第五章 基于景觀(guān)生態(tài)學(xué)的城市空間分析方法
經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展如一柄雙刃劍，在創(chuàng)造社會(huì)財(cái)富的同時(shí)常常對(duì)生態(tài)環(huán)境造成難以逆轉(zhuǎn)的破壞。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)城市與區(qū)域規(guī)劃開(kāi)始運(yùn)用景觀(guān)生態(tài)學(xué)原理通過(guò)研究區(qū)的生態(tài)環(huán)境分析進(jìn)行城市空間發(fā)展框架的研究，本章以南昌市為例進(jìn)行實(shí)證研究。
一、景觀(guān)生態(tài)學(xué)原理在城市空間分析中的價(jià)值
景觀(guān)生態(tài)學(xué)(1andscapeecology)最早山德國(guó)學(xué)者C．特羅爾(C．Troll)在1939年提出(Naveh and Lieberman，1983；Schrcibcr，1990)。它是通過(guò)景觀(guān)的生物組成成分與非生物組成成分之間的相互作用，綜合研究景觀(guān)的內(nèi)部功能、空間組織和發(fā)展規(guī)律的學(xué)科。作為地理學(xué)與生態(tài)學(xué)的交義學(xué)科，它是進(jìn)行景觀(guān)開(kāi)發(fā)利用、自然保護(hù)和資源管理的理淪基礎(chǔ)，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和前最。最觀(guān)生態(tài)學(xué)將土地鑲嵌體(1and mosaic作為研究對(duì)象，研究其水平過(guò)程和景觀(guān)空間格局的關(guān)系和變化，其研究方法為城市與區(qū)域規(guī)劃學(xué)昔所青睞，很快將景觀(guān)十態(tài)學(xué)原理與城市規(guī)劃實(shí)踐相結(jié)合開(kāi)拓了一個(gè)新的學(xué)利領(lǐng)域——城市景觀(guān)規(guī)劃，，隨著生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，城市與區(qū)域規(guī)劃中生物棲息地的恢復(fù)與保護(hù)、緩沖區(qū)、廊道的建立顯得越來(lái)越重要。如何定義緩沖區(qū)，如何設(shè)置廊道以及在何處引入生物棲息地斑塊才能布效地保護(hù)生物也成為新的課題。景觀(guān)生態(tài)學(xué)十“景觀(guān)生態(tài)安全格局”、 “斑塊一廊道一基質(zhì)”模式和景觀(guān)規(guī)則原理等可以提供很好的理論基礎(chǔ)。
(一)景觀(guān)生態(tài)學(xué)原理
1．景觀(guān)生態(tài)安全格局原理
按照景觀(guān)生態(tài)學(xué)理淪，在水平生態(tài)過(guò)程中存在景觀(guān)單元之間的流動(dòng)或相互作用．如物種的空間運(yùn)動(dòng)、十?dāng)_和災(zāi)害的空間擴(kuò)散等。水平生態(tài)過(guò)程遵循二大準(zhǔn)則，即：(1)主動(dòng)權(quán)(1nltlatlve)準(zhǔn)則。某生態(tài)過(guò)程一旦被一種優(yōu)勢(shì)種占領(lǐng)，該優(yōu)勢(shì)種即獲得主人為主的優(yōu)勢(shì)，并通過(guò)水平生態(tài)過(guò)程實(shí)現(xiàn)對(duì)全局或局部的景觀(guān)控制。 (2)協(xié)調(diào)(Co—ordination)準(zhǔn)則。某生態(tài)過(guò)程一日被優(yōu)勢(shì)種占領(lǐng)后，孤立景觀(guān)間的空間聯(lián)系是種群間協(xié)調(diào)的結(jié)果。 (3)有效(Rffeeiency)準(zhǔn)則。某生態(tài)過(guò)程一旦被優(yōu)勢(shì)種占領(lǐng)后，優(yōu)勢(shì)和可以為生態(tài)過(guò)程控制全局或局部景觀(guān)在物質(zhì)和能量上達(dá)到有效提供保障。景觀(guān)生態(tài)安全格局理論認(rèn)為：這種景觀(guān)生態(tài)過(guò)程十存在著某種潛在的空間格局，它們由一些關(guān)鍵性的局部、點(diǎn)及位置等構(gòu)成。由于這種格局劉維護(hù)和控制某種生態(tài)過(guò)程起關(guān)鍵作用，所以被稱(chēng)為安全格局(Secunty patterus) (Yu，1995c)。
人們通過(guò)對(duì)生態(tài)過(guò)程潛在的表面空間分析，可以判別和設(shè)計(jì)景觀(guān)生態(tài)安全格局，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)過(guò)程的有效控制。在明顯的界質(zhì)景觀(guān)中，我們可以憑經(jīng)驗(yàn)判別景觀(guān)生態(tài)安全格局，如一個(gè)盆地的出人口、廊道的斷裂處、流域分水嶺(Merrian，1984；FormamandGodron．1986；Forman，1995a；Harris，1984)等。但在多數(shù)情況下，景觀(guān)生態(tài)安全格局并不能直接憑經(jīng)驗(yàn)識(shí)別，往往需要通過(guò)劉十態(tài)過(guò)程的動(dòng)態(tài)或趨勢(shì)模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)。一個(gè)典型的景觀(guān)生態(tài)安全格局由五個(gè)景觀(guān)要素(Yu，1995b)組成。它們是： (1)源(Source)。景觀(guān)中存布物種棲息地，它們是物種進(jìn)行擴(kuò)散和得以維持生存的元點(diǎn)。 (2)緩沖區(qū)(BufferzoHe)。環(huán)繞源的周邊地區(qū)，是物種進(jìn)行擴(kuò)散的相對(duì)的低阻力區(qū)。 (3)源間連接(1liter-sourcelinkage)。相鄰兩源之間顯易聯(lián)系的低阻力通道。 (4)輻射(Radlatulgroutes)。山源向外圍景觀(guān)輻射的低阻力通道。 (5)戰(zhàn)略點(diǎn)(Strategicpoint，
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時(shí)溝通相鄰源之間聯(lián)系有關(guān)鍵童父的“跳板” (圖5-1)。
我們也能根據(jù)源、距離和量現(xiàn)基面特征構(gòu)造如下景觀(guān)生摹安全格局定量模型：
2．“斑塊一廊道一基質(zhì)”模式
為了簡(jiǎn)化景觀(guān)生態(tài)安全格局分析，景觀(guān)生態(tài)學(xué)注重主要景觀(guān)要素的空間布局分析，用斑塊(patch)一廊道(comdor)一基質(zhì)(matrix)模式進(jìn)行宏觀(guān)定性分析。
斑塊是基質(zhì)環(huán)境中的塊狀異質(zhì)景觀(guān)，具布明顯的邊界和空間尺度范圍，其邊界山互作用的牛態(tài)系統(tǒng)和人類(lèi)活動(dòng)干擾狀況所決定。首先，只有大型的自然植被斑塊才可能涵養(yǎng)水源，連接河流水系和維持林中物種的安全和健康(PickettandThompson，1978)：相對(duì)而言，小型斑塊則不利于物種的生存、生物種多樣性保護(hù)和大型動(dòng)物的延其次，兩個(gè)大型的自然斑塊是保護(hù)某一物種所必須的最低斑塊數(shù)U，4-5個(gè)同類(lèi)型斑塊則對(duì)維護(hù)物種的長(zhǎng)期健康與安全較為理想。第三，一個(gè)能滿(mǎn)足多種生態(tài)功能需要的斑塊的理想形狀應(yīng)該包含一個(gè)較大的核心區(qū)和 一些有導(dǎo)流作用及能與外界發(fā)生相互作用的邊緣觸須和觸角。同此，斑塊的保護(hù)，一方面要考慮本身的屬性，另一方面也要考察該斑塊在整體景觀(guān)格局十的位置和作用。戰(zhàn)略點(diǎn)就是景觀(guān)中某些關(guān)鍵性的位詈．這種對(duì)它們的占領(lǐng)和改變，對(duì)控制生態(tài)過(guò)程可以產(chǎn)生異常重要的作用。
啄道就是聯(lián)系相對(duì)孤立的景觀(guān)元素之間的線(xiàn)形結(jié)構(gòu)，是指不同于兩側(cè)基質(zhì)的狹長(zhǎng)地勞，城市生態(tài)空間中幾乎所有的景觀(guān)均為廊道所分割，同時(shí)又被廊道所連接(車(chē)生泉．2001)。由于人類(lèi)的活動(dòng)， 自然景觀(guān)被分割得四分五裂，景觀(guān)的生態(tài)流受阻。所以．加強(qiáng)孤立斑塊之間及斑塊與種源之間的聯(lián)系是景觀(guān)生態(tài)學(xué)的主要任務(wù)之一(Forand Go&on， 1986； Harris and Scheck， 1991； Saunders and Hobbs， 1991； SmithmdHellmund，1993)。從這個(gè)意義上講，廊道應(yīng)該是連續(xù)的。但與此同時(shí)，廊道本身又有可能是一種危險(xiǎn)的景觀(guān)結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗梢砸龑?dǎo)天敵進(jìn)入本來(lái)是安全的庇護(hù)場(chǎng)所，給某些瀕危物種帶來(lái)滅絕之災(zāi)。例如綠色生態(tài)走廊增加了生物的流動(dòng)性，為生物的生存印發(fā)展提供了更多的機(jī)會(huì)，而高速公路和高壓線(xiàn)路等廊道雖然對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)和生活來(lái)說(shuō)是重要的運(yùn)輸通道，但對(duì)生物來(lái)說(shuō)則是危險(xiǎn)的障礙。但對(duì)有益于物種空間運(yùn)動(dòng)和維持的廊道來(lái)說(shuō)，兩條廊道比一條要好，多一條廊道就減少一分被截流和分割的風(fēng)險(xiǎn)。道本身由自然植被成分組成，并與作為保護(hù)劉象的殘遺斑塊相近，只有如此才有益于對(duì)生態(tài)斑塊的保護(hù)。廊道建設(shè)如果達(dá)不到一定的寬度，不但起不到維護(hù)保護(hù)劉象的作用，反而為外來(lái)物種的人侵創(chuàng)造了有利條件(PrankelandSoule，1981)。盡管對(duì)于廊
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