景观生态学基础理论

景观生态学1、景观：是一个由不同土地单元镶嵌而成，具有明显视觉特征的地理实体，它处于生态系统之上，大地理区域之下的中间尺度，兼具经济、生态和文化的多重价值。

2、景观的基本特征：（1）景观是一个生态学系统。

（2）景观是具有一定自然和文化特征的地域空间实体。

（3）景观是异质生态系统的镶嵌体。

（4）景观是人类活动和生存的基本空间。

3、景观生态学：以景观为研究对象，重点研究景观的结构、功能和变化，以及景观的科学规划和有效管理的一门宏观生态学学科。

4、景观生态学的特点：（1）整体性和系统性（2）异质性和尺度性（3）综合性和宏观性（4）目的性和实践性5、景观生态学的学科地位：（1）一门横断学科（2）景观水平上的生态学6、景观生态学发展简史：（1）萌芽阶段：是地理学的景观学与生物学的生态学从各自独立发展逐步走向结合的时期。

海克尔把研究生物与环境之间的科学定义为生态学；坦斯利进一步提出了生态系统的概念（2）形成阶段：随着景观学和生态学的发展，生态学观点在景观研究中越来越受到重视。

一大批生态学家、地理学家和林学家，试图借助景观概念的综合特征解决生态学研究中出现的新问题。

（3）发展阶段：1982年在原捷克斯洛伐克召开的第六届景观生态学国际学术研讨会上，国际景观生态学会（IALE）的成立，标志着景观生态学进入新的发展阶段。

（4）提高阶段7、景观生态学的发展趋势：静态研究、动态研究、应用研究8、景观生态学研究的热点问题：（1）干扰对景观格局、过程的影响和干扰在景观中的传播和扩散。

（2）景观格局和景观过程的关系。

（3）小尺度实验研究及其尺度外推。

（4）景观动态模拟预测模型、景观规划设计辅助决策，以及多尺度空间耦合模型。

（5）景观的多重价值评价和作为社会经济发展规划与决策基础的景观社会经济研究。

（6）人类在景观中的作用和景观规划设计。

8、景观生态学研究热点地区：（1）流域系统（2）湿地（3）文化景观（4）城—乡过渡带和胜太脆弱带（5）重点或关键性自然景观第二章1、景观生态学的基本理论（1）耗散结构与自组织理论（2）等级系统理论（3）空间异质性与景观格局（4）时空尺度（5）空间镶嵌与生态交错带（6）景观连接度与渗透理论（7）岛屿生物地理学理论（8）复合种群理论与源—汇模型2、景观生态学的基本原理（1）景观的系统整体性原理（2）景观生态研究的尺度性原理（3）景观生态流再空间在分配原理（4）景观结构镶嵌性原理（5）景观的文化性原理（6）景观演化的人类主导性原理（7）景观多重价值原理3、空间异质性：生态学过程和格局在分布上的不均匀性和复杂性。

景观生态学2011年01月01日第一章景观生态学的概念和发展1❀景观（狭义）：是指在几平方千米到数百平凡千米范围内，由不同类型的生态系统以某种空间组合方式组成的异质性地理空间单元。

景观的基本特征：❀景观是一种生态系统；❀景观具有一定自然和文化特征的地域空间实体；❀景观是异质性生态系统的镶嵌体；❀景观是人类活动和生存的基本空间；❀景观是一种风景。

2❀景观生态学是以景观为研究对象，重点研究其结构、功能、变化及其科学规划和有效管理的一门宏观生态学科。

景观生态学的特点：❀整体观和系统观；❀异质性和尺度性；❀综合性和宏观性；❀目的性和实践性。

3❀景观生态学主要研究内容：景观结构、景观功能、景观动态、景观规划与管理4❀景观生态学的主要流派和特征主要流派：北美系统学派（Forman&特纳）和欧洲应用学派（温克&哈伯）特征：北美注重自然，关注结构、功能和动态；欧洲以人为中心，关注人类经营的生态系统。

6❀格局：一般指空间格局，是指景观要素在景观空间内的配置和组合形式。

7❀尺度：在观察或研究某一物体或现象时所采用的时间和空间单位，同时也可以指某一现象过程在空间和时间上所涉及的范围，分别称空间尺度和时间尺度。

包含幅度（范围）和粒度（分辨率）。

8❀干扰：是指发生在一定地理位置上，偶然发生的不可预知的、对生态系统结构造成直接损伤的、非连续的物理作用或事件。

第二章景观生态学的理论基础1❀岛屿生物地理学理论：岛屿生物地理学理论中物种数量与岛屿面积之间的关系表达为：S=cA z 式中 S---岛屿的生物物种数；A---岛屿面积；c---与单位面积平均物种数有关的常数；z---待定参数，它与岛屿的地理位置、隔离度和邻域状况等有关。

景观中生境斑块的面积大小、形状、数目以及空间位置关系，对生物多样性和各种生态学过程的影响。

物种丰富度=f（生境多样性，干扰，斑块面积，演替阶段，本底特征，斑块隔离程度）最大贡献：是把生境的斑块的空间特征和物种数量联系在了一起。

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。

景观生态学景观生态学第一章一、什么是景观？狭义的景观是指一般在几平方千米到数百平方千米范围内，由不同类型的生态系统以某种空间组织方式组成的异质性地理空间单元。

二、景观有哪些基本特征？1.景观是一个生态学系统；2.景观是具有一定自然和文化特征的地域空间实体；3.景观是异质生态系统的镶嵌体；4.景观是人类活动和生存的基本空间。

如何理解景观要素和景观结构成分？景观要素：景观是由异质生态系统组成的陆地空间镶嵌体，这些相互作用的、性质不同的生态系统称为景观要素。

景观结构成分：景观结构成分是生态学性质和自然地理学中性质各异，而形态特征和空间分布特征相似的景观要素，是对景观要素从空间结构的角度进行分析和考察时的重新划分。

三、什么是景观生态学？景观生态学：景观生态学是以景观为研究对象，重点研究景观的结构、功能和变化，以及景观的科学规划和有效管理的一门宏观生态学科。

其主要研究内容有哪几方面？1、景观结构(即景观组成单元的类型、多样性及其空间关系)；2、景观功能(即景观结构与生态学过程的相互作用或景观结构单元之间的相互作用）；3、景观动态(即景观在结构和功能方面随时间推移发生的变化）；4、景观规划与管理(即根据景观结构、功能和动态及其相互制约和影响机制，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、措施和对策）。

四、景观生态学有哪些特点？1.整体观和系统观；2.异质性和尺度性；3.综合性和宏观性；4.目的性和实践性第二章一、景观生态学的基本理论有哪些？1．耗散结构与自组织理论2．等级系统理论3．空间异质性与景观格局4．时空尺度5．空间镶嵌与生态交错带6．景观连接度与渗透理论7．岛屿生物地理学理论8．复合种群理论与源——汇模型耗散结构与自组织理论的核心思想是什么？系统内部不断增加的熵达到并维持这种新的远离热力学平衡态，故称这种新的稳定结构为耗散结构，它是系统与环境相互作用达到某一临界值时出现的有序结构，它的形成是一个由量变到质变，由无序到有序的过程，因而被看作是一个自组织过程。

景观生态学第一章景观：狭义的景欢是指几十平方千米至几百平方千米范围内，由不同生态系统类型所组成的异质性的地理单元。

广义的景欢是指从微欢到宏欢不同尺度上的、具有异质性或斑块的空间单元。

景观生态学的学科特点：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.人类主导性景观生态学形成的理论基础：1.整体论与系统论：整体论是1926年由斯穆茨提出的哲学思想。

这一思想表明：客欢现实是由一系列的处于不同等级系列的整体所组成，如原子、分子、有机体、人类社会、地球、宇宙等。

每一个整体都是一个系统，即处于一个相对稳定状态中的相互关系集合。

系统论是由美藉奥地利生物学家贝塔朗菲在第二次世界大战前后提出来的。

系统论认为；系统的性质和规律存在于全部要素的相互联系和相互作用之中，各组分孤立的特征和活动的简单加和不能反映系统的整体面貌。

2.等级理论：等级理论是20世纪60年代以来逐渐发展形成的、关于复杂系统的结构、功能和动态的系统理论。

其最根本的作用在于简化复杂系统，以便达到对其结构、功能和行为的理解和预测。

3.岛屿生物地理学理论：岛屿生物地理学理论是在研究海洋环境中岛屿上的物种成分、数量及其变化过程时提出来的。

它把物种或种群定居和灭绝作为基本过程来研究，认为海岛上的物种数目（多样性、丰富度）与岛屿的面积、孤立程度、年龄有关，并且受迁入和灭绝两个过程的控制。

以MacArthur和Wilson于1967年提出的“均衡理论”为标志，岛屿生物地理学理论已成为成熟的理论。

该理论认为，岛屿上的物种数决定于物种迁入和死亡的平衡，迁入率曲线与死亡率曲线交点上的种数，即为该岛上预测的物种数。

4.复合种群理论与源—汇模型5.渗透理论与中性模型6.空间镶嵌和斑块动态理论第二章斑块：是外貌和属性与周围景观要素有明显区别，且空间上可分辨的非线性景观要素。

斑块包括：环境资源斑块，干扰斑块。

引入板块，残存斑块。

景观生态学第一章景观：指几十平方千米至几百平方千米范围内，由不同生态系统类型所组成的异质性的地理单元。

还包括，美学概念，地理学概念，生态学概念景观生态学的学科特点：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.人类主导性景观生态学形成的理论基础：1.整体论与系统论2.等级理论3.岛屿生物地理学理论（是指在研究海洋环境中岛屿上的物种成分、数量及其变化过程时提出来的。

可能考）4.复合种群理论与源—汇模型5.渗透理论与中性模型6.空间镶嵌和斑块动态理论第二章斑块：是外貌和属性与周围景观要素有明显区别，且空间上可分辨的非线性景观要素。

斑块包括：环境资源斑块，干扰斑块。

引入板块，残存斑块。

（图2-1）论述题：应用岛屿生物地理学理论论述斑块面积与物种数量的关系及形成机制。

第三章廊道按结构和性质划分：线状廊道，带状廊道，河流廊道（是指水生、陆生的交界面，指沿河分布在水道两侧不同于周围基质的植被带，包括河床、河漫滩、堤坝及部分岸上的高地，其宽度随河流的大小而变化。

重点）。

城市廊道分为：绿色廊道，蓝色廊道，灰色廊道。

绿色廊道：是以植物绿化为主题的现状要素，如街道绿化带,环城绿化，滨水河岸植被带等蓝色廊道：城市中各种河流，海岸等灰色廊道：指那些人工味十足的街道，公路，铁路等廊道的功能（选择题要了解）：资源功能，通道功能，屏障功能，防护功能，美学功能廊道效应：指交通廊道产生的各种自然，经济，社会综合效应，由此决定了影响交通用地价值的类型和强度，而且廊道效益由中心向外逐步衰减，遵循距离衰减率。

廊道效应包括：1.人工廊道和自然廊道2.廊道的宽度效应廊道的连接度包括：功能连接度和结构连接度。

功能连接度：以所研究的生态学对象或过程特征来确定的连通性。

结构连接度：指景观单元在空间上表现出来的表现连通性。

生态廊道设计过程中应该注意的关键性问题：数目，基质，宽度，连接度，构成，关键点。

第二章（II）景观生态学理论基础一、整体论和系统论客观现实是由一系列的处于不同等级系列的整体所组成，每个整体都是一个系统，即处于一个相对稳定状态中的相互关系集合中。

与整体论相反的是还原论。

还原论：所谓还原，是一种把复杂的系统（或者现象、过程）层层分解为其组成部分的过程。

还原论认为，复杂系统可以通过它各个组成部分的行为及其相互作用来加以解释。

例如，为了考察生命，我们首先考察神经系统、消化系统、免疫系统等各个部分的功能和作用，在考察这些系统的时候我们又要了解组成它们的各个器官，要了解器官又必须考察组织，直到最后是对细胞、蛋白质、遗传物质、分子、原子等的考察。

现代科学的高度发达表明，还原论是比较合理的研究方法，寻找并研究物质的最基本构件的做法当然是有价值的。

与还原论相反的是整体论，比如考察一台复杂的机器，还原论者可能会立即拿起螺丝刀和扳手将机器拆散成几千、几万个零部件，并分别进行考察，这显然耗时费力，效果还不一定很理想。

整体论者不这么干，他们采取比较简单一些的办法，不拆散机器，而是试图启动运行这台机器，输入一些指令性的操作，观察机器的反应，从而建立起输入──输出之间的联系，这样就能了解整台机器的功能。

整体论基本上是功能主义者，他们试图了解的主要是系统的整体功能，但对系统如何实现这些功能并不过分操心。

这样做可以将问题简化。

景观生态学强调研究对象的整体特征和系统属性，从整体和系统的角度揭示景观以及景观要素之间相互联系、相互作用的共同本质和内在规律性，从而避免单纯的使用还原论的研究方法将景观分解为不同的组成部分，然后通过研究其组成部分的性质和特点去推断整体的属性。

整体论的景观生态学把构成景观整体的所有元素都作为研究的变量和目标，通过合理的设计，将各组成分有机结合，使得“整体大于部分之和”，最终是景观系统结构和功能达到整体最优。

事实上整体论总是只能进行一些初步的研究，一旦深入下去就必须使用还原论的方法。

因此，对待自然界，我们总是首先了解其大致的、整体的规律，这是整体论的方法，接着一定要再对它层层进行还原分解，以此考察和研究它的深层次本质规律。

简述景观生态学理论许多学者对景观生态学基础理论的探索己经作出了重要贡献，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來看，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，槪括起來主要有以下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，生态学研处重点转向对现实系统形态、结构和功能和系统分析，对系统的起源和未來研究则重视不够。

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。

亳无疑问，特罗尔的景观演替思想和克里门茨演替理论不但一致，而1L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II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11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。