齊 麗
(1.陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,陜西 西安 710075;2.陜西地建土地工程技術(shù)研究院有限責(zé)任公司,陜西 西安 710075;3.陜西省土地整治工程技術(shù)研究中心,陜西 西安 710075;4.國(guó)土資源部退化及未利用土地整治工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 西安 710075)
景觀格局是指景觀的空間狀況,是形狀、大小、屬性不一樣的景觀空間單元在空間上的組合和分布規(guī)律。景觀格局是景觀異質(zhì)性的具體表達(dá)形式,針對(duì)景觀格局進(jìn)行分析時(shí),必須要考慮景觀和其單元的拓?fù)涮攸c(diǎn)。當(dāng)前,針對(duì)于景觀格局的研究較多的是局限在二維平面范圍上,對(duì)于景觀格局的三維模型還很少見(jiàn)。針對(duì)于景觀格局的研究分析,其目的是為了在看似沒(méi)有規(guī)律的景觀中發(fā)現(xiàn)潛在的有意義的規(guī)律或者是秩序[1]。針對(duì)于景觀格局的研究,是當(dāng)前景觀生態(tài)學(xué)研究的核心問(wèn)題。
國(guó)外景觀格局研究始于20世紀(jì)50年代,較早對(duì)其進(jìn)行研究的國(guó)家主要是在歐洲,例如,德國(guó)、捷克、荷蘭等國(guó)家,經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展,其理論和方法體系在不斷完善,這對(duì)于整個(gè)世界的景觀規(guī)劃以及農(nóng)業(yè)發(fā)展都起到了很好的推動(dòng)作用。隨著科學(xué)的進(jìn)步,目前景觀格局演變與其動(dòng)力機(jī)制已經(jīng)成為了學(xué)術(shù)界研究的焦點(diǎn)。20世紀(jì)90年代初,美國(guó)、加拿大等國(guó)家開(kāi)始積極嘗試運(yùn)用GIS技術(shù)進(jìn)行景觀格局方面的研究,并取得了一定進(jìn)展。
從1989年我國(guó)第一次召開(kāi)景觀生態(tài)學(xué)討論會(huì)議以來(lái),學(xué)者們對(duì)于景觀的研究投入了很大的熱情,以此帶動(dòng)了整個(gè)景觀格局的相關(guān)研究。在20世紀(jì)90年代前,國(guó)內(nèi)學(xué)者的主要研究方向集中于鄉(xiāng)村聚落位置、功能、布局、規(guī)劃以及演變等;在90年代之后,針對(duì)景觀格局特征、空間結(jié)構(gòu)、分布規(guī)律以及擴(kuò)散等方面也取得了一定的研究進(jìn)展。劉邵權(quán)、陳國(guó)階等人,選擇中國(guó)長(zhǎng)江流域的山區(qū)作為研究區(qū),從生態(tài)系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境、復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理論等角度出發(fā),針對(duì)山區(qū)的景觀格局進(jìn)行研究[2]。
20世紀(jì)90年代初期,景觀生態(tài)學(xué)被傅伯杰在《地理學(xué)的新領(lǐng)域》中提出,淺顯的介紹了景觀生態(tài)學(xué)的研究方法,指出其主要是系統(tǒng)分析法和動(dòng)態(tài)分析法[3]。在這之后,俞孔堅(jiān)、黃錫疇、陳昌篤、林超、肖篤寧、蘇文貴、賀紅士等人對(duì)于景觀生態(tài)學(xué)進(jìn)行了進(jìn)一步的闡述,但多數(shù)為把外國(guó)的概念簡(jiǎn)單的介紹給大家,包括一些概念和研究方法。在這些闡述中,“景觀格局”作為基礎(chǔ)而被大家認(rèn)識(shí),這一階段應(yīng)該是景觀格局在我國(guó)的初步發(fā)展階段。
肖篤寧、趙羿等人1990年4月發(fā)表的《沈陽(yáng)西郊景觀格局變化的研究》[4]是我國(guó)對(duì)于景觀格局研究的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),他標(biāo)志著我國(guó)對(duì)于景觀格局的研究不再是單純的翻譯外國(guó)人的研究而是真正的提出一些自己的概念和想法。隨著這篇論文的發(fā)表,對(duì)于景觀格局的研究越多,同一年中發(fā)表的論文有23余篇,對(duì)于平原、山區(qū)、林地、風(fēng)景區(qū)、干旱地區(qū)都有了景觀格局的初步研究。在這些論文中趙景柱在生態(tài)學(xué)報(bào)發(fā)表的《景觀生態(tài)空間格局動(dòng)態(tài)度量指標(biāo)體系》首次提出了景觀格局的指標(biāo)體系,并附帶了計(jì)算公式,指出通過(guò)對(duì)這些指標(biāo)的長(zhǎng)期研究、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算以及積累,就可以以此為基礎(chǔ)進(jìn)行景觀生態(tài)區(qū)劃、生態(tài)監(jiān)測(cè)、生態(tài)預(yù)測(cè)、生態(tài)規(guī)劃、生態(tài)影響評(píng)價(jià)等,從而對(duì)景觀生態(tài)空間作出有目的適時(shí)調(diào)控,保障以及促進(jìn)其對(duì)景觀區(qū)域自然資源的開(kāi)發(fā)、改善、保護(hù)以及經(jīng)營(yíng)和管理,使景觀區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到可持續(xù)發(fā)展[5]。
從1993年開(kāi)始,劉杰、吳彥明等人發(fā)表《營(yíng)口市柳樹(shù)鎮(zhèn)景觀格局變異及其生態(tài)意義》,對(duì)于景觀格局的研究呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)[6]。進(jìn)入21世紀(jì)以后,對(duì)于景觀格局的研究可以說(shuō)是遍布了全國(guó)的各個(gè)角落,把數(shù)學(xué)研究方法和景觀格局、城市綠地、在荒漠化研究中的應(yīng)用等多項(xiàng)研究聯(lián)系到了一起。各種研究成果得以發(fā)表,自此景觀研究真正步入了繁榮時(shí)期。
景觀格局的研究方法從傳統(tǒng)的定性描述方法發(fā)展到目前的定量統(tǒng)計(jì)和圖形疊置相結(jié)合的方法。方法的進(jìn)步主要?dú)w功于航天航空技術(shù)的高速發(fā)展,其發(fā)展為獲得大規(guī)模的多尺度的空間數(shù)據(jù)提供了便利條件。當(dāng)前景觀格局的研究方法主要包括:非統(tǒng)計(jì)學(xué)方法、景觀格局指數(shù)方法、景觀生態(tài)學(xué)模型、空間統(tǒng)計(jì)學(xué)方法等[7]。
劉明皓、姜廣輝、韋紅吉等人對(duì)于景觀格局的研究都是以MAPGIS為研究平臺(tái)。引用了平均斑塊面積(MPS)、斑塊所占景觀面積比例(PLAND)、斑塊個(gè)數(shù)(NP)、斑塊總面積(CA)、斑塊密度(PD)、距離指數(shù)E,居民點(diǎn)分散度F等景觀指數(shù)[8~15]。其中,PD是指單位面積的斑塊數(shù)目;CA代表的是農(nóng)村居民點(diǎn)斑塊面積的總和;PLAND表示的是研究區(qū)居民點(diǎn)面積所占研究區(qū)總面積的比例,表示研究區(qū)內(nèi)的居民點(diǎn)建設(shè)用地規(guī)模狀況;MPS表示研究區(qū)內(nèi)居民點(diǎn)斑塊的平均值大小,平均斑塊面積越大,這就表示農(nóng)村居民點(diǎn)的平均規(guī)模也就越大;E說(shuō)明的是單位居民點(diǎn)范圍內(nèi)由多少個(gè)居民點(diǎn)斑塊組成,他也從側(cè)面表達(dá)了居民點(diǎn)的大??;F代表的是研究區(qū)內(nèi)每一個(gè)農(nóng)村居民點(diǎn)斑塊和它臨近斑塊之間的集聚程度,F(xiàn)的值越小,居民點(diǎn)空間分布狀態(tài)越集聚。
通過(guò)構(gòu)建鄉(xiāng)村聚落景觀生態(tài)分析評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。鄉(xiāng)村聚落景觀生態(tài)評(píng)價(jià)不僅僅是針對(duì)聚落環(huán)境來(lái)開(kāi)展評(píng)價(jià),它同時(shí)也對(duì)消費(fèi)模式、生活方式、人口需求、健康狀態(tài)與周圍環(huán)境和資源的關(guān)系進(jìn)行評(píng)價(jià),以此達(dá)到促進(jìn)鄉(xiāng)村聚落向良性方向發(fā)展的目的[16]。翟輝等人從指標(biāo)層、因素層、目標(biāo)層、功能層4個(gè)層次來(lái)構(gòu)建建立傳統(tǒng)聚落景觀的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[17];張祖群等人基于層次分析以及指標(biāo)選取的基礎(chǔ)上建立聚落景觀評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[18]; 陳治諫等人應(yīng)用加權(quán)平均數(shù)算法構(gòu)建鄉(xiāng)村聚落生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[19];于淼等人應(yīng)用地理信息系統(tǒng)以及遙感技術(shù),運(yùn)用景觀分析的方法,從鄉(xiāng)村聚落形態(tài)、規(guī)模、用地、分離度4個(gè)方面進(jìn)行景觀空間格局分析[20]。
統(tǒng)計(jì)分析1990~2013年對(duì)于景觀格局的研究發(fā)現(xiàn),我國(guó)的景觀格局研究文獻(xiàn)主要集中分布于應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)、地理學(xué)報(bào)、國(guó)土與自然資源研究、生態(tài)學(xué)雜志當(dāng)中。在這些刊物中,生態(tài)學(xué)報(bào)針對(duì)于景觀格局的研究更加深入一些。其中文獻(xiàn)集中分布在《生態(tài)學(xué)報(bào)》312篇,百分比為5.57%;《生態(tài)學(xué)雜志》112篇,百分比為2%;《應(yīng)用生態(tài)學(xué)》110篇,百分比為2.0%;《地理學(xué)報(bào)》37篇,百分比為0.7%;《國(guó)土與自然資源研究》34篇,百分比為0.6%。通過(guò)這些統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果不難看出景觀格局在干旱區(qū)研究或者是水土保持相關(guān)的期刊上發(fā)表的數(shù)量不如傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)、林業(yè)刊物,但是其文獻(xiàn)的篇數(shù)明顯高于傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)、林業(yè)刊物,特別是在集中發(fā)表的權(quán)威期刊中占有很大的一部分比重,這表示對(duì)于水源涵養(yǎng)以及干旱機(jī)制的研究是景觀格局分析研究的重要領(lǐng)域。根本原因是景觀生態(tài)序本身就是由其與其他學(xué)科交叉產(chǎn)生的一個(gè)學(xué)科,它能被多個(gè)領(lǐng)域所利用研究。因?yàn)橥恋刭Y源和農(nóng)業(yè)資源在中國(guó)的重要地位,與景觀格局相關(guān)的文獻(xiàn)始終穩(wěn)定的在土地資源利用和農(nóng)業(yè)的期刊上發(fā)表著。其次是與科學(xué)技術(shù)相關(guān)的期刊上,特別是一些地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)等刊物上,這表明對(duì)于景觀格局的研究需要以現(xiàn)今的技術(shù)作為支撐。同時(shí),還會(huì)有少量的研究出現(xiàn)在與濕地、風(fēng)景園林、林業(yè)、草業(yè)、建筑、旅游或者是煤炭采礦類等有關(guān)的一些刊物上。
中國(guó)自1993年將景觀生態(tài)學(xué)這一概念引進(jìn)以來(lái),隨著大家對(duì)其認(rèn)識(shí)的不斷加深,相關(guān)研究也在不斷地增多。特別是在進(jìn)入到21世紀(jì)之后,單單在2000年就有600多篇文章是針對(duì)這一方面進(jìn)行的研究,同時(shí),與其相關(guān)的應(yīng)用研究以及理論研究也都取得了可觀的成果,研究的范圍也在不斷擴(kuò)大,囊括了農(nóng)村和城市、內(nèi)陸沙漠、濱海濕地、平原地區(qū)以及山地等。與國(guó)際的研究相比,我國(guó)在景觀格局領(lǐng)域的研究更應(yīng)該注意其與我國(guó)實(shí)際情況相結(jié)合,加強(qiáng)方法理論的系統(tǒng)化研究,提高技術(shù)方法自主開(kāi)發(fā)的能力。