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景观生态学基本原理与应用




3)强调空间分异 景观生态学是生态学学科群中唯一将空间分异特征作 为自身研究重点的分支学科,涉及的重点研究领域包 括:异质性、等级特征、景观格局、尺度效应、干扰 扩散等。

*尺度(scale):在观察景观现象或过程时一个特定的空间分辨 率或标准时间单元。 *尺度效应(scale effect):优势景观现象或过程特征随尺度变 化而变化的现象。
五、廊道的类型



1. 线状廊道 2. 带状廊道 由于带状廊道结构相对复杂,故存在着显著的 边缘效应。 3. 河流廊道 河流廊道是景观中最重要的廊道类型,特别是 在矿物养分的输送和某些生物种类迁移方面具 有其它廊道类型所无法替代的作用。
★河流廊道的主要特点:


A.河流廊道的跨度大,形状条件复杂,如果 一侧的高地有连续的森林分布,则往往形成有 效的生物迁移通道; B.河流廊道的发育受地形影响较大,因而常 形成复杂的侵蚀和沉积格局,对景观内生态流 产生不同的影响;
四、廊道的结构

主要廊道结构参数包括宽度、内部异质性分异、 曲度、结点和间断区等。分析廊道的结构特征 可以从空间和内部两个角度来观察。
1. 廊道的空间特征

空间特征描述参数主要有曲度、结点和间断区 特征。
1)廊道的曲度:就是指廊道在空间的蜿蜒程度。





★生态客体在廊道内运动时,对廊道曲度有不同需求, 主要包括安全型和效益型两种。决定廊道曲度的因素 通常有以下几种: A.地形地貌的控制作用,对资源廊道的约束作用较 强; B.区域人文活动特征及空间分布格局,对道路廊道 的影响明显; C.生态保护和美化方面的考虑;对防护林和城市带 状绿地系统的影响比较突出; D.经济效益方面的考虑,道路建设成本方面的考虑 使道路建设一般遵循最短距离法。
二、景观生态学的发展现状 以实际应用问题为导向进行生态学研究的整和


IALE第五次年会研讨专题




主题:科学与行动 碎裂化效应:概念、实验设计及一般结论 生态网络和绿色通道:自然与人文规划的新理念 不同农业系统的景观效应 空间分析的理论与方法 流域与河岸过程 从人类的综合行为了解景观水平的生态过程 景观生态学用于景观规划与设计的障碍、机会、策略及模型 空间格局与生态过程 变化景观政策和规划工具的案例研究 生物多样性保护的工具 景观保护规划的地区性途径 景观生态学用于森林管理的进展与问题 景观生态学的实验模型系统 景观异质性:模型及区域化的尺度及层次性问题 可持续河流管理的恢复与规划 城市景观与城市梯度 景观的长时限动力学与历史变化 自然干扰效应 农业景观问题 自然与农业景观中的生物多样性 土地利用规划 遥感数据应用



★边界的尺度差异: 精尺度边界:道路和相邻局部生态系统之间的 边界; 中尺度边界:中尺度地形及长期土地利用方式 之间的边界(如流域边界或大面积农田及果园 之间的边界); 粗尺度边界:景观、气候区、生物区边界。
边界结构的表征


1)边界的宽度 边界的宽度一般受自然和人为作用的双重影响,并与 边界的发育时间和计量标准有直接联系。
二、廊道的起源
1)干扰廊道:是由各种带状干扰 所形成的廊道,例如线性采伐作业、 道路的修建以及某些断层区域;
2)残遗廊道:一般是由基质内干 扰所形成的带状区域,如森林砍伐 后留下的带状林带,穿越农牧交错 带大片农田两侧所形成的特殊植被 带均是残遗的植被群落;
3)环境资源廊道:是由环境资源 的空间线性异质性特征所形成的廊 道,如河流廊道或山脊线等;




一、景观生态学发展简史 1. 景观生态学最初起源与上世纪三十年代 的中欧地区,1939年德国学者特罗尔(C. Troll)提出景观生态学这一研究方向。 2. 70年代末到80年代初,欧美生态学家们 同时意识到了景观这一重要研究层次的重要性。 景观生态学进入快速发展时期。 3. 中国的景观生态学研究始于1980’s年代 初期。

A.作用力的方向; B.发育时间; C.计量方式和研究目的

2)边界的曲度 边界的曲度何以利用两点之间的实际边界长度与两点 之间的直线距离之间的比值来衡量。自然起源斑块边 界的曲度一般应大于人类起源的斑块类型,所以直线 型边界一般与人类的城市化过程密切相关。

不同边界曲度与宽度对景观生态系统的影响 ?


2)廊道的结点:廊道中的局部膨大部分被称 为结点。


A.廊道中的结点对于内部的生态流而言通常具有 中继站的功能; B.两条廊道交叉地区通常形成结点; C,河流的突起部分往往因新河滩的不断形成,而 形成结点,有时会发育串珠状节点。

3)廊道的间断区:廊道的间断区是指廊道的 生物部分在空间的不连续地段。





二、斑块的规模效应 大斑块:保护水质、发育河流网络、内部生境、核 心生境、种源、小生境、保持自然干扰、缓冲能力强。 小斑块:中继站、边缘生境、降低捕食几率、提供 特定小生境、保护小型物种与生境 ★我们可以推断,一个优化的景观,应当有一些大 的斑块,周围还有一些小的斑块,一同散布在基质中。 此外斑块大小还将影响景观中的许多生态过程的空 间分异,主要包括:
景观的概念



Forman: 景观是指一组以相似方式重复出现 的相互作用的生态系统所组成的异质性地表区 域。 Naveh: 景观是地理圈与生物圈和人类圈综合 为一体,是人类生存空间内可见的客体。 Wiens:从微观到宏观不同尺度上具有异质性 或镶嵌性的空间单元。



2. 景观生态学(Landscape Ecology) *Forman: 景观生态学是以景观结构、功能和 动态特征为主要研究对象的一门新兴宏观生态 学分支学科。 Naveh: 景观生态学是地理学与生态学之间的 一门中间学科,是对人类生态系统进行整体论 研究的新兴学科。

4)注重人为活动 景观的宏观性特征使其成为很容易与人为活动研究进 行衔接的生态学分支学科(城市景观、人为景观、干 扰等),Naveh认为景观生态学是生态学和人类生态 学研究的桥梁的桥梁。
景观生态学研究的一般领域




1)研究和规划的方法论(地域尺度上的应用研究) 2)土地利用格局对景观功能的影响 3)生态理论及其管理涵义 4)景观生态学中的联结度 5)海岸沙丘管理 6)城市生态问题 7)景观的空间格局和功能关系 8)景观利用的生态原则 9)景观生态学和空间信息系统 10)景观结构和生态过程之关系 11)自然保护:廊道的作用 12)气候变化的景观生态评价



三、斑块的边界与边缘 *边界(boundary):构成相邻生态系统边 界的区域。 *边缘(edge):一个生态系统周边的附近 地区,该区域将缓解环境对生态系统内部的影 响。

景观中的边界具有不同的功能(生态流障碍、管 理界限、环境变化的急变区等)人类是边缘种,并 且经常通过各种活动创造更多的边界(景观碎裂 化)。


C.河流廊道通常具有层次性的结构发育,这 种层次结构因河流廊道所处的地形条件不同而 具有不同的特征(如树枝状水系、扇型水系和 平行水系等),对景观内的生态流产生不同影 响; D.河流廊道与人类的社会生产实践关系密切, 人工改造活动(修建渠道、水坝、引水、限制 河流泛滥等)通常可以极大地影响河流廊道结 构和功能特征,并产生一些潜在的生态问题 (不利于生物迁移和养分输送、土壤盐化等)。
4)种植廊道:由人类特殊目的的 种植活动而形成的廊道,如农田防 护林和道路两边的植被带等;
5)再生廊道:是指受到干扰地区 再生的植被所形成的廊道,例如沿 着一些栅栏或铁丝网形成的特殊廊 道类型。
三、廊道的稳态维护


1)廊道内外部环境的稳定性; 2)廊道内部生物类群的稳定性; 3)廊道外部斑块的稳定性; 4)人工维护性管理投入; 5)两侧人类活动特征。




3. 景观生态学的学科特点 1)宏观研究 个体→种群→群落→生态系统→景观→区域→生物圈 (全球) 景观生态学研究的主要层次包括生态系统、景观和区 域。 2)异质性 *异质性(heterogeneity):景观内部事物或者其属性在 时间或空间分布上的不均匀性或非随机性特征。与异 质性相反的景观特征被称为均质性(homogeneity) Risser甚至认为景观生态学主要研究景观的空间异质 性:1)景观空间异质性的发展和动态;2)异质性景 观的相互作用和变化;3)空间异质性对生物和非生 物过程的影响;4)空间异质性的管理。
廊道

廊道是景观中重要的线形要素,它能把景观内 部各组分间的生态应力有效地从主体传授到受 体上去。跨越景观的廊道,还能把地域范围内 的空间联系和功能联系以各种方式渗透到每一 个景观中去。
一、廊道的功能




1)保护功能:建造防护林带、各种人工渠道、 道路、绿篱和田埂等; 2)传输功能:物质传输、能量传输、物种传 输; 3)资源功能:生物能源、食物、其他生物资 源(木材)等; 4)美学功能 几乎所有景观都为廊道所分割,同时又被廊道 联系在一起,这种双重反向作用决定了廊道在 景观内的独特功能位置。
景观生态学的相关名词




*景观结构(landscape structure):景观组分的数量构 成及空间组合与分布特征,其中景观组分的空间结构 特征又被称为景观格局(landscape pattern) *景观功能(landscape function):景观对自身内部及 其他相关生命系统生存和发展所能提供的支撑作用; *景观动态(landscape dynamic):景观在各种内外部 驱动因素作用下其结构和功能的时间变化过程与特征。 *景观组分(landscape elements):构成景观的不同生 态系统类型被称为景观组分
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