范文一:生态学ppt资料
环境:指某一特定生物体或群体以外的空间,及直接、间接影响生物体或生物群体生存的一切事物的总和。
生境:生物个体、种群和群落,在其生长、发育和分布的具体地段上各种具体环境因子的综合作用。
自然环境:包括大气圈、水圈、岩石圈、 土壤圈等。
人工环境:包括所有的植物栽培、引种驯化、人为管理和人工控制下的环境。
生物环境一般分为大环境和小环境。
大环境:指地区环境、地球环境和宇宙环境。--大气候
小环境:指对生物有直接影响的邻接环境,即指小范围内的特定栖息地。--小气候 生物群系:如热带森林
生态因子:环境要素中对生物起作用的因子。或环境中对生物的生长、发育、繁殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。如:光照、温度、水分、O2、CO2 、食物和其他生物。按其性质划分:气候因子:土壤因子:地形因子:生物因子:人为因子:
生态幅:每种生物对每种环境因素都有一个耐受范围,即有一个上限和一个下限,上限和下限之间的范围称为生态幅或生态价。
各种生物对周围环境各种变化的适应程度,称为种的生态可塑性。生态可塑性可分为“广生态型”和“狭生态型”。
驯化:生物借助于驯化过程可以稍稍调整它们对某个生态因子或某些生态因子的耐受范围。 休眠:是动植物抵御暂时不利环境的一种非常有效的生理机制。
昼夜节律和其他周期性的补偿变化。
恒温动物:
控制体温的方法主要是靠控制体内产热的生理过程。
变温动物:
控制体温的方法则主要靠减少热量散失或利用环境热源使身体增温。这类动物主要靠行为来调节自己的体温,而且这种方法也十分有效。
光合有效辐射:380-710nm波长的辐射能。
日照长度:是指白昼的持续时数或太阳的可照时数,即昼长。
光周期现象:植物的开花结果、落叶及休眠,动物的繁殖、冬眠、迁徙和换毛换羽等,是对日照长短的规律性变化的反应,称为光周期现象
温度年较差:指一年内最热月与最冷月平均温度的差值。
温度日较差:昼夜间最高气温与最低气温的差值。
冻害:指冰点以下的低温使生物体内(细胞内和细胞间隙)形成冰晶而造成损害,原因是冰晶使原生质膜破裂和原生质的蛋白质失活。
冷害(寒害):指喜温生物在0℃以上的温度条件下受害或死亡。
有效积温法则:植物整个收获发育期或某一发育阶段内高于一定温度度数以上的昼夜温度总和,称为积温。
K=(T-T0)*N T0为物理学0℃—活动积温
K=(T-C)*N C生物学0℃(发育起点温度)——有效积温
植物在生长发育过程中必须从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育,而且植物各个发育阶段所需的总热量是一个常数。
春化:植物由低温诱导的开花。
驯化:由实验诱导的生物对温度耐受性限度的改变的现象。
气候驯化:自然产生的生物对温度耐受性限度的改变的现象。
土壤的物理性质: 指土壤的质地、结构、容量、孔隙度等。
土壤是由固体(无机物和有机物)、液体(土壤水分)和气体(土壤空气)组成的三相系统。
1.是许多生物栖居的场所。2.是生物进化的过渡环境。3.是植物生长的基质和营养库。4.是污染物转化的重要场地。
土壤质地:土壤中大小不同的固体颗粒的组合百分比。
根据土壤质地分类:
砂土:颗粒最粗,砂粒多,粘粒少。
壤土:质地均匀,是砂粒、粘粒、粉粒大致相等的混合物。
粘土:砂粒少,粘粒和粉粒多。
土壤肥力:土壤能及时满足植物对水、肥、气、热要求的能力。
土壤结构:指土壤固相颗粒的排列方式、孔隙度以及团聚体的大小、多少和稳定度。 土壤酸碱度:土壤各种化学性质,特别是盐基的综合反映。
土壤有机质:动植物残体的腐烂分解物质和新合成的物质。分为非腐殖质和腐殖质两大类。 非腐殖质:原来的动植物组织和部分分解的组织。主要是碳水化合物和含氮化合物。
腐殖质:土壤微生物分解有机物时重新合成的具有相对稳定性的多聚体化合物。主要是胡敏酸和富里酸。
植物对土壤的适应
(一)酸性土植物
指只能生长在酸性或强酸性土壤上,在碱性土和钙质土上不能生长或生长不良的植物。 如石松、铁芒萁、狗脊蕨、茶、油茶、柃木、越橘、杜鹃等。
钙质土植物
适应于生长在含有高量代换性的Ca2+、Mg2+而缺乏代换性H+的钙质土或石灰性土壤中植物,在酸性土壤中不能生长。
如蜈蚣草、铁线蕨、南天竹、甘草、柏木等。
(二)盐碱土植物
盐碱土:盐土、碱土、盐化土及碱化土的统称。
盐土中主要是NaCl、Na2SO4、中性盐。
碱土中主要是Na2CO3、NaHCO3、K2CO3,PH>8.5
盐碱土植物:能在含盐量高的盐土或碱土里生长,具有一系列适应盐、碱生境的形态和生理特性的植物。
根据分布的地区可分为
旱生盐土植物:
分布在内陆,如盐角草、盐爪爪、海韭菜、鸦葱、獐茅、海枣等。
湿生盐土植物:
分布在海滨,如碱蓬、厚藤、大米草、红树植物等。
根据对过量盐类的适应特征可分为
1)聚盐性植物(真盐生植物)
能从土壤中吸收大量的可溶性盐类,并把这些盐类积聚在体内而植物体不会受到伤害。 这类植物可忍受6%或更高浓度的NaCl。
如:盐角草、碱蓬、梭梭柴、黑果枸杞等。
2)泌盐性植物(耐盐植物)
植物体吸收的盐分可通过盐腺排出体外。如:柽柳、大米草、红树植物、补血草等。
3)不透盐性植物(抗盐植物)
植物的根细胞透性小,几乎不吸收土壤中的盐类。如:碱菀、獐茅、田菁、碱地风毛菊等。
生态因子作用特征
(1) 综合作用
各个生态因子之间互相联系、互相促进、互相制约,任何一个单因子的变化,必然在不同程度上引起其它因子的变化,导致生态因子的综合作用。
如光强变化→温度改变→湿度改变→蒸发、蒸腾改变。
(2)主导因子作用
组成环境的所有生态因子不是等价的,在一定条件下,其中必然有一个或两个是起着主导作用的,这种起主导作用的因子就称为主导因子。
主导因子的含义有二种:
①从因子本身来说,当所有因子的质和量相等时,其中某个因子的变化,能引起生物全部生态关系发生变化。
如静风→暴风。
②由于某类因子的存在与否和数量变化,从而使生物的生长发育发生明显的改变。 如植物春化阶段的低温因子,光周期中的日照长度等。
(3)阶段性作用
生物在生长发育的不同阶段,往往需要不同的生态因子,也即生物对生态因子的需要是分阶段的。
如低温对某些作物的春化作用是必要的,但在后期是有害的。
许多动物幼体和成体生活在完全不同的环境中,对生态因子的要求就差异很大。
(4)不可替代性和补偿性作用
生态因子虽然不是等价的,但是不可缺少,而是同等重要的。
某个因子的缺少,就会引起生物的正常生活失调,生长受阻,甚至死亡。而任何一个因子都不能由另一个因子来代替,这就是生态因子的不可替代性和同等重要性规律。
在一定情况下,某一因子在量上的不足,可以由其它因子的加强而得到调剂和补偿。 如光强减弱所引起的光合作用下降,可通过CO2浓度的增加而得到补偿。
(5)直接作用和间接作用
在对植物的生长发育状况及其分布的分析研究中,必须区别生态因子的直接作用和间接作用。
许多地形因子,如地形起伏、坡向、坡度、海拔、经纬度等,都可以起间接作用。 如四川二郎山的“焚风”现象。
利比希最小因子定律
1840年德国有机化学家J. Liebig(李比希)在研究植物时发现:
植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素,这就是利比希最小因子定律。
利比希最小因子定律的基本内容:低于某种生物需要的最小量的任何特定因子,是决定该种生物生存和分布的根本因素。
E. P. Odum对Liebig定律的补充:
(1)Liebig定律只在极严格的稳定条件下才能应用。如果一个生态系统中,物质和能量的输入输出不是处于平衡状态时,就不能应用。
(2)各因子之间有替代作用。如果有一种营养物质的数量多或易于吸收,就会影响到数量少的那种物质的利用率。
耐受性定律
1913年美生态学家V.E.Shelford 认为:
任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多,即当其接近或达到某种生物的耐受限度时,会使该种生物衰退或不能生存。
后人对耐受性定律的补充
A. 每一种生物对不同生态因子的耐受范围存在差异。
B. 生物在整个个体发育过程中,对环境因子的耐受限度是不同的。
C. 不同的生物种,对同一生态因子的耐受性是不同的。
D. 生物对某一生态因子处于非最适状态下时,对其他因子的耐受限度也下降。
适应组合:对一组特定环境条件的适应也必定会表现出彼此之间的相互关联性,这一整套协同的适应特性就称为适应组合。
(1)沙漠植物的适应组合
形态上:
叶表皮增厚、气孔减少、形成气孔窝、表皮毛发达、叶子退化成为刺状或针状等; 生理上:
细胞质浓厚,形成贮水组织,进行景天酸循环。
(2)沙漠动物的适应组合
主要涉及热量调节和水分平衡,其中水分平衡是关键。
生物对温度的适应
生物对低温的适应
长期生活在低温环境中的生物通过自然选择,在形态、生理和行为等方面表现出很多明显的适应。
1)形态方面的适应
北极和高山植物的芽和叶片常受到油脂类物质的保护,芽具鳞片,植物体表面生有蜡粉和密毛,植物矮小并常成匍匐状、垫状或莲座状等,这种形态有利于保持较高的温度,减轻严寒的影响。
Bergman 规律:
生活在高纬度地区的恒温动物,其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大,因为个体大的动物,其单位体重散热相对较少。
Allen 规律:
恒温动物身体的突出部位如四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势,是减少散热的一种适应。
恒温动物的另一形态适应是:
在寒冷地区和寒冷季节增加毛和羽毛的数量和质量或增加皮下脂肪的厚度,从而提高身体的隔热性能。
2)在生理方面
生活在低温环境中的植物常通过减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪和色素等物质来降低植物的冰点,增加抗寒能力。
动物则靠增加体内热量来增强御寒能力和保持体温。
动物对低温环境的适应主要表现在热中性区宽、下临界点温度低。
3)在行为方面
对低温的适应主要表现在休眠和迁移两个方面,
休眠 有利于增加抗寒能力,
迁移 可躲避低温环境。
生物对高温的适应
1)植物:
在形态上
(1)有密绒毛和鳞片,能过滤一部分阳光;
(2)植物体呈白色、银白色,叶片革质发亮,能反射一大部分阳光,使植物体免受热伤害;
(3)叶片垂直排列使叶缘向光或在高温条件下叶片折叠,减少光的吸收面积;
(4)树干和根茎生有很厚的木栓层,具有绝热和保护作用。
在生理上
(1)是降低细胞含水量,增加糖和盐的浓度,这有利于减缓代谢速率和增加原生质的抗凝结力。
(2)是靠旺盛的蒸腾作用避免使植物体因过热受害。
(3)是具有反射红外线的能力,夏季反射的红外线比冬季多,避免植物体受到高温伤害。
2)动物
动物对高温环境的一个重要适应是适当放松恒温性,使体温有较大的变幅。
如沙漠的啮齿动物,在高温下采取夏眠、穴居、昼伏夜出等活动。
生物对周期性变温的适应
A. 许多生物在昼夜变温环境中比在恒温环境中发育更好。
B. 植物在昼夜变温中,生长、开花结实及产品质量均有所提高。
C. 动物对昼夜温差适应,表现在活动节律上,有昼行性的、夜行性的及晨昏性的。 水生植物
(1)沉水植物
为典型的水生植物,植物体全在水下。
根退化,表皮细胞有直接吸收的作用,叶绿体大,无性繁殖发达。
(2)浮水植物
叶片漂浮在水面,气孔分布在叶的上表面,维管束和机械组织不发达,无性繁殖速度快。 可分为漂浮植物和浮叶根生植物两类。
(3)挺水植物:
植物体大部分挺出水面,如芦苇等。
范文二:景观生态学1
课 程 论 文
题目:景观生态学在园林中的应用
课 程 名 称 景观生态学 考 查 学 期 2012 / 2013 学年 第二学期 考 查 方 式 课 程 论 文 姓 名 学 号 专 业
成 绩 指 导 教 师
景观生态学在园林中的应用
1 景观生态学简介
1.1 景观生态学的概念
景观生态学就是研究由生态系统相互作用形成的异质地表的结构功能和动态的科学。
1.2景观生态学的研究内容
Forman认为景观生态学探讨诸如森林、草原、沼泽、道路和村庄等生态系统的异质性组合、相互作用和变化;景观生态学的研究对象涵盖了从荒野到园林景观,其研究重点在于:?景观要素或生态系统的分布格局;?这些景观要素中的动物、植物、能量、矿质养分和水分的流动;?景观镶嵌体随时间的动态变化。 景观生态学以整个景观为研究对象,通过物质流、能量流、信息流与价值流在球表面的传输和交换,通过生物与非生物要素以及人类之间的相互作用与转化,运用生态系统原理和系统方法研究景观结构和功能、景观动态变化以及相互作用机制,研究景观的美化格局、优美结构、合理利用和保护。
1.3景观生态学的基本原理
1.3.1 关于斑块的基本原理
斑块原理包含三个内容: 斑块尺度原理、斑块数目原理、斑块形状原理。一般来说, 只有大型的自然植被斑块才有可能涵养水源, 联接河流水系和维持林中
物种的安全和健康, 庇护大型动物并使之保持一定的种群数量, 并允许自然干扰( 如火灾) 的交替发生。总体来说, 大型斑块可以比小型斑块承载更多的物种, 特别是一些特有物种只有可能在大型斑块的核心区存在。但是, 2 个大型的自然斑块是保护某一物种所必须的最低斑块数目, 4~5 个同类型斑块则对维护物种的长期健康与安全较为理想。一个能满足多种生态功能需要的斑块的理想形状应该包含一个较大的核心区和一些有导流作用及能与外界发生相互作用的边缘触须和触角。
1.3.2 廊道的基本原理
廊道的基本原理也是包含三个内容:连续性原理、廊道的数目原理和廊道宽度原理。人类活动使自然景观被分割得四分五裂, 景观的功能流受阻, 所以加强孤立斑块之间的及斑块与种源之间的联系, 是现代景观规划的主要任务之一。联系相对孤立的景观元素之间的线性结构称为廊道。廊道有利于物种的空间运动和本来是孤立的斑块内物种的生存和延续。从这个意义上讲, 廊道必须是连续的。假设廊道是有益于物种空间运动和维持的, 则2 条廊道比1 条要好, 多1 条廊道就减少一分被截流和分割的风险。越宽越好是廊道建设的基本原理之一。廊道如果达不到一定的宽度, 不但起不到维护保护对象的作用, 反而为外来物种的入侵创造条件。
1.3.3 景观异质性与多样性原理
其包含:景观异质性原理、景观多样性原理和景观异质性与景观多样性关系。 景观本质上是一个异质系统, 正是因为异质性才形成了景观内部的物质流、能量流、信息流和价值流, 才导致了景观的演化、发展与动态平衡。一个景观的结构、功能、性质与地位主要决定于它的时空异质性。景观异质性与景观稳定性之间是一种相互依存、相互影响的关系, 是保证景观稳定的源泉。
景观多样性表征不同景观间的差异, 是指景观单元结构和功能方面的多样性, 多用于不同景观间的比较。结构上表现为类型多样性( type diversity) 、斑块多样性( patch diversity) 和格局多样性( pattern diversity) , 功能上表现为干扰过程、养分循环速率、斑块稳定性和变化周期等。实际工作中常用多样性
指数来描述景观多样性, 而用得较多的是丰富度指数和均匀度指数。
景观异质性与景观多样性既有联系又有区别。景观异质性的存在决定了景观空间格局的多样性和斑块多样性。一般来说, 景观异质化程度越高, 越有利于保持景观中的生物多样性。反过来讲, 景观多样性的保存也有利于景观异质性的维持。
2 景观生态学在园林中的应用
美国从20世纪60年代开始园林“拟自然”探索,我国20世纪80年代中期开始生态园林研究,目前已取得了大量的成果和经验。因为人类对环境破坏加剧,尝尽自身带来的恶果。于是,保护地球已成为全人类的共同呼声,生态学应运而生,可持续发展理念应时而出。园林作为自然科学的组成部分,本身又是一项创造环境、改造环境的工作。因此生态学的思想在园林中越来越多的时候被运用。
2.1园林的概念
在一定的地域运用工程技术和艺术手段,通过改造地形(或进一步筑山、叠石、理水)、种植树木花草、营造建筑和布置园路等途径创作而成的美的自然环境和游憩境域,就称为园林。
园林包括庭园、宅园、小游园、花园、公园、植物园、动物园等,随着园林学科的发展,还包括森林公园、广场、街道、风景名胜区、自然保护区或国家公园的游览区以及休养胜地。它们的性质、规模虽不完全一样,但都具有一个共同的特点:即在一定的地段范围内,利用并改造天然山水地貌或者人为地开辟山水地貌、结合植物的栽植和建筑的布置,从而构成一个供人们观赏、游憩、居住的环境。
2.2 园林中的斑块
现在的园林景观是一个高度人工化的景观,建筑物斑块及廊道占优势,绿地斑块及廊道处于上升趋势,但是其增加的合理性还有待提高,所以应该根据园林中的景观结构去增加绿地斑块,根据场地现状去确定斑块的最佳位置、最佳面积,尽可能的使其均匀分布于园林景观中。同时设计时应该放弃过于强调视觉差的景观设计,提倡因地制宜,根据生态学原理兼顾没学特性,以本地种为主,实行乔、灌、藤、草相互配制,充分利用空间资源,提高绿地自然度,形成稳定协调的园
林绿地生态系统,以利于抵抗不良因素的干扰,从而体现园林景观中的人与动物、植物控制共生。
在园林大园林规划中, 我们应把城区内各种“生境岛”( 园林内分散的园林相当于被园林海洋包围的“生境岛”) 看作大园林的有机组成部分, 利用岛屿地理学原理在园林“生境岛”之间以及与城外自然环境之间修建绿色廊道, 形成园林园林网络, 把自然引入园林, 不仅给生物提供更多的栖息地, 而且利于野生动植物的迁移。从景观生态学角度看, 大型植被斑块具有多种重要的生态功能, 能为景观带来许多益处; 小的植被斑块可以作为物种迁徙的歇脚地, 保护与规划分散的稀有种类和小生境有利于提高景观的异质性, 所以小斑块是大斑块的补充, 但不能取而代之, 应把二者有机地结合起来, 并通过廊道连接。
2.3园林廊道
美国著名景观生态学家Forman 把廊道定义为不同于两侧基质的狭长地带。在园林景观中, 廊道既是各种流的通道( 人口流、物质流、能量流、资金流、信息流等都通过廊道穿梭于园林与外围腹地以及园林内各节点和斑块之间, 维持整个园林的动态) , 又是造成景观破碎的原因和前提, 同时还是决定园林景观轮廓的主要原因, 可以认为, 园林廊道的发展引导整个园林景观格局的发展。园林的廊道可分为3种: 绿道、蓝道、灰道。绿道是以植物绿化为主的线状要素, 如街道绿化带、环城防护林带、滨水河岸植被带等。绿色廊道的植物配置应以乡土植物为主, 兼顾观赏性和园林景观, 以地带性植被类型为设计依据, 保持自然的本底。绿色廊道要有一定的宽度,才能防止外来物种的入侵。一般而言, 河岸植被带的宽度在30m 以上时就能有效地降低温度, 提高生境多样性, 控制水土流失, 保护生物多样性; 道路绿化带宽度在60m 宽时, 可满足动植物迁移和传播以及生物多样性保护的功能。蓝道主要是园林中各种河流、海岸等; 灰道指那些人工味十足的街道、公路、铁路等。灰道直接反映园林的外貌形象, 也是构成园林风貌特色的基础。因此, 不同道路应当体现不同品味与不同主题, 如历史特色、文化连续性、现代化内涵等。
2.4 景观改造
随着人口增长,人类对于自然的开发力度在不断加强。人类为了一定的生存目的,有目的地改变着自然景观结构,其结果是在较大程度上破坏了原有的自然景观面貌,所造成的生态环境影响常常出乎人们意料。
景观生态建设是指一定地域、跨生态系统、适用于特定景观类型的生态工程,他以景观单元空间结构的调整和重新构建为基本手段,改善受胁或受损生态系统的功能,提高其基本生产力和稳定性,将人类活动对于景观演化的影响导入良性循环。我国各地劳动人民在长期的生产实践中创造出许多成功的景观生态建设模式,如珠江三角洲湿地景观的基塘系统、黄土高原侵蚀景观的小流域综合治理模式、北方风沙干旱区农业景观中的林-草-农田镶嵌格局与复合生态系统模式等。景观改造过程是随着人口急剧增加和人类活动的不断加强逐渐出现的。为了人类的生存和可持续发展,人们必须从自然景观获得更多的资源和服务来满足日益增长的需求,在这个发展过程中,需要将自然的景观逐渐改造为可以为人类提供服务的景观,形成人文景观。根据人类景观改造的结果,从大类上景观改造过程可以划分为农田化过程、乡村化过程和城市化过程。
各种景观不论其生态功能的优劣,不能仅分析各功能区所起的作用,还必须研究各功能区在空间上的组合搭配和不同功能区物流、能量流的协调关系,从整体上研究景观系统的物质和能量的输入和输出的效率与效益。
2.5 景观生态恢复
生物多样性是人类生存的基础。景观生态学通过流和过程的研究来保护整个景观中的生物多样性。景观生态学强调以无机环境为基础,以生物为中心,以人类为主导,正确处理天、地、人、文的相互关系,合理调控现有景观生态系统和规划设计与建造的景观生态系统。在园林绿地的种植设计中应运用生物多样性的理论,尤其是注重运用当地的原有植物,及适宜当地气候条件的树种,特别是潜在植物的保护。同时还应注重乔灌草、速生慢生、常绿和落叶、针叶和阔叶的合理搭配。不仅有利于维持生态系统的稳定,降低人工的管护,同时还可以营造自然植物群落景观,增添野趣和艺术感染力。
3 景观生态学的发展
随着景观生态学研究的深入,以科学和实践问题为导向的学科交叉与融合不断加强,促进了景观生态学新的学科生长点的形成和发展,主要包括水域景观生态学、景观遗传学、多功能景观研究、景观综合模拟、景观生态学与可持续性科学五个方面。此外,声景观、荒漠生态景观等较为新的学科也越来越受到关注。随着景观生态学研究在深度和广度上得到加强,广度上,开始注重自然与社会经济、人文因子的综合,以解析景观的复杂性;深度上,注重宏观格局与微观过程的耦合,深入的微观观测和实验为宏观格局表征和管理策略的制定提供可靠依据。中国景观生态学应以人工一自然景观为主要研究对象,以景观和区域尺度上的景观生态建设为研究重点,坚持景观生态学的开放性,善于从相关学科吸取营养,特别是努力运用RS,GIS和空间模拟模型的新方法和新技术。使其在园林绿地的规划方面发挥更大的价值和作用,指引园林景观走生态之路。
4 结论
只有把景观生态学的基本原理应用到园林的生态园林的建设中去, 把园林绿化环境得到有效保护的可持续发展的新的生态资源, 建设一个最适合人类生存和发展的园林生态园林环境。
参考文献
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[2] 傅伯杰 陈利顶 马克明 王仰麟等著 景观生态学原理及应用(第二版) 科学出版社 [3] 熊运海 主编 园林植物造景 化学工业出版社
[4]张乐,郭榕榕.浅谈景观生态学指导下的城市绿地系统规划[.现代园艺, 2010(1):33-35. [5]傅伯杰,吕一河,陈利顶,苏常红,姚雪玲,刘宇.国际景观生态学研究新进展.生态学报, 2008,28(2):798-804.
范文三:景观生态学期中
景观生态学
第一章 景观生态学的概念及发展
1、景观生态学:研究相关景观系统的相互作用、空间组织和相互关系的一门学科,即研究由相互作用的生态系统组成的异质地表的结构、功能和动态。(填)
2、景观生态学与生态系统生态学的差异(简):
⑴景观是作为一个异质性系统来定义并进行研究的,空间异质性的发展和维持是景观生态学的研究重点之一;生态系统生态学将生态系统作为一个相对同质性系统来定义并加以研究。
⑵景观生态学的研究主要兴趣在于景观镶嵌体的空间格局,而生态系统研究则强调垂直格局,即能量、水分、养分在生态系统垂直断面上的运动与分配。 ⑶景观生态学考虑整个景观中的所有生态系统以及他们之间的相互作用,如能量、养分和物种在景观斑块间的交换。生态系统生态学仅研究分散的岛状系统。
⑷景观生态学除研究自然系统外,还更多的考虑经营管理状态下的系统,人类活动对景观的影响是其重要研究课题。
⑸只有在景观生态学中,一些需要大领域活动的动物种群(如鸟类和哺乳动物)才能得到合理的研究。
⑹景观生态学重视地貌过程、干扰以及生态系统间的相互关系,着重研究地貌过程和干扰对景观空间格局的形成和发展所起的作用。
3、景观的基本特征(简答)
(1)景观是一个生态学系统
(2)景观是具有一定自然和文化特征的地域空间实体
(3) 景观是异质生态系统的镶嵌体
(4)景观是人类活动和生存的基本空间
第二章 景观生态学的理论与核心
1、系统论是一门运用逻辑学和数学方法研究一般系统运动规律的理论,从系统的角度揭示了客观事物和现象之间的相互关系、相互作用的共同本质和内在规律性。
其基本概念包括:系统、层次、结构、功能、反馈、信息、平衡、张罗、突变和自组织等。
2、景观生态学与系统论的关系(选):
(1)景观生态学的综合整体性
(2)景观生态系统的有机关联性
(3)景观生态系统的动态性
(4)景观生态系统的有序性
(5)景观生态系统的目的性
3、等级理论:
等级理论认为(观点):任何系统皆属于一定的等级,并具有一定的时间和空间尺度。
特点:等级结构系统的每一层次都有其整体结构和行为特征,并具有自我
调节和控制机制。
基本属性:复杂性
意义:等级理论的重要作用是用以简化复杂系统,以便于对其结构、功能和动态进行理解和预测。
系统的可分解性是应用等级理论的前提条件。在研究复杂系统时一般至少需要同时考虑三个相邻层次:即核心层、上一层和下一层。(填)
4、景观的等级性
(1)景观是生态系统组成的空间镶嵌体,同样具有等级特征。
(2)景观生态系统具有亚稳定性,即景观生态系统在一定时间和空间上能保持相对稳定性,但其稳定性要在约束体系中才能实现。
5、复合种群的类型(简答):
6、景观生态学的核心:
(1)格局与过程,定义:景观格局主要是指构成景观的生态系统或土地利用/土地覆被类型的形状、比例或空间配置(填)
(2)生态过程:是景观中生态系统内部和不同生态系统之间的物质、能量、信息的流动和迁移转化过程的总称。
第三章 景观格局与分析
1、景观要素:景观斑块、廊道、基质,以及偶见的附加结构。
2、斑块
A 、(1)定义:依赖于尺度的,外观上不同于周围环境(基质)的非线性地表区域,具有一定内部均质性的空间实体。
(2)所有定义都强调斑块的空间非连续性和内部均质性。
(3)在景观的空间比例尺上所能见到的最小异质性单位,即一个具体的生态系统
B 、斑块起源主要成因机制或起源包括:
– 自然干扰
– 环境异质性
– 人类种植
3、斑块类型和特点(简答)
① 干扰斑块
特点:(1)基质未受干扰,而斑块受到干扰。
(2)具有最高的周转率,持续时间最短,通常是恢复最快的斑
块类型。
②残存斑块
特点:(1)基质受干扰,而斑块未受到干扰。
(2)与干扰斑块在外部形式上似乎有一种反正对应关系。
③环境资源斑块
特点:由于资源的分布相对持久,所以斑块也相对持久而稳定,抗干
扰能力强,而且斑块的周转率相当低,能长期地存在于与基质相异的
环境中。
④引进斑块
特点:在斑块内,物种动态和斑块周转速率主要取决于人类的管理活
动。
4、斑块化的特点(简答)
(1)斑块化的可感知特征
(2)斑块内部结构
(3)斑块的相对均质性
(4)斑块的动态特征
(5)斑块化的尺度和生物依赖性
(6)斑块的等级系统
(7)等级间相互作用
(8)斑块等级系统中的核心水平
(9)斑块化原因和机制的尺度依赖性
(10)斑块敏感性
5、廊道:⑴廊道的起源:
①环境资源廊道
② 干扰廊道
③ 残存廊道
④ 种植廊道
⑤ 再生廊道
⑵廊道的结构特征:①曲度 ②宽度 ③连通性 ④内环境
⑶廊道的分类(填):①线状廊道 ②带状廊道 ③河流廊道
6、基质:
⑴在整体上,基质对景观动态具有控制作用。
(2)基质的判定:①相对面积 ②连通性 ③控制程度 ④3个标准结合
7、景观格局特征
⑴斑块-廊道-基质模式:所有的景观空间格局都是由斑块、廊道和基质这些最基本的景观要素构成,即所谓斑块-廊道-基质模式。
(2)景观格局可以分为:①点格局 ②线格局 ③网格局 ④平面格局 ⑤立体格局
8、景观多样性
⑴包括:①斑块多样性 ②类型多样性 ③格局多样性
⑵景观多样性研究所关注的具体指标包括景观中的斑块数目、面积大小、形状、破碎度、分形维数(斑块多样性);类型的多样性指数、优势度、丰富度(类型多样性);聚集度、连通性、修改的分形维数等(格局多样性)。
9、景观异质性(选)
(1). 空间异质性
(2). 时间异质性
(3). 功能异质性
10、生态交错带
⑴特征:
①生态交错带具有边缘效应
②生态交错带阻碍物种分布
③生态交错带的敏感性
④生态交错带的生态风险
⑵生态交错带的尺度效应
所有的交错带,包括海陆交错带都可以说是短暂的和不稳定的。
11、廊道网络
(1)由结点和连接廊道构成
(2)结构特征:
? 结点
? 网络格局
? 网眼大小
? 网络结构的决定因素
12、景观的连通性
(1)分类:结构性连通和功能性连通(选)
(2)特征:①景观连通性的影响因子
②景观连通性与廊道的关系
③景观连通性的特点
第四章 景观生态过程
1、景观对生态过程的影响主要表现在4个方面:
①景观格局的空间分布;
②景观中生物迁移、扩散、物质能量流动;
③干扰;
④改变生态过程的演变及空间上的分布规律。
2、景观中物种的运动方式:①主动运动 ②被动运动
3、景观中的的动物运动:
⑴景观中动物的运动方式(填):①巢域范围内的运动 ②疏散运动
徙运动 ③迁
⑵斑块大小、形状与动物运动
斑块形状对生物的扩散和动物的觅食以及物质和能量的迁移具有重要影响;斑块大小和形状对动物运功的的影响主要反映在斑块的边缘效应上。
(3) 景观格局与动物运动
景观异质性的大小与动物的运动和迁移并没有直接的关系,主要取决于动物对各景观要素的敏感性。
(4)廊道与动物运动
廊道的作用:通道、隔离带、源、汇、栖息地和过滤的作用。
(5)景观格局与动物运动
景观中食物资源斑块的空间分布决定了食物的可获取性。不同的景观格局对不同的物种具有不同的影响。
4、景观中的植物传播:
传播方式:①风播 ②水播 ③动物传播
5、景观中水分和养分的运动形式:①水平运动 ②垂直运动
6、根据人类对自然景观干扰的程度和影响的深度可以分为
干扰、改造和构建。(填)
7、景观中的人文过程可概括为3个方面:利用、改造和融合。
8、干扰的景观生态效应
干扰类型:有4种分类方法:
⑴按干扰产生的来源:自然干扰、人为干扰
⑵按干扰的功能:内部干扰、外部干扰
⑶依据干扰的机制:物理干扰、化学干扰、生物干扰
⑷根据干扰的传播特征:局部干扰、跨边界干扰
9、景观干扰的性质和生态学意义(简答)
A 、性质
(1)干扰具有多重性,对生态系统的影响表现在多方面
(2)干扰具有较大的相对性
(3)干扰具有明显的尺度性
(4)干扰又可以看作是生态演替过程的再调节
(5)干扰经常是不协调的,常常是在一个较大的景观中形成一个不协调的异质斑块,新形成的斑块往往具有一定的大小、形状
(6)干扰在时空尺度上具有广泛性
B 、干扰的生态学意义
(1)适度的干扰不仅对生态系统无害,而且可以促进生态系统的演化和更新
(2)干扰的生态影响主要反映在景观中各种自然因素的改变;还可以影响到土壤中的生物循环、水分循环、养分循环,进而促进景观格局的改变
第五章 景观动态与模拟
1、景观稳定性:
(1)概念:景观的各种参数的长期变化呈现水平状态、或是在水平线上下摆动的幅度和周期性具有统计特征
(2)两方面的含义:一是系统保持现有状态的能力,即抗干扰能力;二是
系统受干扰后回归该状态的倾向,即受干扰后的恢复能力(填)
2、景观变化的驱动因子
包括:自然驱动因子、人为驱动因子(填)
⑴自然驱动因子:
①地质地貌 ②气候 ③生物 ④土壤 ⑤水文 ⑥自然干扰
⑵人为驱动因子:
①人口 ②技术 ③经济 ④政策 ⑤文化
3、景观变化对生态环境的影响:
①对局地和区域气候的影响
(1)土地表面性质的变化
(2)地表反射率的变化
(3)温室气体和痕量气体的变化 ②对土壤的影响(选):
(1)对土壤有关生态过程的影响
? 能量交换
? 水交换
? 侵蚀和堆积
? 生物循环和农作物生产
③景观变化对水环境的影响:
(1)对水量的影响
森林变化的影响
草地变化的影响
耕地的影响(包括灌溉和农业集水区)
聚居地和其它非农用影响
范文四:景观生态学
延边大学
景观生态学期末论文
论文题目:
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为例>>
学院:理学院
专业:地理信息科学
作者:刘森
指导老师:裴洪淑
学号:2134011950
摘要:校园景观设计是高校整体形象的关键,是校园文化的重要部分,更多校园景观的运用将提升高等院校的形象和价值,大学就能更有优势来吸引和留住教职工和学生,推进教育和研究项目,扩大毕业生和校友的资金筹集援助,展示环境设计的原则和理念,扩充现有艺术品,巩固校园作为一个社区设计所具有的价值。要做好大学校园景观设计的前提是对其设计中的一些决定性因素——气候;植被;环境适宜性;校园的地形、面积、布局及周围环境;规划,做出正确的判断。评价一个校园规划好坏与否的重要标准是看规划方案能否最大限度地激发人们与其他学生、教师、游客、艺术作品、书本及非常规活动的即兴交流??校园规划的功能不仅仅是为大学生正规教学活动提供物质环境。每个人的大多数受教育机会都发生在户外,并与他所选修的课程关系不大,只有当校园规划具备能够激发好奇心、促进随意交流谈话的特时,它所营造出得校园氛围才具有真正最广泛意义上的教育内涵。
关键词:校园景观设计 决定因素 气候 植被
传统上,人们所见到的校园景观就是在绿地上建造楼房,或者将建筑设计理念落实在开阔场地上并加些装饰。通常,毕业日或者其他难忘的、值得纪念的节日需要大自然美衬托的时候,园艺工作人员会临时挑选、布置、搭建景观材料,展现最好的,留出想象空间,这也是校园景观应达到的目标。校园规划无论选择哪种模式,无论位于哪个场地、位置和地区,它都是对建筑及其之间空间的某种组织。在天气允许时,大量的随意交流、偶遇、娱乐及班级间的学习交流都发生在户外,这是因为在现代城市中,校园生活很大程度上发生在既定活动和固定建筑之间。对于大多数校园使用者来说,校园景观对提供富于想象力的校园生活氛围是非常重要的。校园户外空间常常被简单地视为校园建筑布局后的剩余部分,这是景观设计师介入设计过程过晚的又一个不幸实例。一个全面的景观设计应留出足够的内部空间,栽种一些绿色植被,以便吸引人们参加各种校园活动。更多校园景观的运用将提升高等院校的形象和价值,大学和学院就能更有优势来吸引和留住教职工和学生,推进教育和研究项目,扩大毕业生和校友的资金筹集援助,展示环境设计的原则和理念,扩充现有艺术品,巩固校园作为一个社区设计所具有的价值。
当今的校园如同中世纪大教堂的管辖区,文艺复兴时期的宫殿和市中心,商业和城市化时代的铁路站和商业中心区。一个校园如果只有很少量的景观,那么该校园是不完整的,未充分发展的,不健全的。
影响大学景观设计的因素包括:气候,地形,地势,土地,面积和结构,风格,项目指导,委托人预算,设计者知识、经验、创造性,等。由于上述因素的相互作用,景观功能决定了其形式,设计因素影响形式。通过专业性的规划和设计,确定的景观外在特征使得其形式别具特色。
一、气候
气候包括温度、湿度、降水量、风速风向和日照时间、日照强度。这些自然界生物的能源反过来影响自然的生态,从而影响了校园景观条件,如选择、活力、植被外观、户外场地的使用、建筑物选址和用以缓解恶劣气候的绿色植被。从宏观上看,气候因素在校园规划和构建景观的整个过程中都要考虑到。风景如画的大空间和小地区,以及由植物确立和强化的地域感,从最广义上讲,景观本身就是由气候决定的设计成果。
恶劣气候也许是一个限定因素,但不是景观设计的阻碍。例如我国北方大学可以考虑冬季和夏季的温差,可以在植物园中加入具有吸引力的冬季景观;延边大学在学校大门后建设的长廊,里面有长凳供给人们娱乐休闲,植物是一年四季都不落叶的常青树,虽然这里属于北方中温带湿润季风气候,合理地利用了这些有利条件,中南财经大学设计的户外游廊以及供人们休息和聊天用的草坪将宜人的气候作为了一个设计因素。
二、植被
气候影响植被的选择和利用。每一种植物有其独特的形状、外观、颜色和质地。精明的设计者研究它们的特性,把设计理念与实际的视觉效果结合起来,形成独特、适宜的景观效果。景观有多种选择的可能性,但却不是无限的。气候影响植物生长的自然环境。不按自然环境选择植物,通常没有好结果。大体上讲,将与气候相关的园艺学原理应用于校园景观设计时,通常需要运用常识性的知识。因此,没有一个设计者建议把棕榈树种植在黑龙江省地域的车行道旁。
植物散发魅力,舒缓的激活了人们的思维,这是在工作时间无法做到的。大多数人都同意“树木是健体强身、放松神经与刺激灵感的工具”。绿色植被如同健康科学一样具有疗效,如同艺术一样激发灵感。如果恰当的选择树木,校园路线就会更加明晰。在校园周围密植的树木,可以形成屏障降低噪声。
我们常常发现,许多校园为求短期效应,经常将小树拥挤的种植在一起,当它们生长时,就会争夺土壤、阳光和空气。树木发生倾斜,进而达不到原有设计的对称性。更为糟糕的是,由于分布不均,加速植物枯萎,加重植物病害,由此导致的缺陷是无法用新树木代替的。所以景观树在开始种植时不能急功近利,长期保留的树木需要精心养护,绿化管理预算中应该预留充足的养护费用。 树木能加强建筑群的整体结构感,设计者在选择树的种类时,一定会权衡再三,以期达到最佳美学效果, 在选择树种时,布伦达?科尔文和杰奎琳?泰维特建议景观设计时考虑树的生长速度[《城市和乡村的树木》(Tree in Town and Country),伦敦,1947年]。尽管该书是针对英国的情况写的,但是他们对树木选择方法的认识却成了应用审美学的教学范例。他们的建议是:树形成树林,组成设计空间??让树的外观,树林和树丛的格局令人赏心悦目。树木可以按其高度、形状、木质、颜色、果实和花来选择栽种,或者视地形、季节变化、树的寿命及保养的难易程度来安排。在生态方面,所有的树木选择都要考虑到要与土壤条件和气候相适应,至于外在形式,现代建筑物的线条“主要是水平的,且无法装饰点缀”,这样的建筑如果配以“盘旋生长的树,如果经树木种植在建筑物周围,那么其设计效果最佳”。
延边大学新校区的建设也是经过精心设计,植物园里的树种也是细细挑选的,学生宿舍楼之间的花坛,甚至在学校内还保留有本地特有树种——苹果梨树,这是新校区建成之前就已经种了很多年了,如果因为修新校区而把已经生长了数十年的果树而砍掉,是得不偿失的,对于景观设计而言,我们应该充分利用其来点缀校园之和谐氛围。
三、环境适宜性
环境适宜性同样重要,因此也是一个设计决定因素。例如,过度依赖于单一树种就想设计出引人注目、别具特色的景观几乎是不可能的。某些树木受到疾病的侵害、发育不健全,挽救起来耗费资金,且从视觉上令人不舒服,这就给校园风景留下了缺憾。设计中的这种弊端,我们有必要反复告诫。不能违背景观生态规划的原则。
同样,设计草坪也要考虑生态问题。在人们的脑海中,草坪就是校园的特征。无论草坪是否适合在缺水的地区生长,也无论学校能否担负施肥和除草机的费用消耗,例如,如果在兰州大学应用大量的观赏草坪的话,那么灌溉费用可想而知。然而在延边大学可以多修建一些观赏草坪。在提升校园绿化面积的同时,也提升了校园的美化程度。
另一方面,缺陷能激发解决办法的产生。现在人们重新对选择其他植被产生兴趣,如野花及不需要精心培养和浇水的草。总而言之,现在的景观设计正提倡使用本地生长的植物和地面覆盖物,这些植物美丽耐寒,基本上不需要施肥、除草剂、杀虫剂或浇水,可想而知,使用适当的乡土植物,会给我们节省一笔可观的绿化养护费用。 在景观生态规划中,要严格遵守景观生态规划的原则,自然优先原则是最基础的,在规划中要适应自然规律来进行设计。所以,不仅是设计校园景观,其他景观同样适用。都要注重植物的环境适宜性。
四、校园的面积、布局与周围环境
校园景观不是抽象的,而是有形的。校园所在地的面积、布局及周围环境的状况和特征都是决定校园景观的要素。
利用景观学中的数学公式可以合理分配场地。公式包括建筑物的预测使用空间、停车场、运动场,服务场地的面积等等,然后根据地形、资金和政治情况,进一步调整设计方案。
如果尺寸已经确定,就可以研究布局和周围环境了。一般情况下,方形布局比直线布局更为灵活,一块完整的地块要比几个零碎地块更为有利。与不适当的使用方法相比,适当的土地使用方法能提供一个更为优美的环境。
延边大学在这方面做得很好,充分利用了现有的资源,把合适的空地改成停车场,尤其是在教学楼旁的停车场,为师生上下课提供了很大的便捷。 五、地形
地形――地球的表面形状――从较大地貌到小范围起伏。这是全面地具体的实现校园景观设计理念的一个基本条件。早期美国设计很好的说明了设计者对高地的偏爱胜于平地。为什么呢?进出校园从不同角度观察,景色会更美,周围空气会更清新,废水排放装置更容易设计。波士顿学院(Boston College)赢得了“高地”这个名字,肯塔基州立大学(Kentucky State College)的绰号是“山顶大学”,都表明了他们所处地形的独特特征,这也可以从主要景观及其组成部分看出来。同样的,延边大学于是依山而建,但是坡度不大,不会出现泥石流之类的自然灾害,这也对学校的排水系统有一大好处,可以顺山而下,所以学校不会出校内涝的情况,同时,太阳高度角也很高,植被可以得到充分的阳光。地貌是全面地具体地实现校园景观设计理念的一个基本条件。在校园地貌整体规划设计中,规模较大的校园结构是由地形决定的。
六、校园的面积、布局与周围环境
校园景观不是抽象的,而是有形的。校园所在地的面积、布局、周围环境的
状况和特征都是决定校园景观的要素。这决定了景观设计中的绿化面积,以及空间处理的巧妙程度。一个校园的设计风格不可能与周围环境脱节,应该与周围环境共同形成一个和谐的环境。
风格,无论是校园整体景观还是局部景观,风格的选择是设计的一个决定因素。尽管景观要素具有通用性,但是人们会发现风格要素的使用和安排是多种多样的。在品味、时尚、潮流方面,景观设计应服务于建筑。法式风格是按几何图形布置空间和植物。树篱和砖石墙沿着地面按期盼形状布置。中式风格是“虽由人作,宛自天开”的和谐理念,讲究叠山理水。延边大学的建筑也是融合着中西方的文化精髓。
七、规划
规划,对于重视集体事业的学院和那些经常需要交流信息和共同决策的部门,景观规划设计显得尤为重要。充分利用景观生态学的生态规划原理是必不可少的过程,对于一个具有多项任务、多种用途、举办多种活动、体现当地文化和习俗的校园,规划,作为一个过程和结果。似乎是有效的和必要的。至少它也可以防止功能不当、浪费、文化冲突、不合理和有悖常理的现象――即不恰当、不合算、不简洁、令人摸不清头绪的设计。例如:不合理的选取在当地气候和环境下不能生存的植物;装饰性路面由于坡度不均翘起和裂缝;绿色植被的位置不当,挡住了那些优美的风景。但只要合理规划,每一种缺陷都可以避免。
其次,影响校园景观设计的因素还有视觉特征、技术、资金等。景观设计不只是景观规划的布局与安置,真正的好景观是注入感情、设想周到、让一花一景都有理由而又自然的存在。一个大学的景观,是承载了无数毕业与在校学子的感情的,是他们心中母校形象最重要的部分。校园景观也是外界评价标准的一部分。所以做好校园景观,对学校自身以及整个社会都是有至关重要的作用的。
总之,高等学校有其特定的结构和功能,校园景观设计是高等学校环境建设的重要组成部分。高校景观设计的功效与主体建筑的功效相比,具有其特殊性。校园景观设计的功效主要体现在其独有的生态效益的社会效益两个方面。校园景观设计正是基于这些功效而对高校的师生员工以及学校的建设发展有重要影响。因此,必须以生态的理念、自然美的观点、因地制宜的思路以及将之与学校的基本建设规划实施同步进行的原则,使校园景观设计功效得以充分体现。
参考文献:
[1]设计和规划范例大学的景观原则.多贝尔、利茨盖、克雷格联合股份有限公司,1998.
[2]理查德P多贝尔.校园景观
[3]景观生态学原理.傅伯杰等编著.-2版.-北京:科学出版社,2011/
[4]王军,傅伯杰,陈利顶,1999.景观生态的原理与方法.资源科学,2:71-76
范文五:景观生态学论文
景观生态学原理在城市景观生态规划及城市森林建设方面的应用及设想
摘要:应用景观生态学的原理和方法,评述了城市森林的景观生态特点,以及城市森林的建设原则,提出在城市森林建设中要以城市为对象进行布局,尊重城市自然地理布局进行复合交错式林业体系建设;普及森林知识,建设开放型的城市森林;强调充分考虑城市森林类型的特点和发展趋势,促进城市森林经济效益与生态效益的共同发展.
关键词: 景观生态学原理 城市景观生态规划 森林生态 城市森林建设 可持续发展 生态效益 城市生态环境 生物多样性
景观,是人类的世界观,价值观,伦理道德的反映,是人类的爱和恨,欲望与梦想在大地上的投影。在理论上一般是指包括空间上彼此相邻,功能上相互有关,发生上有一定特点的若干生态系统的聚合,也指从微观到宏观的不同尺度上,具有异质性和缀块性的空间单元。景观生态学是一门新兴的年轻科学,综合前人研究成果,其基本原理可以归结为以下七个方面:
(一) 景观系统的整体性和异质性原理
(二) 格局过程的关系原理
(三) 景观尺度的分析原理
(四) 景观结构镶嵌性原理
(五) 景观生态流与空间再分配原理
(六) 景观演化的人类主导性原理
(七) 景观多重价值与文化关联原理
景观生态规划即是指运用景观生态学原理,以区域景观生态学系统优化为基础目标,在景观生态分析、综合和评价的基础上,建立区域景观生态系统优化利用的空间结构和模式。景观生态规划是景观生态学中重要的应用领域之一,是景观经营管理的重要内容。其焦点在于景观空间组织异质性的维持和发展,最终建立一个结构合理、功能完善、可持续发展的区域生态系统。而由此衍生的城市景观生态规划的意义在于,通过对城市空间环境的合理组织,营造一个符合生态良性循环、与外部空间有机联系、内部布局合景观和谐的城市生态系统,以促进城市的可持续性发展。
城市景观生态规划遵循以下原则
1, 自然优先原则
保护自然景观资源和维持自然景观生态过程及功能,是保护生物多样性及合理开发利用资源的前提,是景观持续性的基础。自然景观资源包括原始自然保留地、历史文化遗迹、森林、湖泊以及大的植被斑块等,他们对保护区域基本的生态过程和生命维持系统及保存生态多样性具有重要的意义,因此,在规划时需要优先考虑。
2, 持续性原则
景观的可持续性原则,可认为是人-景观关系的协调性在时间上的扩展,这种协调性应建立在满足人类的基本需要和维持景观生态整体性的需要之上。人类的基本需要包括粮食、水、健康、房屋和能源;景观生态整合性包括生产力、生物多样性、土壤和水源等。因此,景观生态规划的持续性的实现,应以可持续性发展原理为基础,立足于景观资源的持续利用和生态环境的改善,保证社会经济的可持续性发展。
3, 针对性及综合性原则等。
随着城市化的普及,森林绿地面积逐步减少,间接导致全球温室效应,水土流失严重,由此新生城市景观生态规划应用之一,城市森林建设。城市森林是一种新型的、以服务城市为主旨的森林体系,既包括人工生态系统,也包括以森林生态为主的自然生态系统。而景观生态学乃是研究景观的空间结构与形态特征对生物活动、人类活动影响的科学。它集生态学、现代地理学、系统科学各门理论,研究景观及其空间要素,考察景观系统的结构、功能、演变规律及与人类社会系统的相互作用,并进而探讨景观优化利用及管理保护的原理的途径。
一、 森林生态和城市森林的概念及相关研究
森林生态系统是地球陆地生态系统的主体,它具有很高的生物生产力和生物量以及丰富的生物多样性。目前,虽然全球森林面积仅占地球陆地面积的约 26%,但是其碳储量占整个陆地植被碳储量的 80% 以上,而且森林每年的碳固定量约占整个陆地生物碳固定量的 2/3[8],因此,森林在维护全球碳平衡中具有重大的作用。此外,森林还为人类社会的生产活动以及人类的生活提供丰富的资源;在维护区域性气候和保护区域生态环境(如防止水土流失)等方面,森林也有着很大的贡献,所以,森林在维系地球生命系统的平衡中具有不可替代的作用。
除此之外,森林生态系统的结构和物种组成是系统稳定性的基础,生态系统的结构越复杂、物种越丰富,则系统表现出良好的稳定性,其抗干扰能力越强;反之,其结构简单、种类单调,则系统的稳定性差,抗干扰能力相对较弱。千万年来,不同的物种为了适应不同的环境条件而形成了其各自独特的生理和生态特征,从而形成现有不同森林生态系统的结构和物种组成。
“城市森林”最早出现于1962年美国肯尼迪政府的户外娱乐资源调查报告中;1965年,加拿大Erik Jorgensen教授提出城市林业概念,自此,城市林业与城市森林先后在北美、欧洲乃至全球掀起了研究热潮。德国Flack(1996)提出了广义的城市森林的概念,即“城市森林包括城市周边与市内的所有森林。”我国引入城市森林虽然较晚,也有许多专家对城市森林的内涵进行了广泛的探讨。由于深受中国古典园林思想的影响,我国学者对城市森林的定义更多体现了一种大森林观点。
尽管对城市森林的理解不同,但各国学者都强调城市森林的环境服务功能,注重发挥森林的多种功能,特别是把森林的生态功能放在首位;在范围上超越了传统的城市绿化范围,把市区、郊区及远郊区作为一个整体来考虑城市森林的建设;在城市环境建设的理念上,突出强调了树木、森林的主体地位;认为城市森林是一门新兴的学科,是现代林业的一个分支,是涉及林业、园林、水利等多行业、多学科的综合学科体系。
因而,城市森林主要是指在城市地域内,以树木为主体的植被及其所处的自然环境所构成的森林生态系统,它是城市生态系统十分重要的一个组成部分。从生态化城市建设来看,城市森林有着十分丰富的内涵,它是以城市为载体,以森林植被为主体,以城市绿化、美化和生态化为目的,以人为本,森林景观与人文景观有机结合,改善城市生态环境,加快城市生态化进程,促进城市、城市居民及自然环境间的和谐共存,推动城市可持续发展。
二、相关的景观生态学原理
1,景观系统异质性原理
景观是由景观要素有机联系组成的复杂系统,含有等级结构,具有独特的功能特性和明显的视觉特征,是具有明确边界、可辨识的地理实体。一个健康的景观系统具有功能上的整体性和连续性,同时,景观是由异质要素组成,因为异质性同抗干扰能力、恢复能力、系统稳定性和生物多样性有密切关系,景观异质性一直是景观生态学研究的基本问题之一。景观异质性包括景观的异质性、景观功能的异质性以及景观动态的异质性,异质性大、则密度高、稳定性大。在景观这个层次上,异质性的主要起源于自然干扰、内部演替和人类活动。景观
的结构和功能是相辅相成的,景观的异质性使人类居住的生态系统具有长期的稳定性和必要的抵御干扰的柔韧性。
2,斑块一廊道一基质模式
组成景观的结构单元有三种:斑块、廊道和基质。斑块泛指与周围环境在外貌或性质上不同,但又具有一定内部均质性的空间部分。廊道是指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构,其重要结构特征包括:宽度、组成内容、内部环境、形状、连续性以及与周围斑块或基质的作用关系。廊道常常相互交叉形成网络,使廊道与斑块和基质的相互作用复杂化。廊道类型的多样性,导致了其结构和功能方法的多样化。基质是指景观中分布最广、连续性也最大的背景结构。
3,景观格局和过程
景观格局与生态过程的相互关系是景观生态学理论研究的核心部分,主要内容包括景观结构的时间变坏规律,景观格局的控制要素,景观格局对干扰扩散的影响,利用景观格局指标量度其生态功能,利用模型模拟预测景观变化,以及景观格局的尺度转化规律等。与格局不同,过程则强调事件或现象发生。格局从结构上可以分为:点格局、线格局、网格局、平面格局、立体格局。从定量分析的角度来看,景观的空间格局可包括如下几个方面:① 景观的组成和结构即景观的空间异质性;②景观中斑块的性质和参数和的空间相关性即空间相互作用;⑧景观格局的趋向性即空间规律性或梯度;④ 景观格局在不同尺度上的变化即格局的等级结构。
三、城市森林的景观生态学特点及建设原则
城市森林是经人为加工改造的自然生态系统,是受自然环境和社会环境双重影响的生物群体。与一般森林景观相比在结构与功能上有着明显区别不同,它存在于城市建筑群和人海之中,林相简单而规整,林内清洁而整齐,种群较简单,结构由人为组合且有明显的栽培性特征。城市森林的结构和功能决定了其自身的特点。
(1)功能化特征明显。城市森林的服务对象是城市,要满足城市的多功能需求。城市的环境状况具有高度的异质性,在任何一个城市中,不管是历史悠久的文化名城,还是新兴的工业城市(镇),都可以根据主要用途的差异把整个城区划分成不同的功能区,或者可以根据污染程度的差异划分成不同的污染区。
(2)维护费用较高。与其它地域的森林类型相比,城市森林非常脆弱。一方面,城市森林要承受城市非常恶劣的自然环境,承受城市因大气、土壤、水等污染及热场等特殊环境所造成的压力;同时,城市森林受人为因素干扰很大,人口密集、交通拥挤、环境污染等一系列问题不可避免地会对城市森林造成影响,使城市树木呈现各种受害症状,甚至枯萎死亡。因此,要使城市森林维持正常的运行,相应要花费更多的维护费用。
(3)结构单一,生物多样性减少。城市森林受人为因素影响明显,人类的审美观与行为直接或间接作用于城市森林。用人类干预替代森林自我演替,对影响城市美观以及人们视线的树种加以人为清除,而种上较为统一的符合人们审美眼光能够极快生长的树种,在其迅速占领空间后不进行树种替换,使其长期成为优势树种,而使其他的对城市生态环境改善有重要作用的树种没能有效生长,不符合人类审美观的乡土植物的生长受到抑制,限制了城市森林生物多样性的发挥。
在城市森林的构建中,主要须遵循以下几条原则。
(1)以生态功能为基础原则。应注重森林的防风、降尘和水源涵养方面的功能,同时强调环境保护。(2)以人为本的原则。城市森林构建的最终目的是为居住其间的人类提供舒适宜人的生活环境,保证人类的健康发展。从城市森林树种的配置到色彩的以及森林结构模式的设计都应从人的需求出发,体现出人文关怀,要努力为居民营造舒适美好的城市森林景观。
(3)可持续发展的原则。城市森林建设是以可持续发展思想为指导,合理组织空间,配置资源,保证城市森林眼前的生态效益和长远经济利益的持续发展。要立足眼前,兼顾长远,满足城市和人的可持续发展。(4)因地制宜的原则。采用适地适树的种植原则,选用乡土树种。
(5)整体性原则。充分考虑到城市整体地形与森林资源的基础上,制定城市森林规划整体框架,将环城林带、城市生态隔离带、绿色通道、森林公园等构建形式有效利用,形成山水城林融为一体的生态城市。
四、城市森林建设的景观生态学建议
城市森林作为位于城市之中的森林生态系统,受城市高密度的人流、物流、能量流影响,景观异质性较弱,城市森林具有先天的脆弱性,要承受城市环境带来的各种压力的同时,对其作用与功能要求又较其他森林更高。
城市森林的建设者是人,城市森林归根结底是为居住于城市的居民服务。城市森林建设的目的是要建设一个改善城市生态环境同时又和生活其间的居民息息相关的生活圈。社区加强城市绿化知识宣传,小区的宣传栏中分期讲解有关知识以及森林保护、培育方面的知识,进而便全社会达成一致共识,保护森林,爱护自然生态环境.
设计多种类型、适合不同年龄需要的开放城市森林,建设多种形式的城市森林娱乐活动场所。城市森林所处的地域是人口最为稠密的,与人的关系最为密切,它的建设使森林不再是遥远的自然,不再只是假日郊游或远足的奢求,直接改善人们的居住、工作、休闲环境,从而有益于人的身心健康。开展多种形式的森林活动,如花卉节、竹文化节等具有中国传统文化色彩的活动,提供更多的使人们亲近自然,走向自然的机会的同时,也提升了城市森林文化品位。
最大限度的发挥城市森林的生态效益,改变城市绿化建设中的“草坪热”、“大树进城热”,采用乔灌草结合和乡土植物种植。城市森林所处立地条件有限,对效益的要求更大,更应该学习森林的这种复层结构,最大限度增加绿量,以有限空间取得最大的生态效益。乡土植物已适应了当地的自然地理环境,易于成活,为生物多样性提供了条件。
城市人口密集,建筑密度大,生态问题突出,单纯增加绿地覆盖率只能带来生态环境的改善与生态效益的提高,但经济发展才是一个城市最终追求的目标所在,如何在改善城市生态环境,提高城市森林生态效益的同时,实现经济的长足发展,绿色经济效益正是实现这一要求的体现。利用城市森林所带来的环境效益开发城市森林能产生的最大经济效益,带动房地产、商业、医疗服务、旅游等产业的发展。
作为自然与人类文明高度结合的景观,借鉴景观生态学的研究成果和学术思想,用景观生态学的原理研究城市森林,分析城市森林建设中的景观特点,使城市景观更符合生态学意义,将推进城市森林的建设,缓解城市环境危机,有助于城市资源,环境发展问题的解决.并指导城市景观生态规划及城市森林建设,使我们的生活环境会更加美好。
参考文献
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