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生态规划：题库一、概念解释（每题4分）1生态规划；运用生态学的基本原理和方法，针对特定目标或空间单元所进行的旨在为生态保护、生态建设、生态调控和生态管理工作提供决策支持的规划工作。
2生态保护；针对特定生态对象或空间单元，从隔离外界干扰角度出发，所进行生态安全维护工作。
3生态恢复；通过人为管理，隔离受损生态系统的外部人为干扰冲击，促使生态系统依靠自我恢复能力，逐步恢复生态系统结构、功能的过程。
4生态建设；针对某一特定发展或保护目的，按照生态学的基本原理，运用人工强化的生态工程手段所进行的建设工作。
5景观异质性；景观内部事物或者其属性在时间或空间分布上的不均匀性或非随机性特征。
与异质性相反的景观特征被称为均质性。
6生态修复；通过人工强制性的技术和管理等综合介入，促使受损生态系统尽快恢复结构域功能的过程。
7生态调控；利用人工生态调节和控制措施，对特定生态管控目标或区域进行生态关系和结构的梳理与重建，以期使之能满足特定的发展需求。
8生态城市；是社会、经济、文化和自然高度协同和谐的复合生态系统，其内部的物质循环、能量流动和信息传递构成环环相扌II、协同共生的网络，具有实现物质循环再生、能量充分利用、信息反馈调节、经济高效、社会和谐、人与自然协同共生的机能。
9生态服务功能；各类生命组建单元所提供的能够满足人类生存和发展需要的条件和过程。
10景观；指一组以相似方式重复出现的相互作用的生态系统所组成的中尺度异质性地表区域，其范围一般为几十至几百平方公里。
11生态安全格局；景观中一些重要的区域、节点和廊道能够得到合理保护并形成合理的空间格局配置，就可以保证景观的主要生态过程和生态服务功能合理实现。
12生态承载力；特定时间、空间范围内，某种食物供给类型在不影响自身食物生产能力的基础上，能够供养的捕食者个体的数量。
13生态足迹；生产一定人口消费的资源及吸纳产生的废弃物所需要的具有生物生产力的地域空间面积。
14尺度效应；在观察生态现象或过程时一个特定空间分辨率或标准时间单元被称为尺度，优势景观现象或过程特征随尺度变化而变化的现象。
景观生态学原理|——景观格局与分析景观的三个特征：1、格局：生态系统的大小、形状、数量、类型及空间配置相关的能量、物质和物种的分布2、功能：景观单元之间的相互作用，生态系统组分间的能量流动、物质循环和物种流3、动态：斑块镶嵌结构与功能随时间的变化3.1 景观发育景观格局的形成，受到生物与非生物两个方面的影响3.2 景观要素景观要素包括景观斑块、廊道、基质，以及附加结构3.2.1 斑块（patch）空间的非连续性以及内部均质性1. 斑块起源主要因素：环境异质性（environmental heterogeneity）自然干扰（natural disturbance）人类活动（human activity）1、环境资源斑块由于环境异质性导致，稳定，与自然干扰无关，由于环境资源的空间异质性和镶嵌规律2、干扰斑块由于基质内的各种局部干扰引起，具有最高的周转率，持续时间最短3、残存斑块是动植物群落受干扰后基质内残留的部分4、引进斑块人们把生物引入某一地区后形成的斑块1）种植斑块2）聚居地2. 斑块面积1、对物质和能量的影响2、对物种的影响1）岛屿，面积效应——生境多样性（habitat diversity）——物种多样性2）陆地，基质异质性高3. 斑块形状斑块的形状和走向对穿越景观扩散的动植物至关重要1、圆形和扁长形斑块，内缘比（interior ratio）2、环状斑块3、半岛4. 斑块镶嵌相似的斑块容易造成扩散不同类型的斑块镶嵌，能够形成对抗干扰的屏障、5. 斑块化（缀块性，patchiness）与斑块动态1、斑块化机制斑块化：斑块的空间格局及其变异，大小、内容、密度、多样性、排列状况、结构、边界特征对比度（contrast）：斑块之间以及斑块与基质之间的差异程度空间异质性（spatial heterogeneity）：通过斑块化、对比度以及梯度变化所表现出来的空间变异性生物感知（organism-sensed）：生物对于斑块化的反应最小斑块化尺度（smallest patchiness scale）：粒度（grain）最大斑块化尺度（largest patchiness scale）：幅度（extent）斑块化动态：斑块内部变化和斑块间相互作用导致的空间格局及其变异随时间的变化斑块化产生的原因：物理的和生物的，内部和外源的2、斑块化的特点1）可感知2）内部结构，时空等级性，大尺度斑块是小尺度斑块的镶嵌体3）相对均质性4）动态特征5）生物依赖性6）斑块的等级系统（patch hierarchy）7）等级间的相互作用8）斑块敏感性（patch sensitivity）9）斑块等级系统中的核心水平：最能集中体现研究对象或过程特征的等级水平，相应的时空尺度称为核心尺度（focal scale）10）斑块化原因和机制的尺度依赖性3、斑块化的生态与进化效应3.2.2 廊道（corridor）廊道是线性的景观单元，具有通道合阻隔的双重作用1. 廊道的起源干扰廊道、残存廊道、环境资源廊道、种植廊道、再生廊道2. 廊道的结构特征1）曲度：廊道的弯曲程度，影响物质、能量、物质的移动速度2）宽度3）连通性：廊道单位长度上间断点的数量表示4）内环境：较大的边缘生境和较小的内部生境3. 廊道分类1）线状廊道：全部由边缘物种占优势的狭长条带2）带状廊道：较丰富的内部种的内环境的较宽条带3）河流廊道：分布在河流两侧3.2.3 基质（matrix）1. 基质的判定1）相对面积2）连通性3）控制程度4）3个标准结合2. 孔隙度和边界形状孔隙度（porosity）：单位面积的斑块数目3.2.4 附加结构（add-on）异常景观特征，在整个景观中只出现一次或几次的景观类型3.3 景观格局特征目的：从无序的斑块镶嵌中，发现潜在的有意义的规律性3.3.1 斑块-廊道-基质模式（patch-corridor-matrix model）3.3.2 景观对比度1. 低对比度结构自然形成的，热带雨林，相邻景观要素彼此相似2. 高对比度结构自然、人工3.3.3 景观粒径（landscape grain）粗粒（coarse grain）和细粒（fine grain）生物体粒径（home range）：生物体对其敏感或利用的区域粒径大小取决于整个景观的尺度3.3.4 景观多样性（landscape diversity）由不同类型生态系统构成的景观在格局、功能和动态方面的多样性或变异性，反映景观的复杂性程度1）斑块多样性：数量、大小、形状的多样性2）类型多样性：景观类型的丰富度3）格局多样性：景观类型空间镶嵌的多样性3.3.5 景观异质性（landscape heterogeneity）多样性——斑块性质的多样化异质性——斑块空间镶嵌的复杂性，景观结构空间分布的非均匀性、非随机性1）空间异质性2）时间异质性3）功能异质性梯度分布镶嵌结构3.4 生态交错带与生态网络3.4.1 边缘效应与生态交错带景观单元之间的空间联系：生态交错带、网络结构1. 边缘效应(edge effect)边缘地带由于环境条件不同，可以发现不同的物种组成和丰富度边缘物种：仅仅或主要利用景观边界的物种内部物种：远离景观边界的物种2. 生态交错带(ecotone)描述物种从一个群落到其界限的过渡分布区，由两个不同性质的斑块的交界及各自的边缘带组成生态过渡带（transition zone）景观边界（landscape boundary）1）特征：生态应力带（tension zone）、边缘效应、阻碍物种分布（半透膜）、2）描述：结构：大小、宽度、形状、生物结构、限制因素、内部异质性、密度、分形维数、垂直性、外形或长度、曲合度功能：稳定性、波动、能量、功能差异、通透性、对比度、通道、过滤、屏障、源、汇、栖息地3）尺度效应：某一尺度上可以明辨的交错带在另一尺度上可能模糊不清4）气候变化：更为敏感，迟滞（lag）5）生态交错带与生物多样性：农业生产把异质的自然景观变成大范围同质的人工景观，消灭了自然生态交错带，扩展了人为生态交错带3.4.2 生态网络与景观连通性生态网络（network）将不同的生态系统相互连接起来两类物种：生活在网络包围的景观要素内部的物种，廊道是一种障碍；生活在廊道内、沿着廊道迁移的物种1. 廊道网络由节点（node）和连接廊道构成，分布在基质上形式：分支网络（branching network）：树状的等级结构环形网络（circuit network）：封闭的环路结构1）廊道网络的结构特征网络交点、网状格局、网眼大小、网络结构的决定因素（历史和文化的）2）廊道网络描述连通性：在一个系统中所有交点被廊道连接起来的程度，指示网络的复杂度，用r指数方法来计算r指数：连接廊道数与最大可能连接廊道数之比r=L/Lmax=L/3(V-2)，V为节点数环度：用α指数衡量，表示能流、物流、物种迁移路线的可选择程度。
景观格局—生态过程—生态系统服务的系统耦合———傅伯杰景观生态学思想述评☉王书明张志华[摘要]傅伯杰院士提出景观格局、生态过程、生态系统服务三者之间存在着耦合关系:第一,景观格局与生态过程相互影响,景观格局作用于生态过程,同时生态过程对景观格局形成反馈。
第二,土地利用格局的变化带来生态系统过程的改变,生态系统过程的改变影响着生态系统服务的供给。
第三,需开展基于生态系统服务的景观生态管理,集成有利于景观可持续发展的管理方案,根据生态系统服务的评估结果,为土地利用决策提出建议,将景观生态规划设计的改善方案反馈到景观空间单元上,以促进土地资源的合理配置与景观格局的优化。
此外,景观生态学中的景观格局—生态过程—生态系统服务三方耦合概念也适用于海洋生态系统。
[关键词]景观生态学;景观格局;生态过程;生态系统服务作为一门新兴的交叉学科,景观生态学于20世纪30年代源起于欧洲,并在北美发展壮大,主要应用于土地利用与规划、资源开发与管理、生物多样性保护等领域。
中国的景观生态学研究在历经数十年的发展过程中,一方面紧随国际研究的前沿动态,另一方面也逐渐形成了自己的特色,尤其是与城市景观生态、生态脆弱区的景观生态、生态恢复等相结合的研究,目前在国际上已占有一席之地。
傅伯杰院士多年来一直从事景观生态学研究,并于1999年当选为国际景观生态学会副主席,他在土地利用格局、生态过程及尺度效应方面的研究为中国景观生态学的发展做出了卓越的贡献。
此外,他将生态系统服务引入景观格局与生态过程的研究中,不仅服务于国家的生态文明战略,而且将自然科学和社会科学结合起来,为景观生态学的发展提供了新的思路和方向。
本文通过对其景观生态学思想进行述评,力求加强对景观格局、生态过程、生态系统服务之间相互作用机理的理解,从而把握中国景观生态学研究的前沿动态。
一、景观格局与生态过程的耦合及其尺度转换(一)格局与过程傅伯杰提出,格局是形成对世界认识的外在表现,过程是对事物发展变化的机理进行描述,而格局和过程一般指的是不同的景观或地理单元在空间上所具有的关系及对这种关系进行响应的演变过程。
地理学报ACTA GEOGRAPHICA SINICA 第69卷第8期2014年8月V ol.69,No.8August,2014收稿日期：2014-05-22;修订日期：2014-07-28基金项目：国家自然科学基金项目(41390464)[Foundation:National Natural Science Foundation of China,No.41390464]作者简介：傅伯杰(1958-),男,中国科学院院士,研究员,博士生导师,中国地理学会副理事长(S110001618M),主要从事自然地理与景观生态学研究。
E-mail:bfu@1052-1059页地理学综合研究的途径与方法：格局与过程耦合傅伯杰(中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085)摘要：地理学是一门以综合性和区域性见长的学科。
地理学的综合性通过要素多样化来体现，区域性则表现为区域分异或区域差异。
地理学综合研究是对地球表层各要素的相互作用以及人地关系的研究，帮助我们认识地球表层系统的过去、现状和未来的趋势，把握其变化的脉搏。
格局是认识世界的表观，过程是理解事物变化的机理，基于长期的野外观测和综合调查以及模型模拟，对不同时空尺度下的地理格局与过程进行耦合研究，是从机理上理解与解决地理学综合研究的有效途径与方法。
文章结合在黄土高原地区的相关研究案例，探讨了将格局与过程耦合研究的地理学综合研究的途径与方法。
关键词：地理学；地理学综合研究；格局；过程；尺度；黄土高原DOI:10.11821/dlxb20140800220世纪以来，随着全球的人口、资源、环境等诸多问题的出现，人类的可持续发展面临着极大的挑战。
地球系统科学研究通过研究整体性的地球系统来解决全球性的资源环境问题，把地球作为各个圈层有机联系的系统来开展相关的研究。
因此，“地球系统”概念的提出标志着这方面的研究向着综合集成的方向转变。
只有从整体上来认识地球系统的过去、现状和未来的趋势，才能够把握它变化的脉搏。
50基于格局与过程耦合机制的景观空间格局优化方法研究The Method of Landscape Spatial Pattern Optimization Based on Coupling Mechanism of Patterns and Processes摘 要：景观生态学中的空间格局与生态过程关系原理，是生态学研究转化为景观生态规划设计所必需的“空间语言”之关键所在。
研究分析了空间格局与生态过程的内涵与外延，认为“快”过程所对应的流动和迁移过程更容易受到人类活动的干扰与控制，并针对“快”过程剖析了景观中格局与过程的动态耦合关系，继而从景观功能与景观连通性两方面，进一步揭示了格局-过程耦合系统的外在表现与内在机制，最终提出景观空间格局优化五步骤方法：景观功能评价、系统耦合关系分析、关键过程分析、景观连通性分析、空间格局优化。
关 键 词：风景园林；格局-过程耦合；空间格局优化；景观功能；景观连通性；景观生态规划文章编号：1000-6664(2017)03-0050-06中图分类号：TU 986 文献标志码：A 收稿日期：2016-06-12； 修回日期：2016-08-31基金项目：国家自然科学基金(编号51578437)、陕西省教育厅重点实验室科研计划项目(编号2013JS056)和住房和城乡建设部研究开发项目(编号2013-K1-4)共同资助Abstract: The principles of landscape ecology based on the pattern-process relationship is the key to translate ecology research into "spatial language" of landscape ecological planning. By analyzing the connotations and denotations of spatial pattern and ecological process, it is thought that flow and movement of the "fast" process is more easily interfered and controlled by human activities, and then analyzed the coupling relationship of landscape patterns and ecological processes. By revealing the external behavior and internal mechanism of the coupling system from landscape function and landscape connectedness, the method of landscape spatial pattern optimization is putting forward, which mainly includes five steps: to evaluate the ecological functions; to analyze the coupling relationship of the system; to analyze the key process; to analyze the landscape connectedness of spatial pattern; and to optimize the spatial pattern.Key words: landscape architecture; pattern-process coupling; spatial pattern optimization; landscape function; landscape connectedness; landscape ecological planning1 问题的提出长期以来，景观生态规划设计难以走出“重理念，重形式，轻原理，轻机制”的迷途。
园林景观生态设计途径分析摘要：园林景观设计中包含着众多内容，同时还要结合生态理念与社会发展趋势进行设计。
而且生态设计理念，一定要贯穿整个设计过程。
鉴于此，本文对园林景观生态设计的途径进行了分析探讨，仅供参考。
关键词：园林景观；生态设计；途径1生态园林景观设计在生态园林概念定义的过程中，可以发现，生态园林景观本身具备艺术性、观赏性、生态性的特点。
在此基础上，节约型生态园林景观设计需要具备地方性、环保性以及生态性3方面的重要特点。
在生态设计的过程中，要充分了解当地具体情况，将地方性作为设计中的一个重要的原则与要素，只有这样，才能最大限度地实现节约型设计的理念。
2生态设计的原则2.1体现人文情怀作为最根本的设计宗旨，是反映社会、人性的设计要求，用各种方式来满足人们的活动、沟通、娱乐等需求。
为了实现民众的基础性能，设计师应当遵照当地人的习俗和人们的行为规律。
2.2因地制宜因地制宜的原则也是园林景观生态设计必须遵循的原则。
园林景观的设计要建立在当地生态、人文背景的基础上，这样才能设计出符合当地人们需求的生态园林景观。
3园林景观生态设计途径3.1保护不可再生资源，减少能源耗费生态城市是一种典型的紧凑化城市类型，要最大限度地集约占地，杜绝土地资源的过度使用与浪费问题，实现可持续发展的首要因素是要保证土地资源的可持续利用。
节约能源和减少资源消耗，有效降低生物资源、能源以及水资源的使用，全面提升使用效率，景观生态这一新型技术的使用，在能源节约方面发挥了巨大的作用。
现阶段，城市化发展过程中出现了越来越多的节能景观建筑与生态建筑，它们是人类生存生态环境建设的有力见证，能够促使城市建筑与生态环境紧密结合。
生态景观建筑凭借较强的生物气候调节能力和良好的室内气候条件，有效地满足了人们生活和工作的舒适性、健康与可持续发展需求。
另外，在景观生态设计过程中，传统的草坪被景观植被生态设计取代，同时，一些外来园艺品种被一些地方性树种取代，由此极大地减少了能源消耗。
园林景观生态设计途径分析园林景观生态设计是现代城市规划和建设的一个重要方面。
它是一种以人与自然和谐共生为根本目标的设计理念，强调在满足人们生活和活动需要的同时体现自然生态系统的完整性和稳定性。
园林景观生态设计的实践过程中，设计师们可以采用多种途径来实现这一目标，本文将分别从景观规划、植物配置、水资源利用、建筑结构和材料选择等方面进行分析。
1. 景观规划在整个园林景观设计过程中，景观规划是最为关键的一环。
一份精心规划的景观规划方案可以为后续的设计和建设奠定良好的基础。
在制定景观规划方案时，应统筹兼顾自然环境、人文环境和社会环境，优先考虑生态系统的完整性和稳定性。
具体实施过程中，可以借助生态系统评估工具对场地的自然资源和生态环境进行科学评价，利用GIS或其他软件工具进行空间数据分析和模拟，从而得出一份全面、合理的景观规划方案。
在实施过程中，还要充分借鉴先进的园林景观规划理念和经验，如以生态轴、景点等为核心组织空间结构的三维景观规划、生态廊道的构建等。
2. 植物配置植物配置是园林景观生态设计的核心。
通过合理的植物配置，可以丰富景观层次，增加景观韵味，提高场地的生态价值。
在植物配置过程中，要注重从生态角度出发，选择具有适应性、生命力强的本地植物，建立适应场地情况的植被组合，尽量减少外来植物的引入和种植。
在景观规划中，应注重景观层次和空间形态的变换，以及树种的林分结构和树高、冠幅等，从而营造出更加多元、有层次的场景体验。
3. 水资源利用水资源是园林景观生态设计中重要的自然要素之一。
在规划和设计过程中，应当合理利用场地的水资源，实现水资源高效利用和合理分配。
对于水系和水体的设计和构建，应注重生态环境保护和生物多样性的维护，尽量还原自然水系，增加湖泊面积，增加湖边景观和景观带宽度，把水体的生态功能和美学功能有机融合起来，并根据实际情况引入净化植物，以达到水体净化、减缓雨水径流速度等效果。
此外，还可以采用雨水收集和循环利用技术，将雨水收集并利用于植物浇灌和场地其他用途，实现雨水回用，促进水资源节约。
如何进行森林景观格局与生态网络分析引言：森林作为地球上重要的生态系统之一，对环境的稳定性与生物多样性的维持起着关键作用。
为了有效管理森林资源，掌握森林景观格局与生态网络的分析方法至关重要。
本文将介绍如何进行森林景观格局与生态网络分析。
一、森林景观格局分析1.样地选择：森林景观格局的分析需要从实地观测中获取数据。
首先，需要选择合适的样地进行观测。
样地应该覆盖不同类型的森林景观，包括森林类型、年龄结构、树种组成等。
样地的选择应具有代表性和典型性。
2.数据采集：在样地选定后，需要采集多种数据来描述森林景观的格局。
根据实际情况，可以使用航空遥感技术、激光雷达扫描等方式获取高分辨率遥感影像，以获取不同尺度的景观指标。
3.景观指标计算：景观指标是分析森林景观格局的重要工具，可用于评估整体格局的复杂度、碎片化程度、分布特征等。
常见的景观指标包括斑块面积、斑块形状、斑块分布的空间分析等。
在计算过程中，可以利用地理信息系统（GIS）软件进行处理。
4.景观格局分析：通过计算得到的景观指标，可以进行景观格局的分析。
例如，可以使用分层聚类分析、主成分分析等方法，将不同的景观指标进行综合评估，以获取森林景观格局的整体特征。
二、森林生态网络分析1.物种数据收集：生态网络的分析需要获取多样的物种数据。
可以通过野外调查、摄像监测等方式，获得包括植物、动物等在内的物种数据。
此外，还可以利用已有的数据库进行数据的搜集和筛选。
2.物种分布模型构建：为了获取更全面的物种分布信息，可以使用物种分布模型进行构建。
物种分布模型结合环境因子、生境类型等信息，预测物种的空间分布范围。
这些模型可以基于机器学习等方法，对物种的生境要求进行估计。
3.生态网络分析：在物种分布模型构建完成后，可以使用图论分析方法来构建生态网络。
将物种作为节点，根据物种之间的生境联系与空间位置，建立节点之间的连边。
其中，节点之间的连接强度可以根据物种之间的相互作用强度进行分析。
景观生态学-4格局与过程景观生态学是一个关注人类与环境相互作用的学科，其研究对象不仅包括自然生态系统，还包括人工生态系统和不同尺度的景观空间。
景观生态学的研究方法和角度主要分为两个方面：格局和过程。
格局是指景观空间的空间结构、组织、形态和分布，描述了景观的形状、大小、分布和连接方式。
景观格局的特点和变化对生态系统功能和生物多样性产生着直接或间接的影响。
在景观格局中，联结性是一个重要的特征。
景观联结性指各个空间要素间通过生态过程的连通程度。
高连通性的景观可以促进物种迁移和种群扩散，降低遗传分化和物种灭绝的风险。
反之，低连通性的景观使得物种无法迁移和扩散，导致物种灭绝和生态系统崩溃。
景观连通性的维护可以通过提高景观的空间复杂度来实现。
景观复杂度指景观中要素间空间关系的多样性和复杂程度。
提高景观复杂度可以增加景观内部的空间异质性，增强生态系统的适应性和稳定性。
相反，降低景观复杂度会降低生态系统的稳定性和弹性，提高对外部干扰的敏感程度。
在景观格局中，景观斑块大小和分布格局也是重要的因素。
斑块大小对物种领域分布、头数大小和维持时间有着重要影响。
斑块的分布格局直接影响物种在景观中的连通程度。
一般来说，大面积、集中分布的斑块会提高物种的连通程度，增加物种迁移和扩散的可能性。
所谓的过程，是指景观中在空间中发生的生态作用，包括物质、能量和信息传输以及地管理作用。
生态过程是指物种在景观空间中的交互作用，包括食物链、捕食和繁殖等过程。
能量和物质循环是景观生态系统维持的重要过程。
通常将景观生态系统中的生态过程分为两类：小区域过程和大区域过程。
小区域过程是指在景观中小面积内发生的相对封闭的生态过程。
典型的小区域过程包括物种之间的关系、食物链的关系和生态圈中微生物的生物地理和化学作用。
大区域过程是指在大规模景观空间范围内发生的宏观生态学过程，例如物种迁移、鸟类迁徙和气候变化。
大区域过程对小区域过程有重要影响，因为大区域过程决定了物种的来源和去向以及其生态系统中的连通性。
第２６卷第３期２００７年５月地理科学进展ＰＲＯＧＲＥＳＳＩＮＧＥＯＧＲＡＰＨＹＶｏｌ．２６，Ｎｏ．３Ｍａｙ，２００７收稿日期：２００６－０９；修订日期：２００７－０５．基金项目：国家基础研究发展规划（９７３）项目（２００５ＣＢ１２１１０７）和中国科学院知识创新工程重要方向项目（ｋＺＣＸ２－ＹＷ－４２１－３）．作者简介：吕一河（１９７４－），男，河北涞水县人，博士，副研究员，主要从事景观生态学和生态恢复研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｙｈ＠ｒｃｅｅｓ．ａｃ．ｃｎ景观格局与生态过程的耦合途径分析吕一河，陈利顶，傅伯杰（中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室，北京１０００８５）摘要：景观生态学自诞生以来在理论和实践方面已经取得了众多进展，然而在景观格局与生态过程关系方面还有很多问题值得深入研究。
本文阐述了景观格局和生态过程的有关概念和方法，揭示了其中存在的一些问题和开展耦合研究的必要性，进而总结了耦合研究的一般方法，并在此基础上提出了耦合研究的理论框架，即以一定区域为依托和一定目标为导向进行土地单元或生态系统类型划分，通过土地评价和模型集成将小尺度观测研究和大尺度空间动态模拟相结合，在实现区域目标的基础上，构建具有良好适应性的耦合模型系统。
关键词：景观生态学；景观格局；生态过程；生态建模景观生态学作为生态学和环境科学领域的一门新兴综合交叉学科，从其诞生到现在，已有６０余年的时间。
但是直到２０世纪８０年代，这门学科才逐渐获得了蓬勃发展［１］。
尽管景观生态学在学科特性和理论体系等方面还不够完善，一些争论尚存，但是其原理和方法已经应用到许多领域，尤其在环境科学研究与实践中发挥着重要作用［２］。
国际上，欧洲和北美的景观生态学研究基本上引领了景观生态学的发展方向。
景观生态学起源于欧洲，关注的重点从土地利用规划和设计逐渐扩展到资源开发与管理、生物多样性保护等领域，在理论上强调景观的多功能性、综合整体性、景观与文化的协同，并提出了整体性景观生态学的概念框架［３￣６］。
北美的景观生态学在欧洲的影响下，从２０世纪８０年代初开始发展，并逐渐形成注重数量化和模型建设以及自然景观研究的特色［７］。
景观生态学在中国的发展基本上与北美同步，在研究内容和方法上兼容并蓄，经过２０余年的努力，在景观格局与生态过程、土地利用与动态、景观规划与设计、环境影响评价与自然保护等方面的研究与应用中取得重要进展［１］。
尽管如此，整个景观生态学领域中还有很多科学问题亟待解决［８］。
其中一个重要而核心的问题就是景观格局与生态过程的相互关系及其调控。
景观格局与生态过程之间存在着紧密联系，这是景观生态学的基本前提［９］。
二者相互作用而表现出一定的景观生态功能，并且这种相互作用受尺度的制约。
然而，这些对景观格局与生态过程关系的论述是一般意义上笼统的理论总结（不排除存在假说的成分），但是某种特定的格局是否与某种特定的生态过程互为因果，应该具体问题具体分析，找到确凿证据后方可论断。
因此，问题的实质不在于一般意义上景观格局与生态过程关系的存在性，而在于探求具体的哪种格局与哪种过程相关、程度如何、怎样调控等。
２地理科学进展２６卷景观格局与生态过程的关系也是景观生态学中的一个非常宏大的命题，从自然景观到人文景观、从自然生态过程到社会经济和人文过程，所涵盖的内容相当广泛。
所以，本文并不试图阐述景观生态学中关于景观格局和生态过程关系上的所有问题和所有进展，而是从景观格局和生态过程的概念入手，重点探讨景观格局和生态过程的研究方法以及实现二者耦合的基本途径，以期为深化景观格局与生态过程关系的研究提供有益的参考。
１景观格局与生态过程及其耦合１．１景观格局景观是由不同生态系统组成的地表综合体［１０］。
实质上，这些不同的生态系统经常可以表现为不同的土地利用或土地覆被类型。
因此，景观格局主要是指构成景观的生态系统或土地利用／覆被类型的形状、比例和空间配置［１１，１２］。
景观格局的静态和动态研究通常借助各种格局指数的设计和分析来实现［１３，１４］。
在这类研究中，地理信息系统、遥感、数学模型和计算机技术得到广泛应用，并发挥着关键作用。
迄今为止，已经提出大量景观格局指数，甚至还包括一些景观格局动态的度量指标［１５］。
并且以Ｆｒａｇｓｔａｔｓ为代表的景观格局指数计算软件也不断涌现，大大推动了景观格局研究在国际上的快速发展。
一方面通过格局指数的计算，定量描述景观的空间形态、结构和异质性，基于此可以实现同一时段不同景观空间格局的比较研究（同时，异地）；另一方面，还可以完成同一景观不同时段空间格局的动态分析（同地，异时）和不同景观不同时段空间格局动态的比较研究（异时、异地）。
这些方面构成了景观空间格局分析的主要内容。
在景观格局分析中，从数据采集、到定量分析方法和过程以及结果解释都普遍存在着不确定性［１６］，应该引起高度重视。
基于矢量的格局分析理论的提出［１７］，为从分析方法上减少不确定性提供了良好的支持，沿着矢量化的方向深入下去，可以弥补传统上基于栅格算法的不足，有望在景观格局的量化分析和模型建设方面取得重要进展。
有关景观格局的更深入研究是对景观演变驱动机制的探讨［１８］。
驱动力的探讨在地理学和景观研究中已有比较长的历史。
通常可以把驱动力概括为社会经济、政治、技术、自然和文化五种主要类型。
具体驱动因子的确定需要考虑研究对象空间、时间和制度（ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ）尺度的影响。
这些驱动因子构成相互依赖、相互作用，并通过反馈紧密联系的复杂系统，在多个时空尺度上发挥作用。
因此，充分阐释景观格局演变的驱动机制相当困难。
驱动力的研究方法很多，概括起来，可以划分为系统辨识、系统分析和系统综合三个步骤。
对景观格局进行定量分析，探讨景观格局演变的驱动机制，一个重要目标就是预测未来景观格局演变趋势。
景观格局演变模拟模型的研究已经取得了重要进展［１９￣２１］。
按照性质的差异，可以将景观格局动态模型划分为５大类型，即基于行为者（ａｇｅｎｔ－ｂａｓｅｄ）的景观变化模型、经验统计模型、最优化模型、动力模拟模型和混合／综合模型［２２］。
按照机理，可进一步把景观动态模型归并为３个大类，包括随机模型、邻域规则模型和过程模型［２３］。
在各类模型的构建和应用过程中都不可避免地面临着数据采集、尺度依赖性、格局演变的空间位置和规模、算法的优化、适度综合以及验证和评价等问题。
这些问题都还没有很好地解决，因而成为未来景观模拟模型研究的重要内容。
３３期吕一河等：景观格局与生态过程的耦合途径分析１．２生态过程生态过程是景观中生态系统内部和不同生态系统之间物质、能量、信息的流动和迁移转化过程的总称。
生态过程的具体表现多种多样，包括植物的生理生态［２４，２５］、群落演替［２６，２７］、动物种群和群落动态［２８￣３０］以及土壤质量演变［３１，３２］和干扰［３３］等在特定景观中构成的物理、化学和生物过程［３４］以及人类活动对这些过程的影响。
在较小的空间尺度上（例如样地、坡面和小流域），有关生态过程的数据采集主要通过实地观测和实验的手段来完成。
由于生态系统和景观及其动态的复杂性，长期生态研究得到了普遍关注［３５］。
世界范围内已经建立起了众多长期生态研究网络，包括英国的ＥＣＮ、全球陆地监测系统（ＧＴＯＳ）、全球海洋监测系统（ＧＯＯＳ）、美国的ＬＴＥＲ和中国的ＣＥＲＮ和ＦＣＥＲＮ等。
这些长期生态研究网络的建立为在不同时空尺度上研究生态过程打下了坚实基础。
然而，在区域以上的大尺度，试图穷尽所有生态系统类型及其相关生态过程的定位监测和实验不现实，因而合理的取样策略和监测方案非常重要。
在这种情况下，多元数据融合［３６，３７］和多学科方法的综合运用［６］，尽管富有挑战，仍将是颇具希望的问题解决方案。
生态过程的模型研究也有相当快的发展。
较为常见模型类型有作物生长模拟模型［３７］、森林生态系统及其干扰与管理模型［３９，４０］、野生动物物种的竞争和共生模型［４１］等。
然而，生态过程模型通常需要大量的实测数据支撑，模型开发的原型尺度相对较小，而且对空间异质性考虑不足，因而一定程度上限制了模型的尺度扩展和推广应用。
１．３格局与过程耦合的必要性现实景观中，格局与过程是不可分割的客观存在。
只是为了使问题简化，在研究中有的侧重景观格局及其动态的分析，有的则侧重生态过程的深入探讨。
实际上，景观格局和生态过程之间具有多种多样的相互影响和作用，忽略任何一方，都不能达到对景观特性的全面理解和准确把握。
除此之外，研究中的顾此失彼还引发了一些具体问题。
以格局和过程的关系为例，问题主要表现为以下几方面。
首先，景观格局的刻画以各种景观指数的设计和计算分析为主要手段［４２］，然而，由于缺乏对景观格局与生态过程之间关系的深刻理解，很容易导致景观格局指数的误用或滥用［４３］。
在理论认识上，“过程产生格局，格局作用于过程，格局与过程的相互作用具有尺度依赖性”，在以往的景观生态学研究中几乎被认为是一个公理，未经深入论证就得到了广泛应用。
但事实上，格局与过程的关系及其尺度变异性的表现跟景观本身一样复杂。
特定的景观空间格局并不必然地与某些特定的生态过程相关联，而且即便相关的话也未必是双向的互作。
在这一问题上，Ｌｉ和Ｗｕ（２００４）分三种情形展开了精彩的论述。
这三种情形包括格局与过程的单向关联、非空间生态过程、格局和过程变化节律不同并且不在相同的空间尺度域内［４３］。
在这些情形下，景观格局与生态过程之间便不存在互为因果或相互依赖的关系。
因此，格局—过程原理需要进一步深入分析和论证，以明确其关联的性质及其尺度依赖性特征。
其次，作为景观格局分析主要工具的景观指数，其生态学意义很多情况下不够确切，甚至很模糊，这也为景观格局与生态过程关系的研究制造了一定困难。
同时，景观格局指数本身还存在其它一些明显的局限，主要表现在：（１）对景观格局变化的响应以及格局指数与某些生态过程的变量之间的相关关系不具有一致性［４４］；（２）景观指数对数据源（遥感图像或土４地理科学进展２６卷地利用图）的分类方案或指标以及观测或取样尺度敏感［４５，４６］而对景观的功能特征不敏感［４７］；（３）很多景观指数的结果难以进行生态学解释。
由于上述种种原因的存在，景观生态学研究中有两种主要倾向。
一种是就格局论格局，忽视了格局的生态学意义及其与生态过程和功能的关系［４８，４９］；另一种是虽然考虑到了景观格局与生态过程的关系，却把相关关系与因果关系混为一谈。
这两种倾向都是景观格局与生态过程耦合研究的重要障碍。
未来景观的格局和过程将受到人类活动日益显著的影响。
很显然，深刻理解和把握景观水平格局与过程的关系以及通过格局与过程的作用而表现出的景观生态功能对于土地利用的科学决策至关重要［５０］。
因此，必须进一步加强景观格局与生态过程实质性的耦合研究。
