景观生态学——格局、过程、功能、尺度与等级
生态生态 监测预警
景观结构 景观过程 景观动态 景观功能
景观生态 规划设计
景观生态 保护管理
景观基本构型： 斑块-廊道-基质模型
矢量化数字景观
栅格数字景观
实际景观
一个城乡土地利用/覆盖景观
结构单元（景 观要素）
斑块 廊道 基质
景观生态学——格局、过程、功能、尺度与等级
特性： 干扰斑块的斑块周转率高、稳定性差
干扰（disturbance）是指发生在一定地理
位置上，对生态系统结构造成直接损伤的、非连续 性的物理作用或者事件。
干扰因素又可分为 单一干扰：一次性。如灾害天气、地质灾害等。 长期干扰：重复干扰、适应、稳定。如施肥、踩 踏
（3）残存斑块(remnant patch)
A 种植斑块(planted patch): 人为引入植物栽种所形成的斑块
B 聚居斑块 (Habitation patch)： 原有生态系统消失，引入以人为主体的生物种
类所形成的斑块
贵州苗寨
禾木
皖南古村落
未干扰
在斑块内干扰 在基质中干扰
斑
块
长期干扰
持 久
性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
短期干扰
（一次性）
环境资 干扰 源斑块 斑块
小斑块：中继站、边缘生境、降低捕食机
率、提供特定小生境、保护小型物种与生境 ★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
（2）斑块形状
斑块形状指数(shape index)
①圆状指数（S园）表达为：
S圆 P / 2 斑
式中:
S园为斑块形状的圆状指数，P为斑块的周长，A斑为斑块 的面积。该指数最小为1，越接近1表示斑块的形状与圆形 越相似，形状越规则；指数越大，则斑块的形状与圆形偏 离越大，形状越不规则。越接近圆形的斑块，其边界长度 越短，与基质的相互作用越小，作为物质运输廊道的功能 越
1.1 斑块的类型与起源
斑块(patch): 一个与周围环境不同的相对均质
性非线性区域，具有内部均值的空间单元和生态系统
千岛湖中的岛
由于成因不同，斑块的大小、形状及外部特征各异
• 可以是有生命的（如动植物种群），也可以是无生命的 （如 荒地 沙漠 建筑）
• 也可以是自然的（如 天然林、自然湿地、水系），也可以 是人工的（如人工林、城市建设用地）
（2）斑块形状
斑块形状指数(shape index) ②正方状指数（S正）表达为：
S方 0.25P/ 斑
式中: S正为斑块正方状指数，P为斑块的周长，A斑为 斑块的面积。该指数表征斑块与等面积正方形 的相似程度。其值最小为1，越接近1表示斑块 的形状越接近正方形。正方形是规则图形，是 在人类活动的强烈干扰下形成的。
形成林窗斑块 森林砍伐
亚马逊热带雨林破碎化
沙漠边缘交错带绿洲景观
甘肃张掖
刀耕火种
成因
内在因素：枯死木倒下而产生的局部干扰——林窗 外在因素：火灾、风灾、冰雹、雪崩、泥石流、虫害、 哺乳动物践踏、食草动物啃食、滑波、火山活动等 人为因素：采伐、垦荒、放牧、围湖造田、采矿、房 屋建造、栏河筑坝等
景观生态
第二章 斑景块观、结廊构道、基质 规划设计
第三章 景景观观形过成程要素与构型
生态生态 第四章 景观空间格局与景观异质性
监测预警
景观动态
景观功能
景观生态 保护管理
1 斑块
1.1 斑块的起源与类型
环境资源斑块、干扰斑块、残存斑块、引入斑块
1.2 斑块特征 (如何描述—景观指数)
斑块面积、斑块形状、斑块数量、斑块相关性
概念：由于周围受到干扰而自身未受干扰所形成的 斑块
砍伐后残存的森林斑块
成因：与干扰斑块相同
特性：留存时间短，斑 块周转率高
城市蔓延区残存的林地斑块 深圳及周边地区
（4）引进斑块(introduced patch)
概念：人为活动将某些生物引入某一地域而形成的 斑块 特性：斑块中物种动态和斑块周转率主要取决于人 类的维护管理
留存时间长，周转率低
周转率(patch turnover rate)： 斑块的平均存留时间（斑块平均 年龄）
荒漠绿洲型斑块
美国内华达州荒漠交错带
水分、土壤等资源空间分 布不均匀，形成了离散分 布的环境资源斑块
岛屿型斑块
（2）干扰斑块(disturbance patch)
由基质或者先前的斑块中局部性干扰造成的小面积 斑块
景观生态学
第二章 斑块、廊道、基质
内容回顾
Landscape ecology
Landscape ecology is the study of the pattern and interaction between ecosystems within a region of interest, and the way the interactions affect ecological processes, especially the unique effects of spatial heterogeneity on these interactions
1.1 斑块的类型与起源
根据起源和成因，可将斑块分为4个基本类型
（1）环境资源斑块 （2）干扰斑块 （3）残存斑块 （4）引入斑块
（1）环境资源斑块
由于环境资源空间分布异质性或镶嵌分布而形成 的斑块
成因： 环境资源空间分布不均匀，不均衡，离散分布
特点：
环境资源斑块与基质间的交界往往不分明，生态交错区 (ecotone)较宽
残存 斑块
引进 斑块
不同斑块类型的持久性与稳定性
其它斑块类型划分方法
根据土地利用/覆盖类型 根据人类干扰状况 根据动植物种类 根据植被指数、覆盖率、森林类型、植被生长状况 …
1.2 斑块特征
主要包括：斑块面积、斑块形状、斑块数量、斑块相 关性等特征指标 （1）斑块面积
描述斑块面积的指标 斑块总面积（TA）、斑块平均面积（MPA） 最小斑块面积（MN）、最大斑块面积（MX）
斑块面积与生态过程
斑块中的物种数量与其面积成正相关
美国伊利诺斯州东部 鸟类种数与林地面积的关系
斑块面积与生态过程
斑块中的能量和矿物营养总量与其面积成正比 从而影响
生产率和生物量分布 侵蚀和营养元素流动 水分流动和循环等 物种分布
斑块面积与生态过程
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