景观生态学空间格局分析
方法综述
Prepared on 22 November 2020
景观生态学课程论文
景观生态学景观格局分析方法综述
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摘要
摘要
景观格局是景观生态学的核心问题，其目标是通过确定景观格局来分析生态过程。本文主要对景观生态学的格局分析方法进行综述，分别从景观格局分析概述、景观空间格局指数结合景观分析的统计学方法进行阐述，并通过山林地区的景观格局分析方法——以宁远县为例；干旱区绿洲城市景观格局分析方法——以石河子市为例；城市湿地公园景观格局分析——以白鹭湾湿地公园为例，对景观格局分析方法在不同类型的景观中的运用进行详细阐述。
关键词：景观生态学；GIS；景观格局；特征指数；景观类型
引言
景观生态学是研究景观单元的类型组成、空间配置及其与生态学过程相互
作用的综合性学科[1]。它以生态系统的空间关系为研究重点关注尺度的重要性
与时空的异质性。随着景观生态学的逐步发展其研究范围和内容都进一步扩大
突破了原先只是从类型或区域角度对自然综合体进行研究将地理过程与生态过
程也列为研究重心并且从单纯的地理过程研究发展到人地相互作用过程的研
究。在研究理论和方法方面等级理论、分形理论、渗透理论、尺度观点以及一
系列空间格局分析方法和动态模拟途径在景观生态学中也被广泛提出和应用为
其增添了新内容和新特点[2 -3]。
1 景观生态学的格局分析方法
景观格局分析概述
景观生态学研究最突出的特点是强调空间异质性、生态学过程和尺度的关
系这一特点也已成为景观生态学与其他生态学科的主要区别之一。研究景观的
结构(即组成单元的特征及其空间格局)是研究景观功能和动态的基础。空间格
局分析方法是指用来研究景观结构组成特征和空间配置关系的分析方法既包括
一些传统的统计学方法同时也包括一些专门用于解决空间问题的格局分析方
法。笼统地讲这些方法可分为两大类：格局指数方法和空间统计学方法。前者
主要用于空间上非连续的类型变量数据(categorical data)而后者主要用于空间上
连续的数值数据(guantitative data)[4-5]。
景观空间格局指数
景观格局指数包括两个部分[6-7]:景观单元特征指数和景观异质性指数(landsc ape heterogeneity index)。应用这些指数定量地描述景观格局可以对不同景观进行比较研究它们的结构、功能和过程的异同[8]。
景观单元特征指数
(1)缀块面积(patch area)
缀块平均面积(average patch area)：整个景观的缀块平均面积 = 缀块总面积/块总数;单一景观类型的缀块平均面积 = 类型的缀块总面积/类型的缀块总数量，用于描述景观粒度在一定意义上揭示景观破碎化程度;景观相似性指数(landscape similarity index)：类型面积/景观总面积，度量单一类型与景观整体的相似性程度;最大缀块指数(largest patch index)：景观的最大缀块指数 = 最大缀块面积/景观总面积;类型的最大缀块面积 = 类型的最大缀块面积/类型总面积，显示最大缀块对整个类型或者景观的影响程度。
(2) 缀块数
缀块数(number of patches) 整个景观的缀块数量，单一类型的缀块数量;缀块密度(patch density) 整个景观的缀块密度(镶嵌度) = 景观缀块总数/景观总面积;类型的缀块密度(孔隙度) = 类型缀块数/类型面积;单位周长的缀块数(number of pat ches of unit perimeter) 整个景观 = 景观缀块总数/景观总周长;类型 = 类型缀块数/类型周长，揭示景观破碎化程度。
(3)缀块周长
缀块周长(patch perimeter) 是景观缀块的重要参数之一，反映了各种扩散过程(能流、物流和物种流)的可能性;边界密度(perimeter density) 整个景观边界密度 = 景观总周长/景观总面积;类型 = 类型周长/类型面积。揭示了景观或类型被边界的分割程度，是景观破碎化程度的直接反映。
景观要素指数还有一些，比如核心面积(core area)、核心面积数量(number o f core areas)、核心面积指数(core area index)等等。
景观异质性指数 [9]
景观多样性指数与经典生态学中的群落多样性指数的主要差异是群落多样性指数使用物种及个体密度进行计算，景观多样性指数则采用生态系统(或缀块)类型及其在景观中所占面积比例。常用的景观多样性指数是丰富度(richness)、均匀度(evenness)、优势度(dominance)。丰富度R是指在景观中不同组分(生态系统)的总数。R=(T/T max) x 100%，式中R是相对丰富度指数(百分数);T是丰富度
(即景观中不同生态系统类型总数);T max是景观最大可能丰富度(Romme,1982)。均匀度E描述景观中不同生态系统的分布的均匀程度。相对均匀度计算公式为E=(H/H max) x l00%，式中E是相对均匀度指数(百分数);H是修正了的simpson指数;Hmax是在给定丰富度T条件下景观最大可能均匀度。优势度RD与均匀度呈负相关，它描述景观由少数几个生态系统控制的程度。相对优势度计算公式如下(Li,l989)RD=l00 - (D/D max) x l00%，式中RD是相对优势度指数(百分数);D是shannon的多样性指数;D max是D的最大可能取值。
景观指数的实例应用
景观指数在景观生态学中的推广始于20世纪80年代中后期，自此至今，景观指数方法在景观结构的描述\比较和动态研究中已被广泛应用。下例系统地说明
了景观指数应用中的一些重要特点。
景观1景观2
缀块数17 199
缀块密度1700/km27773/km2
多样性指数
聚集度％％
表1 两个不同空间格局的景观指数
图l表示两个简单景观，通过计算一些景观指数，我们可以比较两个景观的结构特征景观l的缀块数远远小于景观2，景观2的缀块密度显然要远远大于景观l，这反映了景观2的破碎化程度较景观l要高;景观2的多样性指数较景观l高大约2倍，这与景观2中缀块类型多有关;同时，还可看出尽管景观2的聚集
度比景观l高出50倍，但景观l具有较高的连接度(或较低的破碎化程度)，见表l，这是因为聚集度指数不但受缀块类型数目的强烈影响，而且两种不同类型缀块的频繁相邻也会大大增加聚集度的值。因此，在比较不同景观的缀块连接度或破碎化程度时，聚集度指数可能导致错误结论，但缀块密度则不会有这一问题。一般而言，在比较不同景观或同一景观在不同时间的格局时，一定要注意所选用景观指数的影响因子以及景观数据的特征。
景观分析的统计学方法[10]
在景观生态学研究中，了解空间异质性在景观中是如何连续变化的，即是否具有某种趋势或统计学规律，是理解景观格局本身及其与生态学过程相互作用的重要环节。这时，景观指数方法不再适宜，而需运用空间统计学方法来解决这些问题。景观分析的统计学方法有许多种，例如空间自相关分析(spatialaut ocorrelationanalysis)、半方差分析(semivarianceanalysis)等等。
景观格局的最大特征之一就是空间自相关性(spatiaIautocolleIation)。所谓空间自相关性就是指在空间上越靠近的事物或现象就越相似。景观特征或变量在邻近范围内的变化往往表现出对空间位置的依赖关系。空间自相关性的存在使得传统的统计学方法不宜用来研究景观的空间特征，这是因为传统统计学方法(如方差分析回归分析等)的最根本的假设包括取样的独立性和随机性，然而，景观异质性往往以梯度和缀块镶嵌体的形式出现，表现出不同程度的空间自相关性。空间自相关分析是用来检验空间变量的取值是否与相邻空间上该变量取值大小有关，一般涉及到三个步骤：第一步是对所检验的空间单元进行配对和采样，第二步是计算空间自相关系统，第三步是进行显着性检验。
景观格局所特有的自相关分析是研究生态学变量在空间上如何关联又如何变化的重要方法，又是理解和预测生态学过程和功能的基础。
2不同类型景观格局分析方法及案例
基于 GIS 的山林地区的景观格局分析方法——以宁远县为例
本研究在GIS环境下，运用景观生态学原理，分析了宁远县三个时期的景观特征指数和景观类型转移矩阵，并结合该地区的自然环境与社会经济发展，对影响其景观格局的驱动力因子进行分析。
宁远县位于湖南省南部，介于东经110°42′～112°27′，北纬25°11′～26°08′之间，属亚热带季风性湿润气候，气候温暖，雨量丰沛，但年内分配不均，降
水多集中在春夏之间，暑热期长，夏热冬冷，形成了区域内高温多雨的气候特征，土壤以红壤、山地黄壤为主。地貌类型复杂，区域内四面环山，呈舟状地貌，有“南岭山地森林及生物多样性生态功能区”，九嶷山、阳明山2个国家森林公园。水系发育，泠、疑、舂、仁四水流贯全境，自南、北向西在道县注入潇水。
该研究选择了三个时相的遥感影像作为主要数据源，它们分别是2000年、20005年和2010年三期宁远县LandsatTM影像，同时收集了《湖南省统计年鉴》和《宁远县国民经济和社会发展统计公报》等资料。
该研究的数据处理是在地理信息系统软件的支持下完成的。主要的技术流程包括地形图的地理坐标自配准和栅格数据对矢量数据的转换，并制成矢量地图。进而在GIS环境下对三期数据进行空间叠置分析，获得景观类型变化的空间与属性数据，在此基础上进行景观空间格局的动态分析。
参考国内外大量分类系统，结合研究区的实际情况，将研究区景观类型分为林地、草地、耕地、湿地、建设用地、其它用地6种景观类型。然后根据2013版的生态环境感监测土地覆盖分类系统，在中对景观分类进行重编码，合并相同的景观类型，解译得到研究区域3个时期的景观格局分布图（见图
2）。
图2 宁远县三个时期的景观格局分布图
（1）斑块平均面积：景观中某一斑块面积的算术平均值：
，式中：N i表示第i类景观的斑块总数；Aij表示第i类景观第j个斑块的面积。
（2）斑块密度：斑块密度反映的是土地利用中景观斑块空间分布的均匀程度，计算公式为：PD i=N i/A式中：PD表示景观斑块密度，N i表示景观i的斑块数，A表示景观总面积。
（3）斑块形状指数LSI：通过计算某一斑块形状与相同面积正方形之间的偏离程度来测量其形状的复杂程度。以正方形为参照：LSI=√A式中：P为景观类型中所有斑块边界的总周长，A为该类景观斑块面积。LSI的值就越大，越斑块的形状就复杂或越扁长。
（4）景观分离度：景观分离度是反映某一景观类型中不同斑块空间分布的离散程度，计算公式为：式中：SPLIT表示景观分离度
指数，Ai表示i类景观类型的面积，A表示景观类型的总面积，Ni表示i类景观类型的个数，Di表示景观的距离指数。
表2 宁远县地区景观格局指数统计表
景观格局特征指数变化结果分析
（一）斑块密度。2000年，2005年和2010年各景观类型斑块密度由大到小的顺序均为建筑用地、其它用地、湿地、林地、耕地、草地；其中，建筑用地的斑块密度变化最大，减少最快；林地的斑块密度变化最小。而草地的斑块密度增大最快。
（二）斑块平均面积。2000年各景观类型斑块平均面积由大到小的顺序依次为草地、耕地、林地、湿地、其它用地、建筑用地；2005年各景观斑块平均面积由大到小的顺序依此为草地、林地、耕地、湿地、其它用地、建筑用地；2010年各景观斑块平均面积由大到小的顺序依此为草地、耕地、林地、湿地、建筑用地、其它用地。草地是所有景观类型中，斑块平均面积最大的；建筑用地的斑块平均面积增长的最快，林地的斑块平均面积有所减少。
（三）景观形状指数。三个时期各景观类型形状指数由大到小的顺序均为：耕地、林地、建筑用地、其它用地、湿地、草地。研究区域中各景观类型形状指数均偏大，各个斑块形状都不太规则。其中耕地和林地最不规则，可能与当地多山的地形有关，当地群众开垦了大量陡坡田地，使得耕地形状较不规则；而崎岖的山地也使得林地的形状不规则；建筑用地也因为交通的扩展变得越来越不规则。
（四）景观分离度指数。三个时期各景观类型分离度指数差别比较大，由大到小的顺序依次为：湿地、其它用地、建筑用到、草地、耕地、林地。由于当地群众对该地区土地的不断开发利用，使得其它用地的分离度指数不断增加，在该地区的分布逐渐分散；同时，建筑用地的分离度指数减少的很快，各个建筑用地逐渐相对集中。
基于GIS干旱区绿洲城市的景观格局分异研究方法——以石河子市为例本研究以地处玛纳斯河流域山前冲击扇末端的石河子市建成区为例，基于GIs、Fragstats软件，结合景观生态指数，在较小尺度上对干旱区绿洲城市这一人类活动中心区域的景观格局特征及其变化方向进行定量研究与分析。
选取地处亚欧大陆腹地，天山北麓中段，准噶尔盆地南缘的玛纳斯河流域山前冲击扇末端的干旱区典型绿洲城市石河子市建成区为研究区。该区地势南高北低，海拔约360—600m；东邻玛纳斯县，南靠天山，西接克拉玛依市、奎屯市，北邻古尔班通古特沙漠，距乌鲁木齐约150km，市区行政面积为460k ㎡；冬季长而严寒，夏季期短而炎热，属典型的温带大陆性荒漠干旱气候区，年平均气温6．60℃，平均年降水量203．4mm；是新疆典型的灌溉农业区和生态脆弱区。
研究数据与处理
该研究采用Landsat—TM遥感影像图，获取时间分别为1999年8月7日、2005年7月31日和2009年7月25日，运用遥感图像处理软件对遥感影像进行
坐标变换、几何校正、影响增强等图像预处理。采用监督分类中的最大似然法与人工野外实地调查相结合的方法，将土地利用分为耕地、水体、植被、裸地、道路、人工建筑6类。利用Kappa系数进行精度检验，均达到最低容许判别精度的要求。利用ArcGIS软件对以上数据进行土地利用变化的空间叠加分析，通过分析城市建成区内不同街道办的景观总体情况、景观格局变化、景观异质性。
景观格局指数分析
根据研究区的实际情况，基于Rs、GIs和，本研究采用城市景观格局分析方法，选择形状指数(SHAPE)、丰富度指数(Rr)、Shannon多样性指数(SHDI)、聚集度指数(Rc)和破碎度指数(平均斑块面积(MPS)／斑块密度(PD)等指标定量表达景观格局特征。景观格局指数的数学表达式如下：
(1)
式(1)中：SHAPE为形状指数；P ij为斑块ij的周长。minP ij是由栅格数目决定的斑块ij的最小周长。
（2）式(2)中：Rr，R d分别表示相对丰富度和丰富度密度，M max一是景观中斑块类型数的最大值，A是景观面积。
（3）式(3)中：SHDI为香浓多样性指数，Pi为第i类斑块所占整个景观面积的比例。
R c=1-C/C max（4）
式(4)中：Rc为相对聚集度指数，C为复杂性指数。
（5）式(5)中：P（i，j）是生态系统i与生态系统j相邻的概率，m是景观中生态系统类型总数。在实际计算中，P（i，j）可由下式估计：
P（i，j）=E（i，j）/N b （6）
式(6)中：E（i，j）是相邻生态系统i与j之间的共同边界长度，N b 是景观中不同生态系统间边界的总长度。
F i=(P i-1)/Q (7)
式(7)中：F i为景观类型i的破碎度指数；P i为该类型的斑块总数；Q是研究区所有景观类型的平均面积。
城市景观格局总体变化特征结果分析
根据遥感解译得到各年份石河子市土地利用空间格局分布情况，利用马尔科夫模型对研究区土地利用变化进行空间统计分析，得出1999—2009年间土地利用变化的转移矩阵，见表3；再利用软件统计分析研究区各土地利用类型的景观指数变化情况，结果见图3。
表3 石河子市1999—2009年土地利用转移矩阵
图3 1999—2009各地类各景观指数变化情况由图3与表3可以看出：
(1)1999—2009年间，石河子市建成区减少的耕地面积占1999年总耕地面积的20％(17．25km2)；最大斑块指数由1增加到3，形状指数在25左右表现小幅上升，聚集度指数由97降低至96，说明原有斑块被分割成互不相连的碎屑斑块，形状不规则，各地块周边趋于复杂化，人为开发导致破碎度增加。总体反映了反映了区域城市化、工业化过程，人类大规模的经济建设开发活动大量挤占耕地。
(2)建设用地(人工建筑和道路)面积显着增加，人工建筑面积增加
16．57km2；斑块数明显增加，形状指数由86增加到105，但聚集度指数由99降至97(图3c)，表明在城市化的发展、人类频繁的干扰影响下，城乡建设用地分布趋于局部集中化，形状复杂化，城市建设扩张多以居民点为中心呈现发射状，逐步向市区北部和东部扩张，且多沿交通线分布。
(3)植被面积增加6．96km2，但增加速度最快；斑块数量明显增大，最大斑块指数持续在0．5左右，形状指数由26增大到70，但聚集度指数由96减小到91(图2c)，表明植被在空间上均匀分布，且整体分布在人工建筑周边。说明近年来，石河子在城市建设扩张的同时，对人工绿化的重视程度较高，与人工建
筑的分布有很大的一致性，大大增加了城市人均绿地面积，为城市的生态建设做了很大贡献。
(4)水域面积在1999—2005年问增加0．45km2，而在2005—2009间急速萎缩0．76km2，总体减少24％(0．31km2)，斑块数量减少，最大斑块指数和形状指数变化不大，聚集度指数由96减至94，丰富度指数明显增大(图3d)。说明在降雨量、气候变化、工业污染、城市建设等自然与人为过程的影响下，水域在1999—2009年间逐渐干涸或转为其他土地利用类型，面积减少，形状复杂多样化，其中蘑菇湖水库的水体富营养化严重失调，严重影响着整个石河子市的生态环境建设。
对全区景观格局指数分析结果显示：景观格局整体形状愈趋复杂化和多样化，景观异质性增加，土地利用在向着多样化和均质化方向发展过程中呈现波动态势。
城市湿地公园景观格局分析——以白鹭湾湿地公园为例
运用景观生态学的景观格局指数分析方法，以地理信息系统(GIS)为技术支撑，对成都市白鹭湾生态湿地公园空间格局进行分析，用来为城市湿地公园景观规划与设计及其优化发展提供一定理论依据和参考，也是对景观生态学原理和方法在小尺度范围土地利用和规划中的应用做一尝试。
白鹭湾生态湿地公园位于四川省成都市区东南部锦江环城生态区(30°56'～30°57'N，104°12'～104°14'E)，公园东与三圣乡荷塘月色接壤，北面紧挨绕城高速。植物种数200余种，乔木10万余株。白鹭湾生态湿地公园属亚热带温湿气候区，大陆性季风气候特点显着，气候温和、四季分明、降水充沛、无霜期长。年均气温15．6℃，年总降水量为1030．8mm，年均相对湿度为81%，年均蒸发量达1100．6mm，全年太阳辐射值平均为334．09KJ/cm2。白鹭湾生态湿地公园是由三大功能区组成，分别为白鹭湾水生作物区、花卉产业园区和创意产业园区。
研究数据与处理
借助成都市白鹭湾生态湿地公园2015年Amap地球图像进行几何校正、图像配置，再同时结合详细的野外实地考察，在中完成数据解译和更新，最终得到白鹭湾生态湿地公园景观类型分类图(图4)。依据《湿地公约》中湿地分类与景观生态分类原则［11］，建立白鹭湾生态湿地公园二级分类体系，共分为8类，即:河流，湖泊，沼泽化草甸，池塘，草地，道路，建筑，灌丛。
图4 白鹭湾生态湿地公园的景观格局分布图
景观空间格局特征指数分析研究方法
本研究:选取景观斑块特征指数为斑块类型面积(CA/hm2)、斑块数量指数(NP/个)、斑块所占景观面积比例(PLAND/%)、最大斑块所占景观面积比例(LPI/%)、斑块平均面积指数(MPS/hm2)、斑块密度［PD/(个/100hm2)］、边缘密度［ED/(m/hm2)］、平均斑块形状指数(MSI)、平均斑块分维数(MPFD)、景观形状指数(LSI)、聚集度指数(AI);整体景观水平上，选取特征指数为景观面积(TA/hm2)、总边缘长度(TE/m)、香农多样性指数(SHDI)、香农均匀度指数(SHEI)。
表4 白鹭湾生态湿地公园景观要素特征指数
表5 白鹭湾生态湿地公园斑块景观格局指数
结果与分析
研究区的主要景观类型为草地和湖泊，而池塘和建筑景观类型是区域景观的主要镶嵌体。另外，NP是研究区域内各类景观斑块的数量状况，反映空间异质性与破碎度的大小。NP值大，则破碎度高且异质性越强;NP值小，则破碎度低且异质性越低。道路是NP最大的景观类型，NP为85个，MPS仅0．1hm2;草地NP居第二位，NP为48个，MPS仅2．57hm2。这在一定程度上表明道路和草地具有较高的破碎化程度，人类活动对其影响较大。另外，通过各景观类型斑块平均面积(表1)可以看出，整体上各景观类型的MPS大小排列为河流＞湖泊＞沼泽化草甸＞草地＞灌丛＞建筑＞池塘＞道路，而且不同景观类型之间的斑块平均面积大小相差很大，其中斑块平均面积最大的“河流”是斑块平均面积最小的“道路”的近102．6倍，表明区域内景观类型分布差异显着。
本研究通过运用GIS技术和景观生态学原理对白鹭湾生态湿地公园景观格局进行定量化的研究分析，其结果表明:草地是控制性景观，为全园的基质，影
响着整个景观格局及研究区生态环境的发展;但其破碎化程度较高，受人类活动的影响也较大，生态修复较为困难。草地单位斑块面积小而且分散，不利于生态效益的发挥。应通过道路绿地、带状绿地等廊道将草地联系起来，以增强湿地公园草地的生态效益。湿地景观包含有河流、湖泊、池塘、沼泽化草甸，但所占组份上较少。因此，需进一步加强扩大水体景观的比例，减少周边人造景观的建设，这有利于涵养水源、调蓄水量和保护物种的多样性，从而维持人工湿地生态系统的可持续性发展。从整体景观水平上看，白鹭湾生态湿地公园景观水平多样性相对较高，景观类型较为丰富。但研究区各斑块类型分布不均，景观受一种或少数几种优势斑块类型所支配，结合景观类型异质性分析结果，优势景观斑块为草地。单一景观类型不利于维持生态园林的平衡和区域景观的稳定协调性，一旦受到破坏，很难恢复。在未来的规划中，要改善景观的多样性，加强对景观的管理和分类，不要随意减少和破坏景观类型。
结语
通过课上老师的讲解和对景观格局分析综述和案例分析，让自己对景观生态学的实用性和应用方法有了更清晰更全面的认识。随着景观生态学的迅速发展，景观水平的研究越来越需要一些新的方法来比较不同的景观，分辨具有特殊意义的景观结构差异。本文所阐述的格局指数法和统计学分析法是建立景观结构与功能的相互关系和预测未来的景观变化的科学而有效的途径。
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景观生态学课程论文 任课老师：宋会兴 论文题目：自贡富顺西湖的景观生态评价与规划班级：景观建筑设计13级2班 学生姓名：黄显洋 学号：20135446
2014年1月20日 自贡富顺西湖的景观生态评价与规划 摘要：富顺西湖位于富顺县城内西北隅，是一座人工修饰的天然湖，南大北小，形似平放的葫芦，素以荷花闻名。西湖原是钟秀、神龟、五府、玛瑙诸山雨水汇流的自然洼地。夏季荷花盛开，是居民和游人休憩玩耍的好地方。但由于缺乏管理，大多数的时间里西湖环境十分差。如果对西湖进行景观的规划，加强管理，势必增加游人数量，带动地区经济发展。 关键词：景观生态规划管理和谐 1富顺西湖历史及景观现状分析 1.1历史 早在宋代即已疏凿，砌石为堤，隧成湖泊，“湖阔六七里”。经历代培修点缀，先后修建有西湖厅、湖光亭、凌波亭、吹香亭、春风亭、醒心亭、涣乐亭、景濂亭、浩然台、超然台。湖面逶迤，亭榭呼应，曲桥钩连，荷花映日，莲叶接天，垂柳列岸。湖中仿杭州西湖画舫造就的舫船，可在其中摆设筵席，宴请佳宾。解放后，西湖周长尚有1680米，水面51亩。1984年，富顺县人民政府拨专款改建了钟秀山、五府山之间的石平桥、为平拱结合的3孔龙风石桥；加宽改建了西湖影院通五府山的石桥；又从泊船嘴修通了连接湖心新修的碧波亭、红蕖榭的九曲桥。桥岸相接处，是一座亭亭玉立的西子姑娘雕像，脚踏荷花，手提花篮，目视湖中红荷碧叶，婀娜多姿。游人可越过西子姑娘、由九曲桥至亭、榭品茗悠叙，观赏风光。碧波亭是一座中西式园林建筑，雕梁画栋，古色古香，亭上有一幅对联：“异代人材辉泽畔；千秋月魄照湖心。”显然是赞扬清代戊戌六君子之一的邑人刘光第。前面则是宽敞明亮的红蕖榭，两条蛟龙缠绕柱上，各呈欢状，柱上也有一幅对联“红荷映日绿柳迎风物象柳
地理空间分布特征 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
地理事物空间分布特征描述专题 一、点状事物分布特征描述 1.（2011课标卷）下图示意2007年中国大陆制造业企业500强总部的空间分布。读 图，回答下列问题。 简述中国大陆制造业企业500强总部空间分布的特点。（6分） 2.下图表示2009年我国八大经济区地级市工业竞争力空间格局。 简述我国各地级市工业竞争力的空间分布特征（6分） 3.分析该流域城镇的地理分布特点。（4分） 答： 二、线状地理事物的分布特征描述
（单条线描述）下图是我国某区域≥10℃积温等值线图（单位：℃） 4.描述4500 ℃等积温线的分布特征。（6分 （多条线描述）5.读“我国某区域年等降水量分布图”，概括图中降水量线分布特点。 （6分） 三、面状地理事物分布特征描述 6.（2009浙江卷）读下图中国部分区域水土流失状况分布示意图，完成下列问题。图示区域中，水土流失地区分布规律是什么？ 7.据图2分别归纳南疆、北疆绿洲农业空间分布的形态特征并说明其自然原因。 （湖北省黄冈中学2016届高三5月第一次模拟考试）根据下列材料，结合所学知识，完 成下列问题。 材料一福建省年降水量分布图 （1）描述福建省年降水量空间分布特征，并分析其影响因素。(10分) （1）年降水量线的分布与海岸线大体平行；（2分）年降水量大致从东南沿海向西北内陆起伏式递增；（2分）山地多于平原。（2分）形成原因：福建降水主要由东南季风带
来湿润水汽受地形抬升形成；（2分）两大山带中一些海拔较高的山峰，降水量多；（2分）闽东南沿海地区地势起伏较小，地形对气流的抬升作用弱，降水少。 答案 1.【参考答案】 分布不均衡（2分）； 集中分布在东部沿海省市（2分）； 以环渤海地区（或京津冀地区）、长江三角洲地区最为集中（2分）； 西北部的省区总部数量较少。（2分） 2.地级市工业竞争力的空间分布不均，地区差异大；（2）东部地带地级市的共轭竞争力 较强，中西部地带地级市的工业竞争力较弱；（2）大部分省会城市和直辖市的工业竞争力强。（2分） 3. 分布极不均匀，主要集中于西南地区； 沿河流与交通线分布。 4. 4500 ℃等积温线大体沿秦岭-淮河分布；（2分） 东段（110°E以东）：大致为东西走向；（2分） 西段（110°E以西）：大致为西南-东北走向。（2分） 5. 大体呈东北-西南方向延伸（与海岸平行）；
景观生态学的基本理论 一、耗散结构理论 1. 耗散结构理论概述 ?一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统),通过不断地与外界 交换物质和能量，在系统内部某个变量的变化达到一定的阈值时，通过涨落，系统可能发生突变，由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。 ?由于这种在远离平衡的非线性区形成的有序结构，以能量的耗散来维持自身的稳定性，故称为“耗散结构”(dissipative structure) 。 ?耗散结构：位于远离平衡态的复杂系统，在外界能量流或物质流的维持下，通过自组织形成一种新的有序结构。 2. 耗散结构理论的意义 ?耗散结构理论认为：生态系统属于耗散结构系统，在于： 1). 生态系统是开放系统； 2). 所有生态系统都远离热力学平衡态； 3). 生态系统中普遍存在着非线性动力学过程。 二、等级理论（hierarchy theory ） 等级理论是关于复杂系统结构、功能和动态的系统理论。 通常，等级是一个由若干个单元组成的有序系统，而复杂性常具有等级形式。一个复杂系统由相互关联的亚系统组成，亚系统又由各自的亚系统组成，往下类推直到最低层次。 所以，等级系统中的每一层次都由不同的亚系统或整体元组成，每一级组成单元相对于低层次表现出整体特性，而对高层次则表现出从属性或制约性。 基于等级理论，复杂系统可视为由具有离散性等级层次组成的等级系统。 解析：高等级层次上的生态过程（如全球植被变化）呈现大尺度、低频率和慢速；而低等级层次的生态过程（如局地植物群落物种组成变化）为小尺度、高频率和快速。 不同等级层次间相互作用，高层次对低层次的制约作用在模型中可表达为常数，而低层次提供机制和功能，其信息常以平均值的形式来表达。 等级系统结构：分垂直和水平两种。前者指等级系统层次数目、特征及其相互作用关系，后者指同一层次上亚系统的数目、特征和相互作用关系。 层次和整体单元的边界称为界面。界面对能流、物流和信息流具过滤功能。界面是系统组成成分相互作用差异最大的地方。 三、空间异质性与景观格局 异质性——用来描述系统和系统属性在时空属性的动态变化。其中，系统和系统属性在时间维变化即为动态变化，而生态学的异质性通常是指空间异质性。 空间异质性（spatial heterogeneity）:指生态学过程和格局在空间上分布上的不均匀性和复杂性。 1. 景观异质性的意义 定义：景观异质性是景观尺度上景观要素组成和空间结构上的变异性和复杂性。 意义：决定景观的整体生产力、承载力、抗干扰能力、恢复力和景观生物多样性。 2. 景观稳定性 景观是由异质的景观要素以一定方式组合构成的系统，景观要素间通过物流、能流、信息流和交换保持着密切的联系，影响景观要素的相互作用，制约着景观的整体功能。 景观的空间异质性可提高景观对干扰的扩散阻力，缓解某些灾害性干扰对景观稳定性的威胁。 3. 景观格局
一、名词解释： Porosity 孔隙度是景观内具有闭合边界的斑块密度的量度，指单位面积上具有闭合边界的斑块数目 Landscape boundary景观边界是在特定时空尺度下相对均质的景观要素之间所存在的异质性过渡区域。 Ecotone 生态交错带是相邻生态系统之间的过渡带，往往也是尺度较大的不同景观类型之间的边界地带，如沙漠边缘、海陆交错带、山地与平原的交错地带等。 Grain size粒级景观组分规模大小的量度 Contrast 景观对比度指相邻的不同景观单元之间的相异程度 Langscape heterogeneity景观异质性指景观系统特征在空间和时间上的不均匀性及复杂程度 Venturi effect狭管效应(瓶颈效应) 能量和物质在通过景观的狭窄地带时流速改变 Landscape change景观变化是研究景观在各种内弯部驱动因素作用下其结构和功能随时间推移发生的变化过程、特征与规律，也称景观动态(landscape dynamic)。 Disturbance 干扰剧烈影响生态系统、群落或种群结构，并能改变资源和物理环境的相对离散性事件。 Frequence 干扰频度指同一地区同一植被或同一景观内，单位时间某一干扰发生的次数。 Return interval cycle or turnover time干扰重发间隔指一个地点相邻两次干扰间隔的平均年数，为频度的倒数，主要指周期性不明显的干扰。某处100年发生一次火灾，此处每年发生火灾的频度为0.01，间隔为100。 Scale 尺度对某一研究对象或现象在空间或时间上的量度 尺度通常用粒度、幅度和范围来表达。大尺度对应小比例尺，小尺度对应大比例尺。 Scaling 尺度推绎指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，或者通过在不同尺度上的研究来讨论生态结构、过程、功能等景观生态学问题跨尺度特征的过程，即为跨尺度信息转换，也称尺度演绎或尺度外推（scale extrapolation）。内容：尺度的放大或缩小（改变粒度或幅度来实现）；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，按一定规律方法推测研究其他尺度上的问题。 Landscape ecological classification景观生态分类根据景观的空间结构与生态功能特性来划分景观生态系统的类型。 Suitability 适宜性也称适宜度，是一定土地单元的某种特殊利用方式与其生态环境协调关系的一种量度。 Suitability analysis适宜性评价指相对于特定生态过程的景观潜力和景观利用合适程度的综合评估。 Landscape ecological evaluation景观生态评价是对景观属性的现状、生态功能及可能的利用方案进行综合判定的过程。 Ecosystem health生态系统健康指一个生态系统所具有的稳定性和可持续性，即在时间上具有维持其组织结构、自我调节和干扰后的恢复能力。活力、组织结构、恢复力为其特征。 Ecosystem service生态系统服务功能指生态系统与生态过程所形成的维持人类生存的自然环境条件及其效用。替代市场价格法、全变估值法Ecological security，eco-security生态安全指在人的生活、健康、安乐、基本权利、生活保障来源、必要来源、社会秩序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态，包括自然生态安全、经济生态安全和社会生态安全，组成一个复合人工生态安全系统。狭义的生态安全是指自然和半自然生态系统的安全，即生态系统完整性和健康的整体水平反映。 Ecological footprint生态足迹法是基于土地面积的量化，它是通过核算人类生存所需的生物生存土地面积与该地区所能提供的实际土地面积相比较，判断该地区人类活动是否处于生态承载力范围之内。 通过测算研究区域生态足迹、生态承载力、生态赤字来测评区域可持续发展状况。 Ecological capacity生态承载力指一个区域实际提供给人类的所有生物生产土地面积的总和 Landscape ecologicalplanning景观生态规划是指运用景观生态学原理，以区域景观生态系统整体优化为基本目标，在景观生态分析、综合和评价的基础上，建立区域景观生态系统优化利用的空间结构和模式。 Landscape ecological classification景观空间分类就是根据景观的空间结构域生态功能的特性来划分景观生态系统的类型。单元确定（以功能关系为基础），类型归并（以空间形态为指标） Wetland 湿地是指天然或人工、长久或暂时的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，带有静止或流动的咸水或淡水或半咸水体者，包括低潮时水深不超过6m的水体。 二、填空、选择： 景观地理学概念——洪堡德 景观生态学创始人——特罗尔 景观的基本特征： 1、景观是由异质性的土地单元组成的镶嵌体，即生态系统的聚合。异质性是景观的基本属性。 2、景观由相互作用和相互影响的生态系统组成 3、景观是处于生态系统之上、区域之下的中等尺度的空间实体 4、景观具有一定自然和文化特征 5、具有一定的气候和地貌特征 6、与一定的干扰状况的聚合相对应 渗透理论用以描述胶体和玻璃类物质的物理特性，并逐渐成为研究流体在聚合材料媒介中运动的理论基础 斑块的类型环境资源斑块、干扰斑块、残存斑块、引入斑块（植入斑块、聚居斑块） 按廊道的结构和性质划分线状廊道带状廊道河流廊道 廊道的功能资源功能通道功能屏障功能、防护功能美学功能 廊道的双重性质：1、廊道将景观不同部分隔离开。2、廊道又将景观不同部分连接起来并可起保护作用，这两方面的性质是矛盾的，却集中于一体，区别点在于起作用的对象不同。 景观边界的特征异质性动态性宏观性尺度性 最常见、最简单的景观空间格局构型斑块——廊道——基质 网眼大小：网络线间的平均距离或网线所环绕的景观要素的平均面积。网眼大小在采伐作业和农业经济方面也有一定意义，如适当的道路密度可以减少木材的运输费用，田块的大小也与农田耕作方式密切相关。 景观空间格局有均匀格局聚集格局随机格局组合格局 均匀格局景观包括：点阵格局、渐变格局、带状格局、交替格局、棋盘格局、网状格局、环状格局楔状格局 聚集格局：群居格局、线状格局、交错格局、放射格局、水系格局、指状格局 随机格局：散点格局、散斑格局、镶嵌格局 景观破碎化指由于自然或人为因素的干扰所导致的景观由简单趋于复杂的过程，即景观由单一、均质和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块状镶嵌体的过程。 景观间流的运动机制：半透膜观点；关于源区和汇区的观点 景观要素之间物质、能量和物种的流动靠的是五种媒介物：风、水、飞翔动物、地面动物和人。 动物在景观中的运动方式巢区活动散布迁徙 动物分布格局的一般规律 1、在多数情况下，大片同质性地区不适宜动物生存。 2、廊道与动物运动的关系决定于廊道类型和动物种类。 3、动物巢区通常呈扁长形，有时呈线条形。 4、景观异质性特征在景观功能中起着特别重要的作用。 景观的一般功能包括生产功能生态功能美学功能文化功能 山地森林对河流的作用：1、维持景观稳定性和保持水土；2、维持河流生物的能量和保持水土；3、维持河流良好的水文状况；4、维持河流的良好水质景观阻力的影响因素包括：生态流通过界面的频率；界面的不连续性；景观要素的适宜性(龙游浅滩遭虾戏，虎落平川被犬欺)；各景观要素的长度 景观关键点： 1、具有重要内容或源地效应的部位，或者不同寻常的地物。 2、变化较频繁的区域，特别是生态敏感区，以及那些一旦受到干扰就长时期得不到恢复的区域。 3、各种形式流交汇的地方。 解释一方水土养一方人由于不同的人类活动方式而带有明显不同的文化色彩，同时也对生活在景观 中的人们的生活习惯、自然观、生态伦理观、土地利用方式等文化特征产生 直接而显著的影响。 景观文化性原理（一方水土养一方人） 1、人的景观感知、认识和准则影响景观并受景观的影响 2、文化习俗强烈的影响居住景观和自然景观 3、自然界的文化概念不同于科学的生态功能概念 4、景观外貌反映文化准则 判断景观变化的标准是 1、景观的基质发生变化，一种新的景观要素成为景观基质。 2、几种景观要素类型所占景观面积百分比发生足够大的变化，引起景观内 部空间格局的变化。 3、景观内产生一种新的景观要素类型，并达到一定覆盖范围。 景观变化的空间过程有五种穿孔分割破碎{影响整个区域/一个斑块} 收缩磨蚀{单个斑块或廊道} 整个区域的连接性随着分割过程和破碎化过 程的增强而减小。 按干扰的作用强度划分轻度干扰适度干扰严重干扰极度干扰 常见的干扰现象有火干扰放牧土壤物理干扰土壤施肥践踏外 来物种入侵人类干扰等 影响干扰发生及效应的因素：群落组成及结构；立地条件，影响干扰的发生 及严重程度；植物的生态对策；景观特征 土地分类法、传统的景观分类法、景观生态分类法的区别联系 1、土地分类法即发生法强调属性至上，把土地划分成性质相对一致的空 间单元，但较少考虑到土地的空间形态，从而使空间单元的边界难以确定。 2、传统的景观分类法强调空间形态和空间异质性组合特征，并没有考虑 景观的本质属性 3、景观生态分类法不仅考虑景观的自然属性，同时也考虑景观的空间形 态的差异。 景观生态分类的基本原则：综合性原则、主导因子原则、实用性原则、等级 性原则 景观生态分类的一般步骤 1、目标定位与资料收集 2、景观特征提取与分析 3、分类等级和主导因子确定 4、样点确定与野外调查 5、景观生态分类体系的建立 6、精度评价与结果校正 7、景观生态分类图制作 适宜性评价是生态规划的核心 景观分类与制图是基础 景观生态评价表现：1.根据一定的标准评价；2.是一个系统分析过程即必须 做出事实判断；其本质是对景观功能价值进行判断。 土地适宜性评价指标气候地貌土壤肥力土壤质量土地利用格局 变化等 适宜性评价的一般步骤 1、确定生态规划区范围，明确适宜性评价的具体目标 2、将规划区划分网格，分别进行生态登记 3、根据评价目标确立适宜性评价指标体系 4、各单因子指标量化，或者建立各单因子指标适宜性模型，制定生态适宜 性评价标准 5、适宜性综合评价，同时给出每一土地利用方式的生态适宜性图 生态安全评价框架模式压力——状态——响应 （pressure-state-response,P-S-R）[北京市：p：能源方面，s：大气、水、土 壤、生物，r：新技术和投资]驱动力——状态——响应（driving force-state-response,D-S-R）驱动力——压力——状态——影响——响应 （driviing force-pressure-state-impact-response,D-P-S-I-R） 景观生态规划的步骤 1、规划目标与范围确定 2、资料收集与景观生态调查 3、景观格局与生态过程分析 4、景观分类与制图 5、景观生态适宜性分析 6、景观功能区划分 7、规划方案评价及实施 景观生态规划的原则 1.自然优先原则 2.整体优化原则 3.特殊性原则 4.综合性原则 一个生物圈保护应由核心区、缓冲区、实验区三个功能区组成 理想的农区景观生态规划应反映农区景观资源提供农业的第一性生产、保护 和维持生态环境平衡及作为一种特殊的旅游观光资源三方面的功能。 Eg：南方丘陵地区多水塘体系景观模式，控制富营养化现象。符合景观生态 流与空间再分配原理。 星状城市景观对消除大气污染的效果最好 城市景观生态规划的总目标：安全性、健康性、便利性、舒适性 绿地是城市景观中最重要的生态要素，一般通常用人均绿地面积和绿地覆盖 率来衡量城市的绿化水平。 生态旅游区景观格局基本面貌是点（斑块）、线（廊道）、面（基质）的分布 状态旅游景点或景区以及空间斑块的形式镶嵌于具有不同地理背景的旅游 区基质上，旅游线路则是用以上连接景点或景区，以及对外交通的廊道，廊 道之间常相互交叉形成网络。 湿地景观特点：1）过渡性2）多样性3）生产力富集性4）坏境脆弱性eg： 我国成都活水公园展示了人工湿地系统处理污水的新工艺。包括：厌氧池、 人工湿地塘、床系统、养鱼塘系统以及连接各个工艺的水流雕塑和自然水沟。 三、大题： 1.试论述物种共存和斑块动态的平衡观点和非平衡观点。 答：平衡观点是从Gauss的竞争排除原理出发，以生态位分化作为物种共存 的基本机制，这个观点的基本内容包括以下两点：（1）凡生态位完全相同的 种，将产生种间竞争，一个种将被另一个种所排挤，最后将由一个种占优势。 （2）由多物种组成的稳定群落必须是由生态位不同的种组成。正是由于多 物种在生态位上的千差万别，才使很多物种得以生活在一个生态系统中。另 外，在看来是一致的生境中，实际上是由许多微生境组成的，在一个微生境 中，对资源要求相同的种会互相排挤，但从总体来说，确是多种共生。 非平衡观点并不反对竞争排斥原理，但认为由于干扰的存在，竞争排斥 不是通则，而是某些局部特点；干扰是维持物种共存的主要机制。竞争排斥 原理在自然界中能否普遍发生存在三个基本前提：（1）确实两物种在同一时 间中对同一资源产生竞争；（2）要在一个稳定的环境中；（3）要一直等到一 个物种完全排斥另一个物种所需的时间为止。但是由于自然环境的极端不稳 定性，并有天然干扰存在，因此就达不到竞争排斥，另外竞争排斥原理是以 闭合群落为基础的，而真实的群落实际上是一个开放的群落。正是由于这些 干扰的作用，所以中等干扰假说特别强调干扰在维持物种多样性中的地位。 干扰起的作用与竞争平衡正好相反，有下述三个特征：（1）干扰可创造一种 有利于竞争力弱的种的环境条件;(2）干扰频度如果比竞争排斥所需的时间 短，就可以防止竞争排斥发生；（3）干扰斑块如果在空间上接近于正在发生 竞争排斥的斑块，就可使被排斥种迁移到本斑块来。 2.谈谈你对“景观”概念的理解及其在园林规划中的指导意义。 答：景观的概念可以从三方面理解： （1）景观的美学概念。景观与英语中的风景（scenery）一词相当，与汉 语中的“风景”、“景色”、“景致”的含义一致。都是视觉美学意义上的概念。 （2）景观的地理学概念。地理学上将景观作为地球表面气候、土壤、 地貌、生物各种成分的综合体，具有地表可见景象的综合与某个特定区域综 合体的双重含义。 （3）景观的生态学概念。景观是指由一组以类似方式重复出现的、相 互作用的生态系统所组成的异质性区域。 （4）景观这三方面的含义有历史上的联系，从直观的美学观，到地理 上的综合观，又到景观生态学上异质地域观逐步发展而来的。 （5）对于园林规划设计工作者而言，首先应注意景观的美学价值，地 理景观的特征；其次，要重视景观格局形成的生态原因，科学深地认识规划 区的生态特征。在园林规划设计中，不仅要注意观赏上的美学要求，也要充 分考虑到景观结构在生态学上的合理性。 3.试运用实例分析景观生态学的尺度效应。 答：以景观与景观要素之间的关系来分析。景观强调的是异质镶嵌体，而 景观要素则强调均质性，即指外貌、结构、功能等方面基本一致的单元； 其次，景观和景观要素的地位是相对的，某一景观要素在某种条件下可 能成为景观；比如我们可以将武夷山风景名胜区划分为森林景观、茶园、农 田、河流、居住地等。这时森林景观是构成风景区的一个景观要素，但如果 研究武夷山风景区的森林景观问题，这时森林即为景观，构成森林的马尾松 林、杉木林、经济林、竹林、阔叶林等是其景观要素，这种现象并非说明景 观与景观要素可以任意互相调换地位，而是说明景观现象具有尺度效应。 4、在生态学中，稳定性的含义包含了哪两方面？怎样理解稳定性的尺度？ 答：稳定性包括了两个方面的含义：一是系统保持现有状态的能力，即抗干 扰的能力；二是系统受干扰后回归该状态的倾向，即受干扰后的恢复能力。 任何景观都随时间发生变化，景观的稳定性只有相对的意义。在这里最 为关键的问题是所选取的时间尺度。评价景观是否稳定需要首先假定一个时 间尺度或者说是变化速率，当所观察的景观运动速率大于假定的运动速率 时，认为景观是变化的，反之认为景观是稳定的。 大尺度上景观结构和要素组成的变化需要很长的时间才发生，而小尺度上景 观的变化在短期就可以发生。在景观尺度上，稳定性实际上是许多复杂结构 在立地水平上不断变化和大尺度上相对静止的统一。 5、为什么说景观格局与过程分析对景观生态规划有重要意义。 答：不同的景观具有明显不同的景观空间格局，而景观空间格局是决定景观 生态流的性质、方向和速率的主要因素，同时景观格局本身也是景观生态流 的产物，即由景观生态流所控制的景观再生产过程的产物。因此景观的结构 和功能，格局与过程之间的联系与反馈始终是景观生态规划中的重要课题。 成功的规划与设计在于我们对规划区景观的理解程度，因为景观生态规 划的中心任务是通过组合或引入新的景观要素而调整或构建新的景观结构， 以增加景观异质性和稳定性，而对景观格局和生态过程的分析有助于做到这 一点。 6、与农田毗邻的林带对农田存在多方面的影响，试分析林带如何影响农田 的小气候。 答：（1）风速降低30%——40%;（2）减弱湍流交换，降低农田蒸发，保持 水分；（3）保持积雪，防止沙尘暴；（4）避免干热风（高温低湿且达到一定 风力的天气现象）；（5）温度白天略增加，夜间略降低。 7、生态建筑的理念。 舒适健康是生态建筑的基础：健康是生活的保证，舒适是更高一级的生活质 量 高效清洁是生态建筑的核心：无废物排放，无有害生物。 和谐优美是生态建筑的精神境界：中国的传统建筑是人类建筑坏境与自然界 生物共生、能够均衡持续发展的文化体现。 8、住宅生态化的知道思想：生态住宅的思想基础——人类居住的生态学原 理，生态住宅的文化基础——人类欣赏景观的非现代性，生态住宅的美学基 础——超功利产生美，生态住宅的技术基础——仿生，生态住宅的环境基础 ——美化景观与治理污染结合，生态住宅的经济基础——不同经济收入水平 不同要求，生态住宅的社会基础——人际关系和谐。 9.基质的判定标准 1、相对面积通常基质的面积超过现存的任何其他景观要素类型的总面 积，或者说基质的面积应占总面积的50%以上，在异质性很强的镶嵌景观中， 可能任何一种要素的面积都在50%以下，这时就应考虑其他判别标准。 2、连通性假如景观的某一要素连接的较为完好，并环绕所有其他现存景 观要素时，可以认为这一要素是基质。因此，基质是景观中连通性最好的景 观要素。 3、动态控制当相对面积和连通性两个因素难以对景观基质进行判别时， 考察某种景观对当地生态环境的控制作用尤为重要。动态控制是一个功能指 标，即景观要素对景观动态的控制程度。 10.气候的意义 1、气候通过影响有机体的光合、呼吸作用等生命过程而影响其生长与发育 过程，从而影响其可能生长的种类或生态型等，进而影响由这些种类或类型 所组成的景观格局。 2、气候影响岩石的风化过程，从而影响地形地貌的形成过程。在同一气候 条件下，不同岩石的风化过程与结果不同，同一种岩石在不同的气候条件下， 其风化的过程与结果也有很大差别，如石灰岩即是一例。 3、气候影响土壤过程，从而影响土壤对植物供应水分、养分等的能力，同 时控制土壤水分和养分的各种途径。 11.自然保护区的生态规划和建设的方法 根据岛屿生物地理学的种—面积关系和平衡理论 1、大保护区比小保护区好。大保护区内物种迁入速率和绝灭速率平衡时， 拥有的物种较多；大保护区物种绝灭速率低。 2、栖息地是同质的保护区，一般应尽可能少的分成不相连的碎片。大保护 区物种存活率高，小保护区物种存活率低，大保护区比几个小保护区拥有较 多物种。 3、栖息地是同质性的保护区，如果要分成几个不相连的保护区，这些保护 区尽可能的靠近。这样将增加保护区物种迁入率，减小物种绝灭概率。 4、如果是几个不相连的保护区这些保护区应等距离排列。这意味着每一个 保护区的物种可以在保护区之间迁入和再定居；而在线性排列的保护区，位 于两端的保护区相隔距离较远，减少了物种再定居的可能性。 5、如果有几个不相连的保护区，用廊道把他们连接起来可能会明显的改进 保护功能。物种可以在保护区间扩散，而不需要越过栖息地之“海”，从而 增加物种存活机会。 6、只要条件允许，任何保护区应尽可能接近圆形，以缩短保护区内物种扩 散距离。如果保护区太长，当保护区局部发生种群灭绝时，物种从较中间区 域向边远区域扩散的速率会很低，无法阻止类似于岛屿效应的局部绝灭。 12.景观异质性与生物多样性 1、景观异质性与遗传多样性遗传多样性是生物多样性的基础，随着景观 破碎等作用导致的景观异质性的增加，生境多样性将提高，种群多样性将更 丰富，物种基因的交流频繁，遗传多样性将增。 2、景观异质性与物种多样性物种在异质性的景观中的定居可以是随机 的，但通常是非随机的，即景观异质性愈高，物种多样性也愈高。 3、景观异质性与生态系统多样性景观异质性增加，生境多样性也随之增 加，生态系统多样性也随之增加。
如何描述地理事物的空间分布特征（特点） 一、点状地理事物的描述 试题通常以某一区域图为背景图来呈现点状事物的分布状况，在读图时要注意从点 的大小、疏密、组成的形状来观察点状事物代表的含义。 描述的角度：疏密+数量+极值+方位。具体描述：①总体分布特征（疏密状况）总分结构描述（是否均衡；如果不均，哪多，哪少）；②极值区位置名称（最多、最少、最集中的地带在哪，沿什么线分布，或者说出最稠密或最稀薄区的地区名称等。）③点组成的形状——反应什么规律。其他——大小，代表的含义(如城市等级)，点的动态变化等。当然，描述时要看图说话，突出重点，因题而宜（不一定要面面俱到）。 【例1】（2013四川卷）阅读下列材料，回答问题。 下图是甲国地图。甲国是美国重要的服装进口国，服装生产中心在A城；首都B城是该国重要的工业中心，纺织、食品、制糖是其主要工业部门。 （2）与甲国东部城市比较，指出该国西部城市分布的突出特点。（6分） 【答案】（2）城市分布较密集（2分）；主要分布在铁路沿线（或湖、海沿岸及其附近）（2分）；多等级较高的城市（2分）。 【例2】（2011课标卷）下图示意2007年中国大陆制造业企业500强总部的空间分布。读图，回答下列问题。 简述中国大陆制造业企业500强总部空间分布的特点。
【答案】分布不均衡。集中分布在东部沿海省市，以环渤海地区(或京津冀地区)、长江三角洲地区最为集中。西北部的省区总部数量较少。 二、线状地理事物的分布 线状地理分布图，常用线状符号来表示交通线、河流、山脉、等值线等。带箭头的表示动态，不带箭头的表示静态。线段的长短、粗细表示量的大小（或标上数值）。具体可分为两类： （1）描述一条线(通常为等值线)的分布情况 这类试题只要求描述某一特定线条的地理事物，如年等降水量线、等温线等，可从走向、延伸方向去考虑。读图时注意观察曲线“拐点”的位置，以便分段描述。这类题目大部分都需要分段描述；如“我国一月0 ℃等温线”分布，可描述为：东段大致东西走向，大致沿秦岭淮河一线；西段大致东北——西南走向、近似于与青藏高原东缘山麓平行。
《景观生态学》课程教学大纲 【课程名称】景观生态学（Landscape Ecology） 【课程代码】11032008 【适应专业】资源环境与城乡规划管理 【授课对象】普通本科 【课程简介】景观生态学是人们在宏观尺度上认识人类活动、资源环境及其相互关系的基础上形成的一门新兴学科。它是以景观为研究对象，以人与自然协调发展思想为指导，研究景观格局的形成与动态，空间异质性与生态过程的相互关系，景观结构与功能及其变化过程的相互关系，探索其发生、发展的规律。通过教学使学生能够掌握景观生态学的基本概念、基本理论、基本原理，全面深入地了解和掌握景观生态学的发展与其在国土整治、资源开发、土地利用、自然保护、环境治理、区域规划、旅游开发和城市园林建设等方面的应用，以培养学生创新精神和分析解决问题的能力。 【教学目标】通过本门课程的学习，要求学生掌握景观和景观生态学的概念，了解景观生态学的发展历程，掌握景观生态学的核心概念，理解景观格局、过程和尺度三者之间的相互关系，掌握景观生态学的主要理论，了解景观生态学要解决的关键问题。能够将景观生态学原理和思想在景观规划、自然资源管理、土地持续利用、全球变化研究和生物多样性保护等方面应用。 【参考学时】54学时（理论48学时，讨论6学时） 【参考书目】 1.郭晋平，周志祥.景观生态学.北京：中国林业出版社，2007 2.肖笃宁，李秀珍，高峻等.景观生态学.北京：科学出版社，2003 3.傅伯杰，陈利顶，马克明，等.景观生态学原理及应用.北京：科学出版社,2001 4.邬建国.景观生态学——格局、过程、尺度与等级.北京：高等教育出版社，2000 5.朱强，黄丽玲，俞孔坚译.景观设计学和土地利用规划中的景观生态原理.北京：中国建筑工业出版社，2010 【教学内容】 第一单元绪论 §1 景观 §2景观生态学
课程总结 第一章 环境生态学（Environmental Ecology）的概念；环境生态学发展的重要标志：《寂静的春天》；环境生态学的主要任务； 第二章 第一节：物种（Species）的概念；协同进化概念（coevolution）；生物多样性（Biodiversity）概念及4个层次；影响生物多样性的因素（7点）；Gaia假说的主要论点（5点）； 第三节：光饱和点和光补偿点的概念；短日照和长日照植物概念和例子；Bergman规律和Allen规律；陆生植物和水生植物如何适应环境？环境因子作用的一般特征（5点）；最小因子定律和耐受性定律的概念； 第三章 第一节：种群（Population）和群落（Community）的概念 第二节：种群的基本特征；种群空间分布特征的3种类型；种群的群体特征；种群年龄锥体的3种类型；种群增长的模型（重点了解逻辑斯谛模型）；种群动态中生物入侵（ecological invasion）概念；种群调节理论的几个理论（外源性调节和内源性调节） 第三节：集群的生态学意义（5点）；最小种群原则和阿利规律；高斯假说；生态位（Niche）的概念及内涵（空间生态位、营养生态位；基础生态位和实际生态位）；捕食、竞争、寄生和共生的实例；r-对策和K-对策的在生物学特征和生态学上的差别； 第四节：群落的定义及基本特征；生物群落的结构（生活型life form、生态型ecotype和生长型growth form概念）；群落的边缘效应（edge effect）；群落演替的类型（重点理解原生演替primary succession和次生演替secondary succession）；群落演替的几种类型（重点了解单元顶级论）；演替包含的6个阶段； 第四章 第一节：生态系统（Ecosystem）概念及要素；关键种和冗余种的概念；食物链的分类及相关实例；顶位种、中位种和基位种的概念；生态效率（林德曼定律，10%定律）； 第二节：能量流动的特点（4点）；生物地球化学循环（biogeochemical cycle）概念；流通率的概念；物质循环的类型（水循环、气体型循环和沉积型循环的实例）；氮循环的几个关键过程（固氮作用、氨化作用、硝化作用和反硝化作用）；生态平衡（ecological balance）的概念；生态危机。 第五章 第一节：生态系统服务的概念； 第二节：生态系统服务的主要内容（10点） 第三节：生态系统服务功能价值的特征（6点）；UNEP系统关于生态系统服务功能价值的分类（5种）；内涵（直接价值、间接价值、选择价值、遗产价值和存在价值的内涵）。 第六章 第一节：景观（Landscape）及景观生态学（Landscape ecology）概念；斑块（Patch）、廊道（corridor）、基质（matrix）的概念；斑块的分类及实例；斑块的边缘效应； 第三节：景观异质性（landscape heterogeneity）与景观破碎化（landscape fragmentation）的概念； 第四节：干扰（Disturbance）概念；根据不同角度的分类；人为干扰的主要形式（5点）；干扰的生态学意义（3点）；从景观生态学角度出发，干扰的生态学意义（4点） 第七章 第一节：环境污染物（environmental pollutant）概念；影响毒作用的主要因素（环境因素5点、毒物的礼花性质；个体因素）及如何影响；污染物的独立作用、相加作用、协同作用和
2如何描述地理事物的空间分布特征(特点) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
如何描述地理事物的空间分布特征（特 点） 一、点状地理事物的描述 试题通常以某一区域图为背景图来呈现点状事物的分布状况， 在读图时要注意从点的大小、疏密、组成的形状来观察点状事 物代表的含义。 描述的角度：疏密+数量+极值+方位。具体描述：①总体分布特征（疏密状况，是否均衡；如果不均，哪多，哪少）；② 极值区位置名称（最多、最少、最集中的地带在哪，沿什么线 分布，或者说出最稠密或最稀薄区的地区名称等。）③点组成 的形状——反应什么规律。其他——大小，代表的含义(如城市 等级)，点的动态变化等。当然，描述时要看图说话，突出重 点，因题而宜（不一定要面面俱到）。 【例1】（2013四川卷）阅读下列材料，回答问题。 下图是甲国地图。甲国是美国重要的服装进口国，服装生产中心在A城；首都B城是该国重要的工业中心，纺织、食 品、制糖是其主要工业部门。 与甲国东部城市比较，指出该国西部城市分布的突出特 点。（6分） 【答案】城市分布较密集（2分）；主要分布在铁路沿线（或 湖、海沿岸及其附近）（2分）；多等级较高的城市（2分）。
提示：本题没有考查图示区域城市的分布特点，而是让学生通过观察该区域东西城市分布的差异，说出西部地区城市的分布特点。侧重考查图示信息的获取能力和比较分析能力。注意从疏密和城市等级两角度解答。 【例2】（2011课标卷）下图示意2007年中国大陆制造业企业500强总部的空间分布。读图，回答下列问题。 简述中国大陆制造业企业500强总部空间分布的特点。 【答案】分布不均衡。集中分布在东部沿海省市，以环渤海地区(或京津冀地区)、长江三角洲地区最为集中。西北部的省区总部数量较少。 二、线状地理事物的分布 线状地理分布图，常用线状符号来表示交通线、河流、山脉、等值线等。带箭头的表示动态，不带箭头的表示静态。线段的长短、粗细表示量的大小（或标上数值）。具体可分为两类： （1）描述一条线(通常为等值线)的分布情况 这类试题只要求描述某一特定线条的地理事物，如年等降水量线、等温线等，可从走向、延伸方向去考虑。读图时注意观察曲线“拐点”的位置，以便分段描述。这类题目大部分都需要分段描述；如“我国一月0 ℃等温线”分布，可描述为：东
景观生态学的理论基础 许多学者对景观生态学基础理论的探索已经作出了重要贡献，例如Risser等提出的5条原则，Forman等提出的7项规则等等。但从景观生态学理论研究现状来看，目前用理论这一术语表达景观生态学的基础理论，比用原理、定律、定理等方式更适宜些。相关学科为景观生态学提供的基础理论，概括起来主要有以下7项。 1.生态进化与生态演替理论 达尔文提出了生物进化论，主要强调生物进化；海克尔提出生态学概念，强调生物与环境的相互关系，开始有了生物与环境协调进化的思想萌芽。应该说，真正的生物与环境共同进化思想属于克里门茨。他的五段演替理论是大时空尺度的生物群落与生态环境共同进化的生态演替进化论，突出了整体、综合、协调、稳定、保护的大生态学观点。坦斯里提出生态系统学说以后，生态学研究重点转向对现实系统形态、结构和功能和系统分析，对于系统的起源和未来研究则重视不够。但就在此时，特罗尔却接受和发展了克里门茨的顶极学说而明确提出景观演替概念。他认为植被的演替，同时也是土壤、土壤水、土壤气候和小气候的演替，这就意味着各种地理因素之间相互作用的连续顺序，换句话说，也就是景观演替。毫无疑问，特罗尔的景观演替思想和克里门茨演替理论不但一致，而且综合单顶极和多顶极理论成果发展了生态演替进化理论。 生态演替进化是景观生态学的一个主导性基础理论，现代景观生态学的许多理论原则如景观可变性、景观稳定性与动态平衡性等，其基础思想都起源于生态演替进化理论，如何深化发展这个理论，是景观生态学基础理论研究中的一个重要课题。 2.空间分异性与生物多样性理论 空间分异性是一个经典地理学理论，有人称之为地理学第一定律，而生态学也把区域分异作为其三个基本原则之一。生物多样性理论不但是生物进化论概念，而且也是一个生物分布多样化的生物地理学概念。二者不但是相关的，而且有综合发展为一条景观生态学理论原则的趋势。 地理空间分异实质是一个表述分异运动的概念。首先是圈层分异；其次是海陆分异；再次是大陆与大洋的地域分异等。地理学通常把地理分异分为地带性、地区性、区域性、地方性、局部性、微域性等若干级别。生物多样性是适应环境分异性的结果，因此，空间分异性生物多样化是同一运动的不同理论表述。 景观具有空间分异性和生物多样性效应，由此派生出具体的景观生态系统原理，如景观结构功能的相关性，能流、物流和物种流的多样性等。
景观生态学课程心得 景观生态学是现代生态学中内容最丰富、发展最快、影响最广泛的学科之一。景观生态学不但是一门新兴的学科，而且代表了集现代生态学理论和实践为一体的，突出格局—过程—尺度—等级观点的一个新生态学范式。景观生态学起源于中欧和东欧，其发展历史可追溯至20世纪30年代，在本课程中，作者把景观生态学定义为研究和改善空间格局与生态和社会经济过程相互关系的整合性交叉学科。 正确的态度是成功的一部分，因而，明白景观生态学这一学科的重要性是学习本门课程的先导。当今世界，环境问题日益突出，人与自然的矛盾逐渐尖锐化，人与自然和谐相处，建设生态、文明社会的呼声日渐响亮。学习景观生态学，有利于我们把握自然与人之间的相互作用关系，为建设生态文明以及社会的可持续发展奠定基础。同时，作为环境规划专业的学生，把握人与自然之间的相互关系，有利于我们提高自己的认识，把握规划设计今后的发展方向，为建设新时代的生态城乡环境提供引导，走向和谐生态健康的环境规划设计之路。 本学期课程的学习主要包括以下几部分内容： 一、景观生态学的基本概念 景观是由若干相互作用的生态系统镶嵌组成的异质性区域，狭义的景观是由空间单元组成的具有明显的视觉特征的地理条件；广义的景观是由地貌、植被、土地和人类居住地组成的地域综合体，是人类生活环境中视觉所接触及到的地域空间。景观生态学主要研究景观结构、景观功能和景观动态三个方面的内容。其研究的重点集中在空间异质性或格局的形成和动态及其与生态学过程的相互作用、格局—过程—尺度之间的相互关系、景观的等级结构和功能特征以及尺度推绎问题、人类活动与景观结构和功能的相互关系、景观异质性的维持和管理等几个方面。景观生态学的学科有以下几个特点：1.强调空间异质性2.注重尺度在研究景观格局和过程中的作用3.整体性和系统性4.综合性和宏观性5.人类主导性。 在景观生态学中，格局、过程、尺度、斑块、基底、廊道、干扰、空间异质性等是几个重要的概念。其中空间异质性是景观生态学的核心问题。 二、景观格局的形成、结构和功能特征 景观格局是指景观的空间结构特征，空间斑块性是景观格局醉普遍的形式。景观格局主要受地形地貌、气候、干扰、物种分布、斑块等相互影响。斑块依据不同的起源和成因可分为残留斑块、干扰斑块、环境资源斑块、人为引入斑块。在景观中，斑块、廊道、基质共同组成了景观的面貌，他们相互作用，构成了生态学过程的重要部分。
景观生态学 第七章景观生态评价 1、景观评价的概念与特点 1.1 景观评价的概念 （1）评价评价即是主体在对价值客体属性、本质、规律等知识性认识的基础上，对价值客体能否满足并在何种程度上满足价值主体需要做出判断的活动。（2）景观评价 1.2、景观评价的特点 （1）评价研究对象的特定性和针对性 （2）评价标准的相对性和发展性 （3）评价指标和结果的时空尺度性 （4）评价指标的可调控性 1.3、景观评价的内容与基本方法 1.4 景观评价的内容 （1）景观质量现状的评价 （2）景观的利用开发评价或适宜性评价 （3）景观功能价值评价 1.5 景观评价的基本方法 1.6、景观评价的程序与一般步骤 （1）确定待评价景观的空间地理范围及时间跨度 （2）收集资料，构建景观信息系统，划分景观类型 （3）构建景观评价的指标体系，分析景观属性 （4）景观健康或景观适宜性或景观评价及等级区划 （5）报表及景观评价图的编制 2、景观美学质量评价 2.1 景观美学的概念 从美学的意义上讲，景观是指环境中具有审美属性和价值的景色或景物。景观美学是研究景观美化和景观美感的一般规律和基本原则的软科学。 2.2 景观美的特性与基本原则 2.2.1 景观美的特性 （1）景观美的多样性 （2）景观美的社会性 （3）景观美的可愉悦性 （4）景观美的时空性 2.2.2 评价的基本原则 （1）直觉性原则 （2）功利性原则 （3）功能性原则 2.3 景观美学质量评价方法 描述因子法、调查问卷法和直观评价法 2.4 案例分析——婺源县天然阔叶林景观美学质量评价 2.4.1 评价材料与方法 （1）评价材料 （2）评价方法