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11第11章 森林景观生态原理
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11.1 景观和景观生态学 11.1.1 景观和森林景观的概念 11.1.2 景观生态学及其特点 11.2 景观要素 11.2.1 景观要素的概念和类型 11.2.2 斑块 11.2.3 廊道 11.2.4 本底 11.2.5 网络和结点
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11.3 景观结构和格局 11.3.1 景观异质性和格局 11.3.2 森林景观结构 11.4 景观过程和景观功能 11.4.1 景观生态过程 11.4.2 景观功能 11.5 景观动态 11.5.1 景观稳定性 11.5.2 景观变化的动力
图1. 景观生态学研究的主要对象、内容
及一些基本概念和理论
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1.2.2.景观生态学的特点
(1)整体观和系统观 ——强调研究对象的整体特征和系统属 性 (2)异质性和尺度性 ——空间复杂性和变异性、研究对象 的时间和空间维度(分辨率、范围)
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(3)综合性和宏观性 ——宏观尺度问 题(高度的空间综合能力) (4)目的性和实践性——来源于现实 景观管理中的实际问题,研究成果须 在实践中得到应用
零星岛状分 各类自然廊 原始自然植 原始农牧渔 依附于自然 布的人类活 道为主,人 被及其他自 猎期 的原始和谐 动区 工廊道少 然景观 自然廊道遭 破碎化、岛 各种人为及 近现代工农 到破坏,人 人类沙文主 状分布的残 人为管理景 业发展时期 义 工廊道作用 存自然景观 观 明显 通过生态网 建立可持续 包容于生态 区域、大陆 络连接的自 和谐共生的 生物圈的生 网络中的城 尺度生态网 然、半自然 生态理论 态文明时期 镇活动区域 络 景观
斑块的功能主要取决于斑块作为景观要素的 属性。 对于同一类型的景观要素斑块,其功能还受 斑块大小、形状的影响,更为重要的是它还 要受斑块在整个景观中的空间分布模式及其 与其他景观要素的空间配置关系的影响。
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11.2.3
廊道
也称为廊带,廊道是斑块的一种特殊形式, 是指与两边的景观要素或本底有显著区别的 带状地段。 廊道既可以是孤立的,也可以与某种类型斑 块相连接;既可以是天然的,也可以是人工 的。
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异 异质性地域单元
2.1.2景观要素的类型
福尔曼(Forman 1995) 提出的斑块一廊道一本底 模型中,将各类景观要素 归结为: 斑块(patch)、 廊道(corridor) 本底(matrix) 三类景观结构成分,用来 描述和分析景观的结构和 景观要素的功能性特征。
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表2 人类文明演进与景观结构演变 人类文明演 进阶段 斑块 廊道 人与自然的 本底(基质) 关系
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2.5.3结点
结点是网络中网带的交点、连接点或者终点。
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2 .5 .4
网络的特征及其意义
(1)网络格局和网络连通性 方格状网络和树枝状网络是最为常见和普遍 分布的网络景观类型。 连通性是网络的重要特征, 是反映网络连接关系和网络 复杂度的一个指标。
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(2)网眼大小 在研究中人们把网带间的平均距离或网 络所包围的景观要素的平均面积称为网 眼的大小。网眼大小与物种之间的关系 比较复杂,物种对网眼大小相当敏感。
福尔曼(Forman)和戈德伦(Godron)认为,景 观是指由一组以类似方式重复出现的、相互 作用的态系统所组成的异质性陆地区域其空 间尺度在数千米到数十千米范围。
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狭义的景观:是指一般在几平方千米到数 百平方千米范围内,由不同类型的生态系 统以某种空间组织方式组成的异质性地理 空间单元。
广义的景观:没有地域空间范围的原则性限 定,表示由不同类型的生态系统组成的异 质性地理空间单元。
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要科学准确科学地理解景观的现代概念必须 把握以下4个关键特征: 1. 景观是一个生态学系统; 2. 景观是具有一定自然和文化特征的地域空 间实体; 3. 景观是异质生态系统的镶嵌体; 4. 景观是人类活动和生存的基本空间。
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1.1. 4 森林景观
森林景观是以各种类型或不同演替阶段的森 林生态系统为主体构成的一类景观。 森林景观是集参观、游览、娱乐、科教于一 身,融人文与自然于一体的森林,将森林要 素按美学观点完美结合而构成的画面,通过 人的感官给予的美的感受,就是森林景观。
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景观?
景观(Landscape)是一个非常大众化 的词汇,同时也是一系列相关学科的 研究对象。 景观在英语中多含义,有美学的,文 化的,地理,专业的…… 空间上 大尺度
小尺度(毛虫相片)
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11.1.1 景观和森林景观的概念
1.1.1 景观的美学概念
景观 (landscape) 最早的概念属于视觉美学意义 上的概念。(一片或一块乡村土地 - 陆地上的 自然景色 - 描述自然人文景象 - 美学风景 - 感知 的景观; 山水 ) 美学意义上的景观概念,直接从人 类美学观念和身心享受出发来认识客 体的特征,进行景观要素的分类、美 学评价,并探索协调性的变化和维护
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11.2.2斑块
2.2.1斑块的概念
(1)Levin & Paine(1974):“一个均质背
景中具有边界的连续体的非连续性”。 (2)Wiens(1976):“一块与周围环境在性 质上或外观上不同的表面积”。 (3)Roughgarden(1977):“环境中生物 或资源多度较高的部分”。 (4)Pickeet & White(1985):“斑块意味 着相对离散的空间格局”,其大小、内部均质 性及离散程度不同。
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景观生态学是以景观为研究对象,重点研究 景观的结构、功能和变化以及景观的科学规 划和有效管理的一门宏观生态学科。其研究 内容包括4个方面:
景观结构 研 究 内 容
景观功能
景观动态 景观规划与管理
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①景观结构,即景观组成单元的类型、 多样性及其空间关系; ②景观功能,即景观结构与生态学过程 的拓扑作用或景观结构单元之间的拓扑 作用;
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11. 1. 2 景观生态学及其特点
景观生态学发展简史 1. 萌芽阶段(酝酿阶段、史前阶段) 19世纪80年代至20世纪30年代 2. 形成阶段 20世纪40年代至70年代 3. 发展阶段 以1982年国际景观生态学会IALE的成立 为标志进入起发展阶段
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1.2.1 景观生态学的概念
德国地理学家特罗尔——是生物学和地理学的结合 福尔曼(R.T.T.Forman)与戈德伦 (G.R.Godron) ——景观生态学是以景观为对 象,研究其结构、功能及变化的生态学科。 徐化成 ——研究内容不仅包括景观的结构、功能和 变化,还包括景观的规划管理。
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11.2 景观要素
2.1 景观要素的概念和类型
2.1.1 景观要素
景观要素——生态学和自然地理学性 质各异,而形态特征和空间分布特征相 似的景观结构单元。
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注意:景观和景观要素的区别
表1 景观和景观要素异同
景观 景观要素
同
都具有等级结构特征,可在不同的问题或 等级尺度上处于不同的地位。
整体 空间实体的整体性 景观的组成部分 组成景观的空间单元 的均质性 从属性地域单元
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③景观动态,即景观在结构和功能方面 随时间推移发生的变化; ④景观规划与管理,即根据景观结构、 功能和动态及其相互制约和影响机制, 制定景观恢复、保护、建设和管理的计 划和规划,确定相应的目标、措施和对 策。
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景观生态学
斑块一廊道一本底模式
岛屿生物地理学理论 景观连接度 景观结构 空间异质性和斑块性 临界阀现象和渗透理 复合种群理论 论 景观功能 景观动态 斑块动态 等级理论 人类活动影响 格局、过程、尺度
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2. 3 .2 廊道的起源
干扰廊道
廊 道 起 源
残余廊道 环境资源廊道 种8
干 扰 廊 道
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残余廊道
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环境资源廊道
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种植廊道
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2. 3. 3 廊道的特征及其意义
(1)廊道的类型
按起源分:人工廊道和自然廊道; 按功能分:为河流廊道、输水廊道(渠道)、物 流廊道、能流廊道 按廊道宽度分:线状廊道和带状廊道
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(3)结点特征和网带结构 结点特征和网带结构都属于生态系统水 平上的问题,都属于特定类型的生态系 统,具有组成结构、垂直结构、发育阶 段等方面的特点。同时,结点斑块的大 小和形状、网带的宽度和横向纵向结构 都对整个网络的结构和功能有显著影响。
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11.3景观结构和格局
3.1.1景观异质性
(1) 概念 空间异质性是指某种生态学属性或变 量在空间分布上的不均匀性及复杂性。 景观空间异质性包含景观空间构成异质 性、空间构型异质性和空间关系异质性。 高度异质的景观是由丰富的景观构成和 对比度高的分布格局共同决定的。
第十一章
森林景观生态原理
【本章提要】
理解并掌握:景观的美学、地理学、生态学 概念及森林景观的概念,斑块的类型、形态特 征及功能;廊道的起源、类型、功能;本底的 特征及其意义;网络的特征及其意义。 了解:景观生态学的主要特点及景观要素类型。 景观异质性及景观格局、森林景观结构指标、 景观过程与景观功能、景观生态过程。 学习方法在于:知识累积,思维方式的深化, 一种能力,一种方法。
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(2)廊道的功能
廊道的功能 纵 向 的 通 道 功 能
横 向 的 屏 障 功 能
过 滤 功 能
观 赏 美 学 功 能
其 他 社 会 经 济 功 能
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(3)廊道的结构
①曲度 ②宽度 ③连接度或连通性 ④内环境
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11.2.4本底
本底(基质、 模地或背景): 其中面积最大、 连接度最高、 对景观功能的 控制作用最强 的景观要素。
(1)斑块大小 斑块大小是指斑块的面积。 对于同一类型景观要素斑块来说,可以 用斑块的平均面积、斑块面积结构(粒 级结构)和斑块面积的各种统计量加以 描述和分析。