景观生态学第四章
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第一章绪论一、景观生态学的概念与发展在19世纪中期由Haeckel提出生态学一词,随着时间的推移,生态学已成为一个既古老而又现代的学科,它研究的主要内容就是生物或生物群体与其环境的关系,而通常我们又将它分为几个层次:个体、种群、群落和生态系统,而景观是比生态系统更高一层次的生物层次。
景观生态学自1939年由特罗尔提出后,发展十分迅速,已成为生态学一重要分支,并且已形成一套自己的理论,为生态学的发展提供了一个全新的空间。
1、景观(landscape)“景观”的三种理解:1.视觉美学在欧洲,“景观”一词最早来源于《圣经》中,用来描述耶路撒冷城美丽的景画。
与“风景”同意。
例“黄山”、“泰山”、“苏州园林”。
2.地理学景观作为地球表面气候、土壤、地貌、生物各种成分的综合体,类似于生物群落。
3.景观生态学空间上相邻、功能上相关、发生上有一定特点的生态系统的聚合。
2 、景观的定义和特征景观:是以类似方式重复出现的、相互作用的若干生态系统的聚合所组成的异质性土地地域。
(1986,Forman & Godron) 例:“秦岭”景观生态学:研究相关景观系统的相互作用、空间组织和相互关系的一门学科,即研究由相互作用的生态系统组成的异质地表的结构、功能和动态。
其他定义:(1)Troll(1983) 德国景观是控制某一地区不同空间单元的自然与生物的关系。
(2 )Zonneveld 荷兰景观是地球表面空间的一部分,是由岩石、水、空气、植物、动物以及人类活动所形成的系统的复合体,并通过其外貌构成一个可识别的实体。
(3 )Vink 荷兰景观是连同其所有现象(地形、土壤、植被、人为影响)的陆地表面;是具有特有的地形、土壤、植被的陆地表面的一个区域;是相互有关的几片土地的天然配置。
特征:1 生态系统的聚合。
2 各生态系统之间的物质能量流动和相互影响。
3 具有一定的气候和地貌特征。
4 与一定的干扰状况的聚合相对应。
3、景观要素定义:景观是由不同生态系统组成的镶嵌体,其组成单元称之为景观要素按自然条件或立地条件划分的景观单元—景观成分。
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。
`景观生态学中 景观生态学中,一般将景观中景观要素的类型、分类属性及其数量关 般将景观中景观要素的类型 分类属性及其数量关 系特征称为景观结构。
`景观中景观要素在空间上组合配置关系及其变化规律称为景观空间格 局。
`景观结构模型 景观异质性 景观空间格局``` `1 斑块 1、斑块 斑块是在外观上不同于周围环境的非线性地表区域,具有相对同质性, 是构成景观的基本结构和功能单元。
`景观生态学研究中更注重作为生态系统的有生命的斑块 一般指动植 景观生态学研究中更注重作为生态系统的有生命的斑块, 般指动植 物群落。
` `斑块的起源和类型 --环境资源型斑块:自然环境资源的空间异质性或镶嵌分布而形成的 斑块。
` `--干扰斑块:局部干扰形成的斑块 --残存斑块:大面积干扰后残存下来的局部未受干扰的自然或半自然 斑块。
`--引入斑块:由人类有意或无意将生物引进一个地区而形成的或者完 全由人工建立和维护的斑块。
全由人工建立和维护的斑块` `斑块大小 斑块大小: ---斑块大小的意义:斑块大小与生物多样性、斑块大小与生境适宜 性、斑块大小与边缘效应` ` ` `---斑块大小的测度 斑块形状: ---斑块形状的意义:斑块形状影响生物多样性 斑块形状的意义:斑块形状影响生物多样性 ---斑块形状测度`` `斑块的尺度性和相对性:---采用不同的尺度研究景观时,斑块的划分结果可能不同 ---斑块的相对性`` ` ` ` ` ` `斑块的其他生态特征---斑块的可感知性 斑块的可感知性 ---斑块的内部结构 ---斑块的相对均质性 斑块的相对均质性 ---斑块的动态性 ---斑块的尺度性和生物依赖性 斑块的尺度性和生物依赖性 ---斑块等级系统 ---核心等级水平与斑块敏感性 核心等级水平与斑块敏感性` `2 廊道 2、廊道 廊道是不同于两侧本底的狭长地带,可以看作是一个线状或带状斑块。
`廊道的起源:廊道的产生机理与斑块相同,与斑块的起源和成因相类 似。
《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。
第一章测试1.从生态学角度来看,景观是特定的一种()类型。
A:生态系统B:空间实体C:尺度D:土地利用综合体答案:CD2.一棵树生长在环境中而占据一定的生态空间,因此,特定区域一定具有()制约。
A:承载力B:容量C:环境D:地带性答案:AB3.景观生态学是把()和()交叉形成的新型应用生态学。
()A:逻辑学B:地理学C:数学D:生态学答案:BD4.生命有机体对环境具有特定的需求,对()具有选择性。
A:食物链B:生境C:栖息地D:生态位答案:BC5.橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳,这种现象表达出()信息。
A:地理环境B:土壤环境C:气候带D:水环境答案:AC6.地理环境最主要的特征是()。
A:地方性B:区域性C:区位D:人类行为答案:AB7.不同纬度地理环境的差异形成的关键因素是()。
A:温度C:水分D:光照答案:AD8.不同经度地理环境的差异形成的关键因素是()。
A:气压带B:距离海洋的距离C:温度D:水分答案:BD9.高度的变化可以导致()最本质生态因子的变化。
A:热量B:水分C:气压D:土壤答案:AB10.景观生态学是研究景观空间()和()之间相互作用关系的应用生态学化。
()A:景观格局B:景观过程C:景观感知D:景观服务答案:AB第二章测试1.景观空间尺度之间的空间关系是一种()结构。
A:尺度间嵌套B:平行C:包含D:尺度内拼接答案:AD2.景观的斑块化是由自然干扰、( ) 和()造成的。
()A:农作物耕种B:洪涝灾害C:人工干扰D:环境演变答案:CD3.景观生态学认为景观生态空间都是以()的整体形式存在的。
A:斑块B:生态安全格局C:残留斑块答案:BD4.景观生态学认为对于焦点物种来说存在一种安全的网络格局称之为()。
A:生态安全格局B:生态网络C:网络陷阱D:生态避难所答案:A5.景观生态网络的斑块体系主要由源斑块、()、()等斑块构成。
()A:战略点B:残存斑块C:环境资源板块D:汇斑块答案:AD6.景观生态网络廊道体系主要由()和()构成。
第一章测试1.生态学是研究有机体及其周围环境(包括非生物和生物环境)相互关系的科学。
()A:对B:错答案:A2.生态系统指的是在一定时间和空间范围内,由生物群落及其环境组成一个整体,该整体具有一定大小和结构,各成员借助能量流动、物质循环和信息传递而相互联系、相互影响、相互依存,并形成具有自组织和自调节功能的复合体。
()A:对B:错答案:A3.生态系统的调节主要是通过系统的反馈机制、抵抗力和恢复力实现的。
()A:对B:错答案:A4.相对于其他生态系统来说,风景园林生态系统开放性很大,更依赖于外界物质和能量,一旦外界物质和能量的输入停止,风景园林生态系统便会按照自然生态系统的演替力向进行,而不是按照人为设计的策观发展:也正因为这样,园林中才有“三分种植,七分养护”“的说法。
()A:对B:错答案:A第二章测试1.狭义景观指的是从微观到宏观的各个尺度上,为人类或生物所感知,具有异质性或斑块性的空间单元。
()A:对B:错答案:B2.景观要素是景观中相对均质的空间单元,单元内部存在相对一致性,当然这种相对一致性不仅仅是外貌特征,也包括内部的主要生态过程,如物质和能量的流动、物种的运动等。
()A:对B:错答案:A3.景观生态学是以景观为研究对象,研究景观结构、功能、变化及其规划管理的一门宏观生态学科。
()A:对B:错答案:A4.景观生态学研究内容包括景观的结构、功能和变化、景观生态规划与设计、景观生态保护与管理以及景观生态监测和预警。
()A:对B:错答案:A5.景观生态学的发展历史及其形成的理论基础包括整体论与系统论、等级理论、岛屿生物地理学理论、复合种群理论、渗透理论和空间镶嵌和斑块动态理论。
()A:错B:对答案:B第三章测试1.斑块指的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。
也称为镶嵌体、缀块、嵌块体等。
()A:对B:错答案:A2.根据斑块的起源或成因,植物园属于()。
A:引入斑块B:残存斑块C:环境资源斑块D:干扰斑块答案:A3.对于景观设计师来说,多宽的廊道对于保护生物多样性合适时,可以有一个精确而又合乎所有条件的廊道宽度值。
第一章景观、景观生态学及历史1、 景观的定义(狭义)在几十千米一几百千米的范围内,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。
格局格局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。