【文章內(nèi)容簡介】 共同目標是人與自然關系的協(xié)調(diào)，時空結(jié)合意義上的可持續(xù)發(fā)展，即建立生態(tài)可持續(xù)的景觀。因此，景觀規(guī)劃也是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。通過經(jīng)濟規(guī)劃、環(huán)境規(guī)劃與景觀設計的結(jié)合，使區(qū)域開發(fā)、資源利用與生態(tài)保護相銜接與配合，生產(chǎn)建設、生活建設與生態(tài)建設相適應，達到經(jīng)濟效益、社會效益與生態(tài)效益的高度統(tǒng)一，實現(xiàn)總體人類生態(tài)系統(tǒng)的整體最優(yōu)化這一景觀規(guī)劃的最終目的。景觀生態(tài)學中的十大研究論題(鄔建國) 前言在過去的20年來，景觀生態(tài)學已從局限于中、東歐的地區(qū)性應用學科發(fā)展成為體現(xiàn)生態(tài)學主流并盛行于全球的綜合性科學。隨著最近空前的發(fā)展，景觀生態(tài)在理論、方法論和應用上都得到極大的豐富和多樣化。為了促進該學科的進一步發(fā)展，世界景觀生態(tài)學家就景觀生態(tài)學的關鍵問題和優(yōu)先研究領域在2001年和2003年先后兩次進行了專門討論。第一次是在2001年美國景觀生態(tài)學會年會上（2001年4月2529日）的題為“21世紀景觀生態(tài)學十大論題”的研討會。十幾位世界景觀生態(tài)學集大成者應邀對什么是21世紀景觀生態(tài)學最重要的研究論題發(fā)表了他們的看法。會后，鄔建國和Richard Hobbs 經(jīng)反復斟酌，將與會者的觀點歸納為6個學科發(fā)展要素和10個關鍵研究論題[1]。第二次是在2003年世界景觀生態(tài)學大會上題為“景觀生態(tài)學中的關鍵論題和優(yōu)先研究領域”的研討會。會上，十幾位著名世界景觀生態(tài)學家應邀圍繞著景觀生態(tài)學十大論題逐個地進行了更深入的探討。此文擬將這兩次研討會的主要內(nèi)容略加綜合，與國內(nèi)同行商榷，以求共識。景觀生態(tài)學中的十大研究論題（1）異質(zhì)景觀中的能量、物質(zhì)和生物流過程景觀生態(tài)學研究的主要目的之一是理解空間格局與生態(tài)過程之間的相互作用關系，而這一目的尚遠未實現(xiàn)。綴塊動態(tài)是將空間格局與生態(tài)過程緊密相結(jié)合的一個核心概念。迄今為止，景觀研究中涉及格局分析方面的內(nèi)容較多，往后應該多重視過程本身，以及過程和格局的關系。種群過程與空間格局相互作用的研究進展較大，但許多復合種群模型只局限在基礎研究范疇。有必要加強種群動態(tài)研究和生物多樣性保護及景觀可持續(xù)性結(jié)合起來。至今，我們對景觀異質(zhì)性和生態(tài)系統(tǒng)過程的相互作用關系所知甚少。比如，生態(tài)系統(tǒng)過程速率如何因空間和尺度而異？在受不同特征和強度人類活動影響下的各種景觀中，生態(tài)系統(tǒng)過程速率的差異性是由什么因素決定的？在探究空間格局與生態(tài)過程之間的相互作用關系時，景觀生態(tài)學須與種群生態(tài)學、群落生態(tài)學及生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學相整合[2]?？偠灾?，理解物流（包括有機體的遷移）、能流和信息流在景觀鑲嵌體中的動態(tài)機制是景觀生態(tài)學最本質(zhì)、最具有特色的內(nèi)容之一。（2）土地利用和覆蓋變化的起因、過程和效應土地利用和土地覆蓋變化是影響景觀結(jié)構(gòu)、功能及動態(tài)的最普遍的主導因素之一，同時也是景觀生態(tài)學和全球生態(tài)學中極重要和頗具挑戰(zhàn)性的研究領域之一。土地利用和覆蓋變化的主要驅(qū)動力是社會和經(jīng)濟過程，因此，經(jīng)濟地理學（研究經(jīng)濟活動的空間分布規(guī)律）和資源經(jīng)濟學（研究如何合理而高效地利用資源）在景觀生態(tài)學中的應用尚有待于發(fā)展。對于土地利用和覆蓋變化的過程及生態(tài)學效應（如對種群動態(tài)，生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)過程的影響）還需要進行更深入的研究。此外，有關區(qū)域及全球氣候變化和土地利用/覆蓋歷史對景觀結(jié)構(gòu)和功能影響的研究甚少，亟待加強。（3）非線性科學和復雜性科學在景觀生態(tài)學中的應用景觀是空間上廣闊而又異質(zhì)的復雜系統(tǒng)。聚現(xiàn)特征（emergent properties）、相變（phase transitions）以及域值（或臨界）行為（threshold behavior）是各類景觀作為空間異質(zhì)非線性系統(tǒng)所具有的普遍特性。故而有必要發(fā)展和檢驗能夠闡釋這些復雜系統(tǒng)特征的復雜性科學（science of plexity）和非線性科學，使其在研究景觀復雜性問題上發(fā)揮重要作用。近幾年，一些復雜性科學的概念和方法已在景觀生態(tài)學中得到廣泛應用（如分形理論、細胞自動機），但自組織理論(selforganization)、自組織臨界態(tài)理論(selforganized criticality)、復雜適應系統(tǒng)（plex adaptive systems，簡稱CAS）理論、相變理論和多穩(wěn)態(tài)理論（metastability）等在研究景觀復雜性和可持續(xù)性方面的理論和實踐意義還需全面深入地探討。（4）尺度推繹尺度推繹（scaling）通常是指把信息從一個尺度轉(zhuǎn)譯到另一個尺度上。多數(shù)與會者認為尺度推繹是景觀生態(tài)學理論研究與實踐中最為重要的一個內(nèi)容。景觀生態(tài)學對尺度的概念已有了比較廣泛的認識，但一些重要研究問題仍有待解決。如，研究格局與過程相互作用時如何確定合適尺度？如何在異質(zhì)景觀中進行尺度上推（scaling up）或下推（scaling down）？小尺度實驗結(jié)果如何外推到真實景觀世界？景觀生態(tài)學研究中數(shù)據(jù)聚合（data aggregation）和分解（disaggregating）的理論基礎與操作原則是什么？近幾十年來，尺度推繹問題在許多學科都引起了廣泛興趣，文獻頗多[3]。但是，有關景觀格局與過程尺度推繹的原理和方法還需進一步發(fā)展和檢驗。復雜性科學可能有助于景觀生態(tài)學中尺度推繹理論基礎和策略的探索，而綜合野外觀測、控制實驗、遙感、地理信息系統(tǒng)和模型模擬為一體的途徑必有利于推動尺度學（science of scale）的發(fā)展。（5）景觀生態(tài)學方法論的創(chuàng)新很多景觀生態(tài)學問題都需以空間顯式（spatially explicit）的方式在大尺度和多尺度上進行分析，而許多傳統(tǒng)的生態(tài)學和統(tǒng)計學方法不宜用于研究空間異質(zhì)性和景觀復雜性。因此，景觀生態(tài)學在方法論方面必須要有所創(chuàng)新。例如，在大的景觀尺度上通常是很難找到重復的，這會引起所謂的假重復問題（pseudoreplication）。顯然，這對運用傳統(tǒng)實驗方法造成巨大的障礙。空間自相關在景觀中普遍存在，它不符合傳統(tǒng)統(tǒng)計分析和取樣方法所要求的基本假設，因此景觀生態(tài)學家在應用傳統(tǒng)統(tǒng)計學方法進行實驗設計和數(shù)據(jù)分析時應謹慎和具有創(chuàng)造性。同時，應更多關注景觀生態(tài)學研究中空間統(tǒng)計學（包括地統(tǒng)計學）方法應用的合理性、有效性及其生態(tài)學涵義。不管使用何種技術或手段，都應以生態(tài)學問題為前提或目標，避免拿著時髦的“武器”去盲目地尋找“靶子”。（6）將景觀指數(shù)與生態(tài)過程相結(jié)合，并發(fā)展能反映生態(tài)和社會經(jīng)濟過程的綜合景觀指數(shù)格局指數(shù)已在景觀生態(tài)學中廣泛應用，但它們本身對不同景觀特征和分析尺度的反應及其生態(tài)學意義尚不是很清楚。如何把景觀指數(shù)與生態(tài)學過程聯(lián)系在一起這一基本問題在很大程度上尚未解答。尺度（幅度和粒度）變化對景觀指數(shù)的影響往往是很顯著的。最近的一些研究表明，某些景觀指數(shù)表現(xiàn)出不隨景觀類型變化的普遍性尺度推繹規(guī)律，而大多數(shù)則變化多端[4，5]。如何確定景觀指數(shù)值變化的統(tǒng)計學或生態(tài)學顯著性？是否應該或如何去制定一系列標準以提高景觀指數(shù)選擇和用其進行環(huán)境變化監(jiān)測的規(guī)范化？如何發(fā)展一些能反映社會、文化、生態(tài)多樣性及異質(zhì)性的整合型指數(shù)？對上述問題的回答需要理論與經(jīng)驗途徑相結(jié)合。要使景觀指數(shù)成為真正反映景觀格局與過程相互關系的指數(shù)，我們必須透過指數(shù)的數(shù)字外表而理解其生態(tài)學內(nèi)涵。這就需要對格局與過程間的內(nèi)在關系及機理做更多更深入的研究。（7）把人類和人類活動整合到景觀生態(tài)學中許多景觀生態(tài)學研究是在大尺度上進行的，而大尺度生態(tài)學系統(tǒng)往往不可避免地受到人類活動的影響。多數(shù)與會者認為社會、經(jīng)濟過程驅(qū)動土地利用/覆蓋變化，而土地利用/覆蓋變化反過來也會影響景觀結(jié)構(gòu)、功能與動態(tài)。因此，人類自身及其活動在許多景觀生態(tài)學研究中是不可忽略的。這種重視人類活動在景觀中作用的認識在北美景觀生態(tài)學中也日趨明顯。另外，景觀生態(tài)學的觀點已在融入景觀規(guī)劃和設計的有關理念中。運用景觀生態(tài)學原理指導規(guī)劃與設計可減少或避免不合理的土地和資源利用狀況。歐洲的景觀生態(tài)學一直把人類及其活動視作景觀整體的一部分。近年來，“整體論景觀生態(tài)學”（holistic landscape ecology）再度得以提倡[6]。這一觀點強調(diào)用系統(tǒng)學的觀點把人文系統(tǒng)與自然系統(tǒng)聯(lián)系起來。要把人類感知、價值觀、文化傳統(tǒng)及社會經(jīng)濟活動結(jié)合到景觀生態(tài)學研究中需要多學科交叉，需要基礎研究與應用實踐的結(jié)合。這種結(jié)合必須付諸實施，而不僅僅是一種時髦的空談。然而，盡管現(xiàn)在有一些理論和方法，把人類和人類活動整合到景觀生態(tài)學中將是生態(tài)學家和其他相關領域的科學家在新世紀的最大挑戰(zhàn)之一[7]。（8）景觀格局的優(yōu)化景觀生態(tài)學的一個最基本假設是空間格局對過程（物流、能流和信息流）具有重要影響，而過程也會創(chuàng)造、改變和維持空間格局。因此，景觀格局的優(yōu)化問題在理論和實際上都有重要意義。這里所說的格局優(yōu)化可以指土地利用格局的優(yōu)化、景觀管理、景觀規(guī)劃與設計的優(yōu)化。與此相關的科學問題有如：如何優(yōu)化景觀中綴塊組成、空間配置以及基底特征，從而最有利于生物多樣性保護、生態(tài)系統(tǒng)管理和景觀的可持續(xù)發(fā)展？是否存在可以把自然與文化最合理地交織為一體的最佳景觀格局？基于生態(tài)學過程來研究景觀格局的優(yōu)化問題可能是一個新的、頗有前景的研究方向。傳統(tǒng)的運籌學方法對開展這類研究可能遠遠不夠，其他方面的理論與方法有必要發(fā)展，不同領域科學家與實踐者需要參與[8]。（9）景觀水平的生物多樣性保護和可持續(xù)性發(fā)展景觀系統(tǒng)的生物多樣性保護和可持續(xù)性是景觀生態(tài)學的終極目標之一。大多數(shù)與會者認為景觀生態(tài)學原理對生物多樣性保護和景觀可持續(xù)發(fā)展非常重要。但是，能夠用來指導生物多樣性保護實踐的景觀生態(tài)學具體原則尚有待于進一步發(fā)展。與此相關，我們需要發(fā)展一個全面的、可操作性強的景觀可持續(xù)性概念。這個概念應該涵概景觀的物理、生態(tài)、社會經(jīng)濟和文化成分，并且明確考慮時空尺度。生態(tài)學家在考慮可持續(xù)性問題時主要是基于物種和生態(tài)系統(tǒng)的，但人類如何看待和衡量景觀的價值