人地耦合景觀設計（人地耦合系統(tǒng)的特性）

大家好！今天讓小編來大家介紹下關于人地耦合景觀設計的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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本文目錄:

• 1、董靚的科研成果

• 2、礦區(qū)土地利用安全格局總體設計

• 3、概念問題：到底什么是耦合？

• 4、景觀生態(tài)學中常從哪幾個方面區(qū)分斑塊和本底

一、董靚的科研成果

科研項目

1. 濕熱氣候區(qū)旅游景區(qū)的微氣候舒適度研究，國家自然科學基金項目，主持人

2. 成都農村集中居住區(qū)生態(tài)修復與景觀設計研究,主持人,成都市十一五重點科技攻關項目

3. 適應四川地域特征的綠色建筑研究與示范，四川省重大民生科技項目，主持人

著作/教材

1. 《旅游景區(qū)規(guī)劃設計》董靚等編著，中國建筑工業(yè)出版社，2015（編寫中）

2. 《風景名勝區(qū)規(guī)劃》董靚主編，重慶大學出版社，2014

3. 《綠色建筑概論》劉加平，董靚，孫世均編著，國家十二五規(guī)劃教材，中國建筑工業(yè)出版社，2010（獲優(yōu)秀出版獎，2013）

期刊論文

1. 基于地理信息技術的成都市屋頂綠化現(xiàn)狀調查與分析 ,中國園林,2015-01-10

2. 基于氣候適應性的景觀基礎設施設計研究，中國園林，2014-12-10

3. 城市屋頂綠化系統(tǒng)的氣候適應性規(guī)劃研究-以成都為例，風景園林，2014-10-25

4. 基于AHP的風景旅游建筑與場地的耦合度評價體系建構，建筑科學與工程學報，2014-09-15

5.humanbiometeorologicalconditionsandsubjectivethermalsensationinpedestrianstreetsinChengdu,China[J].InternationalJournalofBiometeorology,doi:10.1007/s00484-014-0883-8.(SCI)

6. 步行街道夏季微氣候研究——以成都寬窄巷子為例，中國園林，2014-08-10

7. 臺灣地區(qū)國家公園建筑設計理念，工業(yè)建筑，2014-07-20

8. 濕熱氣候區(qū)旅游建筑景觀對微氣候舒適度影響及改善研究，建筑學報 2013-12-31

9. 面向自閉兒童的康復景觀及其干預模式研究，中國園林 2013-08-15

10. 災后景區(qū)建設場址安全性分析，西南交通大學學報 2013-04-15

11. 兒童孤獨癥康復花園輔助療法初探，中國康復理論與實踐 2013-02-25

12. 基于生態(tài)廊道原理的城市河流景觀空間分析，中國園林 2012-09-15

13 .生態(tài)集成設計思想對中國城市規(guī)劃的啟示，經濟地理 2012-04-26

14. 城市河流景觀規(guī)劃設計研究現(xiàn)狀分析，城市發(fā)展研究,2010,(12)

15.陳睿智,董靚：國外微氣候舒適度研究簡述及啟示.中國園林，2009.11

16. 綠色建筑學研究（1）--綠色建筑學的涵義及其知識體系初探.建筑科學，2007，23（4）：1-4

二、礦區(qū)土地利用安全格局總體設計

4.2.2.1 基于“土地自然演進”、“反規(guī)劃”思想體系的礦區(qū)土地利用

土地自然系統(tǒng)是由自然因素構成的，通過各因素的相互作用構成了土地自然演進的基礎與動態(tài)穩(wěn)定的土地自然格局?！胺匆?guī)劃”理念的生態(tài)學內涵就是在自然生態(tài)評價的基礎上，對區(qū)域生態(tài)基礎設施加以保護，在完善非建設用地布局的基礎上，再安排建設用地布局規(guī)劃。即先將區(qū)域生態(tài)基礎設施保護控制起來，作為維護區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的自然生態(tài)基礎加以保護，使區(qū)域生態(tài)基礎設施得以延續(xù)和發(fā)展，為構建良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)打下基礎。

采礦活動改變了當?shù)厣鷳B(tài)基礎設施的性能，破壞了原來優(yōu)良的景觀結構，使景觀元素間原本暢通的物質流、能量流、信息流和物種流的渠道受阻，區(qū)域景觀生態(tài)基礎系統(tǒng)的生產功能幾乎喪失殆盡。尤為重要的是采礦活動產生大量廢棄地，影響了采礦地的地形和地下水系，同時也破壞了當?shù)氐耐恋亟Y構。面對整合區(qū)內生態(tài)景觀破碎程度高、河流生態(tài)功能弱化的挑戰(zhàn)，建立“斑、廊、基”有機聯(lián)系的生態(tài)系統(tǒng)，加強廢棄地景觀生態(tài)元建設，修復生態(tài)廊道(山脊線、水體線、交通線、綠色通道)，使礦區(qū)成為區(qū)域的生態(tài)基質，最終構筑五色空間相互耦合的土地利用格局。

礦區(qū)作為一個空間區(qū)域單元，具有明顯的空間異質性。因此，在進行礦區(qū)景觀建設時，根據景觀生態(tài)學原理，從景觀管理和設計基本原則入手，通過對格局－過程－界面分析，物種源－通道(山區(qū)－丘陵－平原、生態(tài)廊道)－生境(結點，生態(tài)斑塊建設，景觀生態(tài)元)、擾動－足跡－健康(采礦擾動對策－采礦環(huán)境再造，礦區(qū)生態(tài)足跡－足跡內部化或減小化，礦區(qū)健康研究)的分析，對礦區(qū)的土地使用、基礎設施、視覺效果、環(huán)境質量、綠化、交通和周邊環(huán)境等多方面加以考慮，合理協(xié)調地建成異質的、“斑塊、廊道、基質”合理分布，各組分之間合理配比，構建集經濟、生態(tài)和美學價值于一身的礦區(qū)景觀。

4.2.2.2 礦區(qū)土地資源可持續(xù)利用的總體思想

將山、水、林、田、路、礦看成一個整體綜合考慮。使局部性礦業(yè)用地問題，通過統(tǒng)籌區(qū)域綜合考慮。

構建礦區(qū)景觀生態(tài)安全格局就是要建立“以景觀生態(tài)元建設為核心，以生態(tài)廊道保護為重點，以各礦區(qū)建設區(qū)為生態(tài)斑塊，以外圍農田、林地為生態(tài)基質”的良性循環(huán)的礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)，營造空間開闊、綠地率高、空氣清新和寧靜的生活及發(fā)展環(huán)境，實現(xiàn)區(qū)域空間拓展的生態(tài)安全保障(圖4.3)。

圖4.3 礦區(qū)生態(tài)基質構建模式

景觀生態(tài)元建設(交匯處戰(zhàn)略點):在完善生態(tài)廊道的基礎上，確定生態(tài)系統(tǒng)中具有某種特定功能和相對獨立空間實體的景觀生態(tài)元，是構建景觀生態(tài)安全格局的關鍵。采礦廢棄地、撂荒建設用地以及廊道斷裂處的生態(tài)重建屬景觀生態(tài)元建設范疇，在生物流的關鍵性部位引入或恢復鄉(xiāng)土景觀斑塊，通過退化景觀重建和恢復來擴大棲息地。

生態(tài)廊道保護:主要指山脊線、水體線、交通線、生態(tài)通道的生態(tài)保護，保持山水格局的連續(xù)性，建設生態(tài)網絡化格局。具體措施:修復山體、修復水體、微地貌利用綠水、注重礦山水處理、進行交通綠道建設形成網絡化格局體系。

礦區(qū)綠色斑塊建設:礦區(qū)建設區(qū)生態(tài)斑塊建設包括:礦區(qū)工業(yè)區(qū)綠地建設，生活區(qū)游園憩地綠地景點建設，結合礦山景觀再造，搞好礦井周邊、鐵路兩旁、石場等堆積場地和圍墻周邊綠化、采礦地景觀建設。

農田、林地生態(tài)基質:主要包括農田生態(tài)基質、林地生態(tài)基質、水域生態(tài)基質建設。

4.2.2.3 設計理念的規(guī)劃原則

(1)讓自然做功原則。自然提供給人類的服務是全方位的，讓自然做功這一設計原理強調人與自然過程的共生和合作關系，通過與生命所遵循的過程和格局的合作，可以顯著減少設計的生態(tài)影響。

自然系統(tǒng)的這種自我設計能力在廢棄地的恢復(包括礦山、采石坑、采伐跡地等)以及城市中地方性生物群落的建立等方面都有廣泛的應用前景。在廢棄礦山的恢復中，除了常規(guī)的用植被來進行生態(tài)系統(tǒng)的恢復外，還可以利用地貌過程來開啟自然恢復過程^［166］。

(2)整體性原則。礦區(qū)整體性原則設計原理強調在進行礦區(qū)建設中，將包括礦區(qū)在內的整個區(qū)域作為一個整體進行綜合考慮，使礦區(qū)、礦區(qū)與區(qū)域的景觀結構和功能達到整體優(yōu)化。

有全局的理念，既要關注礦區(qū)及區(qū)域的整體狀況，又專注于一個局部的小地塊(礦山、采場、采伐跡地等)的復墾。遵循從整體到局部、從局部到整體之間的視角轉換，注重信息反饋，廢棄地復墾細部深入研究。按照生態(tài)經濟系統(tǒng)的思想進行礦區(qū)生態(tài)重建，保持良好的生態(tài)環(huán)境的基礎上，源源不斷地從系統(tǒng)中生產出更多的物質財富，并協(xié)調好經濟建設和社會發(fā)展的關系。

(3)生態(tài)設計前瞻性原則。把后現(xiàn)代的建設理念和文化滲透到礦山生態(tài)設計中，整合區(qū)域內現(xiàn)有的景觀要素，包括現(xiàn)有的林帶、植被、水系，礦山建筑形態(tài)構成要素，分類、重組達到經濟性、生態(tài)性，以及社會功能相統(tǒng)一、協(xié)調的效果。

礦區(qū)土地利用要改變建設者“自以為是”的封閉心態(tài)，以一種擴大化的景觀設計視角來看待相關的專業(yè)領域^［167］，以一種平和謙遜的態(tài)度來研究和改變現(xiàn)實中正在日趨衰落的自然景觀環(huán)境，培養(yǎng)土地復墾設計者的社會責任意識，建設和諧礦區(qū)。

4.2.2.4 景觀生態(tài)規(guī)劃建設

通過礦區(qū)景觀生態(tài)規(guī)劃設計建設，為礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展和現(xiàn)代文明生態(tài)區(qū)找到了基點和最現(xiàn)實的實現(xiàn)方式。

生態(tài)規(guī)劃設計建設通過局部控制達到整體調節(jié)作用，景觀生態(tài)系統(tǒng)是由物質和能量聯(lián)系的多重等級組織;對低等級的局部干擾會影響整體，反之控制局部也可使整體得到調節(jié)。雖然目前人類對長時間、大范圍的自然控制還無能為力，但對于小范圍內的局部控制是行之有效的。成功的景觀規(guī)劃抓住對景觀內的生態(tài)流有控制意義的關鍵部位或戰(zhàn)略性組分，通過景觀斑塊的引入或改變，以最少用地和最佳格局來維護景觀生態(tài)過程的健康與安全^［168］。

礦山景觀一方面與外界有物質、能量、信息的交換，另一方面礦山景觀本身又具有相對的獨立性、空間上的邊界性、時間上的有限性^［169］。因此，礦業(yè)用地內部工業(yè)場地布置設計時，應根據使用性質不同，將性質相同和聯(lián)系緊密的用地集中布置，使之充分發(fā)揮各自的功能，以達到使用方便、內外環(huán)境協(xié)調、綠化美化。礦業(yè)用地利用的核心是內部開放和對外共生協(xié)調，表現(xiàn)為礦區(qū)土地利用與區(qū)域的協(xié)調及對未來城鄉(xiāng)發(fā)展進行前瞻性引導。

三、概念問題：到底什么是耦合？

耦合是指兩個或兩個以上的電路元件或電網絡的輸入與輸出之間存在緊密配合與相互影響，并通過相互作用從一側向另一側傳輸能量的現(xiàn)象；概括的說耦合就是指兩個或兩個以上的實體相互依賴于對方的一個量度。耦合作為名詞在通信工程、軟件工程、機械工程等工程中都有相關名詞術語。

四、景觀生態(tài)學中常從哪幾個方面區(qū)分斑塊和本底

金娘聾再巾歷嵋唐渠如善謖畫聶棄另未衣愈姚華

綜合自然地理學(Integrated physical geography)是在部門自然地理學的基礎上對自然

地理環(huán)境整體進行系統(tǒng)的綜合研究。早在20世紀50年代末期，前蘇聯(lián)A.R.伊薩欽科

來中國講學，系統(tǒng)介紹了有關地理殼、自然區(qū)劃和景觀學的進展。這個講學的進修班在

林超教授領導下經集體討論，確定了“綜合自然地理學”的學科名稱，并發(fā)展為自然地

理學的一門獨立分科。綜合自然地理學是中國學者創(chuàng)立和命名的學科，這與中國傳統(tǒng)文

化的影響有關，也與老一輩地理學家的長期努力有關。在此之前，林超、黃秉維等就已

從事自然地理的綜合研究工作,如黃秉維在20世紀30年代編撰了《自然地理原理》和

《中國地理》等，周廷儒在30-40年代開創(chuàng)對歷史時期環(huán)境變化的綜合研究。我國綜合自

然地理學實際上既經歷了20世紀初的西方近代地理學的傳入，又繼承了中國古代地理學

的傳統(tǒng)，還受到原蘇聯(lián)地理學思想的深刻影響，并且與國家的經濟建設密切結合，形成

和發(fā)展成為具有中國特色的綜合自然地理學。

20世紀80年代，錢學森提出要發(fā)展地球表層學，本來即以地球表層為研究對象，

并在全球自然地域分異規(guī)律方面有所建樹的綜合自然地理學正好與之契合。面對地球表

層這一復雜巨系統(tǒng)，綜合自然地理學在研究中采用了系統(tǒng)科學的理論和方法。90年代針

對西方提出的地球系統(tǒng)科學和可持續(xù)發(fā)展，黃秉維提出建立“陸地系統(tǒng)科學”[6]的理論體

系。他指出，區(qū)域持續(xù)發(fā)展研究的理論基礎是對地球表層（主要陸地表層）自然與人文

各種要素的綜合規(guī)律的揭示，即陸地系統(tǒng)科學。地球系統(tǒng)科學中大氣基本是氣體，海洋

基本是液體，陸地由固體、液體、氣體組成，生物界亦最復雜，受到人類活動的影響最

深，與人類生存和發(fā)展關系又最密切[6]。建議以研究中國區(qū)域可持續(xù)發(fā)展為任務帶動陸地

系統(tǒng)科學的發(fā)展[7]。陸地系統(tǒng)科學的提出進一步體現(xiàn)了綜合性地理研究的思想，促進了綜

合自然地理學的理論建設。進入21世紀，綜合的理論和方法在與國際重大研究計劃結合

中進一步得到發(fā)展。

綜合自然地理學還大量展開了綜合研究實踐，如綜合自然區(qū)劃、資源綜合開發(fā)、國

土整治、區(qū)域規(guī)劃、環(huán)境保護等工作，以自然地理學為基礎，結合相鄰學科的理論方法，

去解決那些具有綜合性特點的復雜問題，這使它的發(fā)展能夠適應時代發(fā)展的需要。

有老一輩綜合自然地理學家如林超、黃秉維、周廷儒、趙松橋、陳傳康等奠定的基

礎，也有許多中、青年綜合自然地理工作者的不懈努力，目前的綜合自然地理學已經有

了長足的發(fā)展。50多年來，中國的綜合自然地理學研究在古地理學、現(xiàn)代自然地理過程、

土地科學、綜合自然區(qū)劃與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展等領域的發(fā)展均取得了顯著進展[3]。綜合自然

地理學理論和應用的深化對整個地理學綜合研究的深入發(fā)展起到了促進作用。

1.2綜合自然地理視角的景觀生態(tài)學

景觀生態(tài)學(Landscape ecology)是研究和改善空間格局與生態(tài)和社會經濟過程相互

關系的整合性交叉學科。其核心內容包括景觀結構、景觀功能和景觀動態(tài)等，研究重點

集中在景觀格局與生態(tài)過程相互關系及其尺度效應、人類活動對于景觀結構、過程和功

能的影響，及其景觀異質性的持續(xù)性利用與管理等[8]。

景觀生態(tài)學既有地理學派也有生態(tài)學派，目前在地理科學領域中與綜合自然地理學

難分伯仲，許多景觀生態(tài)學家也是綜合自然地理學家。這要從它的淵源說起。

景觀生態(tài)學起源于歐洲，一般認為其創(chuàng)始人是德國地理學家特羅爾(Carl Troll，

1899-1975)，他于1939年正式提出“景觀生態(tài)學”一詞[9]，并在1968年將其定義為：

“研究一個給定景觀區(qū)段中生物群落和其環(huán)境間的主要的、綜合、因果關系的科學。這些

關系在區(qū)域分布上具有一定的空間結構(景觀鑲嵌體與組合)，在自然地理分布上具有等

級結構”。歐洲的景觀生態(tài)學不論從誕生的學科背景還是其完善過程和學科貢獻，以及應

用指向，都帶有濃重的綜合自然地理學色彩。其關注的重點從土地利用評價與規(guī)劃逐漸

擴展到資源開發(fā)與管理、生物多樣性保護等領域，在理論上強調景觀的多功能性、綜合

整體性、景觀與文化的協(xié)同，并提出了整體性景觀生態(tài)學的概念框架。北美的景觀生態(tài)

學是在歐洲影響下，從20世紀80年代初開始發(fā)展，并逐漸形成了自己的特色，以景觀

生態(tài)過程、數(shù)量化和模擬研究以及自然景觀研究見長。歐洲和北美的景觀生態(tài)學研究基

本上引領了國際景觀生態(tài)學發(fā)展的主要方向，二者也在不斷地相互影響、相互滲透，推

動著景觀生態(tài)學學科體系的不斷發(fā)展和完善[10]。

中國的景觀生態(tài)學從介紹國外先進國家的同類研究工作開始。早期翻譯歐洲景觀生

態(tài)學文章的有劉安國、林超、陳昌篤等，而李哈濱則是較為系統(tǒng)地介紹了北美學派的景

觀生態(tài)學。1990年，肖篤寧主持翻譯了R.T.T.Forman和M.Godron的《景觀生態(tài)學》一

書[11]，標志著景觀生態(tài)學的概念、理論和方法已基本被我國學界所接受。此后，我國景觀

生態(tài)學工作者相繼開展了實質性的研究工作[12]。經過20余年的努力,在景觀格局與生態(tài)

過程、土地利用與動態(tài)、景觀規(guī)劃與設計、環(huán)境影響評價與自然保護等方面的研究與應

用中取得了重要進展[13]。從整體上看，盡管我國的景觀生態(tài)學發(fā)端于對歐洲景觀生態(tài)學理

論、方法和技術的引進，但研究范式接近于北美地區(qū)，即更多的帶有生態(tài)學方法論色彩。

2.1基礎研究與理論進展

2.1.1陸地表層系統(tǒng)自然地理過程陸地表層系統(tǒng)自然地理過程研究與近年來國際上非

?；钴S的地球系統(tǒng)科學、全球環(huán)境變化研究相呼應，結合“全球變化與區(qū)域響應”、“人

類活動對地球系統(tǒng)的影響機制”等科學命題[14,15]，自然地理過程研究從自然過程研究轉向

自然過程與人文過程的綜合研究，從無機過程研究轉向無機—有機的綜合研究，從單一

要素研究轉向多要素綜合研究，從宏觀研究轉向宏觀與微觀的結合研究。研究強調人為

因素在各種過程中的作用，強調人為因素作用下的地理過程對自然資源和環(huán)境的影響，

強調地理過程與全球變化之間的耦合作用以及可能引發(fā)的后果，強調地理過程在土地退

化過程中的關鍵作用。研究內容從地域系統(tǒng)的結構與功能向動態(tài)拓展。理論研究從系統(tǒng)

變化的驅動力與過程向機制研究深化，并從簡單綜合向系統(tǒng)綜合與集成轉變[16]。進而開展

了自然和社會經濟驅動、時空變化過程以及資源、環(huán)境、生態(tài)和災害效應等地表環(huán)境變

化的驅動力、過程和效應的研究。綜合自然地理學在陸地表層系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、人地系

統(tǒng)方面的理論建設更加系統(tǒng)化；通過要素綜合、過程綜合與區(qū)域綜合，綜合性不斷得到

加強；通過自然與人文的交叉、科學與技術的交叉、多學科交叉研究，交叉性更加明顯。

在理論上，發(fā)展了綜合的格局—過程、驅動力—過程—效應的研究[17]。從近3年國家自然

科學基金資助的綜合自然地理(D010106)項目看，與上述命題相關的研究2006年占

63.0%，2007年占56.1%，2008年占67.9%，3年平均占61.5%，足見陸地表層系統(tǒng)自然

地理過程研究在綜合自然地理學中的基礎研究地位和重視程度。

2.1.2土地科學

土地科學的研究重點結合國際地圈生物圈計劃(IGBP)與國際全球環(huán)

境變化人文因素計劃(IHDP)的聯(lián)合核心項目“土地利用/覆被變化(LUCC)”及新階段

的“全球土地計劃(GLP)”取得進展。近年來所發(fā)表的論文可以歸為土地利用分類系統(tǒng)

與分區(qū)、土地利用現(xiàn)狀分析、LUCC及其驅動力、土地可持續(xù)利用和土地利用規(guī)劃等5

個研究主題。據張鐿鋰等對土地利用文獻的統(tǒng)計，我國在2002-2007年發(fā)表的論文占

1978年以來文獻總量的65.0%，2007年一年的論文數(shù)量達到796篇。這表明我國土地利

用研究的領域不斷擴展，從事土地利用研究的科技隊伍不斷加強的同時，國家有關部門

對該領域研究的支持力度持續(xù)加強，項目資助數(shù)和經費額度均明顯提高[16]。隨著國際上將

LUCC這一研究主題上升為“土地變化科學”的學科范疇[18]，隨著土地利用問題在國際科

學研究與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展領域研究的不斷深化，更加重視基礎理論探討[19]。土地資源學的

學科基礎理論問題主要圍繞土地資源的可持續(xù)利用展開，包括土地資源的倫理觀問題、

土地資源的系統(tǒng)理論問題、土地資源的過程理論問題、土地資源價值論問題、土地資源

產權理論等諸多問題[20]。土地保護學所涉及的基礎理論問題主要是圍繞土壤學、生態(tài)學以

及經濟學的基礎理論問題展開的[21]，作為土地退化及其防護的重要研究內容—水土保持及

荒漠化防治仍舊屬于土地保護學研究領域關注的主要對象。土地生態(tài)學的基本理論問題

則主要是基于系統(tǒng)理論和生態(tài)學理論提出的，主要包括土地的生物生產力、土地的生物

棲息和承載功能、土地的能量平衡和水循環(huán)功能、土地的環(huán)境功能、土地生態(tài)過程、土

地生態(tài)變化規(guī)律以及土地生態(tài)的分異理論問題等[22]。土地利用與規(guī)劃基礎理論問題研究主

要包括地租和地價理論、土地區(qū)位理論、土地可持續(xù)利用理論、生態(tài)經濟理論、人地協(xié)

調理論以及系統(tǒng)工程理論等[19,23,24]。

2.1.3自然區(qū)劃

上一世紀，以林超、羅開富、黃秉維、任美鍔、侯學煜、趙松喬和席

承藩等為代表的科學家為中國綜合自然區(qū)劃工作做出了卓越貢獻[25-32]，奠定了我國這一領

域在國際上的領先地位。鄭度等的“中國生態(tài)地理區(qū)域系統(tǒng)”[33]是近年自然區(qū)劃的代表性

研究，在分析前人區(qū)劃研究工作與成果的基礎上，探討了自然地理區(qū)劃方法論及其體系。自然地理區(qū)劃既是區(qū)域劃分的結果，也是區(qū)域劃分的方法與過程，同時還是認識地理特

征和發(fā)現(xiàn)地理規(guī)律的一種科學方法。鄭度提出了包括區(qū)劃本體、區(qū)劃原則、區(qū)劃等級系

統(tǒng)、區(qū)劃模型和區(qū)劃信息系統(tǒng)的自然地理區(qū)劃范式,并通過區(qū)劃模型，實現(xiàn)區(qū)劃原則、指

標體系和單位等級系統(tǒng)的綜合[34]。另一個基礎性研究是“中國主體功能區(qū)劃”，樊杰闡述

了主體功能區(qū)劃的科學基礎，提出了區(qū)域發(fā)展的空間均衡模型。并探討了地域功能演替

對空間均衡過程的影響，提出了區(qū)劃方案效益最大化是同區(qū)域如何劃分和對地域功能隨

時間變化的正確把握程度相關的[35]。自然區(qū)劃已向帶有自然區(qū)域劃分性質的綜合區(qū)劃發(fā)

展，在《中國地理多樣性與可持續(xù)發(fā)展》一書中，蔡運龍闡述了三大地帶和七大地區(qū)及

其內部的地理多樣性，可視為綜合區(qū)劃性質的著作[36]。自然區(qū)劃的趨勢還表現(xiàn)為區(qū)劃方案

多樣、應用領域廣泛、影響決策顯著等。在中國期刊網上檢索到2007-2008年發(fā)表的自然

區(qū)劃及其相關研究文章約有696篇。

2.1.4景觀生態(tài)學近年來中國的景觀生態(tài)學研究發(fā)展迅速，人才培養(yǎng)成果顯著，研究

隊伍不斷擴大。在中國期刊網上，以“景觀生態(tài)”作為主題詞檢索到的博士和碩士論文

呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢。由2000年的3篇，增加到2007年的127篇；與此同時，以景觀

生態(tài)為主題的學術論文發(fā)表數(shù)量也急劇增加，由2000年的86篇，增加到2007年的504

篇。據傅伯杰等的檢索統(tǒng)計，從1996到2007年，在以“景觀生態(tài)學”為主題詞檢索到

的3164篇SCI論文中，有96篇來自中國，約占總數(shù)的3．03%，位列全球第七。景觀

生態(tài)學研究在深度和廣度上得到加強，促進了新的學科生長點的產生和發(fā)展。廣度上，

開始注重自然與社會經濟、人文因子的綜合，以解析景觀的復雜性；深度上，注重宏觀

格局與微觀過程的耦合，深入的微觀觀測和實驗為宏觀格局表征和管理策略的制定提供

可靠依據；宏觀格局的規(guī)劃和管理反過來強化了微觀研究的實踐意義。并進一步加強了

格局-過程和尺度效應研究[10]。隨著景觀生態(tài)學研究范式從平衡范式向遠離平衡范式、線

性范式向非線性范式、平穩(wěn)范式向非平穩(wěn)范式，以及簡單性范式向復雜性范式轉換，一

些新的理論成為景觀生態(tài)學繼續(xù)發(fā)展的重要科學支撐。近年一些復雜性科學的概念和方

法在景觀生態(tài)學中得到廣泛應用，如分形理論、元胞自動機、自組織臨界理論、復雜適

應系統(tǒng)理論等等[8]。建立了空間分析法(如分形分析法和小波分析法)、基于相似性的尺度

上推方法、基于局域動態(tài)模型的尺度上推方法、隨機(模型)法的尺度推繹途徑[37]，正在

試圖將這些途徑和轉換方法構建成統(tǒng)一的尺度推繹理論框架。一些新的理論如空間自相

關理論、空間非平穩(wěn)理論和地統(tǒng)計理論等被應用到景觀生態(tài)學研究的采樣技術體系上。

呂一河等則提出了一個景觀格局與生態(tài)過程耦合研究的基本框架[38]。

2.2方法和技術進展

面對復雜的研究對象，利用現(xiàn)代手段進行定量化研究和過程模擬以及建立模型仍然

是綜合自然地理學與景觀生態(tài)學特別是地理—生態(tài)過程研究的趨勢。通過借鑒和集成其

他眾多學科的研究方法，特別是非線性科學和復雜性科學在研究中的應用，定位試驗、

模擬實驗和遙感技術的應用，多源數(shù)據復合分析和信息挖掘，地理—生態(tài)過程模型的發(fā)

展、有效性檢驗與驗證等，促進了綜合自然地理與景觀生態(tài)學的研究并使之提高到新的

水平。

2.2.1數(shù)據采集方法技術在實驗數(shù)據采集方面，從監(jiān)測、分析、模擬三個方面，加強

了數(shù)據的科學性和可驗證性。利用化學分析技術，加強物質遷移轉化過程和機理的研究；

應用物理實驗，了解地表物質的物理結構及物質運動的動力學特征；利用遙感對地觀測

系統(tǒng)和典型地理單元長期定位、半定位觀測網絡，加強典型地區(qū)地理要素、地理格局和

過程的變化研究；利用室內外模擬實驗，簡化地理環(huán)境的復雜性,加強不同要素作用方式

和過程的識別研究[39]。

在區(qū)域與全球尺度上，衛(wèi)星遙感已成為自然地理和景觀生態(tài)學研究中最主要的信息來源之一。遙感數(shù)據在分辨率、高光譜方面更加多樣化。并發(fā)展了利用夜間燈光影像為

數(shù)據源，用來研究城市土地擴展和蔓延。地理信息系統(tǒng)與遙感、全球定位系統(tǒng)與計算機

相結合，具有對時空信息的綜合處理能力、對現(xiàn)實世界的模擬能力，并能產生和發(fā)現(xiàn)新

的信息，為綜合自然地理和景觀生態(tài)學的區(qū)域研究提供了強有力的支持。近年來，對地

觀測系統(tǒng)的建立與全球準同步動態(tài)監(jiān)測已成為現(xiàn)實，使人類有能力對全球性問題進行系

統(tǒng)研究和綜合集成[17]。

在微觀尺度上，定位試驗觀測、實驗模擬與分析方法得到進一步發(fā)展，野外觀測臺

站建設在科技部的推動下已經實現(xiàn)網絡化體系；實驗室數(shù)量、儀器設備、試驗方法不斷

完善。

通過對歷史文獻記載的深入挖掘和利用樹輪、冰芯、湖芯、石筍等自然證據，過去

300年全國和區(qū)域性的土地利用/覆蓋變化數(shù)據集已經形成。過去2000年的氣候與環(huán)境

變化重建等方面也取得了很大進展。

2.2.2模型與數(shù)學方法在計算機網絡和數(shù)字技術的支撐下，系統(tǒng)模型模擬技術也在不

斷強化過程中。已經涌現(xiàn)出大量的環(huán)境變化和LUCC模型。部分影響較大的模型包括：

Ehrlich的“I=PAT”公式[40]、國際應用系統(tǒng)分析研究所(IIASA)建立的世界糧食與農業(yè)

系統(tǒng)全球模型[41]、LMAGE2.0(Integrated Model to Assess the Greenhouse Effect)模型[42]。

特別是CLUE(The Conversion of Land Use and its Effects)[43,44]、元胞自動機模型(Cellular

Automata，CA)[45]等以GIS技術為支撐進行空間格局模擬的模型得到廣泛應用。

包含生態(tài)學過程與機理的景觀機制模型被越來越多地應用到景觀生態(tài)學的模擬中，

特別是這類模型與元胞自動機相結合，極大地增強了對于景觀形成和演變機制模擬的能

力。目前基于智能體的個體模型成為景觀生態(tài)學模擬的熱點途徑之一，已經應用到土地

利用/土地覆被以及城市景觀的形成演化上。空間顯式斑塊動態(tài)模型是另一類景觀機制模

型，常常用于格局和過程作用頻繁、斑塊周轉率快的景觀系統(tǒng)[8]。

各種數(shù)學方法被用于地理評價和規(guī)劃，如模糊邏輯、人工神經網絡、小波分析、遺

傳算法、多目標線性規(guī)劃、主成分分析法、灰色評價、聚類分析等。另外，分形原理、

三維景觀模型、Google Earth技術、DEM分析技術、生態(tài)足跡法、能值法等等也得到廣

泛應用。研究者以定量的精確判斷、抽象的數(shù)學模型及合理的趨勢推導，使研究結果更

科學、更準確，推進了綜合自然地理學研究方法的創(chuàng)新[16]。目前正朝著以地球系統(tǒng)科學為

指導、以并行計算、網絡計算等信息科學新技術為依托的學科體系穩(wěn)步發(fā)展[17]。

2.3成果應用

2.3.1土地科學的成果應用針對我國糧食安全、城市化占用耕地、土地退化等問題，

近幾年來在土地利用和土地覆被變化研究領域開展了大量的研究工作，主要工作包括：

土地利用和土地覆被的狀況及其歷史變遷，土地利用和土地覆被變化的驅動因子分析，

土地利用／土地覆被變化的環(huán)境與生態(tài)效應，土地利用和土地覆被變化與全球氣候變化的

相互作用，土地利用和土地覆被變化與耕地、糧食、土地退化等可持續(xù)發(fā)展重點問題的

相互關系，現(xiàn)有土地利用方式的可持續(xù)性及其調控途徑等。這些研究為解決國家戰(zhàn)略需

求、區(qū)域社會經濟發(fā)展與環(huán)境方面的問題做出了貢獻。

2.3.2自然地域系統(tǒng)和格局、過程的成果應用在多年綜合自然區(qū)劃和土地類型研究基

礎上，進一步將區(qū)域單元作為資源與環(huán)境的整體來認識，針對我國水土資源短缺與生態(tài)

退化等區(qū)域問題，研究了不同地區(qū)的土地人口承載力、水資源承載力、自然生產潛力、

生態(tài)承載力，并探討了環(huán)境影響評價、環(huán)境變化方向等一系列問題。自然地域系統(tǒng)研究

也由初期的感性認識、單項自然區(qū)劃、綜合自然區(qū)劃，發(fā)展到近幾年的生態(tài)地理區(qū)域系

統(tǒng)研究[46]。近年來，區(qū)劃的應用范圍也進一步擴大，尤其在制定全球變化區(qū)域響應對策、

災害預防、重大基礎設施建設帶來的生態(tài)環(huán)境效應評估等方面發(fā)揮著重要作用。

選擇青藏高原、海岸地帶、半干旱農牧交錯地帶、黃淮海平原、長江三角洲等敏感

地域，開展了環(huán)境演變的綜合研究。針對我國水土流失、水資源短缺、土地退化、自然

災害等主要資源與環(huán)境問題，中國自然地理學界開展了坡地侵蝕發(fā)育過程與坡地的改良

利用、水文循環(huán)過程與水量轉化、土地退化過程及其逆轉機制、土壤—植物—大氣系統(tǒng)、

多界面過程的復雜耦合理論與模型等方面的大量研究工作。

2.3.2景觀生態(tài)學的應用研究景觀生態(tài)學的理論和方法在自然保護區(qū)規(guī)劃設計中如功

能區(qū)劃定、廊道設計以及整個保護區(qū)的空間布局上發(fā)揮了重要作用。另外，景觀生態(tài)學

的原理促進了自然保護理念的更新，自然保護正從物種保護向景觀保護乃至流域保護方

向轉變。景觀生態(tài)學中的格局分析、格局—生態(tài)過程關系分析，以及空間模擬技術為土

地利用規(guī)劃設計的科學性提供了保證[47]；其模擬預測技術，為土地利用規(guī)劃環(huán)評提供較好

的技術支持；利用景觀生態(tài)學及其他學科理論評價區(qū)域生態(tài)風險和構建區(qū)域生態(tài)安全格

局[48,49]。

2.3.4生態(tài)建設與生態(tài)評估綜合自然地理學研究成果在我國的生態(tài)恢復重建中得到廣

泛應用，包括以生態(tài)農業(yè)為主要建設內容的示范區(qū)建設，以工業(yè)污染防治與鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)合

理規(guī)劃布局為主要內容的示范區(qū)建設，以生態(tài)旅游為主要建設內容的示范區(qū)建設，生態(tài)

城市、城郊型的示范區(qū)建設，農工貿一體化型的示范區(qū)建設，以礦區(qū)生態(tài)破壞恢復治理

為主要內容的示范區(qū)建設，濕地資源合理開發(fā)利用與保護的示范區(qū)建設，土壤退化綜合

整治的示范區(qū)建設，以重要生態(tài)功能區(qū)環(huán)境保護為主要內容的示范區(qū)建設，農村環(huán)境綜

合整治的示范區(qū)建設。

為配合聯(lián)合國千年生態(tài)系統(tǒng)評估計劃(MA)的實施，我國啟動了中國西部生態(tài)系統(tǒng)

綜合評估項目，研究成果為西部大開發(fā)中的生態(tài)系統(tǒng)保護、管理與生態(tài)建設提供了科學

依據。通過較多學者的努力，在生態(tài)系統(tǒng)服務領域的多方面都有所進展，對國家的生態(tài)

政策產生了重大影響[17]。

2.3.5對重大工程、環(huán)境治理和決策的貢獻綜合自然地理研究成果為大型工程提供可

行性論證，為工程建設及運行中的各種可能災害提供預防措施，為環(huán)境治理提供理論和

技術以及為國家重大決策提供指導性意見。例如，在青藏鐵路工程建設中，從選線、施

工場地選址、施工時段安排等方面提出方案，最大限度地減少了工程建設對自然保護的

沖擊。綜合自然地理工作者在鐵路修建過程中和建成后一直進行環(huán)境的監(jiān)測、脆弱性和

生態(tài)安全的評估以及環(huán)境效應的追蹤研究。在南水北調工程對沿線生態(tài)與環(huán)境的影響、

塔里木沙漠公路防護林生態(tài)工程、西氣東輸工程沿線地區(qū)不同類型區(qū)生態(tài)恢復中都有綜

合自然地理學的貢獻。

在西部大開發(fā)過程中，綜合自然地理學的工作聚焦在生態(tài)與環(huán)境的研究與保護方面，

主要研究了西部生態(tài)與環(huán)境的演化過程、水土資源的持續(xù)利用、生態(tài)與環(huán)境現(xiàn)狀評價及

未來50年變化趨勢預測等，為科學認知我國西部地區(qū)生態(tài)與環(huán)境變化規(guī)律，促進西部地

區(qū)水土資源可持續(xù)利用等提供科學依據和技術支撐[50]。在東北地區(qū)水土資源配置、生態(tài)與

環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展，黃土高原水土流失治理，長江中下游湖泊富營養(yǎng)化治理，“三

農”問題，生態(tài)系統(tǒng)碳收支問題等方面都發(fā)揮了很大作用[17]。

奚寒訊唐冀離犖葭澈冀至淯勾保玷騮寒錢炬巋璉

以上就是小編對于人地耦合景觀設計問題和相關問題的解答了，如有疑問，可撥打網站上的電話，或添加微信：1454722008

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