第一章景观生态学
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景观⽣态学--课堂笔记(园林专业)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 )V ink 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。
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。
第一章景观与景观生态学名词解释:景观:景观是由多个系统组成的异质性系统。
狭义:指几十平方米至几百平方米范围内,由不同生态系统类型所组成的异质性地理单元。
广义:指从微观到宏观不同尺度上的具有异质性或斑块性的空间单元。
景观的基本特征:①景观是由异质性的土地单元组的镶嵌体,即生态系统的聚合;②景观由相互作用和相互影响的生态系统组成;③景观是处于生态系统之上、区域之下的中等尺度的空间实体;④景观具有一定自然和文化特征,兼具经济、生态和文化多重价值。
景观要素:(也称景观单元)指组成景观最基本的、相对均质的土地生态要素或单元。
分:斑块、廊道和基质。
①斑块:是外貌和属性与周围景观要素有明显区别、且空间上可分辨的线性景观要素。
②廊道:是景观中不同于两侧基质的狭长地带。
③基质:是景观中面积最大、连接度最高、对景观结构、功能和动态变化特征起主要作用的景观结构成分。
景观生态学:是以景观为研究对象,研究景观结构、功能、变化及其规划与管理的一门宏观生态科学。
景观生态学研究的内容:景观的结构、功能和景观变化;景观生态规划与设计;景观生态保护与管理;景观生态监测和预警。
景观生态学的特点:强调空间的异质性;注重尺度在研究景观格局和过程中的作用;整体性和系统性;综合性和宏观性;人类主导性。
景观组分:把构成景观的不同生态系统类型。
岛屿面积效应:岛屿面积越大,则容纳生物种类越多。
复合种群:由空间上相互隔离,但又有功能联系(繁殖体或生物个体的交流)的两个或两个以上亚种群组成的种群系统。
源种群:出生率高于死亡率且迁入率高于迁出率的种群。
汇种群:出生与死亡之间的平稳为负值时,幼体的出生无法补偿成体的死亡的种群。
简答题:简述景观生态学与生态系统生态学的差异。
答:景观生态学与生态系统生态学的差异如下:①将景观作为一个异质性系统来定义并进行研究,强调空间异质性是其特点之一。
而生态系统生态学将生态系统作为一个相对同质系统来定义并加以研究。
②研究的主要兴趣在于景观镶嵌体的空间格局及过程;而生态系统生态学主要强调垂直格局,即物质和能量在生态系统垂直断面上的运动与分配。
景观生态学:格局、过程、尺度与等级第一章景观生态学中的基本概念景观生态学:是研究景观单元的类型组成、空间配宜及其与生态学过程相互作用的综合性学科。
强调空间格局、生态学过程与尺度之间的相直作用是景观生态学研究的核心所在。
景观生态学研究的对象和内容: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:即指景观在结构和功能方而随时间的变化。
景观生态学中的格局:是指空间格局,广义的讲,它包括景观组成单元的类型、数目以及空间分布与配置。
过程:强调事件或现象的发生、发展的动态特征。
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到的范囤和发生的频率。
尺度可分为空间尺度和时间尺度。
尺度往往以粒度和幅度来表达。
空间异质性;是指某种生态学变量在空间分布上的不均匀性及复杂程度。
空间异质性是空间缀块性和空间梯度的综合反映。
缀块性强调缀块的种类组成特征及空间分布与配置关系。
梯度指沿某一方向景观特征有规律地逐渐变化的空间特征。
生态学干扰:是指发生在一立地理位置上,对生态系统结构造成直接损伤的、非连续性的物理作用或事件。
生态学干扰由三个方而构成:系统、事件和尺度域。
、缀块:泛指与周困环境在外貌或性质上不同,并具有一迫内部均匀质性的空间单元。
如植物群落、湖泊、草原、农田或居民区等。
廊道:是指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构。
如农田间的防风林带、河流、道路、峡谷、输电线路等。
基底:是指景观中分布最广、连续性最大的背景结构。
如森林基低、草原基低农田基底、城市用地基底等。
缀块•廊道•基底模式是基于岛屿与生物地理学和群落缀块动态研究之上形成和发展起来的。
它具体而形象地描述景观结构、功能和动态提供了一种“空间语言”。
第二章:景观格局的形成、结构和功能特征最观缀块类型(考过):分为四种1.残留缀块:由大面积干扰(如森林或草原大火、大范围的森林砍伐、农业活动和城市化等)所造成的、局部范围内幸存的自然或半自然生态系统或其片段。
景观生态学第一章绪论1、景观概念:景观是由一组以类似方式重复出现的,相互作用的生态系统所组成的异质性陆地区域。
2、景观的基本特征:1)景观是一个生态学特征;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,5)具有一定的气候和地貌特征,6)与一定的干扰状况的聚合相适应。
3、景观要素概念: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统称为景观要素。
4、景观生态学概念: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。
(景观生态学的创始人是德国的特罗尔)5、景观生态学的研究内容:1)景观结构;2)景观功能;3)景观动态;4)景观规划与管理。
6、景观生态学的特点: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。
第二章景观生态学基本理论和原理7、景观生态学的基本理论: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。
8、景观生态学的基本原理:1)景观的系统整体性原理和异质性原理;2)景观生态研究的尺度性原理;3)景观生态流与空间再分配原理;4)景观结构镶嵌性原理;5)景观的文化性原理;6)景观演化的人类主导性原理;7)景观多重价值原理。
9、耗散结构概念:耗散结构就是一个远离平衡的,包含有多组分、多层次的开放系统,在外间条件变化达到一定界值时,经“涨落”的触发,量变可能引起质变,系统不断与外界进行物质交换。
10、耗散结构的形成条件:1)系统必须处于远离热力学平衡的非线性区域;2)系统是开放系统;3)系统的不同要素之间必须有非线性相互作用,主要是负反馈机制的存在。
11、复杂性是等级系统的基本属性。
第一章景观生态学概述1、景观定义景观是一个由不同土地单元镶嵌组成,具有明显视觉特征的地理实体,它处于生态系统之上, 大地理区域之下的中间尺度;兼具经济、生态和文化的多重价值。
2、景观特性]①景观由不同空间单元镶嵌组成,具有异质性;②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;③景观既是生物的栖息地,更是人类的生存环境;④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;⑤景观具有经济、生态和文化的多重价值,表现为综合性。
3、景观分类是一个中尺度的宏观系统,是一个以无机环境为基础、生物为主体、人类为主导的复杂系统,具有特定的结构、功能和动态特征。
5、景观生态学景观生态学研究景观的结构、功能和变化的学科。
其核心主题包括:景观空间格局(从自然到城市),景观格局与生态关系,人类活动对格局、过程与变化的影响,尺度和干扰对景观的作用。
6、景观生态学研究范畴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的相互作用,或景观结构单元之间的相互作用。
这些作用主要体现在能量、物质和生物有机体在景观镶嵌体中的运动过程中。
3)景观动态:即指景观在结构和功能方面随时间的变化。
具体地讲,景观动态包括景观结构单元的组成成分、多样性、形状和空间格局的变化,以及由此导致的能量、物质和生物在分布与运动方面的差异。
第二章一、概念1、斑块:是在景观的空间比例尺上所能见到的最小异质性单元,即一个具体的生态系统。
廊道:是指不同于两侧基质的狭长地带,可以看作是一个线状或带状斑块。
基质:是景观中范围广阔、相对同质且连通性最强的背景地域,是一种重要的景观元素。
2、景观结构:是指景观的组分构成及其空间分布形式。
3、空间异质性、时间异质性1)异质性:指在一个景观区域中,景观元素类型、组合及属性在空间或时间上的变异程度,是景观区别于其他生命层次的最显著特征。
2)景观异质性包括时间异质性和空间异质性,是时空耦合异质性。
第一章景观生态学中的基本概念1.什么叫景观?答:景观指某地区或某种类型的自然景色,也指人工创造的景色森林景观。
泛指自然景色,景象。
2.什么叫景观生态学?答:景观生态学(Landscape Ecology)是研究在一个相当大的区域内,由许多不同生态系统所组成的整体(即景观)的空间结构、相互作用、协调功能及动态变化的一门生态学新分支。
景观生态学给生态学带来新的思想和新的研究方法。
它已成为当今北美生态学的前沿学科之一。
3.景观生态学研究的内容是什么?答:景观生态学是研究景观的结构功能和变化及景观的规划管理。
景观结构:指的是不同景观要素之间的空间关系。
景观功能:指的是多种景观要素之间的相互作用,即不同生态系统之间的能流,物质流和物种流。
景观变化:指的是景观在结构和功能上随时间的变化。
景观管理:是将景观生态学的基本理论,应用于生产实践。
主要内容是通过综合分析景观特征,提出景观利用管理最优化方案。
包括下述内容:(1)景观生态分类;(2)景观生态评价;(3)景观生态规划设计;(4) 景观生态生态规划设计实践。
4.德国科学家 C.Troll在景观生态学界的贡献是什么?为什么20世纪70年代以后,人们会重提他的科学贡献?答:通过对自然界中生命与环境关系的观察与思考,建立了植物生态学学科体系。
原因:景观观生态学是本世纪70年代以后蓬勃发展起来的一门新兴的交叉学科。
它以生态学理论框架为依托,吸收现代地理学和系统科学之所长,研究景观和区域尺度的资源、环境经营与管理问题,具有综合整体性和宏观区域性特色,并以中尺度的景观结构和生态过程关系研究见长(肖笃宁等,1997)。
自80年代后期以来,逐渐成为世界上资源、环境、生态方面研究的一个热点。
现在普遍的看法是,这门新兴学科是地理学与生态学相互结合的产物。
要想能够对其来龙去脉有更全面的了解,这就必然要涉及以上两门学科中的一些相关思想的发展。
地理学中,由于其学科跨度很大,并不是每一分支都与现代景观生态学有着直接的必然联系。
第一章景观生态学名词解释1、狭义景观:直觉地将景观看作基于人类范畴基础之上的特定区域,指在数十公里到数百公里范围内,由诸如林地、草地、农田、树篱和人类居住地等不同类型生态系统所组成的异质性地理单元。
这也是我们通常所说的“景观”。
2、广义景观:根据所研究的具体物种或生态学现象来定义,包括出现在从微观到宏观不同尺度上的、具有异质性或斑块性的空间单元。
3、景观生态学:是多学科之间的交叉学科,主体是地理学与生态学之间的交叉。
通过物质流、能量流、信息流与价值流在地球表层的传输和交换,通过生物与非生物以及人类之间的相互作用与转化,运用生态系统原理和系统方法。
以达到景观美化格局、优化结构、合理利用和保护的目的。
知识点:1、广义景观概念最突出的特点就是体现了生态学系统中多尺度和等级结构的特征。
2、景观不是必然地由其大小来定义,而是由斑块镶嵌体来定义。
3、景观分类:自然景观、经营景观和人工景观4、景观生态学起源于中欧和东欧。
V on Humboldt(19世纪初)首先把“景观”一词引入地理植被科学中,定义为“自然地理综合体”。
美国生态学家Forman并提出了“斑块-廊道-基质”模式,为北美景观生态学奠定了基础。
5、景观生态学明确强调空间异质性、等级结构和尺度在研究生态学格局和过程中的重要性。
6、景观结构(斑块间的空间关系):“斑块、廊道、基质、网络”、空间格局、生态交错带、异质性、尺度性;景观功能(空间要素间的相互作用):干扰、连接度、生态流、物种运动、文化过程、“廊道、基质、网络与流”;景观变化(结构和功能随时间的改变):稳定性、格局总体变化、驱动因子、生态环境影响、动态模拟第二章景观结构要素名词解释:1、斑块:依赖于尺度的、与周围环境(基质)在性质上或者外观上不同,表现出较明显边界,并具有一定内部均质性的空间实体。
该定义强调了斑块的空间非连续性和内部均质性。
2、斑块形状指数:通过计算某一斑块形状与相同面积的圆或正方形之间的偏离程度来测量其形状的复杂程度。
景观生态学(名词解释、选择、判断、问答)第一章景观生态学的概念与发展1.景观是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2.景观生态学的概念是由德国植物学家特罗尔在1939年提出的3.斑块-廊道-基质模式是构成并用来描述景观空间格局的一个基本模式斑块是在景观的空间比例尺上所能见到的最小异质性单元,泛指与周围环境在外貌或性质上不同、非线性的,并具有一定内部均质性的空间单元或生态系统,即一个具体的生态系统。
斑块可以是植物群落、湖泊、农田、居民区等。
廊道是指不同于两侧基质的狭长地带,可以看作是一个线状或带状斑块,连接度、结点及中断等是反映廊道结构特征的重要指标。
常见的廊道有:农田间的防风林带、河流、道(铁)路、峡谷、输电线路等。
基质是景观中范围最广阔、相对同质且连通性最强的背景区域,是一个重要的景观元素,它在很大程度上决定着景观的性质,对景观的动态起着主导作用。
常见的基底有:森林基底、草原基底、农田基底、城市用地基底等。
在许多景观中,景观总体动态常常受到基底所支配和控制。
4.景观结构是指景观的组分构成及其空间分布形式,包含景观的空间特征(景观元素的大小、形状及空间组合)和非空间特征(景观的类型以及面积比率),是景观性状最直观的体现,也是景观生态学的核心内容之一;5.景观格局是景观组分的空间分布和组合特征,大小和形状不一的景观斑块在空间上的配置,是景观异质性的具体体现,也是各种生态过程在不同尺度上作用的结果,具有强烈的尺度特征。
6.异质性是指在一个景观中,景观元素类型、组成及属性在空间或时间上的变异程度,是景观区别于其生命层次的最显著特征。
是景观生态学的核心理论,也是景观生态规划的方法论基础和核心。
7.全球景观生态学大致可分为两个学派:北美学派、欧洲学派。
前者是从生态学中发展起来的,主要进行景观生态学研究,侧重于景观的多样性、异质性、稳定性的研究,形成景观生态学基础和理论研究的核心。