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生態學原理在園林中的應用
發布時間:2014-4-20 11:28:10      人氣:4739    來源:君怡景觀    作者: admin
 

近年來,我國城市綠化得到長足發展,但許多綠地形式單調、功能單一、維護投入大,而重景觀、輕生態以及過分追求“一次成型”的狀態也遠未改變,影響了城市綠地系統的健康和服務功能。雖然這種狀況正在得到改變,森林進城、生態優先,生態園林得到普遍倡導,認識到綠地的生態環境效益不僅取決綠化的覆蓋面積(覆蓋率)和占地面積(綠地率),而且取決于空間結構和綠地類型,以及構成綠地的生物群落類型。但生態優先、生態原則往往成為一種虛化的概念性招牌,無法體現在綠地的工程實體中。在規劃方案的制訂和設計的評審中憑經驗和感覺,或是遵從首長意志,或是依靠某個知識理論已嚴重老化的老專家。環城、交通干道的綠帶建設存在盲目攀比現象,但對其作用的認識非常模糊,一些工程規劃不符合國情。以人為本、天人合一成為掛在嘴邊的一句話,以人為本就是滿足人的需要,但是人的需要是多方面的,怎樣去取舍?天和人怎樣才能合一,或者接近合一?這些問題沒有完全解決。

  1.自然不屬于人類,人類屬于自然

  自然生態系統是與當地環境長期相互作用、協同進化的產物,其結構復雜,穩定性高,具有自我維持、更新和發展能力。自然生態系統中的頂極群落是生態功能最強大的生態系統類型。

  地球環境的演變產生了生物,生物又改變了地球環境,生物物體與其生存環境所構成了具有極其復雜相互作用的動態復合體——生態系統,每一種生物有其特有的環境資源利用方式和與其他生物間的生物關系,即生態位。人類作為一個生物的種群,與其他生物一樣,生存離不開與生物一起協同演化的自然環境,也就是說,人類依賴于自然生態系統——生命支持系統而生存,但自從人類有了文明和自己的生產之后,人類開始按自己的需要去利用和改造自然界,并且人類的活動水平及影響力不斷加大,已對自然演進的過程及自然結構體系產生了不可估量的影響,具有與地質要素相同的塑造自然結構與改變自然演進過程的能力。人類一方面依賴于自然生命支持系統,另一方面憑借自己的能力構建了與自然系統相隔離的龐大人工系統,越來越使自己變成生態位高度特化的生物。城市就是按照人類的意志和愿望,對自然系統進行強烈改造和適應而建立起來的人工環境系統。城市是一種建筑物高度密集的人造實體,人口高度密集的社會實體,能流、物流、信息高速交換的經濟、科技、文化實體。但任何一個城市都是建立在在自然系統本底基礎上的,無論是整體意義上的城市,還是生物意義上的城市人群不可能離開區域或全球生態系統而獨立生存。

  2.園林綠地系統是連接人工環境系統和自然生態系統的橋梁

  吳良鏞教授在《人居環境科學導論》這本著作中指出,人居環境地,是人類聚居生活的地方,是與人類生存活動密切相關的地表空間,是人類在大自然賴以生存的基礎,是人類利用自然、改造自然的主要場所。在空間上,人居環境又可以再分為生態綠地系統與人工建筑系統兩大部分。城市作為人居環境的典型類型離不開生態系統的生物物質、能量,離不開經過長期演化獲得的大氣環境、光熱環境、水環境,以及由此而產生的心理機制。但是現代城市人居環境越來越向自然環境異化方向發展,人類的居室、辦公樓受到人工控制的程度越來越大,城市的空間,甚至局部大氣越來越多地被人造物所充塞,所建造的庇護所(Shelter)越來越特化,人們在四季有空調的建筑物內感到“舒適”,越來越依賴局部大氣、溫度、制造系統、交通運輸系統,這種矛盾的二重性需要一個中介來進行調和,無論是環境還是心理都需要這種調和,能承擔這種功能上和空間上的調和作用只有依靠園林綠地生態系統,只有當園林綠地生態系統成為人居環境的主體部分和連接人工環境與自然環境生態系統的橋梁,才能實現吳良鏞先生所說的“人居環境建設本身就是人與自然相互聯合和作用的一種形式,理想的人居環境是人與自然的和諧統一。

  3.生態學研究尺度與園林綠地之間的關系

  師法自然一直是我國園林的造園準則。20世紀70年代以來,生態理論得到進一步發展,傳統的開敞空間方法加入生態學理論,給城市規劃注入新的血液,開始了城市生態綠化的研究和實踐。城市生態綠化是在改善城市生態環境,創造融合自然的生態游憩空間和穩定的綠地基礎上,運用生態的原理和技術,借鑒地帶植物群落的種類組成、結構特點和演替規律,以植物群落為綠化基本單元,科學而藝術地再現地帶性群落特征的城市綠地。它是順應自然規律,利用修復技術,構建層次多、結構復雜和功能多樣的植物群落,提高自我維持、更新和發展能力,增強綠地的穩定性和抗逆性,實現人工的低度管理和景觀的可持續維持和發展。

  現今已對城市生態綠化(地)的研究主要有:

  1)園林綠化生態效益的研究。包括園林植物計算綠量回歸模型的建立,園林植物以及人工群落的生態功能性和生態適應性的研究(釋氧固碳、蒸熱吸熱、滯塵降塵、減菌、減污、抗污、抗寒等)。

  2)城市生存環境綠色量群的研究。包括綠色量、園林綠地的功能量化、城市綠化環境評價與需求調查。

  3)城市森林綠地和環境質量的定量評價研究。

  4)城市生態綠地的效應、社會效益和經濟效益分析。

國外的綠化,早期發展一直以崇尚富裝飾性植物的設計為特色,較東方傳統造園的“天人合一”思想具有更強的征服自然的色彩。隨著環境的不斷惡化,以研究人類與自然的相互動態平衡為出發點的生態設計思想開始形成并迅速發展。發展最早和最快是美國從19世紀下半葉至今,生態的設計思想先后出現了四種傾向:

  1)自然式設計——與傳統的規劃設計相對應,通過植物群落設計和地形起伏處理,從形式上表現自然,立足于將自然引入城市的人工環境,美國奧姆斯特德(Frederic Law Olmsted)極為推崇此模式。

  2)鄉土化設計——對區域的生態因子及其周圍環境中植被狀況和自然史的調查研究,使設計切合當地的自然條件并反映當地的特色,代表人為西門德斯(Simonds)和詹遜(Jenson)。

  3)保護性設計——對區域的生態因子和生態關系進行科學的研究分析,通過合理設計減少對自然的破壞,以保護現狀良好的生態系統,納紹爾(Joan Nassauer)、惠爾克(Willian Weilk)和夏戈(Billy Gress)在設計中運用了該思想。

  4)恢復性設計——在設計中運用種種科技手段來恢復已遭破壞的生態環境。代表人物有K.希爾(Kristina Hill)和A.丹尼斯(Agnes Denes)。

  最近又提出了生態展示性設計的概念,即通過設計向當地民眾展示其生存環境的種種生態現象、生態作用和生態關系引起了廣泛關注。

  生態學的研究領域非常廣泛,不同的生態學研究尺度與綠地系統建設的層次有大致的對應關系。

  3.1區域綠地體系

  區域的含義指城市群或城市與城郊復合體。在區域這個層次,綠地系統的建設目標應是建立一個區域生態安全格局。這包括兩個層面:第一,生態系統的物質循環格局,特別區域水循環;第二,生物多樣性維護安全格局,主要在于景觀(生態學概念的景觀)和生態系統層次上的生物多樣性維護安全,城郊和城鄉結合部、河口濕地是區域甚至全球生物多樣性維護重要所在,特別是一些鳥類、魚類的重要棲息地或遷徙過境地。

  3.2城市綠地體系

  這里的城市指城區部分。城市空間上是多種生態系統的聚合,由于其建筑往往所占的比例最大,完全不同于自然系統的下墊層性質與人為活動所排放的物質能量改變了城市局部環境,使得城市在生態上成為孤島,朝著不適于人居的方向發展。所以城市綠地的最主要作用是緩沖孤島化傾向,盡量使城市的生態環境因子保持接近自然系統的狀態。

  景觀生態學中的斑塊——廊道——基質模式可以用來描述城市空間格局的一個基本模式。按照生態學性質,基質是城市的建筑物,綠地生態系統構成斑塊、廊道。在城市整體個層次上,由斑塊和廊道構成的綠地生態系統能夠起到掩蓋建筑物基質的作用,理想的狀況是,城市下墊層的生態性質由綠地生態系統主導,使城市不再成為生態上的孤島,與周邊系統融為一體,創造出一個合適人居的戶外環境。但綠地生態系統不能解決所有的生態問題,如碳氧的平衡等。某些規劃聲稱以碳氧平衡作為確定綠量(綠化率、覆蓋率)的依據,實際上夸大了綠地的作用,城市根本不可能依靠自己解決碳氧平衡,碳氧循環即使不是全球機制所決定,也至少是一個大區域的機制所決定。

  生物多樣性維護的一個重要方面就是要依賴于景觀層次上的生態系統的多樣性。城市及郊野的自然系統保留斑塊在生態學上往往具有特別意義,有些生境和生物群落可能是非常獨特的,甚至是惟一的。但是完全重新構建人工綠地,不必過于強調物種多樣性,只需滿足生態調節功能——結構——物種的關聯要求和審美要求即可。那種拼命追求物種數量的導向實際上走向形而上。生物多樣性不是簡單的物種數量疊加,并且大量引來外來物種的潛在威脅人們已得到共識。

  廊道(林帶)需要一定的寬度,但寬度標準很難作出定量結論。目前環城林帶、交通干線林帶存在著相互盲目攀比的現象,但對其作用的認識卻是非常模糊的。自然系統的廊道主要起著生物通道的作用,但在城市是否要強調生態通道?在林帶改善小氣候效應方面,農田防擴林的研究成果很值得借鑒。有一些觀點非常強調林帶與主風向的關系,實際上線狀林帶對風的改變只限于林帶高度3~5倍的范圍,除非林帶形成網絡。林帶的建設須考慮城市生態特點。我國的三北防護林建設成果雖然巨大,卻有明顯的失誤,如在干旱地帶,缺水是主導障礙因子,營造喬木林帶以后,樹木的蒸騰作用使地下水位下降,生境更加旱化,如用旱生灌木和草木卻能起到固定土壤的作用。筆者推想我國的林帶理念可能部分來自于中國人的圍墻觀念,如同歷史上的圍長城一脈相傳,但萬里長城并不能擋住外族進入中原。

  景觀的美學價值是一個范圍廣泛、內涵豐富、動態變化的難以確定的問題。都市人的審美時尚回歸自然、返樸歸真,但久居深山的農民卻見高樓大廈最興奮。保持景觀中最大的生態系統多樣性,給予最大的信息量可以作為一種準則。

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