第4组-景观变化驱动力研究.课件.ppt

1、景观变化驱动力系统研究景观变化驱动力系统研究组员：杨延哲 徐 娜 李祥东 王亚飞 郝明旭 崔高阳 随着人类活动日益频繁，人类社会与自然的相互作用程度在不断加大，地球环境正经历着巨大的改变。这一变化甚至是前所未有的，同时这一变化对生存于自然环境的人类社会自身同样有着重大影响。了解这些变化的影响作用机制，对于正确处理好人与自然和谐共处，人类社会稳定持续发展有着重要意义。 而在这些变化历程中，景观的变化无疑是人类在大尺度上关心和研究自然变化机制的重点。 景观无时无刻不在变化，绝对静止的景观是不存在的。景观变化是在内外因素的共同作用下的结果。即使是长期处于稳定的景观也是在各因子的平衡协调作用下达到的一

2、种状态。 根据影响景观变化各因素的不同，将其驱动因子（驱动力）分为自然因子、人文因子；而国外则通常将其划分为社会经济因子、政策因子、科技因子、文化因子与自然因子五类。景观变化驱动因子分类系统景观变化驱动因子分类系统社会经济社会经济 市场经济、消费协议政策政策 农林、自然保护、区域经济发展等政策科技科技 交通、通讯、土地管理等技术文化文化 宗教信仰、人口、生活方式等气候变化气候变化水文变化水文变化土壤土壤地质地质运动如运动如火山、地震火山、地震等等火灾、水土火灾、水土流失等自然流失等自然灾害灾害自然因子自然因子人文因子人文因子驱动因子的相互作用及尺度效应景观变化的诸多驱动因子间并不是孤立存在的，

3、他们之间往往存在很复杂的关系，厘清这些关系是正确理解景观变化过程，机理，预测未来景观变化的基础。例如在对鸟类栖息地的分布范围的研究中发现，气候变化和人为城市发展都在不同程度的影响着鸟类分布范围，其中气候既能增加鸟类栖息地，也能减少鸟栖息地；而城市发展几乎只能造成鸟类栖息地的减少。同时，在不同时期两者所起到的作用都有不同程度的加重及降 （Dennis Jongsomjit Landscape ecology (2013) 28:187200）另外驱动因子还存在时间、空间、主题尺度效应。不同时空尺度上引起变化的驱动力也存在着差异，这也是在进行尺度推绎时务必要注意的。驱动力的时间尺度效应景观变化在不

4、同的时间尺度上其驱动力可能不尽相同。例如突发的自然灾害会在短时期显著改变景观原有格局，影响其演化进程（地震、火山喷发、洪水、泥石流对区域原有地表景观的破坏）。而长时期的景观变化则可能缘于气候变化（动植物物候期的改变导致的迁徙时间的滞后）。Martinuzzi等对Puerto Rican地区200 年来红树林斑块变化的研究认为，红树林的长期减少是农业活动和城市化带来的，而其短期面积增加的原因是政府和非政府组织的积极作用和法律修订、保护区设立等政治因子带来的地表植被恢复（Martinuzzi S Forest Ecology and Management, 2009, 257(1):75-84）一

5、般来说，短期内自然因子变化不大，而人文因素较为活跃。空间尺度效应就自然因子而言，在区域尺度上，热量、降水、洋流分配等决定了与其相适应的景观格局，因此，气候的改变将不可避免地引起区域景观格局的整体改变，如沙漠化、冰川消融等。在微观尺度上，土壤环境、树间竞争等则成为更主要的因素。Schneeberger等分别从国际、国家、城市、地方等4 个空间尺度甄别了瑞士阿尔卑斯山北部边缘地区景观格局变化北部边缘地区景观格局变化的驱动力因子。结果显示，在国际尺度起主导作用的是技术因子，在城市尺度是政策因子和自然因子，而地方尺度是经济因子（ Schneeberger Land Use Policy,2007, 2

6、4(2): 349-361. ） 。 此外，空间尺度问题不仅包含不同尺度的驱动因子识别问题，也包含相同驱动因子在不同空间尺度的效应问题。 在地方尺度，城镇化不可避免地破坏了城镇周围的自然景观格局，而在更大尺度上，城镇化导致人口集聚，可能反而减少了人类活动对乡村自然景观的破坏。忽视驱动因子的尺度效应会导致错误的模型和结论，因此，要重视对驱动因子的多尺度综合研究 主题尺度效应主题尺度效应指在景观的不同分类标准下，主导驱动力不同。如海洋、陆地景观分界的改变主要由地质作用驱动，而陆地上林草地、沙漠景观分界的改变主要由气候因子驱动。一般认为自然景观间边界的改变主要由自然因素导致，而自然、人文景观间，人文

7、景观间的边界改变主要由人为活动引起。目前，对驱动因子主题尺度效应的研究尚未得到关注。驱动机制景观的变化是各驱动因子之间相互作用的结果，研究景观变化最重要的就是弄清这些驱动因子之间是如何作用、怎样作用的即驱动机制的问题。目前对景观变化驱动机制的研究尚处于起步阶段，主要通过大量具体案例分析，并没有形成成熟的理论框架体系。以全球化为例，全球化造成了地方土地利用多样性的降低，已经成为景观格局变化的主要驱动因素但这种驱动作用在不同地区的机制差异很大。Kull 等识别出了全球化对土地覆被影响的4 种主要机制：国际贸易机制、劳动力迁移机制、环境保护理念的地方化机制和旅游业发展机制等。也有学者总结了森林景观格

8、局变化的5 种驱动机制在我们参考的文献中，对景观变化驱动的理解也并没有形成一个规范通用的框架，只是就具体问题弄清主要驱动因素进而分析它们之间的相互作用以及产生的景观变化格局。 在参考文献中主要涉及了森林覆盖、土地利用类型、鸟类分布、火、土壤环境因子这几个景观格局的变化，可以从中发现主要是环境因子作为内在驱动因素（如地形、气候变化、植被类型等），在人文因子的触发下、耦合内在驱动因素引起了景观的变化。因为现在全球化的程度之高，人的参与，涉及到的影响越来越广，几乎大部分是以人类需求为主导型的景观演变格局。 例如在火发生分布的演变中，首先是气候变化加之地形因素协同作用致使植被（燃料）的地区分异性产生，

9、构成了火发生的潜在因素，但最后促成火发生这一事实在很大程度还是与人类活动密切相关，即使是在燃料充足的地方，由于人为活动影响小，引发源少，火发生的概率还是很低的。同样在德国海塞州土地覆盖变化、德国东北部 Prignitz 地区的森林覆盖变化中都涉及到环境因素作为主要驱动因子，例如土壤、地形、质地、海拔。同时外界的人类活动、社会经济等人文因素也相应的起着驱动的作用。最为明显的是，葡萄牙西北部文化景观的变化中，由于社会经济和政治条件的变化，造成农业活动的放弃和移民流动，导致农业类用地减少，被灌木侵袭。加之人为造林，两者共同改变了该地区土地覆盖类型，森林增加，耕地减少。同时由于植被燃料的增多也相应增加

10、了火的发生几率。进而影响着景观格局的变化。 在这个例子中也可以看到，景观变化的过程是由驱动因子的连锁反应所引起的，社会经济政策人类弃耕、造林（已发生改变）燃料增加火进一步影响景观格局演变。火在景观变化中往往扮演重要角色还有研究方法提出将一个地区的景观变化驱动机制的假设用于其它景观变化研究中，以期形成驱动机制研究的一般规范。例如Matthias 就将在加拿大 Godmanchester 地区研究中形成的三个假设应用到瑞士Limpach valley的研究中。并且得到了证实并予以发展。 1、景观变化与地域的地貌地域的地貌特征有着密切的联系。 基本没变基本没变 2、景观变化是社会经济对特定资源需求的

11、表达。 景观变化是社会经济对特定生态系统服务及产品需求生态系统服务及产品需求的表达。 3、技术变革技术变革是景观变化的开端 科技科技决定对特定商品和服务的需求是如何影响土地利用的。 从这个例子中可以看出，从一些研究中得到一般性的结论应用到其它的景观变化研究中予以验证、更新发展形成对某一类抑或是整个景观研究的一般性思考框架是未来驱动机制研究的一个新方向。景观变化未来研究方向自景观演变驱动因子研究成为热点以来，已经积累了大量的研究案例素材。但缺乏对某一类相似景观格局变化驱动力及机制的归纳。驱动因子的识别应向定量分析发展。未来应结合3S技术、统计的方法（聚类分析等）的多学科知识定量研究景观变化过程。注重对社会经济等人文因子的理解，特别是在由人为活动与自然因素共同作用下的景观变化。不同地区的制度比较研究。跨越边界对景观格局变化进行对比研究，可以深入理解特定驱动因子对景观变化的作用。