景观生态学课件演示教学共84页文档

4.观赏：古代曲径通幽、颐和园的长廊、西湖的苏堤
11.3 景观的生态过程
11.3.1景观的功能
就是景观元素之间的相互作用，即能量流、养分流和物种 流，从一种景观元素迁移到另外一个景观元素。
11.3 景观的生态过程
2.
三种景观流
1 能量流：热能、生物能； 2 养分流：无机物质、有机物质、水； 3 物种流：各种类型的动植物以及遗传基因；
11.5 景观生态规划与设计
11.5.1景观生态规划的过程
景观生态规划
确定规划目标
实地考查，收集有关资料 （自然、经济和社会）
景观生态分析、综合及评价
景观格局与生 态过程分析
景观生态 分 类与制图
景观结构功能划分
规划方案评价、实施
规划方案调整
景观生态 适 宜性分析
景观生态调查 规划方案分析 景观生态分析与综合
11.2 景观的结构
3. 廊 道 (corridor)
廊道是与本底有所区别的一条带状土地,可以看作是一个线 状或带状的斑块。例如：树篱、公路、河流。有线状廊道与 带状廊道两类。
双重作用:将景观分离、将景观连接
1.运输：公路、铁路、运河、输电线等
2.保护：长城、围墙、林带等 3.资源：走廊地带野生动物丰富、植物种类较多
11.1 景观与景观生态学
5. 景观的类型
1.自然景观：如高山、荒漠、草原、森林、极地等。包 括原始景观、半自然景观即受轻度人类干扰。
2. 经营景观：如农田、果园、人工林、牧场。
3.人工景观：完全由人类所创建。 主要体现经济、文化 和视觉特性和价值的景观。如：城市景观、旅游地风景 园林景观、工程景观等。
景观元素有三种类型： 1. 本底 (基质matrix) 2. 斑块(patch) 3. 走廊(corridor)

第二节 景观生态流
一、概述 景观的功能就是景观元素之间的相互作用，即能量
流、养分流和物种流以一种景观元素迁移到另外一 个景观元素。通过大量的“流”，一种景观元素对 另外一种景观元素施加控制作用。 景观生态流的运动机制：半透膜观点、源和汇的观 点。
与景观生态流有关的两个重要概念
景观边界：在特定时空尺度下，相对均质的景观之间 所存在的异质性过渡区域。类似半透膜，能对进入 和要离开景观要素的生态流进行过滤
物质流：是物质在重力和扩散力 作用影响下沿能量梯度的运动
运动：是物体消耗本身能量从一个地 方移动到另一个地方。
扩散：最少的聚 集格局；
物质流：居中；
运动：最明显的 聚集格局
二、媒介物(vector)
景观生态流在景观中的流动，主要依靠风、水、地面动物、 飞翔动物和人等5种媒介物。
风可以携带热能、水分、尘埃、烟、污染物、雪、种子、 孢子和很多小昆虫。植物种子传播的主要途径。
不同景观元素对养分流的影响
水平 运动
态起
环到合
境对理
的养组
保分合
护 具 有 重
的 过 滤
和 设 计
要作景
意用观
义，结
这构
对可
生以
三、物种流—动植物在景观中的运动
影响运动的两个因素
1) 取决于廊道、障碍和斑块等结构因素 同质地区，物种流稳定、连续 物种从一景观进入另一景观时会发生变速或停顿 例：大草原上的牛羊，沙漠上的狼群
扩散是与空间异质性相联系的具有普遍性的作用力，是 一种低能耗过程。基本动力之一。
2、质量流(重力)
质量流：物质沿能量梯度的移动过程。 重力：是物质沿重力梯度移动的基本作用力。 陆地水流就是重力作用下水由高处向低处的运动 过程；滑坡、山崩、塌岸、融冻土溜和土层蠕动等 都是岩屑或块体在重力作用下的移动。

3.4 景观的整体构 造
3.4.1 景观多样性 1 生物多样性(biodiversity)
生物多样性是一切生物种类、种内遗传 变异和它们的生存环境的总和。 遗传多样性(genetic diversity)
种内一切遗传变异信息的总和，蕴藏在 动植物和微生物的个体基因里。 物种多样性(species diversity)
于自然干扰种类及特点。
2〕运营林的年龄构造
景观的年龄构造决议于轮伐期和在整个轮伐期仲 采伐时间上的分配。
法正林思想
法正林：由假设干实行皆伐作业的同龄林分系列 组成，它必需具备法正龄级分配、法正林分陈列和法 正生长量。
法正龄级分配：要具备从小到各个龄级的林分， 并且各龄级分配相等。
完全调整林、广义法正林
3 交错景观 特点：占优势的有两种景观要素，彼此犬牙交错，
但共有一个边境。 例如：山区农田与林地分布 关键特征：1) 每一要素类型的相对面积 2) 半岛的多度和方向 3) 半岛的长度与方向
4 棋盘状构造 特点：由相互交错的棋盘状格子组成 例如：人为管理的伐区 关键特征： 1) 景观颗粒的大小 2) 棋盘格子的规整性 3) 总的边境长度 会聚点〔convergency points) 会聚线
▪ 均匀性(evenness)
E=H’/H’(max)
▪E-均匀性， H’-现实景观多样性，H’(max)-完 全均匀情况下的景观多样性。
▪ 优势度(dominance)
优势度=1-均匀度
▪ 阐明一个景观中某终身态系统占优势的程度。
▪ 相对分块性(relative patchness)
N
Di
P i1 N
优势的本底，而以另一种或多种类型分散在其内。 例如：带绿洲的荒漠，热带稀树草原

狭义景观的范围：为几至几百公里；处于生态系统之上。 广义景观的范围：从微观至宏观任意；随研究对象和目的而变。
已越来越多地被接受和采用。
第1节 景观的有关概念
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景观可分为：
1.自然景观：如高山、荒漠、草原、森林、极地等。 包括原始景观、半自然景观即受轻度人类干扰。
2.经营景观：如农田、果园、人工林、牧场。 3.人工景观：完全由人类所创建。
主要体现经济、文化和视觉特性和价值的景观。 如城市景观、旅游地风景园林景观、工程景观（工厂、矿山、 水利工程、交通系统、军事工程）等。
第1节 景观的有关概念
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3.景观概念的内涵 ①具有异质性：由不同空间单元（生态系统）镶嵌组成。
景观由林地,草原,农田,村庄,河流等异质空间单元组成。 ②具有地域性：是具有明显形态结构特征的地理实体。
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第1章 景观生态学概述
1. 景观的有关概念 2. 景观生态学原理 3. 景观生态学发展
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第1节 景观的有关概念
一、景观的直观理解 英语中：景观的原意表示自然风光、地面形态和风景画面。 用于描述乡村自然风光和美丽的景色。(Landscape) 汉语中：景 ～反映了风景、景象、景色、景致。(等同scenery) 观 ～表达了观察者的直观感受。
重要问题：如何解决经济发展与环境保护的矛盾？ 观点1：加大环境保护力度会影响当地经济发展 观点2：协调发展，既要金山银山又要绿水青山 建立和谐社会既要人之间的和谐，基础是人与自然的和谐。
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引言
3.景观生态学是一门应用性很强的生态学分支学科 景观生态学研究大尺度地域内各种生态系统之间的相互关系。 景观的组成、结构、功能、动态、分类、评价、规划、管理。 其原理方法对促进景观的优化和可持续发展有直接指导作用， 是人们从宏观方面认识自然并调节人与自然关系的有力手段。 应用领域：农业、林业、城市规划、园林设计、自然保护、 旅游景区规划设计、环境治理、资源开发利用等。

未来景观生态系统的发展趋势
随着城市化进程的加快和气候变化的影响，景观生 态系统将面临更多挑战和机遇。
参考文献
• 文献1 • 文献2 • 文献3
景观生态系统的功能
1 生态产品的生产
景观生态系统可以提供食物、药物和其他生态产品。
2 土地保持和水文调节
景观生态系统可以减少水土流失，并调节降雨的分布和流向。
3 生态服务的提供
景观生态系统可以提供美学价值、文化遗产保护等生态服务。
景观生态系统的影响因素
城市化和人类活动
城市化过程和人类活动对景观 生态系统产生了深远影响。
温度和气候
温度和气候变化会对景观生态 系统的生物多样性和生态过程 造成影响。
物种和生物群落
物种和生物群落的变化对景观 生态系统的稳定性和功能产生 影响。
景观生态系统的保护与修复
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生态系统的保护
通过限制破坏性的人类活动，保护景观生态系统的完整性。
2
景观生态系统的恢复和修复
通过生态保护工程和生态修复措施，恢复受损的景观生态系统。
景观生态系统的案例研究
阳新县湿地公园
作为湿地保护区，阳新县湿地公 园是一个重要的景观生态系统。
马尔康河流域生态保护与 恢复项目
该项目旨在恢复马尔康河流域的 生态系统功能。
水河生态水 系，保护景观生态系统。
结语
景观生态系统的重要性
景观生态系统对人类社会和自然环境具有重要的生 态、经济和社会价值。
土地利用/覆盖类型
包括城市、农田、森林、湖 泊等不同类型的土地利用。
生物多样性
指生物种类的多样性，涵盖 了植物、动物、微生物等。
地形和地貌
山脉、河流、湖泊等地形和 地貌特征对景观生态系统的 形成起到重要作用。

包括保护重要景观片区、生 态连通和复育恢复等，通过 景观规划和景观管理实现生 态保护目标。
通过实际保护项目，研究不 同保护策略对景观结构和功 能的影响，为生态保护提供 经验和启示。
景观规划与设计
1 景观规划和设计的基本原理
结合生态原理和社会需求，制定合理的景观规划和设计方案，实现人与自然的和谐共生。
通过研究景观的空间格局和 生态过程，有助于理解和保 护生态系统及其生物多样性。
景观格局分析
1 景观格局分析的概念
和意义
2 景观格局分析的方法
和步骤
3 案例分析
通过实际案例研究，探讨不
通过定量和定性方法分析景
包括景观指数计算、空间格
同景观格局对生态系统功能
观的大小、形状、空间分布
局描述和变化研究等。常用
利用模型对景观生态系统进 行模拟和预测，为生态保护、 资源管理和决策提供科学依 据。
通过模型分析，评估不同干 扰和管理方案对景观格局和 生态过程的影响，为保护和 恢复生态系统提供参考。
景观与生态保护
1 景观对生态保护的作用 2 景观保护的策略和方法 3 案例分析
良好的景观结构和功能有助 于维持生物多样性、生态过 程和生态服务，并提供人类 福祉。
的影响，为生态保护和规划
等格局特征，以理解景观对
的方法有FRAGSTATS、
Hale Waihona Puke 提供科学依据。生态系统功能的影响。
LANDscape ANALYST等。
景观生态学模型
1 景观生态系统的组成
2 模型的基本原理和应用 3 案例分析
景观生态系统由生物群落、 生态过程和环境要素组成， 它们相互作用和共同维持着 景观的可持续发展。
《景观生态学课件》PPT 课件

景观生态学系统
景观生态学的研究内容 尺度及有关概念 缀块一廊道一基底模式
一、景观生态学的研究内容
❖ 1、定义：
狭义景观是指几十km2至几百km2范围内，由 不同生态系统类型所组成的异质性地理单元
广义景观则指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。
景观生态学是研究景观单元的类型组成、空 间格局及其与生态学过程相互作用的综合性 学科。
❖２、景观生态学的研究对象和内容
景观结构：即景观组成单元的类型，多样性及其空间关系； 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 景观动态：即指景观在结构和功能方面随时间推移发生的变化。
二、尺度及有关概念 ❖ １、 尺度（sca1e），一般是指对某一研究
对象或现象在空间上或时间上的量度，分别 称为空间尺境不同的线性或带 状结构。
基底是指景观中分布最广。连续性也最大的背景 结构，常见的有森林基底、草原基底、农田基底、 城市用地基底等等
大尺度（或粗尺度）:常指较大空间范围内的景观特征， 往往对应于小比例尺、低分辨率； 小尺度（或细尺度）:常指小空间范围内的景观特征， 往往对应于大比例尺、高分辨率。
三、缀块一廊道一基底模式
缀块泛指与周围环境在外貌或性质上不同，但又 具有一定内部均质性的空间部分。这种所谓的内 部均质性，是相对于其周围环境而言的。

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生态适应性原理在景观生态学中应用于指导生物 多样性的保护和管理，以及生态系统稳定性和可 持续性的维护等方面。
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景观生态学的研究方法
遥感与地理信息系统技术
遥感技术
利用卫星、飞机等平台对地球表面进 行远距离感知，获取地表信息，为景 观生态学研究提供大量数据。
地理信息系统技术
将地理空间数据输入计算机，进行数 据管理和分析，为景观生态学研究提 供强大的空间分析工具。
自然保护区设计案例
总结词
自然保护区设计案例展示了如何运用景观生态学原理保护和管理自然生态系统。
详细描述
自然保护区设计案例包括对保护区的选址、规划、管理等方面的分析，以及如何通过景 观生态学的方法来保护生物多样性、维护生态系统的完整性、提高保护区的生态服务功
能等方面的探讨。这些案例为自然保护区的建设和管理提供了有益的参考和借鉴。
空间异质性原理
空间异质性是指景观空间格局、结构和功能的 多样性、复杂性和不均匀性。
空间异质性原理认为，景观空间异质性的维持 和演替是景观生态学研究的重要内容，它对于 生态系统的稳定性和可持续性具有重要意义。
空间异质性原理在景观生态学中应用于指导景 观格局的优化、生态恢复和生态建设，以及城 市和区域规划等方面。
景观格局原理
景观格局是指景观的空间布局和结构 ，包括景观组成单元的类型、数量、 大小、分布和排列等特征。
景观格局原理在景观生态学中应用于 指导景观生态系统的分析和模拟，以 及景观规划和管理等方面。
景观格局原理认为，景观格局的演变 和形成受到自然因素和人为因素的共 同影响，其变化会对生态系统的功能 和过程产生重要影响。
生态系统服务价值评估
评估生态系统提供的生态服务价值，为环境管理提供科学依据。

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人类与自然共同作用影响下的不同景观
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1.2 景观生态学（Landscape Ecology)
❖ 德国地理学家Troll特洛尔，1939年，创立景 观生态学一词，定义为：研究某一景观中生物 群落之间错综负责的因果反馈关系的科学。
❖强调航空摄影测量学、地理学、与植被生态学 结合在一起综合性研究。
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二、 景观生态学研究内容
1.景观结构 不同景观要素之间的空间关系。
2.景观功能 各种景观要素之间的相互作用，不同生 态系统之间的能量流、物质流和物种流。
3.景观变化 景观的结构和功能上随时间的变化。
4.景观管理 通过分析景观特征，提出景观利用管理 最优化方案。
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6接度 廊道 边缘 异质化、破碎化 斑块、基质 尺度
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（1）尺度（scale）
➢ 一般用粒度（grain）和幅度（extent）表示
❖粒度
– 空间粒度：最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或体积； – 时间粒度：某一现象或事件发生的频率或时间间隔。
2 残存斑块(remant patch)
原 因: 由大范围干扰活动，如森林砍伐、 城市化等造成局部范围内幸存或残存的自 然与半自然生态系统片段包围着一小块未 受干扰地区的大范围干扰造成的.
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3 环境资源斑块
原因：由于环境条件如气候、地形、土壤、 养分等在空间上分布不均匀形成的斑块。

环境对人的影响 实体和非实体
③联系：景观是广义土地的具体一部分；景观中也包括了土地。 景观是构成我们周围环境的实体部分。不包括社会环境。
第1节 景观的有关概念
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四、几个基本概念 1.斑块－廊道－基质模式
此模式是描述和构成景观空间格局的基本模式。 斑块、廊道和基质是构成景观的基本单元或要素。 斑块：指在外貌上与周围环境明显不同的块状地域单元。
主要体现经济、文化和视觉特性和价值的景观。 如城市景观、旅游地风景园林景观、工程景观（工厂、矿山、 水利工程、交通系统、军事工程）等。
第1节 景观的有关概念
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3.景观概念的内涵 ①具有异质性：由不同空间单元（生态系统）镶嵌组成。
景观由林地,草原,农田,村庄,河流等异质空间单元组成。 ②具有地域性：是具有明显形态结构特征的地理实体。
第2节 景观生态学原理
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一、景观生态学的概念 1. 定义
景观生态学是研究景观的结构、功能和动态以及管理的科学。 是地理学中的景观学与生物学中的生态学相结合的产物。 其核心是景观的空间格局及其相互关系。 2. 相关学科 景观生态学是以地理学和生态学为基础的多学科的交叉学科。 涉及生物、气象、农林、美学文化、系统论、控制论等。 3. 层次地位 景观生态学是研究景观这一生物层次的生态学。 个体→种群→群落→生态系统→景观生态学→区域→全球。 研究对象的空间尺度在生态系统之上，采用较低分辨率，
大尺度意味着低分辨率。研究大尺度对象时必须忽略细微差异。 即在小尺度上可辨的异质性结构，在大尺度上作为细节被忽视。
空间尺度：指研究对象的空间范围大小或面积大小。 请看图 ❖ 景观的空间尺度越大，分辨率越低，测量上的比例尺越小。 ❖ 同一景观，随观察高度增加,分辨率降低,最小可辨单元增大，

• 2、景观评价 景观评价是指根据特定的程序，按照景观生态 学的有关原理，对景观的现状及可能利用方案、 生态功能进行综合评价的过程，主要是对景观功 能的综合认识，与以往诸如土地评价、环境评价 等有重要的区别，区别在于以往的评价基本上是 对生态系统甚至以下水平进行评价，注重景观嵌 块的性质，而忽视景观过程，至少不把景观过程 作为景观评价的主要依据。 景观质量(健康)评价：景观稳定性、阈值分析、健康 状况； 景观适宜性评价：不同利用模式景观质量评价、敏 感性分析； 景观价值评价：评价景观的功能作用。
4、景观管理 Biblioteka 观管理与保护包括对景观过程的监测与控制， 主要是应用景观管理工具进行的旨在维持景观 健康的日常技术性工作，同时景观管理也涉及 景观伦理学、生物保护学等内容，是景观生态 学原理与技术的集成应用。 飞速发展的RS技术及GIS技术，使得景观系统状 态的监测与管理越来越容易，ES技术的发展更 为景观管理技术的推广创造了条件，使得许多 非专业人士可以利用景观管理技术对景观系统 进行有效监控并进行科学管理。
3、景观规划 景观规划是如此重要，因为它不仅是系统生产力 的最优化并能实理人类追求的可持续发展的目 标，同时也是国家或社区生态安全的重要基础。 在火山口上投巨资肯定不是好主意，但问题是 人们在较小的时空尺度下很难发现其维生系统 的重要隐患，借助景观生态学对景观系统不同 尺度等级生态过程的认识，人们可以从总体上 设计自身的生态环境。 景观规划以景观评价为直接依据，而综合利用已 经掌握的关于景观的各种信息显然是规划成败 或方案优劣的重要基础，关于景观的生态学原 理，则是景观规划的重要指导原则。其工具则 是各种信处理技术及模型分析手段。
四、景观生态学的应用
1、分类
景观类型学：主要内容是研究景观的类型划分及景观分类的 生态学原理。景观类型学是对景观结构与功能的更加深入的理解。 景观类型划分是把握景观基本属性与功能的重要手段，同时也是 景观评价、景观规划、景观管理的重要基础。 景观分类的依据是景观的组成、结构、功能与动态特征，但 对于各类特征在类型划分中的作用却可以有若干种理解，这可能 是景观类型学较为复杂的重要原因。景观异质性是区分不同景观 类型的最重要的指标，但景观生态过程则又是把组成景观的各种 景观要素结合在一起的重要机制，生态过程发生的范围与过程无 疑是确定景观边界的最重要的依据。 景观分类即以分析景观异质性和景观功能来进行系统分类的。

•12
狭窄处犹如一个瓶颈对 流十分重要
比如：在峡谷的出口处 风速变大，在河流的狭 口处水流速度变大，大 队人马通过峡口时速度 变慢
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4.半岛交错接合
最常见形式:枝 状格局（包括交错 格局、水系格局、 放射格局、指状格 局等）
•14
5.景观关键点 景观中的关键点指：
①具有重要内容或源地效应的部位（如大型自然植 被，或靠近城市），或者不同寻常的地物（如沙 漠中的河流）；
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引言
❖ 景观是由不同景观要素组成的镶嵌体，各种景 观要素不仅都是景观组分（作为整体的一部分 ），而且它们之间互相联系、互相依存。若要 将一个斑块与它周围的其他斑块或其他要素联 系起来，综合理解一个景观的性质与作用，那 么就要把它与周围发生的一切联系起来。
❖景观功能（landscape function）指景观通过 其生态学过程对自身内部及其他相关生命系统 生存和发展所能提供的支撑作用。景观的一般 功能包括生产功能、生态功能、美学功能及文 化功能。
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（2）景观引力场 地理学的作用场或影响范围概念可以表示受
一个特定结点或斑块影响的范围。 此把一个特定结点或斑块所产生的景观生态流 的作用范围称为景观引力场（landscape gravity field），可通过重力模型计算景观引 力场大小。
高、中和低级流及其相应影响范围等级示意图
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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各种形式流交会的地方。
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第二节 景观的一般功能
一、景观的生产功能
景观的生产功能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
1.自然景观的生产功能