景感生态学原理及应用

生态学是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学，是一门与人类生存和社会发展密切相关的学科。景感生态学是能够有效搭建人与其周边环境之间相互服务和反馈的桥梁。基于生态学理论、景感营造实践和环境物联网技术，进一步阐明景感生态学理论基础、基本概念、研究对象、研究内容、基本方法及应用，力图完善景感生态学体系；提出感觉多样性、组合度、互动度、易感度、刺激频度、回味度、惊喜感、距离感、重叠度、覆盖面等关键指标，丰富了景感生态品鉴、体验与评价方法。总结景感营造(或创感模式)增强景感载体、生态基础设施在人类视觉、嗅觉、听觉、味觉、光觉、触觉和心理感知及行为体验等服务范式，旨在提倡生态文明建设过程中充分理顺人与自然和谐共生关系，提升生态环境质量，实现“美丽中国”和可持续发展目标。     

粤港澳大湾区海岸带生态修复工程中的景感生态学应用分析

海岸带作为沿海地区的特有资源,不仅承担着生态保障、生产发展的功能,也是居民生活、休闲、娱乐的重要空间。景感生态学强调将人的物理感知、心理认知以及社会经济可持续发展理念融入到生态环境的规划、建设与管理中,对当前粤港澳大湾区海岸带生态修复工程具有指导意义。以粤港澳大湾区海岸带的18个生态受损点及修复工程为例,通过文献调研和实地踏查,开展其对居民的视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等物理感知,以及心理认知等景感内涵方面的作用,总结了海岸带景感营造的实现思路与方法。研究认为将景感生态学理论与方法应用于海岸带生态修复工程规划、设计和建设全过程,有助于细化生态修复各层级具体目标,全面提升生态系统服务和提高生态产品质量,提升周边居民的满意度和幸福感。     

基于景感生态学认知的生态环境损害问题辨析

环境污染和生态破坏行为削弱生态系统服务,也会造成美学价值的下降。景感生态学从物理感知与心理认知出发探究生态系统服务特点,有助于剖析生态环境损害特征。从生态环境损害鉴定评估角度,结合案例对恶臭物质污染、噪声污染、光污染等生态环境损害问题的内涵进行分析,并对生态环境损害典型案例中造成的美感、视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉、风感、方向感和心理反应等负面影响进行了研判。研究发现,大多生态环境损害行为都会破坏生态系统美学价值,给人类感知造成较大冲击;在发现和处理生态环境损害事件过程中,按照人类感知类型汇集的居民感觉信息是一种重要的数据来源。总之,采用景感生态学的研究方法既有利于加强人们对生态系统服务的理解,从而提升保护生态的动力,也有利于抵制生态环境损害行为。     

景感生态学方法与实践综述

当前生态学研究前沿正在走向城市,更加关注城市中人类福祉的多元化。而我们在工作中也深刻体会到,对于以人为核心的城市复合生态系统,有一些问题用已有学科是难以解决的。在这一情况下,提出了景感生态学这一研究方向。系统阐述了景感生态学的概念与内涵、学科框架、研究框架,从国家重大开发建设中的生态环境保障系统方案和景感生态规划与设计等方面总结了景感生态学的研究进展,并就景感生态学发展方向和重点提出展望。     

景感生态学视角下的健康社区构建

景感生态学是基于中国传统人居环境营造理论与实践结合现代生态学基本原理形成的新兴学科，注重探讨生态系统服务与可持续发展的关系。可持续发展目标中健康与福祉是其重要内容，因此健康人居环境的营造也是景感生态学的重要应用领域之一。在健康人居环境的营造过程中，健康社区构建具有作为"细胞工程"的基础性作用。因此，从景感生态学的视角探讨健康社区的构建，有助于景感生态学进一步应用于可持续发展与人居环境营造的实践，为健康与福祉的顺利实现提供支撑。从健康社区的定义和主要理念出发，基于健康社区构建的需求本体和供给客体及其相互作用关系，结合生态环境科学的"时-空-量-序"的视角，探讨了生态环境研究应用于健康社区构建的作用及面临的系统性不足、人文性不足和耦合性不足等挑战；进而以景感生态学作为连接生态环境学科与建筑规划学科的纽带，探讨了景感生态学在应对上述挑战中的作用。从景感生态学视角来看，健康社区构建就是将人类健康这一愿景融入到社区健康需求本体与健康供给客体及其相互关系的调控与营造，从而实现社区及人群的健康和可持续发展。健康社区的构建强调社区人群主观健康需求与客观健康供给之间的互动与耦合，与景感生态学强调"景"与"感"相互融合、相互作用具有高度一致性。本文从景感生态学的研究要素、景感营造的理念与研究工具等方面，系统地提出景感生态学视角下的健康社区构建框架：包括融合多景感要素的社区人群健康生态系统服务体系、营造多景感载体的社区人群健康行为意识引导体系和建设多方位的健康社区趋善化管理与智能感知体系。景感生态学所提供的崭新视角和系统性思路，对于健康社区的构建将具有重要的指导作用。     

基于景感生态学的城市生态空间服务提升研究——以北京市顺义区为例

景感生态学思想融合自然要素、物理感知、心理认知等方面,并服务于土地利用与建设。北京市在迈向建设国际一流的和谐宜居之都目标过程中,极为重视城市居民对城市生态空间的感知和互动,充分体现了将城市生态空间与人居环境质量和心理健康耦合分析的景感生态学的理念。从结合景感生态学中景感营造的思想和顺义区生态规划实践的角度出发,分析了顺义区生态空间景观格局和视觉空间格局。结果表明,顺义区的森林、草地、湿地等斑块相对比较破碎,中心城区的森林、绿地较少;顺义区具有中等以下绿视率的路段长度占比近60%,中等以上水平尤其是较高水平绿视率的路段较少,具有较大的通过景感营造提升生态服务的空间。进而以提升顺义区的城市生态空间服务为目标,总结出了生态空间景观格局优化、视觉空间格局优化、生态空间科学规划及管控、生态系统服务综合提升4个核心愿景,并基于这4个愿景提出了针对性的景感营造措施。     

基于生态系统服务层级关联性的景感营造实现途径

生态系统服务是建设人类与生态系统和谐共处的桥梁,景感营造是维持可持续发展的重要途径。然而两者之间的关系并不清晰,这限制了景感营造的实践和功能发挥。从人类需求的角度论证了生态系统服务的层级关联性,生态系统所提供的支持服务、供给服务、调节服务和文化服务具有依次发展的层级关系并且各服务之间相互协同。生态系统服务为景感营造提供愿景与载体,景感营造保持、改善与增强生态系统服务,景感营造的作用与生态系统服务的效能相辅相成。最后基于生态系统服务的层级关联性与可持续发展的建设路径提出景感营造的实现途径：（1）生态系统服务供给的物质愿景与载体通过农业景观、大地艺术的建造方式体现物质的精神内涵;（2）生态系统服务提供的精神愿景与载体通过建设文化景观、展现生态文化的方式把精神内涵物质化。不同景感营造途径的构建其目的都是通过生态系统各类型服务之间的协同作用来实现景感的整体化表达从而增强可持续发展。本研究分析结果有助于为生态系统服务价值衡量和景感生态规划提供理论基础。     

从景感生态学视角分析城市立体绿化内涵与功能——以深圳市为例

城市用地日益紧张,城市建（构）筑物高度不断抬升,理应赋予城市空间载体更多的生态功能。景感生态学倡导在保持、改善和增加城市生态系统服务的同时提升居民满意度和可持续发展能力。城市立体绿化具有降温、降噪、滞尘、固碳等功能,是节能减排的有效举措。通过对深圳市立体绿化实地调查和景感生态学分析,剖析了立体绿化在促进居民的视觉、听觉、嗅觉、味觉及触觉等物理感知及心理认知功能方面的作用,以及增强城市生态系统服务的机理。研究表明,立体绿化是城市景感营造的有效手段,既能增强城市生态系统服务价值,也能提高城市空间利用率;在增加城市绿视率的同时,丰富了居民的物理感知及心理认知。最后,讨论了景感生态学理论与方法在立体绿化中的实际应用,以及景感营造技术在城市绿色建筑中的作用,以期让景感营造技术为提升立体绿化水平,进而为促进城市绿地系统规划提供支撑。     

景感评价方法研究

通过与生态系统服务和可持续发展的有效结合,在景感生态学的内涵与外延得到扩展的同时,景感营造与评价的概念也进一步明确。景感评价是基于一定的目的和相应的评价标准,针对特定的景感（现状或营造过程）进行评价与预测,可为认识与理解景感、营造与改善景感,以及基于景感的生态规划与建设提供科学依据。景感评价除了遵从广义景感生态学的原理与目标外,其主要理论基础来自生态系统服务理论、可持续发展理论、复合生态系统理论以及生态文明理论。景感评价应遵循景感的协调性、可持续性与评价的系统性、针对性等主要原则。具体的景感评价方法可分为基于特定评价目标的单因子评价与考虑多要素的综合性评价;前者一般限于针对某个评价目标或者考虑某个限制因子时使用,后者则主要包括层次分析法、数据包络法和重要性-绩效分析法。不同的评价方法有其优缺点和适用范围,景感评价应根据不同情景和目的来灵活使用不同方法,还需充分考虑人的感知或愿景与自然环境要素的统一,以及景感营造与生态系统服务及可持续发展意识的统一。景感评价的研究与应用处于初始阶段,在发展过程中存在一些困难和问题,未来应重视若干内容的研究。随着学科的交叉与融合、技术的进步与发展以及相关学者的共同努力,景感评价将会有效地指导人类对自然资源进行合理利用与科学管理。     

景感生态学:生态安全研究与实践的重要途径

景感生态学是指以可持续发展为目标,基于生态学的基本原理,将自然要素、物理感知、心理感知、社会经济、过程与风险等相关因素综合考虑,来研究土地利用规划、建设与管理的科学。不合理的资源和土地开发利用活动常常会带来各种生态风险,从而导致生态安全方面的问题;而景感生态学的主要研究内容涉及土地利用,其目标是与可持续发展相关的人类愿景和社会需求。在追求的目标、遵循的原理、研究尺度及内容上,景感生态学与生态安全研究有许多契合的地方,有必要将景感生态学研究与生态安全研究结合起来。在简要解析生态安全内涵及其主要特点的基础上,探讨了如何将景感生态学思想与方法应用于生态安全研究,重点说明了作为景感生态学主要研究手段的趋善化模型、迷码数据以及物联网如何在生态安全研究中应用于数据获取、评价与预警、以及趋善化模型的构建。随着景感生态学研究的深入,其关注点可以从土地规划和利用扩展到生态安全格局构建与维护,从而更好地将人的愿景及福利与土地利用、生境质量和生态安全结合起来,为区域可持续发展提供科学参考。     

景感生态学在煤电基地生态建设与管理中的应用

煤电基地的开发对中国能源利用格局具有深远的影响,是煤炭行业发展的重要方向,但也对生态环境提出了严峻的挑战。在我国煤电基地的生态建设中,基于景观生态学的应用研究较多,缺乏对居民感知、愿景和福祉等方面的联系和研究。以内蒙古锡林郭勒煤电基地为例,在分析因煤电基地的开发建设而导致的生态环境问题基础上,运用景感生态学的理论和方法,从煤电基地的景感营造、景感修复、景感保护监测管理、生态文明的建设共4个方面进行了分析,为煤电基地的生态建设、保护与管理提出了具有建设性的措施和建议。结合生态环境物联网对所选景感指标的监测、谜码数据平台的评价分析及预警系统,对实现煤电基地的生态健康保障、生态服务提升、以及居民愿景和福祉的提高有着重要意义,为实现区域可持续发展的目标提供了有效措施。本研究为煤电基地相关区域的生态建设、保护与管理提供科学依据和有效对策,为后续相关研究打下基础。     

基于景感生态学的生态环境物联网框架构建

更高的城市化率造成新的城市生态环境问题和变化趋势，新理论与新技术也为生态环境监测与管理提供了新方法。景感生态学是以可持续发展为目标，基于生态学的基本原理，从自然要素、物理感知、心理感知、社会经济、过程与风险等相关方面，研究土地利用规划、建设与管理的科学。基于景感生态学理论，开展生态环境物联网的监测网络设计与监测平台构建。首先，从自然要素中的光、热、水、土壤、综合气象等，以及物理感知的视觉、嗅觉、听觉、触觉等作为监测要素并进行特征分析；其次，结合多目标约束和聚类分析约束条件，提出非规则网格最优法进行生态环境监测网络的布设。再其次，重点探讨了联合地面固定监测站、无人船与无人机构建的"陆海空一体化"的生态环境数据采集与监测；其中，在地面构建综合气象与土壤传感器，可监测自然要素的光照、热量、雨量、气压，以及物理感知要素的风速、风向温度、湿度及噪声等；在海洋中，基于无人船搭载的水环境与水质传感器，可监测水体温度、水浑浊度与水污染状况，以及水体总磷与水体质量等；在空中，基于无人机搭载的气体监测仪、多/高光谱传感器与数码相机，可获取不同区域与不同高度的CO₂、SO₂、PM_1.5、PM_2.5、NO、O₃等大气环境状况及粒子溶度与污染物扩散状况。最后，从全方位、多要素的数据获取、有线网络与无线网络相结合的数据传输、数据分类处理、数据智能控制，以及包含实时监测、预报预警、综合分析和平台管理的远程监控平台等五个模块来构建物联网监测平台。构建的生态环境物联网框架可实现生态环境全方位、全天候、多维度的远程实时监测与智能预警预报，为提升城市生态环境监测与管理提供支撑平台，增强了生态环境安全，满足人民日益增长的优美生态环境需要，提高了城市生态环境动态监测和智能管理的效益。     

景观生态学在土地整治中的应用研究进展

在土地整治中融入景观生态学理念是推动土地整治生态建设的必然要求。阐述了土地整治中的景观生态学原理,分析了相关文献变化和研究重点,总结了中国土地整治中的景观生态学研究现状,提出了土地整治中的景观生态学研究展望:(1)重视土地整治中景观生态学的基础理论研究,构建土地整治的景观生态学理论与技术体系;(2)加强土地整治的景观动态与生态效应机制研究,建立适用土地整治景观生态影响的方法和模型;(3)强化土地整治的多尺度和长序列景观生态研究,揭示土地整治过程中的尺度效应和多尺度耦合机制;(4)加强土地整治中多种生态系统服务的集成与优化,强化用于指导土地整治生态规划设计与管理工作,以期为深化土地整治中的景观生态学研究提供借鉴和启示。     

重点脆弱生态区生态恢复的综合效益评估

全球变化和人类活动的剧烈影响导致对人类福祉至关重要的生态系统功能和服务的改变,生态系统退化已成为全球面临的严重问题之一。综合评价生态恢复效益是目前衡量恢复工程实施效果的重要途径。以中国重点脆弱生态区为研究对象,选取产水、土壤保持、食物供给、固碳4项服务,构建研究区生态恢复综合效益评估指标体系,并通过Welch T方法检验恢复显著和不显著区生态系统服务指标,对比分析研究区生态恢复综合效益的变化情况。结果表明:2000年到2015年,生态恢复工程的实施使脆弱区生态系统服务整体增长20.86%;综合效益由波动变化转为稳定,并稳定在其均值0.55附近,其中喀斯特区综合效益最高,达0.75以上;生态系统类型变化主要是农田、森林、草地和聚落生态系统之间的转移,森林和草地生态系统的增加使得生态系统服务水平升高;T检验的结果表明生态恢复带来综合效益的改善和生态系统服务能力的提高。     

面向生态产品价值实现的生态修复市场化投入研究进展

充足稳定的资金是国土空间生态修复顺利开展重要保障。然而，政府投资作为生态修复的主要资金来源，存在资金缺口大、项目周期短等问题，亟需探索面向生态产品价值实现的生态修复市场化投入逻辑。针对生态产品价值实现的市场化路径，建立了“生态修复对象-生态产品类型-近远程效益-投资方式”为分析步骤的生态修复市场化投入逻辑框架，从投资方式角度分析了国内外生态修复市场化投入的研究进展。基于国内生态产权界定模糊、生态产品价值体现不明显、市场化投入机制不完善等问题，今后有必要重点研究建立体现价值实现路径的生态资产评估体系、识别面向不同购买主体的生态产品价值实现模式、模拟以价值流为纽带的生态产品空间纽带关系、凝练基于自然的区域解决方案引导市场投入。