生態效益進行綜合考慮和注重,避免對該區域生態系統造成破壞,注重生態環境系統的長效發展。
5)文化建園與生態建園相結合的原則,即園林景觀設計時必須要同時加強對自然生態與人文氣息的規劃建設,實現人與自然的和諧共生。
三、景觀生態學與園林規劃設計之間的關系
景觀生態學與園林規劃設計之間是一種相輔相成、相互作用、密不可分的關系,其具體表現為:
1、景觀生態學與園林規劃設計之間的必然性
景觀生態學和園林規劃設計的主體都是自然風景,這就使得兩者在關聯性上存在一種客觀的必然性。園林規劃在設計過程中必然會涉及到景觀生態學的相關內容,使得其與景觀生態學之間產生不可分割的聯系。同時,園林規劃設計在樹木花卉的選擇、種植、分布等方面也需要以景觀生態學的相關理論為指導,以便規劃設計方案更加符合自然規律,提高園林樹木花卉在種植時的成活率。
2、景觀生態學與園林規劃設計之間的迫切性
目前,隨著人類對自然資源的不合理利用以及工業、生活等對自然環境污染的加重,導致自然生態環境遭到嚴重破壞,生態系統失調、瀕危生物滅絕、水土流失、植被破壞、土壤沙漠化等問題已經成為全球各國急需解決的重要問題。而環境問題有進一步反作用于人類自身,威脅到人們的身體健康以及社會發展。因此,在園林規劃設計時需要加入景觀生態學,這也是目前“綠色環保、低碳生活”這一社會大環境的迫切要求。例如,2008年時北京奧運會提出“綠色奧運”、“三道綠色屏障”、“三大體系”等口號,這使得在全國各大城市掀起了“園林城市”、“山水城市”、“花園城市”等生態規劃建設,而這也更加體現了景觀生態學與園林規劃設計之間的迫切性。
3、景觀生態學對園林規劃設計的指導提升作用
園林規劃設計主要是進行自然植物的配置,強調垂直生態過程以及某一單元中的生態關系。而這就需要在自然生態學的指導下,運用遙感、地理信息系統、全球定位系統等科學技術,對整個園林景觀結構進行空間分析和構建,在確保垂直生態系統平衡的同時,還要注重水平生態系統的平衡,從而更好的提高園林植物間的優化配置,增強園林景觀中多個生態系統在時間、空間等方面的互動配合,從而更好的提高園林景觀設計的科學性、合理性和舒適性,達到改善自然生態環境,實現人與自然的和諧相處、共同發展。
4、園林規劃設計中景觀生態學的應用原則
園林景觀在規劃設計中應用景觀生態學理論時,必須要遵循以下幾個方面的原則,具體包括有:
1)整體性原則,即是指在園林景觀設計時要保持園區內生態景觀的統一規劃。
2)生態安全性原則,即是指將水風流動、物種空間運動、城市擴張等景觀過程作為能夠克服的空間阻力,以此來實現景觀的覆蓋和控制。
3)干擾性原則,即在園林景觀規劃設計中適當運用自然界中客觀存在的干擾性,以便于更好的提高園林景觀的異質性。
4)可持續性原則,即是指園林景觀設計必須以可持續發展理論作指導,實現景觀在空間、時間上的可持續性發展。
結語:
以景觀生態學作為園林規劃設計的基礎理論指導,是現代園林發展的客觀必然要求,也是當前社會發展形勢以及自然生態環境發展的必然需求。因此,園林景觀在規劃設計時,要始終將景觀生態學貫穿到設計的各個階段和環節中去,遵循景觀生態學的相關建設原則,提高園林規劃設計的科學性、合理性、自然性和可行性,從而為人們提供一個環境優美、舒適、安詳的園林景觀環境,更好的的實現人與自然的和諧共生。
參考文獻:
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[3] 杜永梅,張瑞琴.淺談景觀生態學與景觀規劃設計的關系[J].內蒙古林業,2012(06):26-27.
【關鍵詞】新疆 少數名族 景觀生態 教學改革
【基金項目】新疆農業大學教學研究項目(201383)、新疆緊缺專業建設項目及新疆土壤學重點學科資助。
【中圖分類號】G75 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)08-0169-02
1.前言
景觀生態學是地理學、生態學等多學科交叉、滲透而形成的一門交叉學科。它主要來源于地理學中的景觀學和生物學中的生態學的交叉,它把地理學對地理的空間相互作用的橫向研究和生態學對生態系統機能相互作用的縱向研究結合為一體。盡管景觀生態學理論體系的形成還有待于更深入的研究和發展,但目前它已廣泛應用于國土整治、資源開發、土地利用、自然保護、環境治理、區域規劃、旅游開發和城市建筑等許多領域,并在生態建設規劃、區域生態環境預警、土地生態評價與規劃、森林規劃與保護區設計、城市風景園林設計等方面,并對上述工作有重要的理論指導意義[1]。尤其是通過景觀生態空間格局分析、景觀生態評價、景觀生態設計和景觀生態規劃等工作,對森林資源管理、土地利用、保護及開發利用等起著越來越大的作用。
新疆維吾爾自治區是一個多民族聚居的少數民族自治地區,有維吾爾、漢、哈薩克、回、柯爾克孜、蒙古等47個民族,其中主體民族13個。由于民族眾多,少數民族學生比例大,新疆中小學校使用7種語言文字授課,高校使用4種語言文字授課。無論從多民族角度來講,還是從教育對象和教學語言來講,新疆的教育都主要以民族教育為顯著特點[1]。
當前新疆全面推行雙語教育,高等學校老師必須用漢語授課。在這一大背景下,面對新疆高校少數民族大學生漢語水平差,以及基礎知識薄弱的特點,如何使少數民族班級學生比較全面地理解和掌握景觀生態學的基礎知識和理論,并指導和解決實際問題,是新疆高校景觀生態學教學值得深入探討的問題。
2.迎合專業設置
隨著少數民族高等教育的普及,以及環境教育啟蒙和環保社會風氣的形成,申請學習這門課程的學生也開始大幅度增加。當前專業課程設置應當以地理學和生物學為基礎,圍繞景觀生態這個概念可提供許多不同的教學課目和方向:如景觀發育,景觀規劃,環境規劃,地理生態以及景觀管理等[2]。建議將景觀生態的教學附屬在地理學或生物學主專業之下,并常常體現在相關的輔助專業教學內容中,避免將景觀生態設立為獨立主專業。同時根據不同大學對景觀生態的研究重點不同,對這一專業的理解也存在著許多歧義,景觀生態也可有不同叫法:如地理生態,景觀規劃等。
3.改進教學內容與方法
新疆地理位置偏遠、經濟發展落后和教育質量低下影響了少數民族的認知發展,造成少數民族學識淺薄、抽象思維能力較弱的。同時基礎差和學習中的語言障礙客觀上阻礙了少數民族學習新知識,掌握新知識[3]。面對少數民族大學生學習現狀,在景觀生態學教學內容和方法提出以下建議:
3.1加強專業漢語學習
由于景觀生態學這門學科本身的跨學科性和復雜性特點,它的研究和教學主要是結合地理學或生物學的各要素課程,突出其在社會實踐中的應用方向,如農業景觀生態,森林景觀生態,熱帶景觀生態等。由于涉及的學科領域較多,少數民族大學生在預科期間主要加強學習的是一些中國傳統文學的作品,并且漢語水平考試(HSK)內容針對景觀生態以及相關專業課程的相關內容涉及的也較少,因此,在學習景觀生態學課程前期應當加強專業漢語的學習,從而保證少數民族大學生對景觀生態課程學習內容的理解[4]。
3.2突出基礎知識的重要性
大學教學其基本出發點就是對基礎知識的掌握,新疆少數民族在景觀生態學課程的學習過程更應當緊抓這一點,不求多,不求難,根據學生特點結合專業采取合理的方式講授課程。
根據景觀生態的教學目的首先讓學生掌握景觀生態和地理科學的基礎專業知識,培養學生獨立動手和科研的能力。理解在全球化,區域化和地方化影響之下的普通和應用景觀生態學知識,理解生態因素影響下的空間規劃和信息。其次,還要讓學生掌握景觀生態學理論的基礎方法和技術,如數據的收集,計算機輔助操作下的數據處理和分析等,特別是針對未來從事職業培養學生對景觀生態問題的方法性認識和獨立解決問題能力[5]。
3.3講授和野外實習相結合
新疆的少數民族大學生在大多人格特質上表現出典型特征:一方面具有樂觀外向、開朗熱情、坦白直率、與世無爭、不計小節、自律的特征,另一方面也存在學識淺薄、抽象思維能力較弱、順從保守、畏怯退縮、缺乏自信、不容易信任別人等特征。根據民族學生人格特質在教學的過程可以多引導學生進行實習、練習,對學生實施分組輔導,同時穿行講授。實習分為野外實習,研討,課題作業和社會實習的形式。講授應當以講師以上職稱講授為主,主要講授景觀生態學基礎知識,介紹專業的基礎理論和方法,常常與短期的野外實習相結合[6]。
練習與分組輔導課由助教及高年級成績優秀的漢族學生協助輔導,除了幫助學生答疑解難外,同時協助老師訓練少數民族學生的制圖和數據分析技能,在教師介紹操作方法和步驟的基礎上,學生分組共同完成教師布置的任務,每組配備一個漢語水平較高的學生。
研討課應當分初級,中級和高級三種形式,在上課的第一周進行分組,由于少數民族漢語水平總體表現為城鎮學生高于農村學生,因此分組時應充分考慮漢語水平問題。各個學生從代課教師處獲得一個研討題目,然后自己閱讀文獻資料(高級研討班還要求學生有野外實地調查),撰寫論文,每次上課先由學生用漢語宣講并演示半小時(不用脫稿進行),然后在主持人(一般由漢語水平較高者擔任)組織下,集體圍繞該題目進行提問和討論,最后教師對該題目作評論和總結。
每一門研討課都應對相關專業知識學習進行一次全面考核,特別是考核運用地理和生態方法綜合分析和解決問題的能力,它是景觀生態教學過程中的主要組成部分。野外實習和實驗操作主要培養學生的獨立實踐和動手能力,比如GIS方法和地理遙感的判讀能力。大型的野外實習分校園周邊短途實習和疆內長途實習,短途實習主要圍繞一些生態專題(或輔修專業)進行,為期三天左右,而疆內長途實習主要根據教師的研究方向,利用假期進行(一般在暑假),大約三周,這也是對整個學習課程的綜合檢閱。由于專業基礎以及漢語水平的差異,野外實習和實驗操作可與漢族班學生結對子,促進民族班學生掌握景觀生態學的基本技能[7]。
3.4 強調課題作業重要性
課題作業往往是全面考察學生掌握景觀生態及相關輔修專業知識程度的重要環節,在課題作業過程中可以把學生分成三至四人一個小組,由于少數民族漢語水平的差異性,因此在分組時根據漢語水平搭配分組。從收集資料,野外調查,加工分析(一般運用地理信息和遙感地圖等方法)花費一到兩個學期(業余時間進行)的時間最終形成報告。課題作業內容一般以大學實驗基地具體的生態規劃實例為主,分析評估實驗基地的生境系統,綠地、森林,土壤等要素的動態變化和影響以及城市及郊區休憩公園的景觀生態演變過程等。通過課題作業培養少數民族獨立研究和團隊協作精神,以及分析和表達并有解決實際問題的能力。
課題作業爭取與實際相關部門合作,為合作單位和部門提供力所能及的幫助,同時鍛煉了漢語,也培養了少數民族同學與校外單位的溝通能力,優秀的研究成果可以在指導教師幫助下發表或作為畢業論文的基礎。社會實習是主專業學習的重要組成部分,在條件允許的情況下盡量安排少數民族學生在相關的研究機構進行(如政府部門,自然保護區,研究所,規劃局,公司等),至少持續兩個月[8]。
3.5注重前期的基礎課程設置
無論是漢族班級的專業課程設置,還是民族班級專業課程設置,在開設景觀生態學前期必須有相關基礎要素課程學習支持,根據少數民族特點,新疆區域特點,大學培養的重點方向,院系應當設置不同的基礎要素課程。一是設置普通與應用景觀生態學,如景觀生態的規劃方法,景觀生態的空間規劃;二是設置地理科學基礎要素課程,如地質地貌、經濟地理、生物、氣候、土壤、水文、歷史、文化等;三是專業方法,技術以及基礎理論課,如制圖、遙感、計量地理、計算機以及GIS等;四是數學和自然科學基礎課,如數學、物理、化學和生物[9-10]。
4.提高教學效果促進學生就業
4.1教學理論與實際密切聯系
由于新特的地理位置,以及大尺度大區域的景觀研究的開展,新疆高校景觀生態的教學應緊抓教學與科研都緊密聯系,根據當地各個單位都有少數民族工作人員的特點,充分發揮少數民族學生優勢,與實踐單位相配合,共同研究和解決新疆遼闊區域的實際生態問題。比如對農業生態的教學研究,對沼澤地和湖泊生態的教學研究,對森林生態以及生態建模的教學研究等。在充分考慮學生安全、家庭收入、民族信仰等情況,采取學生自籌學校補助的形式,根據景觀生態學教學重點進行短期疆外地區景觀生態的教學實習。
在景觀教學中,室內作業與野外作業實際相結合,使學習變得生動有趣。民族學生和漢族結對子,促進專業知識交流以及對專業知識的掌握。在學生演示自己的作業時,爭取邀請實際規劃單位參加并對全校公開,促使學生早日適應社會實踐的需要。
4.2注重培養團隊協作精神和社會交往能力
在景觀生態教學過程中采用分組協作的教學形式,分組原則緊抓“民漢結合”、“雙語學生和非雙語學生結合”和“城市民族學生和農村民族學生結合”的原則。組織小組野外實踐、文獻查閱、分工合作、集體討論與個人作業交替進行。學生在小組合作中能充分發揮個人專長,同時又能取長補短,互相學習,另一方面,分組協作也加強了學生之間的社會交往和完成作業的責任心,這無疑為以后順利走上工作崗位創作了良好條件[11]。更重要的是通過合作,促進了民族學生對景觀生態學專業知識在漢語水平層次上的理解。
4.3引導學生就業
在國家對少民族地區教育優先扶持的大背景下,新疆少數民族大學生在大學期間如果成績優秀,可根據自己的興趣和計劃報考研究生,向有關老師申請攻讀碩士的資格。但這樣的機會畢竟很少,大多數畢業生都將面臨就業的選擇。在當前大學生擴招的前提下,面對逆境,少數民族大學生應當充分利用自身優勢,立足在新疆本地就業,同時拓寬就業思路,在人與環境關系日益得到注重的今天,認識到具有景觀生態學背景的畢業生擇業面非常廣泛。少數民族畢業生可從事自然保護區工作、景觀規劃師、景觀保護問題專家、企業環境評估專家、生態環境咨詢專家、教師(須通過教師資格考試),記者、鄉村、城市和區域規劃、政府工作人員等工作[12]。少數民族大學生畢業生由于掌握了必要的專業理論知識,實踐能力又很強,同時由于新疆的少數民族特色,必將受到新疆各用人單位的普遍歡迎。
參考文獻:
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作者簡介:
關鍵詞:土地整理 景觀生態學 效應 規劃
土地整理工作是系統化且復雜的工程,其涉及經濟、社會、環境等多方面的利益和因素,當下國內的土地管理工作已經由過去單純的擴大耕地面積變換成以提高生產和生活質量為基本前提的現代化景觀生態型土地整理工作。
一、景觀生態學理論在土地整理思路上的應用
1景觀生態學
所謂景觀生態學指宏觀生態學研究工作中的全新的領域。1939 年A?C?Troll第一次應用該理念,景觀具體指同一區域不同的地域單位內自然生物的結合體,景觀生態學就是針對同一區域內具體單元空間中不同生物和自然之間的關系。該種關系不是單一性的,而是水平關系和垂直關系共存。該概念中將景觀劃分為具有相似的形式居于整體中不斷反復發生的,包含系列化的共同影響生態系統構建的異質性區域。具體的單元內景觀被當做是根據不同生態系統和景觀構建的鑲嵌體,基于此特點各個景觀有著明顯的差異,所有的景觀包含一定的共性,景觀基本有基質、廊道、斑塊這幾個部分構成。景觀生態學包含四個必須注意的問題,分別是空間異質性的發展和變化、空間異質性的管理、空間異質性對于非生物及生物過程產生的影響,空間異質性景觀相互的交換以及作用。 所以景觀生態學中包含的核心內容是生態空間的理論。
景觀生態規劃綜合性較高,涉及的范圍比較廣泛,其依據多種理論內容知識為基礎,根據生態原理,依據規劃的尺度針對相應資源合理的調整分配,經過景觀格局對生態影響的深入研究,依據生態分析,和綜合評估的條件下,擬定最合理科學的景觀資源優化方法。該方案的具體內容包括調整和完善景觀內部的構造以及生態過程,維護生命的健康,提升自然生態協調的經濟體現,合理調整資源開發、環境質量、經濟生產能力、和生態保護之間的關系,達到提高生態系統功能的目的,增加其運營的穩定性和抗干擾能力,維持生態環境的協調性。景觀生態設計是控制在小區域內新建景觀機構。景觀生態是運用合理的結構空間安排確保整體的生態運行。合理的將景觀規劃和景觀設計結合,構成了生態景觀規劃設計工作。
2生態型土地整理及規劃
景觀生態土地整理是一種長遠性的,客觀性的動態環節,必須以將長久性生態平衡控制和自然景觀維護作為目標,包含具體的生態景觀及土地生態環境建設的手段和方法。維持土地資源的長久性持續生產,實現經濟發展,生態環境,社會進步一致的經濟效益。景觀生態學中所包含的多樣性、空間格局、尺度、異質性、邊緣、連接度、鑲嵌度、均勻度、豐富度在實際的土地規劃工作中有十分重要的實際價值,其概括的景觀功能作為土地整理中的重要目的之一。
景觀整理規劃將土地整理和景觀生態合理的融合到一起,根據土地的特點和實際的需要標準,開展設計工作,維持生物的多元化,提高土地資源使用的效率,同時提升耕地的質量,合理的使用水資源,維護生態自然環境為基本的規劃方向。景觀生態學為土地整理中資源的科學應用,準確規劃奠定了良好的理論工作,提供了解決實際需要的辦法,應用該體系中的分析手段和空間格局構造進行整理將保證設計工作的高效科學性。
二、景觀生態學原理在土地整理中的應用
1土地整理區景觀生態效應研究
土地整理可能導致外在景觀斑塊、廊道。基質等都發生明顯的改變,工作中基本通過景觀格局的轉換體現出生態效應。博伯杰等研究將景觀格局數量的劃分歸為三種類型。分別是使用在模擬景觀格局動態變化的景觀模擬模型、使用在景觀整體分析的景觀格局分析模型、使用與景觀組分特征分析的景觀空間格局指數。使用最廣泛的就是景觀指數方法。其研究得出的指數數據資料可以準確的反應出該整理區域的總體變化趨勢,其余兩種手段還沒有進行大量的使用。在使用該手段過程中必須注意,部分指數相關性非常的明顯,進行指數選擇的過程中必須保證檢驗工作,最大化的減少由于指數顯著導致的結果準確性降低,部分的數據體 現出的結果是相反的,實際考慮整體土地的條件,合理的分析原因,增加研究的可靠性。
2土地整理區景觀生態規劃和設計
土地整理工作不僅僅是包括簡單的土地合并、調整和改善,還需要應用景觀生態學的基本理念,制作成方向性的土地利用狀態,反應出實際的生態保護狀態,考慮多方面的因素影響后進行綜合性的設計工作,建立成流暢性的生態網絡系統。針對劃分好的整體區域,不同區域要進行不同角度的設計工作,部分的研究學者根據功能分區的方向將整理區規劃成水網功能區域、農田系統功能區域、人居住系統功能區;部分的研究人員依據景觀的方向將整體區域劃分為生態邊界、堰塘景觀、農田溝渠景觀、道路景觀、田塊景觀、和農村居民點;依據環境理論性的方向可以劃分為農田水利工程、土地平整工程、田間道路工程、農田防護工程。國內的土地整理工作已經逐漸的往景觀生態型規劃的方向過度,盡可能的將景觀工程設計融入到工作設計當中,對應的農田景觀工程還沒有建立完善的體系。和國際先進的水平相比我國的設計工作仍處在低級的水平,科學工作者們仍舊需要不斷的努力。
3土地整理區景觀生態評價
土地整理過程中采用生物途徑方法來進行合理的規劃,確定具體的利用方式,結構和覆被情況,這是采用人為的因素對于農田生態系統造成了嚴重的干擾,一定程度上對于地表的結構也造成了影響,進一步讓自然生態系統的結構組成、能量流動過程、物資循環過程都產生了改變。這些變化對于區域內的景觀環境必然造成深刻的改變。將景觀生態的決策和評價體系運營到土地整理工作中是發展中必須面對的問題.
三、發展趨勢
當下可以采用的景觀效應研究手法仍然不夠完善,很多的外界因素會產生影響,多數條件下是根據實際情況選擇對應的景觀格局指數進一步決策分析出整理區的格局變化,反應出區域性的景觀效應。如今世界各國的研究人員已經將景觀生態學理論原理充分的使用到不同的行業當中,將該種先進的理論方法合理的應用到土地整理規劃工作中,這是科學界必須重視的問題,也是土地整理項目區景觀生態效應研究工作的重點部分。
土地整理對生態效應將產生重要的影響;該環節的實施不僅是改變了景觀的格局,還改變了景觀的功能;經過科學的研究分析發現,未來的景觀生態學應用趨勢包括以下幾方面。
整理區景觀分局動態的研究分析;
整理區景觀的格局以及生態過程耦合作用的研究;
整理區景觀生態效應的評價手段適應性、評價指標的應用、建立對應的體系、評價標準的確定;
景觀生態評價對于指導景觀規劃設計和管理工作的應用分析;
國外景觀生態學新技術手段在整理區的應用分析工作。
總而言之,經過科學的調查分析發現將景觀生態學科學合理的應用到土地整理和規劃工作當中不僅保證了耕地總量的動態平衡性,對于生態環境的保護也產生了重要的良性影響,該理論的應用為行業領域的發展做出了卓越的貢獻。
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20世紀80年代,北美的景觀生態學逐漸興起[1],美國哈佛大學設計研究生院的RiChard T·T·Forman教授為北美景觀生態學的興起和發展做出了不可磨滅的貢獻。在1981年—1983年,Forman教授通過編寫一系列文章介紹了歐洲景觀生態學的一些概念,他強調景觀生態學與其它生態學科不同,是著重于研究較大尺度上不同生態系統的空間格局和相互關系的科學,并提出“斑塊一廊道一基質”(Parch-corridor-matriX)模式,奠定了景觀生態學的基礎。
Forman的主要研究方向是景觀和區域生態學。同時,他也研究土地的轉變、“斑塊一廊道—基質”理論和道路系統生態學。Forman教授的景觀生態思想具體體現在他的眾多專著與論文之中。1986年,Forman教授和G0droFl教授共同出版了重要專著《Landscape ecology》,這標志著景觀生態學的發展進入了一個新階段。該書資料豐富,取材精當,系統性強,總結了景觀生態學已經取得的一系列成就。1995年,F0rman教授在他的《Land Mosaics:the Ecology of Landscape and Region》—書中,系統地總結和歸納了景觀格局的優化方法,并強調景觀空間格局對過程的控制和影響作用,即通過格局的改變來維持景觀功能、物質流和能量流的安全。這表明景觀生態學已經開始從靜態格局的研究轉向動態格局的研究。
2.Forman教授的景觀規劃思想
Forman教授認為,對于一個合理的景觀規劃方案來說,其規劃原則應包括:①考慮規劃區域外較廣闊的空間背景;②考慮保護區較長的歷史背景,其中包括生物地理史,人文歷史和自然干擾狀況;③規劃中要考慮未來變化的靈活性;④未來5年、10年或20年內可預料的保護區面積變化是規劃的關鍵部分;⑤規劃方案應有選擇余地,其中最優方案應基于規劃者明智的判斷,而不涉及現實政策,這樣其它可供選擇的折衷方案才能清晰、明確”。因此,景觀生戀規劃設計中有5個要素必不可少:時空背景、整體景觀,景觀中的關鍵點,規劃區域的生態特性和空間屬性。據此他還提出了一個土地規劃中協調保護與開發矛盾的“空間解決途徑”,此方案主要包括如下內容:“必要的格局”(Indispensable Patterns)、“集中與分散相結合的格局”(Aggregate-with-outliers Pottern)及“戰略點”(Strategic Points)。
2.1 “斑塊—廊道—基質”模式
“斑塊—廊道—基質”模式是土地利用空間格局的基本模式。Forman教授和Godron教授在觀察和比較各種不同景觀的基礎上,認為組成景觀的結構單元不外乎3種:斑塊(Patch),廊道(Corridor)和基質(Matrix)。在土地利用空間格局的評價中,基質代表了該景觀或區域的最主要的土地利用系統,斑塊意味著土地利用系統的多樣化,廊道意味著土地利用系統之間的聯系與防護功能。這些都是景觀或區域土地持續利用的基本格局,這些要素能實現主要的生態或人類目標。“斑塊—廊道—基質”模式為具體而形象地描述景觀結構、功能和動態提供了一種“空間語言”。此外,這一模式還有利于考慮景觀結構與功能之間的相互關系,以及比較它們在時間上的變化。
運用這一“基本語言”,景觀生態學可進一步探討地球表面的景觀是怎樣由斑塊、廊道和基質所構成的。如何來定量,定性地描 述這些基本景觀元素的形狀,大小、數目和 空間關系,以及這些空間屬性對景觀中的運動和生態流有什么影響。如萬形斑塊和圓形斑塊分別對物種多樣性和物種構成有什么不同影響,大斑塊和小斑塊各有什么生態學利弊;彎曲酌或是直線的,連續的或是間斷的廊道對物種運動和物質流動有什么不同影響;不同的基質紋理(細密或相散)對生物的運動和于擾的空間擴散有什么影響等等。圍繞著這一系列問題的觀察和分析,景觀生態學得出了一些關于景觀結構與功能關系的一般性原理,為景觀規劃提供了依據。 2.2 集中與分散相結合的格局
“集中與分散相結合”的格局是進行土地利用空間格局優化的主要理論依據,是 Forma教授基于生態空間理論提出的景觀生態規劃格局,被認為是生態學上最優的景觀格局。該格局是針對回答“在景觀中,什么是土地利用的最合適的安排”這一問題而提出的。它包括以下7種景觀生態屬性;①大型自然植被斑塊用以涵養水源。維持關鍵物種的生存:②粒度大小,既有大斑塊又有小斑塊,滿足景觀整體的多樣性和局部點的多樣性;③注重干擾時的風險擴散;④基因多樣性的維持;⑤交錯帶減少邊界抗性;⑥小型自然植被斑塊作為臨時性棲息地或避難所;⑦廊道用于物種的擴散及物質和能量的流動。集中與分散相結合的格局強調集中使用土地,保持大型自然植被斑塊的完整性,充分發揮其生態功能;引導和設計自然斑塊以廊道或小型斑塊形式分散滲入人為活動控制的建筑地段或農耕地段、同時在人類活動區沿自然植被斑塊和廊道周圍地帶設計一些小的人為斑塊,如居住區和農業小斑塊等。顯然,這種規劃原則的前提是營理景觀中存在著多種組合,包含較大比重的自然植被斑塊,可以通過景觀空間結構的調整,使各類頂塊大集中,小分散,通過確立景觀的異質性來實現生態保護,以達到保持生物多樣性和擴展視覺多樣性的目的。這種景觀模式是根據美國和歐洲的農村情況,融合生態知識與文化背景的一種創新。它有著許多生態學上的優越性:一方面,這一格局有大型植被斑塊也有小的人為斑塊,可提高景觀多樣性,達到保護生物多樣性的目的;另一方面,大型植被斑塊可為人們提供旅游度假和休憩的去處,小的人為斑塊可作為人們的工作區和商業集中區,高效的交通網絡則可方便人們活動。
2.3 土地利用的空間格局優化方法
其核心是將生態學的原則和原理與不同的土地規劃任務相結合,以發現景觀利用中所存在的生態問題,并尋求解決這些問題的牛態學途徑。該方法主要圍繞如下;幾個核心展開;
(1)背景分析。在此過程中,景觀的生態規劃主要關注景觀在區域中的生態作用(如“源”或“匯”的作用),以及區域中的景觀空間配置。對區域中自然過程和人文過程的特點及它們對景觀可能產生的影響進行分析也是區域背景分析應關注的主要方面。另外,歷史時期自然和人為干擾的特點,如干擾頻率、干擾強度及干擾地點等,也是分析的重要內容。
(2)總體布局。以“集中與分散相結合”的原則為基礎,Forman教授提出了一個具有高度不可替代性的景觀總體布局模式。在該模式中,Forman教授指出,景觀規劃中作為第一優先考慮保護和建設的格局應該是幾個大型的自然植被斑塊,并且作為物種生存和水源涵養所必需的自然棲息環境,這些斑塊應有足夠寬度和一定數目的廊道用以保護水系和滿足物種空間運動的需要。而在開發區或建成區里建設一些小的自然斑塊和廊道,則可以保證景觀的異質性。這一優先格局在生態功能上具有不可替代性,是所有景觀規劃的一個基礎格局。
(3)關鍵地段識別。在總體布局的基礎上,應對那些具有關鍵生態作用或生態價值的景觀地段給予特別重視,如具有較高物種多樣性的生境類型或單元、生態網絡的關鍵節點和間斷點,對人為干擾很敏感而對景觀穩定性又影。向較大的單元,以及那些對于景觀健康發展具有戰略意義的地段等。
(4)生態特性規劃。依據當時景觀利用的特點和存在的問題,以規劃的總體目標和總體布局為基礎,進一步明確景觀生態優化和社會發展的具體要求,如維持重要物種數量的動態平衡,為儒要多生境的物種提供棲條件、防止外來物種的擴散,保護土地以免被過度利用或被建筑、交通建設所占用等。這是格局優化法的一個重要步驟,根據這些目標或要求,調整現有景觀利用的方式和格局,以決定景觀未來的格局和功能。
(5)空間屬性規劃。將前文所述的生態和社會要求落實到景觀規劃設計的方案之中,即通過景觀格局空間配置的調整實現上述目標,是景觀規劃設計的核心內容和最終目的。為此,需根據景觀和區域生態學的基本原理和研究成果,以及基于此所得出的景觀規劃的生態學原則,針劉前文所述的生態和社會目標,調整景觀單元的空間屬性。這些空間屬性主要包括以下幾個方面:①斑塊及其邊緣屬性,如斑塊的大小、形態,斑塊邊緣的寬度,長度及復雜度等;②廊道及其網絡屬性,如“暫息地”的聚集程度、廊道的連通性、控制水文過程的多級網絡結構、河流廊道的最小緩沖帶、道路廊道的位置和緩;中帶,以及間斷點的位置、大小和數量等等。通過對這些空間屬性的確定,形成景觀生態規劃在特定時期的最后方案。之后,隨著對景觀利用的生態和社會需求的進一步改變,仍可對該方案進行·不斷地調整和補充。
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P鍵詞:景觀生態學;綠地景觀格局;生態規劃設計
1.城市綠地的相關概念
城市綠地是城市現代化和文明程度的重要指標,它是城市中一種特殊的生態系統,是城市系統負反饋調節機制的子系統,保障了城市能夠有新鮮的空氣,使城市可以“吐故納新”。這個系統主要有2方面的作用:一方面可以保障城市居民良好的生活環境,使動植物能夠健康地生存下去;另一方面可以使城市更具有觀賞性,體現人與自然和諧共生,更好地促城市和人們生活的協調發展。
在我國還一直沿用著前蘇聯留下的的綠地概念,這個綠地概念里,將綠地劃分為以下幾類,綠地包括:公共綠地、專屬綠地、特殊用途綠地;我國的城市綠地指城市中以綠化為主的各級公園、庭園、小游園、街頭綠地、道路綠化、居住區綠地、專用綠地、交通綠地、風景區綠地、生產防護綠地。
本文主要要研究和分析的是綠地城市綠地的其中一種,即城市中心區綠地,這其中包括公園綠地、街頭綠地小游園、濱河綠地、居住區綠地、單位附屬綠地、道路綠地、非濱水防護綠地等類型。城市在自然之后誕生,自然的重要性可想而知,然而城市和工業在飛速發展的過程中,卻忘卻了城市中自然屬性的重要性,以致于現在霧霾頻發,才有了現在的“穹頂之下”。然而,綠地景觀是城市的有機組成部分,反映了城市的自然屬性,人類利用城市綠地改善城市環境、塑造城市景觀、完善城市體系。
2.城市中心區綠地與城市綠地對城市的作用
2.1具有組成城市空間的功能
現如今,城市生態環境問題日益嚴重,人們愈發重視城市綠地在構建城市形態方面的作用,世界各國的大城市都依據各自的地理特點,規劃設計了適合自己的綠地空間格局。
2.2生態功能
作為城市中自然環境的重要組成部分,城市綠地可以維持城市生態平衡,改善城市生活質量,提升城市自凈能力,提升城市景觀和生物多樣性,并且能夠改善生態環境,保護生物多樣性。
2.3游憩休閑功能
城市綠地的可以為區域內的人們提供游玩休閑和健康、舒適的休閑環境,是城市綠地建設的根本目標之一。
2.4文化功能
城市景觀要能體現城市特色和歷史文化,同時,城市綠地要具備教育功能。城市景觀要具備激發人們熱愛自然,致力于保護環境自覺行動的作用。
2.5社會功能
城市綠地社會功能是指可以開展有組織的社會性或社區性活動和家庭或社團活動的能力。
2.6城市防護和減災功能
城市難免遭受自然災害的侵襲,城市綠地在削減自然災害危害的同時也要具備一定的抵御能力,還要為災后的人們提供避難場所。
3.景觀生態學在城市綠地中的應用
景觀生態學是由德國植物學家最先提出,由于不合理的景觀生態布局,導致當今社會出現了很多問題,這其中不只是環境問題,還有其它社會問題。因此,需要開辟出一個新方法解決城市問題,而將景觀生態學的理論和方法帶入到城市研究中,則是解決城市問題的一條新道路。從此,以城市生態學為基礎的景觀生態學概念應運而生,而城市景觀生態學則是景觀生態學的分支學科。可是在我國,景觀生態學的研究才剛剛起步,研究領域狹小,研究手段和研究方法也較為單一,對于其分支學科城市景觀生態學的研究少之又少。雖然城市景觀生態學在我國發展較晚,但不同學者都積極地從各自的知識背景出發,提出了自己對城市景觀生態學的不同見解。主要研究怎樣協調人與環境的關系,并通過對城市景觀空間格局等多方面的研究,解決城市化對城市生態環境所造成的負面影響,實現人與自然和諧共存于城市中的目標。在任何一項研究中,現狀分析和評價是為規劃設計和景觀建設服務,城市景觀生態研究的最終目的則是景觀規劃設計和按比規劃設計所進行的建設管理。
4.城市中心區綠地景觀生態規劃設計
城市中心區綠地規劃設計中的具體應用是城市中心區綠地景觀生態設計。城市中心區綠地景觀生態設計是以城市中心區綠地景觀生態現狀分析為基礎,對城市中心區綠地景觀空間格局進行合理地規劃設計,將城市中心區景觀綠地廊道、綠地斑塊等綠地景觀要素,在以城市建筑等非生命空間圍主的基質環境中的數量及其空間分布格局進行優化設計,使綠地景觀充分發揮其功能,為城市居民提供便利、健康的休憩場所,從而適宜人類居住。
4.1城市中心區綠地景觀生態規劃設計的內容
(1)收集和調查研究區域的基礎資料,包括自然狀況、社會和經濟狀況、環境質量狀況等。(2)收集和調查研究區域內綠地景觀生態的基礎資料,包括綠地景觀面積、數量、質量、空間分布等。(3)對研究區域內的綠地景觀進行分析、評估。即從景觀生態學角度出發分析城市綠地景觀組成、結構、功能、空間格局,作出分析評估,為綠地景觀規劃設計提供定量的依據。(4)綜合城市中心區環境要求、居民游憩需求和城市中心區功能需要進行城市綠地景觀規劃設計。
4.2城市中心區綠地景觀生態規劃遵循的原則
4.2.1生態性原則。生態性原則在綠地景觀規劃設計中占首要地位,通過制定合理有效的城市綠地景觀規劃系統,可以促進城市整體的生態平衡,保持城市衛生清潔,降低城市各種污染。由于我國城市發展中各種歷史問題,致使城市綠地在數量和質量上都較為欠缺,在綠地景觀生態規劃設計中必須研究城市發展特點,使綠地的投入表現出較好的經濟生態性。
4.2.2景觀連續性原則。城市中心區綠地多數被城市建筑重重包圍,綠地景觀分散,在城市中更像是海上的孤島,要形成較為完整的城市自然生態系統較為困難。因此,在規劃時要考慮到這些因素,使綠地景觀更為連貫。
4.2.3格局優化原則。景觀生態學非常強調景觀格局地分析和合理布局,如何利用有限的綠地空間,通過綠地景觀格局的優化設計,充分利用綠地的生態功能和游憩功能,線、帶、塊相結合,大、中、小相結合,達到以少代多、功能高效的目的顯得尤為重要。
4.2.4可持續性原則。城市中心區綠地景觀生態規劃設計既要有遠景目標,也要有近期安排,做到遠近結合。
4.2.5因地制宜原則。在各城市綠地面積、數量、空間格局等綠地指標和空間形態的設計時要從實際出發,因地制宜,避免發生搬硬套,單純追求某一種形式、某些指標的現象,致使工程事倍功半,甚至會事與愿違。
關鍵詞:景觀生態學;邢江河;國家濕地公園
中圖分類號 TU982 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2014)15-128-03
Abstract:The landscape ecology landscape pattern, andscape ecological protection and ecological restoration principles to wetland park planning, can play a good guidance,can effectively integrate the regional wetland resources, is conducive to the wetland ecosystem restoration and reconstruction, so as to give full play to the Wetland Parkecological, economic and social benefits.
Key words:Landscape ecology;Xingjiang river;National wetland park
1 引言
景觀生態學是生態學和環境科學的交叉整合的一個新興領域,20世紀80年代以來獲得了蓬勃發展[1],它是認識和解決資源、環境及生物多樣性保護等人類面臨的重大理論和實踐問題的有效途徑,其原理和方法在環境科學和實踐方面發揮著重要作用[2]。近年來,由于濕地的重要性被越來越多的人認識到,濕地公園在我國近年來成為建設的熱點之一。而景觀生態學作為一研究景觀單元的空間配置、類型組成及其和生態過程相互作用的綜合性學科,其景觀格局、生態過程和尺度,景觀生態保護與生態恢復理論對濕地公園建設有著重要的指導意義;另外隨著景觀生態學的深入研究,以科學和實踐問題為導向的學科交叉與融合不斷加強,促進了景觀生態學新的學科生長點的形成和發展,主要包括水域景觀生態學、景觀遺傳學、多功能景觀研究等[3],這些研究成果也將逐漸應用到濕地公園建設中。
貴州地處我國西南部,海拔較高,為長江、珠江等大江大河的源頭省份之一,其濕地類型豐富,濕地資源以河流濕地最為常見。在人類文明發展的漫長歷史中,不少河流發生了人為的改變,保留原始自然風貌的較少,而貴州安順邢江河就是保持了較好原始自然風貌的河流之一。
2 邢江河濕地公園概況
2.1 地理位置 濕地公園位于貴州省安順市西秀區東北部,涉及舊州鎮、劉官鄉和黃臘鄉3個鄉鎮,地理坐標為東經106°7′40″~106°14′59″,北緯26°14′43″~26°18′14″。其西北接大西橋鎮,東北鄰平壩縣白云鄉,距安順市區30km,距貴陽市區80km,規劃總面積為601.24hm2。
2.2 濕地類型 根據《全國濕地資源調查技術規程(試行)》的分類系統,該濕地公園內濕地分為河流濕地和人工濕地2大濕地類,包括3大濕地型,即永久性河流、洪泛平原濕地和稻田。據實地調查,該濕地公園內濕地總面積486.6hm2,占規劃總面積的80.9%,其中河流濕地面積110.99hm2,占總面積的18.5%,其中永久性河流面積106.87hm2,洪泛平原濕地面積4.12hm2;人工濕地(即稻田)面積375.61hm2,占總面積的62.4%。各種濕地型中以永久性河流最具保護價值,也是另外2種濕地型存在的基礎,因此永久性河流為濕地公園中最重要的濕地型。
2.3 生態區位 濕地公園項目區在貴州省生態功能區劃中,屬中部濕潤亞熱帶喀斯特脆弱區,濕地公園建設將改善區域生態環境,對完善兩江上游生態屏障,保障流域生態安全具有積極的意義。從區位上看,濕地公園位于國家重要濕地紅楓湖(也是貴陽市的重要水源)的上游,對于保護國家重要濕地,保障貴陽市的飲水安全都有極其重大的意義。另外,濕地公園內野生動植物資源豐富,并棲息著種群數量較大的珍稀鳥類鉗嘴鸛,建立國家濕地公園是保護該區生物多樣性的必要舉措。
3 濕地公園的景觀類型
景觀生態學的基本內容有景觀生態學分析、景觀要素的系統調查和分析、景觀生態評價等[3]。濕地公園內的濕地景觀以天然河流為主體,整合周邊的村莊、稻田、森林等元素,具有明顯的異質性和尺度性。屬于保存了濃厚的自然風貌,同時在長期與人的相互作用中形成的人與自然合諧共融的自然景觀、半自然景觀、農業景觀以及人文景觀等多種景觀類型的整合。景觀以邢江河為中軸線型展開,西部高、中部平坦,北部較低,多為丘峰盆地。西部與大西橋相鄰的五翠、浪塘一帶為侵蝕山地地貌。中部邢江河沿岸一帶,以溶蝕地貌為主,次為侵蝕、堆積地貌;地勢平緩,丘陵、峰叢、盆地、洼地相間分布,土質肥沃,流域形狀干長灣曲度大,坡緩谷寬,盆地廣闊,右岸支流特別多,河系成羽毛狀。北部與平壩縣交界一帶,地勢高平,巖溶丘陵、孤峰、盆地相間。
4 濕地公園功能區劃
根據“保護優先、科學恢復、合理利用、持續發展”的原則,結合邢江河濕地的具體特點,將濕地公園區劃為保育區、恢復重建區、科普宣教區、合理利用區和管理服務區5個區域。
4.1 保育區 包括邢江河水面及其中的沙洲及河岸林,其建設思路為根據有關濕地保護法律法規,對本區進行嚴格保護,以保護河流水質為核心,積極實施周邊外源污染的治理;嚴禁引入外來物種,不開展與保護恢復無關的活動;對現有水禽棲息地進行嚴格保護,嚴厲打擊偷獵和破壞水禽棲息地的行為;嚴禁非法捕魚活動;建設健康的河流濕地生態系統,增強和恢復濕地生態功能和生物多樣性,營造優美的濕地景觀。積極開展各種科研監測活動,為邢江河濕地的保護提供理論支撐。
4.2 恢復重建區 為河流沿岸植被破壞區域,其建設思路主要以人工促進為主的方式恢復和重建河岸帶或濕地植被,改善和提高水禽棲息地質量,擴大水禽棲息、覓食地面積,并開展相應的科研監測和科普宣教活動。
4.3 宣教展示區 位于舊州仙人壩附近,其建設思路是結合現有仙人壩水利工程建設一系列人類利用濕地資源的展示,如普通水車、龍骨車、水碾房、水輪等,體現人與濕地的和諧共融,表現水資源豐富的河谷盆地特有的農耕文化。
4.4 合理利用區 包括2片,第1片位于舊州鎮新橋至文昌閣段,第2片位于劉官鄉下新寨至羅隴段,其建設思路是舊州段以憶江南和展現屯堡特色為要素,通過利用現有水渠引水,構建夢回江南主題園和農耕文化體驗區;劉官段利用現有的邢江園,并結合西秀區水利局規劃的河道治理工程建設打造邢江生態園。
4.5 管理服務區 在舊州鎮文昌閣附近,其主要建設思路是根據實際情況,規劃在舊州鎮鎮政府所在地毗鄰邢江河的居民聚居區建設管理服務區,既有利于管理,又便于保護。
5 景觀生態學原理在濕地公園總體規劃中的應用
5.1 景觀格局 景觀格局,即空間格局,指大小和形狀各異的各景觀要素在空間上的排列與組合,包括景觀組成單元的數目、類型和空間分布與配置,如不同類型的斑塊可在空間上呈現隨機型、均勻型或聚集型。它體現的是景觀異質性,同時也是各種生態過程在不同尺度上作用的結果。在進行規劃時,首先要對濕地公園及其周邊的景觀進行考察,對其基本情況有充分的了解,在此基礎上對景觀格局進行分析。考察結果顯示,該濕地公園的自然景觀、半自然景觀、稻田景觀和人文景觀都是依托邢江河濕地而存在的,邢江河這一永久性河流是一系列景觀的中軸和核心,整個景觀格局為線狀分布格局。
5.2 景觀生態保護 在進行功能區劃時,注意保護景觀生態,將原始風貌保存完好的河流水面和周邊現存的河岸林帶均規劃入保育區進行保護;將河岸周邊被破壞的區域劃入恢復重建區,恢復重建其護岸林帶,增強其生態功能。在宣教展示區、合理利用區和管理服務區中也應注意人工與自然相接合,注意景觀生態保護。
5.3 生態恢復理論 在規劃中注意確保防洪的前提條件下,建議將生態學原理應用到水利工程中,通過對河流治理工程的生態設計與控制,將部分受人為干擾受到破壞的河流生態系統恢復到受損干擾前的自然狀態和景觀格局,也即是恢復河流生態系統合理的內部結構,從而實現高效的系統功能和協調的內在關系。如為更好的保護邢江河水質,提升景觀,規劃恢復完整、連續的河岸帶,針對濕地公園兩側的河岸帶的現狀不同,對河岸帶進行不同形式的拓展或恢復;在吳章至蓮花塘段保存了較好的水禽棲息地,邊緣的少量地勢低洼的稻田規劃仿自然恢復濕地植被,恢復水禽棲息地。
5.4 水域景觀生態學 水域景觀生態學是近年來學科交叉與融合形成的景觀生態學的新生長點,它定量地描述水域景觀中結構和功能的關系[4]。邢江河濕地規劃中主要應用了其中水體中的生物多樣性保護、生態恢復、水域廊道理論等方面和原理,將水域與景觀結合在一起來進行規劃,形成動態、連續的景觀。
6 結語
通過景觀生態學原理的應用,使濕地公園的總體規劃更加特色化、生態化,也更加人性化,對濕地公園后期的詳規等具有指導意義。能有效整合區域濕地資源,有利于濕地生態系統的恢復和重建,從而充分發揮濕地公園的生態、經濟和社會效益。
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景觀(Landscape)概念及其景觀研究的進展,反映了人們對人-自然關系的認識的不斷加深.本文試圖從縱向探討景觀這一概念的發展歷史;從橫向探討景觀作為多學科的研究對象,其內涵的變化;以及作為園林風景學科的主要對象,景觀研究的一些現狀.
一 景觀的原意--"風景"及其研究
在歐洲,"景觀"一詞最早出現在希伯來文本的舊約全書中,它被用來描寫梭羅門皇城(耶路撒冷)的瑰麗景色[1].這時,"景觀"的含義同漢語中的"風景"、"景致"、"景色"相一致,等同于英語中的"scenery ",都是視覺美學意義上的概念.我國從東晉開始,山水畫(風景畫)就已從人物畫的背景中脫胎而出,獨立成門,風景(山水)很快就成為藝術家們的研究對象,豐富的山水美學理論堪稱舉世無倫,因此也才有中國山水園林的臻美.景觀的這種含義(作為風景的同意語)一直為文學藝術家們延用至今.
目前,大多數園林風景學者所理解的景觀,也主要是視覺美學意義上的景觀,也即風景.從60年代中期開始,以美國為中心開展的"景觀評價"("landscape assessment","landscape evaluation")研究,也是主要就景觀的視學美學意義而言的.從客觀的意義上講,景觀評價(風景評價)是指對景觀視覺質量("visual quality")的評價.而景觀的"視覺質量"則被認為是景觀"美"("beauty")的同意詞,Daniel等人將其稱為"風景美" "scenic beauty "[2];美國土地管理局則將其等同于"風景質量"("scenic quality"),并定義為:"基于視知覺的景觀的相對價值"[3].從主觀上講,景觀評價則表現為人們對"景觀價值"("landscape value")的認識,Jacques[4]認為景觀的價值表現在"景觀所給于個人的美學意義上的主觀滿足".風景評價(景觀評價),實際上是風景美學的研究中心,也是指導風景資源管理、合理地進行風景區規劃的基本依據.經過20多年的發展,風景評價的研究出現了許多學派,它們在理論和方法上各具特色.
目前較為公認的有四大學派[5-7]:專家學派(expert paradigm),心理物理學派(psychophysical paradigm),認知學派(cognitive paradigm)或稱心理學派(psychological paradigm),和經驗學派(experiential paradigm)或稱現象學派 (phenomenological paradigm).專家學派強調形體、線條、色彩和質地4個基本元素在決定風景質量時的重要性,以"豐富性"、"奇特性"等形式美原則作為風景質量評價的指標,也有的以生態學原則為評價依據.參與風景評價的是少數專家,他們在藝術、生態學及資源科學方面都有很高的素養.目前美國及加拿大等國的土地管理部門、林務部門及交通部門多采用專家評價方法進行風景評價[8-12].
心理物理學派則把"風景-審美"的關系看作是"刺激-反應"的關系,主張以群體的普遍審美趣味作為衡量風景質量的標準,通過心理物理學方法制定一個反應"風景-美景度"關系的量表,然后將這一量表同風景要素之間建立定量化的關系模型--風景質量估測模型.心理物理學方法在小范圍森林風景(如一個林分)的評價研究中應用較廣[13-16].
認知學派把風景作為人的認識空間和生活空間來理解,主張以進化論的思想為依據,從人的生存需要和功能需要出發來評價風景(景觀/生活環境).較有代表性的是英國地理學者Appleton,他在1975年提出"了望-庇護"(Prospect-refuge)[17]理論,美國環境心理學者Kaplan夫婦提出"風景審美模型"("landscape reference model")[18,19]和美國地理學者Ulrich 的"情感/喚起"("affective/arousal")反應理論[20,21]。Appleton理論強調了人的自我保護本能在其風景評價過程中的重要作用,他認為人在自然環境中是以"獵人""獵物"雙重身份出現的。作為"獵人"他需要尋找他的"獵物",所以他需要景觀能給他提供"庇護"的場所。在Kaplan的模型中,不但反映了人的自我保護本能在其風景評價中的重要作用,同時還反映了人是作為一種高智能的動物出現于自然環境中的。他不會只滿足于眼前的生活空間(景觀)的安全和舒適,他還要利用種種景觀信息去預測、探索未來的生活空間。所以Kaplan認為,風景的質量決定于風景的兩個特性:"可解性" ("making sense")和"可索性" ("involvement"),前者反映了人對于景觀的安全的需求,后者反映了人對于未來的求知欲。 Ulrich 的理論則融進化論美學思想和情感學說于一體,試圖通過生理測試技術(如腦電圖、心電圖)來測定人對于特定風景區的反應和評價,從而克服了語言表達對風景評價結果可能帶來的誤差。
經驗學派把景觀作為人類文化不可分割的一部分,用歷史的觀點,以人及其活動為主體來分析景觀的價值及其產生的背景,而對客觀景觀本身并不注重,如美國地理學者Lowental的一些研究〔22,23〕。
作為總結,我們不妨用系統的觀點,對上述風景評價研究的各個學派作一比較和分析(表1)。通過分析認為,風景評價各學派在思想、方法諸方面是相互補充的,而不是相互對立的。
各學派比較點 專家學派 心理物理學派 認知學派 經驗學派 對風景價值的認識 〔客觀)風景價值在于其形式美或態學意義 風景價值是主 客觀雙方共同作用下而產生的 風景價值在于其對人的生存、進化的意義 〔主觀)風景價值在于它對人(個體,群體)的歷史、背景的反映 對風景價值的認識 客觀)風景價值在于其形式美或態學意義 把人的普遍審美觀作為風景價值衡量標準 從人的生存、需要出發,解釋風景 主動強調人(個體或群體)對風景 的作用 對客觀風景的把握 分解從"基本元素"(線、形、色、質)分析風景 從"風景成份"(植被、山體等)分析風景 用"維量"(復雜性、神秘性等)把握風景 (整體〕把風景作為人或團體的一部分,整體把握
二、景觀作為一個地學概念
無論在中國或是在歐洲,最初的大規模旅行和探險推動了地理學的發展,也加深了人們對景觀的認識(當然,景觀一詞在漢語中直到近代才出現,山水、風景一直被沿用)。人們已不滿足于對自然地形、地物的觀賞和對其美的再現(文學、藝術活動),開始更多地從科學的角度去分析它們在空間上的分布和時間上的演化。特別是14-16世紀大規模的全球性旅行和探險(包括1492年美洲的發現和1498年去東印度航線的發現),使歐洲人對"景觀"這一概念的理解發生了深刻的變化。這時德語的"景觀"(landschaft)已用來描述環境中視覺空間的所有實體,而且不局限于美學意義。19世紀中葉,偉大的動植物學家和自然地理學家洪堡得(Humboldt),將"景觀"作為一個科學的術語引用到地理學中來,并將其定義為"某個地球區域內的總體特征"〔1〕。隨著西文經典地理學、地質學及其它地球科學的產生,"景觀"一度被看作是地形(landform)的同意語,主要用來描述地殼的地質、地理和地貌屬性。以后,俄國地理學家又進一步發展了這一概念,賦之以更為廣泛的內容,把生物和非生物的現象都作為景觀的組成部分,并把研究生物和非生物這一景觀整體的科學稱為"景觀地理學"("landscape geography" )。這種整體景觀思想為以后系統景觀思想的發展打下了基礎。
三、景觀作為生態系統的載體
景觀生態思想的產生使景觀的概念發生了革命性的變化。早在1939年,德國著名生物地理學家Troll就提出了"景觀生態學"("landscape ecology")的概念。當然,關于景觀生態學的思想產生得更早些。Troll把景觀看作是人類生活環境中的"空間的總體和視覺所觸及的一切整體",把陸圈(geosphere)、生物圈(biosphere)和理性圈(noosphere)都看作是這個整體的有機組成部分。景觀生態學就是把地理學家研究自然現象空間關系時的"橫向"方法,同生態學家研究生態區域內功能關系時?quot;縱向"方法相結合,研究景觀整體的結構和功能〔1〕。另一名德國著名學者Buchwald(2〕進一步發展了系統景觀思想,他認為:所謂景觀可以理解為地表某一空間的綜合特征,包括景觀的結構特征和表現為景觀各因素相互作用關系的景觀收支,人的視覺所觸及的景觀像、景觀的功能結構和景觀像的歷史發展。他認為,景觀是一個多層次的生活空間,是一個由陸圈和生物圈組成的、相互作用的系統。他指出,景觀生態的任務就是為了協調大工業社會的需求與自然所具有的潛在支付能力之間的矛盾〔1〕。
至于景觀系統中各要素及其相互之間的關系,Zonneveld作了深入的分析(圖1中只列出了Zonneveld關于景觀組成及關系的主要部分)。另外,Zonneveld還就景觀系統的層次結構作如下劃分:
1、生態區(ecotope或site):是最低一級的景觀單位,每個生態區內至少有一種地理成份(如植被、土壤、水)在空間上的分布是較為均一的,其它成份也不會有很大的分異。
2、地相(land facet或microchore):由多個生態區所組成,每一地相內的各個生態區至少在某一乩硪蛩兀ㄖ饕塹匭危┑撓跋煜攏誑占瀋銑魷忠歡ǖ墓叵島頭植幾窬幀?br>
3、地系(land system 或mesochore):由一系列地相所組成,本單位最適用于繪制景觀調查圖。
4、總體景觀(main landscape或 macrochore ):是指某一地理區域內所有地系的總和。
圖1 Zonneveld關于景觀組成及其關系的分析(有刪減詳見Naveh and Lieberman, 1984)
在北美,長期以來盡管沒有明確提出"景觀生態學"的概念,系統景觀的思想和景觀生態學的思想卻很早就有所發展。早在本世紀40年代,北美最早的植物生態學家之一Egler〔25〕就認為,植物與人的活動組成了一個相互作用的整體,這個整體是某一更高級的生態系統的一部分,并作用于景觀。以后,他又提出了"整體人類生態系統"("total human ecosystem")的概念。同時代另一位北美生態學家Dansereau〔26〕也曾提出,在環境諸因素及其相互關系的高級、整體和動態水平上進行景觀的研究,并主張用"人類生態學"("human ecology")來研究人類對景觀的影響。他把人對景觀的認識和沖擊理解為一種循環的和控制的過程,并用"意識景觀/景觀"(" inscape/landscape")的概念來論述從自然到人,從無意識到有意識和從景觀知覺到景觀設計的過程。這是農學家、林學家、城市規劃人員、景觀生態學家及工程人員都要經歷的。最終,人的主觀意志將成為改造或創造景觀的模板。這種人類意識作用下的景觀,Venadsky曾用"理性圈"("Noosphere")的概念來描述,并推測,隨著人類科學技術的發展,理性圈將取代自然發生的生物圈,人類將生活在一個完全人工的世界里。該理論曾被Odumn〔27〕認為是"危險的哲學"。
Dansereau的硇勻Φ睦礪酆罄從值玫攪巳死嘌Ъ液妥勻徽苧Ъ襎eilherd de Chardin的進一步發展.轉貼于 〔1〕,他認為,憑著人類的主觀能動,通過不斷地自我反饋和調節,人對景觀的設計和改造是值得信賴的。他把這種在人類主觀能動作用下的景觀設計和改造過程稱為"理性起源"("noogenesis")。 Naveh和Lieberman 〔1〕則把景觀生態學作為實現這種"理性起源"的重要工具,指出:人既是生物圈的組成成分,同時又是它的改造者和監護者。 Vink〔28〕在總結前人關于景觀及景觀生態學的論述之后,用系統科學和控制論的觀點,明確地指出:景觀作為生態系統的載體是一些控制系統,通過土地利用及管理活動,這些控制系統中的主要成分將完全或部分地受到人類智力的控制;景觀生態學是"把大地的屬性作為目標和變量進行研究的科學,其中包括通過對主要變量的研究以實現人類對它的控制"。通過以景觀生態學為橋梁,把關于動物、植物和人類的各門具體科學有機地結合起來,以實現景觀利用的最優化 。
現將景觀概念的發展及有關研究學科列一簡表(表2),作為總結。這里必須指出的是,園林風景學科領域內關于景觀(風景)的理解也在發生著重大的變化,生態學思想所占的比重越來越大,關于這一點Zube(1986)〔29〕曾有非常系統的論述。
關鍵詞:GIS; 園林; 景觀; 應用
中圖分類號: K928.73 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著科技力量的增強和社會經濟的發展,GIS技術在近年來已經被普遍應用到各行各業中,人們一般都認為它是一個決策系統,而且非常強大和靈活。在30年內GIS技術為國民經濟飛速發展和社會生產力的提升做出了重大貢獻,如其在資源調研、環境檢測、水利工程、電力工程、農業、漁業、各類統計等各項工作中有著巨大的作用。本文主要論述了GIS技術在園林綠化工程中的應用。
一 GIS的定義和應用
1、GIS又被稱為地理信息系統,是geographic information system的簡寫形式。GIS技術是基于計算機技術下的一種信息管理系統,其主要研究對象是地理環境。GIS技術對計算機的需求主要集中在軟、硬件上,據此對數據進行處理,有儲存、查詢和分析以及輸出等,數據處理的結果可被當做幫助用戶進行決策的最有力綜合性依據。因為GIS技術包含的內容太多,涉及的面太廣從而為其準確概念的提出創造了不小難度。當前我國主要從4個角度出發給出GIS概念,分別為功能性角度、應用性角度、工具性角度、數據庫角度。第一種定義,GIS系統主要用于地理數據處理,包括收集、存儲、檢測、操作、分析以及顯示等;第二種定義,按照GIS系統所處的領域為其進行分類性定義,土地類、城市類、規劃類、空間決策類等各種信息系統;第三種定義主要參照GIS系統的工具性。GIS系統主要是對空間數據進行收集、儲存、查詢、變換以及顯示等,所以其工具性較強,該類定義主要強調了其工具性;第四種定義主要考慮其數據庫基礎。GIS系統主要用于數據的處理,包括儲存、分析等,該數據系統能有效形成空間次序,并自發組成操作性集合,以便更好的處理數據。GIS系統實行的基礎是計算機技術,其核心是數據庫和地圖可視化以及空間分析等技術。
2、GIS系統的應用面。
GIS系統基本是由數據構成,該系統的基本功能就是對數據進行處理與組織,GIS系統建設時要將處理數據作為其關鍵環節。
(1)收集與錄入。隨著科學的發展,各行各業的業務操作都趨向高度自動化、高度人性化,信息系統收集與錄入信息的操作也不斷被簡化、自動化。錄入形式也在不斷改進,相關軟件和質檢措施能在數據錄入時準確找出其誤差并加以控制,從而為錄入數據的質量提供了有效保障。
(2)儲存與管理。GIS系統存儲的數據量非常大,在管理中為了使數據呈現一致性和穩定性,并能實現共享。存儲時一般采用將光介質、磁介質相結合的方式,并使用數據庫對其進行處理歸納。
(3)查詢和檢索以及統計。在使用查詢功能時,由于數據量過多,數據庫需將查詢者所需信息進行整合,并使用多維技術對其核查與分解,以便動態化對信息進行查詢和檢索以及統計。
(4)多變的輸出形式。數據經檢索與分析后可使用多種形式將結果輸出,例如繪圖機與打印機等設施,同時也能應用軟件拷貝設施,例如磁帶機和可擦式光盤等,并在便利的基礎上對結果的準確性有所保障。
二、GIS在園林景觀中的應用
GIS應用與城市園林景觀中,可以提供友好的用戶體驗,能夠進行操作、編輯、查詢、統計輸出等,應用廣泛,作用明顯。
1GIS系統被使用到園林普查中
目前社會發展呈現高度信息化與數字化趨勢,城市建設也提倡走森林化道路,在此大背景下城市園林綠化迫切需要安裝一套信息系統有效完成城市綠化。GIS系統以其分層功能倍受青睞,分層后系統監控畫面直觀,數據庫能有效對應地理位置,管理更加簡單。數據和監控位置的的高度對應,能準確反映該地的綠化現狀,從而確定準確措施。其中GIS系統在園林綠化中的應用,主要體現在構建數據庫上。
城市綠化信息管理系統屬于地理信息系統,是GIS技術和空間數據庫技術的整合,主要應用在城市生態環境綠化上。建立城市綠化數據庫,就是完成對相關空間地理數據的采集、錄入、存儲以及管理。一般程序為:探討數據庫設計方案可行性、對信息進行提取和數字化處理、數據庫建成以及綁定等。
GIS數據庫與一般的數據庫在設計上有所不同,GIS數據庫不僅是按照類型的不同各項綠化數據進行分類,如土地類和植被類以及綠化指標等,還要使用空間數據庫將各類數據組織在一起,數據間的關系既有鏈接又有交叉,同時要保證交叉關系下的數據間進行合理鏈接,因此GIS數據庫方案在設計上具有更高的挑戰難度。創建GIS綠化數據庫的第一步是選擇合適的組織形式,通常數據組織形式有樹形、網狀、關系型、混合型,由于城市綠化數據的過于復雜,GIS數據庫常選用混合型;第二,各種數據信息之間進行相互交叉,形成交叉點并根據關鍵字的不同進行分類檢搜,這一功能的實現前提是,關鍵字的設計必須具有合理性,各個空間區域的關鍵字不能發生重復,并且要做到使用一個關鍵字就能將和它有關系的全部空間位置信息以及屬性相互連接,從而使用混合型結構完成數據的組織過程。
GIS系統對地圖具有,改進、漫游、縮放等功能,編輯空間數據以及屬性數據也將更加便捷、科學,該系統的也具有更加強大的查詢功能,只要點擊想要查詢單位的頁面,在窗口中就會出現和該單位相關的數據庫,反應其綠化現狀。并且點擊數據只要選中一項數據,就能得到和該單位位置相對應的區域總面積、綠化面積和覆蓋面積以及各種樹木數量等詳盡數據,適合園林工作者使用。GIS系統能夠用于園林綠化面積普查匯總、小區綠化現狀、專用綠地普查、以及道路綠化等各種類型調查表中,而且各種表之間具有多對一的關系,以便用于管理人員的普查工作。
2 GIS系統被使用在景觀規劃中
GIS系統因為功能強大、靈活性強等特性,被應用到眾多國家以及地區的數據庫建立和分析以及交流中國,其應用范圍不僅在城市、地區規劃上,更被拓展到城市綠化景觀設計中去。當代美國最富有影響力土地以及景觀規劃大師伊安麥克哈咯,在公元20世紀60年代時期提出了關于土地景觀設計與規劃適應性分析模型,該模型目前已經廣泛應用到土地景觀規劃中。該模型的核心理念要求對自然、政治和經濟以及文化等實行定量分析,并參照分析結果和當地實情完成決策。GIS系統恰好迎合了這一理論。第一,GIS系統能采集到關于該地的自然、政治和經濟以及文化等各項數據,并據此繪制跟項目相關聯的主題圖層,并使用點、線以及面等完成圖層分類。設計者可以根據專業知識以及經驗,按照屬性的不同,準確對主題圖層完成主題分級,并將其顯示出來,并對經分級的主題圖例進行編制處理,以便使其具有獨特形式以及色彩等特征,然后使用GIS系統空間分析性能,將符合一定要求空間區域進行連接,從而形成全新的主題圖層,其他屬性不能發生變化。最后依據實際現狀,對經過變化的規劃數據進行調整,并改善分析結果,改進規劃方案。
3 GIS系統被使用到景觀生態學中
景觀生態學的主要研究方向是空間格局和生態學過程以及尺度學三者間的聯系與作用,其研究內容主要是一組生態系統前提下的空間性質以及與其相關的各種關系。所以這個研究過程需要對大量的數據進行收集、分析、處理。GIS系統的應用恰好滿足了景觀生態學的需求,因此其也成了研究景觀生態學的主要方法。GIS系統被使用到景觀生態學后,可參照軟件以及景觀生態學的特征,將GIS系統在景觀生態學中的應用劃分為兩個類型:(1)管理類型。GIS系統在該方面的使用,有土地整理、土地利用、景觀評價以及景觀應用。(2)設計類型。GIS系統在景觀生態學中的應用除去上述的優化土地應用外,景觀生態在設計方面要聯合具體的實踐以及應用經驗,從而成為構成設計工程的一部分。GIS系統的空間分析性能足以適用于,景觀適宜性評價以及輔助景觀設計的需要;GIS具備的可視化性能可以在使用景觀設計模型的基礎上,模擬以及分析景觀規劃的結果,從而改進設計理念中的不足。目前GIS系統已經成為景觀生態學中不可或缺的研究方法,其地位堪稱研究方法中的支柱。
三、結束語
GIS系統是對地理數據進行收集、存儲、管理、分析、描述以及應用等,其的應用范圍較為廣泛,并具有在各個領域中發揮重大作用。在城市園林綠化中,GIS系統被使用在園林普查上,對地圖進行操作和編輯以及查詢等,適用于園林資源的各級管理者;GIS系統也能用于景觀方案規劃,因為其強大的功能,靈活的方式,能及時改進后續方案的不足;GIS系統也能用于景觀生態學,以便收集其所需大量數據、并進行分析以及處理。伴隨著科技的迅猛發展,GIS系統將在各個領域中得到更為廣泛的應用。
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