景观生态学第3章1共75页文档
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《景观生态学》讲义绪论景观生态学是地理学、生态学以及系统论、控制论等多学科交叉、渗透而形成的一门新的综合学科。
主要研究空间格局和生态过程的相互作用。
作为一门学科,景观生态学是20世纪60年代在欧洲形成的,土地利用规划和评价一直是其主要的研究内容。
直到20世纪80年代初,景观生态学在北美才受到重视,迅速发展成为一门很有朝气的学科,引起了越来越多的学者的重视与参与。
景观生态学给生态学和地理学带来了新的思想和新的方法,已成为生态学和地理学和前沿学科之一。
第一章景观生态学的概念及发展一景观生态学中的基本概念1 生态学2 景观3 景观生态系统4景观生态学1 景观景观的特征与表象是丰富的,人们对景观的感知和认识也是多样的。
因此,对于景观不同学科有着不同的理解,甚至在同一学科中(如地理学)也长期存在着不同解释。
由于景观概念的不确定性,经常导致它与“风景”、“土地”、“环境”等词意的混淆。
1.1景观定义理解:景观(landscape)的定义有多种表述,但大都是反映内陆地形、地貌或景色的(诸如草原、森林、山脉、湖泊等),或是反映某一地理区域的综合地形特征。
(图)在生态学中,景观的定义可概括为狭义和广义两种。
狭义景观是指在几十千米至几百千米范围内,由不同类型生态系统所组成的、具有重复性格局的异质性地理单元(如Forman 和Godron,1986;Forman,1995)。
而反映气候、地理、生物、经济、社会和文化综合特征的景观复合体相应地称为区域(region;见Forman,1995)。
狭义景观和区域即人们通常所指的宏观景观;广义景观则包括出现在从微观到宏观不同尺度上的,具有异质性或缀块性的空间单元。
广义景观概念强调空间异质性,景观的绝对空间尺度随研究对象、方法和目的而变化。
(图)它体现了生态学系统中多尺度和等级结构的特征。
(在欧洲,“景观”一词最早出现在希伯来文的《圣经》(旧约全书)中,用来描绘具有所罗门王国教堂、城堡和宫殿的耶路撒冷城美丽的景色。
第一章 景观、景观生态学及历史1、景观的定义 (狭义)在几十千米—几百千米的范围内,由不同生态系统类型所组成的、具有重复性格局的异质性地理单元。
(广义)出现在从微观到宏观不同尺度上、具有异质性或斑块性的空间单元。
区域:反映气候、地理、生物、经济、社会和文化综合特征的景观复合体。
2、景观生态学的定义生态学:研究生物与环境之间相互关系的科学。
景观生态学:研究和改善景观空间格局与生态、社会、经济过程相互关系的整合性交叉科学。
3、景观生态学的研究内容(1)景观结构:景观组成单元的类型、多样性及空间关系。
面积、形状和丰富度,它们的空间格局以及能量、物质和生物体的空间分布。
(2)景观功能:景观结构与生态学过程的相互作用,主要体现在物质、能量和生物有机体在景观镶嵌体中的运动过程中。
(3)景观动态:景观的结构和功能上随时间的变化。
包括景观结构单元的组成部分、多样性、形状和空间格局变化,以及由此导致的能量、物质和生物在分布于运动方面的差异。
景观生态学研究的中心问题:空间格局及其变化如何影响各种生态过程。
第二章 景观生态学的主要概念一、格局、过程和尺度1. 格局:是指空间格局,包括景观组成单元的类型、数目以及空间分布与配置。
空间分布与配置,常见的分布格局为:均匀分布 :标准差=0随机分布 :标准差=1聚集分布 :标准差>12、过程:是指生态过程,包括景观组成单元内部或不同景观组成单元间的物质、能量、信息的流动和迁移转化过程的总称。
包括植物的生理活动、种子或生物体的传播、种群动态、群落演替、生物生产力等等。
格局与过程的关系:格局在一定程度上决定了过程,而格局的形成和发展又受到 景观生态学的主要内容及基本理论过程的影响。
3、尺度:是指在研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程在空间和时间上所涉及的范围和发生的频率。
尺度往往以粒度和幅度来表达。
粒度:又可分为空间粒度和时间粒度。
空间粒度(分辨率)指景观中最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或体积;时间粒度指某一现象或时间发生的频率或时间间隔。
景观生态学:格局、过程、尺度与等级第一章景观生态学中的基本概念景观生态学:是研究景观单元的类型组成、空间配宜及其与生态学过程相互作用的综合性学科。
强调空间格局、生态学过程与尺度之间的相直作用是景观生态学研究的核心所在。
景观生态学研究的对象和内容: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:即指景观在结构和功能方而随时间的变化。
景观生态学中的格局:是指空间格局,广义的讲,它包括景观组成单元的类型、数目以及空间分布与配置。
过程:强调事件或现象的发生、发展的动态特征。
尺度:是指在研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程在空间和时间上所涉及到的范囤和发生的频率。
尺度可分为空间尺度和时间尺度。
尺度往往以粒度和幅度来表达。
空间异质性;是指某种生态学变量在空间分布上的不均匀性及复杂程度。
空间异质性是空间缀块性和空间梯度的综合反映。
缀块性强调缀块的种类组成特征及空间分布与配置关系。
梯度指沿某一方向景观特征有规律地逐渐变化的空间特征。
生态学干扰:是指发生在一立地理位置上,对生态系统结构造成直接损伤的、非连续性的物理作用或事件。
生态学干扰由三个方而构成:系统、事件和尺度域。
、缀块:泛指与周困环境在外貌或性质上不同,并具有一迫内部均匀质性的空间单元。
如植物群落、湖泊、草原、农田或居民区等。
廊道:是指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构。
如农田间的防风林带、河流、道路、峡谷、输电线路等。
基底:是指景观中分布最广、连续性最大的背景结构。
如森林基低、草原基低农田基底、城市用地基底等。
缀块•廊道•基底模式是基于岛屿与生物地理学和群落缀块动态研究之上形成和发展起来的。
它具体而形象地描述景观结构、功能和动态提供了一种“空间语言”。
第二章:景观格局的形成、结构和功能特征最观缀块类型(考过):分为四种1.残留缀块:由大面积干扰(如森林或草原大火、大范围的森林砍伐、农业活动和城市化等)所造成的、局部范围内幸存的自然或半自然生态系统或其片段。
景观生态学第一章绪论1、景观概念:景观是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陆地区域。
2、景观的基本特征:1)景观是一个生态学特征;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,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适应。
3、景观要素概念: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统称为景观要素。
4、景观生态学概念: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。
(景观生态学的创始人是德国的特罗尔)5、景观生态学的研究内容:1)景观结构;2)景观功能;3)景观动态;4)景观规划与管理。
6、景观生态学的特点: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。
第二章景观生态学基本理论和原理7、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。
8、景观生态学的基本原理:1)景观的系统整体性原理和异质性原理;2)景观生态研究的尺度性原理;3)景观生态流与空间再分配原理;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。
9、耗散结构概念:耗散结构就是一个远离平衡的,包含有多组分、多层次的开放系统,在外间条件变化达到一定界值时,经“涨落”的触发,量变可能引起质变,系统不断与外界进行物质交换。
10、耗散结构的形成条件:1)系统必须处于远离热力学平衡的非线性区域;2)系统是开放系统;3)系统的不同要素之间必须有非线性相互作用,主要是负反馈机制的存在。
11、复杂性是等级系统的基本属性。
第一章景观生态学名词解释1、狭义景观:直觉地将景观看作基于人类范畴基础之上的特定区域,指在数十公里到数百公里范围内,由诸如林地、草地、农田、树篱和人类居住地等不同类型生态系统所组成的异质性地理单元。
这也是我们通常所说的“景观”。
2、广义景观:根据所研究的具体物种或生态学现象来定义,包括出现在从微观到宏观不同尺度上的、具有异质性或斑块性的空间单元。
3、景观生态学:是多学科之间的交叉学科,主体是地理学与生态学之间的交叉。
通过物质流、能量流、信息流与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。
以达到景观美化格局、优化结构、合理利用和保护的目的。
知识点:1、广义景观概念最突出的特点就是体现了生态学系统中多尺度和等级结构的特征。
2、景观不是必然地由其大小来定义,而是由斑块镶嵌体来定义。
3、景观分类:自然景观、经营景观和人工景观4、景观生态学起源于中欧和东欧。
V on Humboldt(19世纪初)首先把“景观”一词引入地理植被科学中,定义为“自然地理综合体”。
美国生态学家Forman并提出了“斑块-廊道-基质”模式,为北美景观生态学奠定了基础。
5、景观生态学明确强调空间异质性、等级结构和尺度在研究生态学格局和过程中的重要性。
6、景观结构(斑块间的空间关系):“斑块、廊道、基质、网络”、空间格局、生态交错带、异质性、尺度性;景观功能(空间要素间的相互作用):干扰、连接度、生态流、物种运动、文化过程、“廊道、基质、网络与流”;景观变化(结构和功能随时间的改变):稳定性、格局总体变化、驱动因子、生态环境影响、动态模拟第二章景观结构要素名词解释:1、斑块:依赖于尺度的、与周围环境(基质)在性质上或者外观上不同,表现出较明显边界,并具有一定内部均质性的空间实体。
该定义强调了斑块的空间非连续性和内部均质性。
2、斑块形状指数:通过计算某一斑块形状与相同面积的圆或正方形之间的偏离程度来测量其形状的复杂程度。