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[關(guān)鍵詞]景觀;景觀生態(tài)學(xué);景觀生態(tài)規(guī)劃;可持續(xù)發(fā)展
[作者簡介]孫永萍,供職于廣西建筑綜合設(shè)計研究院城鄉(xiāng)規(guī)劃與發(fā)展研究中心,碩士研究生,廣西南寧530011
[中圖分類號]F062.2;F123.8
[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A
[文章編號]1672―2728(2006)12―0089―04
生態(tài)學(xué)理論認(rèn)為,人類和其他任何生物一樣,都必須以一定的生態(tài)環(huán)境、特定的生態(tài)系統(tǒng)作為其生存繁衍的基礎(chǔ),在整個地球生物圈這個最基本、最重要的生態(tài)系統(tǒng)中,人類在整個生物界中扮演著特殊的角色并無時無刻不對自然生態(tài)環(huán)境進(jìn)行所謂的“改造”和“征服”。所以,在一個人為影響占主要地位的景觀中,特別是城市和城郊,自然景觀和自然過程已被人類分隔得四分五裂,自然生態(tài)過程和環(huán)境的可持續(xù)性已受到嚴(yán)重威脅,最終將威脅到人類及其文化的可持續(xù)性。另一方面,人類自從誕生之日起又無時無刻不依賴于其他生物和自然生態(tài)環(huán)境。因此,在做景觀規(guī)劃時,必須有機融入生態(tài)學(xué)原理,進(jìn)行景觀生態(tài)規(guī)劃,以修復(fù)受損的自然生態(tài)環(huán)境,創(chuàng)造與自然平衡的、可持續(xù)發(fā)展的人居環(huán)境。
一、城市景觀概念及其研究發(fā)展過程
景觀(landscape)概念及景觀研究的進(jìn)展,是人類對人與自然關(guān)系的認(rèn)識不斷深化的過程。作為地理學(xué)名詞,景觀泛指地表自然景色;城市景觀則是涵蓋城市地表自然和人造的景色,也就是人工景觀和自然景觀的綜合,其中這里所表述的自然景觀很大一部分是人造自然景觀,亦指恩格斯所說的第二自然。表1是對景觀概念及有關(guān)研究學(xué)科的概要總結(jié)。
二、景觀生態(tài)規(guī)劃與景觀生態(tài)學(xué)
1.景觀生態(tài)學(xué)
景觀生態(tài)學(xué)是以地理學(xué)和生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)的多學(xué)科綜合交叉的產(chǎn)物,它以景觀生態(tài)系統(tǒng)為研究對象,通過能量流、物質(zhì)流、物種流以及信息流在景觀結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)換與傳輸,研究景觀生態(tài)系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)、生態(tài)功能、時間與空間相互關(guān)系以及時空模型的構(gòu)建等??傊?,景觀生態(tài)學(xué)是以景觀結(jié)構(gòu)、景觀功能和景觀動態(tài)為研究對象和內(nèi)容的,而這三者的外在表現(xiàn)形式就是景觀的異質(zhì)性。異質(zhì)性是景觀生態(tài)學(xué)研究的重要概念,指在一個景觀區(qū)域中,景觀元素類型、組合及屬性在空間和時間上的變異程度,包括空間異質(zhì)性(即空間分布的不均勻性)和時間異質(zhì)性(即時間分布的不均勻性),是景觀區(qū)別于其他生命層次的最顯著特征。
景觀生態(tài)學(xué)的特點在于綜合了地理學(xué)的水平空間(景觀)和生物學(xué)的生態(tài)垂直關(guān)聯(lián)兩種觀點,其中島嶼生物地理學(xué)理論、復(fù)合種群理論、滲透理論、自然等級理論等景觀生態(tài)學(xué)的基本理論就來自于景觀、生態(tài)及綜合系統(tǒng)3個方面。
2.景觀生態(tài)規(guī)劃
現(xiàn)代景觀生態(tài)規(guī)劃理論強調(diào)規(guī)劃的基點以人為本,在更高的層次上能動地協(xié)調(diào)人與環(huán)境的關(guān)系和不同土地利用之間的關(guān)系,以維護(hù)人和其他生命的健康與持續(xù)。具體地說,就是強調(diào)水平生態(tài)過程與景觀格局之間的相互關(guān)系,研究多個生態(tài)系統(tǒng)之間的空間格局及相互之間的生態(tài)系統(tǒng),包括物質(zhì)流動、物種流、干擾的擴散等,并用一個基本的模式“斑塊一廊道一基質(zhì)”來分析和改變景觀,以此為基礎(chǔ),發(fā)展了景觀生態(tài)規(guī)劃模式。
由此可見,景觀生態(tài)規(guī)劃是運用景觀生態(tài)學(xué)原理解決景觀水平上生態(tài)問題的實踐活動,是景觀管理的重要手段,集中體現(xiàn)了景觀生態(tài)學(xué)的應(yīng)用價值。景觀規(guī)劃涉及景觀結(jié)構(gòu)和景觀功能兩方面,其焦點在于景觀空間組織異質(zhì)性的維持和發(fā)展。在景觀規(guī)劃設(shè)計中.始終把景觀作為一個整體單位來考慮,協(xié)調(diào)人與環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境、生物與生物、生物與非生物及生態(tài)系統(tǒng)之間的關(guān)系。盡管景觀規(guī)劃脫胎于早期的風(fēng)景園林設(shè)計,但隨著景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展,其應(yīng)用范圍已擴展到多種多樣的景觀類型。
三、景觀生態(tài)理論在景觀規(guī)劃中的應(yīng)用
1.島嶼生物地理學(xué)理論
島嶼生物地理學(xué)強調(diào)自然保護(hù)區(qū)設(shè)計中的面積和臨近關(guān)系。這一理論假設(shè)一個島上的物種數(shù)目最終將趨于一種動態(tài)平衡。導(dǎo)致平衡的兩種過程是物種的遷人和滅絕。達(dá)到平衡狀態(tài)的物種數(shù)主要取決于島嶼的大小和島嶼離種源的距離,即面積效應(yīng)(Area Effect)和距離效應(yīng)(Distance Effect)。也就是說,一個小的保護(hù)區(qū)不但最終將只能允許少數(shù)物種的生存,并在一開始就使物種迅速消亡。而遠(yuǎn)離種源的保護(hù)地,則很難使物種再遷入來取代消亡的個體。因此,面積較大而距離較近的島嶼比面積較小而距離較遠(yuǎn)的島嶼的平衡物種數(shù)目要大,面積較小和距離較近的島嶼分別比大而遙遠(yuǎn)的島嶼的平衡態(tài)物種周轉(zhuǎn)率要高。
將島嶼生物地理學(xué)理論在景觀規(guī)劃中發(fā)揮的淋漓盡致的一個最典型的例子就是美國波士頓的“藍(lán)寶石項鏈”。早在100多年前,美國的波士頓還是個小鎮(zhèn),城市的決策者們在土地還沒有大規(guī)模開發(fā)前,先廉價地購得郊外大片的土地。這片土地上有沼澤、荒地、林蔭道以及查爾斯河谷,他們沒有將這片寶貴的土地大規(guī)模開發(fā),也沒有將其分成一個個不連續(xù)的公園或者保護(hù)區(qū),而是將他們作為一個連續(xù)的島嶼群保留了下來,并且立法保護(hù)它作為永久的綠地系統(tǒng)。如今100多年過去了,城市擴大了好幾倍,昔日的郊外已變?yōu)槭兄行?。而這塊寶貴的綠地使不同的景觀類型連成了一體,大大增加了景觀的異質(zhì)性,這里不僅具有豐富的生物多樣性,而且成為市民身心再生的場所,成為波士頓人最為驕傲的“藍(lán)寶石項鏈”。
2.復(fù)合種群理論
狹義的復(fù)合種群是由空間上彼此隔離、而在功能上又相互聯(lián)系的兩個或兩個以上的亞種群或局部種群組成的種群斑塊系統(tǒng)。廣義的復(fù)合種群指所有占據(jù)空間上非連續(xù)生境斑塊的種群集合體,它可分為經(jīng)典型、大陸一島嶼型復(fù)合種群、斑塊型種群、非平衡態(tài)復(fù)合種群和混合型復(fù)合種群五種類型。復(fù)合種群理論有兩個基本要點:一是亞種群頻繁地從生境斑塊中消失(斑塊水平的局部性絕滅);二是亞種群之間存在生物繁殖體或個體的交流(斑塊間和區(qū)域性定居過程),從而使復(fù)合種群在景觀水平上表現(xiàn)出復(fù)合穩(wěn)定性。
城市由于用地緊張,城市內(nèi)的園林綠地面積很有限,而且隨著城市建設(shè)的發(fā)展還在不斷減少。為此,可以開發(fā)利用城郊自然景觀特別是城郊大型森林斑塊,建設(shè)城郊森林公園和環(huán)城綠化帶。這樣,一方面可以凈化空氣、提供野生生物棲息地;另一方面,城市生物種群與城郊森林生物種群構(gòu)成復(fù)合種群,城郊森林可作為城市園林物種的源泉和增加生物多樣的良性生態(tài)庫,增加城市物種與野生物種間物種交流和基因交換,使得生物對環(huán)境的適應(yīng)性增強,從而提高城市生物多樣性。
3.滲透理論
景觀連接度對生態(tài)學(xué)過程(如種群動態(tài)、水土流失過程、干擾蔓延等)的影響,具有臨界閾限特征(critical threshold characteristics)。滲透理論最初是用以描述膠體和玻璃類物質(zhì)的物理特性的,并逐漸成為研究流體在聚合材料媒介中運動的理論基礎(chǔ)。滲透理論最突出的要點,就是當(dāng)媒介的密度達(dá)到一臨界值(critical density)時,滲透物突然能夠從媒介的一端到達(dá)另一端。生態(tài)學(xué)過程中的能量、物質(zhì)和生物在景觀鑲嵌體中的運動,同樣也存在某種景觀連接度臨界值,從而產(chǎn)生類似于滲透過程的突變或閾限現(xiàn)象。比如說,生境面積占有整個景觀面積的多少時某一物種才能幸免于生境破碎化作用而長期生存,這就存在一個臨界閾限值。另外,流行病的爆發(fā)與感染率、潛在被傳染者和傳播媒介之間的關(guān)系,大火蔓延與森林中燃燒物質(zhì)積累量及空間連續(xù)性之間的關(guān)系,害蟲種群爆發(fā)和外來種侵入等,都在不同程度上表現(xiàn)出臨界閾限特征。
景觀結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系是每個景觀規(guī)劃師在做規(guī)劃之前首先要了解和掌握的內(nèi)容,而滲透理論對于研究景觀結(jié)構(gòu)(特別是連接度)和功能之間的關(guān)系,頗具啟發(fā)性和指導(dǎo)意義。將滲透理論融入到景觀生態(tài)規(guī)赳中,就是要在規(guī)劃設(shè)計中充分考慮各景觀節(jié)點的適宜面積以及各節(jié)點之間的連接程度;既要從美學(xué)的角度考慮景觀的布置,還要從生態(tài)的角度考慮適合生物生存與發(fā)展的空間形態(tài)。這樣,不僅可以避免因生境破碎而導(dǎo)致生物多樣性減少,而且還可以避免各種疾病和災(zāi)害的發(fā)生,與此同時,人們在充分享受自然恩賜的同時,也可以得到視覺上美好的感受。
4.等級理論
等級理論最根本的作用在于簡化復(fù)雜系統(tǒng),以便達(dá)到對其結(jié)構(gòu)、功能和行為的理解和預(yù)測。許多復(fù)雜系統(tǒng),包括景觀系統(tǒng)在內(nèi),大多可視為等級結(jié)構(gòu)。將這些系統(tǒng)中繁多相互作用的組分按照某一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組合,賦之于層次結(jié)構(gòu),是等級理論的關(guān)鍵一步?;诘燃壚碚?,在研究復(fù)雜系統(tǒng)時一般至少需要同時考慮3個相鄰層次:即核心層次、其上一層次和其下一層次(見圖1)。
景觀生態(tài)規(guī)劃并不是基于對單一物種的深入研究來做景觀規(guī)劃,而是把生物空間等級系統(tǒng)作為一個整體來對待,全面分析現(xiàn)存景觀元素及相互間的空間聯(lián)系(水平聯(lián)系和垂直聯(lián)系)或障礙。集中針對景觀的整體特征如景觀的連續(xù)性、異質(zhì)性和景觀的動態(tài)變化來進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計。因為現(xiàn)實的生態(tài)過程是發(fā)生在一個時空嵌合體中的,包含生物等級系統(tǒng)的各個層次,即包括_個絕對保護(hù)的核心區(qū)和周圍緩沖區(qū),沿核心區(qū)向外人類活動強度逐漸增加。核心區(qū)是生物多樣性等級系統(tǒng)中任一層次上的某一節(jié)點。一個全面的規(guī)劃應(yīng)該以生物等級系統(tǒng)的各個層次的受協(xié)成分或節(jié)點(Node)作為保護(hù)對象。強調(diào)節(jié)點的多樣性,這些節(jié)點小到一棵孤樹或一個森林斑塊,大到國家公園和自然保護(hù)區(qū)。
5.“斑塊―廊道―基質(zhì)”模式
斑塊(patch)、廊道(corridor)和基質(zhì)(matrix)是景觀生態(tài)學(xué)用來解釋景觀結(jié)構(gòu)的基本模式,普遍適用于各類景觀,包括荒漠、森林、農(nóng)業(yè),草原、郊區(qū)和建成區(qū)景觀,景觀中任意一點或是落在某一斑塊內(nèi),或是落在廊道內(nèi),或是在作為背景的基質(zhì)內(nèi)。然而必須指出,在實際研究中,要確切地區(qū)分斑塊、廊道和基質(zhì)有時是很困難的,也是不必要的。廣義而言,把所謂基質(zhì)看作是景觀中占絕對主導(dǎo)地位的斑塊亦未嘗不可。另外,因為景觀結(jié)構(gòu)單元的劃分總是與觀察尺度相聯(lián)系的,所以斑塊、廊道和基質(zhì)的區(qū)分往往是相對的。例如,某一尺度上的斑塊可能成為較小尺度上的基質(zhì),或許又是較大尺度上廊道的一部分。
“斑塊一廊道一基質(zhì)”模式為人們提供了一種描述生態(tài)學(xué)系統(tǒng)的“空間語言”,使得對景觀結(jié)構(gòu)、功能和動態(tài)的表述更為具體、形象。而且,這一模式還有利于考慮景觀結(jié)構(gòu)與功能之間的相互關(guān)系,比較它們在時間上的變化。景觀生態(tài)學(xué)應(yīng)用于城市及景觀規(guī)劃別強調(diào)維持和恢復(fù)景觀生態(tài)過程及格局的連續(xù)性和完整性。具體地講,在城市和郊區(qū)景觀中要維護(hù)自然殘遺斑塊之間的聯(lián)系,如殘遺山林斑塊、濕地等自然斑塊之間的空間聯(lián)系,維持城內(nèi)殘遺斑塊與作為城市景觀背景的自然山地或水系之間的聯(lián)系。這些空間聯(lián)系的主要結(jié)構(gòu)是廊道,如水系廊道、防護(hù)林廊道、道路綠地廊道。具體來說,就是通過集中使用土地,保持大型植被斑塊的完整性,在建成區(qū)保留一些小的自然植被和廊道,同時在人類活動區(qū)沿自然植被和廊道周圍地帶設(shè)計一些小的人為斑塊,如居住區(qū)和農(nóng)業(yè)小斑塊等,建成集中與分散相結(jié)合的景觀格局。這種格局既有大型植被斑塊也有小的人為斑塊,提高了景觀多樣性,達(dá)到生物多樣性的保護(hù),被認(rèn)為是生態(tài)學(xué)意義上最優(yōu)的景觀格局。
四、結(jié) 語
在較大范圍內(nèi),為某種使用目的安排最合適的地方和在特定地方安排最合適的利用,這便是景觀規(guī)劃。景觀生態(tài)學(xué)與景觀規(guī)劃有許多共同關(guān)心的問題,如對自然資源的保護(hù)和可持續(xù)利用,但生態(tài)學(xué)更關(guān)心分析問題,而景觀規(guī)劃則是更關(guān)心解決問題。兩者的結(jié)合使景觀規(guī)劃走上可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
關(guān)鍵詞:景觀生態(tài)學(xué) 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(tài)學(xué)
1.1景觀生態(tài)學(xué)的概念
“景觀生態(tài)學(xué)”(Landscape Ecology)一詞首先由德國著名的生物地理學(xué)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(qū)域單位的自然—生物綜合體的相互關(guān)系的分析。之后,許多學(xué)者開始了大量的研究。Vink(1983)在討論景觀生態(tài)學(xué)在農(nóng)業(yè)利用中的作用時強調(diào),景觀作為生態(tài)系統(tǒng)的載體,是一個控制系統(tǒng)?;诖耍麑⒕坝^生態(tài)學(xué)定義為:把土地屬性作為客體和變量進(jìn)行研究,包括對人類要控制關(guān)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(chǔ)上,認(rèn)為景觀生態(tài)學(xué)是研究景觀結(jié)構(gòu)、功能和變遷的一門學(xué)科[4];傅伯杰(1991)把景觀生態(tài)學(xué)定義為:它是以整個景觀為對象,通過物質(zhì)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(zhuǎn)化,運用生態(tài)系統(tǒng)原理和系統(tǒng)方法研究景觀結(jié)構(gòu)和功能、景觀動態(tài)變化以及相互作用機理、研究景觀的美化格局、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、合理利用和保護(hù)。
綜上所述,景觀生態(tài)學(xué)是一個多學(xué)科交叉的學(xué)科,它兼有生態(tài)學(xué)、地理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、資源科學(xué)、規(guī)劃科學(xué)、管理科學(xué)等許多現(xiàn)代大學(xué)科群系的多功能優(yōu)點,適宜于組織協(xié)調(diào)跨學(xué)科多專業(yè)的區(qū)域生態(tài)綜合研究,因而在現(xiàn)代生態(tài)學(xué)分類體系中處于應(yīng)用基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)的地位。
1.2景觀生態(tài)學(xué)的理論基礎(chǔ)
景觀生態(tài)學(xué)作為一門正在發(fā)展的綜合叉學(xué)科,其理論的直接源泉是生態(tài)學(xué)與地理學(xué),同時從許多學(xué)科的諸多相關(guān)理論中也汲取了豐富的營養(yǎng)。景觀生態(tài)學(xué)的理論基礎(chǔ)為開放系統(tǒng)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(tài)系統(tǒng)與人類系統(tǒng)之間生物控制共生理論是以控制論為基礎(chǔ)的。但對景觀生態(tài)學(xué)理論體系認(rèn)識卻并不完全一致。一般說來,景觀生態(tài)學(xué)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(jié)構(gòu)與自組織理論;空間異質(zhì)性與景觀格局;綴塊一廊道—基底模式;島嶼生物地理學(xué)理論;邊緣效應(yīng)與生態(tài)交錯帶;復(fù)合種群理論;景觀連接度與滲透理論。
2、國際景觀生態(tài)學(xué)的研究現(xiàn)狀
2.1國外景觀生態(tài)學(xué)研究現(xiàn)狀
20世紀(jì)90年代中期以來,國際景觀生態(tài)學(xué)發(fā)展迅速。景觀生態(tài)學(xué)研究最為活躍的地區(qū)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(tài)學(xué)理論、方法和應(yīng)用的廣泛性以及學(xué)科的認(rèn)知度越來越高。從研究內(nèi)容上看,景觀生態(tài)評價、規(guī)劃和模擬一直占居主導(dǎo)地位,其次是景觀生態(tài)保護(hù)與生態(tài)恢復(fù)、景觀生態(tài)學(xué)的理論探討[4]。
歐洲和北美的景觀生態(tài)學(xué)研究基本上引領(lǐng)了國際景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展方向。景觀生態(tài)學(xué)關(guān)注的重點從土地利用規(guī)劃和設(shè)計逐漸擴展到資源開發(fā)與管理、生物多樣性保護(hù)等領(lǐng)域,在理論上強調(diào)景觀的多功能性、綜合整體性、景觀與文化的協(xié)同,并提出了整體景觀生態(tài)學(xué)的概念框架。北美的景觀生態(tài)學(xué)在歐洲的影響下,從20世紀(jì)80年代初開始發(fā)展,并逐漸形成注重數(shù)量化和模型建設(shè)以及自然景觀研究的特色。盡管歐洲和北美兩大學(xué)派在發(fā)展過程中由于所關(guān)注的對象、解決問題的方法等方面的差異而表現(xiàn)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(tài)學(xué)學(xué)科體系的不斷發(fā)展和完善。
2.2我國景觀生態(tài)學(xué)研究現(xiàn)狀
我國景觀生態(tài)學(xué)研究雖起步較晚,但發(fā)展迅速。自從20世紀(jì)80年代初介紹景觀生態(tài)學(xué)的概念、理論和方法以來,我國地理學(xué)、生態(tài)學(xué)、林學(xué)、農(nóng)學(xué)、植物學(xué)等領(lǐng)域的研究人員極大的關(guān)注著景觀生態(tài)學(xué)得發(fā)展,并積極開展了景觀生態(tài)學(xué)的討論與研究,使景觀生態(tài)學(xué)成為不同學(xué)科的共同研究熱點。
我國學(xué)者主要關(guān)注的重點是景觀生態(tài)學(xué)的理論基礎(chǔ)、方法及應(yīng)用這三個方面。首先,景觀生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)理論是景觀生態(tài)學(xué)發(fā)展的前提和基石,它對人們了解景觀生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生背景與發(fā)展歷程,理解景觀生態(tài)學(xué)中的概念、原理與方法具有重要的指導(dǎo)作用。我國學(xué)者在理論基礎(chǔ)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(jié)前人綴塊動態(tài)理論基礎(chǔ)上,創(chuàng)立了等級綴塊動態(tài)范式;俞孔堅(1999)提出了生物保護(hù)的景觀生態(tài)安全格局,并給出了案例,這些無疑為我國景觀生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)理論的拓展和創(chuàng)新提供新的思路。其次,在應(yīng)用方面,我國真正開展景觀生態(tài)學(xué)的應(yīng)用研究是在20世紀(jì)90年代,其標(biāo)志是肖篤寧(1990)發(fā)表的《沈陽西郊景觀結(jié)構(gòu)變化的研究》。從近30年的研究情況看,景觀生態(tài)學(xué)的應(yīng)用研究在我國景觀生態(tài)學(xué)研究中已占相當(dāng)大的比重。由于景觀生態(tài)學(xué)具有多學(xué)科的特點,再加上我國類型豐富的生態(tài)系統(tǒng),使景觀生態(tài)學(xué)的應(yīng)用研究呈現(xiàn)出百家爭鳴的景象,主要的研究領(lǐng)域是城市與農(nóng)業(yè)景觀及其交錯景觀、森林資源的保護(hù)、土地利用、干旱區(qū)景觀、濕地景觀等。
3、景觀生態(tài)學(xué)的研究思路
景觀生態(tài)學(xué)是一門新興的學(xué)科,經(jīng)歷國內(nèi)外學(xué)者30多年的研究與探討,已經(jīng)初步有了自己的研究方法與思路。在學(xué)習(xí)景觀生態(tài)學(xué)的過程中首先要對景觀生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生和理論基礎(chǔ)經(jīng)行概括性的總結(jié),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行研究區(qū)域的景觀分類、實地的野外調(diào)研,做出該區(qū)域的景觀格局圖,再根據(jù)研究目的來選擇適當(dāng)?shù)闹笖?shù)來檢驗,最后結(jié)合選定區(qū)域的景觀特色進(jìn)行景觀生態(tài)的分析,討論、評價或給出設(shè)計規(guī)劃的方案。
3.1景觀的分類
景觀生態(tài)學(xué)的研究是針對選定區(qū)域進(jìn)行的,學(xué)者們進(jìn)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(qū)域進(jìn)行景觀結(jié)構(gòu)的劃分。在景觀生態(tài)學(xué)的區(qū)域研究中,一般情況下學(xué)者們主要是在土地利用、植被、生地貌態(tài)、生態(tài)保護(hù)以及其他方面的需求幾個方面的問題進(jìn)行研究的。
學(xué)者在選擇需要解決的問題或闡述的問題后,對目標(biāo)區(qū)域景觀結(jié)構(gòu)的分類。景觀結(jié)構(gòu)基本組成要素包括斑塊、廊道和基質(zhì),斑塊—廊道—基質(zhì)模型的提出被多數(shù)學(xué)者所接受,班一廊—基模式關(guān)系給出了一種普遍適用于各種景觀分析、設(shè)計、規(guī)劃的語言[6]。在景觀生態(tài)研究中三者的時空配置形成的鑲嵌格局即為景觀結(jié)構(gòu)。
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(rèn)的基礎(chǔ)上,并且需要結(jié)合實際衛(wèi)星航片的判讀與野外工作的調(diào)研后,最終制作成一幅由各種斑塊、廊道以及整個區(qū)域的基本基質(zhì)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(shù)
景觀空間格局指數(shù)包括兩本分,即景觀單元特征指數(shù)和景觀異質(zhì)性指數(shù)。應(yīng)用這些指數(shù)主要是對景觀格局的定量的描述,對不同的景觀進(jìn)行比較,研究它們的結(jié)構(gòu)、功能和過程的異同,從而對景觀的空間格局進(jìn)行分析,而分析的目的主要有五個方面:(1)確定產(chǎn)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(zhì);(4)確定景觀格局和功能與過程的相互關(guān)系;(5)為景觀的合理管理提供有價值的資料。
3.4研究結(jié)果的判讀
研究結(jié)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(dá)到我們的研究目的。研究結(jié)果是根據(jù)研究目的選擇幾部分指數(shù),通過我們對研究區(qū)域景觀格局指數(shù)的計算,得出各部分的指數(shù)。然后,根據(jù)這些指數(shù)的特征對研究區(qū)域的景觀生態(tài)效應(yīng)進(jìn)行多方面的分析,最后找到景觀生境破碎化的程度或驅(qū)動因素,進(jìn)而對研究區(qū)域的景觀生態(tài)效應(yīng)進(jìn)行定性與定量的評價,得出該區(qū)域盡管生態(tài)效應(yīng)的優(yōu)劣,然后討論研究區(qū)域景觀格局在近幾十年內(nèi)的變化趨勢,從而設(shè)計研究區(qū)域景觀格局的規(guī)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(jié)果,而是根據(jù)我們的研究出發(fā)點,在對區(qū)域的景觀生態(tài)效應(yīng)的分析、評價、變化趨勢的談?wù)?、?guī)劃方案的設(shè)計這些方面進(jìn)行選擇性的研究。我們對研究結(jié)果在每一個方面的判讀,都具有重要意思,從而對應(yīng)我們的研究意義與目的。
4、結(jié)論
景觀生態(tài)學(xué)是一門新興的、發(fā)展迅速的學(xué)科,它亦是當(dāng)今生態(tài)學(xué)研究核心之一。由于景觀生態(tài)學(xué)多學(xué)科交叉的學(xué)科性質(zhì),所以在學(xué)習(xí)景觀生態(tài)學(xué)時,首先應(yīng)該了解景觀生態(tài)學(xué)的學(xué)科性質(zhì)、相關(guān)概念、基礎(chǔ)理論以及研究方法,然后再進(jìn)行實地的研究與理論探討。本文就是通過闡述景觀生態(tài)學(xué)的概念與基礎(chǔ)理論,簡要的介紹國內(nèi)外景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀,而為學(xué)習(xí)景觀生態(tài)學(xué)的大學(xué)生提出了景觀生態(tài)學(xué)的研究思路,期望他們在景觀生態(tài)學(xué)的學(xué)習(xí)歷程中抓住景觀生態(tài)學(xué)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵問題,提高自身的認(rèn)知能力和科研能力,為學(xué)科的發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。
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關(guān)鍵詞:高中生物;生殖隔離;騾子
人教版高中生物必修2第七章中講述了“隔離與物種的形成”,作為生殖隔離的特例,對騾子進(jìn)行了簡單的介紹,引起了許多學(xué)生的好奇心。學(xué)生們提出了許多有趣且有價值的問題,本文就此展開做一個簡單的解答。
生殖隔離是指由于各方面的原因,使親緣關(guān)系接近的類群之間在自然條件下不,或者即使能也不能產(chǎn)生后代或不能產(chǎn)生可育性后代的隔離機制。若隔離發(fā)生在受精以前,就稱為受精前的生殖隔離,其中包括生態(tài)隔離、季節(jié)隔離、生理隔離、形態(tài)隔離和行為隔離等;若隔離發(fā)生在受精以后,就稱為受精后的生殖隔離,其中包括雜種不活、雜種不育和雜種衰敗等。生殖隔離的實質(zhì)是種群間由于基因頻率的明顯改變而導(dǎo)致基因庫的巨大差異,這就使得種群間的基因無法正常交流。騾子就是生殖隔離中比較常見且有意思的實例之一。
騾子是馬和驢發(fā)生種間雜交而產(chǎn)生的種間雜種,具有勁頭大,耐力強,身體健,不易病,耐粗飼的優(yōu)點,是“雜種優(yōu)勢”的典型實例。騾子可以分為馬騾和驢騾:主要取決于母本。公驢和母馬的基因更容易結(jié)合,所以大部分騾都是馬騾。公馬和母驢基因結(jié)合的幾率很?。河械鸟R用了6年時間才成功地并使母驢懷孕。
由于騾子的體細(xì)胞來自馬和驢的受精卵,即每個體細(xì)胞中染色體組成為一個馬的染色體組和一個驢的染色體組,因此,騾子是異源二倍體生物。馬的體細(xì)胞中含有32對同源染色體,驢的體細(xì)胞中含有31對同源染色體,因而騾子的體內(nèi)含有的染色體數(shù)為63條(32+31)。一般來說,騾子沒有生殖能力就是因為染色體不成對,生殖細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)第一次分裂時聯(lián)會紊亂,無法形成正常的生殖細(xì)胞。從理論上來說,騾子也存在產(chǎn)生正常生殖細(xì)胞的幾率,但數(shù)值太小。所以,極偶然的時候也會有騾子產(chǎn)仔的傳聞。我們可以進(jìn)行簡單的計算,推算一下騾子生出小牲口的概率。在減數(shù)分裂時,由于沒有同源染色體,所以每一條染色體都沒有相對應(yīng)的同源染色體進(jìn)行聯(lián)會,這樣,每一條染色體分到哪個配子里都是隨機的,趨向于隨機分離自由組合。在形成的眾多配子中,只有完全且只含有馬的染色體組或者驢的染色體組的配子才具有生育能力。騾子產(chǎn)生完全含有卻僅含有馬的染色體組的生殖細(xì)胞的概率是1/263,產(chǎn)生完全含有且僅含有驢的染色體組的生殖細(xì)胞的概率也是1/263,所以騾子產(chǎn)生可育配子的概率僅為1/262(1/263+1/263)。當(dāng)騾與馬或者騾與驢回交時,有1/263的概率產(chǎn)生馬或者驢(馬或者驢均能產(chǎn)生正常的配子),還有1/263的概率產(chǎn)生一頭小騾子(騾子含有且僅含有馬或者驢的染色體組的生殖細(xì)胞與馬或者驢產(chǎn)生的正常的生殖細(xì)胞受精);當(dāng)雌性騾子與雄性騾子雜交時,產(chǎn)生后代的概率為1/262×1/262=1/2124,其中生出驢的概率為1/263×1/263=1/2126,生出馬的概率為1/263×1/263=1/2126,而生出騾子的概率為2×1/263×1/263=
景觀學(xué)本科專業(yè)是桂林理工大學(xué)2007年新設(shè)置專業(yè),目的是為廣西培養(yǎng)高層次的生態(tài)規(guī)劃、景觀設(shè)計和旅游規(guī)劃方面的人才。因而,在景觀生態(tài)學(xué)教學(xué)過程中,要特別強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的基本理論、基本知識和實踐技能方法,要求把生態(tài)學(xué)的理念貫穿于實踐設(shè)計中去,提高綜合分析和解決實際問題的能力。但是,景觀生態(tài)學(xué)課程由于其理論性較強,專業(yè)術(shù)語晦澀難懂,學(xué)生往往感到吃力,興趣不高,亟需在教學(xué)內(nèi)容體系建設(shè)、教學(xué)方法的改進(jìn)及考核方法的變通等方面加以改革。
一構(gòu)建完善的教學(xué)內(nèi)容體系
景觀生態(tài)學(xué)課程是運用系統(tǒng)性原理、尺度性原理、生態(tài)流與空間再分配原理、鑲嵌性原理、人類主導(dǎo)性原理及多重價值原理等對景觀的結(jié)構(gòu)、功能和動態(tài)進(jìn)行研究。根據(jù)上述教學(xué)目的,需要構(gòu)建完善的學(xué)科內(nèi)容體系。
(一)景觀生態(tài)學(xué)的學(xué)科地位和歷史沿革
要求學(xué)生著重掌握景觀的概念和特征、景觀生態(tài)學(xué)的定義和內(nèi)涵、景觀生態(tài)學(xué)的研究對象和內(nèi)容;了解景觀生態(tài)學(xué)的學(xué)科地位;通曉歐洲學(xué)派、北美學(xué)派和中國大陸學(xué)派的基本景觀生態(tài)學(xué)觀點;了解景觀生態(tài)學(xué)的歷史沿革及其研究和學(xué)習(xí)的方法。
(二)景觀生態(tài)學(xué)的主要教學(xué)內(nèi)容
景觀生態(tài)學(xué)學(xué)科內(nèi)容包括4大模塊,即景觀結(jié)構(gòu)、景觀功能、景觀動態(tài)和景觀管理。首先要求學(xué)生深入理解景觀生態(tài)學(xué)課程的基礎(chǔ)理論,包括等級理論、生態(tài)系統(tǒng)理論、島嶼生物地理學(xué)理論、地域分異理論、人地相互作用理論、生物控制論、源—匯系統(tǒng)理論、尺度及其效應(yīng)、空間鑲嵌與邊緣特征、景觀連接度與滲透理論等,這對宏觀把握景觀生態(tài)學(xué)理論框架,具有重要的作用。
景觀結(jié)構(gòu)包括景觀要素類型、景觀多樣性及其空間關(guān)系。景觀格局則是指景觀要素的空間分布和組合配置。該模塊要求學(xué)生掌握包括斑塊起源、大小、形狀、鑲嵌、斑塊化、斑塊動態(tài),廊道起源、廊道結(jié)構(gòu)特征、廊道分類,基質(zhì)的判定、孔隙度和邊界形狀、景觀異質(zhì)性、網(wǎng)絡(luò)等結(jié)構(gòu)特征、景觀構(gòu)型的確定方法以及景觀結(jié)構(gòu)要素的影響因素。景觀過程與景觀功能主要包括:辨析景觀過程與景觀生態(tài)流的聯(lián)系和區(qū)別;掌握景觀過程的基本動力和媒介物、景觀生態(tài)流的基本形式和運動格局,以及連接度與連通性的概念及生態(tài)學(xué)意義;分析景觀結(jié)構(gòu)對景觀生態(tài)流、景觀要素間相互作用的影響機制和生態(tài)效應(yīng);認(rèn)識景觀結(jié)構(gòu)對生態(tài)過程的影響及景觀中的文化過程,如人類文化與景觀建設(shè)、農(nóng)田景觀、城市景觀、鄉(xiāng)村景觀、城鄉(xiāng)過渡景觀的關(guān)系;了解景觀要素的相互作用與依存,景觀結(jié)構(gòu)與功能的相互影響及其與尺度的聯(lián)系。景觀的結(jié)構(gòu)功能和動態(tài)這部分內(nèi)容需要學(xué)生掌握景觀穩(wěn)定性、景觀變化驅(qū)動椅子、景觀變化對生態(tài)環(huán)境的影響、景觀的動態(tài)變化與模擬、景觀變化與人類干擾的關(guān)系等知識點。
(三)景觀生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計
理論研究的目的是為了更好地應(yīng)用,是為指導(dǎo)景觀生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計。因而,這部分教學(xué)內(nèi)容要求學(xué)生了解景觀生態(tài)規(guī)劃概念、原則、目的和任務(wù);熟悉景觀生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計的內(nèi)容、方法和步驟;掌握景觀生態(tài)規(guī)劃的要點;區(qū)分景觀格局優(yōu)化與景觀要素規(guī)劃;熟悉自然保護(hù)區(qū)、森林公園、林區(qū)景觀的規(guī)劃內(nèi)容和設(shè)計方法,了解城市綠地、濕地、鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃的途徑、內(nèi)容和設(shè)計步驟;掌握區(qū)域生態(tài)旅游開發(fā)的基本模式、生態(tài)旅游區(qū)的景觀格局分析內(nèi)容和旅游區(qū)規(guī)劃設(shè)計的途徑。同時,需要及時跟蹤具有科學(xué)性、前瞻性和動態(tài)性的教學(xué)內(nèi)容,包括景觀生態(tài)安全、土地可持續(xù)利用、生態(tài)風(fēng)險評價、景觀異質(zhì)性研究等理論。
二加強實踐觀摩教學(xué)
(一)多媒體輔助計算機教學(xué)
景觀生態(tài)學(xué)是一門理論性和應(yīng)用性都較強的學(xué)科,存在著理論上抽象、應(yīng)用上具體的情況。為有效地培養(yǎng)學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力,提高教學(xué)質(zhì)量,必須采用多媒體輔助計算機教學(xué)方法。從景觀學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā),在教學(xué)方法和手段上,應(yīng)盡可能選擇多種教學(xué)傳媒,將圖片、圖表、錄像、報刊雜志、光盤或科研過程形象地介紹給學(xué)生,全方位地傳遞各種知識、信息,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。目前,最經(jīng)濟(jì)實惠的網(wǎng)絡(luò)空間資源是Google公司開發(fā)的Google Earth軟件,它把衛(wèi)星影像、航空照相和GIS布置在一個地球的三維模型上,有效分辨率至少為30 m,對大城市、著名風(fēng)景區(qū)、建筑物區(qū)域、部分公眾關(guān)注區(qū)域,有效分辨率為1 m或更小,能夠獲取高精度影像。操作Google Earth可以查閱地球上任何地方近期的地圖、地形、田園、森林、荒地、建筑物等地表覆蓋,內(nèi)容十分豐富,展示生動,對提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣具有重要作用。
在采用圖文并茂的多媒體課堂教學(xué)方式進(jìn)行講授的同時,還可以以課堂討論、辯論、啟發(fā)談話等多種方式,帶動學(xué)生積極思考、開拓思路。如講授景觀生態(tài)學(xué)中有關(guān)基本概念如“斑塊、廊道、基質(zhì)”時,其概念相當(dāng)抽象。這時就應(yīng)以野外實拍的圖片資料進(jìn)行講解、分析,使學(xué)生對這些概念有更客觀、具體的認(rèn)識。
(二)加強實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),注重能力培養(yǎng)
實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、觀察能力、分析和解決問題能力的教學(xué)過程。只有經(jīng)過實踐性教學(xué),才能使學(xué)生對課本上的抽象概念產(chǎn)生直觀的、感性的了解。實踐教學(xué)內(nèi)容主要包括景觀結(jié)構(gòu)單元的調(diào)查與分析、景觀空間格局的辨識、景觀功能的測定和景觀的分類評價等。要求學(xué)生結(jié)合實地調(diào)查區(qū)分斑塊、廊道和基質(zhì)三種景觀要素,并在專業(yè)圖上加以勾繪,分析計算主要景觀格局的特征指數(shù),如斑塊數(shù)量、周長、面積、形狀指數(shù)、分維數(shù)、分離度指數(shù)、多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、優(yōu)勢度指數(shù);結(jié)合景觀要素識別、判斷實習(xí)地區(qū)景觀要素的構(gòu)型,并計算網(wǎng)狀景觀的連通性;區(qū)別不同類型的森林群落,實測景觀種子流、熱量流、水分和土壤流的強度和方向,說明景觀生態(tài)流與景觀結(jié)構(gòu)間的生態(tài)關(guān)系;基于地貌類型和植物群落類型,采用聚類分析等方法,進(jìn)行景觀分類,綜合分析景觀的健康狀況和功能價值。
此外,可以利用科研項目配合實踐性教學(xué),讓學(xué)生參與相關(guān)科研項目的各個環(huán)節(jié),有利于培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì),提高他們分析和解決生產(chǎn)實際問題的能力。還可以結(jié)合大學(xué)生畢業(yè)論文和大學(xué)生訓(xùn)練計劃設(shè)立有關(guān)大地景觀的立題,培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì),提高他們分析和解決生產(chǎn)實際問題的能力。
三變通教學(xué)考核方法
變通考核方式,科學(xué)評價學(xué)生?,F(xiàn)行教學(xué)考核方式往往以考試作為評價的主要手段,不能夠全面考核一個學(xué)生的真實水平,因而必須改革現(xiàn)行考試方法。要求以考核技能與能力水平為主,平時的成績考核與期末的總結(jié)性、鑒定性考試并重,確立全面的考試模式,建立試卷庫,實行教考分離,不斷完善考試考核內(nèi)容及辦法;適當(dāng)增加平時考核比重,加強對學(xué)生的出勤、課堂表現(xiàn)及作業(yè)的分值。
景觀生態(tài)學(xué)課程通過一系列教學(xué)改革,可以豐富課堂內(nèi)容,活躍本專業(yè)學(xué)生的思維,提高教學(xué)水平,使教學(xué)效果明顯提高。在連續(xù)三年的教學(xué)考核中,關(guān)于景觀生態(tài)學(xué)課程教學(xué)方法及效果的學(xué)生滿意度達(dá)到95%以上。課程考試通過率由先前的81%,提高到90%。學(xué)生對該課程的認(rèn)同由原來的75%達(dá)到如今的96%。從近兩年的本科畢業(yè)設(shè)計來看,大多數(shù)學(xué)生的生態(tài)理念和生態(tài)設(shè)計水平有了顯著的提高,得到了專業(yè)老師的一致認(rèn)可。但是,教學(xué)改革是一個動態(tài)的課題,教學(xué)內(nèi)容與實踐課程體系不斷變化,其教學(xué)方法與教學(xué)手段也應(yīng)及時改革與調(diào)整,必須大膽地改革,不斷充實與完善,才能不斷提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)適合社會發(fā)展的專業(yè)技術(shù)人才。
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傳統(tǒng)的生物保護(hù)戰(zhàn)略被動地強調(diào)現(xiàn)存瀕危物種和景觀元素的保護(hù),如果將物種運動和生態(tài)過程作為一個能動的景觀控制過程來對待,我們將會有一種全新的景觀規(guī)劃途徑。其中有三個方面的概念對這種新的景觀規(guī)劃途徑有啟發(fā)意義:即景觀的空間構(gòu)型對生態(tài)過程的作用,生物進(jìn)化空間軌跡與景觀格局設(shè)計及景觀阻力與潛在的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計。景觀生態(tài)安全格局正是在這些方向上的一個新的探索。
關(guān)鍵詞:生物多樣性,生物保護(hù),景觀生態(tài),景觀規(guī)劃。
1.生物多樣性保護(hù)的景觀規(guī)劃途徑
景觀規(guī)劃設(shè)計在生物多樣性保護(hù)中的意義已引起生物學(xué)家的高度重視,用wilson(1992,p317)的話說"作為一個發(fā)展中的專業(yè),景觀設(shè)計(landscape design)將在(生物多樣性)保護(hù)中起著決定性的作用,在環(huán)境日益人工化的情況下,仍然可以通過林地、綠帶、水系、水庫和人工池塘及湖泊的巧妙布置來使生物多樣性保持在很高的程度。總體規(guī)劃不但考慮經(jīng)濟(jì)效益和美,同時考慮生物種類的保護(hù)"。
生物多樣性(biodiversity)包含三個層次的含意:(i)遺傳多樣性,即指所有遺傳信息的總和,它包含在動植物和微生物個體的基因內(nèi);(ii)物種多樣性,即生命機體的變化和多樣化;(iii)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性,而棲息地、生物群落和生物圈內(nèi)生態(tài)過程的多樣化(見 mcneely等1990;soule1991;nas1992)。相應(yīng)的生物多樣性保護(hù)也分別在環(huán)環(huán)相扣的多個生物空間等級層次(biospatial hierarchy)上進(jìn)行,即(i)景觀或生態(tài)系統(tǒng)綜合體層次,(ii)群落層次,(iii)物種層次,(iv)種群層次和(v) 基因?qū)哟?。生物多樣性的空間等級層次與空間位置和格局緊密相關(guān), 這也正是本文關(guān)于生物保護(hù)景觀規(guī)劃討論的出發(fā)點。
總起來講,生物多樣性保護(hù)可分為兩種途徑:以物種為中心的途徑和以生態(tài)系統(tǒng)為中心的途徑。前者強調(diào)瀕危物種本身的保護(hù),而后者則強調(diào)景觀系統(tǒng)和自然地的整體保護(hù),力圖通過保護(hù)景觀的多樣性來實現(xiàn)生物多樣性的保護(hù)。保護(hù)戰(zhàn)略上的兩種不同途徑也體現(xiàn)在以生物保護(hù)為目的的景觀規(guī)劃設(shè)計中:以物種為出發(fā)點的的規(guī)劃途徑和以景觀元素為出發(fā)點的的規(guī)劃途徑。盡管兩者都考慮物種和生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的保護(hù),但前者的規(guī)劃過程是從物種到景觀格局,而后者是從景觀元素到景觀格局。
1.1以物種為出發(fā)點的景觀規(guī)劃途徑
該規(guī)劃方法強調(diào),使景觀生態(tài)規(guī)劃具有意義的充分必要條件是選準(zhǔn)保護(hù)對象,并對其習(xí)性、運動規(guī)律和所有相關(guān)信息有充分的了解。以此為基礎(chǔ)來設(shè)計針對特定物種的景觀保護(hù)格局。一個整體優(yōu)化的生物保護(hù)景觀格局是由多個以單一物種保護(hù)為對象的景觀最佳格局的疊加與諧調(diào)(amstel等1988;selm 1988)。這一途徑一般可分為下列五個步驟:
(i)根據(jù)物種的重要性,選擇目前的或潛在的保護(hù)對象。
(ii)收集關(guān)于保護(hù)對象的信息,包括查閱文獻(xiàn),明確適合于每一保護(hù)對象的最佳景觀結(jié)構(gòu)。
(iii)匯總和比較所有保護(hù)對象對景觀的需要。
(iv)修改保護(hù)物種清單以取得保護(hù)的諧調(diào)與一致性。
(v)綜合以單一物種保護(hù)為目的的景觀規(guī)劃來獲得某一地域的總體生物保護(hù)景觀規(guī)劃。
如果有足夠詳盡的關(guān)于物種及其相關(guān)聯(lián)系的信息的話, 以物種為中心的景觀規(guī)劃途徑可以說是,最有效和科學(xué)的生物保護(hù)途徑。但是,這一途徑一開始就將可能遇到規(guī)劃師和生物學(xué)家都無法解決的問題,即什么物種應(yīng)優(yōu)先保護(hù)的問題。人們一般從三個方面的標(biāo)準(zhǔn)來選擇優(yōu)先保護(hù)的物種:
(i)目前的稀有、特有性,受協(xié)狀態(tài)及其實用性,大型哺乳動物和那些被列入國際瀕危物種名單之列的物種顯然應(yīng)作為首選的保護(hù)對象。往往被作為首選對象。
(ii)物種在生態(tài)系統(tǒng)及群落中的地位。保護(hù)對象應(yīng)對維護(hù)整體生態(tài)平衡有關(guān)鍵作用。
(iii)物種的進(jìn)化意義。一種雜草可能本身很不起眼,在群落內(nèi)也表現(xiàn)不出重要意義,但卻有可能對進(jìn)化史及未來生物多樣性的發(fā)展有重要價值。用進(jìn)化的觀點來進(jìn)行生物多樣性保護(hù)比被動地保護(hù)現(xiàn)存的瀕危物種更具有意義(edwin 1991)。
1.2以景觀元素保護(hù)為出發(fā)點的途徑
這一途徑并不基于對單一物種的深入研究來作景觀規(guī)劃,而是把生物空間等級系統(tǒng)作為一個整體來對待。集中針對景觀的整體特征如景觀的連續(xù)性,異質(zhì)性和景觀的動態(tài)變化來進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計。該途徑認(rèn)為,現(xiàn)實的生態(tài)過程發(fā)生在一個時空嵌合體中,包含生物等級系統(tǒng)的各個層次。而批評以物種或群落保護(hù)為對象的規(guī)劃只是偏面地解決了一個連續(xù)的復(fù)雜系列的局部和片段(noss and harris,1986)。因此,以景觀元素為核心的整體規(guī)劃途徑強調(diào)以下的步驟(harris 1984, noss and harris 1986; noss1991):
(i)生態(tài)過程和生物多樣性成份包含在一個廣泛的時空尺度上,因此,一個全面的規(guī)劃應(yīng)該以生物等級系統(tǒng)的各個層次的受協(xié)成分或節(jié)點(node)作為保護(hù)對象。強調(diào)節(jié)點的多樣性,這些節(jié)點小到一棵孤樹或一個森林斑塊,大到國家公園和自然保護(hù)區(qū)。而對單一物種本身則不作深入考察。
(ii)因為景觀的破碎和分割被認(rèn)為是危脅生物多樣性的一個最重要因素,所以,規(guī)劃強調(diào)景觀的連結(jié)關(guān)系和格局設(shè)計。規(guī)劃的目標(biāo)是將每一景觀中各種大小的節(jié)點連接成為整體的保護(hù)網(wǎng)絡(luò),并在區(qū)域和大陸尺度上建立景觀保護(hù)體系。
(iii)景觀及其保護(hù)必須從時空系統(tǒng)和動態(tài)的、飄移的嵌合體(shifting mosaic)角度來認(rèn)識和理解。所以,生物多樣性保護(hù)的景觀規(guī)劃旨在維護(hù)嵌合體的穩(wěn)定性,綜合考慮保護(hù)及發(fā)展規(guī)劃,以實現(xiàn)景觀的可持續(xù)性。
與以物種為核心的規(guī)劃不同,以景觀元素為核心的規(guī)劃的第一步不是確定單一物種作為保護(hù)對象與研究其特性,而是首先分析現(xiàn)存景觀元素及相互間的空間聯(lián)系或障礙,然后提出方案來利用和改進(jìn)現(xiàn)存的格局,建立景觀保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施(conservation infrastruture)。包括在現(xiàn)有景觀格局基礎(chǔ)上,加寬景觀元素間的聯(lián)接廊道、增加景觀的多樣性、引入新的景觀斑塊和調(diào)整土地利用格局。此景觀元素為核心的規(guī)劃途徑的理論指導(dǎo)包括島嶼生物地理學(xué)(island biogeography)和景觀生態(tài)學(xué)。景觀的連續(xù)性、異質(zhì)性、動態(tài)和飄移等是規(guī)劃著重考慮的景觀特性。
這一規(guī)劃途徑的一個典型代表是所謂的景觀群島模式(archipelago model),或稱為綜合利用模式(multiple-use model,簡稱mums)(harris,1984;noss and harris 1986)。這一模式包括一個絕對保護(hù)的核心區(qū)和周圍緩沖區(qū)。沿核心區(qū)向外人類活動強度逐漸增加。核心區(qū)是生物多樣性等級系統(tǒng)中任一層次上的某一節(jié)點。
一個關(guān)于整體景觀保護(hù)的類似的概念是所謂的景觀補償區(qū)網(wǎng)絡(luò)(network of landscape compensative areas),這一概念強調(diào)景觀規(guī)劃和管理的一個最重要原則是景觀的多樣性和最優(yōu)格局。而這樣一種最優(yōu)格局表現(xiàn)為地域內(nèi)多層次的景觀補償系統(tǒng)和生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施(mander等1988)。這一理想的景觀格局實際上是一個等邊六角形。在這樣一個六角形中,景觀的生態(tài)多樣性和穩(wěn)定性通過多層次的生態(tài)過渡帶和補償區(qū)網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。
以景觀元素為導(dǎo)向的規(guī)劃避免了上述的以特定物種為核心的規(guī)劃途徑的缺點,而從整體上來設(shè)計全面的、包容的景觀格局。對于景觀這一復(fù)雜的系統(tǒng)來說,這似乎是合理的。問題是,這種從形式出發(fā)的景觀格局設(shè)計是否能滿足內(nèi)容即物種的保護(hù)需要?景觀格局是為誰而設(shè)計的?
2.多樣性保護(hù)的空間戰(zhàn)略
生物多樣性的喪失主要有以下六方面的原因: