1、景观生态学郑州大学校园景观郑州大学校园景观 郑州大学校园景观郑州大学校园景观 上海宝山绿龙公园景观规划设计上海宝山绿龙公园景观规划设计 上海宝山绿龙公上海宝山绿龙公园景观规划设计园景观规划设计 泰山医学院新校区规划设计泰山医学院新校区规划设计第一节第一节 景观的概念景观的概念第二节第二节 景观生态学景观生态学第三节第三节 景观生态学的理论基础景观生态学的理论基础第四节第四节 景观生态学中的几个重要概念景观生态学中的几个重要概念第一章 绪 论 第一节 景观的概念1 美学上的意义 2 地理学上的理解 3 景观生态学对景观的理解 景观景观(Landscape)一词的使用最早见于希伯一词的使用最早见于
2、希伯来语来语“圣经圣经”旧约全书，原意是自然风光、旧约全书，原意是自然风光、地表形态和风景画面。地表形态和风景画面。汉语中的汉语中的“景观景观”一词涵义丰富，反映一词涵义丰富，反映“风景、景色、景致风景、景色、景致”之意。之意。景观没有明确的空间界限，主要突出一景观没有明确的空间界限，主要突出一种综合直观的视觉感受。种综合直观的视觉感受。1 1 美学上的意义美学上的意义l景观的一般理解景观的一般理解常见的宏观景观举例常见的宏观景观举例 A.桂林山水景观；桂林山水景观；B.位于美国亚利桑那洲位于美国亚利桑那洲 大峡谷景观；大峡谷景观；C.美国威斯康辛大学美国威斯康辛大学 Curtis草地景观；草
3、地景观；D.内蒙古草原景观；内蒙古草原景观；E.北美的北美的Sonoran 荒漠景观；荒漠景观；F.亚洲温带亚洲温带 荒漠景观一角荒漠景观一角 2 2 地理学上的理解地理学上的理解 景观作为科学名词被引人地理学，具景观作为科学名词被引人地理学，具有地表可见景象的有地表可见景象的综合综合与某个限定性区域与某个限定性区域的双重含义。的双重含义。“自然地域综合体自然地域综合体”的代名的代名词词景观是由地球表面气候、土壤、地景观是由地球表面气候、土壤、地貌、生物各种自然要素以及文化现貌、生物各种自然要素以及文化现象组成的地理综合体。象组成的地理综合体。20世纪世纪30年代年代,cTroll 将景观的概
4、念将景观的概念引人生态学，是希望将地理学家采用的表引人生态学，是希望将地理学家采用的表示示空间的空间的“水平水平”分析方法分析方法和生态学家使和生态学家使用的表示用的表示功能的功能的“垂直垂直”分析方法分析方法结合起结合起来研究景观整体的结构、功能和变化。来研究景观整体的结构、功能和变化。3 3 景观生态学对景观的理解景观生态学对景观的理解景观的定义：景观的定义：景观是一个由不同土地景观是一个由不同土地单元镶嵌组成，具有明显视觉特征的单元镶嵌组成，具有明显视觉特征的地理实体；它处于生态系统之上，大地理实体；它处于生态系统之上，大地理区域之下的中间尺度；兼具经济、地理区域之下的中间尺度；兼具经济
5、、生态和文化的多重价值。生态和文化的多重价值。人类与自然共同作用影响下的不同景观人类与自然共同作用影响下的不同景观过度利用造成严重退化的草地景观过度利用造成严重退化的草地景观黄土高原梁峁梯田景观黄土高原梁峁梯田景观第二节 景观生态学 一、概念 景观生态学景观生态学（Landscape Ecology）是研究是研究景观景观的结构、功能和变化，以及的结构、功能和变化，以及景观的科学规划和有效管理的一门生态景观的科学规划和有效管理的一门生态学新分支（属于宏观生态科学）。学新分支（属于宏观生态科学）。二、景观生态学的产生与发展第一阶段从19世纪初到20世纪30年代，是学科综合思想的萌芽期。洪堡的综合景
6、观概念与思想的形成，为景观生态学的诞生奠定了基础。1、景观生态学的发展阶段第二阶段由20世纪30年代后期到60年代中期，是学科思想的巩固阶段。1939年，德国地植物学家特罗尔（Troll）通过航空相片研究东非土地利用问题时，首次提出景观生态学的概念。景观生态学是一种综合研究综合研究的新观点。第三阶段由20世纪60年代后期到80年代初，是学科的初创时期。1968年在德国召开了“首届景观生态学国际学术讨论会”。荷兰景观生态协会 捷克斯洛伐克景观生态学协会 第四阶段开始于20世纪80年代初的国际景观生态联合会成立之后，是学科的全面发展时期。1982年10月在捷克斯洛伐克召开的”第六次景观生态学国际学
7、术讨论会”上，正式成立了“国际景观生态学协会国际景观生态学协会”.协会成立后，景观生态学的发展显示出三个特点：一是研究和教学活动普遍化，二是国际学术活动频繁，三是出版物大量涌现。2、我国的景观生态学研究 80年代：年代：起步阶段，侧重于国外文献的介起步阶段，侧重于国外文献的介绍绍 9090年代：年代：迅速发展阶段迅速发展阶段o景观生态学的专著：景观生态学的专著：o郭晋平，周志翔主编。郭晋平，周志翔主编。景观生态学景观生态学，中国林业出版社，中国林业出版社，2007o许慧、王家骥编著的许慧、王家骥编著的景观生态学的理论与应用景观生态学的理论与应用o董雅文编著的董雅文编著的城市景观生态城市景观生态
8、o宗跃光编著的宗跃光编著的城市景观规划的理论与方法城市景观规划的理论与方法o徐化成主编的徐化成主编的景观生态学景观生态学教材（教材（1995）o傅伯杰傅伯杰,陈利顶陈利顶,马克明马克明,王仰麟等编著的王仰麟等编著的景观生态学原理景观生态学原理及应用及应用（2001）o邬建国编著的邬建国编著的 景观生态学景观生态学格局、过程、尺度与等级格局、过程、尺度与等级（2000）o赵羿，李月辉编著的赵羿，李月辉编著的 实用景观生态学实用景观生态学（2001）o肖笃宁，肖笃宁，李秀珍，高李秀珍，高 峻等编著。峻等编著。景观生态学景观生态学，科学出，科学出版社，版社，2003主要会议主要会议v1989年年10
9、月，首届景观生态学学术讨论会，出版论文集月，首届景观生态学学术讨论会，出版论文集景观生态学景观生态学理论、方法与应用理论、方法与应用v1996年年5月，第二届景观生态学学术讨论会，月，第二届景观生态学学术讨论会，北京，北京，成立成立“国际景观生态学会中国分会国际景观生态学会中国分会”v1998年，亚洲及太平洋地区景观生态学国际会议年，亚洲及太平洋地区景观生态学国际会议 沈阳沈阳v2001年年9月月23 25日日，第二届亚太地区景观生态学国际研讨第二届亚太地区景观生态学国际研讨会会 兰州兰州v2003年年12月，全国第四届景观生态学学术研讨会月，全国第四届景观生态学学术研讨会“中国的中国的景观生
10、态学：问题景观生态学：问题机遇机遇发展发展”北京大学北京大学v20052005年年1212月，全国城市景观生态学学术研讨会在北京大学月，全国城市景观生态学学术研讨会在北京大学深圳研究生院召开深圳研究生院召开v2007年年11月，第五届全国景观生态学学术研讨会，北京月，第五届全国景观生态学学术研讨会，北京 3、景观生态学的发展趋势（1）三个研究方向）三个研究方向 静态研究：静态研究：着重对特定景观的结构和在一定结构着重对特定景观的结构和在一定结构控制下的功能进行研究。控制下的功能进行研究。动态研究：动态研究：对特定景观的动态变化历史过程、趋对特定景观的动态变化历史过程、趋势及其控制机制进行研究。
11、势及其控制机制进行研究。应用研究：应用研究：是在静态研究与动态研究的基础上，是在静态研究与动态研究的基础上，为人类合理利用、开发、管理与保护和建设景观而为人类合理利用、开发、管理与保护和建设景观而制定规划、设计及其实施技术和实践活动。制定规划、设计及其实施技术和实践活动。（2）景观生态学的整合）景观生态学的整合 3个研究方向的整合个研究方向的整合 时空尺度的匹配时空尺度的匹配 多学科的整合多学科的整合 三者的结合三者的结合三、景观生态学的研究对象和内容 1 1、研究对象：、研究对象：作为复合生态系统的景观。把地理学家研究自然现象的空间相互作用的横向横向研究和生态学家研究一个生态区的机能相互作用
12、的纵向纵向研究结合为一体，通过物质流、能量流、信息流及价值流在地球表层的传输和交换，通过生物与非生物以及人类之间的相互作用与转化，运用生态系统原理和系统方法研究景观结构和功能、景观动态变化以及相互作用的机理、研究景观的美化格局、优化结构、合理利用和保护。2、景观生态学的研究内容1）、景观结构：）、景观结构：斑块大小、形状、类型、异质斑块大小、形状、类型、异质性、连接性，性、连接性，斑块间的空间关系斑块间的空间关系2）、景观功能：）、景观功能：空间要素间的相互作用空间要素间的相互作用，如动物移，如动物移动、水分移动等。动、水分移动等。4）、景观规划与管理：）、景观规划与管理：制定景观恢复、保护、
13、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、措施与建设和管理的计划和规划，确定相应的目标、措施与对策。对策。3）、景观变化：）、景观变化：结构和功能随时间的改变。结构和功能随时间的改变。3、景观生态学的特点、景观生态学的特点o 整体观和系统观o 异质性和尺度性o 综合性和宏观性o 目的性和实践性第三节第三节 景观生态学的理论基础景观生态学的理论基础一一 景观生态学的基本理论景观生态学的基本理论二二 景观生态学的基本原理景观生态学的基本原理一、景观生态学的基本理论一、景观生态学的基本理论o 每一门学科都有自身的理论体系与方法论o 景观生态学的基本理论与原则来自于:来自母体学科，特
14、别是生态学与地理学 来自相关学科，特别是系统科学与信息科学 景观生态学领域具有普遍意义的研究成果的抽象和提高基本理论：基本理论：o 耗散结构和自组织理论耗散结构和自组织理论o 等级系统理论等级系统理论o 空间异质性与景观格局空间异质性与景观格局o 时空尺度时空尺度o 空间镶嵌与生态交错带空间镶嵌与生态交错带o 景观连接度与渗透理论景观连接度与渗透理论o 岛屿生物地理学理论岛屿生物地理学理论o 复合种群理论与源复合种群理论与源汇模型汇模型二、景观生态学的基本原理二、景观生态学的基本原理o 景观的系统整体性原理景观的系统整体性原理o 景观生态研究的尺度性原理景观生态研究的尺度性原理o 景观生态流与
15、空间再分配原理景观生态流与空间再分配原理o 景观结构镶嵌性原理景观结构镶嵌性原理o 景观的文化性原理景观的文化性原理o 景观演化的人类主导性原理景观演化的人类主导性原理o 景观多重价值原理景观多重价值原理第四节、景观生态学中的几个重要概念第四节、景观生态学中的几个重要概念一、尺度一、尺度二、景观异质性二、景观异质性三、景观多样性三、景观多样性四、干扰四、干扰1、尺度的概念 尺度尺度(scale)(scale)：通常指在观察或研通常指在观察或研究某一物体或现象时所采用的空间或究某一物体或现象时所采用的空间或时间单位，同时又可指某一现象或过时间单位，同时又可指某一现象或过程在空间和时间上所涉及到的
16、范围。程在空间和时间上所涉及到的范围。尺度可分为尺度可分为空间尺度空间尺度和和时间尺度时间尺度。一、尺度一、尺度 尺度往往以尺度往往以粒度粒度(grain)和和幅度幅度(extent)来表达。来表达。空间粒度空间粒度指景观中最小可辩识单元所代表的特征长度、面积或体积。时间粒度时间粒度指某一现象或某一干扰事件发生的频率。2、尺度的表达幅度幅度是指研究对象在空间或时间上是指研究对象在空间或时间上的持续范围或长度。的持续范围或长度。空间幅度空间幅度：所研究区域的总面积。所研究区域的总面积。时间幅度时间幅度：研究项目持续的时间。研究项目持续的时间。空间粒度和空间幅度空间粒度和空间幅度A A、C C、D
17、 D、E E具有同样的具有同样的空间粒度。空间粒度。A A、B B、E E具有具有同样的空间同样的空间幅度。幅度。在生态学中，尺度的用法往往不在生态学中，尺度的用法往往不同于地理学或地图学中的同于地理学或地图学中的比例尺比例尺（ScaleScale），并且表现为相反的含义。），并且表现为相反的含义。景观生态学的研究基本对应着景观生态学的研究基本对应着中中尺度尺度范围，即从几十公里到几百公范围，即从几十公里到几百公里，从几年到几百年。里，从几年到几百年。人类尺度人类尺度3 3、景观生态学的尺度研究、景观生态学的尺度研究 尺度转换的重要性尺度转换的重要性 4 4、尺度转换、尺度转换(尺度推绎）尺度
18、推绎）生态学中大多数研究是在小范围和短时间生态学中大多数研究是在小范围和短时间内完成的，而且缺乏重复性内完成的，而且缺乏重复性。然而，大尺度上的现象往往是很然而，大尺度上的现象往往是很重要的。重要的。因此，尺度转换在研究景观的格因此，尺度转换在研究景观的格局和过程时非常重要。局和过程时非常重要。尺度外推尺度外推 尺度外推尺度外推（scaling）：利用某一尺度上所获得利用某一尺度上所获得的信息和知识来推测其它尺度上的特征，或者的信息和知识来推测其它尺度上的特征，或者通过在多尺度上的研究探讨生态学结构和功能通过在多尺度上的研究探讨生态学结构和功能跨尺度特征的过程。跨尺度特征的过程。包括包括尺度上
19、推尺度上推（scaling up）和）和尺度下推尺度下推（scaling down）。）。将小尺度上的信息转换到将小尺度上的信息转换到大尺度上的过程。大尺度上的过程。将大尺度上的信息转换到将大尺度上的信息转换到小尺度上的过程。小尺度上的过程。二、景观异质性o 异质性：异质性：景观内部事物或者其属性在时间或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。空间分布上的不均匀性或非随机性特征。侧重于三方面：侧重于三方面：o 空间异质性：空间异质性：景观结构在空间分布的复杂性景观结构在空间分布的复杂性o 时间异质性：时间异质性：景观空间结构在不同时段的差景观空间结构在不同时段的差异性
20、，景观动态变化异性，景观动态变化o 功能异质性：功能异质性：景观结构的功能指标，如物质、景观结构的功能指标，如物质、能量和物种流等空间分布的差异性。能量和物种流等空间分布的差异性。景观异质性存在的意义景观异质性存在的意义 异质性是地球上多种多样景观形成的原因异质性是地球上多种多样景观形成的原因 异质性利于生态系统内生物的共生异质性利于生态系统内生物的共生 异质性利于景观生态系统中对资源的充分利异质性利于景观生态系统中对资源的充分利用用 异质性可影响景观的功能过程异质性可影响景观的功能过程 三、景观多样性1、定义、定义 景观多样性：景观多样性：指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构
21、、功能机制和时间动态方面的多样性或变异性。2、景观多样性类型、景观多样性类型斑块多样性：斑块多样性：指景观中斑块的数量、大小和斑块形状的多样性和复杂性。类型多样性：类型多样性：景观中类型的丰富度和复杂度。格局多样性：格局多样性：指景观类型空间分布的多样性及各类型之间以及斑块与斑块之间的空间关系和功能联系。3、景观多样性的意义、景观多样性的意义 是生物多样性的重要组成部分。保障景观功能的正常发挥，保证景观稳定性的前提。保护物种多样性与遗传多样性的基础。四、干扰1干扰的定义干扰的定义 干扰（干扰（disturbancedisturbance）：是一个偶然发生的不）：是一个偶然发生的不可预知的事件，
22、是发生在一定地理位置上，对生可预知的事件，是发生在一定地理位置上，对生态系统结构造成直接损伤的、非连续性的物理作态系统结构造成直接损伤的、非连续性的物理作用或事件。用或事件。2、干扰类型、干扰类型 按干扰产生的来源分：按干扰产生的来源分：自然干扰和人为干扰 依据干扰的功能分：依据干扰的功能分：内部干扰和外部干扰 依据干扰的形成机制分：依据干扰的形成机制分：物理干扰、化学干扰和生物干扰3、几种常见的干扰现象、几种常见的干扰现象 火干扰火干扰 放牧放牧 土壤物理干扰土壤物理干扰 土壤施肥土壤施肥 践踏践踏 外来物种入侵外来物种入侵 人类干扰人类干扰4、干扰的性质、干扰的性质o 干扰具有多重性，对生
23、态系统影响表现为多方面干扰具有多重性，对生态系统影响表现为多方面o 干扰具有较大的相对性干扰具有较大的相对性o 干扰具有明显的尺度性干扰具有明显的尺度性 o 干扰可以看作是对生态系统演替过程的再调节干扰可以看作是对生态系统演替过程的再调节 o 干扰经常是不协调的干扰经常是不协调的o 干扰在时空尺度上具有广泛性干扰在时空尺度上具有广泛性 （1）干扰与景观异质性）干扰与景观异质性 一方面，干扰对景观的影响决定于干扰的性一方面，干扰对景观的影响决定于干扰的性质。一般认为，低强度的干扰可以增加景观的异质。一般认为，低强度的干扰可以增加景观的异质性，但在极强干扰下，将会导致更低的景观异质性，但在极强干扰
24、下，将会导致更低的景观异质性。质性。另一方面，干扰对景观的影响在较大程度上另一方面，干扰对景观的影响在较大程度上还与景观的性质有关。对干扰敏感的景观结构，还与景观的性质有关。对干扰敏感的景观结构，在受到干扰时，受到的影响较大，而对干扰不敏在受到干扰时，受到的影响较大，而对干扰不敏感的景观结构，可能受到的影响较小。感的景观结构，可能受到的影响较小。5、干扰的生态学意义、干扰的生态学意义（2）干扰与景观破碎化）干扰与景观破碎化A、一些规模较小的干扰可以导致景观破碎化。、一些规模较小的干扰可以导致景观破碎化。B、大规模的干扰可能导致景观的均质化，而、大规模的干扰可能导致景观的均质化，而不是进一步的破
25、碎化；但也可能导致更强不是进一步的破碎化；但也可能导致更强的破碎化。的破碎化。（3）干扰与物种多样性）干扰与物种多样性o 适度干扰下生态系统具有较高的物种多样性，在适度干扰下生态系统具有较高的物种多样性，在较低和较高频率的干扰作用下，生态系统中的物较低和较高频率的干扰作用下，生态系统中的物种多样性均趋于下降。种多样性均趋于下降。第二章第二章 景观结构景观结构景观生态学的研究内容景观生态学的研究内容景景 观观 结结 构构斑块间的空间关系斑块间的空间关系景景 观观 功功 能能空间要素间的相互作用空间要素间的相互作用景景 观观 动态动态结构和功能随时间的改变结构和功能随时间的改变景观结构：景观结构：
26、景观组成单元景观组成单元（景观要素）的（景观要素）的类型、多样性及其数量关系特征。类型、多样性及其数量关系特征。各生态系统或亚系统、各生态系统或亚系统、土地利用类型土地利用类型景观和景观要素的关系是相对的。景观和景观要素的关系是相对的。景观：强调的是异质镶嵌体。景观要素：强调的是均质同一的单元。尺尺度度第一节第一节 斑块斑块o斑块：依赖于尺度的，外观上不同斑块：依赖于尺度的，外观上不同于周围环境（基质）的非线性地表于周围环境（基质）的非线性地表区域，具有一定内部均质性的空间区域，具有一定内部均质性的空间实体。实体。一、斑块起源一、斑块起源 一场大火后的早晨，我们迫不及待地去考察一场大火后的早晨
27、，我们迫不及待地去考察漆黑一片的景观。这是一个可怕的景象！但最令人漆黑一片的景观。这是一个可怕的景象！但最令人感兴趣的是景观上零星分布的许多种斑块，两处孤感兴趣的是景观上零星分布的许多种斑块，两处孤立的火已燃起。附近一处立的火已燃起。附近一处小斑块已化为灰烬小斑块已化为灰烬，而且，而且大火已向远处蔓延。经对其考察，发现随有火焰跃大火已向远处蔓延。经对其考察，发现随有火焰跃过但依然保留着过但依然保留着植被的几个斑块植被的几个斑块。我们返回未燃烧。我们返回未燃烧的地区时，要穿过的地区时，要穿过小片沼泽小片沼泽。这个斑块由于土壤过。这个斑块由于土壤过湿，具有完全不同的动植物。随后，来到一片湿，具有完
28、全不同的动植物。随后，来到一片开垦开垦地地，并眺望一块微风吹拂的，并眺望一块微风吹拂的谷物斑块谷物斑块。主要成因机制或起源包括：主要成因机制或起源包括：自然干扰自然干扰 环境异质性环境异质性 人类种植人类种植o 根据斑块的起源或成因机制将常见的景观斑根据斑块的起源或成因机制将常见的景观斑块类型分为块类型分为4种：种：o 干扰斑块干扰斑块o 残存斑块残存斑块o 环境资源斑块环境资源斑块o 引进斑块引进斑块起源：起源：自然干扰和人类干扰。一般由短期局部性干扰自然干扰和人类干扰。一般由短期局部性干扰形成；也可由长期持续干扰形成，主要是由人类干形成；也可由长期持续干扰形成，主要是由人类干扰引起的；有时
29、，长期自然干扰也能够形成干扰斑扰引起的；有时，长期自然干扰也能够形成干扰斑块。块。o 特点：特点：基质未受干扰，而斑块受到干扰。基质未受干扰，而斑块受到干扰。具有最高的周转率，持续时间最短，通常是恢复最具有最高的周转率，持续时间最短，通常是恢复最快的斑块类型。快的斑块类型。1 1 干扰斑块干扰斑块o起源：起源：基质受到大面积自然干扰和人类干扰的基质受到大面积自然干扰和人类干扰的影响，在其局部范围内幸存的自然或半自然生影响，在其局部范围内幸存的自然或半自然生态系统或其片断，其成因机制与干扰斑块相同。态系统或其片断，其成因机制与干扰斑块相同。o特点：特点：基质受干扰，而斑块未受到干扰。基质受干扰，
30、而斑块未受到干扰。与干扰斑块在外部形式上似乎有一种反正对应与干扰斑块在外部形式上似乎有一种反正对应关系。关系。2 2 残存斑块残存斑块o 起源：起源：根本原因是景观内环境资源分布的空间根本原因是景观内环境资源分布的空间异质性。异质性。o 特点特点由于资源的分布相对持久，所以斑块也相对持久由于资源的分布相对持久，所以斑块也相对持久而稳定，抗干扰能力强，而且斑块的周转率相而稳定，抗干扰能力强，而且斑块的周转率相当低，能长期地存在于与基质相异的环境中。当低，能长期地存在于与基质相异的环境中。3 3 环境资源斑块环境资源斑块（1 1）种植斑块）种植斑块 起源：起源：人们有意或无意地将植物引入人们有意或
31、无意地将植物引入某些地区而形成的局部生态系统。某些地区而形成的局部生态系统。4 4 引进斑块引进斑块特点：特点：在斑块内，物种动态和斑块周在斑块内，物种动态和斑块周转速率主要取决于人类的管理活动。转速率主要取决于人类的管理活动。o 起源：起源：人类干扰。人类干扰。o 特点：特点：聚居地内的生态结构取决于代替自然生态系统聚居地内的生态结构取决于代替自然生态系统的生物类型，包括人、引进的动物、不慎引入的生物类型，包括人、引进的动物、不慎引入的害虫和从异地移入的本地种。的害虫和从异地移入的本地种。聚居地高度人文化，其持续性部分取决于人类聚居地高度人文化，其持续性部分取决于人类管理的程度和恒定性。管理
32、的程度和恒定性。（2 2）聚居地）聚居地二二 斑块大小（斑块规模）斑块大小（斑块规模）1 1 对物质和能量的影响对物质和能量的影响 一般，斑块内的能量或养分总量与斑块的面积成一般，斑块内的能量或养分总量与斑块的面积成正比。然而，斑块内的能量和养分含量不仅与斑正比。然而，斑块内的能量和养分含量不仅与斑块的大小有关，还与斑块内部和边缘带的比例块的大小有关，还与斑块内部和边缘带的比例（内缘比）有关。（内缘比）有关。受斑块大小影响的内部区域和边缘带受斑块大小影响的内部区域和边缘带 一般地说，物种多样性随斑块面积的增加一般地说，物种多样性随斑块面积的增加而增加。而增加。2 2 对物种多样性的影响对物种多
33、样性的影响 景观中斑块面积的大小、形状以及数目景观中斑块面积的大小、形状以及数目对生物多样性和各种生态学过程都会有影响。对生物多样性和各种生态学过程都会有影响。3 对生境适宜性的影响对生境适宜性的影响 作为生物栖息地的斑块，斑块大小对不同物种的意义差别很大。三三 斑块形状斑块形状不同形状斑块不同形状斑块周长、面积和周长、面积和边缘值边缘值内缘比内缘比1 12 23 34 45 5斑块形状的意义：斑块形状的意义：o 对生物多样性影响较大o 对生物的扩散和觅食有重要影响o 园林美学的意义第二节第二节 廊道廊道 又称走廊，指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构。一一 廊道的起源廊道的起源o 环境
34、资源廊道环境资源廊道：由环境资源在空间上的异质性由环境资源在空间上的异质性线性分布形成。如河流线性分布形成。如河流廊道。廊道。o 干扰廊道：干扰廊道：由带状干扰所致。由带状干扰所致。o 残存廊道：残存廊道：是周围基质受到干扰后的结果。是周围基质受到干扰后的结果。o 种植廊道：种植廊道：由于人类种植形成。由于人类种植形成。二二 廊道的作用廊道的作用双重作用:将景观分离、将景观连接 1.1.传输通道功能传输通道功能 2.2.过滤和屏障功能过滤和屏障功能 3.3.生境功能生境功能 4.4.资源或产品功能资源或产品功能 5.5.美学观赏功能美学观赏功能三三 廊道的结构特征廊道的结构特征o 曲度：常用廊
35、道中两点间的实际距离与他们曲度：常用廊道中两点间的实际距离与他们之间的直线距离之比来表示。之间的直线距离之比来表示。o 宽度：宽度变化对物种沿廊道或穿越廊道的宽度：宽度变化对物种沿廊道或穿越廊道的迁移具有重要意义。迁移具有重要意义。o 连接度（连通性）：可以用单位长度廊道中连接度（连通性）：可以用单位长度廊道中的断点数来表示。的断点数来表示。廊道的一个重要特点廊道的一个重要特点三三 廊道的类型廊道的类型o线状廊道线状廊道 o带状廊道带状廊道o河流廊道河流廊道o线状廊道：线状廊道：是一条很窄的，主要由边缘物种组成的是一条很窄的，主要由边缘物种组成的狭长条带。狭长条带。线状廊道与带状廊道的对比线状
36、廊道与带状廊道的对比o指景观中与相邻两边环境不同的带指景观中与相邻两边环境不同的带状结构。状结构。包含一个内部环境；除有边包含一个内部环境；除有边缘种外，内环境中还含有较丰富的内部缘种外，内环境中还含有较丰富的内部种。种。带状廊道带状廊道如：高速公路、宽林带、宽动力线等。如：高速公路、宽林带、宽动力线等。o 含义含义：指沿河流分布而不同于周围基质的植被：指沿河流分布而不同于周围基质的植被带，包括河床边缘、河漫滩、堤坝和部分高地。带，包括河床边缘、河漫滩、堤坝和部分高地。河流廊道河流廊道河流廊道河流廊道河流廊道的结构与功能河流廊道的结构与功能功能：它控制着河水及周围陆地进入河流的物质流动。它影响
37、河流本身的运输。侵蚀、养分流、地表径流、洪水、沉积作用、水的质量都与廊道的宽度有关。它为物种的迁移和栖息提供了条件。为人类运输航道、物质资源、保护作用。第三节第三节 基基 质质 景观中分布最广、连续性最大景观中分布最广、连续性最大的景观要素类型。的景观要素类型。如：森林基质、草原基质、农田基质如：森林基质、草原基质、农田基质对景观动态具对景观动态具有控制作用有控制作用 范围广、连接度最高，并且在景观功能上起着优势作用的景观要素类型。景观中的背景地域。相对面积相对面积 空间上的连接度空间上的连接度 动态控制作用动态控制作用基质的判定基质的判定三个景观基质的例子：三个景观基质的例子：例一：例一：大
38、兴安岭满归林业局原始林景观要素类型大兴安岭满归林业局原始林景观要素类型景观要素类型景观要素类型 斑块数斑块数 面积面积总块数总块数百分率（百分率（%）总面积总面积百分率（百分率（%）落叶松林分落叶松林分81855.0529728.558.3樟子松林分樟子松林分885.652256.14.42白桦林分白桦林分19613.103701.27.27杨柳林分杨柳林分634.24860.41.70火烧迹地火烧迹地19212.967834.315.37沼泽地沼泽地832.316281.312.33水域水域100.67200.80.39裸地裸地407.69100.80.70总计总计148610050926.
39、5100例例二二：极端的均匀广阔类型（科左后旗）（：极端的均匀广阔类型（科左后旗）（表表）；）；科左后旗土地利用现状表（科左后旗土地利用现状表（1995）例三例三：整个景观：整个景观均是由彼此不均是由彼此不同的小斑块同的小斑块 组组成，看起来象成，看起来象由碎片构成的由碎片构成的一幅镶嵌画一幅镶嵌画（双台子河口（双台子河口自然保自然保 护区）护区）（表表）。）。o通常基质的面积超过现存的任何其它通常基质的面积超过现存的任何其它景观要素类型的总面积。如果某种景景观要素类型的总面积。如果某种景观要素占景观面积的观要素占景观面积的50%以上以上，那么，那么它它很可能很可能就是基质。就是基质。相对面积
40、相对面积 基质是景观中连接最好的景观要素，并包围其基质是景观中连接最好的景观要素，并包围其它景观要素。但基质通常并不完全连接在一起，而是它景观要素。但基质通常并不完全连接在一起，而是被分成几块地段。被分成几块地段。空间上的空间上的连接度连接度如果某一空间在延续途如果某一空间在延续途中未被其它边界所穿插、中未被其它边界所穿插、隔离，就认为该空间是隔离，就认为该空间是完全相连的。完全相连的。面积最大、连接度最好的景观要素面积最大、连接度最好的景观要素类型往往也控制景观中的流。基质中的优类型往往也控制景观中的流。基质中的优势种也是景观中的主要种。势种也是景观中的主要种。基质主要是通过产生未来景观来控
41、基质主要是通过产生未来景观来控制景观动态。制景观动态。对景观总体动态的控制程度对景观总体动态的控制程度功能指标功能指标基质的结构特征：基质的结构特征：o 孔隙率：单位面积基质中的斑块数目，即斑块密度。o 边界形状：基质与其他景观结构成分之间边界的形态。o 连通性：第四节第四节 网网 络络1 1 网络的概念网络的概念 景观要素之间的空间联系有两种方式：景观要素之间的空间联系有两种方式：网络结构网络结构：廊道网络廊道网络，斑块网络斑块网络。生态交错带生态交错带由廊道相互连接形成由廊道相互连接形成由同质和（或）异质性由同质和（或）异质性景观斑块通过廊道的空景观斑块通过廊道的空间联系形成间联系形成廊道
42、网络廊道网络o概念概念 廊道网络由廊道网络由结点结点（node）和）和连接廊道连接廊道构成。构成。分枝网络分枝网络：树状的等级结构：树状的等级结构 环形网络环形网络：封闭环路结构：封闭环路结构p 两种形式：两种形式：网络结构特征网络结构特征o 结点o 网络格局o 网眼大小农田防护林网农田防护林网o 农田防护林网的结构和功能o 农田防护林网结构的测度城市绿地网络系统城市绿地网络系统o 城市绿地网络系统的结构：由公园绿地、生产绿地、防城市绿地网络系统的结构：由公园绿地、生产绿地、防护绿地、附属绿地和其他绿地五大类构成。护绿地、附属绿地和其他绿地五大类构成。o 城市绿地网络系统的属性城市绿地网络系统
43、的属性2 2 生态交错带生态交错带概念：不同景观斑块空间邻接会产生概念：不同景观斑块空间邻接会产生与斑块特征不同的边缘带。与斑块特征不同的边缘带。（1 1）生态交错带具有边缘效应）生态交错带具有边缘效应（2 2）生态交错带阻碍物种分布）生态交错带阻碍物种分布（3 3）生态交错带的敏感性）生态交错带的敏感性（4 4）生态交错带的生态风险）生态交错带的生态风险生态交错带的特征生态交错带的特征生态交错带的结构生态交错带的结构o 生态交错带的等级结构特征生态交错带的等级结构特征o 生态交错带的空间格局生态交错带的空间格局o 生态交错带空间结构分析指标生态交错带空间结构分析指标生态交错带的功能生态交错带
44、的功能 （1 1）通道或廊道：）通道或廊道：景观中的许多流景观中的许多流(物流、能流、物流、能流、信息流、物种流等信息流、物种流等)是沿生态交错带流动的，此时是沿生态交错带流动的，此时交错带相当于廊道。交错带相当于廊道。（2 2）过滤或屏障：）过滤或屏障：穿越生态交错带的流在质、量穿越生态交错带的流在质、量和速度上大都会受到不同程度的影响，此时的交和速度上大都会受到不同程度的影响，此时的交错带相当于错带相当于个半透膜；个半透膜；（3 3）生境：）生境：生态交错带有其持有的物种和环境特生态交错带有其持有的物种和环境特征，因此也成为一种栖息地类型。征，因此也成为一种栖息地类型。重要的生态交错带重要
45、的生态交错带o 河岸带o 农牧交错带o 城乡交错带o 森林边际带边缘效应边缘效应边缘效应边缘效应:斑块边缘部分由于受外围影响而表现斑块边缘部分由于受外围影响而表现出与斑块中心部分不同的生态学特征的现象。出与斑块中心部分不同的生态学特征的现象。边缘效应的影响因素边缘效应的影响因素o 边缘带宽度o 边缘带面积o 内缘比o 正效应和负效应第五节第五节 景观功能景观功能o 景观要素内部及其之间的能量和物质流动，景观要素内部及其之间的能量和物质流动，以及景观要素的相互作用是景观过程的以及景观要素的相互作用是景观过程的基本功能基本功能。o 景观的一般功能包括景观的生产功能、生景观的一般功能包括景观的生产功
46、能、生态功能、美学功能和文化功能。态功能、美学功能和文化功能。o景观的生产功能：指景观能够为人类社会指景观能够为人类社会和生态系统提供物质产品和生物生产的功能。和生态系统提供物质产品和生物生产的功能。o景观的美学功能：是一个范围广泛、内涵是一个范围广泛、内涵丰富、比较难于确定的问题。丰富、比较难于确定的问题。景观的文化功能景观的文化功能自然景观的文化功能自然景观的文化功能1）自然景观是艺术创作的来源之一。）自然景观是艺术创作的来源之一。2）自然景观陶冶人的情操。）自然景观陶冶人的情操。3）自然景观是人类学习的源泉。）自然景观是人类学习的源泉。人文景观的文化功能人文景观的文化功能1）提供历史见证
47、，是研究历史的好材料。）提供历史见证，是研究历史的好材料。2）提高景观作为旅游资源的价值。）提高景观作为旅游资源的价值。3）丰富世界景观的多样性。）丰富世界景观的多样性。景观的生态功能景观的生态功能o指对人类生存和生活质量有贡献的生指对人类生存和生活质量有贡献的生态系统服务。态系统服务。o 服务指不能在市场上买卖，但具有重要价值的生态系统的性能，如净化环境、保持水土、减轻灾害等。Castanza根据已出版的研究报告和少数原始数据进行最低估计，获得全球生态系统提供的服务总价值为：每年平均33万亿（1654万亿）美元，与之相比，全球GNP的年总量为18万亿美元，即全球生态系统服务总价值大约为全球G
48、NP的1.8倍。o BioScience1997年的一篇报道认为生物多样年的一篇报道认为生物多样性的恢复与保育对每个国家都很重要，它提供经性的恢复与保育对每个国家都很重要，它提供经济和环境效益。估计美国每年从生物多样性，如济和环境效益。估计美国每年从生物多样性，如有机废物处理、土壤形成和生物固氮等方面可以有机废物处理、土壤形成和生物固氮等方面可以获得获得3000亿美元。亿美元。o 我国国家环保局估计我国生物多样性的直接使用我国国家环保局估计我国生物多样性的直接使用价值每年达价值每年达2000亿美元，间接使用价值达亿美元，间接使用价值达4万万亿每年。亿每年。八种生态系统服务的价值比较，单位面积价
49、值八种生态系统服务的价值比较，单位面积价值最高的是湿地（最高的是湿地（14785美元），其次是湖泊河美元），其次是湖泊河流（流（8494美元），近海水域（美元），近海水域（4052美元），美元），热带森林（热带森林（2007美元），其他森林（美元），其他森林（302美元美元），海洋（），海洋（252美元），草地（美元），草地（232美元），而美元），而农田最低（农田最低（92美元）。美元）。从生态系统类型看，全球总价值中大约从生态系统类型看，全球总价值中大约63来自海洋；有来自海洋；有37来来自陆地生态系统，主要来自湿地、热带森林，然后是湖泊河流，其自陆地生态系统，主要来自湿地、热带森林，然后
50、是湖泊河流，其他森林和草地，而农田比较少。他森林和草地，而农田比较少。树木与草坪生态效益及投资比例树木与草坪生态效益及投资比例植树和种草坪的投资比例为植树和种草坪的投资比例为，而产生的生态，而产生的生态效益比高达效益比高达 第三章第三章 景观动态变化景观动态变化一一 景观稳定性的概念景观稳定性的概念1 1 景观参数的变化曲线景观参数的变化曲线o 若不考虑时间尺度，景观参数随时间变化曲线的特点若不考虑时间尺度，景观参数随时间变化曲线的特点可以由可以由3个独立参数来描述：个独立参数来描述：变化的总趋势（上升、下降和水平趋势）；变化的总趋势（上升、下降和水平趋势）；围绕总趋势的相对波动幅度（大范围和
