關于森林資源類本科專業(yè)景觀生態(tài)學教學內(nèi)容和實習內(nèi)容取舍的探討 日期:2012/3/10 瀏覽[920] 景觀生態(tài)學屬于一
景觀生態(tài)學屬于一門新興而蓬勃發(fā)展的學科,學科研究報告的數(shù)量逐步增加,相關專著、教材不斷面世。然而,面對不同的專業(yè),景觀生態(tài)學的本科教材在內(nèi)容取舍和深度確定上差異較大。對篩選景觀生態(tài)學的知識點、組合知識群、構(gòu)建教學內(nèi)容體系和實習內(nèi)容,國內(nèi)學者進行了可喜的探索。徐化成先生率先編寫了我國第一本景觀生態(tài)學教材,郭晉平教授和周志翔教授于2007年領銜主編了森林資源類本科專業(yè)的景觀生態(tài)學教材。
森林資源類本科專業(yè)新版的景觀生態(tài)學教材體現(xiàn)了學科發(fā)展的前沿性、科學性和完整性,進一步提高了景觀生態(tài)學的教學質(zhì)量。教材的不斷更新是教學過程延續(xù)和學科發(fā)展的必然結(jié)果。筆者結(jié)合景觀生態(tài)學教學過程的體會和經(jīng)驗,圍繞森林資源類本科專業(yè)景觀生態(tài)學教學內(nèi)容和實習內(nèi)容的取舍,進行了深入的思考和探討。
一、景觀生態(tài)學教學的整體目標
依據(jù)北美學派、歐洲學派和中國大陸學派的基本理論,以及森林資源類本科專業(yè)人才培養(yǎng)的特點,景觀生態(tài)學教學的整體目標是圍繞景觀空間理論、景觀規(guī)劃理論和景觀生態(tài)建設理論,組織理論教學和完成實踐教學過程。具體而言,就是了解景觀空間格局與生態(tài)過程之間的關系、有序的人類活動對景觀演變的驅(qū)動功能與景觀管理的關系、景觀多重價值的協(xié)調(diào)表達與景觀規(guī)劃的關系。
二、景觀生態(tài)學教學內(nèi)容體系構(gòu)建的基本原則
景觀生態(tài)學以中尺度的景觀為研究對象,其理論體系的建立以普通生態(tài)學、地理學和系統(tǒng)科學為基礎,屬于新興學科。景觀生態(tài)學教學內(nèi)容體系的構(gòu)建應考慮下列原則:(1)整體觀;(2)基礎性與前沿性;(3)景觀空間構(gòu)型描述模式與景觀功能、動態(tài)變化的關系;(4)景觀演變驅(qū)動力與景觀管理的內(nèi)在聯(lián)系;(5)理論與實踐相結(jié)合,特別是要凸顯景觀多重實踐的價值。
三、景觀生態(tài)學教學知識點的篩選和學科內(nèi)容體系的構(gòu)建
基于國內(nèi)外景觀生態(tài)學教材和相關專著內(nèi)容的構(gòu)建體系(徐化成,1996;傅伯杰等,2001;Turneret al.,2001;Gergel&Turner,2002;肖篤寧等,2003;余新曉等,2006;郭晉平和周志翔,2007;鄔建國,2007),以及當今景觀生態(tài)學主要學派的理論體系和聚焦的學科問題(肖篤寧等,2003;Monica et al.,2006;鄔建國,2007),結(jié)合景觀生態(tài)學學科研究的前沿動態(tài)和實施教學的效果,根據(jù)景觀生態(tài)學學科內(nèi)容的4大模塊,即結(jié)構(gòu)、功能、動態(tài)和景觀管理,遴選景觀生態(tài)學教學的知識點,提出從教學層次性和教學內(nèi)容側(cè)重點2個方面對教學內(nèi)容進行標識,構(gòu)建較為完整的學科內(nèi)容體系。
(一)緒論
掌握景觀和景觀要素的概念和特征、景觀生態(tài)學的定義和內(nèi)涵、景觀生態(tài)學的研究對象和內(nèi)容;比較景觀生態(tài)學中歐洲、北美和中國大陸學派的基本觀點;了解景觀生態(tài)學的發(fā)展進程及其研究和學習的方法。
(二)景觀生態(tài)學的基本理論框架
掌握等級系統(tǒng)理論、空間格局與景觀過程、尺度及其效應、空間鑲嵌與邊緣特征、景觀連接度與滲透理論、島嶼生物地理學與集合種群理論、源—匯系統(tǒng)理論(陳利頂?shù)龋?006);理解景觀生態(tài)學基本原理,包括景觀系統(tǒng)的整體性與異質(zhì)性、格局過程關系、尺度分析、景觀結(jié)構(gòu)鑲嵌性、景觀生態(tài)流與空間再分配、景觀演化的人類主導性、景觀的多重價值與文化的關聯(lián)。
(三)景觀格局形成因素的辨識
從一系列尺度辨識非生物的(物理的)和人為的因素對景觀格局的影響,從小尺度辨識生物因素(特別是植被)對景觀的影響。一般認為,地質(zhì)地貌和地帶氣候提供了景觀格局形成的物理模板,而人類活動、生物生命過程與土壤相互作用則在此基礎上形成各種相適應的景觀空間格局(鄔建國,2007)。
此外,還應注意景觀格局的形成原因、機制隨空間尺度而變化的規(guī)律。一般認為,景觀格局的成因應理解為地質(zhì)地貌、氣候、土壤、植被和干擾等因素的復合作用。所以,應掌握常見干擾的種類、性質(zhì)和生態(tài)效應。
(四)景觀結(jié)構(gòu)與空間格局
景觀結(jié)構(gòu)與空間格局是揭示景觀生態(tài)過程和優(yōu)化景觀功能的基礎。景觀結(jié)構(gòu)是指景觀要素類型、多樣性及其空間關系。而景觀格局則是指景觀要素的空間分布和組合配置。
通常,以斑塊一廊道一基質(zhì)模型作為認識景觀結(jié)構(gòu)的基礎描述語言;對河流網(wǎng)絡、防護林網(wǎng)絡和人工景觀如公路鐵路密集網(wǎng)絡的景觀結(jié)構(gòu),主要借助網(wǎng)絡一結(jié)點模型加以分析;對自然保護區(qū)等地區(qū),以生態(tài)安全格局模型揭示景觀中潛在的由某些關鍵性的局部、位置和空間聯(lián)系所構(gòu)成的必需的生態(tài)安全格局(俞孔堅,1999)。據(jù)此,教學內(nèi)容要求包括掌握斑塊起源、大小、形狀、鑲嵌、斑塊化與斑塊動態(tài),廊道起源、廊道結(jié)構(gòu)特征、廊道分類,基質(zhì)的判定、孔隙度和邊界形狀,景觀異質(zhì)性(肖篤寧等,1997)、網(wǎng)絡等結(jié)構(gòu)特征及其生態(tài)效應,景觀構(gòu)型的確定方法,以及景觀結(jié)構(gòu)要素的影響因素。此外,在Forman的斑塊—廊道—基質(zhì)模型和生態(tài)網(wǎng)絡的基礎上,依據(jù)宗躍光等提出的“斑塊—廊道—網(wǎng)絡—基質(zhì)—景觀體”結(jié)構(gòu)語言模型,從斑塊、網(wǎng)絡、基質(zhì)和景觀體4個層面認識現(xiàn)代城市景觀的結(jié)構(gòu)特征。
景觀格局是景觀異質(zhì)性的重要表現(xiàn),同時也是各種生態(tài)過程在多種尺度上作用的結(jié)果。因此,教學內(nèi)容要求包括掌握景觀格局的5種基本類型(Forman,1990),并借助定量分析方法,從單一斑塊特征、單一景觀要素的格局和景觀鑲嵌體的特征等角度,揭示景觀格局形成的原因及其變化的趨勢。
(五)景觀過程與景觀功能
教學內(nèi)容要求包括:辨析景觀過程與景觀生態(tài)流的聯(lián)系和區(qū)別;掌握景觀過程的基本動力和媒介物、景觀生態(tài)流的5種基本形式(空氣流、水流、養(yǎng)分流、植物流和動物流)和運動格局,以及連接度與連通性的概念及生態(tài)學意義;分析景觀結(jié)構(gòu)(景觀要素類型及其分布格局)對景觀生態(tài)流、景觀要素間相互作用的影響機制和生態(tài)效應;認識景觀結(jié)構(gòu)對生態(tài)過程的影響,以及景觀中的文化過程,即人類文化與景觀建設、農(nóng)田景觀、城市景觀、鄉(xiāng)村景觀、城鄉(xiāng)過渡景觀的關系;了解景觀要素的相互作用與依存,景觀結(jié)構(gòu)與功能的相互影響及其與尺度的聯(lián)系。
(六)景觀的動態(tài)變化
教學內(nèi)容要求包括:掌握景觀穩(wěn)定性的概念和影響因素,斑塊動態(tài)與景觀變化的驅(qū)動力,以及景觀變化的基本類型、空間過程及其變化模式;了解景觀變化的動態(tài)模擬方法;認識到景觀變化是人類活動和自然過程雙重影響的結(jié)果,,理解景觀變化的關鍵在于認識生態(tài)系統(tǒng)的空間構(gòu)型如何影響轉(zhuǎn)移斑塊。
景觀碎裂化(亦稱破碎化)是景觀變化的主要表現(xiàn)形式之一。因此,教學應基于景觀組分邊界特征(常禹等,2004),分析景觀碎裂化過程的成因和生態(tài)效應;應從斑塊數(shù)量、形狀和內(nèi)部生境理解景觀碎裂化過程;還可從景觀碎裂化3大過程加以分析(由暢等,2006),包括(1)景觀要素斑塊特征的破碎化,即首先改變組分邊界特征,進而由邊緣效應改變生境特征,最終影響到生物多樣性的分布格局;(2)景觀異質(zhì)性碎裂化,即斑塊數(shù)量顯著增加和景觀要素類型趨于更加豐富;(3)景觀要素空間相互關系碎裂化,即在景觀格局中,景觀斑塊要素彼此被隔離,形成孤立島嶼。同時,在景觀碎裂化進程中,景觀邊界變化是表征景觀進一步退化的主要生態(tài)過程,認識該生態(tài)過程需綜合分析景觀邊界數(shù)量、長度、景觀要素形狀、分維特征、景觀多樣性和復雜性等指標。
(七)景觀生態(tài)分類與評價
景觀生態(tài)系統(tǒng)分類是研究景觀結(jié)構(gòu)和功能的基礎,同時也是景觀規(guī)劃與管理的前提(王仰麟,1996)。因此,教學內(nèi)容要求包括了解景觀分類的原則、方法,以及景觀生產(chǎn)力、景觀生境適宜性、景觀生態(tài)服務和景觀美學評價的要點和一般方法;掌握景觀評價的基本內(nèi)涵、評價內(nèi)容、指標體系、工作步驟和基本方法等。
(八)景觀生態(tài)規(guī)劃與設計
教學內(nèi)容要求包括:了解景觀生態(tài)規(guī)劃概念、原則、目的和任務;掌握景觀生態(tài)規(guī)劃與設計的類型;熟悉景觀生態(tài)規(guī)劃與設計的內(nèi)容、方法和步驟(王軍等,1999);區(qū)分景觀格局優(yōu)化(韓文權(quán)等,2005)與景觀要素規(guī)劃;掌握景觀生態(tài)規(guī)劃的要點,其中斑塊規(guī)劃應考慮其大小、形狀、類型、位置、邊緣和數(shù)量等指標,廊道規(guī)劃應考慮其數(shù)目、構(gòu)成、寬度和形狀等指標;明確景觀格局規(guī)劃應介紹景觀基本格局的關鍵、必需組成要素以及Forman提出的“集中與分散相結(jié)合”的最優(yōu)景觀規(guī)劃格局;熟悉自然保護區(qū)、森林公園、林區(qū)景觀的規(guī)劃內(nèi)容和設計方法,了解城市綠地、濕地、鄉(xiāng)村景觀規(guī)劃的途徑、內(nèi)容和設計步驟,掌握區(qū)域生態(tài)旅游開發(fā)的基本模式、生態(tài)旅游區(qū)的景觀格局分析內(nèi)容和旅游區(qū)規(guī)劃設計的途徑。
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