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恢复城市河流生态,滨水景观规划设计

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,对自然生态恢复的研究与应用已形成了较为完整的方法和技术体系,而对自然生态、经济生态、人文生态恢复的融合机理的恢复理论研究相对缓慢,特别是对在人类严重胁迫下的城市生态系统的植被建造与生态恢复理论的研究更少。自我设计理论与人为设计理论是仅有的从恢复生态学中产生的理论。目前,生态恢复一般泛指改良和重建退化的自然生态系统,使其重新有益于利用并恢复其生物学潜力。

恢复城市河流生态,滨水景观规划设计

恢复生态学(Restoration Ecology)是研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复与重建的技术和方法及其生态学过程和机理的学科。恢复生态学的研究对象是那些在自然灾变和人类活动压力下受到破坏的自然生态系统。城市是高度退化与胁迫的生态系统,绿地景观建设是人类活动高度干扰状态下的景观重建与生态修复的实践活动。目前,对自然生态恢复的研究与应用已形成了较为完整的方法和技术体系,而对自然生态、经济生态、人文生态恢复的融合机理的恢复理论研究相对缓慢,特别是对在人类严重胁迫下的城市生态系统的植被建造与生态恢复理论的研究更少。

自我设计理论与人为设计理论是仅有的从恢复生态学中产生的理论。自我设计理论认为,只要有足够的时间,随着时间的进程,退化生态系统将根据环境条件合理地组织自己并会最终改变其组分;而人为设计理论认为,通过工程方法和植物重建可直接恢复退化生态系统,但恢复的类型可能是多样的,这一理论把物种的生活史作为植被恢复的重要因子,并认为通过调整物种生活史的方法可加快植被恢复。

生态恢复包含改建(rehabilitation)、重建(reconstruction)、改造(reclamation)、再植(revegetation)等含义。由于生态演替的作用,生态系统可以从退化或受害状态中得到恢复,使生态系统的结构和功能得以逐步协调。在人类的参与下,一些生态系统不仅可以加速恢复,而且还可得以改建和重建。目前,生态恢复一般泛指改良和重建退化的自然生态系统,使其重新有益于利用并恢复其生物学潜力。生态恢复并不意味着在所有场合下恢复原有的生态系统,这未必都有必要,也未必都有可能。生态恢复最关键的是恢复系统必要的结构和功能,并使系统能够自我维持。

生态恢复与重建是跨尺度、多等级的问题,其主要表现层次是生态系统(生物群落)、景观、甚至区域。景观的恢复与重建是针对景观退化而言,景观退化从表现形式上可分为景观结构退化与景观功能退化。景观结构退化即景观破碎化,是指景观中生态系统之间的各种功能联系断裂或连接度(connectivity)减少的现象;城市绿地景观规划事实上就是将被城市割断的绿地元素重新建立起联系或增加其连接度,而鲜受重视的景观聚集(aggregation)在很多情况下同样具有造成景观退化的负面效应。景观功能退化是指与前一状态相比,由于景观的改变导致景观稳定性与服务功能等的衰退现象。

景观恢复是指恢复原生态系统中被人类活动中止或破坏的相互联系,景观生态建设应以景观单元空间结构调整和重新构建为基本手段,包括调整原有的景观格局,改善受胁或受损生态系统的功能,提高其基本生产力和稳定性,将人类活动对于景观演化的影响导入良性循环。二者的综合统称为景观生态恢复与重建,是构建安全的区域生态格局的关键途径,其目标是建立一种由结构合理、功能高效、关系协调的模式生态系统(model ecosystem)组成的模式景观(model landscape),以实现其生态系统的健康、生态格局的安全和服务功能的可持续性。绿地系统建设是指极度破碎化的生态系统的植被恢复与景观重建,从城市规划入手,严格实施开敞空间优先的规划思想是实施成本约束、效益约束、尺度约束的城市生态恢复的理想途径,也是未来大型工程项目建设时生态恢复应该遵守的准则

生态恢复的标准主要体现在生态系统组成多样性(生物和非生物组成)、生态结构和生态功能以及这三者在不同时空尺度上的融合。其中,生态服务功能的提高与维持生态系统健康运行是生态恢复的基本标准。

健康生态系统是指生态系统随着时间的推移,有活力并能维持其组织及自主性,在外界胁迫下容易恢复。生态系统健康的标准是有活力、恢复力、组织生态系统服务功能的维持、管理选择、外部输入减少、对邻近系统的影响及人类健康影响等7个方面,他们分属于生物物理范畴社会经济范畴、人类健康范畴以及一定的时间和空间范畴。从恢复的最终目标来看,应该是提高生态系统的生态服务功能,不同的生态系统体现不同的生态服务功能,绿地景观的生态服务功能体现在维持城市生态平衡、改善生态环境、保护生物多样性、增进人类健康等方面。

绿地景观建设的恢复生态学原理是应用生态学、景观生态学与生态工程原理,结合其他自然、社会学科的知识和现代生物、信息技术手段,对多时空尺度上具有特定自然或人类效益的生态因子与生物因子多样性、结构和功能过程进行整合性规划设计和集成性工程实施,以最大限度地再建特定的自然生态系统、人工生态系统和人类生态系统。

规划设计的核心内容包括生物物理因子、结构与功能(通常含人类因素及其社会、经济、文化结构和功能)之间的联络性和融通性;生态组织与功能的不确定性利用;生态系统构造与功能运行的经济性和人文性。(www.xing528.com)

恢复对象则包括自然和人文方面从分子、个体、种群、群落、局域的生态系统(含景观)、生态区域乃至全球等不同空间尺度。

工程建设的实质是对生态系统(通常含人类组分)构成的差异性与结构、功能完整性的有机协调;包括生态系统不确定性的诊断、转移、转换与利用。

生态恢复理论技术是生态恢复的基础,而且,不同的技术是在不同层次(非生物因子、生物物种个体、种群、群落、生态系统、景观、区域乃至全球生态系统)起作用。

一般地,人们将恢复技术分为物理技术、化学技术、生物技术和生态技术等,针对的是恢复过程中特定的物理问题(如辐射、风、水文、土壤团粒结构、温、湿、基质、地形、地质、节水灌溉等)、化学问题(如污染物或废弃物处理及利用、土壤化学结构与过程、富养化、土壤肥力、酸化、盐渍化、盐碱化等极端环境改良等)、生物问题(如采种、选种、育种育苗,种质改良等)、生态技术(从不同层次上看,如种群调节或群落配置、生态行为控制、生态系统结构与功能组装、生态系统演替调节、景观斑块-廊道-格局-过程构建与优化、生态区域建设、地球生态系统建设等)。

人们常将人类对恢复过程介入的方式、强度等的不同分为不同的恢复模式,在不同的恢复模式中,生物物种进入和人的介入的时空顺序(进入时间和空间分布)常常影响恢复所能达到的最终生态系统结构和功能状态,尤其影响恢复路径、恢复速度和恢复成本。生物物种的进入方式很多,城市绿地系统建设与大型工程项目的生态重建是高度人为介入与生物物种人工表达的生态恢复模式。由于生态系统恢复的时空开放性,物种的进入常常不是单种进入的过程,而是多种进入过程。因此,在一定时空条件下进入的物种组合方式及其与人的介入的协调就成为影响生态恢复模式形成的重要因素。同一时空域上进入的物种组合有利于形成生态结构和功能流过程的基本环节,不同时空域上进入的物种组合有利于形成绿地景观的基本生态结构网络,进一步促进绿地景观网络功能的发育。

绿地景观的生态恢复不仅具有自然性,更具有经济性、人文性和选择性,恢复在系统意义上是一种天人互用的生态自设计与自组织过程,这是其概念的综合性内涵。选择性是退化生态系统完全回复到原初状态的不可能性或有限性在工程实施中的体现。

对绿地景观构建描述和成败判定是一个复杂的问题,恢复绿地景观的生态服务功能应该是衡量生态恢复成功与否的关键标准。

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