摘要:近年來,人類活動使大部分地區(qū)的區(qū)域景觀結(jié)構遭到嚴重破壞,導致大部分地區(qū)的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境承載力、生物多樣性、環(huán)境質(zhì)量及周轉(zhuǎn)率都受到極大影響。生態(tài)環(huán)境修復與景觀結(jié)構優(yōu)化成了當下的熱點研究領域。景觀生態(tài)學和設計學都是多學科融合的學科,跨學科融合發(fā)展是推動學科發(fā)展的途徑之一。文章在此理念下,基于植物學和設計學的基礎,通過對月季花植物形態(tài)構造的剖析研究和對大別山區(qū)景觀結(jié)構的分析,得出月季花形態(tài)構造的功能性、協(xié)調(diào)性對區(qū)域景觀結(jié)構優(yōu)化有著積極的借鑒意義,旨在為景觀生態(tài)設計提供新的設計思路和方法,為學科融合發(fā)展提供有效案例。
關鍵詞:景觀結(jié)構;植物形態(tài)構造;景觀生態(tài)設計;生態(tài)修復
中圖分類號:P901 文獻標識碼:A 文章編號:1004-9436(2021)18-00-03
1 景觀結(jié)構
1.1 景觀結(jié)構的概念與內(nèi)涵
景觀結(jié)構主要由不同屬性的構成要素、空間組分相互關聯(lián)而成,具有廣義和狹義兩個層面的含義。在廣義上,景觀結(jié)構泛指景觀形態(tài)、組成、屬性及其空間構型的時間動態(tài)諸多方面的特征,包括定性和定量兩方面,是針對景觀層次而言的整體性概念。在狹義上,景觀結(jié)構則特指景觀要素的類型、分類屬性及其數(shù)量關系的特征,不涉及空間格局范疇,其中景觀組分包括斑塊、廊道、基質(zhì)等[1]。
1.1.1 斑塊
斑塊是在外觀或性質(zhì)上不同于周圍環(huán)境,且具有一定內(nèi)部均質(zhì)性的非線性地表區(qū)域,是明顯而普遍存在的景觀結(jié)構特征。根據(jù)斑塊起源和主要形成機制的不同可以將斑塊分為干擾斑塊、殘遺斑塊、環(huán)境資源斑塊和引入。其中環(huán)境資源斑塊是自然生態(tài)系統(tǒng)自主形成的斑塊,其壽命相對持久,周轉(zhuǎn)率相對較低,而干擾斑塊、殘遺斑塊、引入斑塊則是由人類活動造成的,其周轉(zhuǎn)率和壽命與局部生態(tài)系統(tǒng)受損程度成反比。
1.1.2 廊道
廊道是以條帶狀出現(xiàn)的景觀單元,具有通道、資源、保護和美學等方面的功能。按照不同起源和主要形成機制分類,可以分成環(huán)境干擾保護廊道、殘遺保護廊道、環(huán)境再生資源保護廊道、引入資源廊道、再生資源廊道。廊道具有連通性,其主要生態(tài)功能是促進物種遷移和基因流動,對生物多樣性的保護與發(fā)展起著重要作用。
1.1.3 基質(zhì)
基質(zhì)是景觀中面積最大、連通性最好、相對同質(zhì)的景觀組分。影響著能量流、物質(zhì)流和物種流,對景觀的總體功能起支配作用。
1.2 景觀結(jié)構優(yōu)化的重要性與意義
第一,隨著工業(yè)化、現(xiàn)代化進程的推進,大面積的人類活動嚴重破壞了局部生態(tài)系統(tǒng)的完整性、生物多樣性以及各種生態(tài)過程,地球的生態(tài)環(huán)境日益嚴峻。因此生態(tài)系統(tǒng)的修復與治理成了當今的熱點研究主題。
第二,習近平總書記在第76屆聯(lián)合國大會一般性辯論時提出:“我們要構筑尊崇自然、綠色發(fā)展的生態(tài)體系。人類可以利用自然、改造自然,但歸根結(jié)底是自然的一部分,必須呵護自然,不能凌駕于自然之上。我們要解決好工業(yè)文明帶來的矛盾,以人與自然和諧相處為目標,實現(xiàn)世界的可持續(xù)發(fā)展和人的全面發(fā)展。”[2]明確指出需要解決好工業(yè)文明帶來的環(huán)境污染問題。基于這樣的前提,研究植物外表的形態(tài)表現(xiàn),探究其對景觀結(jié)構優(yōu)化的啟示,探尋出適合時代背景的新的設計理念和設計方法,打造出更為完善且高效的生態(tài)環(huán)境,能為設計學與其他學科相融合提供借鑒意義。
1.3 景觀結(jié)構優(yōu)化的原則
1.3.1 自然優(yōu)先原則
人為改造原有的斑塊和廊道需要遵循自然優(yōu)先原則,改造景觀結(jié)構的目的是使局部生態(tài)系統(tǒng)更加完善,讓人類生活環(huán)境能夠和諧、穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。因此在設計與規(guī)劃景觀結(jié)構中,需要在保護自然元素的條件下,優(yōu)化改造干擾斑塊和干擾廊道。
1.3.2 整體設計原則
景觀結(jié)構優(yōu)化需要樹立宏觀意識,并進行整體優(yōu)化。景觀結(jié)構包括斑塊、廊道、基質(zhì),三者具有關聯(lián)性。需要整體、系統(tǒng)地分析景觀結(jié)構并全面優(yōu)化,實現(xiàn)景觀各結(jié)構元素的最佳搭配。以整體的思維分析細部結(jié)構從而更加高效且持續(xù)地優(yōu)化升級,提升自然景觀生態(tài)系統(tǒng)整的體功能。
1.3.3 設計適應性原則
自然景觀具有和諧、穩(wěn)定的結(jié)構和功能,人為破壞后,穩(wěn)定性和功能性會受損,但其氣候、基質(zhì)等自然因素依舊相對穩(wěn)定,在選擇優(yōu)化方法和引入的景觀元素時需要考慮其適應性,以便確保引入的景觀元素能夠融入局部生態(tài)系統(tǒng)中,保證景觀結(jié)構的功能性和完整性。
1.3.4 跨學科、多學科綜合原則
自然景觀結(jié)構是由不同屬性的人文要素和自然要素共同組成的,而諸多要素分屬不同學科,屬于不同研究領域的研究對象,景觀生態(tài)設計的理念、原則、方法也是多學科共同融合的產(chǎn)物。因此在景觀結(jié)構優(yōu)化中,需要聯(lián)合多學科一同協(xié)作,從周圍生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)服務功能、景觀質(zhì)量、美感度等多角度進行整體分析、整體優(yōu)化,才能使自然生態(tài)系統(tǒng)更加科學、和諧與穩(wěn)定[3]。
2 月季花形態(tài)構造分析
2.1 月季花整體形態(tài)構造分析
月季花(Rosa chinensis Jacq.),為直立灌木,其小枝粗壯,莖呈圓柱形,表皮無毛、有短粗的鉤狀皮刺或無刺(見圖1)。
2.2 莖葉形態(tài)構造分析
月季花小葉一般為3~5片,稀為7片,葉片分布為奇數(shù)羽狀復葉,小葉片形狀為寬卵形至卵狀長圓形,先端長漸尖或漸尖,近基部形狀為近圓形或?qū)捫ㄐ?。其葉緣成銳鋸齒狀,兩面近無毛,上面暗綠色,常帶光澤,下面顏色較淺,頂生小葉片有柄,側(cè)生小葉片近無柄,總?cè)~柄較長,有散生皮刺和腺毛(見圖2)。托葉大部貼生于葉柄,僅頂端分離部分成耳狀,邊緣常有腺毛?;◣锥浼?qū)ι?,稀單?sup>[4]。葉片脈絡為羽狀網(wǎng)脈,將葉片劃分成各自獨立鑲嵌的區(qū)域,其構造具有整體性和相對獨立性(見圖3)。植株葉片與景觀結(jié)構中的斑塊結(jié)構相似,都具有邊緣效應和鑲嵌特性。在莖葉受到損傷時,受傷部位會立刻分泌汁液阻止外部細菌入侵,防治進一步感染惡化,同時植株內(nèi)的SABP2蛋白酶會迅速傳遞信號,激活未感染部分的免疫系統(tǒng),并使水楊酸甲酯轉(zhuǎn)化為水楊酸進行抵抗。
月季花花梗近無毛或有腺毛,萼片呈卵形,先端尾狀漸尖,有時呈葉狀,邊緣常有羽狀裂片,極少數(shù)呈全緣,外面無毛,內(nèi)面密被長柔毛;花瓣形態(tài)多樣,多為重瓣至半重瓣,顏色多為紅色、粉紅色至白色,花苞形狀為倒卵形,先端有凹缺,近基部為楔形;果卵形態(tài)為球形或梨形,多為紅色,其花開后會脫落萼片。
3 月季花對大別山區(qū)景觀結(jié)構優(yōu)化的啟示
3.1 大別山區(qū)景觀結(jié)構及生態(tài)現(xiàn)狀
3.1.1 斑塊
大別山區(qū)屬于北亞熱帶濕潤季風氣候,山區(qū)地形崎嶇、交通不便,導致經(jīng)濟發(fā)展相對落后,大部分居民仍然保持原始的耕作生活模式,因此,其生態(tài)環(huán)境優(yōu)越,自然資源和生物多樣性豐富。但由于受近年來過度開墾土地、砍伐樹木、開采礦石、開發(fā)河流、捕獵野生動物等人為活動的影響,自然資源儲量減少、環(huán)境承載力減弱、生物多樣性也大幅降低,局部地區(qū)形成了大量的干擾斑塊。隨著人口不斷增加和城市化進程的推進,引入斑塊和殘遺斑塊數(shù)量也在不斷增加。
3.1.2 廊道
大別山區(qū)環(huán)境資源廊道發(fā)達。近年來,在國家扶貧政策的推動下,大別山區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平不斷提升,公路、鐵道等引入廊道數(shù)量不斷增多,大部分引入廊道都破壞了原環(huán)境資源廊道,阻礙了野生動物遷徙,造成大量遷移的野生動物在途經(jīng)引入廊道時死亡或受傷,嚴重破壞了山區(qū)生物的多樣性。在城市化進程中,人口不斷遷移,人類活動造成的殘遺廊道數(shù)量也逐漸增多。
3.1.3 基質(zhì)
由于經(jīng)濟發(fā)展,人類對活動空間要求逐漸增多,不斷開發(fā)自然景觀,供人類活動,人類活動造成的污染使得局部基質(zhì)受損嚴重。對大別山區(qū)局部生態(tài)系統(tǒng)破壞較為嚴重且難以恢復,人類聚居區(qū)環(huán)境日益惡劣,景觀結(jié)構需要重新調(diào)整優(yōu)化,局部生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境承載力有待提升[5]。
3.2 對大別山區(qū)景觀結(jié)構優(yōu)化的啟示
3.2.1 自然優(yōu)化
自然優(yōu)化是利用自然的邊緣效應,對景觀結(jié)構進行重新規(guī)劃和引導,使自然生態(tài)系統(tǒng)自行恢復。可以分為引入元素和政策控制兩部分。從農(nóng)殘污染的角度來看,農(nóng)耕用地為干擾性斑塊,是農(nóng)民日常生產(chǎn)勞動場所,農(nóng)耕型用地具有較高的周轉(zhuǎn)率,因此適宜采用政策保護與防治,增強農(nóng)民的綠色健康意識,避免使用化學肥料、除草劑、除蟲劑等化學藥劑,遵循自然規(guī)律,采用太陽能、農(nóng)家肥等作為生產(chǎn)動力,維持局部生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)與能量,按照自然規(guī)律運轉(zhuǎn)。
從景觀結(jié)構的角度來看,可以將農(nóng)耕用地和居住區(qū)按網(wǎng)狀布局。人類遷移活動后廢棄的農(nóng)耕土地和居住區(qū)等活動場所可利用斑塊的邊緣效應,通過網(wǎng)狀布局,保留核心環(huán)境資源廊道,降低斑塊密度,修建周圍自然環(huán)境斑塊潛在廊道,以此提升干擾斑塊和廊道的周轉(zhuǎn)率,使局部生態(tài)系統(tǒng)能充分發(fā)揮自我調(diào)節(jié)功能,迅速將干擾斑塊融入環(huán)境資源斑塊。
3.2.2 功能完善
功能完善則是對景觀結(jié)構的整體功能性進行優(yōu)化補充,其中包括自然生態(tài)功能和人文功能等。
生態(tài)功能優(yōu)化指重新規(guī)劃景觀結(jié)構,推進生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)。區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性是阻礙生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)的主要因素之一。在植物界,脆弱性也是植物最為致命的特點之一。因此,植物為了自我保護和種族繁衍,形成自我防御機制,如月季花會進化出鋸齒、桉樹分泌毒素或進化出強大的根系、高速的繁殖效率等,以不同的方式彌補自身的脆弱性。然而脆弱性也是自然景觀的主要特征之一,脆弱性也是導致大部分殘遺斑塊、殘遺廊道和受損基質(zhì)難以恢復的原因之一。提升自然生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)功能可以有效減輕其脆弱性帶來的負面影響。提升其自我調(diào)節(jié)功能,其中廊道的作用較為突出,廊道對物種遷移和物質(zhì)流量有著重要影響,在景觀結(jié)構優(yōu)化中強化人為引入廊道則有利于提升生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)功能。
隨著經(jīng)濟水平和科學技術的不斷提升,人類對活動空間的要求逐漸提高,進而不斷開發(fā)自然景觀,使環(huán)境資源斑塊和環(huán)境資源廊道不斷減少。要保護原始自然景觀,可以充分利用已開發(fā)區(qū)域,在優(yōu)化和修復景觀結(jié)構的同時充分利用其區(qū)域歷史將其打造成具有人文素養(yǎng)的景區(qū),供人類活動,同時也能對環(huán)境保護起到宣傳作用。
4 結(jié)語
生態(tài)修復大多采用宏觀調(diào)控的思路進行規(guī)劃設計,通過整體的優(yōu)化帶動局部生態(tài)系統(tǒng)的修復。整體和個體是相對的,自然景觀是相對的宏觀概念,是自然界各元素的組合體,其由元素組成,可拆分成元素,二者相互影響、相互作用。在對宏觀景觀整體進行設計時仍可在微觀組成中探尋方法和靈感。
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作者簡介:王翔宇(2002—),男,安徽安慶人,本科在讀,研究方向:生態(tài)景觀設計。
基金項目:本論文為2021年大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃省級一般項目“植物形態(tài)對生態(tài)設計的啟示研究”階段成果,項目編號:202110298102Y