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。     

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。     

基于景感生态学对生态修复的再思考

总结了生态修复工程的现状、我国在推进生态修复上的举措,指出未来生态修复的着重点是要找到更科学且高效的生态修复途径,以及将本地人福祉有机整合到生态修复当中以全面提高生态系统服务效果的方法。阐述了目前常见的生态修复方式,对其各自通常的适用情况及作用特征进行分析,并在此基础上得出一种生态修复的理想模式。阐述了景感生态学的定义,分析了景感生态学、景感营造以及其在稳定、提高生态系统服务及其价值方面的作用机制;讨论了如何基于景感生态学和景感营造分步实现生态修复的理想模式,其重点在于营造景感生态系统,使生态系统服务得到充分发挥,为本地谋取更大福祉。山水林田湖草生态修复工程的决策者、规划者和实施者要在观念、策略、方法以及评价四个方面做出转变。     

基于景感生态学促进生态产品价值实现的方法

建立健全生态产品价值实现机制,迫切需要创新研究思路,突破思维束缚,深挖生态产品价值内涵。从景感生态学原理阐释生态产品属性,梳理生态产品供给特点,分析生态产品消费特征,进而理顺生态系统服务、生态产品、消费者感知与享用转化完整链条。研究发现,景感生态学关键原理与生态产品特征密切对接,景感生态方法能够显化生态产品普及和消费路径,景感指数能够有效度量生态产品数量、质量和溢价。研究认为,基于景感生态学的理论与方法将有助于引导人民群众认识生态产品的科学价值内涵、多样化表现形式,尤其是助力文化服务类生态产品价值转化。根据分析结果提出当前的生态产品价值转化工作具体建议：(1)在生态产品信息调查过程中,要注重与生态产品载体密切相关的光、热、水、土、地磁、放射性和地形地貌等环境信息获取,在基础测绘、自然资源调查基础上追加生态服务关键属性;(2)在制定生态产品目录清单中,应指明该类生态服务形式和对人的感官直接刺激的服务作用,并具体到对人们的视觉、嗅觉、听觉、味觉、光觉、触觉,以及身心健康的整体影响;(3)生态产品供给过程中要注重对人的心理感知,包括宗教、文化、愿景、隐喻、安全等属性的综合考量,保障自然属性与...     

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。     

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。     

基于景感学的景感营造研究——以雨水花园为例

雨洪径流失控引发的负面问题已经影响到城市居民的正常生活。雨水花园作为典型的用于雨洪治理的生态基础设施,是进行城市水管理的重要手段。为提升雨水花园以径流控制为主的生态系统服务能力,研究团队基于物联网技术在中科院城市所内建成一座带有径流控制效益监测系统的雨水花园研究示范样地。景感学作为研究生态系统服务和可持续发展的有效途径,基于其理论分析雨水花园样地这一景感的营造途径、原则、生态系统服务能力,有助于使人—生态基础设施—自然环境三者更和谐地相互融入和适应,进而为雨水花园这类生态基础设施的营造提供借鉴经验。经探究发现雨水花园样地营造遵循了愿景呈现的双向性、方位的顺脉性、营造过程的渐进性三项原则,它可从多方面提供调节服务、支持服务与文化服务,有利于改善区域人居环境。通过径流控制效益监测系统监测、分析得出样地具备显著的调节服务(径流削减)能力,且人们可通过视感、听感、触感感知并享受雨水花园样地供给的文化服务。由于物联网监测技术与居民对各部分生态系统服务的监测和感知能力各有侧重,本研究认为可结合物联网相关监测技术和人的物理感知对雨水花园这类生态基础设施的营造工作进行评估,进而指导这类生态基础设施的建...     

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。     

景感生态学在城市生态系统服务中的应用研究——以城市公园景观设计为例

城市生态系统服务和可持续发展是当前城市生态学研究的热点问题。景感生态学作为联系生态系统服务和可持续发展的桥梁,可作为研究城市生态系服务和可持续发展的一种有效途径。随着社会发展所伴随的人们经济生活的生活压力增大,城市居民的亚健康状态日益突出。城市公园作为城市生态系统的重要构成,其设计目的应考虑应对城市居民健康问题和促进人类精神文明建设方面的作用。以城市公园景观设计为例,从园路、建筑、植物、水体景观和小品等方面探讨景感生态学在城市公园景观设计中的应用价值。景感生态学作为探索城市公园景观设计的新思路,以实现生态效益和居民福祉的提升,丰富和提升城市公园的生态系统服务功能,从而有利于促进为人类当代和后代提供可持续的福祉,以期驱使人类行为和言行规律朝着对生态系统有益的方向演化,自觉维护和改善生态系统服务,从而可持续地保障城市生态系统服务。     

基于景感生态学理念的乡村社会-生态系统供给服务研究

乡村社会-生态系统的稳定和可持续发展为农业农村现代化的实现奠定着基础,在稳定社会经济发展、提高城乡居民福祉方面发挥着重要作用。服务性公共设施作为乡村社会-生态系统供给服务的重要组成部分,代表了乡村的发展水平与该地区居民生活质量水平。研究公共服务设施的空间分布特征和综合评价其供给服务可改善乡村社会-生态系统结构,为城乡居民提供高质量的社会生态系统服务。以厦门市岛外城市化乡村为研究对象,通过厦门市岛外POI数据和乡村社会经济统计数据,以公共服务设施为景感载体,分析其空间分布和测度其供给服务水平,采用核密度分析方法与熵值分析法,分析厦门市乡村社会-生态系统供给服务空间分布特征,结合人口、经济、距岛内核心区距离等指标对各村庄社会-生态系统供给服务能力进行皮尔逊相关性分析。研究发现厦门乡村公共设施供给服务能力表现为集美区 > 海沧区 > 同安区 > 翔安区;各村庄公共设施供给服务能力水平影响因素是多元且具有多样性的;提出从城乡居民的认知心理与物质需求出发对公共设施进行景感生态营造以提高村庄社会-生态系统供给服务能力,更好满足人们的需求。本文对公共服务设施的空间优化提出对策建议,研究结果可为乡村社会-生态系统供给服务提升和乡村可持续发展提供理论研究依据。     

基于GIS的城市绿地景观引力场研究——以宁波市为例

城市绿地是城市用地的重要组成部分 ,也是城市生态系统的一个子系统。城市绿地景观的评价是城市生态系统研究的重要课题之一。在 GIS技术支持下 ,对城市绿地景观进行了研究。在研究过程中 ,将物理学中“场”的相关理论引入城市绿地景观的研究 ,提出绿地景观引力场的概念及评价方法。绿地景观引力场是城市绿地系统为城市居民提供服务能力的大小或潜力 ,其主要影响因素有绿地景观本身的质量、城市人口分布状况、城市土地利用现状、城市主要交通设施等。在研究中需要建立以下相关模型 :城市阻力的空间分布模型、城市人口的空间分布模型、城市公共绿地的空间分布模型、城市绿地景观引力场的空间分布评价模型。研究结果得出以下结论 :(1)景观引力场用于城市绿地系统的评价 ,能够更好地反映城市绿地的空间分布格局 ;(2 )丰富了城市绿地系统评价的指标内容和评价方法 ;(3)该方法从景观设计上提供了一个可供决策参考的依据 ;(4 )景观引力场还可用于城市其它服务设施的合理性与有效性的评价与研究。     

广州市核心区城市绿地降温效应研究

城市化在快速推进社会和经济发展的同时,也造成了严重的城市热环境问题,绿地被认为是降低城市温度的有效途径.以广州市核心城区为研究区域,基于2011年6月份和9月份的Landsat-5遥感影像提取城市地表温度信息,以高分辨率影像获得城市绿地信息,运用GIS空间分析和建模方法综合分析城市绿地景观格局的降温效应.结果表明,研究...     

城市绿色空间格局的定量化方法研究进展

城市绿色空间格局的变化是影响城市生态系统社会、经济与生态功能的重要因素.在分析城市绿地数量和结构时空动态变化的基础上,重点综述了城市绿地斑块和廊道连接的景观格局指数法和网络分析方法,探讨了城市绿地与居住用地的空间交互作用以及可达性分析方法,比较了城市绿地沿城乡分布的梯度分析方法.并总结了城市绿色空间格局研究的热点领域,包括城市绿色空间格局的空间显式表征和多尺度分析,以及格局的定量研究与规划的结合,并应用于生态系统服务的评价.     

基于公平性评价的西安市城市绿地生态系统服务空间格局

城市绿地能够为居民提供诸多类型的生态系统服务,而其格局的不均衡导致人类在享受其所带来效益的过程中产生差异化。根据西安市生态环境问题的具体现状,并综合研究区的基础地理条件,实现了西安市主城区绿地系统生物多样性、净化空气、固碳、气候调节四种生态系统服务的测算与空间化制图,并从公平性角度对整个研究区绿地的生态系统服务进行了评价分析,进一步采用具有动态约束的聚类和分区的方法得到生态系统服务的分区群,提出了区域化管理的构想。研究表明：①研究区绿地生物多样性整体偏低;绿地对PM_2.5的吸附作用呈现由北向南递减的趋势;固碳量整体上南部高于北部,东部高于西部;绿地区域的地表平均温度低于整体均值;②研究区城市绿地资源分布配置不均,不同区域的生态系统服务分布不合理;③在综合生态系统服务区域化的基础上引入生态系统服务簇,913个网格、12个分区、5个聚群为不同级别的生态系统服务管理提供参考。从而转变思路从生态系统服务水平指标对整体绿地格局进行规划指导,最大化实现绿地的生态功能,提升人民福祉。     

基于景观可达性的城市绿地系统承载力估算

选取佛山市顺德区中心城区为研究样区,以景观可达性分析为基础,评价了城市绿地系统的生态服务功能等级服务范围,并结合街区人口密度估算绿地系统服务人口和承载力。结果表明:研究区城市绿地类型和斑块布局不均匀,绿地主要分布在中西部,而东部和北部较少;根据不同绿地类型的生态服务功能差异,采用费用加权距离法将研究区绿地系统服务范围划分为Ⅰ～Ⅴ级服务区,综合反映出绿地系统的空间可达性和生态服务功能差异;绿地系统服务人口大部分处于Ⅰ～Ⅲ级服务区内。基于人均绿地面积标准推算适宜的人口密度,并与绿地系统服务人口比较表明,研究区绿地系统服务人口已超过绿地承载能力。     

绿洲景观中居民地空间分布特征及其影响因子分析

以张掖绿洲居民地为研究对象,用景观格局分析软件FRAGSTATS计算了5个景观格局指标,用GIS计算了形状指数、景观类型空间邻接比例、最邻近指数、最近距离以及居民地的耕作半径,借鉴聚落地理学中的居民地分布研究方法,分析了居民地的空间格局特征及其影响因子。结果表明：①耕地是张掖绿洲内的景观基质,居民地是绿洲内分布最广、斑块数最多的景观类型;居民地的平均斑块面积小、形状简单、聚集度高,与耕地的空间邻接长度和数目均最高,其空间分布类型存在空间差异;②耕地是影响居民地分布格局的重要因子。缓冲区分析方法可以从理论上确定居民地的耕作半径,耕作半径与居民地的空间分布类型紧密相关;③居民地到渠系的平均最临近距离为215m,75．6％的居民地中有渠系穿过;④居民地分布受中心城市——张掖市的影响程度极其明显,两者呈指数相关;⑤景观格局分析、居民地分布研究方法和GIS空间分析方法的有效结合,可以较好的反映居民地的空间分布特征及其影响因子的相关性;⑥借鉴聚落地理学的最近邻点指数具有明确的生态含义,可以作为量化景观聚集度的指标。     

Functional diversity of urban bird communities: effects of landscape composition,green space area and vegetation cover

In this study, we aim to gain a better insight on how habitat filtering due to urbanization shapes bird communities of Vienna city parks. This may help to derive implications for urban planning in order to promote and maintain high diversity and ecosystem function in an increasing urbanized environment. The structure of wintering bird communities of 36 Vienna city parks – surveyed once a month in January 2009, December 2009, December 2012, and January 2013 – was described by species richness and the functional diversity measurements FRic (functional richness), FEve (functional evenness), and FDiv (functional divergence). Environmental filtering was quantified by park size, canopy heterogeneity within the park, and the proportion of sealed area surrounding each park. Species richness, FRic, and FDiv increased with increasing park size. Sealed area had a strong negative effect on species richness and FDiv. Canopy heterogeneity played a minor role in explaining variance in FDiv data. FEve did not respond to any of these park parameters. Our results suggest a loss of species richness and functional diversity, hence most likely indicate a decline in ecosystem function, with decreasing park size and increasing sealed area of the surrounding urban landscape matrix.     

基于RAGA的PPC模型在城市公园绿地景观生态美学评价中的应用

基于公众对生态环境的日益重视,以生态美学思想为指导,提出城市公园绿地景观生态美学评价的指标体系;同时利用基于RAGA的PPC模型,将高维数据转换到低维子空间,通过寻求最优投影方向及投影函数值来实现对城市公园绿地景观的生态美学评价。选取大庆市10个具有代表性的公园绿地为研究对象,运用该评价指标体系及模型进行景观生态美学评价。结果表明:总体景观空间多样性、植被色彩多样性、建筑与小品分布合理性、树种多样性、水体可亲近性、植被长势自然性、地形自然度、建筑与小品体量适宜度指标对大庆市公园绿地景观生态美学效果的影响较大,是今后大庆市公园绿地景观生态建设、改造与管理上应作为重点考虑的因素;在10个公园绿地中,油田乐园、城市森林公园最具生态美,而乘风广场、世纪大道(高新技术开发区段)附属带状绿地的生态美较差。应用该模型可以避免传统方法存在的一些不足,也为处理景观评价中具有模糊性、不确定性的高维数据的综合评判、排序、寻优等方面研究提供了新的思路与方法。