第9章 景观生态分类与评价
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景观生态学景观生态学第一章一、什么是景观?狭义的景观是指一般在几平方千米到数百平方千米范围内,由不同类型的生态系统以某种空间组织方式组成的异质性地理空间单元。
二、景观有哪些基本特征?1.景观是一个生态学系统;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。
如何理解景观要素和景观结构成分?景观要素: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称为景观要素。
景观结构成分:景观结构成分是生态学性质和自然地理学中性质各异,而形态特征和空间分布特征相似的景观要素,是对景观要素从空间结构的角度进行分析和考察时的重新划分。
三、什么是景观生态学?景观生态学: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。
其主要研究内容有哪几方面?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(即景观在结构和功能方面随时间推移发生的变化);4、景观规划与管理(即根据景观结构、功能和动态及其相互制约和影响机制,制定景观恢复、保护、建设和管理的计划和规划,确定相应的目标、措施和对策)。
四、景观生态学有哪些特点?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一、景观生态学的基本理论有哪些?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——汇模型耗散结构与自组织理论的核心思想是什么?系统内部不断增加的熵达到并维持这种新的远离热力学平衡态,故称这种新的稳定结构为耗散结构,它是系统与环境相互作用达到某一临界值时出现的有序结构,它的形成是一个由量变到质变,由无序到有序的过程,因而被看作是一个自组织过程。
生态学景观分类与评价景观生态规划发展历程(a)前麦克哈格时代的景观系统规划,即自然系统思想为指导的没有生态学的生态规划(b)麦克哈格时代的生态规划,即以生物生态学的适应性原理为基础的人类生态规划(c)后麦克哈格时代的景观生态规划,即以景观生态学的过程与格局关系研究为主要基础的规划方法。
McHarg被认为是继美国景观设计之父Olmsted之后最著名的景观设计师和规划师。
由于他在1969年出版的《设计遵从自然》(DesignWithNature),使景观设计师成为当时正处于萌芽状态的环境运动的主导力量。
McHarg既是环境保护的鼓动者,如他主持《人与环境》电视节目,到处巡回演讲,同时他也是个实践家。
在他的传世之作中,他用多个案例来说明生态规划的原理和方法,从由美国东部海岸带的保护和利用,到新泽西州的高速公路选线,区域的土地的开发利用,如华盛顿和费城大都市区域的城市土地利用适宜性研究。
早在20世纪60年代初,他就和同事合作成立了Wallace.McHarg设计事务所,在景观设计职业中倡导多层次、多学科背景的实践.景观是一个有机的系统,是一个自然生态系统和人类生态系统相叠加的复合生态系统。
任何一种景观:一片森林,一片沼泽地,一个城市里面都是有物质、能量及物种在流动的,是“活”的,是有功能和结构的。
在一个景观系统中,至少存在着五个层次上的生态关系。
第一是景观与外部系统的关系第二是景观内部各元素之间的生态关系,即水平生态过程。
第三种生态关系,是景观元素内部的结构与功能的关系第四种生态关系则存在于生命与环境之间第五种生态关系则存在于人类与其环境之间的物质、营养及能量的关系关于景观规划景观设计学(Landscapearchitecture)的一个方向,景观规划的理念和实践由来已久,但作为一个专业术语的出现并开始普遍使用则是上世纪70年代初期(Sedon,1986)。
景观规划:在较大范围内,为某种使用目的安排最合适的地方和在特定地方安排最合适的利用。
景观生态学原理|——景观生态分类与评价6.1 景观生态分类景观生态学是以人类与地表景观的相互作用为基本出发点,研究景观生态系统的结构、功能及变化规律,并进行有关评价、规划及管理的应用研究。
6.1.1 景观生态分类的发展1 从土地分类到景观生态分类土地分类:将各土地单位按质地共同性或相似性作不同程度的抽象、概括与并归,获得分类级别高低不同的各种土地分类单位发生法:着眼于土地的形成过程,以发生的关联与相似性为依据进行分类,地质、气象分类景观法:通过土地空间形态相似、相异性的识别进行土地分类的方法2 景观生态分类现状1. 国际研究现状北美学派:注重景观格局与生态功能,强调景观空间异质性和景观镶嵌体,对景观分类较少重视,多是将土地利用分类体系直接转换为景观类型欧洲学派:注重严谨的景观分类与分级结合的景观分类体系,包括自然景观、半自然景观、半农业景观、农业景观、乡村景观、城郊景观和城市工业景观等2. 国内研究现状主要关注景观生态分类的时间应用,解决区域实际生态环境问题存在问题:主要考虑的还是土地的生态属性和空间结构,在本质上仍然属于发生法和景观法的土地分类,没有把景观的功能特征切实纳入分类体系中3. 发展趋势两种思路:从传统土地分类角度出发,融入生态学属性基于景观是相互作用的生态系统做成的镶嵌体的思想,基于生态系统类型进行分类景观生态分类应该注重景观生态功能、过程6.1.2 景观生态分类目的与体系定义:通过对景观进行类型归并,将复杂的景观要素综合体划分为具有等级体系的景观类型分类体系:功能性分类结构性分类景观生态立地-景观生态单元-景观生态系统6.1.3 景观生态分类方法1 景观生态分类的主要原则功能与结构相结合,单元确定中以功能关联为基础,类群归并中以空间形态做指标等级层次性原则,尺度效应人类主导与自然表征相结合2 景观生态分类的基本途径自上而下的划分途径(分解式分类)自下而上的归并途径(聚集式分类)步骤:选取并确定区域景观生态分类的主要因素和依据,初步确定个体单元的范围及类型,构建初步的分类体系详细分析各类单元的定性和定量指标,表列各种特征依据类型单元指标,经由判别分析确定功能归属3 景观生态分类的指标体系景观生态系统的特征:空间形态、空间异质组合、发生过程、生态功能基本内容:选取综合性的指标进行有效而可靠的分类两类指标:初始分类的主要指标地貌形态及界限地表覆被状况由于区域特征不同,景观生态系统的单元分异要素也不同,类型特征指标中选择的内容就应有所区别6.1.4 景观生态系统功能类型地球表层是具有不同功能类型的景观生态系统的空间镶嵌体,整体功能表现为各类异质功能的耦合1 景观生态系统的三大基本功能基于生态系统服务功能供给功能,如粮食和水供应调节功能,如调节洪涝、干旱、土地退化等支持功能,如土壤形成和养分循环等文化功能,如娱乐、精神、宗教及其他非物质方面的效益宏观生态学角度景观的利用价值和作用角度生产功能生态功能社会伦理功能承载和调节功能人类社会的功能需求角度城镇居住与工矿景观,文化支持功能,不具备自维持性农业景观,生物生存功能,受人类调节的半自然/半人文生态系统自然及自然保护景观,环境服务功能,环境调节和环境资源供应功能,不直接受人类控制调节的自维持系统2 景观生态系统的基本功能类型功能类型间往往相互制约又相互作用生产型景观,为人类社会提供各种初级产品的景观类型保护型景观,对景观生态系统具有环境平衡调节功能的景观类型消费型景观,景观生态系统中需要生产型景观和保护型景观作为支持的景观类型调和型景观,兼具两种以上功能的景观类型,缓解冲突的缓冲和过渡作用,人工修饰的自然景观、依赖自然景观衍生的半自然景观类型6.2 景观生态评价上承景观生态分类,下启景观生态规划与管理,评价内容主要包括三个方面:景观适应性评价、景观生态健康评价、景观安全格局评价6.2.1 景观适宜性评价对景观提供的支持功能与人类需求之间的契合程度进行评判,为景观生态规划与管理实现资源的最优利用提供依据回答了自然环境能够提供何种服务于功能1 从土地适宜性评价到景观适宜性评价土地适宜性:由土地内在属性所决定的对特定用途的适宜或限制程度2 景观适宜性评价基本原则主导因素与综合分析结果相结合综合自然属性与社会经济属性的原定量分析与定性分析相结合重视尺度效应3 景观适宜性评价的主要方法千层饼法(地图叠加法)地图重叠法加权叠加法生态因子组合法步骤:选取评价指标单因素评价确定各因素权重综合评价逻辑规则组合法为了解决地图叠加法中评价指标权重确定困难的问题,演化产生了逻辑规则组合法无需大量计算,依据定性判断就可实现生态适宜性评价的方法,难点在于逻辑规则的制定4 案例:城市土地开发的景观景观适宜性评价6.2.2 景观生态健康评价1 生态系统健康与景观生态健康生态系统健康:指结合人类健康,在生态学框架下对生态系统状态特征的一种系统诊断方式景观生态健康:指在一定时空范围内,不同类型生态系统空间镶嵌而成的地域综合体,在维持各生态系统自身健康的前提下,提供丰富的生态系统服务功能的稳定性和可持续性活力,新陈代谢能力、初级生产力组织力,景观结构的整体稳定性和各组分间的互连通性恢复力,景观镶嵌体在胁迫下维持期原状结构与功能的能力生态系统服务功能,不同生态系统空间邻接关系对其服务与功能的影响2 生态系统健康评价的原理与方法评价的目标单元:地域空间内多种生态系统组成的空间镶嵌体的健康状态的综合评价评价的模型方法:指示物种法,未考虑人类社会经济因素指标体系法综合指标法,通过层次分析法确定指标权重模糊综合评价法,评价指标的选取:指标体系的建立是景观生态健康评价的核心评价指标的阈值:目的是确立健康生态系统的标准,即定义一个人类所希望的生态系统的状态只能是比较同一类型的生态系统的健康程度,而不是哪一种生态系统更健康评价指标的权重权重表示的是各指标变量或要素对上一层次等级要素的相对重要程度的信息主观赋权法:古林法、Delphi法、AHP法客观赋权法:熵权法、因子分析法、均方差法6.2.3 景观安全格局评价1 从区域生态安全到景观生态安全生态安全的定义广义:使人的生活、健康、安乐等方面不受威胁的状态,包括自然生态安全、经济生态安全、社会生态安全狭义:自然和半自然生态系统的安全,即生态系统完整性和健康的整体水平生态系统管理:关键是将管理政策落实到具体的空间单元上。
《景观生态学》课程大纲一、课程概述课程名称(中文):景观生态学(英文):Landscape Ecology课程编号:14483040课程学分:3学分课程总学时:48课程性质:专业课二、课程内容简介景观生态学是一门新兴的交叉学科,是园林专业的必修专业课程。
它主要来源于地理学上的景观和生物学中的生态,它把地理学对地理现象的空间相互作用的横向研究和生态学对生态系统机能相互作用的纵向研究结合为一体,以景观为对象,通过对物质流、能量流、信息流和物种流在地球表层的迁移与交换,研究景观的空间结构、格局、功能及各部分的相互关系,研究景观的动态变化及景观优化利用和保护的原理和途径。
其中包含的思想和方法对园林规划设计有较强的指导作用。
三、教学目标与要求1、了解景观生态学的发展历史、数量方法及遥感和地理信息系统在景观生态学中的应用。
2、理解景观生态学的一般概念、景观结构、格局、生态过程和景观的动态变化,培养学生系统全面分析景观格局与生态过程的关系以及人类对景观及其组分的影响的能力。
3、掌握景观生态学在生物多样性保护、土地持续利用和全球变化中的应用,培养学生对景观进行准备全面评价的能力,并能提出合理改造的建议。
四、教学内容与学时安排第一章景观生态学的概念及发展(4学时)1、教学目的与要求:了解景观生态学发展的新方向,理解景观生态学学科的产生与发展历程,掌握景观、景观生态学基本概念与内涵。
2、教学重点与难点:教学重点是掌握景观生态学的概念与内涵,难点是把握景观生态学发展的新方向。
第一节景观与景观生态学(2学时)第二节景观生态学的发展及展望(2学时)第二章景观结构(6学时)1、教学目的与要求:理解景观结构及结构和功能间的相互关系,掌握景观结构基本概念。
2、教学重点与难点:重点是对景观结构斑块、廊道、基质的学习,难点是对景观空间格局的理解。
第一节景观发育(2学时)第二节景观斑块、廊道、基质和网络(2学时)第三节景观的异质性(1学时)第四节景观空间格局(1学时)第三章景观生态学的理论基础(4学时)1、教学目的与要求:了解景观生态学的基本原理,理解景观生态学的核心概念。
探讨景观生态质量评估理论与方式随着城市化进程的快速推进,越来越多的人在高楼林立、马路拥挤的城市中居住、工作和生活。
但城市的快速发展也带来了许多环境问题,其中景观生态的质量成为了重要的问题之一。
如何评估城市景观生态的质量成为了热门的研究方向之一。
本文将探讨景观生态质量评估的理论和方式。
第一部分:景观生态质量评估的理论景观是指由自然因素和人类活动共同形成的地面表层的格局、空间形态和地物类型等以及它们的相互关系。
景观生态是景观系统在生物学、生态学和地理学等多个学科中的研究领域。
景观生态的质量评估是评估景观系统的健康状况以及人类活动对自然资源的影响强度和方向的过程。
景观生态质量评估的理论建立在景观生态学理论的基础上,包括景观的机理、景观变化的机制、景观生态的功能和景观生态服务等概念和理论。
景观生态质量评估需要考虑的因素包括生物多样性、景观完整性、生态过程、景观连通性和景观服务等。
1. 生物多样性:生物多样性是指生态系统内各种生物体的数量和多样性,包括物种多样性、基因多样性和生态系统多样性。
评估景观生态质量的时候需要考虑各个组份的生物多样性水平。
2. 景观完整性:景观完整性是指景观生态系统的完整程度和在时空中连续的程度。
评估景观生态质量的时候需要考虑地理位置、边界、景观结构、组份之间的关系等因素。
3. 生态过程:生态过程是指生态系统中的生物、地理和气象过程,如能量流动、物质循环、种群成功与纷争等之间的相互配合,保证了生态系统的正常运转。
评估景观生态质量的时候需要考虑地表水的流量、土壤的保水能力、废水和废物的处理等情况。
4. 景观连通性:景观连通性是指生态系统之间以及景观结构内自由交换的可能性。
评估景观生态质量的时候需要从物种的迁移、种群的交流、遗传的连续、植物的范围等方面考虑景观连通性。
5. 景观服务:景观服务是指景观对人类生活的强化和改善,包括美学价值、社会价值和经济价值等方面因素。
评估景观生态质量的时候需要考虑景观服务的完整性和价值。
景观生态的评价方法我折腾了好久景观生态的评价方法,总算找到点门道。
说实话,这事儿一开始我也是瞎摸索。
我最早试着用最直观的观察法。
就像你去一个景观那,就用眼睛看,看植被是不是丰富啊,水是不是清澈啊,动物多不多之类的。
但是这方法吧,太主观了。
我记得我看一个小公园,我觉得植被种类还行,可另一个懂行的朋友一看就指出其实有好多外来入侵物种,把本地植物的生存空间都给挤压了,我这才知道只靠眼睛看可不行。
后来我又开始研究指标评价法。
这个就比较复杂了,我得查找好多资料,确定各种指标,像生物多样性指标吧,这就包含物种丰富度、均匀度这些小指标。
我计算这些的时候,感觉就像是做一道超级复杂的数学题。
比如说计算物种丰富度,我得把看到的动物植物种类都数清楚,然后按照公式算,有一次我数的时候就给数错了,少算了几种植物,结果整个数值就偏差特别大。
我想这就像做菜下料一样,一旦材料的量不对,那菜的味道肯定不对。
还有就是模型评价法。
我之前试过一个景观生态模拟模型,但是这得要好多数据输入啊,什么地形地貌数据、气象数据等等。
我为了获取这些数据那可得罪了不少人,又是找气象站要数据,又是求着测绘局给地形数据。
而且模型建立之后,我还不是很确定那些参数设置得对不对,就像组装一个特别精密的仪器一样,一个小螺丝拧错位置了,可能整个仪器就运转不灵。
所以这个方法虽然看起来很科学,但是实在太难弄准确了。
我慢慢发现呢,其实最好是把这些方法结合起来。
先通过观察法做一个大概的判断,再用指标评价法详细计算和分析,要是有条件用模型评价法的话,让结果更科学精准。
当然这过程中,一定要保证数据的准确性,就像盖房子打地基一样,地基不稳,房子肯定要塌的。
我觉得在景观生态评价里,一点点差错都可能让最终的结果大不相同呢。
而且还得不断学习新的知识,因为这领域不断有新的研究成果出来,说不定哪天又有更好的方法了。
有时候我看那些大专家做评价,又快又准的,我觉得肯定是他们有更多的经验和知识,所以还是得多实践多总结啊。