第三章讲义景观的结构和格局x

D=（S-1）/lnN
式中S为群落中的物种数目，N为观察到的物 种个体总数。
（2）多样性指数：丰富度和均匀度 综合指标
A:Simpson指数： D=1-ΣPi2
式中Pi为i种的个体数占群落中总个体数的比例。 B:Shannon-weiner指数：
H=-ΣPilnPi 式中Pi=Ni/N
第三章 景观的总体结构
第三章 景观的总体结构
中国的森林资源主要分布在东北和西南。森林质量不高。 中幼龄林比重大，其面积占全国林分面积的70%以上，人 工林中的幼龄林比例高于85%。林业资源呈现长大于消的趋 势。由于长期乱砍滥伐和毁林开荒，中国宝贵的天然林面 积大量减少。在占中国国土面积50％的西部干旱、半干旱 地区，森林覆盖率不足1％，许多地区无林可言。在中国， 酸雨带来的酸沉降正导致大片森林衰退消失，森林受害面 积上百万公顷。
（3）Pielou均匀度指数
E=H/Hmax 式中H为实际观察的物种多样性指数， Hmax为最大物种多样性指数， Hmax=LnS（S为群落中的总物种数）。
例如，设有A,B,C三个群落，各有两个物种组 成，其中各个物种的个体数组成如下：
物种甲
物种乙
群落 A 100(1.0) 群落 B 50(0.5)
第三章 景观的总体结构
学 景 观 生 态
本章重点及要点： 1.景观多样性的意义； 2.景观异质性表现； 3.景观空间格局及研究方法。 参考书籍： 1.马克明,傅伯杰,周华峰. 景观多样性测度:格局多样性
的亲和度分析[J]生态学报 , 1998,(01) . 2.付永能,陈爱国,崔景云,郭辉军. 热带地区景观水平农
（二）群落或生态系统 物种水平生物多样性的测定
1.α多样性指数

扰。
2.常见的干扰
① 火干扰 ② 放牧干扰 ③ 土壤物理干扰：翻耕、平整 ④ 土壤施肥干扰 ⑤ 践踏干扰 ⑥ 外来物种入侵干扰 ⑦ 其他干扰：洪水、森林采伐、旅游等
3.干扰的特征因子与性质
• 干扰的特征因子可由4个方面分析：①干扰频率，或称干 扰演替之间的时间间隔；②恢复速率，或称为从受干扰状 况中恢复所需的时间长短；③干扰事件影响的空间范围； ④景观范围的大小。
• 柯本气候类型分类法：
– 首先按最冷月温度、最热月温度和年降水量将赤道至 极地分为5种气候带（热带多雨气候、干燥气候、温带 气候、寒冷气候、冰雪气候）；
– 然后再根据季节雨量及干湿的程度等指标进行二、三 级划分出亚类等，综合为12个气候类型。
中央气象台采用三级指标 将全国划分为9个气候带和1个高原气候区域（1966）
气候带
≥10℃天数
≥10℃积温
最冷月平均气温
备注
Ⅰ寒温带 Ⅱ中温带
Ⅲ暖温带
Ⅳ北亚热带
﹤100 100-171
171-218
218-239
﹤1 600℃ 1 600℃至3 200-3
400℃
3 200—3 400℃ 4 500-4 800℃
4 500-4 800℃ 3 500-4 000℃
﹤－30℃ －30℃至－16
• 也有人指出，无论干扰怎样定义，它都强调干扰和干扰对 象的结构状态及动态变化密切相关，并进而得出干扰是能 够改变景观组分或生态系统结构、功能的重要生态因素， 并且是促进种群、群落、生态系统及整个景观生态变化的 驱动力。
• 在景观生态学中，干扰因其普遍存在和重要性而一直受到 重视，但对这一明显的生态过程的定义至今尚没有形成统 一的认识。
• 在景观中，地貌的作用有以下3点：

第三章 景观总体结构
第三章 景观总体结构
2、时间异质性 时间异质性包括两个方面的含义。一是景观 内的组成、构型、相关性随着时间不同而发生变 化，导致景观的结构和组分在不同时间阶段而不 同。 二是在景观中某种生态学变量在时间上分 布也表现为不同时间阶段，具有不同的量和性质 等。如从裸地到森林群落的演替过程，不同时期 呈现出不同的植被群落： 裸地 杂草 灌木 先锋的乔木 耐阴乔木 景观的时间和空间异质性常常是相互关联的， 异质性的产生总是在一定的时间和空间范围内通 过一定的过程实现的，如空间异质性随时间的变 化等。
第三章 景观总体结构
(1)空间异质性的研究内容 ①空间组成，即该景观内生态系统的类型、 种类、数量和面积比例。在一定的观察尺度下， 如果景观是由一种要素组成，可以认为其空间异 质性不存在。如果由两种以上要素组成的，则出 现空间异质性。 如果组成景观的各要素所占的面积比例相同， 其空间异质性较弱，比例差异较大则较强。 ②空间结构，即各生态系统的空间分布、斑 块大小、形状、景观对比度、连接度等。如斑块 的形状对空间异质性有很大影响，长条形、不规 则的斑块多，空间异质性增强。 ③空间相关，各生态系统的空间关联程度、 整体或参数的关联程度，空间梯度和趋势度。
第三章 景观总体结构
2、景观异质性与生物多样性
景观的空间异质性满足不同生态位物种的
需要，有利于不同物种存在于空间的不同位置， 从而允许物种共存；景观异质性增大，生物多 样性增加。Roth(1976)发现景观异质性与鸟类多 样性之间存在明显的相关性。
此外景观多样性影响群落的生产力和生物 量；导致群落内物种组成结构的小尺度差异；
第三章 景观总体结构
1、景观异质性的定义 异质性是景观组分类型、组合及属性的变异 程度，是景观区别于其他生命组织层次的显著特 征。目前对景观异质性的定义较多，一般认为： 景观异质性是指在景观中对一个物种或更高级生 物组织的存在起决定作用的资源(或某种性状)在 空间、时间上的变异程度或强度。 景观是由异质的景观要素组成的，这使景观 生态学区别于其他生态学科的最显著的特征。景 观异质性是景观生态学的核心之一，由于生物不 断进化、物质、能量的不断流动和转化，以及干 扰不断发生，使得景观永远也达不到均质性的要 求。

样性和物种多样性的体现。 边界密度：单位面积内，各类边界长度和。决定景观中
边缘效应的影响程度，以及跨越边缘的流的普遍性及其 总量。
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四、景观构型
斑块镶嵌构型
网络-节点构型
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4.1 常见的几种构型
散斑状构型（大、小斑块型）
– 以一种生态系统或一种景观要素类型作为优势的基质，而以另一种 或多种类型的斑块分布其中。
Risser甚至认为景观生态学主要研究景观的空间 异质性：
1）景观空间异质性的发展和动态；
2）异质性景观的相互作用和变化；
3）空间异质性对生物和非生物过程的影响；
4）空间异质性的管理。
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同质性 vs. 异质性 垂直格局 vs.水平空间格局 一个孤立系统 vs. 多个系统间相互作用 自然系统为主 vs. 更多管理系统
– 实际上，在不相邻接的生境里来回穿梭的脊椎动物是很常见 的。所以，我们可以通过确定构型或建立构型来为野生动物 提供生活空间并保护它们。
– 一种保护生物学研究的思路：避免过多的动物信息，采用栖 息地的构型研究现有格局对保护的作用等。
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1.3 斑块的类型
按起源划分斑块的类型：
–环境资源斑块
–干扰斑块 –残存斑块
各种干扰引起
–引进斑块
干扰：一种明显改变景观结构、功能和动态变化过程的 突发性非连续事件。干扰具有强烈尺度效应，可以是自 然的，也可以是人工的。
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环境资源斑块:
石灰岩草地中的环境资源斑块——湿洼地
由于块状环境 资源分布产生的斑块。 由于环境资源一般相 当稳定，因此斑块内 物种组成相当稳定， 迁入和灭绝率很低。 湿地、山脊裸露岩石、 沙漠水源绿洲等属于 环境资源斑块。