城市生态学——chapter7城市景观生态

第七章城市景观生态\n第一节城市景观的概念一、景观的定义和内涵景观的英文原词时landscape,中文的景观可有三种理解，1.美学上的意义，与风景同意。2.地理学上的理解，将景观作为地球表面气候、土壤、地貌、生物各种成分的综合体。3.景观生态学对景观的理解，一个景观包括空间上彼此相邻、功能上互相联系、发生上有一定特点的若干个生态系统的聚合。\n二、城市景观城市景观指城市布局的空间结构和外观形态。城市景观中人与环境的相互关系是核心。因此，它是由若干个以人与环境相互关系为核心的生态系统组成。自然要素和社会要素在城市生态系统中是密不可分的。\n三、景观要素景观是一个由不同生态系统组成的镶嵌体，其组成单元则称之为景观要素（element).景观和景观要素的概念既是本质区别的，也是相对的。景观的概念强调的是异质镶嵌体，而景观要素强调的是均质同一单元。景观和景观要素这个地位转换反映了景观问题与时间空间尺度问题密切相关。\n第二节城市景观要素的基本类型一、景观要素的基本类型景观要素是景观的基本单元，按照各种景观要素在景观中的地位和形状，将景观要素分为：①斑块（patch)，②走廊(corridor)，③本底(matrix)。斑块和走廊在功能与形状上有所区别，也有一致的地方，走廊即是带状斑块。斑块和走廊都是本底所包围的。\n（一）斑块其是在外貌上与周围地区有所不同的一块非线性地表区域。按照起源分为四类：干扰斑块（disturbancepatch)残余斑块（remantpatch)环境资源斑块（environmentalresourcepatch)引入斑块(introducedpatch).\n1.干扰斑块在一个本底内发生局部干扰，就可能形成一个干扰斑块。干扰斑块和本底是动态的关系，他是消失最快的斑块类型，斑块周转率最高，存留时间最短，但如果是慢性干扰，他的存留时间较长。\n森林中的干扰斑块\n2.残余斑块残余斑块是由于它周围的土地受到干扰而形成的。由天然或人为的干扰引起的。它和干扰斑块的成因相似，但结果有所不同。长期的干扰和人类强烈的干扰也会形成残余斑块，例如被农田或城市包围的小片林地就属于残余斑块。\n3.环境资源斑块环境资源斑块起源于环境的异质性。在环境资源斑块和本底之间，生态交错区较宽，即两个群落的过渡比较缓慢。环境资源斑块与本底之间因为受环境资源的制约，边界比较固定，周转率较低。\n4.引入斑块当人们向一块土地引入有机体，就会造成引入斑块，引入的物种可以是植物、动物或人，如果引入的是植物，如农田、树林、草地、则称之为种植斑块。引入板块的另一种类型就是聚居地，聚居地是因为人为干扰造成的。\n二、走廊走廊也称为廊道，景观中的走廊是与两边本底有显著区别的狭带状土地，既可以是一条孤立的带，也可能是某种类型斑块的连接带。\n\n1.走廊的功能走廊的功能具有双重性，一方面它可以将景观的不同部分分割开来，另一方面它又将景观中某些不同的部分连接起来。这两方面的功能是矛盾的，但却集中于一体，区别在于作用的对象不同。\n走廊还具有运输、保护资源和观赏的功能。运输的功能是显而易见的，铁路、公路等是人与物在景观中移动的通路。走廊对于被它隔开的景观要素又是一个障碍，从而可以起到保护的作用。世界闻名的万里长城就是为了抵御敌人的入侵而修建的人工走廊。走廊本身就是一种资源。\n\n万寿山\n苏堤\n\n2.走廊的结构走廊的弯曲度。走廊的连通性。走廊的宽度走廊的连接走廊的横断面结构走廊的相对高度\n走廊的弯曲度。走廊的重要特征之一就是它的弯曲度和通直度。可以用走廊中两点间的实际距离与它们之间的直线距离之比来表示弯曲度。景观中两点间的实际距离越短，物体在走廊中的移动速度就越快。\n走廊的另一个重要的特征是它的连通性。它以走廊的单位长度中裂口的多少来表示。无论从走廊的管道功能还是障碍功能，其连接度都是一个很重要的性能。如一条河流开了口原有的功能就会丧失。有些景观中走廊的开口又是必需的。\n走廊的宽度。走廊的宽度会影响物种的移动。但其宽度也不是固定的，可以根据实际情况的不同变化。走廊的狭窄处称为狭点。走廊的连接。两个走廊的连接处或走廊与斑块的连接处称之为结点。结点在走廊中往往是不同群落的过渡带。\n走廊的横断面结构。走廊的横断面可以分为一个中央区和两个边缘区。中央区反映了走廊的主体功能，两个边缘区可能很相似，也可能有某些差别，这决定于走廊的宽度以及周围的性质。\n走廊的相对高度。从走廊与周围景观要素的垂直高度来看，可分为低位走廊和高位走廊。走廊植被低与周围植被者称为低位走廊，如林间小路、峡谷等；走廊植被高于周围植被者称为高位走廊，如农田防护林。\n三、本底1.本底的概念一个景观可能是有几种类型的景观要素构成的，其中，本底是面积最大、连接度最强、对景观的功能所起的作用最大的那种景观要素。\n2.本底的标准本底的量化要素1〉相对面积2〉连通性3〉动态控制作用\n1〉相对面积当一种景观要素类型在一个景观中所占面积最大时，既可认为它是该景观的本底。一般来说，本底面积应超过所有其他景观要素类型的总和，应占到总面积的50%以上，如果不符，应考虑其它标准。\n2〉连通性一个空间不被两段与该空间的周围相接的边界分开，则认为该空间是连通的。例如，一座房子，虽然分了好几间，相互之间也有隔墙，但是各个房间之间有过道相隔，还是认为他们是相通的。当一个景观要素完全连通并将其它要素包围时，则可以将它视为本底。\n连通性高的景观的作用<1>可以作为一个障碍物，将其它要素分开。<2>当这种连通性是以相互交叉带状形式实现时，就可以形成网状走廊，即便于物种的迁移，也便于种内不同个体或种群间的基因交换。<3>这种网状走廊对于被包围的其它要素来说，则是他们成为被包围的生境岛。\n3>动态控制作用在景观的动态变化趋势中起控制作用的景观要素类型，可认为它是该景观的本底。在运用动态作用进行判断时，必须进行野外调查，就森林景观来说，要研究植物种类成分以及他们的生长特征，判断哪个要素对景观动态控制作用更大。\n3.景观本底的孔性（1）孔性斑块在本底中即是所谓的孔性，所以斑块的密度和孔性有密切的关系。计算孔性时只计算有闭合边界的，没有闭合边界的斑块不算。孔性和连通性都是描述本底特征的重要指标。\n（2）孔性的生态意义在一定程度上表明本底中不同斑块的隔离程度，隔离程度影响到动植物的基因交换，并进一步影响他们的遗传分化。各景观要素的边缘部分对动植物的分布和生存有很大的影响，孔性的高低可以说明边缘部分的多少，进而表明本底中环境受斑块影响的大小。\n4.网络走廊若相互相交连通，则成为网络。网络是本底的一种特殊形式。网络在结构上的重要特点有交点和网络大小。\n<1>交点走廊之间的连接处即为交点。一个网络中不同走廊之间的交点可能是多种多样的。有十字型，T型，L型等。交点处及附近的环境条件与网络上的其他部位有所不同。\n<2>网格大小网格大小可以用网线间的平均距离或网格内的平均面积来表示。网格内景观要素的大小形状环境条件以及人类活动等特征对网格本身有重要影响，同时，网格又对被包围的景观要素予以影响。网格大小有重要的生态意义和经济意义。\n\n西湖旧十景苏堤春晓曲苑风荷平湖秋月断桥残雪柳浪闻莺花港观鱼雷峰夕照双峰插云南屏晚钟三潭印月西湖新十景云栖竹径满陇桂雨虎跑梦泉龙井问茶九溪烟树吴山天风阮墩环碧黄龙吐翠玉皇飞云宝石流霞\n\n\n\n\n\n\n九寨沟的景点节海树正瀑布熊猫海嘎神山草海日朗瀑布箭竹海长海剑岩珍珠瀑布天鹅海双龙海镜海原始森林卧龙海宝镜崖金铃海藏羌风情火花海五彩池扎如寺扎如马道犀牛海金铃海长海树正群海五花海扎依扎\n\n第三节城市景观的特征一、景观的特征1.异质性2.可感性3.时空性4.社会性\n异质性从结构上，景观是异质单元所构成的镶嵌体。所谓异质性，就是景观要素的空间分布的不均匀性。异质是景观的根本属性，任何景观都是异质的。\n二、城市的静态景观和动态景观景物的形象信息反映到人的大脑中来，如果人在一定的距离，一定的方向，一定的角度来观赏景物，接受景物传来的信息，这种景观称为静态景观。\n三、景观的观赏效果1.景观的观赏效果与人的观赏角度有关2.景观的观赏效果与人的视距有关3.景观的观赏效果与人的心理状况有关4.景观观赏与文化有关5.景观与意境\n\n四、城市景观要素特征城市生态系统是城市居民与其周围环境相互作用的网络结构，是人类在改造和适应自然环境的基础上建立起来的特殊人工生态系统。城市生态系统占有一定的环境地段，有其特有的生物和非生物组成要素，还包括人类和社会经济要素。这些要素形成一个有内在联系的整体。各要素在空间上构成特定的分布组合形式，这就是城市的景观生态模式。\n（一）城市景观的生态特征（1）人工化（2）地方特色（3）不稳定性（4）破碎性\n(二)城市景观结构要素特点街道和街区是城市景观的主要组成部分，共同构成城市景观的本底。城市景观中的本底，斑块与走廊之间没有严格的界限。1．斑块城市景观中的斑块，主要指各呈连续岛状镶嵌分布的不同功能分区。\n2．廊道城市廊道可以分为两大类：人工廊道和自然廊道。前者是以交通为目的的铁路、公路、街道等，后者有以交通为主的河流以及环境效益为主的城市自然植被带等。\n3．本底〔基质)城市景观中，占主体的组成部分是建筑群体，这是它区别于其他景观之处。人类为了工作、生活之便，建立起各种功能、性质和形状不同的建筑物。这些建筑物出现在城市的有限空间内，构成一幅城市的主体景观。廊道贯穿其间，即把它们分割开来，又把它们联系起来。因此，城市的本底是由街道和街区构成的。\n五、城市景观异质性1.城市景观异质性的特点城市景观是以人为干扰为主形成的景观，从空间格局上，城市是由异质单元所构成的镶嵌体。城市景观的异质性来源主要是人工产生的，也有自然形成的，这些景观要素以一定的组合方式相结合构成一个异质性的城市景观。\n1.城市景观异质性的特点（1）二维平面的空间异质性（2）垂直空间异质性（3）时空耦合异质性\n2.城市景观异质性的测度异质性就是景观要素的空间分布不均匀性。异质的景观最少要有两个不同类型的景观要素构成，景观要素类型越多，异质性越大；不同景观要素的类型的斑块数越多，异质性越大；不同类型的各斑块分布越均匀，异质性越大。\n六、廊道效应廊道有着双重的性质：一方面它将景观不同部分隔离开，另一方面它又将景观另外某些不同部分连接起来。这两个方面的区别点在于起作用的对象和产生的效益不同而已。\n在城市景观中廊道效益由中心向外逐步衰减，遵循距离衰减率，因而可以用指数衰减函数表示：式中，V为效益；D为距离；K为系数。不同廊道是产生的效益不同，效益衰减率亦不一样。\n\n城市化经验教训表明，如果在提高廊道的经济效益的同时，不注意提高廊道的环境与社会效益，那么就会严重破坏城市生态系统中人与城市环境的平衡，同时会加速市中心的衰亡，使城市进一步向外蔓延，造成土地资源的极大浪费，或造成其他的环境问题。总之，街道或廊道在城市建设和发展中是不可缺少的，但必须规划合理，\n第四节城市自然景观城市自然景观是城市发展和居民赖以维持生存和发展的重要资源综合体。从景观的角度看，城市的地貌气候自然植被应属于城市自然景观。城市园林绿地则是人工和自然耦合的城市景观，也认为是城市自然景观。城市自然景观具有很高的美学和观赏价值，是城市宝贵的景观资源。\n城市自然景观的分类1.山石景观2.水文景观3.城市公园\n\n喀斯特地貌\n\n泉\n城市公园的特性和功能（1）.城市公园的本质特性（2）.生态效应（3）.文化娱乐\n城市公园的选址（1）尽量利用程式的自然地形，河湖体系。（2）在古树名木或植被丰富，已有茂密森林的地段建立公园。（3）在历史古迹遗址上建公园。（4）要考虑城市布局平衡的需要。\n第五节城市人文景观景观被人类开发利用，不可必免地要被改造。人类为了满足生存发展的需要，还要建造新的实体。这种部分或整体被改造的自然景观与人造地物实体的空间组合，统称为人文景观。被改造修复的自然景观和人类建造的景观并存。在很多地区自然景观与人文景观的界线是较难确定的。\n按自然景观的被改造程度可以把景观划分为：(1)轻微改变的景观。(2)较小改变的景观。(3)强烈改变的景观。\n一、城市化与景观的演变城市化是城市人口增长和分布，土地利用方式，工业化过程的综合表现。城市自然景观的演变和变异大都是城市化过程的产物。城市化地区兴修、建造的人工实体越多，对城市地区的自然景观影响越大，这种影响改造了自然环境，从改变景观个别组分开始，直至引起景观整体的变化。\n阶段型人口变化景观生态问题中心城市郊区城市圈I集中城市化A+-+城市中心空间过密，土地负载量过大，煤烟型大气污染，住房低劣B+++++II郊区化C+++++空间过密过挤、高层建筑之间的日照变弱、大气污染、噪声危害加重D-++III逆城市化E-+-城市中心人口、土地的负载减小，环境质量继续下降F-----城市化过程和景观演变的三个阶段\n城市街景街景的特点和功能1.街道的主要功能是交通运输，是城市生态系统一切生命流的必经之路。街道畅通才能保证城市功能的完善和通畅。2.城市的社区靠街道来分割划分和彼此联系，有利于城市社区的管理。\n3.在城市中，街道是线性污染源。4.城市街道对城市局部气候也有影响。街道的走向，宽度，封闭度对城市风的走向和风速有很大的影响。合理的街道规划和设计，对空气的流通，城市余热的消散，污染物的稀释扩散以及城市噪声污染的治理都有一定的作用。\n\n城市广场广场是城市景观的重要组成部分，是城市廊道间的结合点，有时城市居民社会活动的中心，具有供城市居民集会，游览休息，商业集市等多种功能。\n\n人文景观中自然组分与人文组分之间的关系\n自然景观组成要素的变化能够引起景观性质的改变。城市的建设发展，就是人类对该地域自然景观深刻、强有力的干扰，而使之发生不同程度的变异。不同地域其自然景观的变异特点和规律是不一样的，了解一个城市自然景观的变异特点和规律，掌握人为干扰影响的尺度，有利于对城市自然景观开发利用、保护及提供定向调控的依据。\n第六节城市景观规划城市是以聚集的人类为主体的景观生态单元，高度人工化是城市景观区别于自然景观的最突出特征。人类对于城市系统的作用，既有开发创造，也有污染和破坏。城市景观具有自然生态和文化内涵双重性。自然景观是城市的基础、文化内涵则是城市的灵魂。\n一、城市景观规划的目的和基本原则：(一)以人为主体的基本原则(二)尊重自然、和谐共存创建园林城市(三)延续历史、开创未来(四)协调统一、多元变化\n二、城市景观规划的内容城市景观规划设计是以城市中的自然要素与人工要素的协调配合，以满足人们的生存与活动要求，创造具有地方特色与时代特色的空间环境为目的的工作过程。一般分为城市总体景观、城市区域景观与城市局部景观等三个层次。\n（一）城市道路网络系统景观规划道路网络系统的规划是城市景观规划的重要组成部分，主要的规划思想是：在区域范围内应减少过境公路对城市区的干扰，在城市范围内应寻求最合理的道路配置。从生态效益、社会效益、经济效益三方面统一协调考虑，合理规划设计道路的形态结构。\n在城市道路网络系统景观规划中，道路的宽度、平竖曲线度、坡度、道路交叉点、道路的连通性和道路密度等反映道路的形态结构和总体格局。加强道路的绿化体系建设，行道树和防护林的景观规划建设是减少道路对城市环境和生态平衡不利影响的有效途径。\n（二）城市植被系统景观规划一个生态稳定的城市植被景观，其结构和功能要高度统一和谐，不仅外幸福和美学规律，内部和整体结构更应该符合生态学原理。在城市植被景观的规划设计中，保证相当规模的绿色空间和植被覆盖是建造好城市植被景观的关键。城市植被景观应反映地方特色、城市特色的景观作用。\n城市植被景观的建设保证相当规模的绿色空间和植被覆盖地总量是建造好城市植被景观的关键。用地类型植被总覆盖率林木覆盖率一类居住用地6030二类居住用地3515工业用地3015医院、疗养用地5020旅游用地6030公建用地3515学校、科研用地4020综合区用地4020其他用地3015\n（三）城市景观的人文内涵城市景观不仅是城市内部和外部形态的有形表现，他还包含了更深层次的文化内涵，是物质和精神的结合。城市是人类文化的结晶，城市的历史和文化孕育了城市的风貌和特色，城市的文化特色是城市发展、积累、积淀和更新的表现。\n第七节历史遗产与其景观规划生活环境急剧变化的社会中，能保持与自然和祖辈遗留下来的历史遗迹密切接触，才是人类生活的合适环境。对这种环境的保护，是人类均衡发展不可缺少的因素，因此，在各个地方的社区中，要充分发挥文化和自然遗产的作用。\n一、遗址遗址是过去岁月各种活动保留至今而又不可移动的痕迹。广义的遗址是大自然和人类活动一切不可移动的遗存。遗址分为人文历史遗址和自然历史遗址。\n二、遗址的特征和意义1.宝贵的文化资源2.民族、国家历史文化的象征3.深层次的美学价值4.不可再生性\n三、遗址地规划原则1.保护2.修复3.重建