景观生态学ppt 付博杰

☺景观与土地的关系：
景观是指土地的具体一部分，与土地不仅有着外延上的从 属关系，而且景观更代表了一种较为精细的尺度涵义，强调景 观供人类观赏的美学价值和景观作为复杂生命组织整体的生态 价值及其带给人类的长期效益，具有更大的内涵；土地则侧重 于社会经济属性，主要关注土地的肥力、土地的产权关系、土 地的经济价值等。
临界阈值 绝对尺度 相对尺度 尺度分析 尺度效应
三、岛屿生物地理学理论与异质种群
岛屿生物地理学理论 假设生境中物种迁移和灭绝过程之间达到生态平 衡态，除面积外，其它环境因素都相似，则物种数量 与生境面积之间的关系可用下式表示： S=cAz 或 lgS=lgc+zlgA 式中，S为生物物种数目，A为生物物种存在的空间面 积，C为物种分布密度，Z为某个统计指数。 岛屿生物地理学理论模型： dS/dt=I-E 式中，I为迁入率，与隔离程度有关；E为灭绝率，与 岛屿面积有关。
四、渗透理论
渗透理论是用于研究多孔介质中流体的运 动规律的。渗透过程一般存在一个临界值（渗 透概率），当多孔介质所构成的有限单元中渗 透概率P＜PC＝0.5928时，流体就保留其中； 而当P＞PC，流体就会穿越有限单元网格发生 渗透。 渗透理论已广泛用于疾病流行、干扰、森 林火灾和害虫爆发以及动物运动和资源利用方 面的研究。
生物学研究对象的生命组织层次
自 然 界 中 的 物 质 组 织 模 型
现代生态学的研究热点：
生物多样性的研究 生态系统服务功能的研究 全球生态变化的研究 景观生态学 恢复生态学 生物灾害与生物安全的研究 环境污染过程中的重要生态学问题研究 分子生态学
二、景观与景观生态学
对景观的一般理解： 主要关注景观的视觉特性和文化价值， 没有明确的空间界限，突出一种综合直观的 视觉感受，这时景观等同于“景色”、“风 景”、“景致”、“景象”等。 景观的科学含义：（Forman & Godron) 由相互作用的生态系统镶嵌构成，并以 类似形式重复出现，具有高度空间异质性的 区域，其主要特征是可辨识性、空间重复性 和异质性。
பைடு நூலகம்
三、景观生态学的发展简史：
景观综合思想的萌芽（19世纪初至20世纪30年代）： 景观综合思想的萌芽 主要表现为洪堡德和帕萨格的综合景观概念的形成 和发展以及海克尔的生态学和坦斯利生态系统概念 与思想的形成。 景观生态学学科思想的巩固（20世纪30年代后期至 景观生态学学科思想的巩固 60 60年代中期）：主要表现为Troll景观生态学概念的 Troll 正式提出以及苏卡乔夫的生物地理群落学说的提出。 景观生态学的学科初创（20世纪60年代后期至80年 景观生态学的学科初创 代初）：主要表现为中西欧国家结合自然和环境保 护、土地利用及规划等应用实践开展景观生态学理 论与应用研究。 景观生态学的全面发展（20世纪80年代至今） 景观生态学的全面发展
景观生态学
主讲：戚春林 环境与植物保护学院生态气象室
教学用书及参考书：
傅伯杰等.景观生态学原理及应用.科学出版社， 2001.7 徐化成.景观生态学.中国林业出版社，1996.5 李博等.生态学.高等教育出版社，2000.2
景观生态学内容结构图
景观生态学
景观生态学的概念及发展 景观生态学的理论基础 景观结构 景观生态过程 景观动态变化 景观生态学与生物多样性保护 景观生态学与全球变化
异质种群与岛屿生物地理学
异质种群的理论涉及到岛屿生物地理学中的平衡 理论，因为在这两个理论体系中都有一个共同的基本 过程，即个体迁入并建立新的局部种群以及局部种群 的灭绝过程。岛屿生物地理学模型可改写为： dP/dt＝m(1-P)-eP 此时方程中的P表示在任意时刻t已被占据的岛屿比例， 其平稳值为P＝m/(m+e)。 种群指在条件较好的斑块生境中生存并具 “源”种群 有较高增长率的局部种群。 种群指在条件较差的斑块生境中生存并具 “汇”种群 有负的局部种群增长率的局部种群。
尺度及其相关术语
术 语 尺 度 组织水平 比例尺 分辨率 范 围 外 推 内 涵 所研究客体或过程的时间维和空间维，可用分辨率和范围来描述 生物等级中的位置 对空间距离的缩减程度 空间上可能分辨的最小水平，又称粒度 研究区域的大小和需要考虑的时间长短 据已知进行推测，把信息从一个尺度转移到另一尺度，或从一个 系统转移到另一个系统 在性质、属性或现象上产生突变的点 真实距离、方向、外形 根据生物的功能联系用作两点间的相对描述 将小尺度上的斑块格局重新组合为较大尺度上空间格局的过程， 通常斑块形状由不规则趋向规则 景观最小斑块随尺度的增大而发生类型转化与面积增大，景观多 样性指数相应减小
景观生态学的核心概念：
景观研究的尺度性 景观生态学的研究基本上对应着中尺度范围，即从几平方 公里到几百平方公里，从几年到几百年。 大尺度主要反映大气候分异；中尺度主要反映地表结构分 异；小尺度主要反映土壤、植物和小气候分异。 尺度分析：一般是将小尺度上的斑块格局经过重新组合而 尺度分析 在较大尺度上形成空间格局的过程。 尺度效应：随尺度的增大，景观出现不同类型的最小斑块， 尺度效应 最小斑块面积逐渐增大，而景观多样性指数随尺度的增大而减 小。 尺度性与系统稳定性：在小尺度上生态系统常表现出非平 衡特征或瞬变特征，而大尺度上仍可体现出与平衡模型相似的 结果，景观系统常常可以克服其中的局部生物反馈的不稳定。 尺度性与系统持续性：在较高尺度上，混沌可提高景观生 态系统的持续性而避免异质种群的灭绝。
直觉地将景观看作基于人类范畴基础之上的特 定区域，景观的尺度是数平方公里到数百平方 公里； 将景观看作代表任一尺度空间异质性的抽象概 念，这样的景观在空间上近似于生态系统。
生态学中景观的特征：
景观是由不同空间单元镶嵌组成，具有异质性； 景观是具有明显形态特征与功能联系的地理实体， 其结构与功能具有相关性和地域性； 景观既是生物的栖息地，更是人类的生存环境； 景观是处于生态系统之上，区域之下的中间尺度， 具有尺度性； 景观具有经济、生态和文化的多重价值，表现为综 合性。
第一章 景观生态学的概念及发展 什么是生态、生态学 景观与景观生态学 景观生态学的发展 景观生态学的发展趋势
一、什么是生态、生态学
生态是指生物的生理习性和生活习性及其与生 生态 存环境所有关系的总和。 生态学(Ecology)是研究生物与其环境相互关系的 生态学 科学。 这个定义是由德国博物学家E.Haeckel 于1866年 在其著作《普通生物形态学》(Generelle Morphologie Der Organismen)中首次提出的。 生态学的理论基础是建立在进化论物种起源的 “自然选择 自然选择”和“最适者生存 最适者生存”两项基本原则上。 自然选择 最适者生存
对景观的六种认识：（Moss）
景观是相互作用的生态系统的异质性镶嵌体； 景观是地貌、植被、土地利用和人类居住格局 的特殊结构； 景观是生态系统向上延伸的组织层次； 景观是综合人类活动与土地的区域整体系统； 景观是一种风景，其美学价值由文化所决定； 景观是遥感图像中的像元排列。
生态学通过两种途径使用景观这一概念：
四、景观生态学的发展趋势：
景观生态学基本理论与范式的研究 新技术和新方法在景观生态学中的广 泛应用 面向实际问题，拓展应用领域
第二章 景观生态学的理论基础
系统论 自然等级理论与尺度效应 岛屿生物地理学理论与异质种群 渗透理论 地域分异规律 景观生态学的一般原理与核心概念
一、系统论
系统论是一门运用逻辑学和数学方法研究 一般系统运动规律的理论，从系统的角度揭示 了客观事物和现象之间相互联系、相互作用的 共同本质和内在规律性。 系统论的基本概念包括系统、层次、结构、 功能、反馈、信息、平衡、涨落、突变和自组 织等。 系统论的基本原则包括整体性原则、关联 性原则、结构性原则、开放性原则、动态性原 则等。
五、地域分异规律
地域分异规律是指景观在地球表层按一定 的层次发生分化并按一定的方向发生有规律分 布的现象。对于景观生态学研究中景观类型的 分布和尺度转换研究具有重要的指导意义。
地带性分异规律：其成因是太阳能在地球表层的 非均匀分布，表现为地球表层自然景观以及许多 自然现象和过程由赤道向两极呈有规律的变化。 非地带性分异规律：其成因是地球内能对地表作 用的非均衡性，表现为干湿带性、垂直地带性等
岛屿生物地理学理论的要点：
岛屿上的物种数不随时间而变化 这是一种动态平衡，即灭亡种不断地被新迁 入的种所代替 大岛比小岛能“供养”更多的种 随岛屿距大陆的距离由近到远，平衡点的种 数逐渐降低
异质种群理论：
异质种群：由经常局部性绝灭，但又重新 异质种群 定居而再生的种群所组成的种群。 异质种群动态的数学模型（R.Levin）： dP/dt=mP(1-P)-eP =(m-e)P［1-P/(1-e/m)］ =(m-e)P 1-P/(1-e/m) 此方程的平衡值为： P=1-e/m 式中，P为未灭绝的亚种群比例，即已被一个 种所占据的斑块的数量与总斑块数量的比值， m为物种定居能力常数，e为物种灭绝速率常数
景观生态学中的系统论思想：
景观生态学的综合整体性思想 景观生态学的有机关联性思想 景观生态系统的动态性 景观生态系统的有序性 景观生态系统的目的性
二、自然等级理论与尺度效应
等级理论认为：任何系统皆属于一定的等 级，并具有一定的时间和空间尺度。 整个生物圈是一个多重等级层次系统的有 序整体，每一高级层次系统都是由具有自己特 征的低级层次系统组成的。 景观是由不同生态系统组成的空间镶嵌体， 同样具有等级特征，景观的性质依其所属的等 级不同而异。
景观生态学与生态系统生态学之间的差异：
景观是作为一个异质性系统来定义并进行研究的，空间异质 性的发展和维持是景观生态学的研究重点之一。 景观生态学研究的主要兴趣在于景观镶嵌体的空间格局。 景观生态学考虑整个景观中的所有生态系统以及它们之间的 相互作用，如能量、养分和物种在景观斑块间的交换。 景观生态学除研究自然系统外，还更多地考虑经营管理状态 下的系统，人类活动对景观的影响是其重要的研究课题。 只有在景观生态学中，一些活动范围大的动物种群才能得到 合理研究。 景观生态学重视地貌过程、干扰以及生态系统之间的相互关 系，着重研究地貌过程和干扰对景观空间格局的形成和发展 所起的作用。