尺度效應(yīng)既是景觀生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)理論，更是風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐的重要指導(dǎo)原則。尺度效應(yīng)在風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中所扮演的重要角色可以從兩方面理解：一方面，從規(guī)劃到設(shè)計(jì)是從整體到部分逐步具體化的過程，這就不可避免地涉及到尺度在組織維度上的變化；另一方面，規(guī)劃與設(shè)計(jì)的實(shí)踐成果將從大到小逐漸落在相應(yīng)的空間范圍內(nèi)，這就不可避免地涉及到尺度在空間維度上的變化。

本文核心目的：是基于尺度效應(yīng)原理及其機(jī)制分析，提出生態(tài)學(xué)研究尺度轉(zhuǎn)向空間應(yīng)用尺度的一般方法，進(jìn)而探討以下幾個問題——各尺度上的生態(tài)問題有哪些？它們在上下級尺度間有什么聯(lián)系？在空間規(guī)劃中解決生態(tài)問題的思維方法？

尺度效應(yīng)是多學(xué)科共有的問題，至今沒有統(tǒng)一的認(rèn)識。本文將尺度效應(yīng)定義為：生態(tài)學(xué)對象隨時空尺度變化，表現(xiàn)出不同特征的現(xiàn)象。尺度效應(yīng)的外延剖析依據(jù)生態(tài)學(xué)尺度的3種維度(空間、時間、組織)開展。

空間尺度效應(yīng)是生態(tài)學(xué)對象隨空間尺度變化表現(xiàn)出不同特征和意義的現(xiàn)象。以某流域內(nèi)土壤異質(zhì)性研究為例，圖1揭示了同一研究目標(biāo)下不同研究對象的空間尺度效應(yīng)。

圖1  土壤異質(zhì)性研究特征尺度在空間上的嵌套關(guān)系

以風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)用為目的，本文從2個層面進(jìn)行討論：一是從組織維度出發(fā)，將上級尺度與下級尺度間的系統(tǒng)層次關(guān)系歸納為尺度嵌套；二是將這種尺度嵌套關(guān)系映射在空間中，轉(zhuǎn)化為空間規(guī)劃尺度，稱之為尺度轉(zhuǎn)向。

針對不同的自然科學(xué)單元，尺度嵌套結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為不同的形式，但其符合系統(tǒng)論機(jī)制的本質(zhì)不改變，如生態(tài)系統(tǒng)的尺度嵌套形式(圖2)、水文系統(tǒng)的尺度嵌套形式(圖3)。

圖2 生態(tài)學(xué)系統(tǒng)的尺度嵌套形式

圖3 水文系統(tǒng)的五重尺度嵌套形式

尺度轉(zhuǎn)向本質(zhì)是從“自然組織尺度特征”轉(zhuǎn)向“空間規(guī)劃尺度特征”的“對應(yīng)性研究”，即從研究“多層次功能-結(jié)構(gòu)體系”轉(zhuǎn)向“多層次空間格局體系”，最終通過多尺度空間規(guī)劃來回應(yīng)研究對象的自然組織尺度特點(diǎn)。尺度轉(zhuǎn)向的機(jī)制(圖4)并不復(fù)雜，關(guān)鍵在于理解過程和格局與尺度的關(guān)系。

圖4 嵌套的組織尺度向空間尺度轉(zhuǎn)化的機(jī)制

在太平河流域景觀生態(tài)規(guī)劃中，應(yīng)用水文生態(tài)系統(tǒng)的組織嵌套模式，通過自然過程對應(yīng)空間格局，轉(zhuǎn)向后得到區(qū)域-流域-河流廊道-河道-河段的多層次空間格局體系，從尺度效應(yīng)角度為景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)提供理論支撐(圖5)。

圖5 太平河流域景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)用尺度轉(zhuǎn)向的方法

本研究從尺度效應(yīng)在風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中的空間應(yīng)用途徑出發(fā)，通過探索尺度效應(yīng)的原理和機(jī)制，建立了生態(tài)尺度和風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)之間的空間轉(zhuǎn)化方法，得到如下主要觀點(diǎn)：1)從生態(tài)學(xué)尺度的組織維度出發(fā)，將上級尺度包含下級尺度的系統(tǒng)層次關(guān)系歸納為尺度嵌套，并提出了生態(tài)系統(tǒng)、水文生態(tài)系統(tǒng)的尺度嵌套基礎(chǔ)模型；2)針對尺度嵌套的空間應(yīng)用，認(rèn)為過程反映組織尺度，格局反映空間尺度，提出了嵌套的組織尺度向規(guī)劃尺度轉(zhuǎn)化的機(jī)制和方法；3)針對河流生態(tài)修復(fù)，以太平河流域的具體案例出發(fā)展示了尺度轉(zhuǎn)向的操作途徑，在多尺度的空間規(guī)劃實(shí)踐中回應(yīng)了水文生態(tài)的自然組織尺度特點(diǎn)。

編輯 / 劉欣雅