整體論的景觀生態學

景觀設計是一門關于如何安排土地和土地上的物體和空間的科學和藝術，學會人類創造安全、高效、健康和舒適的環境。自從F·L·Olmsted于1863年提出“景觀設計學”以來,將生態原則與景觀規劃設計相結合,使城市與自然相融合,創造性地利用景觀,使城市環境變得自然而適于居住,一直是I·L·McHarg、C·A.Smyser及M·Hough等景觀設計師追求的目標,在他們所進行的景觀規劃設計中也已在自覺或不自覺地運用了一些生態學原理。如著名的城市規劃和景觀設計師McHarg以協調人類與自然的沖突為指導思想,運用生態規劃的方法,與同事在美國做了大量的規劃與研究,如明尼阿波利斯中心區、斯塔騰島、華盛頓特區、巴爾的摩內巷、下曼哈頓以及烏德蘭茲新城等規劃。它們已成為景觀規劃設計中應用生態原則的典范。但很快人們就發現了前人所作的生態規劃模式的弊端,最突出的有兩點:第一,這一模式只強調垂直自然過程(即發生在某一景觀單元內的生態關系),而忽視了水平生態過程(即發生在景觀單元之間的生態流);第二,這一模式強調人類活動和土地利用規劃的自然決定論,規劃除了認識自然過程就是適應自然過程。而這在一般情況下是不現實的,景觀規劃過程是個可辯護的過程,而不是自然決定論的過程,它必須考慮決策者的行為。隨著景觀生態學(LandscapeEcology)的發展,對景觀的水平生態過程的研究逐漸加深,特別是整體論的景觀生態學的整體、綜合思想的引入,為景觀設計學帶來了新的規劃設計原則和方法。1對景觀生態學的興起景觀生態學是地理學與生態學交叉的產物,它以整個景觀為研究對象,通過物質流、能量流、信息流與價值流在地球表層的傳輸和交換,生物與非生物以及人類之間的相互作用與轉化,運用生態系統原理和系統方法研究景觀結構和功能、景觀動態變化以及相互作用機理,研究景觀的美化格局、優化結構、合理利用和保護[3~4]。景觀生態學的理論基礎是整體論(Holism)和系統論(SystemTheory)。整體論是1926年由Smuts提出的哲學思想。整體論思想告訴我們,客觀現實由一系列處于不同等級尺度上的整體所組成,每一整體都是一個系統。整體的性質和規律存在于全部要素的相互關聯和相互作用中,各組成部分孤立的特征和活動的簡單相加不能反映系統整體的面貌,即“整體大于其部分之和”。整體論作為一種科學假設,為在對其內部功能的細節不甚了解的情況下研究某個整體或系統提供了基本的方法。它排除了在定義整體之前必須先定義其所有要素及其相互關系的必要性。它從系統的整體性出發來研究其結構、功能與變化,將分析與綜合、歸納與演繹互相補充,從而深化了研究的內容,使結論更具邏輯性和精確性。信息時代的來臨,系統科學、計算機技術和生物工程技術及新能源的開發利用,使人類從理論和技術上都能以強有力的方式來處理以往工農業發展給社會帶來的景觀問題。隨著人口數量的增長和經濟的發展,人類對自然景觀的影響不斷加劇,人類的足跡無所不在,很難再發現純自然的景觀。在這樣的背景下,Naveh等景觀生態學家更加強調整體論的原則與思想方法在景觀生態學研究中的應用,并結合人類在景觀中的重要作用,形成了整體論的景觀生態學(HolisticLandscapeEcology)思想。景觀生態學中的景觀(Landscape)是一個由不同土地單元鑲嵌組成,具有明顯視覺特征的地理實體。它是處于生態系統之上、大地理區域之下的中間尺度,兼具經濟、生態和美學價值。景觀不單純是一種自然綜合體,在與人類相互作用的過程中,被人類注入了不同的文化色彩,人類的文化習俗強烈地影響著景觀的格局,因而歐洲很早就有了自然景觀與文化景觀之分。Naveh也將景觀分為:開放景觀(包括自然景觀、半自然景觀、半農業景觀和農業景觀)、建筑景觀(包括鄉村景觀、城郊景觀和城市工業景觀)和文化景觀三大類。因此,整體論的景觀生態學很重視對文化景觀的研究,將文化作為景觀的3要素(自然、生物和文化)之一。同時,整體論的景觀生態學也非常強調人類在景觀中的作用,把人類視為影響景觀的最主要因素。Naveh認為,景觀生態學的核心是研究人與景觀的關系,其研究目標是“總體人類生態系統”(TotalHumanEcosystem,THE)思想。按照他的觀點,景觀是有序的整體,是代表全球生態等級結構中的生物生態系統水平之上的人地生綜合體的一個更高水平的自然格式塔系統,這個更高水平的系統就是總體人類生態系統。他把這個水平看作是地球上生命的最高共同進化水平,把景觀作為總體人類生態系統的具體的、總體的、自然的和人文的生存空間。任何系統都是有等級結構的,對于生態系統而言,也有生態等級結構,每一級都由相應的學科來研究(圖1)。根據Naveh的觀點,生態等級結構依次為:有機體、種群、群落、生態系統及總體人類生態系統。總體人類生態系統是生態等級的最高水平。它的研究學科是人類生態學。景觀生態學處于生物生態學和人類生態學的中間地位,起承上啟下的作用。它是對人類生存空間進行綜合研究、規劃、管理、保護和恢復的科學基礎。它研究的范圍小到景觀單元或生態區,大到全球生態圈景觀,所以它超越了經典的生態學領域和自然科學領域,進入到人類科學領域。因此Naveh認為,整體論的景觀生態學的本質是一個聯系自然和人類的系統觀,是生物生態學與人類生態學之間的橋梁,它在生物圈和技術圈所構成的景觀整體中將人類和他們的總體環境結合起來了。可見,“總體人類生態系統”的思想除了要服從生物學(主要是生態學)規律以外,還要受經濟學、社會學、心理學及政治規律的制約,這必然要求自然科學與社會科學進行相當廣泛的交流與綜合,以形成一個跨學科的(Transdisciplinary)科學體系。正如我國著名景觀生態學家肖篤寧所認為的那樣,“景觀生態學也是(屬于)人類生態學。它以人類對景觀的感知作為景觀評價的出發點,綜合考慮景觀的經濟價值、生態價值和美學價值,圍繞建造宜人景觀這一目標,實現自然科學與人文科學的交叉。”綜上所述,整體論的景觀生態學把人類生活空間內的生物圈和技術圈都作為總體人類生態系統的有機組成部分來考慮。要求人類在進行景觀研究和景觀規劃設計時從整體論的原則出發,將景觀看作一個整體、一個大于它各部分之和的系統。對整體景觀的各元素(包括自然的、生物的和文化的)進行主動安排和協調,研究各景觀元素之間的結構和功能關系,以便通過人的設計和管理,使總體人類生態系統的時空結構、能流物流及信息都達到最佳狀態。這意味著景觀設計師不再將單一景觀元素(如水利、工程、道路、農田、城市綠地或工廠等)作為研究對象,而是把構成景觀整體的所有元素都作為研究的變量和目標,通過合理的設計,最終使景觀系統結構和功能達到整體優化(圖1)。2注重景觀可持續的原則按照整體論的景觀生態學原則,景觀設計師(LandscapeArchitect)在進行景觀規劃設計時能夠采用整體、綜合的方法。設計師在這種方法的啟發、引導和激勵下可以創造出具有環境可持續性和文化、審美適宜性的景觀。在景觀規劃設計中,應針對不同的目的采取不同的途徑。景觀的生態設計、景觀可持續性的保護,以及在這二者基礎之上的景觀變化的合理預測與引導是景觀規劃設計中的重點和熱點。下面就結合這3個方面的研究實例來介紹在整體論的景觀生態學原則指導下的景觀規劃設計中采取的相應途徑。2.1景觀規劃設計所謂生態景觀設計(EcologicalLandscapeDesign),就是以整體論的景觀生態學原則為指導,從時間和空間兩方面對景觀進行分析、研究,將不同的空間等級水平與景觀歷史的發展相結合進行分析與研究,通過建立生態景觀連接帶(EcologicalLandscapeAssociation),從而對景觀進行規劃設計的一種方法(圖2)。生態景觀設計的目的有3個:維持景觀的整體性、提高景觀的可持續性、加強場所的自然和文化精神。實現這些目標所采取的方法是建立生態景觀連接帶。生態景觀連接帶是由一個或多個景觀元素(如生物的、非生物的或人為的)結合而成的一些生態條件特殊的地帶(如地形/植物區系,土壤/地質等)。生態景觀設計是從景觀的整體性出發的一種動態的且靈敏度高的方法,其動態性在于它同時考慮過去的和現在的以及局部的和區域的景觀格局和過程,其靈敏度體現在它隨著自然、文化的發展變化而相應地發展變化。?Makhzoumi將這種方法運用于馬耳他Bahrija地區的規劃設計中。該方法共分三步:首先根據地形圖對研究區域整體的生態因子和植被狀況進行全面的調查,根據立地條件的特征建立生態景觀連接帶,并對每個連接帶的各種生態因子和植被狀況進行分析。然后,用景觀生態學中的幾個概念(如生物多樣性、景觀異質性、整體生態多樣性等)對生態景觀連接帶進行評價,即對生態景觀連接帶中的生境分布、斑塊和廊道的特征(包括自然的和文化的)和異質性程度進行分析,以確定其最佳的用途。最后是景觀的總體規劃。總體規劃的主要任務是根據對生態景觀連接帶的評價,對其進行分區(Zone)。各區由于具有不同的特征因而具有不同的作用,如有的區應該作為自然保護的地帶,有的區應該作為廊道,有的區應該作為開墾地帶,有的區應該作為保留地帶,以便將來進行進一步的開發。2.2自然與景觀生態保護的利用1985年~1997年,一個由許多學科的專家組成的考察隊對瑞典所有典型的古生草地和牧場進行了調查,Ihse和Lindahl對此作了一份詳細的調查報告。在這次調查中,應用了一個自然保護的新途徑,該途徑運用整體論的景觀生態學的原則和方法來收集有關的數據,選擇評價草地和牧場的自然與文化價值的標準并進行景觀生態分級。這個新的景觀保護途徑可以用一個模型來表示(圖3)。該模型分為4步:建立方法體系以收集數據—國家尺度上的調查和區域尺度上的分級—國家尺度上的分析—應用。上述自然與景觀的保護途徑與傳統的保護途徑不同之處在于它對整體論的景觀生態學原則的運用,具體體現在以下幾個方面:(1)將農業景觀作為自然保護的對象,從宏觀尺度上進行調查研究;(2)在整體景觀內將草原和牧場的文化價值與生物價值相結合,以促進對其生物價值的理解與評價;(3)強調采取多樣化的管理方式作為保護工作的一個重要部分,歷史的管理措施和土地利用的過程都作為評價草原和牧場的自然價值的重要因素;(4)充分調動農民的積極性,許多農民通過簽訂管理協議的方式承諾對有價值的草原和牧場進行撫育和管理。2.3景觀要素變化的過程性研究。在景Palang、Aluma和Mander認為,從整體論的觀點來看,景觀由生物、自然和人類三方面要素構成。景觀無時無刻不在發生著變化,絕對的穩定性是不存在的。景觀變化的程度取決于以上三要素的變化。一方面,氣候、地形地貌、土壤的發育、自然干擾等自然因素以及生物的進化、演替等生物因素在較大的時空尺度上作用于景觀,引起較大面積的景觀發生變化。另一方面,人口、技術、政治經濟體制、政策以及文化(包括公眾的偏好、思想體系、知識等幾方面)等人為因素也使景觀發生一定的變化。景觀變化的結果不僅改變了人類生存的自然環境,而且影響著人類的社會制度、經濟體制甚至文化思想。然而,由于景觀要素變化的自發性和人類的干擾,景觀變化幾乎不會遵循既定的過程,其變化的特征很難預測。盡管如此,人類也總是試圖通過研究和進行規劃對景觀的變化進行合理的預測與引導。在對愛沙尼亞Obinitsa地區的一個邊緣地帶的研究中,為了建立一個可以預測景觀變化的方案,Palang等對影響景觀變化的一些非物質因素和過程進行了研究。研究方法分為4步:(1)對自然環境狀況、以前的土地利用方式、目前的土地利用趨勢以及現行的政策進行調查、分析從而構建方案(Scenarios)。(2)由專業人員為方案繪圖,并加上文字描述和注釋。要求所有的圖片都反映同一個地方。由于一些瞬間的特征,比如顏色的變化和植被的外貌會影響人們對景觀的感受,因此所有圖片都應表現景觀在同一季節和同一氣候的外貌。(3)對所有的方案進行比較和評價。其標準有:多樣性(Diversity)、相關性(Coherence)和連貫性(Continuity)3種。多樣性用來評價表征土地利用與非生物特征之間垂直關系的景觀要素的數量。相關性用來評價表征場所之間水平關系的景觀要素之間的一致性程度。而連貫性則是指從過去到將來土地利用與景觀空間管理之間的時間關系。它反映了土地利用的傳統措施、文化發展的歷史過程和可預測的未來的可持續性。所有的方案都用這3個標準來評價,并對每個方案的各指標進行等級評定,代表最高的價值或特性的指標評為第一級(最高級),最低的等級是第五級。這樣,各指標所得等級之和最低的方案就是最佳方案。(4)調查公眾的景觀偏好和他們對各種希望的景觀的要求。這包括問卷調查和采訪土地的所有者和使用者。首先,給被調查者出示方案圖,要求他們以自己的偏好為所有的方案評定等級。然后,用加權法評價出當地人的景觀偏好和他們對自己希望的景觀的要求。整體觀與生態設計3從以上的例子我們可以看出,與傳統的生態規劃模式相比,以整體論的景觀生態學原則為指導的景觀規劃設計有幾個突出的優點:(1)不像經典生態學里面抽象的生態系統概念,景觀生態學使用“景觀”這一有形的實體作為研究的對象,這就使景觀設計師可以從宏觀上把握對象的特性。(2)景觀生態學的整體觀點代表著這樣一種基本的哲學體系,它將景觀作為一個“整體”來進行研究,并且要求我們不能將它的各組割裂開來進行考察。這種整體的方法從根本上不同于以往在規劃設計中常用的割裂的和分塊的方法。(3)景觀生態學的整體