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生态学在河道景观设计中的应用

生态学在河道景观设计中的应用

摘要:实行最严格的生态环境保护是我国环境保护的一项重要工程,而保护生态环境最好的方式就是在建设过程中融入生态学原理。工业化、城市化进程使得水生态环境遭受到严重的破坏,因此在河道景观设计中运用生态学原理,将群落生态学原理、植物多样性保护原理以及生态演替、顶级群落原理等用于河道整治建设的各个方面,促进人与自然的和谐相处。

关键词:生态学原理;河道景观设计;实际应用

党的报告把坚持人与自然和谐共生纳入了新时代中国特色社会主义的基本方略,新时期的水利工程及城市建设必须坚持人与自然和谐共生,在河道景观设计中融入生态学原理,能够帮助人们寻求资源与空间利用的最佳方式,以此有效的降低城市建设对生态环境以及未来社会发展的不良影响。在城市建设中景观生态学原理常常被用于自然资源管理、土地利用、生物多样性以及区域规划等等,想要城市绿化既实现其绿化效益,又降低维护成本,同时还能促进城市生态的长久稳定,就必须综合生态学的各个原理,以此实现景观设计的合理性与实用性。

一、河道景观设计原则

自然优先原则。在河道景观设计的时候,首先应该保护自然景观资源和维护自然景观的生态功能,以此促进生物多样性的保护,这也是景观设计促进城市可持续发展的基本原则。自然景观包括原始的自然保留地、历史文化遗迹、森林、湖泊以及植被斑块等等,这些基本的景观在景观设计的时候应该要维持其生态过程,不能过度的开发。而河道景观设计中,河道两边的生态环境以及河水中的生态环境都会对其设计有一定的影响,因此在设计的时候应该优先考虑其本来的生态环境。持续性原则。持续性发展是当前社会发展必然的结果,这是一种人与自然景观相互协调的表现,同时这种持续性的表现除了能够满足人的正常生活需要之外,还能够对自然生态景观有一定的整合作用。人类的发展需要食物、水、健康、住房以及能源等等,景观生态包括生产力、生物多样性、土壤以及资源等,因此人类的发展必须以景观生态的持续性发展作为基础。只有立足于景观资源的可持续发展,才能改善城市的生态环境,促进社会经济的持续发展。应用于河道景观设计中就是利用河道景观的各种类型和格局,以求实现生态、社会以及经济的同步协调与发展,同时实现景观的最优利用。针对性原则。不同的景观拥有不同的结构、格局以及生态过程。因此在进行规划的和设计的时候存在很大的差别,为了保护生物多样性以及让农业结构的布局更加的合理,同时维持良好的城市规划等,在生态景观设计的时候应该具有一定的针对性。对当前的景观设计的各个方面以及影响因素进行分析并收集资料,开展有针对性的设计,选取不同的分析指标,同时建立不同的评价标准。在河道景观设计中,就应该要针对河道的生态系统和结构,进行合理的评价以及规划,收集与河道相关的资料,同时分析其指标等等,让河道景观的设计能够既保证河道生态环境,同时又能够有效的发挥其经济效益。多样性原则。生态系统的自我调节能力与生物的多样性有关。而多样性原则指的是在一个特定的生态环境中,其环境资源的复杂性与变异性。景观的多样性指的是在系统中生态系统的结构与功能的多样性,它能够有效的反映出当前生态环境的复杂程度。表现在河道景观中就是,河道景观想要实现生态调节功能就应该要保持其多样性,在开发和设计的时候,不能盲目的为追求经济效益破坏河道生态的多样性,以此保证其景观的复杂性以及结构和单元的多样性。综合性原则。综合性原则有两层意思,首先是景观生态设计与规划不是一项单一的工作,因此一个专业的人员并不能对景观的起源、存在形式以及变化方式等复杂的关系进行充分的理解,因此无法做出标准、明智的决断。所以在景观设计与规划的时候,应该要多种学科的专业人员共同合作并不断的努力,才能保证其规划和设计的合理性。其次是景观生态设计与规划是采用有目的的形式对生态景观进行设计和规划,其主要依据是景观的内在结构以及景观的全过程和社会经济条件对人类的价值,因此在景观设计的时候应该要综合的分析当前的自然因素环境,同时考虑社会经济条件以及当地的经济发展状况和人口问题,此外还要对影响当地环境的因素进行评价和考量,只有这样综合性的进行考虑才能实现景观设计与规划的科学性与合理性。表现在河道景观设计与规划中应该是,在河道景观的设计与规划中需要专门的河道景观规划者与生态学家和土地和水资源规划者等专业人员的共同分析,并通过综合性的分析做出明智的设计和规划决定。同时考虑当地的社会经济发展状况与人口因素,采用适当的设计方案既满足河道景观设计的条件,又能够促进社会的发展,同时还能够对当前的河道生态环境进行一定的保护。

二、生态学的基本原理

共生原理。共生指的是不同的生物能够互利互惠的共同生活在一起。这一基本的原理主要是为了控制人类环境系统,协调人与自然的关系,同时促进人与自然的和谐相处。为了充分的体现出共生的有效性,就必须要在景观设计与规划的过程中,将小空间的发展放在首位,保证其中自然环境与人之间的关系,让整个系统朝着稳定的方向不断的发展。表现在河道景观设计中,河道本身生态系统较复杂,它包括了河岸生态系统以及河中生态系统,这两个生态系统是共生的关系,河岸上的植物能够吸收河中的水分进行发育,而河中的生物又会以河岸上的植物为食,因此在设计规划的时候,不能将这两者分开,并优化这一系统,才能降低河道景观规划和设计的成本。多重利用原理。多重利用主要是指在生产和做事的时候不能以一个目标为标准,同时在解决事情的时候不能只有一种方式。也就是说,在景观设计规划的过程中,应该采用多目标、多解决方式的方式。表现在河道景观设计中,河道景观设计既包括河岸又包括河水,因此设计的时候可以整体的考虑水陆两种特性,保证河岸景观美观化的同时,还要保证河中生物的多样性,以此实现水资源以及自然资源的充分利用。循环再生利用原理。这一原理是更高境界的多重利用,也就是传统的变废为宝的方式。生态系统中的人和物质都是有用的,我们应该将系统中的因果关系进行合理的分析,并得出其极限值,在这一范围之内,可以对生态过程以及生态功能进行改造,实现其更高的价值。在河道景观的设计中,可以充分的考虑河道和河水两者之间的关系,并根据当地的发展情况,实现对水资源的合理利用,如发电,供庄稼使用等等。因地制宜,远近结合的原理。景观生态具有复杂性和多样性,因此在进行生态景观设计的时候一定要采用因地制宜的方式,不能为了追求经济利益的完善对生态进行过多的改变,在设计的时候也要做到主次分明,以此提高设计和规划的可行性。此外,还应该注意近期与远期的结合,在保证生态的基础上,将设计与规划进行完善,以此得到更加优秀的设计。在河道景观设计中,应该采用因地制宜原则,将河岸两边的植被进行规划,改变其杂乱无章的情况,使之更加的美观,此外,还应该分析河道与河岸的近期和远期发展状况,完善河道发展的设计规划。

三、景观生态原理在河道景观设计中的具体应用

(一)最优景观格局生态原理在河道景观设计中的应用

生态学中的最优设计格局指的是错落有致,集聚中带有一定的间隙。也就是说,在进行生态景观设计的时候应该对整个区域中具有大价值的生态斑块进行保护,且要保证其完整性。在人口较密集的地方建立比较小型的绿地斑块,在人口稀少的地方,可以设计较大的林地斑块,这样做到各类斑块大的集中,小的分散,能够保证整个城市的绿化效率。河道有很多的植物斑块组成,其中有生态绿地、园林景观、体育公园等等,这些公园绿地的属于大面积的绿地斑块,这些绿地斑块较为集中,且都属于河岸生态系统,而河中的生态系统想要受到一定的保护,就要对河道两边的建筑与生活排水进行有效的处理,防止出现污染水源的情况出现,同时可以采用建立水中绿地斑块的方式改善其生态环境,如在河边湿地地带种植荷花,既能美化河道,还能增加绿地斑块。以这样的方式形成大绿地板斑块集中,小绿地斑块分散的格局,实现生态格局的优化。在河道景观设计中采用最优景观格局的理论能够实现很多的生态意义:采用这种方式,在很大的程度上保留了绿地斑块对环境生态系统的重大意义,对水源的保护以及生物的保护有非常重要的意义;景观绿地大小错落有致,能够实现河道景观的美化效果,增加其美感;采用分散性的方式,能够减少生态系统承受的风险;能够维持植物与动物的遗传多样性;能够在河水与河岸之间形成过渡地带,减少边界对河道景观建设的阻力;能够充分的发挥小型板块的优势,促进河道生态系统的稳定;能够形成自然的植被廊道,可以提升物种的空间运动,同时还可以在河道两边形成一定的交通道路,满足人类活动的需求。

(二)斑块基本生态原理在河道设计中的应用

在众多的斑块中,只有大型的植被斑块才能涵养水源,同时起到连接河水系统与物种之间的安全和健康,保证动物的种群数量。这种斑块还能够允许自然干扰的发生,因此其自动调节能力相对较高,其物种也比较丰富,很多的物种只有大型斑块的核心区域才会出现。而小型斑块的承载能力相对较多,它并不利于河道两边林内物种的生存与保护,但是却能够成为某些物种的保护地带,因此小型绿化斑块其物种都比较单一。每一个城市在建设的过程中都会形成不同的斑块,这些斑块有大有小,能够满足不同的生态功能,既能够保护生物的多样性,又能够让生物继续繁衍下去,实现可持续发展。在河道设计中绿地板块的配置形态方面,基本存在五种斑块配置方式:能够供多人休闲娱乐活动集中性的配置;能够提供相同的服务且半径均等的配置;与其他公共设施相互结合的混合型配置;结合建筑物边缘的边缘型配置;保护水资源和水生换季后高的活用型配置。这五种配置方式中,能够供多人休闲娱乐活动集中性的配置、能够提供相同的服务且半径均等的配置、与其他公共设施相互结合的混合型配置这三种配置方式,能够既满足市民的休憩需求,同时又能够满足河道生态系统的发展需求。而建筑边缘结合型配置能够,安祖河道景观设计的美观性,同时对建筑物周围的硬化边缘进行柔化、美化,进一步提升河道景观的整体美化效果。而保护水生环境与水生生物的水活用型配置则是从生态环境的角度出发,旨在保护生物的多样性和河道生态功能。

(三)廊道基本生态原理在河道设计中的应用

河流廊道指的是沿着河流分布却又与周围的基质不同的植被地带。在生物学家的眼中,他们普遍认为这种廊道对物种的空间运动有很大的帮助,它是孤立斑块内物种的生存和延续,但是河流廊道并不是随便的,而是需要符合一定的廊道宽度原理。为了满足基本的城市发展需求与生态环境建设需求,河道景观设计的河流廊道景观植被宽度应该在30米以上,而沿着道路的廊道植被宽度应该在60米以上,用于休憩的廊道,其距离应该是处于60-120米的范围之间,这样才能丰富自然景观的结构,促进河道景观设计的有效性。

四、群落生态学原理在河道景观设计中的应用

(一)植物多样性与生态系统稳定性

生态系统稳定性指生态系统在受到外界干扰的时候,能够自我进行调节并恢复到原有的生态系统。而物种多样性的水平是决定生态系统稳定性的强弱,一般说来,物种多样性高的生态系统,其稳定性也相对较高,物种多样性小的生态系统,其稳定性也就较弱。河道的植物多样性分布中,主要以河道两边的物种多样性较为丰富,其次是河内生物。在河道系统中,生态绿地的生态稳定性最强,因此在进行河道景观设计的时候应该优先的采用生态绿地的方式,在保证物种多样性的同时,提升河道的美观性。

(二)植物多样性保护原理以及适生原理在河道景观设计中的应用

在很多的景观设计中,地带性植物的开发并没有落到实处,而很多的设计人员缺少品种意识,因此在选择河道两边的培育植物的时候缺少筛选,使得植被比较单一,再加上当前我国的植被培育手段和技术比较落后,导致各地引进的物种都比较相似,甚至是相同,对物种多样性的影响较大。我国的国土非常的辽阔,因此存在的气候差异也较大,物种种类丰富,能够为不同的地区和环境的绿化提供丰富的物种资源,但是由于不是所有的植物环境适应性都较强,所以在引进的植被中,很多都是相同的。导致每个城市之间的物种多样性和绿地景观趋于相同,并不利于物种多样性的发展。因此在河流景观设计中,要改善绿化面貌,减少外来观赏性物种的引进对本地城市物种多样化的水平以及绿化个性化发展的影响。在选择绿化植物的时候,应该根据地带特征的不同,选择不同的植物,同时挖掘当地具有观赏价值的植被进行栽种,以此构建具有当地特色的绿地景观与城市物种多样性生态系统。此外对于河流生态系统中陆地与水面的交接地带的设计,这一地带具有水陆两性的特征和功能,因此可以根据水生生态系统将其划分不同的区域,一般分为三个区域,死水区、水位变化区和无水区,在选择植被的时候可以根据不同的生态位置,选择不同的湿生植物与过渡带植物,在增加河道景观美化感的同时,还能提升其生态系统的稳定性。

(三)生态演替以及顶级群落生态原理在河道设计中的应用

顶级群落指的是在当地的适宜条件下,经过长期的自然选择,得到的最具有适应性和最大稳定性的群落,这是自然界非常珍贵的本底,同时也为人类活动提出了一定的约束条件和评价标准,为河道景观设计中生态系统的建立提供了主要方向。在河道景观设计中,应该根据地带性植被的类型进行设计,保证植被的选择能够适应当地的发展,同时还应该具有一定的观赏性,以此实现具有城市特点的生态环境的建设。

五、结语

我国的生态学原理在河道景观设计中的应用难度是比较大的,同时耗时比较长,因此在河道景观的设计中要根据相关的规章制度,再结合生态学原理,做到科学合理的制定计划。同时结合当地的经济条件与自然环境条件,做好河道景观设计,提升城市生态建设的水平。

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作者:尹三春 单位:湖北省碾盘山水利水电枢纽工程建设管理局