浅析复合种群理论在大学校园规划设计中的应用

浅析复合种群理论在大学校园规划设计中的应用

——以浙江理工大学下沙校区为例

姓名：王洁 班级：09设计艺术学 学号：200920701004

摘要：本文简略介绍了景观生态学的基本概念及发展历史，描述了复合种群理论的概念、类型和模型，并运用景观生态学的复合种群理论，从一个新的视角重新审视大学校园规划设计，认为该理论对校园绿地、建筑群、交通系统和水体等校园规划的应用具有一定的现实意义。

关键词：景观生态学、复合种群理论、大学校园规划设计、应用

引言：由于当前我国大学的不断扩招，许多大学校园都将校址搬至郊区，重新建造出一所新校区。在校园面积不断增大的同时，运用景观生态学原理对校园进行规划就显得尤为重要。

1. 景观生态学的基本概念 1.1景观生态学的定义

景观生态学(landscape ecology)是在1939 年由德国地理学家C. 特洛尔提出的。它是以整个景观为对象，通过物质流、能量流、信息流与价值流在地球表层的传输和交换，通过生物与非生物以及与人类之间的相互作用与转化，运用生态系统原理和系统方法研究景观结构和功能、景观动态变化以及相互作用机理、研究景观的美化格局、优化结构、合理利用和保护的学科。是一门新兴的多学科之间交叉学科，主体是生态学和地理学。

景观生态学的研究焦点是在较大的空间和时间尺度上生态系统的空间格局和生态过程。Risser等认为景观生态学研究具体包括：景观空间异质性的发展和动态；异质性景观的相互作用和变化；空间异质性对生物和非生物过程的影响；空间异质性的管理。总而言之，无论在欧洲还是在北美，空间异质性被广泛地认为是景观生态学的核心问题，既包括物理和生物的，也包括社会经济和人文方面的空间格局。 1.2景观生态学发展历史

景观生态学起源于中欧和东欧，其发展历史可追溯到20世纪30年代。它以生态学理论框架为依托，吸收现代地理学和系统科学之所长，研究景观和区域尺度的资源、环境经营与管理问题，具有综合整体性和宏观区域性特色，并以中尺度的景观结构和生态过程关系研究见长。

进入80年代以后，景观生态学才真正意义上实现了全球性的研究热潮。“国际景观生态学协会”的成立，使广大从事这一领域研究的人员从此有了一个组织。而美国景观生态学派的崛起，大大扩展了景观生态学研究的领域，，特别是R.T.T.forman和M.Godron于1986年出版了作为教科书的《景观生态学》一书。进入90年代以后，景观生态学研究更是进入了一个蓬勃发展的时期，一方面研究的全球普及化得到了提高，另一方面，该领域的学术专著数量空前。现在，随着遥感、地理信息系统（GIS）等技术的发展与日益普及，以及现代学科交叉、融合的发展态势，景观生态学正在各行各业的宏观研究领域中以前所未有的速度得到接受和普及。 2. 复合种群理论

2.1 复合种群理论的概念

传统的种群理论是以“均质种群”为对象的，即假定种群生境的空间连续性和质量均匀性，而且所有个体呈随机或均匀分布，个体之间有同样的相互作用的机会。但

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实际上，绝大多数种群生存在充满板块性的或破碎化的景观中。因此，美国生物学家Levins在1970年创造了复合种群一词，用来表示“由经常局部性绝灭，但又重新定居而再生的种群所组成的种群”。换言之，复合种群是由空间上彼此隔离，而在功能上又相互联系的两个或两个以上的亚种群或局部种群组成的种群斑块系统。亚种群之间的功能联系主要指生境斑块间的繁殖体或生物个体的交流。“复合”一词正是强调这种空间复合体特征。

有关复合种群的定义可分为两种：其一是狭义的传统定义，其二是正在发展中的广义概念。狭义复合种群概念即Levins的经典定义，它强调复合种群必须表现出明显的局部种群周转。 2.2 复合种群的类型

基于其广义概念，Harrison和Taylor将复合种群分为5种类型。

第一类是经典型或Levins复合种群，由许多大小和生态特征相似的生境斑块组成。（图1A）这类复合种群的主要特点是，每个亚种群具有同样的绝灭概率，而整个系统的稳定必须来自斑块间的生物个体或繁殖体交流，并且随生境斑块的数量变大而增加。

第二类是大陆—岛屿型复合种群或核心—卫星复合种群，它们由少数很大的和许多很小的生境斑块所组成。（图1B）

第三类是板块性种群，指由许多相互之间有频繁个体或繁殖体交流的生境组成的种群系统。（图1C）

第四类是非平衡复合种群。这类复合种群虽然在生境的空间结构上可能与经典型或板块性复合种群相似，但由于再定居过程不明显或全然没有，从而使系统处于不稳定状态。（图1D）

第五类复合种群可称为中间型或混合型复合种群，即在不同空间范围内这些复合种群表现不同结构特征。（图1E）

上述5类种群反映了自然界中种群空间结构的多样性和复杂性，它们之间的相互关系可以用（图2）来表示。 图2

2.3 复合种群模型

在复合种群研究中，数学模型从一开始就起着主导作用。由于生境空间斑块性和斑块间相互关系的复杂性，对于复合种群结构和动态的野外观测和实验常常是很苦难的。而数学模型的广泛使用和迅速发展是该领域的形成和兴起的重要特点之一。

Levins(1969)最早发展了空间隐式复合种群模型，即著名的Levins模型。 3. 复合种群理论与校园规划(以浙江理工大学下沙校区为例) 图3浙江理工大学下沙校区平面图 3.1复合种群理论与校园绿地整体格局

传统的大学校园绿地规划主要考虑的是绿地的面积、树木的选择和对建筑采光的影响，这种绿地可以称之为“绿化”，其主要目的是美化与装饰，绿地之间是相对孤立的关系，绿地常常仅作为孤立的个体发挥生态效益。从景观生态学的复合种群理论观点出发，绿地之间的整体格局、相对位置、连通程度、尺度大小等等具有同等重要的意义。绿地形成系统，建筑布局要兼顾绿地的生态需要。从整体格局说，绿地应当包括一个较大的斑块作为物种栖息地，周围围绕许多小斑块作为补充，这些斑块之间用廊道适当地连接，同时这些斑块尺度大小还直接影响到斑块中物种的栖息与繁衍。

从景观生态学的观点出发在进行大学校园规划的时候，应当结合建筑群布局和功能分区优先进行大学校园绿地系统整体格局的规划，以保证大学校园绿地各斑块之间具有较高的连

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通性，有利于形成超种群，有利于物种生存。生态系统被孤立将对生物物种和整个生态环境构成严重的威胁，增强孤立的植被斑块之间的连通性，可以大大提高生态系统保护生物多样性的能力。如图4浙江理工大学下沙校区一景 3.2 复合种群理论与校园建筑群规划设计

我国大学校园多数用地紧张，土地负荷重，根据景观生态学超种复合种群理论进行大学校园建筑群规划设计，目的之一是通过在一定程度上约束人的活动范围和强度，来减少大学校园中对环境的不良影响。

①采用相对集中的布局，留出相对完整与有机的绿地或水面等自然景观区域。 与分散布局比较，采用相对集中的建筑群布局能够保证绿地斑块的完整和连接，降低绿地斑块破碎程度，而斑块破碎化是景观生物多样性丧失的主要原因之一。

②减少建筑对地面的使用。根据复合种群理论，复合种群规模越大，种群能够生存的时间就越长。在城市中，建筑和混凝土道路等不透水地面的大量增加是造成城市地下水位下降，城市土壤肥力降低等由此带来一系列城市问题的主要原因之一。

③有效利用建筑形成的空间和形体。根据复合种群理论，组成复合种群的局部种群的栖息地环境对复合种群的生存有重要影响，不同的栖息地环境会产生不同的种群变异，通过种群个体迁移导致复合种群遗传多样性增加，从而提高复合种群的生存能力。如图5

3.3 复合种群理论与校园交通规划

迁移率是复合种群理论的重要概念之一，复合种群的稳定性由局部种群之间的迁移率来维持，局部种群之间迁移率越高，复合种群的动态稳定性就越高，对于绿地斑块，减少大学校园交通的干扰能够有效地提高绿地斑块之间的迁移率，提高复合种群的稳定性。如图6 3.4 复合种群原理与校园水系统规划

传统的大学校园水系统规划一般包括给水、排水、景观艺术（湖面、河流）等方面，其使用功能和美学功能是主导水系统规划的主要因素，解决的是水“进得去、出得来”以及在某些特定景点形成水景的问题，是“用水+看水”。基于复合种群理论的大学校园水系统规划正是以水体作为物种传播的廊道来增加复合种群的稳定性。如图7理工水景 结语

浙江理工大学下沙校区运用复合种群理论对校园景观进行了规划和设计，更具有景观生态意义。但运用应更具有科学性、生态性，这样我们的校园景观才会更生态。

参考文献

[1]肖笃宁，李秀珍，高峻等.景观生态学. 北京 科学出版社，2003.

[2]许彗，王家骥.景观生态学的理论与应用.北京 中国环境科学出版社，1993.

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/dato.html