第一章 景观生态学的概念及发展

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》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。

景观生态学的发展和应用景观生态学是一门研究人类活动影响下的自然和人-自然关系的学科。

它将生态学和景观学的理论与实践结合起来，旨在保护自然资源和提高生态系统的健康状况，同时满足人类经济、社会和文化需求。

本文将探讨景观生态学的发展和应用。

一、景观生态学的概念和历史景观生态学的原则是“整体高于部分”，认为生态系统是一个互相依存的整体，必须从整个景观的角度来看待与保护生态系统。

这个概念最早于1965年被提出，之后又经历了多年的理论和实践探索。

在美国，景观生态学已成为城市和乡村规划、环境保护和自然资源管理的重要理论之一。

在全球范围内，景观生态学也逐渐得到广泛认可。

二、景观生态学的核心理论景观生态学的核心理论有以下几个方面：1.景观是由多个生态系统组成的整体，要从整个景观的角度来看待生态问题。

2.景观是由各种不同尺度的生态系统组成的，每个尺度上的生态系统间都有相互作用和依赖关系。

3.生态系统是一个自我调节的动态过程，景观中的生态系统间会通过自然和人类干预的交互作用调节。

4.生态系统具有潜在的恢复和适应能力，但过度破坏和污染会危及生态系统的健康和稳定性。

5.人类活动对生态系统有不可逆转的影响，因此需要通过合理的规划和管理来保护生态系统。

三、景观生态学在城市和乡村规划中的应用景观生态学在城市和乡村规划中的应用主要体现在以下几个方面：1.城市和乡村景观规划景观生态学的原则可以用于规划城市和乡村的景观，以保护和改善生态系统，提高景观的质量和可持续性。

例如，可以设计景观的结构和组织，以促进自然循环、保护生态系统和提高环境质量。

同时，可以将文化、历史和社会因素融入景观规划中，以提高景观的生态和文化价值。

2.城市公园和绿地规划景观生态学可以用于规划城市公园和绿地，以提高它们的生态功能和社会价值。

例如，可以通过合理的生态设计和管理，提高公园和绿地的生态效益、景观和休闲价值，同时抗击城市生态压力，实现城市绿肺的功能。

3.生态城市规划生态城市是指通过利用技术、管理和市场等手段来实现低碳环保、节能减排、生态保护、文化保存等目标的城市。

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。

景观生态学1.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。

那么什么是景观生态学呢？1.1 景观“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。

1.2 景观的定义和特征1.2.1 定义景观：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。

1.2.2 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。

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。

景观生态学教案第一章：景观生态学概述1.1 教学目标了解景观生态学的定义与发展历程掌握景观生态学的基本概念与研究方法理解景观生态学在生态保护与规划中的应用1.2 教学内容景观生态学的定义与发展历程景观生态学的基本概念与研究方法景观生态学在生态保护与规划中的应用1.3 教学方法讲授与互动相结合，通过案例分析使学生更好地理解景观生态学的应用1.4 教学资源教材：《景观生态学》案例材料：生态保护与规划案例1.5 教学评估课堂问答：了解学生对景观生态学基本概念的理解程度课后作业：分析生态保护与规划案例，巩固所学知识第二章：景观格局分析2.1 教学目标掌握景观格局分析的方法与指标学会运用景观格局分析软件进行数据处理理解景观格局分析在生态保护与规划中的应用2.2 教学内容景观格局分析的方法与指标景观格局分析软件的使用方法景观格局分析在生态保护与规划中的应用2.3 教学方法讲授与实践相结合，通过软件操作演示与学生实践，使学生掌握景观格局分析的方法2.4 教学资源教材：《景观生态学》软件资源：景观格局分析软件（如FRAGSTATS）2.5 教学评估课堂问答：了解学生对景观格局分析方法与指标的理解程度课后作业：利用软件进行景观格局分析实践，巩固所学知识第三章：景观过程分析3.1 教学目标掌握景观过程分析的方法与指标学会运用景观过程分析软件进行数据处理理解景观过程分析在生态保护与规划中的应用3.2 教学内容景观过程分析的方法与指标景观过程分析软件的使用方法景观过程分析在生态保护与规划中的应用3.3 教学方法讲授与实践相结合，通过软件操作演示与学生实践，使学生掌握景观过程分析的方法3.4 教学资源教材：《景观生态学》软件资源：景观过程分析软件（如GIS）3.5 教学评估课堂问答：了解学生对景观过程分析方法与指标的理解程度课后作业：利用软件进行景观过程分析实践，巩固所学知识第四章：景观功能分析4.1 教学目标掌握景观功能分析的方法与指标学会运用景观功能分析软件进行数据处理理解景观功能分析在生态保护与规划中的应用4.2 教学内容景观功能分析的方法与指标景观功能分析软件的使用方法景观功能分析在生态保护与规划中的应用4.3 教学方法讲授与实践相结合，通过软件操作演示与学生实践，使学生掌握景观功能分析的方法4.4 教学资源教材：《景观生态学》软件资源：景观功能分析软件（如InVEST）4.5 教学评估课堂问答：了解学生对景观功能分析方法与指标的理解程度课后作业：利用软件进行景观功能分析实践，巩固所学知识第五章：景观生态规划与设计5.1 教学目标掌握景观生态规划与设计的基本原理与方法学会运用景观生态规划与设计软件进行实践操作理解景观生态规划与设计在生态保护与可持续发展中的应用5.2 教学内容景观生态规划与设计的基本原理与方法景观生态规划与设计软件的使用方法景观生态规划与设计在生态保护与可持续发展中的应用5.3 教学方法讲授与实践相结合，通过软件操作演示与学生实践，使学生掌握景观生态规划与设计的方法5.4 教学资源教材：《景观生态学》软件资源：景观生态规划与设计软件（如CITYgreen）5.5 教学评估课堂问答：了解学生对景观生态规划与设计原理和方法的理解程度课后作业：利用软件进行景观生态规划与设计实践，巩固所学知识第六章：生物多样性保护与景观生态学6.1 教学目标理解生物多样性与景观生态学的关系掌握生物多样性保护的景观生态学方法了解生物多样性保护的现状与挑战6.2 教学内容生物多样性与景观生态学的关系生物多样性保护的景观生态学方法生物多样性保护的现状与挑战6.3 教学方法讲授与案例分析相结合，通过实际案例使学生了解生物多样性保护的重要性6.4 教学资源教材：《景观生态学》案例材料：生物多样性保护案例6.5 教学评估课堂问答：了解学生对生物多样性与景观生态学关系的理解程度课后作业：分析生物多样性保护案例，提出保护策略第七章：生态系统服务功能与景观生态学7.1 教学目标理解生态系统服务功能的概念与重要性掌握生态系统服务功能的评估方法了解生态系统服务功能在景观生态学中的应用7.2 教学内容生态系统服务功能的概念与重要性生态系统服务功能的评估方法生态系统服务功能在景观生态学中的应用7.3 教学方法讲授与实践相结合，通过案例分析使学生掌握生态系统服务功能的评估方法7.4 教学资源教材：《景观生态学》案例材料：生态系统服务功能案例7.5 教学评估课堂问答：了解学生对生态系统服务功能概念与重要性的理解程度课后作业：利用评估方法分析案例，提出改善建议第八章：城市景观生态学8.1 教学目标理解城市景观生态学的基本原理掌握城市景观生态规划与设计方法了解城市景观生态学在我国的应用现状与发展趋势8.2 教学内容城市景观生态学的基本原理城市景观生态规划与设计方法城市景观生态学在我国的应用现状与发展趋势8.3 教学方法讲授与实践相结合，通过案例分析使学生掌握城市景观生态规划与设计方法8.4 教学资源教材：《景观生态学》案例材料：城市景观生态学案例8.5 教学评估课堂问答：了解学生对城市景观生态学基本原理的理解程度课后作业：利用规划与设计方法分析案例，提出改进措施第九章：农业景观生态学9.1 教学目标理解农业景观生态学的基本原理掌握农业景观生态规划与设计方法了解农业景观生态学在我国的应用现状与发展趋势9.2 教学内容农业景观生态学的基本原理农业景观生态规划与设计方法农业景观生态学在我国的应用现状与发展趋势9.3 教学方法讲授与实践相结合，通过案例分析使学生掌握农业景观生态规划与设计方法9.4 教学资源教材：《景观生态学》案例材料：农业景观生态学案例9.5 教学评估课堂问答：了解学生对农业景观生态学基本原理的理解程度课后作业：利用规划与设计方法分析案例，提出改进措施第十章：景观生态学的未来发展趋势10.1 教学目标了解景观生态学在国内外的发展现状掌握景观生态学未来发展趋势激发学生对景观生态学的研究兴趣10.2 教学内容景观生态学在国内外的发展现状景观生态学未来发展趋势景观生态学研究的新方向与挑战10.3 教学方法讲授与讨论相结合，引导学生思考景观生态学的未来发展10.4 教学资源教材：《景观生态学》相关文献：景观生态学最新研究进展10.5 教学评估课堂问答：了解学生对景观生态学发展现状与趋势的理解程度重点和难点解析一、第一章至第五章：基础理论知识的铺垫这部分是整个教案的基础，涉及景观生态学的定义、发展历程、基本概念、研究方法以及在生态保护与规划中的应用。

第一章景观生态学的一般概念1、景观（Forman）的概念；景观是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异质性地表区域。

P12、景观生态学（Forman）的概念: 景观生态学是以景观结构、功能和动态特征为主要研究对象的一门新兴宏观生态学分支学科。

P43、欧洲和北美景观生态学主流学派体现了不同的特点：欧洲作为景观生态学起源地，一开始就带有浓厚的“土地管理、土地适宜性评价、土地规划”等地理学传统特色。

因此，欧洲学派更加注重多学科理论的与方法的应用，强调景观生态学“以人类为核心”，围绕景观管理和乡村景观等方面的研究。

这与欧洲悠久的历史文明是分不开的。

北美学派则更注重单一学科对自然景观的研究，带有很强的“生态学”色彩，强调以“野生动物生境为核心”的定量研究和模型模拟，尤其是强调对“格局—过程关系”、“尺度分析”等景观生态学核心理论的探讨。

这与北美地广人稀、开发历史较晚，以及大面积的自然覆被区域有关.p64、尺度:一般是指对某一研究对象或现象在空间上或时间上的量度，分别称为空间尺度和时间尺度。

P75、空间异质性：由不相关或不相似的组成构成的系统。

（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。

）p86、景观结构：即景观组成单元的数量构成及空间组合与分布特征，其中景观组分的空间结构特征又被称为景观格局。

7、景观格局和过程：空间格局是生态系统或系统属性空间变异程度的具体表现，它包括空间异质性、空间相关性和空间规律等内容。

(空间格局包括均匀布局、聚集布局、线状布局等)。

空间格局决定着资源地理环境的分布形成和组分，制约着各种生态过程，与干扰能力、恢复能力、系统稳定性和生物多样性有着密切的关系。

基本生态过程包括生物生产力、生物地球化学循环、生态控制以及生态系统间的相互关系等方面。

（生态控制：稳定性、干扰；生态系统间的相互关系：过程输入、过程输出）p10影响基本生态过程的空间格局参数如下：①斑块大小②斑块形状③斑块密度④斑块的分布构型8、景观多样性：景观单元结构和功能方面的多样性，反应景观的复杂程度。

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。