前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的建筑生態位構建，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
人居環境建設是一個關系到人類可持續發展的重大問題，建筑作為人類的居所，其存在狀況直接影響著人類的可持續發展。在目前我國快速城市化的進程中，由于缺乏生態科學的規劃設計指導思想，在大興土木的同時也造成了新的建設性破壞。生態位理論是生態學最重要的理論之一，對自然和人類生態系統建設均具有重大的指導意義。本文從生態位角度探討建筑規劃設計策略，試圖遵循生態學原理，為建筑規劃設計提供一種新的思路和實踐方法，解決人類盲目的建筑活動所造成的諸如環境、資源、能源和社會等問題。 1生態位理論概述 1.1生態位基本概念 生態位(Niche)是生物界的普遍現象，是有關生物種群棲息生存時空界定的概念，回答了種群的生存狀態、方式、演變過程和途徑等問題。在生態系統中，每一個物種都有自己的生態位，并以此保持系統的正常運行［1］。1910年，美國學者約翰遜(JohnsonRH)最早使用了“生態位”一詞，認為“同一地區不同物種可以占據環境中不同的生態位”［2］。從“生態位”概念的提出至今已整整經歷了100年，在生態位理論形成和發展的過程中，由于研究的目的和環境不同，不同的學者對生態位理論和方法及其定義都有著不同的見解。按照時間順序，生態位主要有3種定義:1)1917年，美國學者格林尼爾(JosephGrinell)運用植被覆蓋、棲息地、非生物因子、資源和被捕食者等環境中的限制性因子來描述物種生態位［3］，使用生境生態位來定義生物種群所占據的基本生活單位，他強調生物的“住所”，側重從種群的空間分布和對環境適應的位置角度進行解釋，因而又特指空間生態位。2)1927年，埃爾頓(CharlesElton)從生物功能或營養的角度，提出生態位是指生物群落中有機體的功能和位置，他強調物種與其它物種間的營養關系，被稱之為功能生態位或營養生態位。3)1957年，哈奇金森(HutchinsonGE)認為生態位是生物單位生存條件的總和，提出了多維生態位或超體積生態位的概念，認為生態位是多維資源的超體積，每種生物對資源和環境變量的選擇范圍是多維的。這一生態位概念實際上是指種群在以環境資源或環境條件梯度為坐標而建立起來的多維空間中所占據的位置［4］。多維超體積生態位因其偏重生物對環境資源的需求而比空間生態位和功能生態位更能反映生態位的本質含義而被學術界所接受，為現代生態位理論奠定了基礎［5］。之后，還有許多學者和生態學家從不同的角度對生態位概念做出過解釋。如1970年惠特克(WhittakerRH)認為每個種在一定生境群落中都有別于其它種的獨特的時空位置與功能地位。生態位與生境、分布區不同，生境指生物生存的周圍環境，分布區指種分布的地理范圍，生態位說明在一個生物群落中某個種群的功能地位［6］。綜上分析，生態位強調生物物種在空間、營養和競爭中的關系。正如美國生態學家奧德姆(OdumEP)所說，生態位決定于生物生活在哪里、它們如何轉變能量、如何行動、對其理化和生物環境如何反應、怎樣改變這些環境條件，以及它們如何受到其它生物的約束等。因此，可以認為，生態位是生物物種占據的空間和具有的功能的總稱［1］。 1.2生態位要素 生物生存離不開其所在的環境，構成環境的各種要素是環境因子。在環境因子中，對生物生長、發育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環境要素是生態因子，所有生態因子構成了生態環境。生態元是從基因到生物圈內任何一種具有一定生命力或生態學結構和功能的組織單元，是構成上一層次生態系統的基本組分。生態位理論普遍認為在生態空間中所有的生態元均具有相應的生態位，在生態因子的變化范圍內，能夠被生態元實際、潛在占據利用或適應的部分就是生態位，因此生態位主要由生態元與生態因子2個要素構成。生態因子的變化范圍稱為基礎生態位，被生態元實際占據利用或適應的部分稱為實際生態位，潛在占據利用或適應的部分稱為潛在生態位，實際生態位與基礎生態位的接近度體現了生態位適宜度，常用生態位寬度測度表示［4］。 2建筑生態位 如上所述，生態位是一個既抽象，又內涵豐富的生態學名詞。它不僅已經滲透到了現代生態學研究的諸多領域，成為了生態學中最重要的基礎理論研究內容之一，而且日益廣泛地應用于政治、經濟、農業、工業、教育、管理和城市建設等領域，并取得了積極的研究成果，促進了人類生態文明的發展，形成了強有力的理論分析和實踐工具［4］。在城市規劃、建筑設計領域也已開始探討這一概念的應用，文獻［7］指出所有的生態元均具有適宜的生態位，關鍵是看兩者的關系是處于對位狀態還是錯位狀態，對位就會充分保持它的功能和穩定性并且可持續發展，錯位就會走向衰敗。世界上一切的事物，包括建筑領域都可以看作是生態元。對于建筑與空間的研究就是挖掘生態因子因素，以合理應用現實的生態位，努力開拓潛在的生態位，使原來不被生態元適用和利用的生態位轉變成現實的生態位。文獻［4］開展了城市建筑生態化的生態位評價研究，將超體積生態位與系統論結合，利用層次分析法(AHP)構建了以城市建筑生態化為目標的生態位寬度主觀評價體系，并對評價方法進行了初步探討。 2.1建筑生態位的界定 建筑雖然不是傳統定義上的生命體，但任何建筑都要經歷從材料的開采、加工運輸、規劃設計、建造、使用維修、更新改造，直至最后的拆除、廢棄物的處置這一整個“生命周期”過程，表現出類似于生命體那樣的產生、生長、成熟和衰亡的過程。早在20世紀初，世界著名建筑大師賴特(FrankLioydWrignt)在談到有機建筑時曾稱之為“活”的建筑，意指“建筑與一切有機生命相類似，總是處在一個連續不斷的發展進化之中”。在日本，以丹下健三(KenzoTange)為代表的新陳代謝派的“生命系統”建筑觀同樣將生命過程的特點引入至了建筑現象中，認為建筑與有機生命體一樣，處于不斷的生長變化的過程中［8］。建筑在其整個生命周期內始終與外界之間存在著物質與能量的交流，并對環境產生各種影響。建筑的這種類生命特征要求人們在進行建筑活動時，可以從生物學的觀點出發，視建筑為有機整體，研究其內外物質和能量的循環利用與再生機制，應用生態技術，解決以往建筑活動所帶來的環境污染、資源和能源短缺等問題。基于上述分析，借鑒生態學的生態位原理，可以將“建筑生態位”定義為:在建筑所處的自然和社會環境背景下，建筑生命體從所在的自然與社會環境中所能獲得的各種自然資源和社會資源的總合，包括各種資源的類型、數量及其在空間和時間上的分布，它反映了建筑生命體在環境中的性質、功能、地位和作用的定位，也反映了建筑在其生命周期物質、能量、信息流動過程中所扮演的角色，是建筑生命體與環境互動適應后的客觀狀態。多個具有相同建筑生態位的集合表達了建筑群體之間的一種共同發展狀態，顯示出了特定環境下的建筑特有的地域特征。目前，在我國工程項目建設中存在建筑“短命”現象，分析可知此現象是建筑生態位的“錯位”造成的，即作為生態元的建筑與作為生態因子的自然和社會環境要素不相適應，建筑背離其應有的生態位，喪失其存在和發展的資源與環境基礎，造成其壽命的終結。因此，提出建筑生態位的概念將有助于人們從可持續發展的角度研究建筑生命體在其所處的自然與社會環境中的作用和功能。建筑規劃設計研究便可視為在特定的自然與社會環境背景下，為建立建筑生態元與自然和社會環境生態因子的適應關系，探討如何構建建筑生態位。#p#分頁標題#e# 2.2建筑生態位的基本特征 從以上分析可知，建筑生態位的概念源于生物物種的生態位概念，其實質是建筑給人類生存和活動所提供的生態位，是建筑生態元提供給人類的或者是可被人類所利用的各種生態因子和生態關系的集合。建筑生態位從一個側面反映了人類生存的狀況和訴求，與生物生態位相比具有以下基本特征。 1)建筑生態位的多維性 建筑承載著人類的生活，反映人類社會發展變化的要求，它是在特定自然與社會環境下的產物，其相關影響因素構成了復合的生態系統，建筑生態位體現出多維度、超體積的特征。由于人類具有自然與社會的雙重屬性，因此，作為人類居所的建筑，其生態位不僅可以反映出自然生物生態位的基本特點，而且還具有社會生態位的基本特征。它可以從自然與社會兩方面分解，在此基礎上還能夠進行進一步的細化。比如在自然維度方面可以從建筑所處的氣候條件、地形地貌、生物環境、物質資源等方面進行考察;在社會維度方面可以從政治、經濟、文化、技術等方面加以研究。因此，建筑生態位可以做出相應的解析:分解為建筑自然生態位和建筑社會生態位。依據構成社會的基本要素，建筑社會生態位還可分為建筑文化生態位、建筑經濟生態位和建筑技術生態位等多維度向量，這種多維性與建筑的各屬性密切相關，體現了人類建筑活動的多樣性需要。 2)建筑生態位的重疊與分離 生態位重疊一般是指不同物種共有的生態位空間或生態位之間的重疊現象。當2個或多個物種對資源位或資源狀態共同利用時，就會涉及到資源數量的分享、共存程度及競爭等問題。當占據了相同生態位的物種超出2個，物種間必然產生激烈的競爭，競爭的結果是只能留下強者［1］。生態位分離是指物種為了減少對資源的競爭而形成的在選擇生態位時存在某些差別的現象，即2個物種在資源序列上利用資源的分離程度。生態位分離的結果是生態位重疊的消除和生態位差異的產生。生態位分離是物種進化的基本動力，亦是生物多樣性變化、群落結構變化與演替的主要原因，是物種共存的充要條件［5］。在建筑自然生態位方面，由于人類建筑活動空間范圍的不斷擴大，占據了原生物物種的生態位，造成自然生物生態位與建筑生態位重疊，人類的強勢作用必然對原自然生態系統造成一定程度的干擾和破壞。而且，人類的群居和對土地資源的高度利用也造成了各建筑生態位的相互重疊，重疊程度越高，可利用的環境資源越匱乏，對資源和能源的需求競爭就越激烈。無序的物質與能源使用狀況，必將帶來大氣水體污染、熱島效應、垃圾圍城等一系列城市環境問題。因此，建筑的合理規劃與布局、城市和建筑規模的適當控制、城市建筑環境中的綠地保護與生態系統修復、可持續的能源供給系統等是促進各生態位分離，達到相互共生的基本要求。在建筑社會生態位方面，當今世界文化的全球化現象導致建筑文化生態位重疊，建筑地域特征的喪失與國際樣式建筑風格的泛濫造成千城一面的消極化后果。因此，必須遵循生態位分離的原理，強調建筑的氣候與地域文化特征，傳承不同地域特有的建筑文化和人們的生活方式，豐富世界建筑文化寶庫，這對世界文化的多樣性和人類的可持續發展具有重要意義。 3)建筑生態位的擴充與壓縮 生態位擴充指的是由于生物單元無限增長的潛力所引起的態和勢的增加。生態位擴充是生態系統發展的本能屬性，生物的發生發展過程即是其生態位擴充的具體體現［9］。生態位寬度是一個生物所利用的各種資源之總和，表示某物種利用資源的程度。如果出現外來種群侵入并發生競爭，這種競爭會導致生境壓縮，而不會引起食物類型和所利用資源的改變，這種情況就稱為生態位壓縮［10］。人類生態位的擴充是指人類社會的發展狀態和對環境的影響或支配能力(即態和勢)相對于生物圈中其它生物種類的態和勢的提高［11］。建筑活動是人類社會最基本的活動之一，它不僅要侵占大片的土地，而且在其生命周期內將耗費大量的資源和能源，對人類的可持續發展造成重大影響。建筑生態位的擴充實質上是人類生態位擴充的表現形式之一，其擴充的結果一方面必然以消耗其它生物與環境資源為代價，帶來了人口、糧食、資源、能源、環境等問題，另一方面也促使人類要不斷提高其與自然相協調的能力［11］。人類在不斷擴充其自身生態位的同時，還應依靠科技進步、生態修復和資源有效利用等手段主動提高環境的生態承載力。因此，建筑生態位的擴充必須以提高環境資源利用率、改善生態環境和降低能耗等一系列有利于可持續發展的措施為前提，否則，建筑生態位就會受到壓縮，建筑可利用的各種資源逐步減少，同時生態位寬度變窄，從而導致建筑生命體的品質下降，直接影響人類的生存與發展。 3建筑生態位構建 基于上述分析可知，生態位原理適用于普遍的生命現象，它不僅適用于生物界，同樣適用于人類及其相關活動。人類的建筑活動要得以可持續發展，在建筑規劃設計階段就必須根據生態位原理，采取生態位策略，通過構建可持續建筑生態位，促進人與自然、人與社會的和諧發展。 3.1生態位構建原理 所謂生態位構建是指有機體改變或修復其自身環境的過程［12］，其實質是“有機體在其所處環境中的自然選擇”［13］。在自然界可變資源環境中，所有的有機體都具有修復它們生存環境的能力。有機體不僅是自然選擇的被動承受者，而且也是修復環境的主動工程師。有機體通過它們的新陳代謝、活動以及它們的選擇，能夠部分地創建和部分地毀壞自身的生態位。從深層意義上講，有機體能夠通過生態位構建活動，規律性地改變環境中的生物與非生物選擇源并且在進化中產生反饋信息［14］。Jones，等的研究表明:有機體能夠修改它們的環境并且部分地控制其所在生態系統中的部分能量流和物質流［15］。有機體的這種修復作用對其能量流與物質流的控制、生態系統的恢復以及物種營養關系等有著深遠的影響［16］。關于物種的生態位構建研究則屬于生態位研究領域中的最新命題，生態位構建理論強調進化過程中自然選擇與生態位構建的共同作用，擴展了現有的進化思想，同時也為物種適應性的研究、解釋不同尺度上的生態學現象提供了新穎的理論依據［17］。生態位構建不僅反映在自然界動植物有機體的生存與進化過程中，而且適用于人類的自身活動，因為人類活動對自然及其自身的生態環境有著重要的影響和支配作用。建筑生態位構建是依據生態位構建理論，從生態學的角度研究建筑有機體的生態位構建過程，使建筑生態元可以和與其相關的生態因子之間建立良性互動的發展態勢，修復因人類不合理的建筑活動所造成的對生態環境的破壞?？沙掷m的建筑生態位構建是人類面對全球日益惡化的生存環境所采取的一種積極策略，是人類社會主動依靠自身的智慧構建可持續發展的人居生態環境的過程。基于人類的自然與社會的雙重屬性，建筑生態位的構建必須考慮建筑所處的自然條件與社會狀況等因素，從自然和社會兩方面構建建筑生態位。與自然生物體的生態位構建不同，建筑生態位的構建將在很大程度上體現人類社會的主導作用。建筑生態位可以通過人為構建而不斷改善，保持建筑與自然、建筑與社會的相互和諧，促使建筑生態位朝著有利于改善人類生存環境的方向發展。#p#分頁標題#e# 3.2建筑自然生態位構建 建筑生態學著重研究人類建筑活動對所在地域自然生態系統的影響，是探求生態學原理運用于建筑規劃設計的理論和方法。對應于這一研究范圍，建筑自然生態位強調的是建筑在一定區域范圍內自然生態系統中所處的生態位，反映的是建筑生命體符合其所處自然環境的存在狀態，是指在以自然資源梯度為坐標而建立起來的多維空間中所占據的位置。其生態位的維度包括氣候條件、地理位置、水資源狀況和物資能源等，表現在建筑特色上則是顯著的建筑地理氣候特征。如我國濕熱地區西雙版納的“干闌”建筑，其建筑形式具有高度的氣候適應性。建筑規劃設計一方面要尊重建筑的自然選擇，順應其本身的自然條件。同時，還應通過建筑自然生態位的構建提高建筑對環境的適應能力。建筑自然生態位構建是根據當地的自然生態環境，遵循生態學和建筑科學的基本原則，采用現代科學技術手段，在依據生態位原理創造建筑(人工生態系統)的過程中，拓寬建筑生態位寬度，提高建筑綜合利用自然資源的能力，實現能量流與物質流的平衡控制，恢復受損的生態系統，使建筑與生態環境成為一個有機整體?，F代生態學研究表明:物種的生態位寬度越寬，該物種對資源利用的多樣性程度越高，種群間、種群與環境間共存與穩定性更強。通過拓寬建筑生態元各維度上生態因子的利用幅度，可以提高建筑對環境的適應性。以氣候維度為例，建筑在氣候資源方面的生態位寬度越寬，則表明建筑能夠在相同的氣候條件下獲取更多的氣候資源來維持建筑生命體的功能，從而減少對其它資源的依賴程度。如表1所示，建筑自然生態位構建可以從氣候、土地、水資源、建材、綠化以及廢棄物循環利用等方面采取有利于建筑與環境共生的生態位策略，提高建筑生命體的可持續性。 3.3建筑社會生態位構建 人類的自然與社會雙重屬性決定了其發展過程不僅要經歷了長期的自然選擇，還要經歷人類特有的社會選擇。在現代經濟學的理論體系中，社會選擇理論是福利經濟學的基礎內容，屬于規范經濟學的范疇［18］。社會選擇理論主要是分析個人偏好和集體選擇之間的關系，其研究的根本性問題是各種社會決策是否尊重個人偏好，能否對不同的社會狀態進行公正的排序或以其它某種方式加以評價［19］。社會選擇理論不僅適用于政治等公共領域，也適用于社會活動的其它方面，各種社會選擇規則都起著重要的作用［20］。本文提到的建筑社會選擇是相對于建筑自然選擇而言的，強調的是處于社會生態系統中的建筑生命體對社會環境的適應性。依據生態位構建理論，建筑同樣是在社會選擇和社會生態位構建的共同作用下發展起來的。若建筑的社會選擇看作是被動地適應社會環境的話，那么建筑的社會生態位構建則可視為主動地迎合和改變社會環境，通過建筑規劃設計，營造有利于增進人類社會文明進步的人居環境，促進人類社會的和諧發展。如表1所示，根據社會構成要素，建筑社會生態位構建可以從經濟、文化、技術等不同層面加以分析，采取生態位策略，構建可持續的建筑社會生態位。 4結語 本文根據建筑所具有的類生命體特征，借鑒生態學生態位原理，界定了建筑生態位的概念，對其基本特征進行了分析，并將建筑生態位納入人類建筑活動的背景中加以討論。建筑生態位構建及其生態位策略為建筑規劃設計提供了新視角和新方法。在可持續發展觀已成為人類共識的今天，建筑生態位原理探析及其生態位構建研究無疑對人類的可持續建筑活動具有重要的現實意義。
