第二节 生态园区规划的景观生态学原理

景观生态学研究的对象和内容可以概况为3个基本方面（见图1-1）。

（1）景观结构。景观结构是景观的组分和要素在空间上的排列和组合形式。即景观组成单元类型、多样性及其空间关系。以“斑块—廊道—基底”的基本理论范式为基础。

（2）景观功能。景观结构与生态学过程的相互作用，或景观结构单元之间的相互作用。主要体现在能量、物质和生物有机体在景观镶嵌体中的运动过程中。

（3）景观动态。指景观在空间结构和功能方面随时间的变化。具体的讲，景观动态包括景观结构单元的组成成分、多样性、形状和空间格局的变化，以及由此导致的能量、物质和生物在分布与运动方面的差异。

一、“斑块—廊道—基底”景观格局原理

（一）斑块的概念

斑块（patch）泛指与周围环境在外貌或性质上不同，并且具有一定内部均质性的空间单元，如湖泊、森林、城市等都可以看作斑块。根据其起源的不同，可以分为干扰斑块、残存斑块、环境资源斑块和引入斑块。斑块大小、形状、边界以及内部均质性是描述斑块的主要特征，并且对生态过程具有不同的影响。

斑块是自然界普遍存在的现象。斑块化是环境和生物相互影响协同进化的空间结果，人类的作用加剧了斑块化的程序，斑块化的结构和动态对生物多样性保护和干扰扩散等方面研究具有重要意义。

（二）廊道的概念

廊道（corridor）是指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构，如河流、道路、农田防护林带等。廊道具有通道和阻隔的双重作用，还具有物种过滤器、物种栖息地以及影响源的作用。廊道两侧的边缘效应突出，中心地带通常生境独特，并部分取决于沿廊道内所发生的迁移和传输。廊道的结构特征对一个景观的生态过程有着强烈的影响，廊道是否能连接成网络，廊道在起源、宽度、连通性、弯曲度等方面的不同都会对景观带来不同的影响。

（三）基底的概念

基底（matrix）是指在景观中分布最广、连续性最大的背景结构，如森林、草原、湿地、城市用地等。景观由若干景观要素组成，其中基底往往面积最大、连通性最好，因而在景观功能上起着重要的作用，影响能流、物流和物种流，对景观动态具有控制作用。孔隙度、边界形状往往是描述基底特征的主要指标。

（四）斑块—廊道—基底模式及其在生态园区规划中的应用

早在20世纪80年代，Forman和Godron在观察和比较各种不同景观的基础上归纳出这三种最基本的景观要素，而斑块—廊道—基底模式是基于岛屿生物地理学和群落缀块动态研究之上形成和发展起来的。它为具体而形象地描述景观结构、功能和动态提供了一种“空间语言”，这一模式还有利于认识景观结构与功能之间的相互关系，比较它们在时间上的变化。

在生态园区的规划中，由于空间范围确定，因而研究对象的尺度是明确的，在场地中可以明确地区分出不斑块、廊道和基底。比如在园区土地利用规划中，可以首先确定基底的性质。场地上的自然斑块由于其在物种上源的作用和对完善场地生态系统功能上的正向作用而应加以保留或优先考虑。在不同功能区块的设置中，人工建筑斑块的大小、形状的设置应减少其对自然或近自然基底的影响。道路要考虑其运输功能、经济成本的同时，尽量减少对原有自然斑块的切割。不同斑块大小、形状设置时，以考虑增进生态系统的稳定性，提高生态系统自恢复能力为目的，突出正向作用。除了空间上的布局，研究时间对斑块、廊道、基底的影响，也有利于预测园区的发展方向，通过调控种类、数量与空间布局，使其呈现动态稳定与发展的态势，实现对生态园区的长期规划。

二、景观异质性与尺度原理

（一）景观异质性

景观异质性（landscape heterogeneity）是景观的重要属性之一，景观生态学研究的焦点是较大尺度的时空异质性，异质性是指斑块空间镶嵌的复杂性，或者景观结构空间分布的非均匀性和非随机性。

景观异质性包括3种类型：①空间异质性（spatial heterogeneity），景观结构在空间分布的复杂性；②时间异质性（temporal heterogeneity），景观空间结构在不同时段的差异性；③功能异质性（functional heterogeneity），景观结构的功能指标，如物质、能量和物种流等空间分布的差异性。空间异质性是景观异质性的基础。一般认为空间异质性分为两种情况，梯度分布和镶嵌结构。

景观异质性作为景观格局的重要特征，对景观的功能过程具有显著影响。如景观异质性可以降低稀有内部种的丰富度，增加需要两个或两个景观要素的边缘种的丰富度。

（二）景观尺度

广义来说，尺度（scale）是指在研究某一物体或现象时所采用的空间或者时间单位，同时又可指某一现象或过程在空间和时间上所涉及的范围或发生的频率。尺度可分为空间尺度和时间尺度。组织尺度（organizational scale）是指在由生态学组织层次（如个体、种群、群落、生态系统、景观等）。景观生态学中，尺度往往用粒度（grain）和幅度（extent）来表达。空间粒度指景观中最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或体积；时间粒度指某一现象或事件发生的（或取样）的频率和时间间隔。幅度指研究对象在空间或时间上持续的范围和长度。一般而言，从个体、种群、群落、生态系统、景观到全球生态学，粒度和幅度呈逐渐增加趋势，组织层次高的研究（如景观、全球生态学）往往是（但不绝对是，也不应该总是）在较大的空间范围和长时间内进行的。

（三）景观异质性与尺度原理在生态园区规划中的应用

景观异质性是绝对的，它存在于任何等级结构的系统之内。同质性（homogeneity）是异质性的反义词，是相对的。景观生态学强调空间异质性的绝对性和空间同质性的尺度性。在某一尺度上异质的空间，而在其低一层次（小一尺度）上的空间单元（斑块），则可视为相对同质。同质性景观具有类似的物质、能量和信息，在研究中可以简化其生态过程，突出对功能的影响。

虽然景观尺度上研究的都是相对范围大、时间广的对象，但其尺度的概念使其原理具有了更强的可操作性。生态园区总体规划时，从项目的性质、定位、场地现状、运作成本与效益等多方面入手，需要考虑土地的不同利用方式，确定生产、管理、游赏等不同功能区块间的空间布局；分区规划时，则需要考虑功能区块内部不同类型的土地利用方式，如栽植的植物种类、数量、空间结构等，道路线型走向、路面结构等。在不同阶段关注的重点不同，得到的解决方案也逐级深化。

三、景观可持续性原理

（一）景观可持续性的概念与特点

景观可持续是指特定景观所具有的、能够长期而稳定地提供景观服务，从而维护和改善本区域人类福祉的综合能力。

景观可持续性具有跨学科多维度特征。景观可持续的多维度是在“三重底线”可持续性维度（环境、经济、社会）的基础上产生的。如Selman确定了景观可持续性的5个维度：环境、经济、社会、政治、美学。而Musacchio对景观可持续维度进一步进行了细化和发展，确定了6个景观可持续维度：环境、经济、公平、美学、体验和道德。在景观尺度，美学和体验是局地生态系统文化服务的重要组成部分。

景观可持续性强调可再生能力与景观弹性。应用景观可持续性研究的思想，需要规划和设计景观要素以维护和提高景观的自我再生能力，同时提高景观对外部干扰的抵抗能力。景观生态系统是一个自然、社会、经济相互作用的复合系统，在面对不同的干扰机制，如气候、土地利用变化等时，景观弹性对于保持景观服务持续供给具有重要作用。在不同尺度上，格局和过程的空间变化都会影响局地景观弹性，景观弹性必须明确地考虑景观要素成分和空间布局，同时强调位置、连通性、应变力的重要性。

（二）格局—过程—设计范式

2008年，Nassauer提出景观的格局——过程范式拓展到包含景观设计的格局—过程—设计范式。这里的景观设计是指为了保证景观持续性地提供景观服务满足社会需求，而有意识地改变景观格局的过程。在新范式中景观设计成为将科学理论与景观变化实践相连接的纽带（见图1-2）。

在实践过程中，根据科学理论与社会预期目标进行景观设计，并通过模型模拟与实施监测对设计结果进行预期与评价，进而检验和发展科学工具与设计理念，反馈结果有利于科学理论创新以及社会目标修正。

（三）景观可持续性原理在生态园区规划中的应用

景观可持续原理研究的核心内容是景观格局、景观服务和人类福祉，研究的重点应落在三者之间的动态关系上。在生态园区规划的尺度上，总会有可以更好的维持和改善景观服务、人类福祉的景观配置形式，如何进行选择并进行监测进而将景观可持续性当作园区建设的目标，对于规划理念的形成、规划实践的操作和规划长期的执行都具有重要意义。