五、空间镶嵌与生态交错带
六、景观连接度与渗透理论
• • • • 1、景观连接度 2、景观渗透理论 3、中性模型 4、理论应用
1、景观连接度
• 景观连接度：是对景观空间结构单元之 间连续性的度量 • 结构连接度：是指景观在空间结构特征 上表现出来的连续性 • 功能连接度：景观的生态过程和功能关 系为主要特征 (2)非线性：在临界点处，非线性机制放大微涨落为巨涨落，使热力学分支失
稳，在控制参数越过临界点时，非线性机制对涨落产生抑制作用，使系统稳定到新的耗散结 构分支上
• (3)开放系统：一个孤立系统的熵一定会随时间增大，熵达到极大值，系统
达到最无序的平衡态，所以孤立系统绝不会出现耗散结构 ，如城市
2、理论要点
• 影响复合种群流动和扩散的因素有资源 阈值、资源冲突、避免近亲繁殖 • 亚种群的消失、交流与复合种群的稳定 • 不同尺度上复合种群的动态不同 • 生境破碎化隔离复合种群的过程对物种 的生存危害很大
3、应用
第二章 景观生态学基本理论和原理
• • • • • • • 一、景观系统整体性原理 二、景观生态研究的尺度性原理 三、景观生态流与空间再分配原理 四、景观结构镶嵌性原理 五、景观的文化性原理 六、景观演化的人类主导原理 七、景观多重价值原理
七、岛屿生物地理学理论
• 景观中的生境斑块的面积大小、形状、 数目、以及空间关系对生物多样性和 各种生态学过程都会产生影响
八、复合种群理论与源－汇模型
• 1、概念 • 2、理论要点 • 3、应用
1、概念
• 复合种群：由经常局部性灭绝，但又能重新定 居而再生的种群所组成的种群。也可看作是： 空间上相互隔离，但又有功能联系的2个或2个 以上的种群组成的种群系统 • 源种群：出生率高于死亡率且迁入率高于迁入 率的种群称为源种群 • 汇种群：出生率低于死亡率且迁入率低于迁入 率的种群称为汇种群
四、时空尺度
• • • • 1、相关概念 2、景观尺度的类型 3、尺度理论的要点 4、尺度理论的应用
1、相关概念
• 尺度： 指研究对象时间和空间的细化水 平。 • 景观尺度效应的实质：是不同的尺度水 平具有不同的约束体系，属于某一尺度 的景观生态过程和性质受制于该尺度特 殊的约束体系。尺度差异可以直观地利 用图像信息的分辨率水平来表示。
第二章 景观生态学基本理论和原理
第一节 景观生态学基本理论 第二节 景观生态学基本原理
第一节 景观生态学基本理论
• • • • • • • • 一、耗散结构与自组织理论 二、等级系统理论 三、空间异质性与景观格局 四、时空尺度 五、空间镶嵌与生态交错带 六、景观连接度与渗透理论 七、岛屿生物地理学理论 八、复合种群理论与源－汇模型
• 从系统论的观点来说："自组织"是指一个系统在内在机制 的驱动下，自行从简单向复杂、从粗糙向细致方向发展， 不断地提高自身的复杂度和精细度的过程； • 从热力学的观点来说："自组织"是指一个系统通过与外界 交换物质、能量和信息，而不断地降低自身的熵含量，提 高其有序度的过程；
自组织理论要点
• 从统计力学的观点来说："自组织"是指一个系统自发地从 最可几状态向几率较低的方向迁移的过程； • 从进化论的观点来说："自组织"是指一个系统在"遗传"、" 变异"和"优胜劣汰"机制的作用下，其组织结构和运行模式 不断地自我完善，从而不断提高其对于环境的适应能力的 过程。C. R. Darwin的生物进化论的最大功绩就是排除了外 因的主宰作用，首次从内在机制上、从一个自组织的发展 过程中来解释物种的起源和生物的进化
一、景观系统整体性原理
• 景观是景观要素有机联系组成的复杂系 统，具有的完整的结构和功能 • 健康的景观表现为结构上的完整性、功 能上的连续性和动态上的稳定性 • 整体性不仅表现在横向空间结构上，还 表达在垂直方向的等级水平
应用
• 把握景观整体的结构特征、整体功能和 动态变化规律 • 把景观放在区域可持续发展的大背景下， 作为区域组成部分，确定景观的作用， 明确景观管理的目标、规划景观管理措 施
图2 绍兴市市政广场设计 （总面积，用地6h㎡ ）
凡尔塞宫 法国文艺复兴时期规则式宫苑杰作
意大利朗特园(文艺复兴时期风格的景观)
2、理论要点
• 景观异质性是景观要素组成和空间结构 上的变异性和复杂性 • 景观异质性决定景观结构 • 景观异质性来源于环境资源的异质性、 生态演替和干扰 • 异质性决定景观的稳定性
二、等级系统理论 1、理论来源
• 等级系统理论是20世纪60年代以来逐步 形成的，是关于复杂系统结构和功能的 理论
2、理论要点
• 自然界是一个具有多水平分层等级结构的有序 整体 • 等级系统的每一层次都具有自我调节和控制机 制
• 等级系统中每一整体元具有两面性和双向性， 即向下的整体特性和向上的受制约特性 • 大尺度、低频率、慢速度与小尺度、高频率、 快速度
3、耗散结构理论与自组织理论在
园林景观规划中的应用
• 城市绿化竹林生态系统的耗散结构
• 优化绿化竹种：是加强地带性竹种及其生态型 和变种的筛选和驯化, 从适地适竹角度选择生 态功能高效的竹子 • 合理配置：借鉴地带性群落的种类组成、结构 特点和演替规律, 合理选择耐荫植物, 开发利用 绿地空间资源, 丰富林下植被, 对地上部分和地 下部分空间进行合理利用, 充实生态位, 建立接 近自然和符合潜在植被的绿地 • 增加多样性：提倡多竹种或竹种与其它树种或 绿化材料的合理搭配, 营造近自然竹林生态环 境, 增加生物多样性, 创造丰富多彩的城市竹林 景观 • 加强管理：结合城市居民的需求加强管理和调 控, 使竹林生态系统健康、稳定, 增强生态功能
3、理论应用
• 景观设计中的安全格局 包括城市的扩张，物种的空间运动， 水和风的流动，灾害过程的扩散等）作 为通过克服空间阻力来实现景观控制和 覆盖的过程。要有效地实现控制和覆盖， 必须占领具有战略意义的关键性的空间 位置和联系
香山滑雪场的景观格局应用
• 生态安全格局：沟谷的植被良好，形成 天然绿色廊道 • 视觉安全格局：在滑雪场东侧建立视觉 隔离绿化带，将滑雪场设施屏蔽在绿林 中，但穿过林窗可以观赏到植物园风景 • 文化安全格局：保护场地的“风水”格 局（四神兽模式）
尺度的对应性和相对性
• 时间、空间、和组织尺度三者之间一般 来说是相互对应的，但并不是一一对应 关系 • 尺度的大小是相对的，很难确定一个统 一的尺度划分标准
尺度外推
• 用某一尺度上所获得的信息或知识来推 断其他尺度上的特征
景观粒度
组成景观镶嵌体的景观要素斑块的平均大 小及其分异程度
4、尺度理论的应用
二、景观生态研究的尺度性原理
• 特定的问题必然对应着特定的时间与空 间尺度 • 小尺度提示成因机制、大尺度综合变化 过程 • 一定时间和空间尺度上得出的研究结果 不能简单地推广到其它尺度
三、景观生态流与空间再分配原理
• 景观格局的变化必然伴随着物种、养分 和能量的流动和空间的再分配 • 物质运动过程伴随着一系列的能量转化， 需要克服景观阻力来实现对景观的控制 • 景观的生态流有扩散、传输和运动3种驱 动力
态系统受到严重破坏,缺少较大的自然植被斑块作为生 物的暂栖地或生物流动的“踏脚石”,因此,需要设计几 处种群源作为动物迁移的栖息地。而种群源是指面积 大于50 公顷,并且以乔木为主的绿色拼块。
• 建设绿色廊道体系：设计带有树篱的道路、水
系等线状廊道,构成开发区中的自然廊道,起着保证物种 流动的通道作用。
四、景观结构镶嵌性原理
• 景观是一个镶嵌体，具有特定的结构形 态和生态流特征 • 景观的镶嵌格局是决定景观生态流的性 质、方向和速率的主要因素 • 景观镶嵌格局是生态流的产物
五、景观的文化性原理
• 人类的文化背景强烈地影响着景观的空 间格局和外貌 • 文化景观表现出更规则化的空间布局、 高度物化的功能、高强度的能量流和物 质流 • 文化景观的研究需要多学科交叉
空间异质性反映一定空间层次景观的多样性
• • • • • • • • 艾 斯 塔 园 | 风 琴 泉)
时间异质性反映不同时间尺度景观空间异质性的 差异。
颐和园
拙政园 1513年中国古代私家园林-苏州
现代景观
景观结构与格局
• 景观的组分构成及其空间分布形式。
图1 绍兴市市政广场设计 （功能结构分析）
六、景观演化的人类主导原理
• 景观系统如同其它自然系统一样，其宏 观运动过程是不可逆的 • 景观演化的动力机制有自然干扰和人为 活动两方面 • 景观稳定性取决于景观空间结构对于外 部干扰的阻抗及恢复能力
七、景观多重价值原理
• 景观具有 经济、生 态和美学 价值
一、耗散结构与自组织理论
• 1、耗散结构与自组织理论的由来 • 2、耗散结构与自组织理论理论要点 • 3、耗散结构理论与自组织理论的应用
耗散结构理论的由来
• 耗散结构理论的创始人是伊里亚· 普里戈 金(Ilya Prigogine)教授，由于对非平衡 热力学尤其是建立耗散结构理论方面的 贡献，他荣获了1977年诺贝尔化学奖。 普里戈金的早期工作在化学热力学领域， 1945年得出了最小熵产生原理
2、景观渗透理论
• 景观中不同斑块或要素间的交叉流动和 相互渗透的现象 • 临界阈值：是景观中景观单元之间生态 连接度的一个关键值
3、中性模型
• 不包含地形变化、空间聚集性、干扰历 史和其它生态学过程及其影响的模型
4、理论应用
• 武汉市东湖新技术开发区景观生态规划 • 种群源设计：目前,开发区内大部分用地的自然生
• (4)涨落 ：系统在每一时刻的实际测度并不都精确地处于这些平均值上，而是或
多或少有些偏差，这些偏差就叫涨落，涨落是偶然的、杂乱无章的、随机的