从选择满意景观到设计整体人类生态系统

2005-09-24 作者:俞孔坚 来源:景观生态学:理论、方法和应用(肖笃宁主编),中国林业出版社,1991 浏览:

  以社会发展史为线索,探讨人类景观活动的发展历程:①采集与狩猎时代,人类选择了具有边缘结构、闭合结构和走廊等结构的景观,这些景观结构对原始人的生存和发展有重要意义。人与自然景观之间存在双向选择关系。②农耕时代,为了有效地进行食物生产、庇护和空间运动,人类真正开始了能动的景观设计和改造活动。这些活动在自然景观基相中进行并受到自然力制约,因而是人与自然的对抗过程"城里人"的出现使景观的审美功能成为景观设计的目的之一。③工业化景观的恶性膨胀危机及自然景观和人类自身生存,这时景观设计是人类对工业化景观的被动对抗过程。④信息时代的景观生态设计是人类对其整体生态系统中各景观元素的主动设计和谐调过程,系统整体优化是景观设计的最终目的。

  人类既是特定景观的产物和组分,也是景观的使用者、设计者、改造者和管理者,从打制石器和木棍的采集与狩猎时代到可以利用核能摧毁整个地球的现代,人类对景观的认识、人与自然景观和文化景观的关系及人类对景观的能动设计和改造方式发生了几次革命性变化。

  一、原始人类选择的"满意景观"

  人类祖先离开森林走向大地,其生活充满了残酷的竞争和挑战。自然选择的结果,使人类具有选择利于其生存和发展的"满意景观"的能力。通过元谋人、蓝田人、北京人、马坝人、山顶洞人等原始人类长期生活过的典型景观我们可以看到,原始人所满意的景观都有以下几方面的结构和功能特征:

  (一)边缘结构和边缘效应

  典型的"满意景观"都具有一定的边缘结构特征,即它们都处在山地与平原盆地或河谷平原的边缘地带上,具有一系列边缘效应。首先,边缘生境的多样化和边缘带作为动物迁徙的必经之地,为原始人采集和狩猎提供了丰富的食物资源;第二,在景观边缘带上,背依群山俯临平原,便于"了望--庇护"。由于边缘带有山崖、河流等天然屏障,"易攻易守’,使防范和围猎效率都大大提高。显然,边缘景观可以最大限度地满足人类多方寻求食物和庇护的需求。

  (二)闭合与尺度及其效应

  自然环境是无限的,而人们的运动速度和强度及识别环境的能力却是有限的。所以,人的正常活动都只能在有限范围内进行。尺度适宜的山间盆地、谷地及大平原之角隅满足了人对景观空间的这种要求。

  (三)豁口与走廊结构及其效应

  一个满意的景观,并不是完全封闭的,它具有一些与外界联系的豁口,这些豁口沿河谷延伸,成为沟通各相邻闭合空间的走廊。这一方面是动物迁徙的通道,因而是狩猎的最佳场所;另一方面,也是原始人类自身迁徙的必经通道;在不牺牲自己活动便利性的同时,原始人可以利用狭小的豁口和走廊有效地阻止入侵者;当然,作为走廊的河谷,还为原始人提供了生存所必须的水源和丰富的食物资源。
  可见,上述满意景观对原始人来说具有多种生态优势,它最大限度地满足了原始人对食物、庇护和空间运动的要求。

  二、设计实用与美的景观

  人和其他动物一样都具有以最有效方式利用环境来满足自身需要的能力。上述原始人类对满意景观的选择就反映了这种能力。所不同的是,人还具有能动地改造环境以满足自己需要的潜力。旧石器时代拙劣的打制石器和木棍决定了人的各这种潜力只能在极小范围内表现出来,磨制石器和铁器的相继出现,使人类能在较大范围内通过改变环境来满足对食物、庇护及空间运动的更高要求。在农业社会,人类对景观的能动设计和改造主要表现在以下几个方面:

  (一)栽培和驯养生态景观
  漫长的采集和狩猎生活,为人类选择栽培植物和驯养动物积累了经验,长期和大范围栽培驯养活动,不但改变了生物习性,更重要的是导致人工均相景观元素和几何斑块的出现,如大面积耕地、人为牧场等等。同时,农业活动也导致了某些自然起源的景观元素的减少或消失,如为了扩大耕作面积而大片砍伐和烧毁森林。由于自然景观的结构和功能发生了很大变化,在局部景观生产力提高的同时,人类也时刻面临着自然景观同化力和报复力的威胁。

  (二)水利工程景观
  农业文明大多发源于河谷平原,这里肥沃的土地给栽培作物带来高产。同时,灾难性洪水使两岸居民面临严峻挑战,所以兴修水利在农业社会一开始就成为人类改造自然的一项最主要活动。《史记·夏本记》载:"当帝尧之时,洪水滔天,浩口怀山襄陵下民共忧"。禹奉命治水,"行山 表木,定高山大川……。左准绳,右规矩,载四时,以开九州,通九道,陂九泽,度九山"。这俨然是一次前所未有的以治洪为主要目的的景观勘察、规划设计和改造活动。人类治洪活动一直延续到今日,笔直的河堤,高高的拦水坝,纵横交错的灌溉网都是有意识对自然景观结构进行再设计和改造的痕迹。通过这些活动,实现景观物流和能流再分配,使其为人类发挥最大效益。但这些水利活动也受到自然力制约,较早的例子是大禹之父治水的失败,更为现代的例子是尼罗河上阿斯旺大坝的失败。

  (三)村落和城镇景观
  早期农人结束穴居生活而开始修筑房子,是一个了不起的革命,最终发展为地球上最重要的景观元素。已知完全成熟的最早农耕村落景观发现于中东,约在9000年前,是用泥建的,每间带有贮物窑穴和陶灶。以西安半坡遗址为代表的仰韶文化农耕村落景观,距今已有5000-7000年,屋顶由许多木柱支架起来,上覆草泥,墙壁由草泥内加藤条木筋筑成,村落规模达200座小舍,占地约3万平方米。村落周围有一道壕沟,村落之外,东面是窑区,北面是氏族墓地,这便是中国城市的最原始模型。从此,这一景观元素便开始以加速度方式在自然景观基相中发展起来,并成为后来人类景观设计的主要对象。同时,村落出现使人类的景观认识发生一次飞跃。《尔雅·释地》有:"邑外谓之牧,牧外谓之野,野外谓之林,林外谓之墒。"这种同心园式景观类型划分方式反映了人为活动强度在自然景观基相中的递减关系,是现代景观生态景观类型划分模式(城市景观--郊区景观--耕作景观——管理景观——自然景观)的原始模式。

  (四)防护系统景观
  从事农业生产,寻找肥沃的农耕环境,意味着人类必须离开一些天然庇护环境而走向广大平原。所以,在较小选择范围内,除了充分利用天然景观元素为屏障(特别是河流)外,有必要人工修筑防护系统。最原始的防护性人工构筑物是柴篱和壕沟,如上述西安半坡遗址的深宽各5-6m的壕沟可能就是用来防止猛兽或竞争部落袭击而挖的。根据殷虚考古发现,这座商代后期皇城,北边及东北据洹水之险,西边及南边有一条人工挖成的大壕沟,宽约7-12m,深为5-10m,两端与洹河弯曲部相连,壕沟与河道构成一个长方形防御系统。防护工程的另一种形态是墙,早期防护墙都是由土版筑而成的,进而发展为砖石垒砌。在农业大发展时代,各部落之间争夺土地的战争十分激烈,城墙等防御性设施变得更为重要。我国春秋战国时期,各国因险为塞,竞筑长城。到了秦代,形成抵御西北游牧部落的全国性城墙防卫系统--万里长城,成为地球景观一大特色。

  (五)交通系统景观
  由利用天然河道运输和旅行到设计并开凿运河来专门为交通运输服务,又使大地景观发生了变化。已知最早的人工运河典范是公元前1700年左右巴比伦帝王汗默拉比使用的运河,长达160多km,用于军队输送。我国春秋时代的吴人就曾开凿河道,将长江、淮水连接起来,辟出一条通向宋、鲁的水道。隋代的大运河是这种人工设计的水上交通系统景观之杰作,长达四五千里,沟通了南北各大水系,直接间接改变了中国大地的景观结构和能量及物质分配。至于陆上交通系统,早在秦代就有由首都(咸阳)通往全国各地的驰道,"东穷燕齐,南极吴楚"、并有隧道连接咸阳与九原,堑山埋谷千八百里,为了交通方便,人类甚至在连猿猴都不敢攀的绝壁上修筑栈道。
  上述农耕时代人类的景观设计和改造活动具有以下几个主要特点:①在自然景观基相中进行,是一种对自然景观的对抗活动;②直接为人类自身实际需要服务,并直接受人意识控制;③人为引入的景观元素在物质构成上基本是自然起源的;④能量利用形式是利用太阳能进行食物生产和利用畜力,水力和风力进行必要的生产及交通运输等活动。

  (六)设计美的景观
  伴随着手工业与农业分工,城镇得到发展,一批久居城市、与自然景观生态功利性相脱离"城里人"出现了,景观(包括自然的和与自然相对抗的文化景观)价值发生了第一次分化,景观审美功能第一次真正被发现和利用,同时也使这些城里人产生了设计并创造美的景观的欲望。而生产力水平和社会财富分配不均衡决定了这种景观美创造活动只能在小范围园林中进行,美景的主要享用者是士大夫阶层;景观价值衡量标准是艺术美原则,诗情画意是景观设计的最高境界:设计指导思想是艺术哲学、设计者是园主人和艺匠们。中国皇家园林和江南文人山水园,法国雷诺特风格的规则式宫苑和英国的画意风景园,都是这?quot;美的景观"的设计典范。中国的计成、法国的雷诺特和英国的布朗就是这种景观设计者的代表。

  三、面对工业化景观的被动反应

  (一)工业化的景观后果
  工业化有3个主要特点:对化石能源(煤、石油和天然气)及电能的有效开采和广泛利用,机械化和生产专业化。这些特点本身通过独特的工业景观反映出来,如大规模的煤矿、高大的采油井架和烟囱、粗大的石油及天然气输送管、无处不在的输电网和发电厂、大面积专业化生产厂房等等。这些都是以往任何时代没有的景观元素。而且,这些工业景观以自催化膨胀式发展并促使其它景观加速工业化,如专业化生产意味着需求更有效的运输工具和交通系统,以保证原材料供应和产品运送。这就推动了运输机械和交通系统的发展,而后者的发展势必促进更大规模能源及自然资源的开采和掠夺,以及更大的规模专业化生产,结果出现了大规模专业化工业城、宏大的港口、车站和机场,导致大面积自然景观消失。强大的铁路、公路系统象一张巨网,把自然景观分隔得支离破碎,阻碍或改变了自然景观系统的能流和物流。农业生产的机械化和专业化,使田园景观变得单调,原有的自然残遗斑块(如森林、土丘、沼泽等)被推平而成为农田,更大面积的均相景观出现,灌溉系统更趋几何化、永久化,巨大的拦水坝使世界上最大的河流改观。工业化带来的城市膨胀使更多的人远离自然景观;钢筋水泥取代了砖木泥草,使人们生活在建"丛林"之中;拥挤、噪音和空气污染及垃圾,连同紧张的环境气氛,使人类身心健康受到威胁。
  可见,工业化使文化景观发展带有以下几个特点:①文化景观发展与人类自身直接利益相分离。工业化景观以自摧化形式恶性膨胀,人类的景观控制意识失灵;②人为引入的景观元素在物质构成上大多为人工合成物,不利于自然过程的同化,并对其有抑制作用;③由于上述两个特点,人文景观迅速取代、分隔和"毒化"自然景观,使之结构上解体、功能上目趋瘫痪;同时,也使人类自身的生存受到威胁。由于这些特点,决定了工业化时代的景观设计将是一种对工业化景观的对抗活动。

  (二)逃避城市
  工业化城市景观的恶果是人们在追求工业化成果时意外带来的副产品。对此,人们不知所措。最初的反应便是逃避,上层市民向城市外围迁移,并出现了相应的景观。但这些避难者不甘心失去工业化生活方式,其结果,工业化景观也随之向外扩展,加速了城市恶性膨胀。

  (三)设计城市绿地系统
  城市工业化景观带来的恶果,促进了人们对绿色植物生态功能的认识,设计城市绿地系统来改善城市环境,已成为景观设计的主要任务之一。城市绿地的生态功能(净化空气、减少噪音等)成为城市绿地景观设计的主要目标,并把绿地作为城市的"肺"来设计。设计的指导理论是生态学,重视对乡土树种的应用。城市的绿地覆盖率或人均绿地占有面积被作为衡量城市景观优劣的主要指标。其目的是为了缓解生态危机,仍是对工业化景观的一种被动的抵抗。纽约的中央公园、英美诸国的绿地系统和城市绿带,各种形式的公园和街头绿地,都是"被动抵抗"的产物,是在文化景观基相中人工引入的拟自然的景观元素。

  (四)保护自然景观
  工业化景观在恶性膨胀,自然景观面临被吞噬的危险。对此,人类采取的另一消极抵抗措施是建立自然保护区。同时,以恢复自然景观保持乡土生物为主的生态园也得到发展。

  四、景观生态设计——设计人类整体生态系统

  电子工业、遗传工程等新兴工业把社会带入信息时代,系统科学、计算机技术和生物工程技术及新能源开发的利用,使人类从理论和技术上都能以强有力的方式来处理以往工业和农业给社会带来的景观问题。景观生态学就是在此背景下发展起来的,它把人类生活空间内的岩石圈、生物圈和智慧圈都作为整体人类生态系统的有机组成部分来考虑,研究各景观元素(相对均相的生态系统)之间的结构和功能关系。以便通过人的设计和管理,使整个人类生态系统(景观)的时空结构和能流物流及信息都达到最佳状态。景观生态学是景观生态设计的指导理论,如果说农耕时代的景观设计是人类对自然景观的对抗过程,而工业时代的景观设计是人类对其自身创造的工业化景观的消极对抗过程,以信息社会为背景的景观生态设计则是要人类对整体景观(包括自然的和文化的)的各元素进行主动安排和协调的过程,这意味着人们不再将单一景观元素(如水利、工程、道路、农田、城市绿地或工厂等)作为设计对象,而是同时把构成景观整体的所有元素都作为设计变量和目标,最终使景观系统结构和功能 达到整体优化。这时的景观设计者不再是某个专业的设计师,而是多部门、多学科的协调者,是决策机构的智囊。本世纪60-70年代,McHarg的工作及其《自然设计》一书标志着景观生态设计时代的到来。

  目前,中国正面临这一景观设计革命的挑战。

  与以往各时期景观设计相比,景观生态设计有以下几条基本原理:①自然优先原理:保护自然资源,维护自然过程是利用自然和改造自然的前提;②整体设计原理:景观生态设计是对整体人类生态系统进行全面设计,而不是孤立地对某一景观元素进行设计;是一种多目标设计。为人类需要、也为动植物需要而设计,为高产值而设计,也为美而设计;设计的目的是整体优化;③设计适应性原理:自然景观有其自身和谐、稳定的结构和功能,人为的设计必须适应自然景观的原有"设计",使人为引入的景观元素所带来的负作用最小,以保证整体景观结构和功能的完整性;④多学科综合原理:各景观元素分别是自然和社会科学多学科的研究对象,只有联合多学科共同工作,才能实现理想的景观生态设计,保证整体生态系统的和谐与稳定。