1、第三章第三章 景观规划设计与景观生态学景观规划设计与景观生态学 第三章第三章 景观规划设计与景观生态学景观规划设计与景观生态学 第一节 景观生态学的相关理论 1.1、景观生态学的背景及概念 1.2、几个重要概念 1.3、景观生态要素 第二节 景观生态设计理论与实践 2.1、园林景观生态设计的思想及发展 2.2、园林景观生态设计原理 2.3、景观生态设计的实践1.1、景观生态学的背景及概念 景观的生态性并不陌生，只是现在日益热门。 生态思想对景观设计的影响。1.1、景观生态学的背景及概念 生态学（Ecology）是海克尔在1866年普通生物形态学中首次提出的，后来内涵和外延都有很大发展。 生态学
2、是研究生物生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程及其规律的科学。 现代生态学的研究对象是生态系统。1.1、景观生态学的背景及概念 生态系统（Ecosystem）是A.G.Tansley于1935年首次提出的。 主要强调生物和环境是不可分割的整体，生态系统内生物和非生物成分在功能上是一个统一的自然实体生态系统。 生态系统是生态学上的基本功能单位。 作为一个特殊整体，基本功能包括物质循环、能量流动、信息交换三个方面。1.1、景观生态学的背景及概念 生态系统的组成成分：生物群落和非生物群落；生产者、消费者、分解者和非生物环境。 生产者：绿色植物、藻类、部分细菌等； 消费者：动物和寄生性生物； 分
3、解者：细菌、真菌、放线菌等微生物； 非生物环境：光、热、气、水、土壤、岩石和营养成分。1.1、景观生态学的背景及概念 景观生态学是工业革命后一段时期，人类在面对聚居环境中生态问题日益突出时，追求其解决途径的过程中产生的。 第二次世界大战后，工业化和城市化的迅速发展使城市蔓延，生态环境系统遭到破坏。 麦克哈格是景观设计的重要代言人，反对以往土地和城市规划中功能分区的做法，强调土地利用规划应遵从自然固有的价值和自然过程，即土地的适宜性。1.1、景观生态学的背景及概念 简而言之，景观生态学主要研究的内容是和人居环境相关的土壤、水文、植被、气候、光照、地形条件等因素所形成的生物生存环境（简称“生境”）
4、，在不破坏全球生态系统的前提下，优化和改良我们的聚居环境。 1.2 几个重要概念 现代景观规划理论强调水平生态过程与景观格局之间的相互关系，研究多个生态系统之间的空间格局及相互之间的生态关系，并用斑块（Patch）廊道（Corrldor）基质（Matrix）模式来分析和改变景观。1.2 几个重要概念 斑块是在景观的空间尺度上所能见到的最小异质性单元，即一个具体的生态系统。 斑块是景观中的点状因素，如公园广场、建筑群及城市开敞空间体系，都可以作为斑块来看待。1.2 几个重要概念 基质是景观中范围广阔、相对同质且连通性最强的背景地域，是一种重要的景观元素。 是景观中的面状因素。它是作为景观区域镶嵌
5、在生态系统背景或城市功能所形成的不同类型的历史风貌特色景观、标志性景观区，也是构成城市景观特征中最广泛最关键的部分。 它在很大程度上决定着景观的性质，对景观的动态起着主导作用。1.2 几个重要概念 廊道是指不同于两侧基质的狭长地带，具有通道或屏障功能的线状或带状的景观要素，是联系斑块的重要桥梁和纽带。 廊道是一种连续的空间形式，几乎所有的景观都为廊道所分割，同时，又被廊道连接在一起，这在生物多样性的保护中有重要作用。 林带、树篱、河流、河岸植被带、道路、沟渠等都是重要的廊道形式。1.2 几个重要概念 廊道景观类型可以分为三类： 蓝道（Blue way）：河道水系或蓝色网络状廊道，不仅指河流水面
6、部分，包括植被带； 绿道（Green way）：植物绿化与造景为主的线性因素，如林荫步道、防护林带； 灰道（Gray way）：街道和道路。1.2 几个重要概念 因为景观结构单元的划分总是与观察尺度相联系，所以斑块、廊道和基质的区分往往是相对的。例如，某一尺度上的斑块可能成为较小尺度上的基质，也可能是加大尺度上廊道的一部分。1.2 几个重要概念 边界（Boundary）：城市景观生态体系各要素构成相邻系统的交界面和接触面界定的区域。 边界具有模糊过度和缓冲功能，产生边缘效应。 相对城市为中心来讲，内部生境（人工生态系统）、外部生境（城郊）、边界地带（结合部）。1.2 几个重要概念 边缘效应：边
7、界区域内生物群落结构复杂，物种生活力强，而且特别活跃，出现不同生境物种共生现象。 交界区域内能流、物流和信息流都远远大于某一斑块内部的能流、物流和信息流。人和许多动物都需要在多种生态系统中寻求食物和庇护，所以，多个生态系统的交界地带，往往是其生存和发展的最佳环境。1.2 几个重要概念 异质性（Heterogeneity）：在一个景观区域中，景观元素类型、组合及属性在空间或时间上的变异程度，是景观区别于其他生命层次的最显著特征。 景观异质性包括时间异质性和空间异质性。1.2 几个重要概念 尺度(Scale):指研究对象时间和空间的细化水平，任何景观现象和生态过程均具有明显的时间和空间尺度特征。
8、景观生态学研究的重要任务之一，就是理解不同时间、空间水平的尺度信息，弄清楚研究内容随尺度发生变化的规律。1.3 景观生态要素 景观生态要素主要包括水环境、地形、植被、气候等几个方面。1.3 景观生态要素 （一）水环境（一）水环境1.3 景观生态要素 （一）水环境（一）水环境 水作为生态环境中最重要的生态因子，在生态系统中起着综合性的作用，是人类与其赖以生存的环境之间保持平衡的物质基础，在改善城市空气质量、提高生物多样性水平及增强生态效益方面有重要意义。 同时水资源又是景观设计中重要的造景素材。因此，在当今城市发展中，有河流水域的城市都十分关注对滨水地区的开发、保护，临水土地的价值也一涨再涨。人
9、们已经充分认识到水资源除了对生命力的支持外，在城市的发展中还起着极其重要的作用。1.3 景观生态要素 （一）水环境（一）水环境 针对城市景观设计中对水资源的利用，美国景观设计学家西蒙兹提出了十个水资源管理原则，在此作为水景营造的借鉴原则：保护流域、湿地和所有河流水体的堤岸；将任何形式的污染减至最小，创建一个净化的计划；土地利用分配和发展容量应与合理的水分供应相适应，而不是反其道而行之；返回地下含水层的水质和量与水利用保持平衡；限制用水以保持当地淡水存量；通过自然排水通道引导地表径流，而不是通过人工修建的暴雨排水系统；利用生态方法设计湿地进行废水处理、消毒和补充地下水；地下水供应和分配的双重系统
10、，使饮用水和灌溉及工业用水有不同税率；开拓、恢复和更新被滥用的土地和水域，达到自然、健康状态；致力于推动水的供给、利用、处理、循环和再补充技术的改进。 1.3 景观生态要素 （二）地形（二）地形 在人类社会的发展历程中，人们对地形的利用经过了顺应改造协调的转变。在这个过程中，人类付出了巨大的代价。现在，人们在城市建设中，已经开始关注对地形的研究，尽量减少对地形地貌的破坏与改造，维护其原有的生态系统。 1.3 景观生态要素 （三）植被（三）植被 植被不但可以涵养水源、保持水土，还具有美化环境、调节气候、净化空气的功效。因此，城市绿地是城市景观的自然要素和社会经济可持续发展的生态基础。 此外，在具
11、体的景观设计实践时，还应该考虑植物种类的选择，选择适应性强的乡土树种、速生植物和慢生植物相结合、乔灌草复合结构等，形成一个生长良好而稳定的生态群落。1.3 景观生态要素 （四）气候（四）气候 一个地区的气候是由其所处的地理位置决定的，但是，气候往往受诸多因素综合作用的影响，如地形地貌、森林植被、水面、大气环流等等。比如，城市有“热岛效应”的现象，而郊区的气温就凉爽宜人。无论是城市规划、建筑学还是景观设计等领域都十分关注如何利用构筑物、植被、水体、地形等来改善局部小气候。 总之，在景观设计时要充分运用生态学的思想，充分利用水环境、地形、植被和气候，降低造价成本，积极利用原有地形地貌创造良好的景观
12、环境。 2 景观生态设计理论与实践 2.1、园林景观生态设计的思想及发展 从19世纪下半叶至今，西方园林景观的生态设计思想先后出现了4种倾向，即：自然式设计、乡土化设计、保护性设计和恢复性设计。 2.1 园林景观生态设计的思想及发展 （一）自然式设计（一）自然式设计 与传统的设计形式相对应，通过植物群落设计和地形起伏处理，表现自然景观，立足于将自然引入城市人工环境。 奥姆斯特德是第一位真正从生态高度将自然引入城市的设计师,他对自然风景园极为推崇,并规划设计了纽约中央公园和波士顿公园系统,意在重塑自然景观,有效推动城市生态的良性发展。受其从19世纪末到现在，自然式设计的研究向两方面发展。其一为依
13、附城市的自然脉络，通过开放空间系统的设计将自然引入城市；其二为建立自然景观分类系统作为自然式设计的形式参照。2.1 园林景观生态设计的思想及发展 （二）乡土化设计（二）乡土化设计 通过对基地及其周围环境中植被状况和自然史的调查研究，使设计切合当地的自然条件并反映当地的景观风貌。为了提高植物成活率及与乡土景观的和谐性，19世纪末以O.C.西蒙兹(O.C.Simonds)、詹逊(Jens Jenson)为代表的一批园林景观设计师开创了“草原式景园”，体现了一种全新的设计概念：设计不是“想当然地重复流行的形式和材料，而要适合当地的景观、气候、土壤、劳动力状况及其他条件”。这类设计以运用乡土植物群落展
14、现地方景观特色为特色，造价低廉，将其应用于全美公路网建设中，有效地解决了公路两侧的绿化和护坡问题。 2.1 园林景观生态设计的思想及发展 （三）保护性设计 对区域的生态因子和生态关系进行科学的研究分析，通过合理设计减少对自然的破坏，以保护现状良好的生态系统。 随着生态科学的发展，保护性设计经历了景观资源保护、生态系统保护、生物多样性保护等认识阶段。但近些年来，业内人士开始意识到它所带来的负面影响。首先，由于片面强调科学性，景观设计的艺术感染力日渐下降；其次，由于人类科学发展的局限性，设计的科学性不能得到切实保证。因此，生态设计与艺术设计相结合的呼声日益高涨。 2.1 园林景观生态设计的思想及发
15、展 （四）恢复性设计 20世纪60年代以来，随着人口不断增长、工业化、城市化和环境污染的日益严重，出现了严重的环境危机。为了寻找科学的解决办法，生态设计逐渐转向更为现实的课题恢复性设计，即在设计中运用种种科技手段来恢复已遭破坏的生态环境。2.2 园林景观生态设计原理 北京大学俞孔坚博士在景观与城市的生态设计：概念与原理一文中参照西蒙范迪瑞恩（Sim Van der Ryn）和斯图亚特考恩（Stuart Cown）的理论对生态设计所下的定义为：任何与生态过程相协调、尽量使其对环境的破坏影响达到最小的设计形式都称为生态设计。这种协调意味着设计尊重物种多样性，减少对资源的剥夺，保持营养和水循环，维持
16、植物生境和动物栖息地的质量，有助于改善人居环境和生态系统的健康。简单地说，生态设计是对自然过程的有效适应及结合，它需要对设计途径给环境带来的冲击进行全面的衡量。 俞孔坚将生态设计与传统园林景观设计理念相比较，生态设计在对待许多问题上有其自身的特点。俞孔坚结合目前国际景观和城市设计的动态，系统阐述了景观及城市生态设计的一些基本原理。问题问题常规设计常规设计生态设计生态设计能源消耗自然资源，基本上依赖于不可再生源充分利用太阳能、风能、水能和生物能材料利用过分看重外来植物物种，过量使用高质量建筑材料，对原有建材不重视，遗存在土壤中或时放入空气中造成污染重视乡土物种，循环利用可再生物|质、对废物进行再
17、利用，建立可持|续发展景观对污染的反应对污染的抵抗力弱，甚至景观本身也对环境产生不良影响有很强的污染抵抗力，所产生废弃物的量和成分与园林本身系统的吸收能力相适应对生态环境的敏感性规范化的模式在全球重复使用，很少考虑地方文化和场所特征根据生物区域不同而有变化，设计遵从当地土壤、植物、材料、文化、气候、地形、解决之道来自场地对文化环境的敏感性全球化趋同，损害人类的共同财富尊重和培植地方的传统知识、技术和材料，丰富人类的共同财富生物、文化和经济的多样性使用标准化设计，高能耗和材料浪费，从而导致生物文化及经济多样性的损失维护生物多样性和与当地相适应的文化以及经济支撑知识基础专业指向相对狭窄.缺乏多方面
18、的考虑综合多个设计学科以及广泛的科学，是综合性的空间尺度往往局限于单一尺度综合多个设计尺度的设计，在大尺度上反映小尺度的影响，或在小尺度上反映大尺度的影响整体系统画地为牢，以人订边界为限，不考虑自然过程的连续性以整体系统为对象，设计旨在实现系统內部的完整性和统一性自然的作用设计强加在自然之上，以实现控制和狭隘地满足人的需要与自然合作，尽量利用自然的能动性和自组织能力学习的类型自然和技术是隐藏的，设计无益于教育自然过程和技术是显露的，设计带我们走进维持我们的系统对持续危机的反映视文化与自然为对立物，试图通过微弱的保护措施来减缓事态的恶化，而不追求更深的、根本的原因视文化与生态为潜在的共生物，不拘
19、泥于表面的措施，而是探索积极地再创人类及生态系统健康的实践2.2 园林景观生态设计原理 （一）地方性 地方性原理主要是强调生态设计必须根植于所在的地方。地方性是生态设计的基础，只有对地方性进行了深入的了解，才可能真正做到设计与自然条件相和谐。地方性原理主要体现在以下三个方面： 1.尊重传统文化和乡土知识 2.适应场所的自然过程 3.当地材料的选择2.2 园林景观生态设计原理 （一）地方性 1.尊重传统文化和乡土知识 传统文化和乡土知识是当地人根据当地的生活环境，经过成百上千年的经验积累和生活实践形成的，具有很强的当地环境适应性，我们不但可以在传统文化和乡土知识中得到许多设计方面的有益启示，而且
20、还能使设计更加符合当地人的生活习惯，更容易为人们所接受。因此，一个成功的生态设计必然是建立在透彻了解和分析当地的传统文化和乡土知识的基础之上的。2.2 园林景观生态设计原理 （一）地方性 2.适应场所的自然过程 了解场所的自然过程，如阳光、水、风、土壤等，在设计过程中充分考虑自然因素，将他们有机地、合理地结合在一起，确保自然为景观系统服务，使景观向健康的方向发展，这样的设计才能称为生态设计。2.2 园林景观生态设计原理 （一）地方性 3.当地材料的选择 对景观生态设计而言，材料主要是指植物材料和建筑材料的选择与使用。在植物方面，选用当地的乡土物种不但能适应当地的环境条件，而且也能够达到保护物种
21、多样性、就地取材和节省开支的目的。当然我们在进行景观生态设计时也应该注意不能排斥对当地环境条件适应性强，具有较大的观赏、生态价值的外来物种。现在城市中存在的许多环境问题都是因为建筑材料选择不当所引起的，充分选用健康无害的建筑材料、利用当地材料甚至场地原有的建筑材料也是生态设计原理在景观规划设计中应用的重要方面。 2.2 园林景观生态设计原理 （二）保护与节约自然资本 自然资源可分为可再生资源（如植物、水等）和不可再生资源（如天然气、石油、煤等），对于二者我们应该予以区别对待。2.2 园林景观生态设计原理 （二）保护与节约自然资本 1.保护 设计者在进行生态设计时必须对不可再生资源的保护足够重视
22、，特别是优秀自然文化遗产。保护不可再生资源是城市可持续发展的关键所在，生态设计要求设计必须建立在保护、合理利用不可再生资源的基础上，过度使用甚至破坏是绝对不允许的。 对于可再生资源，虽然其具有一定的再生能力，但是这种再生能力并不是无限的，因此对它们也不能无限制地使用，应该采取保本取息的利用方式，适度开发利用。 2.2 园林景观生态设计原理 （二）保护与节约自然资本 2.减量 减量是指尽量减少对资源尤其是不可再生资源的使用量，方法有提高使用效率、用可再生资源替代不可再生资源两种。 实践证明，资源替代取得了很好的效果，如太阳能、风能、核能的利用，有效地减少了石油、天然气的消耗。 2.2 园林景观生
23、态设计原理 （二）保护与节约自然资本 3.再利用 生态设计要求重视对废弃物的重新利用，使其服务于新的功能，这样即可以减少能源的消耗，又可以有效地处理废物，做到一举两得。在这方面国内外都有许多成功的经验，例如上海世博后滩公园的设计中，利用原先场地的废旧钢材，创造出一种独特工业美感的空中弧桥，就是再利用的一个成功典范。 2.2 园林景观生态设计原理 （二）保护与节约自然资本 4.再生 在现代城市景观系统中，“源消费中心汇”构成的物质和能量流动是单向流，因而产生了大量的垃圾和废物，造成了严重的城市污染。而生态设计的要求是使其形成闭合循环流，充分利用可再生资源，对不可再生资源实施循环利用的策略，最大限
24、度地发挥景观系统的生态效益。 2.2 园林景观生态设计原理 （三）让自然做功 让自然做功这一设计原理强调的是人与自然过程的共生和合作关系，通过与生命所遵循的过程和格局的合作，我们可以显著地减少设计的生态影响。 2.2 园林景观生态设计原理（三）让自然做功（三）让自然做功 1.自然界没有废物 在完全自然的环境中是不存在废物的，人类出现以前的上亿年间，地球并没有变成废物堆积的“垃圾场”，但是在现在的城市中，每天产生的废物是困扰城市生态环境的大问题。通过仔细观察我们就可以发现，这些所谓的废物都是有一定的积极用途的。例如：秋天的枯枝落叶是春天植物生长时的营养秋天的枯枝落叶是春天植物生长时的营养；人类、
25、动物人类、动物的粪便的粪便既可以作为肥料，也可以发酵制造沼气。景观的生态设计就是要建立一个完善的景观生态系统，自我吸收本身产生的废物，形成完善的食物链和营养级，改善城市环境。如上海世博后滩公园，在不利用化学制剂或特殊设备加工过滤的前提下，经过由水生植物及动物等生物群落组成的不同净化分区，经一系列处理后将黄浦江劣五类水净化为三类水，每日处理的净化水量可达2400立方米，净化后的三类水不仅可以提供给世博公园做水景循环用水，还能满足世博公园与后滩公园自身的绿化灌溉及道路冲洗等需要。 2.2 园林景观生态设计原理 （四）显露自然 在生态设计原理中，显露自然原理除了具有让自然风貌展现于城市之中的含义外，还有让复杂的自然过程展现在人们的眼前，使人们更加了解自然过程，更加强调人与自然的联系，增强生态意识，具有很高的科普教育功能。生态设计的一个主要目的是唤起大众的生态意识，使人人都参与到生态设计中来。这一原理已经越来越被现代景观设计所重视。 水循环利用，环保回收；花开花落，四季变化；叶枯叶融，新陈代谢。
