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理论学堂/快考试了景观生态学还看不懂?!

文章导读

风景园林相关学科的同学真得有人没有为景观生态学头秃过吗!

“生态系统是什么?仿佛我在在高中生物课上学过?”

“镶嵌体是什么?”

“这里怎么又提到“景观”,这是同一个“景观”吗?!”

追溯到我的本科生涯,生态学老师在上面讲课我在下面听着玄之又玄的理论昏昏欲睡;所以命运总会让我付出应有的代价,考同济景观的时候本人深夜抱着《景观生态规划原理》这本书痛哭(不是)并思考,这都在说些什么啊!  

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说到这里是不是有人跃跃欲试想试一下自己还记得多少知识了,来吧看看下列几道同济的景观生态学相关真题你怎么回答。

 

相关真题:

18/15/14 年真题:景观的 5 个生态学含义/生态关系(同济简答) 

 11 年真题:景观生态学的 7 个基础理论(同济简答) 

 忘了哪年的真题:最大的生态系统是什么(同济填空) 

 

如果上述问题还没搞懂的同学暂时不要哭(狗头),本期系列文章带你了解景观生态学的基本原理和理论,并借此帮助你回顾同济景观生态学的一些相关真题。

 

*本篇文章约 5000 字,阅读时间约为 20 分钟 

PART 01

大家不妨先想想,景观到底是什么?

1、我们先说人话:景观=自然+人。

这是一个放之四海皆被认可的总结,无论是哪个学校考核风景园林理论,或者不管是生态的、植物的、遗产等分支科目问你景观定义相关的题目,你把这句话放在开篇,就没有说它不对的。当然,理解可以这么理解,真考试的时候还是需要用更“学术”的语言来进行包装,比如下面这样:

“景观是人与自然的耦合,它是一个有机系统,包括自然生态系统、人类生态系统和两者的叠加。”这么一改,语言就显得“高级”和“专业”多了。

 

 

2、从不同的角度来看,景观的定义有所不同:

(1)从“人”的观点:是人的视觉审美对象,即我(人类视角)认为美的就是景观。 

(2)从“人的改造”说起:是人对自然的改造,这些改造包括人、自然以及人与自然相互作用而留下的印记,比如农田就是人与自然相互作用留下的印记。 

(3)从“生物”角度:是万物的栖息地,是各类生物生存和能够体验的空间,鱼的海洋、狮子的草原、鸟的天空和人类的城市都属于这一范畴。

(4)主客观视角来说:物我分离,景观是存在的客观事物,考研的同学应该不用我多讲解主客观是什么意思吧(狗头),详见肖秀荣老师政治书籍。

 

 

3、景观生态学里的“景观”:

景观是一系列生态系统或不同土地利用方式的镶嵌体,且镶嵌体内部存在着一系列生态过程。

 

这句话很抽象,大家看了下面这张图可能更能理解。以下图“乡村景观”来说,近处的农田生态系统、中间的人类居住的农村生态系统以及远方的农田(梯田)生态系统和森林生态系统共同构成了“景观”;同时各类生态系统内部和之间会有物质和能量的交换,这种交换被称为生态过程(当然生态过程也有不同类型,且看后续讲解)。在这里生态系统本质上等价于土地利用方式,可以这么理解:不同的土地利用方式形成了不同的生态系统,而这些生态系统的集合/镶嵌体构成了“景观”,同时生态系统内部,生态系统与生态系统之间中不停地有着物质和能量的交换,这些交换被称为生态过程。在这里也请大家注意:生态过程是构成生态系统的关键,换言之,没有生态过程是不会有生态系统的。

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乡村景观,图源百度百科  

PART 02

景观的生态学含义,即景观生态学语境里景观是什么?

在这里王老师认为景观的生态学含义也就是景观生态学语境的景观至少具备以下五层关系。

 

1、景观和外部系统:

第一层关系对应的是地球生态学,也有人叫做星球生态学。景观生态学认为应该把地球看作是一个最大的生态系统,即“大地本身是一个生命体:地表、空气、海洋等通过它们本身和生存在其中的各类生物进行各种生态过程,从而才能维持一个有生命的地球”。

一句话巧记:地球生态学研究最大的生态系统—地球(同济的理论填空曾经有出过这道题目哦~) 

2、景观和内部各元素: 

这一层关系对应的是景观生态学,景观生态学的研究对象是水平生态过程。景观大家还记得吧?景观是一系列生态系统或不同土地利用方式的镶嵌体,且镶嵌体内部存在着一系列生态过程。对应这一层,景观为“镶嵌体”,内部各元素即“各种生态系统或者土地利用方式”。两者之间是怎样联系起来的呢?通过水平生态过程,这里水平生态过程指的是水流、营养流、能量流等等和景观空间格局(“镶嵌体”)之间的关系。

一句话巧记:“景观生态学” 对应 “水平生态过程” 对应 “物流、能流和镶嵌体的关系”

 

3、景观元素内部的结构和功能:

这一层关系对应的是生态系统生态学,生态系统生态学的研究对象是垂直生态过程。前面讲解了景观元素是什么,在这里景观元素就是生态系统,比如林地就是森林生态系统,河流就是水域生态系统,梯田就是农田生态系统;在系统边界比较清楚的情况下,垂直生态关系包括两个含义即某一个具体系统比如森林生态系统里的结构和功能,结构指食物链和营养级,功能是物质循环和能量流动。

一句话巧记:“生态系统生态学” 对应 “垂直生态过程” 对应 “结构+功能” 对应 “食物链和营养级+物质循环和能量流动” 

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森林生态系统示意图

4、生命和生命所处的环境:

这里的生命和生命所处的环境指的是个体与个体之间、群体与群体之间的竞争和共生关系,环境是承载这些关系发生的空间。个体来说,植物个体和植物个体之间,比如苇草个体和苇草个体之间的关系;动物个体和动物个体之间,狮子个体和另一个狮子个体之间的关系。个体之外,群体和群体也是这一层关系的主要研究对象,苇草集群和另一个苇草集群之间的关系,狮子集群和狮子集群之间的关系。个体和个体之间,群体和群体之间均存在竞争和共生等关系,这些是生物对环境的适应以及个体与群体的进化和演替过程,这一层的对应的是植物生态学、动物生态学、个体生态学、种群生态学研究对象。

一句话巧记:个体与个体、群体与群体之间的“竞争+共生”关系。

 

 

5、人类和其所处的环境之间的关系

这一层关系对应的是人类生态学,拓展来说是人类和所处环境进行物质、营养、能量的交换关系。人和自然的关系极其复杂,并非单一的生态学和单一的人类学所能解决的,类似的观点也出现在遗产相关学说里,世界遗产单列的自然遗产和文化遗产无法准确描绘各个遗产的属性,后来作为补救增列了文化和自然双遗产、文化景观两大遗产类型。这里也是一样,为了弥补这一理论缺陷,专设了人类生态学期望借助传统的生态学和社会学视角(比如心理学、行为学等)对人和自然的关系加以辨析。

一句话巧记:人类生态学研究“人类和人类所处环境”

 

写到这里,已经回答了本篇推文开篇时提到的三个问题;现在问自己,什么是景观,什么是景观生态学的景观,什么是景观的五个生态学含义,什么是景观的生态关系/生态过程,你有答案了吗?

 

接下来我们继续,我们知道一门学科要想继续发展,必然有其依赖的理论基础,所有的科学研究都是在完善的理论基础上才能加以发扬光大,正所谓“站在巨人的肩膀上才能看更远”。景观生态学有 7个基础学说需要大家加以了解,由此引出本文的第三个问题。  

PART 03

景观生态学的七个基础理论具体是什么?

1、生态进化与生态演替理论:

达尔文的学说大家都知道吧?“适者生存”强调生物“进化”,适应者存活,不适应者就被淘汰;演替理论,即群落可能从 0 开始,也可能从相对较少的先锋植物和动物开始,随时间增加过其复杂性逐渐增加,直到它变得趋于稳定而自我延续。两者继续发展共同构成了生态进化与演替理论,这个理论就是在说“景观演替”,各种地理因素之间会相互作用,且这种作用是连续的,比如植被的演替同时也是土壤、土壤水、土壤气候和小气候的演替。生态进化和演替理论是景观生态学的基础理论,现代生态学之后的理论比如景观是动态的都是基于这个基础理论而深化发展的。

一句话就是:景观会在不断的进化、演替过程中最终达到趋于稳定的状态。

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达尔文进化论所描述的场景,图源百度百科

2、生态建设与生态区位理论

先解释以下生态区位的含义,这个概念引自生态学领域,它的含义是,在一个稳定的运转良好的生态系统里各个物种在时空上所占据的位置,这个位置有好有不那么好的,所以物种会去竞争优势空间或最佳位置。简单理解的话,生态区位是最佳生态利用配置。生态建设指的是通过对原有景观要素的优化组合或引入新的成分,调整或构造新的景观格局,以增加景观的异质性和稳定性,从而创造出优于原有景观生态系统的经济和生态效益。这个理论的提出可以让生态规划前进一大步,意味着人为的更改景观要素的分配或者认为引入新的组分,可以让生态系统向着更好的方向前进,为风景园林学科开展生态规划建设打下理论基础,也引出景观生态学的目标:通过对现有的景观生态系统进行分析,有效规划、组织和管理区域生态,从而获得更好的生态空间。

 

 

3、景观异质性与异质共生理论

首先大家需要牢记一点:景观是动态的,意思就是景观永远在变化,只是有时候肉眼无法观测到,但是这不意味着没有变化。动态的景观标志着景观永远不会“同质”,什么意思呢,就是景观具有异质性,说人话就是同一个景观,它本身由于不停地在内部和外部进行物流能流等的交换它是不断在发生变化的,从时间维度上极端来说上一秒和下一秒的景观不是同一个景观;从空间维度上来说,景观和景观是不同的,正如同样是乡村景观,法国的乡村景观和中国的乡村景观是不同的,这就是所谓景观的异质性。 

 

异质共生指的是在一个地球上,可以同时存在法国乡村景观和中国乡村景观。这个理论其实就是在告诉你景观虽然不同但是可以和谐共存(狗头)。

 

巧记:

动态景观=永远不会同质=异质性

景观有镶嵌性也有异质性=景观既共生又异质  

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左一为安徽乡村景观,左二为巴黎乡村景观,两者同存于一个地球

4、空间分异性与生物多样性理论

空间分异性来源于地理学,地理学的空间分异表述分异运动,比如海陆分异中海洋和陆地空间是不同的两类空间。当然空间分异有更多的细分的类别:地带性(热带亚热带等)、地区性(中国和美国的地理空间明显有很大区别)、区域性(比如中国的东部沿海和西部山区)、地方性(同样是西部山区也有成都平原和丘陵区)等,而显然生物多样性是适应空间分异的结果,不同的空间会孕育出不同的生物。换言之,在这个理论里空间分异性等同于生物多样性,是同一运动的不同理论表述。这个理论告诉我们景观具有空间分异性和生物多样性效应,其实也延伸出了一个观点,保护生物多样性应当把生物所处的环境一起保护。 

大熊猫及其栖息环境效果图,为了保护大熊猫们的领域感,拜访者将在不产生声音和气味干扰的大熊猫天桥上,近距离观察大熊猫在野外环境的生活习性,图源 AECOM 四川卧龙大熊猫自然保护区总体规划  

 

 

5、岛屿生物地理与空间镶嵌理论

达尔文首先注意到,生存在岛屿上的所有物种的数目比大陆上同样面积上生存的生物要少,且其中大部分又是本地所特有的种类,也就是物种更稀有且变异程度更大。又经后人继续研究,由此延伸出岛屿生物地理学岛,该理论认为岛屿面积决定岛屿上的物种数量。空间镶嵌理论强调景观有异质性,还记得前面我们说景观生态学语境里景观是不同生态系统的组合吧,这个理论就是在强调不同也就是所谓异质性,也就是景观空间结构=镶嵌结构。

 

 

6、尺度效应与自然等级组织理论

尺度效应是景观生态学的关键理论,在这里这个理论强调尺度的选择有重要意义,比如假如你要研究中国国土景观,你不能从一个西部山区里的小小的鱼塘开始,鱼塘的功能和结构不能推导到整个国土景观的功能和机构,这也是该理论的关键点:微观实验结果不能推导到宏观运动也不能代替宏观规律。自然等级组织理论认为任何系统皆属于一定的等级,并具有一定的时间和空间尺度。等级理论可用于简化复杂系统,以便于对其结构、功能和动态进行理解和预测。换言之,等级组织就是尺度科学,这个理论对生态规划和建设中的尺度选择有着重要意义

 

 

7、生物地球化学与景观地球化学理论

生物地球化学是地球化学的重要分支,研究由于生物活动而引起地壳中化学元素的迁移、转化、富集、分散,以及由此引起生物繁殖、变异、衰减等规律的学科。重点研究地球中各种化学物质的来源、存在数量和状态,生物活动的特性,污染物在地球的化学循环及迁移转化规律,环境中化学物质对生物体和人类健康的影响等问题。景观地球化学是研究化学元素在地表景观中的分布、迁移和富集规律的理论,它的研究对象是景观,其任务是研究景观中所有组分如岩石、土壤、地表水、地下水和植被等的化学元素的迁移、变化以及与此对应产生的景观变化。 

 

两个理论的提出均对农业土壤改良、环境污染防治、地方病等方面的研究有着重要意义。为了方便记忆,可以理解为前者研究在地球尺度内化学元素的变化以及这种变化引起的生物的变化,后者研究在地球尺度内化学元素的变化以及这种变化引起的景观的变化。

 

最后以防大家漏掉哪个理论,附赠独门记忆口诀,请按需使用。“双生态双化学,景观异质才能生物多样,岛屿生态规划里尺度最重要”。

 

注:双生态对应生态进化与生态演替理论和生态建设与生态区位理论,双化学对应生物地球化学与景观地球化学理论,景观异质对应景观异质性与异质共生理论,生物多样对应空间分异性与生物多样性理论,岛屿对应岛屿生物地理与空间镶嵌理论,尺度对应尺度效应与自然等级组织理论。  

大家现在是不是觉得自己对景观生态学又多了一点了解(狗头)

*以上内容对应理论书籍《景观生态规划原理》第一章节和第二章节的内容

 

 

 

 

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