景观要素的尺度性与维度性 等级系统的相似性与复杂性
用不同尺度/维度测量同一个对 象，结果会存在差异
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自然界中分形图 形广泛存在
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海岸线长度测量中的测不准原理
秃头鹰的巢间距为 0.78km，因此用0.78km 的尺子测量海岸线，藤壶 巢间距为0.00002km。
1200 ●
1000
以一根藤壶间距的 尺子测得的海岸线
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1 尺度的概念
（3）尺度的基本类型 空间尺度 spatial scale 生态系统面积大小和最小 信息单元的空间分辨率 时间尺度 temporal scale 研究对象/现象发生的时 间长短及时间分辨率 组织尺度 organizational scale 在生态学等级系 统中的位置
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分子生态学(Molecular ecology) 个体生态学(Autecology)-(生理生态) 种群生态学(Population ecology /Genecology) 群落生态学(Community ecology / Synecology) 生态系统生态学(Ecosystem ecology) 景观生态学(Landscape ecology) 区域生态学(Regional ecology) 全球生态学(Global ecology)
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回到观察的起点，能1用5 我们的手臂够到距离…
1m的距离
110mcm的的距距离离 1cm的距离 1 mm的距离 100 μm 的距离 10 μm的距离 1 μm 的距离 100 nm 的距离 10nm 的距离 1nm 的距离 1pm 的距离 1fm 的距离
景观的分形几何学(fractal geometry)
需要时间； 引发一个生态过程/变化的几个必要条件很少同
时发生； 一系列因果关系的事件也增加了延迟时间； 在空间景观尺度上的扩展也会造成时间延迟。
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扩展研究时限，防止时滞效应/时间延迟效应
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2 尺度效应
（2）景观结构的尺度效应 景观组分的尺度效应
随着尺度增加，景观组分的等级发生变化，有均质化的 趋势
利用某一尺度上所获得的信息和知识来推测其他尺度 上特征的过程,是跨尺度信息转换,也称尺度外推 (scale extrapolation)
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尺度放大或缩小 系统要素和结构随尺度变化的重新组合或显现 根据某一尺度上的信息,按照一定的规律或方法推
测、研究其他尺度上的问题
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尺度上推（scaling up）：将小尺度的信息推绎到 大尺度的过程，是一种信息的聚合
反之，随着尺度变小，景观组分将出现不断异质化的倾 向
景观格局的尺度效应
◦ 小尺度：根据斑块的分布而变化 ◦ 大尺度：根据生态过程的控制而变化
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2 尺度效应
（3）干扰的尺度效应
干扰具有一定的尺度域， 小尺度的干扰不一定影响大尺度过程或格局 大尺度上发生的干扰一般在小尺度上同样会引起显著变化
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问题：
一次林火干扰时间域是多长？干扰空间范围多大？
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问题：
一次热带风暴对森林的干扰时间多长？干扰空间范围 多大？
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问题：
草地收割影响的时间和空间范围？
29
2 尺度效应
（4）尺度与景观稳定性 景观稳定性是特定时间尺度、特定空间尺度下，景观 表现出的相对稳定状态。
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3 尺度推绎(scaling)
9
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尺度和比例尺的一般关系
大尺度（Coarse scale） ——大的空间或时间跨度 小比例尺、低分辨率
小尺度（Fine scale） ——小的空幅大小
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花园中
1m的距离 10m的距离 100m的距离 1 km的距离 10 km 的距离 100 km的距离 1k km 的距离 10k km 的距离 0.1m km 的距离 1m km 的距离
测量尺度：观察研究特定对象、现象或过程时所采 用的观察量度 本征尺度：特定研究对象、现象、过程等在空间上 涉及的范围和单元大小，及时间上的频率与持续时间。
5
1 尺度的概念
（2）尺度的表达 景观生态学中，通常用粒度、幅度和范围来表达
粒度 grain size 景观中最小可分辨的单元或时间 幅度 extent 研究区大小或者研究时段的长短 视野 scope 幅度与粒度之比
长为800km
800
●
400
100 1 0.00002
0.78
以秃头鹰巢间距的尺子 测得的海岸线长为 600km
2
2 尺度效应 尺度效应 scaling effect
尺度效应是指通过尺度变换分析而显示出的一系列景 观特征变化 尺度变化分析：有小尺度上景观格局经过尺度的筛
选与重组而形成较大尺度上景观的研究过程。
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2 尺度效应
（1）时空尺度的扩展 目的：更全面了解研究对象/过程/现象的发生演变规 律，需要拓展或者细化研究尺度。 途径：扩展研究时空范围，提升研究分辨率
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扩展研究范围
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时间延迟效应
被捕食者种群 捕食者种群 种 群 密 度
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！什么原因造成的时间延迟效应？
生物和物理过程的发生需要时间； 环境虽然改变，仍然有生态或生物量等的残余； 物质、能量及有机体在不同景观单元之间的运移
尺度下推（scaling down）：将大尺度上的信息 推绎到小尺度上的过程，是一种信息的分散
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尺度推绎过程的尺度依赖性 尺度推绎模型的非线性 尺度推绎研究的复杂性，临界阈值和不确定性
内容回顾
干扰的概念、类型及其生态学意义? 人类造成的主要环境问题、人类改变景观的主要方式、
人类活动产生景观的主要类型?
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生态生态 监测预警
景观结构 景观过程 景观功能
尺度
景观生态 规划设计
景观生态 保护管理
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1 尺度的概念
（1）尺度（scale）的定义 尺度是研究对象或现象在时间或空间上的量度
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1 尺度的概念
尺度域 scale dominion 根据生态格局和过程发生的范围、频率及环境干扰特 征，尺度分为4个域：
小尺度 small-scale，<500a或<1km2 中尺度 meso-scale，500～10000a或1~104km2 大尺度 large-scale, 104~106a或104～106km2 巨尺度 giant-scale