生态学原理

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1、生态学原理近年来，我国城市绿化得到长足发展，但许多绿地形式单调、功能单 一、维护投入大，而重景观、轻生态以及过分追求一次成型”的状态 也远未改变，影响了城市绿地系统的健康和服务功能。虽然这种状况 正在得到改变，森林进城、生态优先，生态园林得到普遍倡导，认识 到绿地的生态环境效益不仅取决绿化的覆盖面积（覆盖率）和占地面 积（绿地率），而且取决于空间结构和绿地类型，以及构成绿地的生 物群落类型。但生态优先、生态原则往往成为一种虚化的概念性招牌， 无法体现在绿地的工程实体中。在规划方案的制订和设计的评审中凭 经验和感觉，或是遵从首长意志，或是依靠某个知识理论已严重老化 的老专家。环城、交通干道的绿带

2、建设存在盲目攀比现象，但对其作 用的认识非常模糊，一些工程规划不符合国情。以人为本、天人合一 成为挂在嘴边的一句话，以人为本就是满足人的需要，但是人的需要 是多方面的，怎样去取舍？天和人怎样才能合一，或者接近合一？这 些问题没有完全解决。1自然不属于人类，人类属于自然自然生态系统是与当地环境长期相互作用、协同进化的产物，其 结构复杂，稳定性高，具有自我维持、更新和发展能力。自然生态系 统中的顶极群落是生态功能最强大的生态系统类型。地球环境的演变产生了生物，生物又改变了地球环境，生物物体 与其生存环境所构成了具有极其复杂相互作用的动态复合体-生态 系统，每一种生物有其特有的环境资源利用方式和与其

3、他生物间的生 物关系，即生态位。人类作为一个生物的种群，与其他生物一样，生 存离不开与生物一起协同演化的自然环境，也就是说，人类依赖于自 然生态系统-生命支持系统而生存，但自从人类有了文明和自己的生 产之后，人类开始按自己的需要去利用和改造自然界，并且人类的活 动水平及影响力不断加大，已对自然演进的过程及自然结构体系产生 了不可估量的影响，具有与地质要素相同的塑造自然结构与改变自然 演进过程的能力。人类一方面依赖于自然生命支持系统，另一方面凭 借自己的能力构建了与自然系统相隔离的庞大人工系统，越来越使自 己变成生态位高度特化的生物。城市就是按照人类的意志和愿望，对 自然系统进行强烈改造和适应而

4、建立起来的人工环境系统。城市是一 种建筑物高度密集的人造实体，人口高度密集的社会实体，能流、物 流、信息高速交换的经济、科技、文化实体。但任何一个城市都是建 立在在自然系统本底基础上的，无论是整体意义上的城市，还是生物 意义上的城市人群不可能离开区域或全球生态系统而独立生存。2园林绿地系统是连接人工环境系统和自然生态系统的桥梁吴良镛教授在人居环境科学导论这本着作中指出，人居环境 地，是人类聚居生活的地方,是与人类生存活动密切相关的地表空间， 是人类在大自然赖以生存的基础，是人类利用自然、改造自然的主要 场所。在空间上，人居环境又可以再分为生态绿地系统与人工建筑系 统两大部分。城市作为人居环境的

5、典型类型离不开生态系统的生物物 质、能量，离不开经过长期演化获得的大气环境、光热环境、水环境, 以及由此而产生的心理机制。但是现代城市人居环境越来越向自然环 境异化方向发展，人类的居室、办公楼受到人工控制的程度越来越大, 城市的空间，甚至局部大气越来越多地被人造物所充塞，所建造的庇 护所（Shelter ）越来越特化，人们在四季有空调的建筑物内感到“舒 适”,越来越依赖局部大气、温度、制造系统、交通运输系统，这种矛 盾的二重性需要一个中介来进行调和，无论是环境还是心理都需要这 种调和，能承担这种功能上和空间上的调和作用只有依靠园林绿地生 态系统，只有当园林绿地生态系统成为人居环境的主体部分和连

6、接人 工环境与自然环境生态系统的桥梁，才能实现吴良镛先生所说的“人 居环境建设本身就是人与自然相互联合和作用的一种形式，理想的人 居环境是人与自然的和谐统一。3.生态学研究尺度与园林绿地之间的关系师法自然一直是我国园林的造园准则。20世纪70年代以来，生 态理论得到进一步发展，传统的开敞空间方法加入生态学理论，给城 市规划注入新的血液，开始了城市生态绿化的研究和实践。城市生态 绿化是在改善城市生态环境，创造融合自然的生态游憩空间和稳定的 绿地基础上，运用生态的原理和技术，借鉴地带植物群落的种类组成、 结构特点和演替规律，以植物群落为绿化基本单元，科学而艺术地再 现地带性群落特征的城市绿地。它是

7、顺应自然规律，利用修复技术， 构建层次多、结构复杂和功能多样的植物群落，提高自我维持、更新 和发展能力，增强绿地的稳定性和抗逆性，实现人工的低度管理和景 观的可持续维持和发展。现今已对城市生态绿化（地）的研究主要有：1）园林绿化生态效益的研究。包括园林植物计算绿量回归模型 的建立，园林植物以及人工群落的生态功能性和生态适应性的研究（释氧固碳、蒸热吸热、滞尘降尘、减菌、减污、抗污、抗寒等）。2）城市生存环境绿色量群的研究。包括绿色量、园林绿地的功 能量化、城市绿化环境评价与需求调查。3）城市森林绿地和环境质量的定量评价研究。4）城市生态绿地的效应、社会效益和经济效益分析。国外的绿化，早期发展一直

8、以崇尚富装饰性植物的设计为特色， 较东方传统造园的”天人合一“思想具有更强的征服自然的色彩。随着 环境的不断恶化，以研究人类与自然的相互动态平衡为出发点的生态 设计思想开始形成并迅速发展。发展最早和最快是美国从19世纪下 半叶至今，生态的设计思想先后出现了四种倾向：1) 自然式设计-与传统的规划设计相对应，通过植物群落设计 和地形起伏处理，从形式上表现自然，立足于将自然引入城市的人工 环境，美国奥姆斯特德(Frederic Law Olmsted)极为推崇此模式。2) 乡土化设计-对区域的生态因子及其周围环境中植被状况和 自然史的调查研究，使设计切合当地的自然条件并反映当地的特色, 代表人为西

9、门德斯(Simonds)和詹逊(Jenson)。3) 保护性设计-对区域的生态因子和生态关系进行科学的研究 分析，通过合理设计减少对自然的破坏，以保护现状良好的生态系统, 纳绍尔(Joan Nassauer)、惠尔克(Willian Weilk)和夏戈(Billy Gress) 在设计中运用了该思想。4 )恢复性设计-在设计中运用种种科技手段来恢复已遭破坏的 生态环境。代表人物有K.希尔(Kristina Hill)和A.丹尼斯(Agnes Denes )。最近又提出了生态展示性设计的概念，即通过设计向当地民众展 示其生存环境的种种生态现象、生态作用和生态关系引起了广泛关注。生态学的研究领域非

10、常广泛，不同的生态学研究尺度与绿地系统 建设的层次有大致的对应关系。3.1区域绿地体系区域的含义指城市群或城市与城郊复合体。在区域这个层次，绿 地系统的建设目标应是建立一个区域生态安全格局。这包括两个层 面：第一，生态系统的物质循环格局，特别区域水循环；第二，生物 多样性维护安全格局，主要在于景观（生态学概念的景观）和生态系 统层次上的生物多样性维护安全，城郊和城乡结合部、河口湿地是区 域甚至全球生物多样性维护重要所在，特别是一些鸟类、鱼类的重要 栖息地或迁徙过境地。3.2城市绿地体系这里的城市指城区部分。城市空间上是多种生态系统的聚合，由 于其建筑往往所占的比例最大，完全不同于自然系统的下垫

11、层性质与 人为活动所排放的物质能量改变了城市局部环境，使得城市在生态上 成为孤岛，朝着不适于人居的方向发展。所以城市绿地的最主要作用 是缓冲孤岛化倾向，尽量使城市的生态环境因子保持接近自然系统的 状态。景观生态学中的斑块-廊道-基质模式可以用来描述城市空间格 局的一个基本模式。按照生态学性质，基质是城市的建筑物，绿地生 态系统构成斑块、廊道。在城市整体个层次上，由斑块和廊道构成的 绿地生态系统能够起到掩盖建筑物基质的作用，理想的状况是，城市 下垫层的生态性质由绿地生态系统主导，使城市不再成为生态上的孤 岛，与周边系统融为一体，创造出一个合适人居的户外环境。但绿地 生态系统不能解决所有的生态问题

12、，如碳氧的平衡等。某些规划声称 以碳氧平衡作为确定绿量（绿化率、覆盖率）的依据，实际上夸大了 绿地的作用，城市根本不可能依靠自己解决碳氧平衡，碳氧循环即使 不是全球机制所决定，也至少是一个大区域的机制所决定。生物多样性维护的一个重要方面就是要依赖于景观层次上的生 态系统的多样性。城市及郊野的自然系统保留斑块在生态学上往往具 有特别意义，有些生境和生物群落可能是非常独特的，甚至是惟一的。 但是完全重新构建人工绿地，不必过于强调物种多样性，只需满足生 态调节功能-结构-物种的关联要求和审美要求即可。那种拼命追求 物种数量的导向实际上走向形而上。生物多样性不是简单的物种数量 叠加，并且大量引来外来物

13、种的潜在威胁人们已得到共识。廊道（林带）需要一定的宽度，但宽度标准很难作出定量结论。 目前环城林带、交通干线林带存在着相互盲目攀比的现象，但对其作 用的认识却是非常模糊的。自然系统的廊道主要起着生物通道的作 用，但在城市是否要强调生态通道？在林带改善小气候效应方面，农 田防扩林的研究成果很值得借鉴。有一些观点非常强调林带与主风向 的关系，实际上线状林带对风的改变只限于林带高度35倍的范围， 除非林带形成网络。林带的建设须考虑城市生态特点。我国的三北防 护林建设成果虽然巨大，却有明显的失误，如在干旱地带，缺水是主 导障碍因子，营造乔木林带以后，树木的蒸腾作用使地下水位下降， 生境更加旱化，如用旱生灌木和草木却能起到固定土壤的作用。笔者 推想我国的林带理念可能部分来自于中国人的围墙观念，如同历史上 的围长城一脉相传，但万里长城并不能挡住外族进入中原。景观的美学价值是一个范围广泛、内涵丰富、动态变化的难以确 定的问题。都市人的审美时尚回归自然、返朴归真，但久居深山的农 民却见高楼大厦最兴奋。保持景观中最大的生态系统多样性，给予最 大的信息量可以作为一种准则。