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景觀生態學原理及應用

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景觀生態學原理及應用

景觀生態學原理及應用范文第1篇

1園林景觀設計的生態原則

在1998年國務院印發的《全國生態環境建設規劃》的通知中,明確地將我國生態環境的發展戰略目標分為近期、中期和遠期3個階段:2010年,我國的森林覆蓋率要達到19.4%,生態環境惡化的趨勢要得到初步遏制;2030年,全國森林覆蓋率要達到24%,生態環境得到明顯改觀;2050年,森林覆蓋率達到并保持在26%以上,從根本上改變中國生態環境面貌。同時,該通知還對園林城市提出了新的標準:即在城市中,人均綠地面積必須超過8m2且城市綠化覆蓋率必須達到35%以上[1]。因此,如何在城市綠化建設中達到生態和諧,并且實現可持續發展,是城市建設過程中不可回避的問題。而基于建設生態城市、園林城市的基礎上,生態和諧的園林景觀設計是當前該項工程中的指導方向。

1.1遵循建設地域的自然條件原則

氣候差異是導致地域差異的一個重要因素,它不僅影響地域的生物種類、水文分布,還直接影響地域的地形地貌,且這些差異也直接影響人文環境以及生活方式,正所謂“一方水土養一方人”。因此,這些因素對特定地域的園林風格產生巨大的影響。設計者在設計過程中,要充分考慮這些自然條件因素,制定最適宜的設計方案;尊重地域原有的地形地貌,充分利用不同的自然因素和人文因素,保持地域的自然特點和原始面貌,遵循建設地域的自然條件,這是生態園林建設的前提和基礎。

1.2人文關懷與園林景觀設計

園林景觀設計的目的是為人服務,因此在設計中,始終要體現園林社會化和人性化的基本要求,滿足人們的交流活動、休息娛樂的生活需求。任何園林景觀設計都應該以滿足使用者的需求為其最終落腳點。為達到這一目的,需要在設計時遵循特定地域的人類生活習慣以及生活規律,充分考慮場地特色和日常需求,將有益于人類生活舒適健康作為園林景觀設計的根本標準,滿足人類生活的自然回歸需求。打造一個環境舒適,親切自然的園林景觀環境,實現人與自然的和諧共存,滿足自然生態的心理需求。

1.3地域文化是園林景觀設計的良好素材

地域特色文化是園林景觀設計者的良好素材和靈感來源,成功的園林景觀設計,必然會對地域文化進行充分融合。一項優秀的園林景觀設計,應該考慮的特定地域的風土人情,對該地域的建材植物、建筑文化進行充分利用,達到“入鄉隨俗”的效果。例如,著名的蘇州園林,在園林中的上百種植物中,絕大多數都是當地培植的鄉土植物,不能算作是新穎奇特。但事實證明,尊重和利用地域特色文化不僅可以適當減少經濟支出,還更容易得到當地群眾的認可,達到事半功倍的效果。

2園林景觀設計中的生態學原理

2.1園林景觀植物引發的生態效應

園林景觀中植物群落的設置可以對周邊環境進行直接或間接的影響,并且外界的生態環境變化也會通過植物群落表現出來。因此,在園林景觀的設計中,應充分考慮到植物群落的生態效應[2]??梢赃\用植物對大氣污染和土地污染的不同反應,來了解空氣和土地的污染程度。例如:不同植物對于二氧化硫、氟污染和粉塵等都有不同的監測和凈化效果。另外,研究植物根部所富集的重金屬元素,可以得知土地污染狀況。特別是在住宅區內的園林景觀植物,監測污染和凈化能力是非常重要的。

2.2原有建設場地生態植被的保留

保留建設地原有的生態植被,這是園林景觀設計中常常忽視的問題,因為保留原始植被可以更好地觀察當地的生態環境,如果一味大力人工開發建設,園林中就只會存在植物次生群落以及人工植被群落,缺少正確判斷當地生態的重要標尺。因此,在園林景觀建設中,應適當地留下原有的植物群落。

2.3保持園林景觀中的生物多樣性

生物多樣性是指在一定區域內有多種多樣的生物活動群落,并形成的一個穩定的生態綜合體。這其中既包含了植物、動物也包含了微生物種,在上文中提到的保留建設地的原始植被,它的另外一個目的就是保證生物多樣性。因此,要實現園林設計中的生態平衡,針闊混交林可以取代單一樹種以及選擇本土的優秀植物種群作為園林中的主要種群。此外,引進一些適宜當地環境的新型植物品種,馴化觀賞價值高的野生植物群落,來豐富園林中的生物品種。豐富的物種群落可以讓園林生態圈更加牢固,形成可持續發展的生態循環,并且多樣性的生物景觀可以營造良好的觀賞效果。但值得注意的是,生物多樣性是指種類多樣,而并非數量多。如果一味的疊加單一物種群落,這樣的生態環境其實是非常脆弱的。在現實中,為在園林景觀中突出生物新奇,大量引進外來物種,引發生物入侵的慘痛案

2.4生態性和藝術性的高度融合

園林生物景觀的生態美學完美的園林生物景觀設計應該是生態性和藝術性的高度融合,既要滿足生物與環境的和諧統一,又要考慮生物所展現的美感,達到愉悅身心的效果。在實際運用中,植物形態的調整和組合是最常見的例子,而動物中比較常見的就是園林中水景中飼養的觀賞魚類。

3園林景觀資源的可持續利用

3.1水資源的可持續利用

水在園林景觀中的利用是必不可少的,因此生態型園林景觀建設離不開一個可持續使用的水循環系統。特別是在生活住宅區,涉及到生活用水,因此對水環境更是提出了更高的要求。怎樣實現水資源的良性循環,在園林景觀建設中降水的合理使用是重點。同時,建立完善的污水處理系統,提升水資源的可持續使用率。

3.2園林建材資源的使用

園林中的景觀建設材料主要包括鋪裝和建筑物,利用更加環保的建材可以降低景觀建設中帶來的環境污染,并盡可能使用本地建材減輕資源浪費,這也是園林景觀建設的生態要求。

4結語

景觀生態學原理及應用范文第2篇

關鍵詞:景觀生態學;地理學;策略

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2016)05-0006-03

景觀生態學是20世紀80年代以來迅速崛起的一門新興學科,其主要研究內容為景觀空間格局與生態過程之間的相互關系,把地理學對地理空間相互作用的橫向研究和生態學對生態系統功能相互作用的縱向研究結合為一體[1],在生態保護與環境規劃治理等領域有著重要的理論指導意義與實踐價值。許多高等院校中“景觀生態學”已成為相關本科專業或者是研究生教育的必修課程。但在不同的高校專業設置中,“景觀生態學”所處的學科地位不同,由于景觀生態學學科交叉性和所涉及內容的廣泛性,其可出現在生態學、地理學、城鄉規劃、園林設計、資源管理等專業。專業設置的不同體現了學生學科知識體系構建的差異,而教學中也往往出現由于學生基礎理論知識與新內容缺乏銜接,使目標課程設置呈現跳躍性的現象,教學效果不盡如人意?!熬坝^生態學”是河南師范大學生態學專業的主干課程之一,其設置始于2013年秋季,以選修課形式被學生所接受,2015年以專業基礎課的形式納入到生態學專業的教學計劃中。課程安排在二年級下學期,此時已經具有了基本的生態學理論基礎,但由于學生的專業認識局限于傳統生態學中由生物個體到生態系統的研究,缺乏宏觀的地理視角,在面對不同時空尺度景觀原理及景觀結構與過程研究時表現出一定理解難度。如何針對學生的知識體系,減少或避免因學科理論基礎薄弱而帶來的負面影響,是“景觀生態學”教學任務中值得深入探討的問題。

一、“景觀生態學”課程的特點

景觀生態學概念的產生來自于兩個科學概念的結合,一個為地理學上的景觀,一個為傳統生物學上的生態。一般認為, 景觀生態學是景觀學發展到生態學領域,跨地理學和生態學的一門邊緣學科或交叉學科[2]。按照現代科學產生發展的動態模式, 可以找出景觀生態學的四個主要理論來源,分別為地理科學、生態科學、經濟科學和系統科學[3]。生態學的研究范圍由生物個體、種群、群落和生態系統逐步過渡到景觀和區域, 其研究尺度不斷擴大,反映出對生態問題的探索由微觀走向宏觀的趨勢,并最終用以解決自然―社會―經濟復合生態系統面臨的各種問題。因此從其理論發展及學科價值上分析“景觀生態學”的課程特點主要表現為具有較強的交叉性和融合性,并兼具實用性和實踐性。在學科交叉方面,主要有以下幾個方向:與地理學、土地管理學交叉;與農學、林學及環境學交叉;與園林規劃、城鄉設計等交叉;與生物科學、生物技術等學科的交叉;與管理學、旅游學等交叉[4]。一言以概之,“景觀生態學”在不同類型大專院校中的設置涵蓋了與其基礎理論有關的各個學科。同時其廣泛性也暴露了在課程設置中的缺陷,如基于追求學科與課程設置的創新性,并滿足部分學生對基礎理論應用性的要求,機械性的將“景觀生態學”課程加入到培養體系中,忽視了該學科與同專業其他學科尤其是學生已有知識儲備之間的聯系性,學生的專業基礎有失平衡,導致學習熱情降低,被動學習,師生之間缺乏有效互動,降低了教學效率。

二、地理學思維在“景觀生態學”教學中的作用

地理學與生態學在研究內容上具有差異性與同一性,而景觀生態學是二者同一性的直接體現。地理學的研究對象是地理圈中人類活動與自然環境的區域差異,該學科兼具自然科學和社會科學的屬性,關注生態系統中的自然過程與人文過程,在進行地表過程分析、人―地關系分析的同時,還注重各種生態過程的模擬評價。從系統論范疇講,生態學研究的是生物圈中一個系統及其周圍的生物的以及非生物的物質所組成的環境之間的相互關系,而地球上所有生物及其需要或產生的所有物質都屬于地理圈的組成部分,隨著研究范圍的拓展,人類社會各種經濟活動包括信息與技術系統也納入到生物圈研究中,從而表現出生物圈與地理圈的融合。由于地理學和生態學研究對象的疊合、研究方法的類同、研究內容的近似以及互為補充的需要, 使這兩門學科相互聯系成為必然[5]。地理學是探討人地關系的科學,從該角度講生態學本身是地理學學科體系的一部分。當代生態學的研究層次已經囊括了分子、基因、個體直至整個生物圈,其中一些宏觀領域的研究與地理學的研究密切相關。景觀生態學是將現代生態學和地理學理論與方法高度融合,以地理信息技術為支持,研究大中尺度范疇問題的生態學,因此對景觀生態學的研究是以地理學理論為基礎的。

景觀生態學不同于傳統的生態學,其區別表現為傳統生態學是以生物為中心,探討生物與環境之間的相互適應機制,景觀生態學則強調以無機環境為基礎, 以生物為中心, 以人類為主導, 正確處理區域內各要素之間相互關系, 并實現景觀生態系統的合理調控與規劃。景觀是一個生態系統,但它首先是一個由不同的地理要素組成的地理實體,并依據研究尺度不同其組成內容和結構特征具有明顯差異。景觀生態學堅持了自然環境這一整體的概念,秉承系統論和等級理論的原則,使各個地理要素得以綜合分析,研究它們之間的相互作用、相互制約以及相互聯系,克服了分析上的片面性和孤立性。景觀生態學中斑塊―廊道―基質模型,空間異質性理論,島嶼生物地理學理論等無一不體現了地理學的廣域性、地域性以及綜合性特點。此外,景觀的研究尺度由微觀向宏觀轉變,尺度變化的同時生態學的格局和過程規律表現出不同的特征。如在群落生態學部分的演替頂級理論中包括有單元頂級論、多元頂級論和頂級格局假說,但如果考慮到尺度問題就會發現單元頂級理論具有明顯的缺陷[6]。因此需要進行不同研究層次生態規律的尺度轉換,即尺度推繹。尺度分析中涉及的粒度、幅度、范圍等概念也無一不是地理學中所包含的內容,而這些內容在傳統生態學中沒有體現。

不僅在學科基礎層面,地理學是景觀生態學的重要理論支撐,二者之間的緊密結合與相輔相成還表現在地理學的新理論、技術方法的進步也同時制約著景觀生態學的發展與應用。景觀生態學從誕生到現在已逾70年,其研究內容從對景觀格局指數的分析計算、景觀演變特征的追蹤描述,逐漸深入到對景觀格局變化的生態意義的探索,同時注重尺度效應的研究,并進一步向景觀的生態服務延伸[7]。景觀生態學的研究方向更加多樣化,涵蓋了土地利用格局與生態過程、城市景觀安全格局構建、景觀生態規劃、自然保護區網絡優化、農田景觀與生態系統健康、源匯景觀格局分析與水土流失危險評價等。此時,新的統計分析模型與方法紛紛涌出,如景觀空間負荷對比指數、多尺度土壤侵蝕評價指數、斑塊順坡連通度指數等。眾多新方法的建立與驗證離不開定量地理學的分析方法,而在不同時空尺度研究對象數據的連續獲取以及區域格局的對比分析方面,遙感與地理信息系統(GIS)的結合是解決問題的必要手段。在地理信息技術發展的基礎上,空間景觀模型也受到越來越多的重視[8],應用更加廣泛,為景觀自然過程的相互作用和景觀管理評價提供了研究依據。

因此,在以人類行為為主導的自然―社會―經濟復合生態系統中,地理學思維是理解和解決景觀生態學中的科學問題的必備條件,具有一定地理學知識背景的人才會為景觀評價及景觀規劃提供更宏觀、更理性的視野。

三、傳統生態學下“景觀生態學”教學的障礙

在眾多學科交叉類型中,景觀生態學與生物科學、生物技術等學科的交叉十分普遍,在具體學科體系中表現為在傳統生態學框架中機械性加入“景觀生態學”課程。一定的分子、植物學、動物學知識積累有利于向生態學及不同分支學科逐漸深入,但離開地理學簡單地討論生態系統中的生態過程、區域概念和大尺度的空間思維的缺失,從根本上限制了景觀生態學教學的深入有效開展。

1.人類活動是導致景觀變異與破碎化的根本因素。地理學中以人為本的思想,強調人與環境的對立和統一,但傳統生態學在認識不同生態過程關系中,忽視了人類行為的主導性,對人類行為引起的自然生態的變化缺乏客觀的綜合的評價。因此學生對景觀進行分析時,忽略了人類活動對景觀的再塑造和人文景觀的重要性,對教材中的內容只進行機械性理解,缺少發散思維。

2.地理學強調生態系統格局對地域的依賴性。地球各圈層中生態系統所處的位置不同,其內部的景觀要素形態、景觀空間結構、景觀動態發展規律具有明顯差異,這些差異對景觀穩定性及功能的影響是綜合的,表現為景觀生態學中的尺度效應理論。這一點在傳統生態學中未得到足夠的表達,限制了學生對景觀多樣性的理解應用。

3.景觀格局與過程是動態性。傳統生態學只重視生物對環境變化的響應機制,忽視了社會發展與自然的矛盾,不能從歷史角度看文明發展和景觀格局演替動態之間的緊密關系,在生態平衡中未曾重視人地關系協調狀態的實現。景觀的時間演變是環境變化與人類行為的雙重作用結果,地理學中對區域歷史過程的研究為景觀生態過程的動態性拓寬了研究視角,并為景觀的現狀分析和總體規劃提供依據。

4.地理學的分析方法是景觀分析的基礎。景觀要素結構、鑲嵌性格局、景觀變化動態模擬等過程,無一不是運用了地理學的分析方法。此外,地理信息系統、遙感等現代技術也應用到景觀生態學研究中的數據采集、分析模擬和預測評價等環節,該方面知識和操作能力的缺乏直接影響理論的實踐,影響學生動手能力提升。

四、地理學視域下的“景觀生態學”教學策略

鑒于地理學理論與技術方法對景觀生態學的重要性,有必要針對學生的現有學科知識體系,改進教學方法。在廣泛借鑒國內外各院校景觀生態學設置及教學設計的基礎上,結合河南師范大學該課程的教學經驗,對傳統生態學下“景觀生態學”教學方法提出建議,其主要目的為培養或提升學生的地理學科思維,最終以一種動態的、發展的、全局的視角看待景觀問題。

(一)深入了解學生地理學基礎,增強地理學科認同

中學階段的文理分科限制了理工科本科生對地理學的認識,因此從意識上提升地理學科的重要性是形成地理學思維的首要任務。綜合探究式及引發式學習,克服惰性心理,從問題著手,激勵學生主動尋找分析解決問題的途徑,使其形成地理學不僅是理論更是解決問題的方法和工具等認識,自發運用已有的知識基礎參與到“景觀生態學”的學習討論中。

(二)優化教學內容,以契合本科生的理解水平

面對不同的專業,“景觀生態學”的本科教材在內容取舍和深度確定上差異較大[9]。首先要選擇適合本科生接受范圍的教材,根據景觀生態學學科內容,即結構、功能、動態和景觀規劃,選擇教學側重點,對教學內容進行標識。其次,依據學生知識結構和接受能力分析教學的層次性,依次展開教學,對重難點輔以實踐教學,避免由于基礎知識缺陷影響對基本原理的理解不足,構建較為完整的學科內容體系。

(三)培養學生的地理思維與生態問題多尺度分析能力

在“景觀生態學”課程內部及外部關注學生地理學科思維方式的培養。內部教學過程中,使學生理解地理學基本原理,重視人―地關系及其時空演變等,突出人文關懷,在景觀動態研究及景觀規劃與設計中體現人的作用和需求,不拘束于具體的規范和指標。外部設置地理學相關的選修課模塊,如“自然地理學”,“植被地理學”、“人文地理學”、“遙感”、“地理信息系統”等,以達到與專業課程的相輔相成。

(四)教學方法多元化,理論與實踐并重

景觀生態學是一門新興的學科,具有很強的應用性,僅依靠教材內容不足以體現其特色。因此在教學中應注重教學方法充分發揮教學方法的多元性,增加實踐部分的操作。如通過課堂PPT演示與學生分組討論,探索具體生態問題的解決途徑,亦可選擇周圍一定地域,通過實地測量與考察,對該空間內的景觀類型進行規劃設計等。實踐是驗證理論的必要手段,也是促進學生知識構架,提升教學效果的有效途徑。

在教學過程中,教師的專業水平和教學能力的提高也是保證“景觀生態學”課程順利實施的重要方面。景觀生態學在形成與發展的過程中,吸收了不同學科的理論和方法,新技術的產生以及模型的建立拓寬了其在自然―社會―經濟復合系統各領域的應用。因此教師應與時俱進,掌握地理學、生態學等景觀生態學相關學科的最新科研進展,并參與具體景觀生態問題研究,促進優良的教學隊伍的形成。

參考文獻:

[1]傅伯杰等.景觀生態學原理及應用[M].北京:科學出版

社,2001:1-10.

[2]肖篤寧,李秀珍,高峻等.景觀生態學[M].北京:科學出

版社,2003:1-5.

[3]肖篤寧.從自然地理學到景觀生態學[J].地球科學進

展,1992,(7).

[4]何東進,洪偉,吳承禎等.景觀生態學精品課程建設與教

學改革研究[J].高等農業教育,2011,(8).

[5]馮明義.現代地理學與生態學[J].西華師范大學學報:

自然科學版,1990,(3).

[6]張雪萍,張淑花.地理學學科體系下生態學課程的建設

與思考[J].黑龍江教育,2010,(3).

[7]陳立頂,李秀珍,傅伯杰等.中國景觀生態學發展歷程與

未來研究重點[J].生態學報,2014,(34).

[8]劉海燕.GIS在景觀生態學研究中的應用[J].地理學

報,1995,(50).

景觀生態學原理及應用范文第3篇

關鍵詞:園林景觀生態學任務發展趨勢

園林景觀生態學以整個景觀為研究對象,強調空間異質性的維持與發展,生態系統之間的相互作用,大區域生物種群的保護與管理,環境資源的經營管理,以及人類對景現及其組分的影響。在景觀這個層次上,低層次上的生態學研究可以得到必要的綜合。園林景觀生態學是研究在一個相當大的區域內,由許多不同生態系統所組成的整體(即景觀)的空間結構、相互作用、協調功能及動態變化的一門生態學新分支。園林景觀生態學不僅要研究景觀生態系統自身發生、發展和演化的規律特征,而且要探求合理利用、保護和管理景觀的途徑與措施。

一、園林景觀生態學的研究對象及任務

1、園林景現生態學的研究對象

園林景觀生態學的研究對象是作為復合生態系統的景現,最觀是自然和人文系統的載體。園林景現生態學家對“景觀”的理解不盡相同,這些觀點既有所聯系,又不完全一致,主要表現為三個方面。

第一是從景觀的直觀景象來認識。這是景觀的最原始和最普通概念,它主要應用于景觀建筑學,這里寓有美學因素。盡管現代景觀建筑學對景觀的理解不限于此,但它依然是景觀建筑學的主要目標。

第二是從個體的屬性結構上理解景觀。在地質學、地貌學、土壤學和植被科學中,景觀原理用以說明個體各屬性在地表的結構格局,這個屬性是這些學科的研究對象,如巖石、地表形態(地形)、土壤個體、植物群落等。地質景觀、地貌景觀、土壤景觀和植被景觀常被用來描述格局。

2、園林景觀生態學的任務

目前,應遵循系統整體優化、循環再生和區域分異的原則,為合理開發利用自然資源,不斷提高生產力水平、保護與建設生態環境提供理論方法和科學依據,探求解決發展與保護、經濟與生態之間的矛盾,促進生態經濟持續發展的途徑和措施。園林景觀生態學的基本任務可概括為以下幾個方面。

一是景觀生態系統結構和功能研究。包括對自然景觀生態系統和人工景觀生態系統的研究。通過研究景現生態系統中的物理過程、化學過程、生物過程以及社會經濟過程來探討各類生態系統的結構、功能、穩定性及演替。研究景觀生態系統中物質流、能量流、信息流和價值流,模擬生態系統的動態變化,建立各類景觀生態系統的優化結構模式。景觀生態系統結構研究主要包括景觀空間尺度的有序等級。景觀功能研究主要包括景觀生態系統內部以及與外界所進行的物質、能量、信息交換及這種交換影響下景觀內部發生的種種變化和表現出來的性能。

二是景觀生態監測和預警研究。這方面的研究是對人類活動影響和干預下自然環境變化的監測,以及對景觀生態系統結構和功能的可能改變和環境變化的預報。景觀生態監測的任務是不斷監測自然和人工生態系統及生物圈其他組成部分的狀況,確定改變的方向和速度,并查明種種人類活動在這種改變中所起的作用。景觀生態監測工作,應在有代表性的景觀生態系統類型中建立監測站,積累資料,完善生態數據庫,動態地監測物種及生態系統狀態的變化趨勢,及時發出,為決策部門制定合理利用自然資源與保護生態環境的政策措施提供科學依據。

三是景觀生態設計與規劃研究。景觀生態規劃是通過分析景觀特性以及對其判釋、綜合和評價,提出景觀最優利用方案。其目的是使景觀內部社會活動以及景觀生態特征在時間和空間上協調化,達到對景觀優化利用,既保護環境,又發展生產,合理處理生產與生態、資源開發與保護、經濟發展與環境質量,開發速度、規模、容量、承載力等的辯證關系。根據區域生態良性循環和環境質量要求設計出與區域協調和相容的生產和生態結構,提出生態系統管理途徑與措施。主要包括:景觀生態分類、景觀生態評價、景觀生態設計、景觀生態規劃和實施。

四是景觀生態保護與管理研究。運用生態學原理和方法探討合理利用,保護和管理景觀生態系統的途徑。應用有關演替理論,通過科學實驗與建立生態系統數學模型,研究景觀生態系統的最佳組合、技術管理措施和約束條件,采用多級利用生態工程等有效途徑,提高光合作用的強度,最大限度地利用初級異養生產,提高不同營養級生物產品利用的經濟效益。建立自然最觀和人文景觀保護區,經營管理和保護資源與環境。保護主要生態過程與生命支持系統,保護遺傳基因的多樣性。保護現有生產物種;保護文化景觀,使之為人類永續利用,不斷加強種種生態系統的功能。

二、園林景觀生態學的未來發展趨勢

隨著問題的不斷復雜化,傳統的園林景觀生態學已越來越不適應問題的解決。為了保持未來園林景觀生態學的活力,園林景觀生態學需要發展得更全面和更平衡。園林景觀生態學不僅要保持其自然科學的屬性,還要加強同經濟、社會和政治等其他學科的聯系,不斷地改造和創新。這樣,園林景觀生態學才能拓展成為綜合的景觀科學。發展景觀科學遵循的3個途徑是:

1、尺度一致性

即在時間和空間上必須同社會、行政和管理中相關的過程保持尺度一致性。由于景觀是處于生態系統之上,大地理區域之下的中間尺度,許多土地利用和自然保護問題只有在景觀框架下才能有效地解決,全球變化的影響及反應在景觀尺度上也變得非常重要,因而不同時間和空間的景觀生態過程研究十分重要。

2、整體性

即景觀科學是①園林景現生態學;②經濟學和心理學/社會學;③包括設計,規劃和管理的各學科;④決策學的有機統一。

當前人類對地球和景現的干擾日益嚴重,產生的問題也日益復雜。這些問題的解決需要經濟學、社會學和其他包括公共管理學在內的各學科在景觀尺度上同生態學密切合作。盡管園林景觀生態學也提出了一些一般原理,但如何在真實的景觀中應用這些原理還不甚清楚,同時,由于實際的景觀管理需要多部門的協調組織,許多景觀模型只是停留在理論水平上。這些迫切需要將傳統的園林景觀生態學和其他包括設計、規劃、管理以及決策等學科緊密聯系起來,也只有這樣,才能提高園林景觀生態學科研成果和信息在空間規劃、決策和實施中的有效性,同時,反過來,提高園林景觀生態學在評價各種規劃和管理政策效果中的作用。

景觀生態學原理及應用范文第4篇

景觀生態學的課程特點

作為一門新興學科,景觀生態學是現代生態學中內容最豐富、發展最快、影響最廣泛的學科之一。它將生態學中結構和功能的關系研究與地理學中人地相互作用的研究融為一體,把區域和生態系統研究連接起來,運用地學和生態學的基本方法,并結合現代信息技術,以景觀為研究對象,探討物質流、物種流、能量流和信息流在地球表層的遷移與轉換,研究景觀空間格局與生態過程之間的相互關系。景觀生態學充分體現了當前環境保護與人類可持續發展的時代主旋律,是認識和解決人類面臨的資源、環境等重大問題的有效途徑,在環境和自然資源保護、城鄉規劃與設計、生物多樣性保護、土地利用、景觀生態建設等方面具有廣闊前景。從目前景觀生態學的發展水平和研究現狀來看,景觀生態學課程具有整體觀和宏觀性強、交叉性和融合性強、實用性和實踐性強等特點。1.整體觀和宏觀性強景觀生態學重點研究宏觀尺度問題,更多通過分析景觀要素之間的空間關系和功能關系來研究景觀的整體屬性,在研究和解決宏觀綜合問題方面具有明顯的優勢。在景觀水平上可以將資源、環境、經濟和社會問題進行綜合,以可持續的景觀空間格局研究為中心,探討人地關系及人類活動方式的調整,研究可持續的、宜人的、生態安全的景觀格局及其建設途徑,可為區域可持續發展規劃提供理論和技術支持。[2]2.交叉性和融合性強景觀生態學作為一門正在發展中的綜合叉學科,在形成和發展的過程中汲取了地理學、生態學及其他學科的現有理論,兼有生態學、地理學、環境科學、資源科學、規劃管理科學等許多現代大學科群系的多功能特點,同時還與遙感(RS)、地理信息系統(GIS)和全球定位系統(GPS)等現代地學信息技術緊密結合,交叉性和融合性非常強,適宜于組織和協調跨學科、多專業的區域生態綜合研究,[3]用以解決人們日益關注的人居環境與可持續發展的實際問題。3.實用性和實踐性強景觀生態學強調多尺度上空間格局和生態學過程相互作用以及斑塊動態的觀點,為解決實際的生態環境問題提供了一個更合理、更有效的概念構架,具有很強的實用性。[4]同時,景觀生態學的研究關注現實問題,如優化景觀效果、規范人類活動、改善生存環境等,使景觀生態學成為解決當前諸多人們日益關注的社會、環境等問題的重要手段。[5]

景觀生態學的教學現狀

景觀生態學源于東歐而興于西歐北美,如今在德國、英國、波蘭、捷克、美國和加拿大等國的高校中均廣泛設置了這門專業或課程,其教學的側重點也各不相同。在景觀生態學的教學過程中德國比較強調學生的自學能力,除了講授基礎理論和方法,還會以練習與分組輔導課、課題作業、研討、實習等形式來培養學生對景觀生態問題的方法性認識和獨立解決問題的能力。[6]英國的大學多將景觀生態規劃作為一門專業,在教學上通常根據不同的學年分為建筑相關課程、園藝學、土壤學、生態學等,最后一年會進行大型項目的實習和論文寫作。美國大學景觀生態學課程的授課方式主要是教師講授與討論課相結合,同時開設大量的實踐作業和練習,而且討論成績、實踐成績和考試成績等都會計入到課程成績的綜合評定中。[7]我國的景觀生態學課程最先在林業院校開設,主要講授應用景觀生態學原理和資源保護等;隨后許多高校的地理系、生態系、環境系、城市規劃系、建筑學系及其相關專業都逐漸開設了景觀生態學課程。由于專業開設背景不一,再加上景觀生態學的多學科性,使得景觀生態學在各個專業中的定位非常模糊,許多院校都是在其專業的培養計劃中機械地加入景觀生態學課程,使得該課程與同專業中的其他課程聯系不大,導致學生的學習積極性不高,教學效果較差。另外,由于學生的專業背景不同和教學資源有限,很多院校在景觀生態學課程的教學過程中根本沒有設置實踐教學教學環節,而是單純按照選定的教材進行課堂理論教學。以河南理工大學資源環境與城鄉規劃管理專業為例,由于缺乏必要的師資力量和教學資源,景觀生態學課程總學時(40個學時)全部安排為課堂理論教學,導致學生無法在實踐中學習目前景觀生態學中比較常用的野外定位觀測、遙感技術和模型模擬等方法,教學效果不太理想。究其原因主要包括兩個方面:一是教學內容與專業課結合較少。由于選用的教材是周志翔教授針對森林資源類本科專業教學編寫的,其教學內容和應用案例多是從林學專業角度談的,與資源環境與城鄉規劃專業的其他課程聯系較少,而且缺乏實踐教學環節,導致學生缺乏學習興趣。二是教學方法單一。教學過程主要是采用多媒體進行課堂理論教學,盡管有助于提高講課效率且使抽象的內容情景化,但是不能充分發揮教師的主導作用,容易使學生產生視覺疲勞,從而影響教學效果。

景觀生態學原理及應用范文第5篇

關鍵詞:景觀生態學;研究型教學;教學內容;教學方法

前言

景觀生態學(Landscape Ecology)是一門新興的、正在深入開拓和迅速發展的學科,也是現代生態學中內容最豐富、發展最快、影響最廣泛的學科之一。它是來源于地理學中的景觀學和生物學中生態學的交叉,把地理學對地理空間相互作用的橫向研究和生態學對生態系統機能相互作用的縱向研究結合為一體,是研究和改善空間格局、生態和社會經濟過程相互關系的整合叉學科(傅伯杰等,2001)。在過去的20年來, 景觀生態在理論、方法論和應用上都得到極大的豐富和多樣化。在我國城市規劃、景觀設計、地理科學、農林等相關專業都相繼開設了景觀生態學課程。然而,作為一門新興學科,如何針對其學科自身研究熱點和發展趨勢特點,開展教學方式和內容的創新探索,讓學生切實理解其抽象的理論體系,掌握景觀生態規劃實踐的技術方法,是景觀生態學教學研究中的熱點和難點。

本文結合筆者兩年教學過程中的實踐體會,面向其學科自身研究熱點和需求,探討適應新時期景觀生態學發展的研究型教學創新模式。

1.景觀生態學新世紀研究熱點

2001和2003 年,來自全球十幾位著名世界景觀生態學家應邀圍繞著景觀生態學新世紀研究熱點,相繼召開了題為“21 世紀景觀生態學十大論題”的國際景觀生態學大會。面對新的問題和新的挑戰,景觀生態學新世紀研究熱點主要包括以下幾個方面:異質景觀中的能量、物質和生物流過程;土地利用和覆蓋變化的起因、過程和效應;非線性科學和復雜性科學在景觀生態學中的應用;尺度推繹;景觀生態學方法論的創新;將景觀指數與生態過程相結合, 并發展能反映生態和社會經濟過程的綜合景觀指數;把人類和人類活動整合到景觀生態學中;景觀格局的優化;景觀水平的生物多樣性保護和可持續性發展;景觀數據的獲得和準確度評價(Wu and Hobbs,2002)。

由此可見,新世紀景觀生態學的發展趨勢表現為:突出理論體系的交叉性和前沿性,注重景觀結構和過程的關系理解,景觀格局的優化以及景觀結構中人文過程的關注;強調研究方法和技術的創新,對數學模型和復雜性科學研究方法的需求提升;注重實踐和應用,關注大尺度景觀生態規劃實踐。因此,傳統的偏重單純知識講授的“輸灌型”教學模式很難適應景觀生態學的教學需求,應在教學過程中以學生為主體,突出教學行為中的主動性、科研型、互動性和實踐性。

2.景觀生態學研究型教學模式和對策

景觀生態學研究型教學模式是相對于以單向性知識傳授為主的傳統教學模式提出的,是指教師以景觀生態學學科熱點為導向,以景觀生態學理論框架體系為基礎,以學生為主體,通過專題研究和研討、案例分析、景觀生態規劃課程設計等多種教學環節,引導學生創造性地運用知識和能力,自主地發現問題、研究問題和解決問題,在研討中積累知識、培養能力和鍛煉思維的新型教學模式。景觀生態學研究型教學模式構建需要從教學內容、教學主體以及教學方法多個方面提出相應的對策和轉變:

1)共性知識體系嫁接個性專業需求

景觀生態學的課程知識體系的構建既要立足于課程自身的特點,又要著眼于各個專業發展的需求。共性知識體系是指注重教學內容的整體性與基礎性,構建以景觀結構、功能、動態和規劃為核心內容的知識體系框架。個性專業需求則強調突出專業特點,具體的教學內容設計應該根據不同專業的需求做出調整,注重景觀生態學教學在整個專業培養中的定位,以及和其他相關課程之間的關系和銜接。

2)啟發式和互動式教學主體的轉變

傳統的填鴨式教學以老師為教學主體,是一種“你講我聽”的灌輸型教學模式。對于景觀生態學這門相對抽象的理論性學科很難在教學中調動廣大學生學習的主動性和積極性。研究型教學以學生為主體,強調教學過程中的啟發式教學和師生互動,提倡學生自主選擇學習,充分發揮主觀能動性,鼓勵學生發現問題和表達觀點,培養學生提出問題、研究問題、解決問題的能力,強調一種主動探究式的教學方法。

3)研究專題和實踐教學方法的創新

研究專題教學方法創新突出景觀生態學科的前沿性,針對理論知識框架體系下的核心和熱點命題,將學科最前沿的研究命題和研究成果展現給學生,一方面激發學生對學科的興趣和趨勢的把握,為以后的科研打下基礎;另一方面,通過專題討論的形式,打破理論學習的單一觀點,讓學生培養自己學術觀點。

實踐教學方法創新是為了增強景觀生態學的應用型,強調景觀生態規劃和社會服務需求的結合,在實踐教學環節中激發學生智力潛能、創新意識和團隊意識,培養學生對理論知識、方法的融會貫通和實際應用能力。

3.研究型多元化教學方式設計

景觀生態學的教學內容可以分為理論教學和實踐教學兩大部分。研究型教學方式將多媒體講授教學、研究案例分析、研究專題研討以及景觀生態規劃課程設計等多種教學方法融合創新,綜合應用,具體內容為:

1)多媒體講授教學:以課本為載體,系統講授景觀生態學概述、理論、景觀結構、功能和動態、景觀生態規劃概述等方面的基礎知識體系,注重知識體系框架的建設和核心概念的講授。

2)研究和規劃案例分析:理論部分,以景觀生態學領域的科研前沿和熱點為對象,結合教師自身科研課題方向或其他科研項目素材,選取1-2個研究命題,講授相關研究案例和論文,樹立學生景觀生態學的科研意識,通過科研問題的探討來理解景觀生態學中的核心理論;實踐教學部分,以景觀生態規劃的實際案例為載體,通過案例的解讀和相關視頻資料,讓學生在實際方案中總結景觀生態規劃的方法和內容,加深對規劃理論、方法和技術的理解。

3)研究專題研討:提前布置相關研究綜述類的課堂作業,要求學生通過文獻資料查閱的方式,總結和歸納相關教學知識點。在課堂教學環節中安排4個學時左右,讓學生匯報研究綜述并展開課堂專題討論。該教學形式可以一方面培養學生的科研能力,另一方面鼓勵學生形成自己對相關理論點的理解和認識。

4)景觀生態規劃課程設計:在系統介紹景觀生態學理論和規劃概述基礎上,以小組為單位,提供給學生實際的景觀生態評價和規劃命題,并提供相關基礎資料,整個課程設計分為選題和項目建議書編制、規劃報告編制、小組項目答辯三個階段,整個過程教師將提供資料和技術支持以及全程的項目輔導。該教學形式一方面將營造實際的規劃情景,促進學生自主學習和項目創新,另一方面培養學生在項目中資料分析、團隊協作以及匯報答辯等綜合素質。

4.研究型教學重點內容設計

目前,景觀生態學已經成為國內多所高等院校生態學、地理學、林學、園林及城市規劃設計、水土保持、環境科學、資源和土地開發利用等相關本科專業或研究生教育的必修或選修課程?;谀壳皣鴥韧饩坝^生態學的相關著作,結合景觀生態學新世紀研究熱點,綜合考慮不同教學對象的專業背景,以地理科學專業為例,景觀生態學教學內容主體包括緒論、景觀生態學理論、景觀結構與空間格局、景觀生態功能、景觀動態、景觀生態評價和規劃概述以及景觀生態規劃實踐等七個部分(鄔建國,2007;郭晉平和周志翔,2007)。

1)緒論

緒論部分的教學旨在讓學生系統了解景觀生態學科概況、理論體系框架并對景觀生態設計和規劃形成感性的認識,激發學生對該學科的興趣。教學內容包括景觀生態學基本概念體系,景觀生態學的研究對象、內容和方法,景觀生態學不同學派特點以及景觀生態學的發展進程和研究趨勢。教學形式包括多媒體講授、研究和規劃案例分析以及研究專題研討。其中,針對景觀生態學的研究對象、方法、趨勢等內容,將以研究專題研討的方式,通過對近20年的景觀生態學的科研論文題目和摘要的專題研討,讓學生自己總結和歸納相關知識點。而對于景觀生態規劃部分,教師將通過多媒體和視頻教學形式,展現實際的規劃案例,讓學生切身感受實際規劃工作的內容,并發現景觀規劃和景觀生態規劃的區別和聯系。

2)景觀生態學理論框架

景觀生態學理論框架的教學旨在讓學生從地理學和生態學的雙重視角了解景觀生態學理論體系的發展脈絡;重點掌握理論框架中等級理論、島嶼生物地理學、復合種群理論、景觀連接度與滲透理論等共性理論。教學形式以多媒體講授為主,在教學過程中突出理論和景觀生態學問題的結合,如島嶼生物地理學和自然保護區規劃之間的關系,讓學生把握理論的實際應用切入點。

3)景觀結構與空間格局

景觀結構與空間格局是揭示景觀生態過程和優化景觀功能的基礎。該部分教學旨在讓學生掌握景觀“斑塊-廊道—基質”的基本結構模型;斑塊的起源、分類、面積和形狀生態學意義;廊道起源、廊道結構特征、廊道分類;基質的判定、孔隙度和邊界形狀;網絡結構要素、分類和特征。在此基礎上,介紹景觀格局分析方法,突出景觀指數相關研究方法以及相應的技術流程和工具。教學形式以多媒體講授和研究專題研討相結合,對于景觀格局分析方法的教學,以景觀格局分析專題研究為主,選取某一類景觀類型(如城市綠地景觀),讓學生自己選取相關景觀指數,開展實際景觀格局的評價,注重景觀指數生態學意義的理解以及格局研究方法和技術的掌握,如景觀格局分析軟件FRAGSTATS的應用等。

4)景觀生態流與景觀功能

景觀生態流與景觀功能的教學旨在讓學生掌握景觀過程、景觀生態流以及景觀功能等基本概念及區別;景觀過程的基本動力和媒介物、景觀生態流的基本形式和運動格局;分析景觀結構對景觀生態流、景觀要素間相互作用的影響機制和生態效應;認識景觀生產、生態、美學和文化等多維度的功能;掌握景觀生態功能和生態服務價值評價的方法和技術工具。教學形式以多媒體講授和研究案例分析相結合,案例分析可選取國內外城市森林景觀生態功能和價值評價的典型案例,讓學生了解景觀生態功能評價的視角、方法和技術(如CITYGREEN,I-tree等)。

5)景觀動態

景觀動態的教學旨在讓學生掌握景觀穩定性的概念和影響因素,景觀變化的特點和判定,干擾和景觀變化的關系;景觀變化的驅動因子以及變化的生態效應;了解景觀變化的動態模擬方法。教學形式以多媒體講授和研究案例分析相結合,案例分析將突出景觀格局變化的動態模擬,分別介紹馬爾可夫轉移矩陣和SLUETH元胞自動機模型在城市景觀變化模擬中的應用。

6)景觀生態規劃概述

景觀生態規劃概述的教學以實踐應用為導向,系統介紹景觀生態規劃的發展歷程、主要流程和內容、相關技術方法等。教學形式以多媒體講授和研究案例分析相結合,在講授基本概念的基礎上,通過2-3個典型景觀生態規劃案例,讓學生體會景觀規劃和景觀生態規劃的區別和聯系,總結景觀生態規劃解決的問題以及相應的方法和技術特點。

7)景觀生態規劃實踐

景觀生態規劃實踐的教學既是景觀生態學實踐教學的主體,也是前期理論和方法知識點的綜合應用,該部分將以景觀生態規劃課程設計為主要教學形式,通過選取城市景觀、郊區景觀、城市綠地系統、自然保護區、流域和湖泊、森林公園、典型生態脆弱區等景觀生態評價和規劃命題,以小組的形式開展課程設計,培養學生獨立分析問題、查詢資料、創新設計、文本編制等綜合能力,注重景觀生態學的理論、方法和技術在整個課程設計的運用。教師在整個教學過程中將提供相關命題的背景資料和相關素材,并從命題選擇、方案指導、技術支撐等方面提供全過程的支持和解答。

5.結語

綜上所述,景觀生態學已經成為21世紀應用生態學領域發展最快、影響最廣泛的學科之一,其學科的前沿性和應用性一方面使得這么課程充滿了活力和吸引力;另一方面,無論是對于教師還是學生來說,其教學過程也充滿了挑戰。研究型教學模式為探討為該課程的教學提供了一個初步的創新思路,然而對于該學科的教師來說,如何在實際的教學過程中靈活應用多元的教學方式,切實把握和講授相關教學內容,不僅要具有扎實的景觀生態學基礎理論知識外,還應不斷加強該學科研究前沿的學習,并持續完善自身在景觀生態規劃和設計領域的實踐經驗,在實際教學和科研過程中,不斷總結創新,實現景觀生態學科研、教學和社會服務的互動。

參考文獻

[1]傅伯杰,等.景觀生態學原理及應用[M].北京:科學出版社,2001.

[2]Wu J, Hobbs R. Key issues and research priorities in landscape eco logy: An idiosyncratic synthesis. Landscape Ecology , 2002, 17: 355~365.

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