景观可持续性与景观可持续性科学的探究-55世纪大厅入口

2024-11-24 09:36:01

20世纪70年代，随着科技进步和人口快速增长，环境、资源、生态等问题日趋严重，可持续发展受到普遍注目。1987年联合国世界环境与发展委员会(WCED)将可持续发展定义为：符合当代人类的市场需求而不伤害子孙后代符合他们自己市场需求的能力。

人类与环境的关系往往是随着时间和区域尺度则是研究可持续性过程和机理最不具操作性的空间尺度，景观作为人和地点的有所不同而大大变化。因此在研究可持续发展问题时，尺度变得尤为重要。人类增长速度慢，随着科技进步社会的发展，人类活动早已剧烈地转变了自然环境，全球气候变化、生物多样性失去、环境污染等种种迹象指出当今世界于是以处在一个不可持续的运营轨迹上，可持续发展是我们时代的主题，也是人类面对的仅次于挑战，构建可持续发展沦为21世纪人类面对的极大挑战。特别是在是将近20年来,可持续发展的概念日益频繁地经常出现在学术文章、政府文件以及公益宣传和商业广告之中.然而,为可持续发展获取理论基础和实践中指导的科学——可持续性科学——是在21世纪初才开始构成的.该科学在短短的十几年中很快拓展、大大发展,正在构成其科学概念框架和研究体系。

1、前言中国是世界大国,是可持续性科学的哲学思想——“天人合一”——的故乡,有适当分担起时代之重任,在执着“中国梦”的同时增进全球可持续发展,并积极参与进而引导可持续性科学的研究和实践中.为了协助构建这一宏大而远大目标,本文白鱼对可持续性科学的基本概念、研究论题和发展前景不作一阐述.可持续性科学是研究人与环境之间动态关系——尤其是耦合系统的脆弱性、抗扰性、弹性和稳定性——的整合型科学.它穿过自然科学和人文与社会科学,以环境、经济和社会的相互关系为核心,将基础性研究和应用于研究融为一体.可持续发展的核心内容往往因时、因地、因人而异。因此,可持续性科学必需侧重多尺度研究,同时不应尤其注目50到100年的时间尺度和景观以及区域的空间尺度.景观和区域不但是最可操作者的空间尺度,同时也是上通全球、发布命令局地的枢纽尺度.可持续性科学必须探讨于生态系统服务和人类福祉的相互关系,进而探究生物多样性和生态系统过程,以及气候变化、土地利用变化和其他社会经济驱动过程对这一关系的影响.我们指出,景观和可持续性是可持续性科学的核心研究内容,也将是可持续性科学在以后几十年的研究热点话题。对于可持续性研究的空间尺度该如何自由选择？大陆或全球尺度，一般来说无法很好地掌控可持续性机制来引领当地政策。而单个生态系统很难涵括与可持续发展涉及的社会经济因素，不具备可持续性研究的意义。

景观和环境相互作用的基本空间单元,是有效地研究和维系可持续性的大于尺度,同时也是上通全球发布命令局地的一个最重要枢纽尺度。因此，景观可持续性研究在可持续性科学的发展中具备最重要地位。本文基于国际文献白鱼对景观可持续性及景观可持续性科学的基本概念与涉及论题不作一系统讲解，并对景观可持续性的研究方法与景观可持续性科学的发展前景展开未来发展，以期服务于我国景观可持续性研究与景观可持续性科学的发展。

2、景观可持续性2.1景观可持续性的明确提出2002年景观可持续性可行性沦为景观生态学的研究议题。由于当时景观生态学与可持续科学的许多涉及科学概念尚能不具体，理论、方法、应用于方面过于成熟期，景观可持续性在可持续性科学中的创造力没获得充份考古。

如今随着景观生态学和可持续性科学的发展，“可持续发展”、“可持续景观”和“景观可持续性”这些词在近几年开始相继经常出现在生态学主流刊物上。景观可持续性于是以日益沦为一个热点话题，它的科学概念和理论框架已可行性构成并日趋完善。景观可持续性是指特定景观所具备的、需要长年而平稳地获取景观服务、从而确保和提高本区域人类福祉的综合能力。景观可持续性对人类具备十分最重要的意义，景观生态系统获取了完全所有的人类福祉要素，社区居民的最基本食物和能源等生计必需品在相当大程度上依赖景观服务的供给,生活条件提高受限于景观服务供给的程度，因此唯有景观可持续才能确保人类更佳地存活与发展。

景观格局是构建景观可持续过程中至关重要的一环。对于任何景观来说都不存在构建生态整体性、人类福祉、环境可持续性的拟合景观格局配备，而辨识、规划、设计这些景观格局乃是构建景观可持续性的过程。在这一过程中必须特别注意土地利用变化和环境波动对景观服务能力的影响。

2.2景观可持续性的跨学科与多维度景观可持续性具备跨学科多维度特征。景观可持续性的多维度是在“三重底线”可持续性维度(环境、经济、社会)的基础上产生的。例如，Selman确认了景观可持续性的5个维度：环境、经济、社会、政治、美学。

而Musacchio对景观可持续性维度更进一步展开了细化和发展，确认了6个景观可持续性维度(图1)：环境、经济、公平、美学、体验和道德。在景观尺度，美学和体验是局地生态系统文化服务的最重要组成部分，对于符合人类的精神文化市场需求具备至关重要的起到。可持续性景观是一个多维度、多结果的动态系统，它反映多功能，并需要持续平稳地获取景观服务。

图1景观可持续性的6个维度(根据Musacchio改动重绘)Fig.景观可持续性的多维度也要求了它生态和文化科学知识的多样性(图2)，还包括：景观建筑学、景观生态学、可持续发展、可持续性科学、可持续设计、设计科学等众多方面。因此景观可持续性必须多领域跨学科合作。有学者通过对澳大利亚北部热带稀树草原景观展开可持续性研究找到，牵头利益相关者构成一个整体团队的合作成果显著高于有所不同领域分开分工最后统合的成果。这项研究说明了可持续性研究必须跨学科综合型团队。

而多领域跨学科的景观可持续性研究将有助跨学科综合型人才的培育。图1景观可持续性涉及的生态和文化(根Musacchio重绘)Fig.2.3景观可持续性的可再生能力与景观弹性景观可持续性特别强调可再生能力和景观弹性。大部分景观可持续发展都拒绝自我再造能力最大化和外部扰动最小化。应用于景观可持续性研究的思想，必须我们规划和设计景观要素以确保和提升景观的自我再造能力，同时提升景观对外部阻碍的抵抗力。

景观弹性是一个基于空间，包括社会生态成分以及他们之间相互作用的简单自适应系统。它是指景观系统在不转变系统状态条件下忍受阻碍的能力。景观生态系统是一个大自然、社会、经济相互作用的简单系统，在面临有所不同阻碍机制(气候变化、土地利用变化等)时，景观弹性对于维持景观服务持续供给具备最重要起到。

因此将景观弹性理念划入社会-自然生态系统对于景观可持续性分析具备最重要意义。在有所不同尺度上，格局和过程的空间变化都会影响局地景观弹性，景观弹性必需具体地考虑到景观要素成分和空间布局，同时特别强调方位、连通性、应变力的重要性。

由于在景观中生态系统和社会的空间格局互相依赖性强劲，景观生态学的概念、方法、空间数据集对于推展景观弹性和景观可持续性理论的更进一步发展具备相当大的潜力。2.4景观可持续性的格局-过程-设计范式传统景观生态学科学知识多探讨于景观格局和过程的关系，将这些科学知识应用于到涵括社会维度的景观可持续性研究上则缺少效率。2008年，Nassauer明确提出将景观的格局-过程范式扩展到包括景观设计的格局-过程-设计范式。

新的范式的产生使生态学家和实践者可以有意识地将景观生态学理论应用于景观可持续性研究，为解决问题科学理论与社会实践中僵化问题获取了新思路。景观设计是指为了确保景观持续性地获取景观服务符合社会市场需求，而有意识地转变景观格局的过程。在新的范式中景观设计则沦为将科学理论与景观变化实践中相连接的纽带(图3)。

在实践中过程中，根据科学理论与社会预期目标展开景观设计，并通过模型模拟与实行监测对设计结果展开预期与评价，进而检验和发展科学工具和设计理念，对系统结果不利于科学理论创意以及社会目标修正。这是一个科学与实践中双向发展、良性循环、大大优化的过程，也是保持和增进景观可持续发展的过程。划入景观设计的景观格局-过程-设计的新范式，将有助推展可持续性科学与景观生态学的有机融合，增进景观可持续性研究的发展。

图3景观设计——将科学与景观变化连接起来的纽带(据Nassauer重绘)Fig.3、景观可持续的性科学3.1景观可持续性科学的产生近10年来景观可持续性在可持续发展领域很快拓展、大大发展，但是景观可持续性的研究却缺少一个需要被广泛接纳的理论、方法体系。这在相当大程度上影响了景观可持续性研究的规范性与系统性，急需发展景观可持续性研究的理论概念框架。景观可持续性科学在这种背景下应运而生。

2013年，邬建国教授将景观可持续性科学定义为“探讨于景观和区域尺度，通过空间表明的方法来研究景观格局、景观服务和人类福祉之间动态关系的科学”[。这标志着为景观可持续性研究获取理论与实践中指导的景观可持续性科学月问世。

这一定义特别强调了景观服务和人类福祉的动态关系与景观格局之间的相互影响。并认为景观可持续性科学将着力于解决问题与景观构成和配备涉及的可持续性科学的核心问题。

由于影响可持续性的关键因素完全都不存在于具备特定社会、文化、生态特征的景观或区域，因此景观可持续性科学毫无疑问是可持续性科学的最重要组成部分。同时，景观生态系统的自适应机制、空间弹性、脆弱性分析等可以为前进景观可持续性科学获取最重要的理论与方法基础。3.2景观可持续性科学的研究内容图4景观可持续性科学的主要研究内容及其关系Fig.景观可持续性科学的核心内容是景观格局、景观服务、人类福祉。

因此，景观可持续性科学研究的重点不应放到三者之间的动态关系上(图4)。为更佳地解读这个动态关系，在非匀质景观中须要细心考虑到生物多样性、生态过程、气候变化、土地利用变化以及其它经济社会驱动因素对景观格局的影响。景观特性对生活在景观中人类的活动、身体健康、自尊心和满足感产生的影响早已获得证明，人们也已广泛认识到景观服务对人类福祉具备最重要起到，而对于景观服务如何影响人类福祉却理解的很少。

景观可持续性科学研究的核心问题是在面临内外阻碍下，景观格局该如何长年保持和改良景观服务和人类福祉之间的关系。景观或区域尺度上总会不存在一些需要保持与提高景观服务和人类福祉的更加是非的景观配备。辨识和设计这些理想的景观配备则是景观可持续性科学的关键点。然而，这并不意味著要在可持续性研究中谋求一个静态的景观状态。

应当将景观可持续性当成一个找寻的目标和轨迹，而不是某个特定的起点。另外，空间异质性是景观的最重要特性，它对于生物多样性、生态过程以及景观服务的产生与传送具备十分最重要的起到。景观可持续性科学在理论、方法、应用于上要特别注意异质性、关联性及景观服务与人类福祉的权衡与协同。景观可持续发展的最后目的是提升特定区域的人类福祉，即符合当代人和后代人的物质、文化和精神市场需求。

人类市场需求会因社会经济状况、文化传统、生活方式等众多因素转变而变化。符合一定区域的人类市场需求必定依赖景观服务。景观服务是所指在景观尺度上生态系统构成和所保持的人类赖以生存和发展的环境条件与效用。

它是一定区域人类赖以生存和发展的基础。景观服务是一个不易交会景观格局、生态过程、审美观和决策的概念。它需要有效地增进参与性研究和景观可持续性设计。

与生态系统服务概念比起，景观服务需要更佳地传达空间异质性及有所不同服务间的权衡和协同效应。例如，某些服务是通过多种生态系统横跨景观空间配备而产生的(例如防虫、防洪、通过适当配备景观元素减轻城市热岛效应等)。换而言之，虽然景观服务概念是新兴的，它不有可能替代生态系统服务的地位。但是从景观可持续性科学的角度来看“景观服务”具备十分深远影响的意义。

景观服务对人类福祉具备巨大贡献。然而仅有考虑到物质福祉是过于的,在未来的研究中不仅要注目人类的客观福祉,还要注目主观福祉,建构包括经济、社会、教育、文化、身体健康和生态等指标的人类福祉测度模型,即构建人类福祉的多指标测度。景观服务依赖生物多样性和生态系统过程和功能，同时不受社会、经济和政策等多方面因素的影响，被普遍认为是相连大自然资本与人类福祉的最重要桥梁。因此，景观服务为可持续发展研究获取了一个可操作者的概念框架，并将渐渐沦为景观可持续性科学的核心论题之一。

3.3景观可持续性科学的研究方法空间表明是研究景观可持续性必不可少的方法。在过去30年间，空间表明方法在景观生态学中获得了普遍的应用于，但是如何创意地、综合地应用于这些方法来解决问题景观服务和人类福祉关系的问题尚是一个较小的挑战。景观生态学实验在近几十年中获得了广泛应用，并为人类正确理解格局-过程关系机制获取了大量证据。

将这些实验性研究划入景观可持续性科学体系对于推展景观可持续性机理的研究具备十分最重要的起到。但景观可持续性实验应该打破传统实验的思路和方法。

因为在传统实验处理过程中，掌控实验和反复实验具备某种程度的重要性，常用的统计资料方法不足以对实验结果展开分析；然而景观可持续性实验必须中用景观设计的理论，必须将景观设计当作实验，并划入景观可持续性科学创立、测试和评估的方法体系。例如：可以通过设计有所不同景观之间或者与自然景观展开较为来评估景观可持续性水平，为景观配备、格局优化获取依据。在展开景观规划或者景观设计实验过程中，也必须应用于先进设备的统计学方法。

此外，空间仿真模型在融合景观设计与决策方案甄选方面具备独有优势。在展开景观设计研究中可以通过空间模型模拟的方式来展开线性规划自由选择从而为可持续性决策获取可信依据。尽管景观可持续性实验有可能远达将近还原论实验拒绝的缜密程度，但是利用统计学方法和仿真模型，它们在前进景观可持续性科学的发展过程中将起着十分最重要的起到。

为取决于和评价景观可持续性，制订可信的景观可持续性指标是十分适当的。在创建有所不同景观可持续性指标时要留意自由选择适合的指标框架。

指标框架是指一个基于可持续性原则的概念结构，通过指标框架可以使景观可持续性指标的自由选择、发展、统合显得非常简单、系统、规范。少见的可持续性指标框架有：PSR框架(Pressure-state-responseframeworks)、DSR框架(Drivingforce-State-Response)、DPSIR框架(Drivingforce-Pressure-State-Impact-Responseframework)、基于主题框架、基于资本框架等。然而，在景观可持续科学应用研究中，景观格局指标只有在对景观服务与人类福祉关系有可信取决于时，才具备较好的科学价值。

因此，在设计景观可持续性指标过程中，必须在特定的指标框架下，划入景观功能与服务的跨尺度耦合因素，并且不应与人类福祉及政策制订相关联。创建符合这些标准的景观可持续性指标体系是一项艰难的任务。景观生态学家可以根据他们对景观格局分析的经验为景观可持续性科学获取很多方法依据。

探究如何将景观指标划入景观可持续性的评估方法中，对景观可持续性科学来说是极为有意义的尝试。随着景观可持续性科学理论的更进一步发展与完备，在景观水平上定不会构成构建大自然-社会-经济要素、全面且具备操作性的景观可持续性指标体系。景观可持续性科学也应该融合地理信息系统(GIS)、遥测(RS)等技术。

这些高速发展的技术平台为景观可持续性研究获取了强劲的数据基础和数据处理技术。遥测早已沦为景观可持续性研究不可或缺的数据源，通过遥测影像我们可以对土地利用变化、植被覆盖面积类型等展开动态监测、制图，从而为预测环境风险、展开景观规划设计和维持景观可持续性获取基础。GIS具备较强的空间数据处理和分析能力,需要满足用户在数据处理分析方面的市场需求，引进GIS需要有效地增进定量化技术在景观可持续性科学上的应用于。4、景观可持续性科学与景观生态学的关系景观可持续性科学与景观生态学联系密切。

景观生态学为景观可持续性科学获取了有效地研究大自然-社会关系的最不具操作性的尺度，并为其解决问题多尺度上生物多样性和生态系统功能问题获取了等级性和集成性的生态学基础。此外，景观生态学也为景观可持续性科学研究空间异质性、大自然和社会经济格局、尺度、不确定性问题等获取了理论和方法反对。景观可持续性科学与景观生态学两者都特别强调空间异质性和景观格局-过程在研究中的最重要意义。景观服务则是将两者相连在一起的纽带。

在接纳景观生态学与景观可持续性科学具备密切联系的同时，否认景观生态学和景观可持续性科学的区别也具备最重要意义。景观生态学主要偏重于自然生态研究，而景观可持续性科学则是一个侧重“目标导向、任务驱动”协商人类与大自然相互关系的多学科交叉科学。

同时景观生态学是研究和改良空间格局与生态过程关系的科学，而景观可持续性科学则探讨于社会、经济和环境状况变化情景下景观服务与人类福祉的动态关系。对于人类主导的景观，虽然景观生态学和景观可持续性科学的研究要素相近，但侧重点和研究结果却不存在相当大差异。

在过去十几年中，景观可持续性从产生之时之后呈现与景观生态学相互影响、相互促进的趋势。这个多元化、层次化的起到趋势将有助提高人们对可持续发展理论和实践中的解读。景观可持续性科学是一门利用景观生态学的理论方法解决问题可持续性问题的新兴横跨领域交叉科学，它既是可持续性科学的新领域，又为景观生态学流经了新鲜血液，进而有效地增进景观生态学的发展。

5、景观可持续性科学未来发展景观可持续性科学是一门研究景观可持续性的多学科交叉的新兴科学，尽管它刚刚正处于跟上阶段，但它却展现出出有蓬勃的生命力。在以后的发展中，景观可持续性科学不应将可持续性科学与可持续性设计更佳地统合到景观生态学的理论、方法和应用于上。遥相呼应景观尺度，景观可持续性科学同时也应当处置好景观间的联系甚至整个区域乃至与全球的联系，侧重横跨尺度人和大自然相互作用对景观可持续性的影响。

在特别强调目的驱动和地域驱动研究的同时，景观可持续性科学也要推崇基础性研究，如：空间异质性对景观服务可持续性的影响机制，景观服务与预期变化方向的详及这种协同或者权衡的背后机制，预期景观变化轨迹对景观服务弹性和脆弱性的影响，面临各种驱动力情况下景观管理对景观服务弹性的影响程度等。发展与完备景观可持续性科学的理论方法体系，必须有所不同尺度类型的景观管理、规划、设计实践中研究的承托。以黄土高原为事例，黄土高原是我国的生态薄弱区，长年的人类活动(农业活动、耕种等)对黄土高原的自然景观造成了严重破坏，黄土高原沦为我国水土流失最相当严重的区域之一，黄土高原的发展显著正处于不可持续的轨迹上。

景观可持续性科学对黄土高原的生态完全恢复具备最重要指导意义。在黄土高原生态完全恢复过程中我们可利用景观设计思想展开景观植被类型合理配置，以期超过景观环境、社会经济因素、景观服务的线性规划。在这一过程中，我们必须留意有所不同的阻碍机制(人类社会经济活动、气候变化等)对景观格局的影响，并要充份解读有所不同尺度的景观格局对景观过程及景观服务的影响机制，如：有所不同土地利用与植被类型配备对土壤维持、水源修养、碳固定等景观服务的影响过程。在景观完全恢复与设计的过程中，同时必须考虑到景观服务与人类福祉的动态关系。

通过景观格局-过程-服务-福祉机理系统研究，为当地景观生态与环境管理、规划、政策设计等获取科学依据，从而增进整个黄土高原区域的可持续发展。此外，通过野外实验与过程仿真，研发耦合人与环境相互关系的景观可持续性定量评价模型与指标体系是景观可持续性科学南北严谨性、系统性的必定拒绝。6、总结景观是解读与塑造成人类社会和环境关系最不具操作性的尺度，也是获取景观服务，构建人类福祉最重要的场所。

景观可持续性研究对于人类具备最重要意义。景观可持续性是指特定景观所具备的、需要长年而平稳地获取景观服务、确保和提高本区域人类福祉的综合能力。景观可持续性具备跨学科、多维度特征，特别强调景观弹性和可再生能力；景观服务是景观可持续性研究中的最重要概念，它是相连大自然资本与人类福祉的关键桥梁，也是将景观可持续性与景观生态学紧密联系在一起的纽带。

格局-过程-设计新的范式的产生是景观可持续性研究的新发展。在景观可持续性较慢发展的同时，探讨于景观和区域尺度的景观可持续性科学应运而生。

景观可持续性科学以景观格局、景观服务、人类福祉三者之间的动态关系为主要研究内容，充份融合了景观生态学空间表明方法、可持续性指标体系和GISRS等方法技术，其理论框架和研究方法体系正在逐步形成和完备之中。可持续发展是21世纪人类联合的主题，景观可持续性科学是可持续性科学的最重要组成部分，定会为全球可持续发展作出巨大贡献。可持续性和城市地貌的设计，园林城市设计的可持续性发展本网站有专题，关于更好的生态园林，可持续性城市的涉及信息，中国景观网还有大量的文章资讯，以供参考。

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