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关键词:翻转课堂;景观生态学;项目
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2016)41-0209-02
一、前言
景观生态学作为我国高等院校生态学专业的核心课程之一,是生态学体系中一个新兴的、活跃的分支。该学科以景观为研究对象,基于等级理论、岛屿生物地理学理论及渗透理论等一系列基本理论,探讨景观格局与生态过程之间的关系,并为科学规划和管理提供科学依据。景观生态学体现了当前环境保护与人类可持续发展的主旋律,在自然保护区规划、土地利用规划、城乡规划、农业发展规划等方面具有十分重要的应用前景(邬建国 2007)。
伴随着信息技术的快速进步,教育信息化成为未来的发展方向。教育信息化是对现有应试教育的一种挑战,要求在教育过程中较全面地运用以计算机、多媒体和网络通讯为基础的现代信息技术,大胆尝试全新的教育理念和教学模式,促进教育改革。目前,起源于美国的翻转课堂作为一种全新的教学理念与方法,日益成为全球教育界关注的改革热点(朱宏洁 and 朱S 2013)。本文在简单论述了翻转课堂定义及发展的基础之上,结合景观生态学和翻转课堂的特点,分析了翻转课堂在景观生态学教学中应用的可行性,并提出了其相应的翻转课堂教学模式,希望能够提升教学效果,实现信息技术与景观生态学的有机结合。
二、翻转课堂的定义及发展
翻转课堂又成颠倒课堂,是学生通过视频课外学习知识,然后再回到课堂中进行师生、生生间的交流,从而实现教学目标的一种教学方式,与传统的课堂讲授课外交流的教学模式形成了转换(崔艳辉 and 王轶 2014)。翻转课堂的基本理念最早出现于19世纪早期西点军校西尔维纳斯・塞耶提出的一种新的教学模式,即学生通过课前学习获得知识,然后课堂上师生交流帮助学生解决困惑。1991年哈佛大学教授埃里克・马祖尔(Eric Mazur)指出未来教育中计算机的应用会越来越广泛,可以在一定程度上代替教师的工作,为翻转课堂的形成奠定了理论基础。2000年,美国迈阿密大学三位教授让学生在课外通过视频学习知识,然后回到课堂分组完成作业,成为翻转课堂的实践。2004年,萨尔曼・可汗制作了一系列教学视频放在网站供大家学习,成为翻转课堂的雏形。2007年,可汗成为了非营利的在线可汗学院,上传视频及在线学习,以帮助完成课外学习,推动了翻转课堂的极大发展。自此,世界各国教育界逐渐加入到翻转课堂的实践中来,翻转课堂成为风靡全球的一种新型教学模式。
三、翻转课堂在景观生态学教学应用中的可行性分析
结合景观生态学及翻转课堂教学模式的自身特点,从以下四方面分析了翻转课堂在景观生态学教学中应用的可行性。
1.景观生态学超强的实践性。尽管景观生态学具有丰富的理论基础,既有生物多样性保护的相关模型,还有景观格局与过程关系的相关理论;同时,还具有多学科交叉的特点,与地理学、植物学、经济学、可持续性科学等都有着密切的联系。但不可否认的是,景观生态学研究的最终目的还是通过景观格局与过程的研究,进行功能规划的合理布局,最终为实现区域可持续发展提供依据,因此,具有极强的实践性和可操作性。翻转课堂本身就是问题导向、项目推动的一种教学模式,与景观生态学的最终目的是非常吻合的。
2.丰富的教学资源。景观生态学起源于1939年,尤其是二战之后,由于欧洲各国百废待兴,高效合理进行土地规划成为关键。因此,景观生态学在欧洲得到了快速发展,尤其是在其中的德国、荷兰、捷克斯洛伐克三国。20世纪80年代,景观生态学开始在美国得到发展,促进了景观生态学理论与实践的结合(贾宝全 and 杨洁泉 1999)。如此漫长的发展历史中,景观生态学涌现出了一系列经典教材及相配套视频。同时,在实践应用方面,一系列的相关案例,如自然保护区规划、园林设计、城乡规划、水库建设等也为景观生态学实现翻转课堂模式提供了丰富的教学资源。
3.多方位的师生交流。传统的教学模式尽管也以学生获取知识及能力作为最终目标,同时强调学生的主观能动性。但是,由于景观生态学本身更加关注景观格局的配置,以及相对抽象的研究内容。因此,传统的景观生态学教学模式中,学生往往会难以理解这种抽象的研究对象,久而久之对景观生态学产生厌恶、反感情绪。因此,在知识学习中,景观生态学往往需要更多的师生交流(杨三红 et al. 2015)。同时,景观生态学会用到一系列的软件,如ENVI,ArcGIS,Fragstatic等,这些软件可以辅助景观生态学的基本分析,并应用于景观规划的各个步骤。在这些软件应用过程中,不仅需要基础知识的理解,还需要相应的实践,这些也是基于更广阔的师生交流基础之上。因此,景观生态学需要更加频繁的师生交流,这也是翻转课堂的一个重要特色,将会在景观生态学中得到最大程度的体现。
四、基于项目的景观生态学翻转课堂教学模式
景观生态学自身的特点适合采取以项目开发过程为主轴的教学方式,按项目的构建过程为线索安排教学步骤,整个教学任务由项目任务来驱动,以一个独立的项目开展贯穿于整个课程教学过程(李海龙 et al. 2013)。可以考虑将整个班级分为四组,按照自然保护区规划、城市规划、土地利用规划、湿地保护规划四个项目进行开展。景观生态学课程翻转课堂教学模式主要有课前学习、课堂讨论、课后实验三部分组成。
1.课前学习。课前学习主要是以视频学习为主。首先,教师根据本课程的特征、教学目标与知识体系设计出每一堂课的基础理论知识与训练习题,然后将制作成的精简视频上传至学习平台,以供学生学习。结合景观生态学的基本特点,视频内容应该主要集中在基本概念、基本理论、基本软件操作、应用领域四个方面。通过四个方面的学习,学生可以对景观生态学有一个基本的概况。
2.课堂讨论。课堂讨论主要包括两部分内容。一方面是对学生课前学习的基础知识中的疑难问题进行解答。每组学生进行组内讨论,然后由组长汇报展示小组任务进展,并同时提出本组的疑难问题。在各个小组汇报完进展情况和疑难问题后,排除掉已有的小组解决的问题。最后针对剩余问题,由教师统一解答。另一方面,围绕着各个组的项目内容,各组内围绕项目的实施开展进行详细讨论。之后,组长进行项目进展的汇报,并允许其他组成员针对项目实施过程进行提问。最后,针对项目进行过程中的各个环节中的疑难问题,并和教师进行讨论,确定项目开展中的各个关键问题。
3.课后实验。课堂讨论的主要目的是确定项目开展的技术路线和方案,真正的实施还是要通过课后实验开展。课后实验既是项目实施的具体过程,也是对所学知识的一个固化过程。各组学生依据课堂讨论的最终结果,进行组内分工,然后逐步的开展相应工作。例如数据收集工作,考虑到各个项目中的数据要求非常多,可能需要分为气候数据、遥感数据、统计年鉴数据等不同的方面进行收集。当然,在数据收集完成后,还需要进行相应规范的数据整理工作,以便为后续工作开展提供支持。
五、结语
翻转课堂实现了传统课堂中知识传授与知识内化的颠倒。考虑到景观生态学的实践性、丰富的教学资源和多方位的师生交流需求,翻转课堂适用于景观生态学教学;基于项目的景观生态学翻转课堂教学模式分为课前学习、课堂讨论、课后实验三部分。翻转课堂将大大提高景观生态学教学效果和实践能力,有助于推动景观生态学与现代社会需求的紧密结合。
参考文献:
[1]崔艳辉,王轶.翻转课堂及其在大学英语教学中的应用[J].中国电化教育,2014,(11).
[2]贾宝全,杨洁泉.景观生态学的起源与发展[J].干旱区研究,1999,(16).
[3]李海龙,邓敏杰,梁存良.基于任务的翻转课堂教学模式设计与应用[J].现代教育技术,2013,(23).
[4]邬建国.景观生态学――格局、过程、尺度与等级(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2007.
[5]杨三红,郭晋平,张芸香,白晋华,郭跃东.景观生态学课程教学改革研究[J].河北农业大学学报:农林教育版,2015,(17).
[6]朱宏洁,朱S.翻转课堂及其有效实施策略刍议[J].电化教育研究,2013,(08).
Flip the Classroom and Their Application in Landscape Ecology
ZHANG Qing
(Department of Ecology,School of Life Sciences,Inner Mongolia University,Hohhot,Inner Mongolia 010021,China)
0 前言
景观生态学作为生态学中最为关键的分支,其本身能够有效提升生态发展的水平,并且有效保证其发展的科学性。当前我国城市建设过程中,园林绿化作为城市建设中重要的部分,在其发展的过程中分析其与景观生态学的关系,从而保证城市建设过程中能够提升其生态水平。
1 景观生态学的内容以及特点
在城市景观生态学中,景观是城市建设过程中非常重要的内容,通过对各种植物中不同的分子结构进行分析,从而发现其在地球表面与其他植物间的信息交流,并总结出对周边环境产生的影响,在这基础上,保证景观建设过程中对各种不同类型的景物进行科学化的设计,使其能够对当前环境进行美化和净化。景观生态学本身是对一定范围内的空间环境运用植物进行有效的设计,通过各种不同区域之间的设计和相互联系,从而提升城市的观赏性,有效促进城市的发展建设。
2 当前我国城市园林绿化的发展现状
我国城市作为经济发展中重要的阵地,在当前的发展过程中,由于工业用地多占据的范围较大,所以,城市发展建设过程中存在着较大面积的污染,城市绿化水平并没有达到一定的标准,另外,由于人口不断增长,大部分人涌向城市,城市在不断的扩大,随之而而来的是土地资源受到影响,土地资源在不断的减少,在这样的城市发展工程中,我国的城市园林绿化水平并且有得到有效的提升,反而在逐渐发展的过程中,出现一定程度的下降,所以在当前的城市发展建设过程中,必须对景观生态学进行深入的分析和研究,从而有效改变当前我国城市绿化的现状,为我国城市的科学化的发展建设奠定重要的基础。另外在当前的发展中,投入到城市园林绿化中的各种资源和资金已经达到了一定的标准,但是由于没有进行科学上的规划,导致其本身的环境净化能力不能达到规定性的水平,城市园林建设无法对当前城市环境进行有效的净化,导致城市综合环境水平无法实现提升,非常影响城市的发展。
3 城市景观生态学在城市园林绿化中的作用
3.1 运用景观生态学进行城市园林绿化,满足人们的精神追求
人类创造了城市,并且在不断的发展过程中,有效推动了城市发展。基于此,在进行城市建设的过程中,应该首要考虑到当前经济发展水平下,人们的精神需求。运用景观生态学进行城市园林绿化,通过对区域环境进行有效的设计,从而保证区域环境中各种不同类型的景物实现科学上的搭配,在保持区域上的生态环境平衡基础上,能够增加当前区域中的文化艺术气息,并且通过设计,增加当前园林绿化中的功能,为人们提供集休闲、服务和观赏作用于一体的场所,从而满足当前人们对精神世界的追求,最终实现人们生活水平上的综合性提升,为城市的园林绿化建设奠定基础。另外,景观生态学本身作为生态学中较为重要的学科,在进行园林绿化中,对其进行是深入的研究和分析,从而能够有效保证人们的生活生存环境能够得到有效的提升,提升人们发展的质量水平。
3.2 运用景观生态学进行城市园林绿化建设,可以美化城市环境
在进行城市园林绿化的过程中,园林绿化本身作为提升城市整体环境的重要方式,本身具有美化城市的功能。通过对各种不同类植物的设计和变化,从而能够使其有效降低建筑本身给环境带来的沉闷感觉。在城市建设的过程中,城市建筑本身虽然会促进城市的发展建设,但是建筑物本身会对城市环境产生非常大的影响,一定程度上会对城市的环境产生影响。在这样的情况下,运用景观生态学进行城市园林建设,通过不同的植物搭配,让城市整体氛围变得更加的融合,从而能够促使钢筋水泥所体现出城市的线条更加柔和,从而能够提升城市整体的观赏性,最终能够实现城市园林绿化的目标。
在城市建设的过程中,景观生态学作为科学化的学科,与城市园林绿化本身存在着相辅相成的关系,运用景观生态学进行城市原理建设,能够保证城市园林建设过程中的科学性,并且实现其永续性的发展,而作为城市园林绿化,能够推动景观生态学这一学科不断发展,使其能够更加符合当前发展的规律,二者在相互作用下,在保证城市园林绿化建设水平不断提升的基础上,为我国当前生态学科的发展奠定重要的基础。
4 结论
总之,在当前的发展中,我国在城市建设过程中,园林绿化的水平关系着城市的环境水平,并且人们的生活会出现一定的改变。把景观生态学有效应用在城市园林绿化过程中,提升城市整体的环境水平,并且通过有效的设计,让城市的环境更加美丽怡人,有效提高城市综合环境水平,保证人们能够享受到健康的生活环境,有效满足人们对精神世界的追求。
参考文献
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[2] 林小生. 景观生态学与城市园林绿化的关系分析[J]. 现代园艺. 2015(16)
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关键词:景观生态学理论 城市景观规划 应用
中图分类号:V2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)02(a)-0151-01
随着全球经济的不断发展,地球的负担也在不断加剧,环境的不断恶化、全球气候变暖、人口数量不断膨胀等问题充斥着我们的生活,种种问题使得我们不得不更加重视城市景观规划问题。景观生态学理论是解决环境和发展问题的重要社会研究课题,我们可以发现景观生态学理论在改善生态环境与保护生物多样性等方面尤为重要。景观生态学为景观和生态两门学科相融合提供一个契机,为园林学科的研究与实践直接提供了方法。
1 景观生态学的概念及原理
1.1 景观生态学的基本概念
1937年德国地理学家卡尔特罗在《航空像片判图和生态学的土地研究》中首次提到了景观生态学这一概念。卡尔特罗提出这一概念主要是因为他发现地理景观学和生态学中都存在各自的不足并且发现了它们相互之间存在互补关系。所以,如果将地理景观学和生态学综合起来研究,就可以解决大尺度地理区域中的生物群落之间以及生物群落与环境间的错综复杂的关系问题。由此至今景观生态学逐步发展成为了一门独立的综合性学科。
1.2 景观生态学的相关原理
从区域范围来看,城市是一个典型的人工干扰斑块。从较小尺度上看来,城市作为一个景观单元,它是由基质、廊道、斑块为主的三要素所构成的。
(1)基质的基本原理。
在三因素中,基质是对景观控制作用最强的景观要素。基质的面积大连接度强,它控制并且影响着生境中斑块间的物质能量的交换,同时也控制着整个景观的连接度,从而影响斑块间物种的迁移。
(2)廊道的基本原理。
廊道是景观唯一的线性要素,它具有连续性,由于人类的种种活动使得自然景观被分割得很零散,从而造成景观的功能受阻。因而加强孤立斑块间及斑块与种源间的联系,是我们目前在进行现代景观规划的主要任务之一。在进行绿廊建设以及加强各类块状绿地的连接度的时候,应该充分利用各种防护林带,这样不仅可以发挥廊道基本的分隔作用,而且能够充分体现廊道理论中的核心保护作用。多一条廊道就可以减少一分被截流和分割的风险,所以两条廊道比一条要好。值得注意的是廊道如果宽度不够的话,不但不能起到保护的作用,相反的还会为外来物种的入侵创造有利条件。
(3)斑块的基本原理。
对城市内各类林块绿地进行合理的调整能够最大限度地释放块状绿地的作用,一般而言,大型斑块与小型斑块相比,大型斑块能够承载更多的物种,大斑块更有能力持续和保存基因的多样性,特别是对一些特有物种而言它们只能在大型斑块的核心区存在。增加一个自然斑块,就意味着增加了一个可替代的避难所。减少自然斑块就是减少景观和物种的多样性和某一物种的种群数量。就斑块的形状而言,圆整形的斑块可最大限度地提高核心区的面积比,从而降低外界的干扰,有利于林内物种的生存。
2 景观生态学在城市景观规划中的运用
城市在大范围内是一个典型的人工干扰斑块,但在小尺度上,城市就是一个由廊道、基质、斑块等组成的景观单元。从景观生态学的角度出发,城市中的风’景区、公园、街头绿地等都是以块状存在的,城市本身就是这一景观单元的基质,另外,道路绿地、河流等可以起到廊道的作用。
2.1 城市生态系统的基本特点
城市生态系统是由经济、自然、社会构成的一个复合体,它和人类生态系统是存在某些共性的。当今社会随着科学技术的飞速发展,在我们的周围出现了大量的人造环境,科学技术在人类生态系统中作用正在逐渐突出。城市生态系统具有人为性、开放性、不完整性、脆弱性等特征。而它的这些特征决定了城市绿地景观在改善城市环境、增加城市景观异质性等方面具有积极作用。
2.2 城市景观生态规划和设计原则
(1)整体优化原则在规划过程中应该尽量将景观作为一个整体单位进行优化利用。
(2)多样性原则城市景观规划设计过程中,可以运用均匀度、镶嵌度等对景观多样性进行描述。
(3)协调原则要做到人与环境、经济与资源、生物与环境等方面的协调,只有充分协调和这些因素间的关系,才能使得人与自然和谐共处。
(4)综合性原则在进行城市景观规划的过程中,要综合多种因素满足人们的各方面的需要。
(5)异质性原则景观空间的异质性是维持发展景观生态规划的一个重要原则。
(6)历史保护原则祖先留给我们的历史文化遗迹是一笔重要的财富,我们有责任也有义务对其进行保护。
(7)个性原则每个景观作为一个单独的存在它都是独一无二的,所以应高度重视景观的个性。
3 三要素的运用
城市景观是一个高度人工化的景观,所以建筑的比例很大,而绿地相对较少。因而必须在城市景观结构中增加绿地廊道及绿地斑块的比例,针对每个城市的特点确定绿地斑块的位置及面积,使得绿地斑块在城市中可以均匀分布。每个城市的具体情况是不同的,所以应该具体问题具体分析。
廊道既是各种流的通道,又是造成景观破碎的原因和前提,同时还决定着城市景观的轮廓,因而,城市廊道的发展引导着整个城市景观格局的发展。在进行绿色廊道的植物配置时,应主要以乡土植物为主,以地带性植被类型为设计依据,尽量保持自然的本底。不同道路应当体现不同的主题与特色,如历史特色、现代化内涵、文化连续性等。
由于现代城市往往都包括了其周围的郊区,郊区的一个巨大特点就是拥有大量的天然绿地,因此在进行城市整体规划的时候应充分利用这一特点。合理地对城郊景观结构进行规划,协调好廊道、斑块及基质等景观要素,使市区、郊区之间的景观具有连贯性。
4 景观生态学理论对城市景观规划的意义
当今世界,随着不可再生资源的日益减少、人口的不断增加、环境的急剧恶化,我们的城市自然景观正在逐渐被人文景观所代替,不难发现在我们身边越来越多的绿地被高楼大厦所取代。在我们的经济取得蓬勃发展的同时,我们的环境也在不断地恶化。景观生态学理论的核心在于重视人类与自然之间和谐共处,它的提出和运用,使得维护生态环境与经济或资源的合理开发不再相违背,景观生态学理论为人类建设一个理想的城市生态环境提供了新的思路与方法。因此,将景观生态学理论中的和谐发展理念融入到城市绿地设计中,可以使理论和实践进一步融合,只有这样才能满足社会的需要,从而创造出更高质量的生活环境。
只有将景观生态学的基本原理正确而充分的应用到城市的景观规划建设中去,实施人与自然和谐共处的可持续发展战略,这样才能建设出一个最适合人类生存和发展的城市生态园林环境。
关键词:城市道路;规划方法;景观生态学
Abstract: this paper briefly introduced the urban road landscape in the ecological impact, this paper expounds the contents of the road landscape ecological design, and raised the urban road landscape planning and design method, as well as to the road landscape ecological research was discussed.
Key words: the city road; Planning methods; Landscape ecology
中图分类号:TU997文献标识码:A 文章编号:
引言
作为一种线性基础设施,道路在促进人类经济和社会发展的同时.也对生态环境产生巨大的影响,如路域理化环境的污染、动植物栖息地的干扰、水土流失的加剧、生物多样性的减少、地质灾害的诱发、景观视觉质量的下降等。随着景观生态学的发展,越来越多的学者将该学科理论与方法用于道路及道路网生态效应研究。
l城市道路景观对生态的影响
为了获得生态效益,道路必须充分利用自然资源来为人们服务。在此过程中,道路起到了引导路人、组织交通的重要作用。它将各个景点有机地连接在一起,伴随着整个交通过程。然而,从景观生态学的角度来讲,人为道路的构建改变了原有的生态组成部分,对生态必将产生影响。因此,在道路规划时,需要避免道路对重要物种的生态斑块进行人为分割,同时道路形成了新的阻隔带,影响了原有生态斑块之间的相互作用。
2道路景观设计思路方法
对于道路的景观设计要着重强调其领域属性,以形成其区域特色,使道路与两侧空间相融合,进而弱化道路与周围界面的隔离,使行人在其中行走时有鸟儿翱翔空中,鱼儿在水中自由游动的感觉。其设计手法可通过布线、空间变化、领域分隔、道路设施及周围建筑环境等方面来实现。
3.1布线
“蛇形”布线是由一系列相反方向的S型曲线组成,S型曲线可以给人们观察周围环境提供最大限度的方便。
3.2空间变化
道路可根据各路段交通流量不同或地形条件限制出现宽度的变化。在区别空间变化波动时,宽度变化是一个很重要内容,它可提供错车空间,在特殊情况下亦可提供停车间,有时还能为行人提供休息逗留的场所,给人以空问的惊喜。
3.3领域分隔
作为居伟区内的生活性道路,应有为居民提高生活空间的领域感,其效果可以通过分离法来实现。
3.4道路设施
生活件街道通常有步行者在活动,此种活动常仃随意件和观赏性,故要求其上面多设置公用设施等硬质景观(如座椅、花坛、候车亭、交通标志等)以及选择宜人的色彩和尺度,这样可增强人们的美感和愉悦感。
3.5建筑环境
建筑因历史的积淀而形成的类型应该和谐并具有艺术特色。在城市道路景观设计中,经常采用柱廊和悬挑,它们为行人创造了一个庇护的环境,使街道空间与建筑内部问相互渗透,形成一个内外兼顾的整体,使道路与室内空间连接起来,使街道真正成为居民生活场所的一部分。
3城市道路景观规划设计
3.1分析现状,明确目标
基于景观生态学的城市道路景观规划设计不仅仅是考虑狭义的视觉景观和道路交通功能,而是连带城市总体规划、交通、环保、经济发展、历史文脉、自然、旅游资源等因素一起考虑的综合规划设计,针对具体的城市道路景观规划设计项目,必须对道路所处地理位置、自然环境、道路承担交通功能、道路沿线土地开发利用等进行周密的调查分析,指出现状的优势和不足,在此基础上提出规划设计目标及指导思想。
3.2景观规划构思
基于景观生态学的城市道路景观规划设计构思包括功能、景观、生态环境、空间布局等多方面的初步思考策划。设计构思中首先要确定道路景观风格定位,影响道路景观风格定位的因素主要有自然条件,如山、水特色,道路功能定位,如迎宾大道、商业街,人文因素,例如是体现现代气息还是传统风格。围绕道路景观规划设计目际和风格定位,结合道路各区段所处位置和所具备的自然条件和生态关系特点,构思道路景观结构,拟定主题思想,进入具体景观规划设计。
3.3道路景观构成要素设计
景观生态学原理在道路工程中应用较多的是生态护坡和道路绿化。道路两旁的边坡为景观生态学上的边缘和边缘地带。它属于诱导边缘,过渡显著,在工程上会有边坡不稳定的效果,在景观上它是一个不连续的边缘地带。因此,采用绿色植物材料对斜坡和山体进行覆盖,以防止坡面和山体的侵蚀、风化。
道路视觉景观设计应和道路平、纵、横及路面结构等设计相结合,道路平面线形、竖向设计和横断面布置要充分利用地形地物的变化,力求做到道路线形、分隔带、绿化带、边坡等连续、平顺、自然且通视效果好,与周边环境色彩协调、风格统一、融为一体,切忌把道路拉直推平,导致视觉上单调乏味。
道路公共设施和小品满足道路作为市民公共活动空间需要的信息交流、休闲甚至游赏娱乐等功能,种类繁多且有实用性的,如公交站点、休闲椅凳、公厕、垃圾筒、电话亭、广告牌、宣传栏;有观赏性的,如树池、花架、亭廊、艺术雕塑、水池喷泉。如果说道路本身景观应力在求“势”、追求大气的话,道路公共设施和小品由于多布置在行道及城市绿化带,行人缓慢通过甚至可以驻足观赏,其景观设计则应着重在“型”的处理上下工夫,对公共设施进行统一的规划,设计出匠心独具的形态,对景观小品进行细部刻画,细致地反映一定的文化主题,既有助于提升城市整体形象,又有利于塑造道路的特色风格。
4展望
道路景观生态学在我国是个崭新的领域,许多研究内容有待探索。我国近期道路景观生态研究应着重从以下两方面开展工作。
(1)总结国内外现有成果,引入新方法与理论,开展前沿研究。通过全面系统地总结国内外近年来道路生态学研究成果和相关学科如景观生态学、恢复生态学等方面的研究,为道路景观生态学研究提供理论基础,重视新技术、新方法的应用,如3s技术、三维动态可视技术;加强对典型地区的跨尺度综合研究,对景观结构与功能的关系作深人的探索。
(2)以典型旅游公路为突破口,开展细致深入的景观调查、路线优选、构造物设计等景观规划设计工作。充分收集和利用现有历史资料,如航片和卫片,对道路沿线水文、土壤、地质地貌、气候、土地利用、经济发展、文化、历史、民俗等资料开展充分细致的景观普查、规划与设计工作。我国道路选线历来重视地质选线、地形选线.而结合生态环境选线相对处于弱势,从景观资源保护(尤其景观美学资源)来考虑选线更是欠缺。
结束语
道路景观生态学作为一门新兴的交叉学科,随着各分支学科的发展和我们对道路景观生态问题的关注,相信研究队伍会越来越壮大,前景会更美好。
参考文献:
[1]黄宁,符锌砂.公路线形与景观设计的配合[J].湖南交通科技,2006.
关键词:景观生态学;结构模式;空间动力;威海
Abstract: Nowadays, with the rapid development of China's social and economic, reasonable city spatial structure, city spatial combination optimization for various internal elements to optimize the city overall layout, plays an important role in realizing the sustainable development of the city. In this paper, through the exploration of the coastal city spatial structure, city spatial structure from coastal development experience, and the urban spatial structure in Weihai city as a case, based on the analysis of the evolution of urban spatial structure in Weihai city history, study on coastal city spatial structure development trend, explore the dynamic mechanism of evolution of urban spatial structure in Weihai city the proposed development mode, reasonable and Weihai future city space structure of city space structure, to create sustainable development, stable, open, find ways to optimize future city spatial structure in Weihai City, in order to better guide the construction of Weihai city.
Keywords: landscape ecology; structure model; dynamic space; Weihai
中图分类号:TU984文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
引言
本文通过对滨海城市空间结构的探索,吸取国内外城市空间结构发展的经验,并以威海市城市空间结构为案例,在对威海市城市空间结构的历史演变进行分析的基础上,研究滨海城市空间结构的发展趋势,探讨威海市城市空间结构演变的动力机制,提出合理的发展模式和威海未来城市空间结构构想,以创造开放的、稳定的、可持续发展的城市空间结构,寻找优化威海市未来城市空间结构的途径,以更好地指导威海城市建设。同时为其它城市提供借鉴和参考,为探索生态恒动性条件下的城市空间理论研究提供实证基础。
景观生态学的理论背景
1.1景观生态学的内涵
景观生态学最简单的表述是研究景观结构、功能和动态的一门新兴学科。国际景观生态学会(AILE)指出,景观生态学是对于不同层域上景观空间变化的研究,包括对景观异质性、生物、地理及省会成因的分析。
目前,新一代的景观科学以景观生态学为代表。同时,景观生态学也是生态学的一门新兴应用分支,其发展历史较短,理论体系尚不完善,对其理论的认识并非一致。简言之,景观生态学是研究景观单元的组成类型、空间格局及其与生态学过程相互作用的综合性学科。强调空间格局,生态学过程与尺度之间的相互作用是景观生态学研究的核心所在。
景观生态学的研究对象和内容可概括为三个基本方面:
①景观结构,景观组成单元的类型,多样性及其所在空间关系。
②景观功能,景观结构与生态学过程的相互作用,或景观结构之间的相互作用。
③景观动态,指景观在结构和功能方面随时间推移发生的变化。
景观的结构和功能是相互依赖、相互作用的。这正如其它生态学组织单元(如种群、群落、生态系统)的结构与功能是相辅相成的一样,结构在一定程度上决定功能,而结构的形成和发展又受到功能的影响。
1.2景观生态学的理论和方法
1.2.1景观生态学的基本原理
景观生态学的一般原理为城市景观空间结构的研究提供理论与方法的依托。其主要原理与功能归纳为:景观整体性、景观异质性、景观层域性、景观结构与功能关系、生态流、镶嵌体、斑块-廊道-基质、景观韵律、源-汇系统、一般应用原理与方法等十方面[1“景观生态学-概念与理论”邬建国(美国亚利桑那州立大学生命科学系)生态学杂志2000,19(1)](图3)。
概括为以下三个方面:1.景观生态学的研究对象是景观系统。即景观要素有机联系组成的复杂系统,具有独立的功能特性和明显的视觉特征。2.对景观系统整体性的认识是景观生态学得以整合的理论基础,从整体性角度出发研究景观系统结构。3.突出作为自然-文化综合体的景观的整体极其空间异质性[2《基于景观生态学的城市空间结构研究》苏伟忠杨英宝科学出版社2007,6(1)]。
2.2对景观生态学基本原理的简要概述
景观异质性原理。包括三个方面:1景观异质性是景观系统的基本特征。景观是由异质要素组成,是景观的结构特性,景观异质性主要源于自然干扰,人类活动和植被的内源演替,体现在景观的空间结构变化及其时间变化上。2包括空间结构,空间组成,空间相关三部分,景观格局是其具体体现。3景观生态学强调空间异质性的层域特征。
景观层域原理。包括层域及其判断标准和等级理论。层域本质上是自然界固有的特征或规律,而为生物体所感知。
景观结构与功能关系原理。景观结构包括景观的空间特征和非空间特征,景观结构与景观功能,景观格局与生态过程,以及景观格局与生态流之间的含义基本上是一致的,都是景观生态学理论研究的核心部分。
图1主要景观结构类型图2景观变化的主要过程
景观生态流及源-汇系统。生态物种与营养物质和其他物质、能量在各个空间组之间的流动称之为生态流。
景观结构镶嵌性原理。景观空间异质性通常表现为两种形式,即梯度和镶嵌。镶嵌的特征是对象形成清楚的边界,连续空间发生中断和突变[3“基于景观生态学的城市空间格局变化研究_以南京都市区为例”张振龙马国强生态经济2010,6](图1)。
景观韵律。景观韵律是对一定时空内景格局的定量描述,提供的是关于镶嵌体内容的信息,韵律特征与一定的生态功能和过程联系起来[4“以城市绿地系统为先导的城市空间结构研究”石崧华中师范大学2002,5]。
源-汇系统。在地球表层系统普遍存在的物质迁移运动中,有的系统单元作为物质迁移源,而另一些作为接纳迁移物质的聚集场所。
图3景观生态学的研究理论与方法
2.3弗曼的空间方法
弗曼的空间方法是指通过生态系统或者土地利用的格局,保护任何区域、景观、主要地段的自然过程、生物多样性的数量和重要属性。主要把景观生态学的一些关键原理整合到规划中,概括出一个一般性的景观生态规划原理。首先需要一些关键资源的调查和制图,并利用五个主要原理原则作为指导,他们分别是:景观背景;景观整体;景观内的关键趣味;生态过程目标[5“生态导向的城市空间结构研究综述”叶玉瑶张虹鸥周春山许学强 城市规划2008,32];空间属性(图2)。
由于涉及众多规划与实践调查内容,在本文里就不再赘述。
滨海城市空间结构的研究
1城市空间结构的定义
城市空间结构的形式是指物质要素和活动要素的空间分布模式,过程则是指要素之间的相互作用,表现为各种交通流。相应的,城市空间被划分为“静态活动空间”(如建筑)和“动态活动空间”(如交通网络)。
城市的地形。例如,沿河、沿湖、沿海地区形成城镇较多,河流交汇处或者河流入海处,往往形成比较大的城市。如兰州这样的沿江城市,城市用地沿江狭长布局;十堰这样的山区城市则沿山谷绵延扩展;大连以港口为中心向腹地扩展:像保定这样的平原地区的城市则以中心城区为中心向四周均匀扩展。本文主要通过景观学派对滨海城市空间结构进行探索。
2滨海城市空间结构模式的异同
滨海城市空间结构的地域结构模式,并不同于传统城市的同心圆模式或扇形模式,而是更加偏重于基于伯吉斯、霍伊特等提出的多核心模式(图5),城市内部结构均为单中心,而忽略了重工业更是滨海城市结构的重要特点,重工业以及住宅区多零散分布于市郊。
图4扇形城市地域结构图5轴向同心圆地域结构
1 中心商业区 2批发和轻工业地带 3 低收入住宅区1 中心商业区 2 过渡性地带 3 中产阶级
4 中收入住宅区 5 高收入住宅区住宅区
对于滨海城市而言,除CBD为大城市的中心之外,还有支配一定地域的其他中心的存在。而由于同类活动集聚效应而集中,在不同片区内形成不同性质和空间使用功能的差别。再加之某些活动负担不起理想区位的高地价,使得海岸线形成高密度区域形成高密度,低专门性的景观商业带,而其他区位则呈现中低密度,高专门性的多核心区域。现代滨海城市,正是由于这几种因素的共同作用,以及历史遗留习惯和局部区域的特殊性,才导致城市地域多核心的产生。
假设付租能力较高的高密度住宅倾向于接近中心点和其他主要经济体,但最接近这些经济体的空间却被商业和轻工业所占领。由于这种多核心模式(图6)并没有假设城市土地是均质的,因此个土地功能区的布局并不成一定序列,而是像扇形模式一样(图4),在每一个核心区位中,呈现出不定的辐射运输路线,其空间布局也是非常具有弹性的。
图6 多核心模式的城市地域结构
1 中心商业区 2 批发与轻工业地带 3 低收入住宅区
4 中收入住宅区 5 高收入住宅区 6 重工业区 7 卫星
商业区 8 近郊住宅区 9 近郊工业区
2.3滨海城市空间结构动力模式
城市空间结构的演化本质上是城市社会经济要素运动过程中在地域空间上的反应,集聚是城市空间存在的基本前提和形式,表现为向心聚合的倾向和人口增加的趋势。而分离则是城市发展到一定阶段的必然产物。表现为更多的复杂化和多样性,社会的分工和专业化的发展成为了其存在和运动的基础。因此,诶里克森的要素运动模式成为了滨海城市的主要空间动力模式,其核心内容包括外溢、分散、填充三个阶段(图7)。
图7 城市空间扩展动力模式
3.1外溢--专业化阶段
早年,城市各种功能溢出,在周围的不同地形的作用下,形成专业化结构,扩散作用主要发生在城市附近地区,收到参差不齐的海岸线的制约,扩散主要以扇形扩散为主,对市中心的依赖性很强。
3.2分散--多样化阶段
当城市发展到一定的规模之后,城市迎来了扩张发展的高峰期,城市边缘区迅速膨胀,除了人口与工业的发展外,由于私人轿车的发展,商业及城市其他基础设施向外延伸突出,扇形扩散的同时,进入不规则的圈层扩散阶段,边缘区独立性加强,以非农产业为主,并依托海岸线和港口优势,形成独立性更强的小型核心区。
3.3填充--多核化阶段
现代滨海城市形成后期,空间上以内部填充为主,地域扩展进入稳定阶段,在伸展轴与环形道间的未开发土地以及已经形成的小型核心区与市中心之间的缝隙区域得以开发,而一些更加具体的核心区位,形成新的核心。
基于景观生态的滨海城市空间结构探索--以威海市区为例
1威海市区主要区域概况与研究方法
1.1威海市区区域概况
威海市区三面临水,一面临山,地势北部山峦迭起,南部平坦宽阔,海岸线参差不齐,凹凸交错。威海市是全国投资硬环境40优城市,也是全国综合经济实力50强城市,成为第一批中国沿海开放城市,被评为中国第一个国家卫生城市。1996年威海被建设部命名为国家园林城市。1997年被国家环保部授予国家环境保护模范城市。1999年成为第一批中国优秀旅游城市、2003年成为国内第一个获得联合国人居奖的中国城市。2009年被评选为国家森林城市。
威海市位于起伏缓和、谷宽坡缓的波状丘陵区。区内除昆嵛山海拔高度923米以外,其他山地丘陵都在700米以下,大部分为200米~300米的波状丘陵,坡度在25度以下。山丘中谷地多开阔,多平谷;平原多为滨海平原和山前倾斜平原。其中,低山占土地总面积的15.77%,丘陵占52.38%,平原占27.56%,岛屿占0.28%,滩涂占4.01%。河网密布,河流畅通,地表排水良好。地势中部高,山脉呈东西走向,水系由脊背向南北流入大海。北东南三面环海,海岸类型属于港湾海岸,海岸线曲折,岬湾交错,多港湾、岛屿。
威海市域生态敏感区分布图威海市区地理信息分布图
1.2主要研究方法
本文对于威海市城市空间结构探索和研究的主要方法:试图根据人类影响强度对市区景观进行分类,并对城市景观生态结构与功能进行简要分析,对威海市区景观要素的组成进行功能性分析和再布局。最后,基于景观生态学,对市区城市空间结构发展趋势进行调控。
2威海市区景观空间与格局
3.2.1根据人类影响强度对市区景观进行分类
根据人类对自然景观的影响强度,可以可以把景观分为五类
自然景观。包括森林,海岸线,海岸滩涂,海岩和山地,以及沿海湿地。
经营景观。包括经营性林地和草地,绿地绿化或高尔夫球场海水浴场等。
耕作景观。包括丘陵耕地以及平原耕地,果园等。
城郊景观。市区和乡镇的交错地带,相见分布有住宅,商业农田等。
2.2对威海市区景观生态结构的简要分析
威海市区拥有重要的自然景观资源,跨度极大的海岸线和起伏的山脉走向,使得城市空间结构呈垂直和平面三维布置,并不断沿海岸线延伸,自然景观很好的对城市公共空间和大型建筑以及城市职能分区进行了天然的区分,并呈现沿海岸向内陆由高密度向低密度过渡的分布,而城郊景观很好的链接了各个小型核心区之间的空白区域,人工造景例如经营景观和耕作景观则更加偏重于内陆,经营景观以山林和人工造景为主,呈点状分布于市区非中心区,生态系统相对简单,人为影响并没有太多的对地区生物多样性造成毁灭性影响,而是相对缓慢温和的进行生态改造,并逐步向人工生态转变。
威海海滨公园
2.3对威海市区景观生态功能的简要分析
威海市区景观生态链的相对稳定和简单,也很好的为海滨城市的城市职能所利用,很好的服务于城市的人口递增和轻工业发展,并能适应多边发展的城市平面发展趋势,同时自然景观能够服务于城市生态链周边的野生环境,并相对完整的保留自然本色,为生物多样性提供温床。
3.3威海市区景观要素组成的再布局
3.1生态功能优先是出发点
城市绿地系统应成为城市生态支持系统的核心。因此绿地系统规划要贯彻生态优先准则,同步参与城市规划和建设过程,通过构建多样性景观,对城市整体空间结构进行生态合理配置。利用现有自然地形地貌,尽量增加自然生态要素,追求整体生产力,健全景观生态结构;尽量保留原有的自然和文化景观,把城市建设对生态环境的干扰和破坏降到最低限度。
3.2城市生物多样性是基础
城市生物多样性指城市范围内除人以外的各种活的生物体,在有规律地结合在一起的前提下,所体现出来的基因、物种、群落及生态系统的分异程度。它与城市自然生态环境系统的结构与功能直接联系,是城市生物间、生物与生境间、生态环境与人类间复杂关系的体现,是提高城市绿地系统生态功能的前提。所以,应该恢复和重建城市生物多样性。优先按本地原生乡土生态群落、次生生态群落、人工生态群落的适生要求来规划、重建和维护适宜的种群或群落结构。
3.3因地制宜是保证
城市自然系统异常脆弱,绿化建设应依据土壤、环境、位置和功能等综合因素,适应和利用城市特殊小气候、土壤和地下环境,促进栽植植物及建成群落与城市环境的适应性和稳定性。如应用植物学界的“宫胁昭方法”,用地带性的、潜在的植物种,按“顶级群落”原理建成生态绿地。
3.4种间关系是关键
绿化植物种间应充分借鉴地带性演替群落的种类组成和结构规律,师法自然,考虑物种的生态位特征,合理选配植物种类、避免种间直接竞争,通过密度或频度制约等方式调整群落种间关系,形成结构合理、功能健全、种群稳定的复层群落结构,以利种间互相补充。
3.5群落自维持是核心
绿地群落要让自然做功,运用其自组织和能动性,进行生态恢复,创造丰富景观。如城市绿化应改善种植结构,利用绿地调落物和绿肥等土壤适宜物,进行再循环和再利用,形成群落自肥的良性循环机制。同时通过物种多样性引导,为有益昆虫和动物提供适宜生境,形成病虫害生态调控机制,调节目标植物与有害生物动态平衡。
3.6自然保护是目标
绿地系统要发挥健全城市生态的功能,将更多的野生动植物引回城市,满足市民与大自然接触的需求。而保护和建立半自然栖息地是实现自然保护的重要途径。
4威海市城市空间结构发展趋势调控
基于以上几点原则,结合城市空间结构的发展趋势加以考虑。当今世界各国海滨城市空间扩展的一大趋势是城市由同心圆环状外向扩展转变为沿轴向发展或多核心逐个激活发展。希望借此来缓解中心城区的拥挤状况并加强与城市区内其他城镇间的联系。首先应注意控制伸展轴数量,以免各发展轴间空地绿化被蚕食,造成全地域恶化蔓延和最终形成新的圈层式布局;其次要在伸展轴间要留出足够的农田、森林等形成绿楔;再次,还应注意主伸展轴内功能及实体建成环境的组织,避免采用城市伸展轴不间断连绵增长形式,而宜采用一系列独立的城市单元新区增长形式,通过绿地加以适当分隔。因此我们应该以“设计结合自然、绿色引入城市”的思想为指导,建设具有一定规模的且相互联系的绿地,才能发挥应有的自净和自动调节能力,实现对城市空间结构发展的宏观调控。
参考文献
1“景观生态学-概念与理论”邬建国(美国亚利桑那州立大学生命科学系)生态学杂志2000,19(1)
2《基于景观生态学的城市空间结构研究》苏伟忠杨英宝科学出版社2007,6(1)
3“基于景观生态学的城市空间格局变化研究_以南京都市区为例”张振龙马国强生态经济2010,6
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