《景观生态系统》PPT课件.ppt

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1、第七章第七章 景观生态系统景观生态系统 李洪远李洪远李洪远李洪远南开大学环境科学与工程学院南开大学环境科学与工程学院1南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础20102010景观生态系统景观生态系统景观要素景观要素2景观和景观生态学景观和景观生态学 3 1景观生态学的应用景观生态学的应用6景观结构景观结构 3 3景观变化景观变化 4景观生态学的研究方法景观生态学的研究方法 3 52美学上的意义：美学上的意义：视觉美学上的概念，与视觉美学上的概念，与“风景风景”同意。例同意。例“黄山黄山”、“泰山泰山”、“苏州园林苏州园林”。在欧洲，。在欧洲，“景观景观”一词最早来

2、源于圣经中，用来描述耶路撒冷城美丽的一词最早来源于圣经中，用来描述耶路撒冷城美丽的景画。景观作为审美对象，是风景诗、风景画及风景园林景画。景观作为审美对象，是风景诗、风景画及风景园林学科的对象。学科的对象。地理学上的理解地理学上的理解：将景观作为地球表面气候、土壤、生物：将景观作为地球表面气候、土壤、生物各种成分的综合体，是指反映地形地貌景色的图像，诸如各种成分的综合体，是指反映地形地貌景色的图像，诸如草原、森林、山脉、湖泊等。草原、森林、山脉、湖泊等。生态学上的理解生态学上的理解：空间上不同生态系统的聚合镶嵌体，通：空间上不同生态系统的聚合镶嵌体，通过一定地貌表现出来。过一定地貌表现出来。景

3、观作为人类生活的栖息地，这时的景观与人类是合为一景观作为人类生活的栖息地，这时的景观与人类是合为一体的；景观作为系统，成为我们科学研究的对象。体的；景观作为系统，成为我们科学研究的对象。景观是审美的、是体验的、是科学的、是有含义的。景观是审美的、是体验的、是科学的、是有含义的。关于景观关于景观:英文英文LandscapeLandscape在中文中的解释在中文中的解释南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础201020103A.A.桂林山水景观桂林山水景观B.B.美国亚利桑那洲美国亚利桑那洲大峡谷景观大峡谷景观C.C.美国威斯康星大美国威斯康星大学学CurtisCu

4、rtis草地景观草地景观D.D.内蒙古草原景观内蒙古草原景观E.E.北美的北美的SonoranSonoran荒荒漠景观漠景观F.F.亚洲温带荒漠景亚洲温带荒漠景观一角观一角456789101 1、景观的定义和特征、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”Troll(德国1983)：景观是控制某一地区不同空间单元的自然与生物的关系。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。Vi

5、nk（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。南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201011 将景观作为生态系统来讨论，它是一个有机的系统，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景观生态系统景观生态系统 图6.1 景观：自然与人工叠加的复合生态系统南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201012生态学中，景观的定义分为狭义和广义两种。狭义景观狭义景观：是指几十km2至几百km2范围内，

6、由不同生态系统类型组成的异质性地理单元。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称为区域。狭义景观和区域可统称为宏观景观。广义景观广义景观：则指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。狭义景观与广义景观狭义景观与广义景观南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201013景观由不同空间单元镶嵌组成，具有异质性；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；景观既是生物的栖息地，更是人类的生存环境；景观是处于生态系统之上，全球环境之下的中间尺度，具有尺度性；景观具有经济、生态和文化的多重

7、价值，表现为综合性。景观的特征景观的特征南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础201020101415161718192021221939年德国著名生物地理学家C.Troll最早提出“景观生态学”（landscape ecology）的概念。C.TrollC.Troll将将景观生态学定义景观生态学定义为：为：研究某一地区不同空间单元的自然与生物关系的学科。过去的生态学侧重研究“垂直关系垂直关系”，即在一个相对一致均质性的空间内研究植物、动物、大气、水和土壤之间的关系；而景观生态学的特殊性在于它侧重研究“水平关系水平关系”，即空间单元之间的关系。（2）景观生态学）

8、景观生态学南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201023Diagram和和人类主导的景观中的森林岛动态人类主导的景观中的森林岛动态美国生态学家美国生态学家R.FormanR.Forman patch-corridor-matrix)patch-corridor-matrix)模式模式I.ZonneveldI.Zonneveld、Z.NavehZ.NavehC.TrollC.Troll首次采用首次采用“景观生态学景观生态学”198119818080年代初年代初7070年代年代19391939年年景观生态学的发展简史景观生态学的发展简史南开大学示范精品课

9、程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础20102010241939年年德国区域地理学家德国区域地理学家C.TrollC.Troll于于19391939年首次采用了年首次采用了“景观生景观生态学态学”一词（德文）。基于欧洲区域地理学和植被科学研一词（德文）。基于欧洲区域地理学和植被科学研究的传统，究的传统，TrollTroll将景观生态学定义为研究某一景观中生物将景观生态学定义为研究某一景观中生物群落与主要生物群落之间错综复杂的因果反馈关系的学科。群落与主要生物群落之间错综复杂的因果反馈关系的学科。为此，为此，TrollTroll特别强调景观生态学是将航空摄影测量学、地特别强调景观

10、生态学是将航空摄影测量学、地理学和植被生态学结合在一起的综合性研究。理学和植被生态学结合在一起的综合性研究。与此同时，前苏联生态学家发展了生物地理群落学（与此同时，前苏联生态学家发展了生物地理群落学（bio-bio-geocoenologygeocoenology），其内容与早期欧洲的景观生态学相似。），其内容与早期欧洲的景观生态学相似。南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础20102010251970年代年代荷兰生态学家荷兰生态学家I.ZonneveldI.Zonneveld和以色列生态学家和以色列生态学家Z.NavehZ.Naveh自自7070年代以来发表了

11、一系列文章和著作，将欧洲景观生态学年代以来发表了一系列文章和著作，将欧洲景观生态学的起源、背景、历史及其主要论点作了系统的总结和发展。的起源、背景、历史及其主要论点作了系统的总结和发展。在第一部较为有影响的景观生态学英文教科书中在第一部较为有影响的景观生态学英文教科书中NavehNaveh和和 (1984)(1984)继承并进一步发展了欧洲景观生态学的概念，提出继承并进一步发展了欧洲景观生态学的概念，提出了了“景观生态学是基于系统论、控制论和生态系统学之上景观生态学是基于系统论、控制论和生态系统学之上的跨学科的生态地理科学，是整体人类生态系统科学的一的跨学科的生态地理科学，是整体人类生态系统科

12、学的一个分支个分支”。欧洲景观生态学的一个重要特点是强调整体论（欧洲景观生态学的一个重要特点是强调整体论（holismholism）和生物控制论（和生物控制论（biocybemeticsbiocybemetics）观点，并以人类活动频繁）观点，并以人类活动频繁的景观系统为主要研究对象。因此，景观生态学在欧洲一的景观系统为主要研究对象。因此，景观生态学在欧洲一直与土地和景观的规划管理、保护和恢复密切相联系。直与土地和景观的规划管理、保护和恢复密切相联系。南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础20102010261980年代年代北美，景观生态学直到北美，景观生态学直

13、到2020世纪世纪8080年代初才开始逐渐兴起。年代初才开始逐渐兴起。美国生态学家美国生态学家R.FormanR.Forman通过一系列文章介绍了欧洲景观通过一系列文章介绍了欧洲景观生态学的一些概念，并强调景观生态学是不同于其他生态生态学的一些概念，并强调景观生态学是不同于其他生态学科的、着重于研究较大尺度上不同生态系统的空间格局学科的、着重于研究较大尺度上不同生态系统的空间格局和相互关系的学科，提出了和相互关系的学科，提出了“缀块缀块廊道廊道基底基底”(patch-corridor-matrix)(patch-corridor-matrix)模式。模式。同时，和（同时，和（19811981）

14、合编的）合编的人类主导的景观中的森林岛动人类主导的景观中的森林岛动态态（Forest Island Dynamics in Man-Dominated Forest Island Dynamics in Man-Dominated LandscapesLandscapes）一书，突出了岛屿生物地理学理论在研究景）一书，突出了岛屿生物地理学理论在研究景观镶嵌体中的作用，堪称为北美最早的景观生态学专著之观镶嵌体中的作用，堪称为北美最早的景观生态学专著之一。一。南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础201020102780年代后进入景观生态学研究热潮年代后进入景观生态

15、学研究热潮1981年，在荷兰召开年，在荷兰召开“第一届景观生态学大会第一届景观生态学大会”。1982年，国际景观生态学协会成立（年，国际景观生态学协会成立（IALE）1984年，和年，和Lieberman（美国）出版景观生态美国）出版景观生态学的理论和应用，第一本景观生态学专著。学的理论和应用，第一本景观生态学专著。1986年，年，Forman.R&Godron出版景观生态学出版景观生态学教材，标志景观生态学发展进入了一个全新阶教材，标志景观生态学发展进入了一个全新阶段。段。1987年，国际性杂志景观生态学出版年，国际性杂志景观生态学出版。南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态

16、学基础生态学基础2010201028景观结构：即景观组成单元的类型、多样性及其空间关系；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；景观动态：即指景观在结构和功能方面随时间推移发生的变化。景观生态学的研究内容景观生态学的研究内容南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201029空间异质性或格局的形成和动态及其与生态空间异质性或格局的形成和动态及其与生态学过程的相互作用学过程的相互作用格局格局过程过程尺度之间的相互作用尺度之间的相互作用景观的等级结果和功能特征以及尺度推绎问景观的等级结果和功能特征以及尺度推绎问题题人类活动与景观

17、结构、功能的相互关系人类活动与景观结构、功能的相互关系景观异质性（或多样性）的维持和管理景观异质性（或多样性）的维持和管理景观生态学研究的重点景观生态学研究的重点南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201030空间异质性空间异质性景观结构景观结构景观动态景观动态景观功能景观功能岛屿生物地理学理论岛屿生物地理学理论生物控制论观点生物控制论观点景观生态学景观生态学景观连接度景观连接度生态过渡带理论生态过渡带理论渗透理论与阈限现象渗透理论与阈限现象尺度尺度等级理论等级理论格局与过程格局与过程斑块廊道基底模式斑块廊道基底模式斑块动态理论斑块动态理论图图6.2

18、6.2 景观结构、功能和动态的相互关系以及景观景观结构、功能和动态的相互关系以及景观生态学中的基本概念和理论生态学中的基本概念和理论南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201031景观生态学与其他生态学科的区别景观生态学与其他生态学科的区别与其他生态学学科相比，景观生态学明确与其他生态学学科相比，景观生态学明确强调空间异质性、等级结构强调空间异质性、等级结构（hierarchical structurehierarchical structure）和尺度（）和尺度（scalescale）在研究生态学格局和过程在研究生态学格局和过程中的重要性。而人类活动

19、对生态学系统的影响，也往往是在较大尺度上中的重要性。而人类活动对生态学系统的影响，也往往是在较大尺度上景观生态学研究的一个重要性方面。景观生态学研究的一个重要性方面。虽然其他生态学科的研究内容也可笼统地说成是相应的生态学组织单元虽然其他生态学科的研究内容也可笼统地说成是相应的生态学组织单元的结构、功能和动态，但景观生态学尤其突出空间结构和生态过程在多的结构、功能和动态，但景观生态学尤其突出空间结构和生态过程在多个尺度上的相互作用（图个尺度上的相互作用（图）。因此，无论是从时间和空间上，还是从组）。因此，无论是从时间和空间上，还是从组织水平上而言，景观生态学研究所涉及到的尺度都比其他学科更广。织

20、水平上而言，景观生态学研究所涉及到的尺度都比其他学科更广。（2）景观生态学）景观生态学南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201032图图6.3 6.3 景观生态学与其他生态学学科的关系以及一些突出特点（邬建国，景观生态学与其他生态学学科的关系以及一些突出特点（邬建国，19961996）南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201033斑块廊道基底模式（斑块廊道基底模式（patchpatchcorridorcorridormatrixmatrix）斑块斑块：在景观的空间比例尺上所能见到的最小异质性：在景观的空间比

21、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；单元，即一个具体的生态系统；廊道廊道：指不同于两侧基底的狭长地带，可以看作是一：指不同于两侧基底的狭长地带，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；道结构特征的重要指标；基底基底：是景观中范围广阔、相对同质且连通性最强的：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。它在很大程度上背景地域，是一种重要的景观元素。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。决定着景观的性质，对景观的动态起着主导作用。几个重要的概念几个

22、重要的概念南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201034景观结构与格局景观结构与格局 景观结构景观结构：是指景观的组分构成及其空间分布形式。：是指景观的组分构成及其空间分布形式。景观结构景观结构包括景观的空间特征（如景观元素的大小、包括景观的空间特征（如景观元素的大小、形状及空间组合等）和非空间特征（如景观元素的形状及空间组合等）和非空间特征（如景观元素的类型、面积比率等）两部分内容。类型、面积比率等）两部分内容。景观格局景观格局：一般是指景观组分的空间分布和组合特：一般是指景观组分的空间分布和组合特征。征。（2）景观生态学）景观生态学南开大学示范精

23、品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201035异质性（异质性（heterogeneityheterogeneity）异质性是景观生态学的重要概念，指在一个景观区异质性是景观生态学的重要概念，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的变异程度，是景观区别于其他生命层次的最显著特征。特征。景观异质性包括时间异质性和空间异质性，更确切景观异质性包括时间异质性和空间异质性，更确切地说，是时空耦合异质性；空间异质性反映一定空地说，是时空耦合异质性；空间异质性反映一定空间

24、层次景观的多样性信息，而时间异质性则反映不间层次景观的多样性信息，而时间异质性则反映不同时间尺度景观空间异质性的差异。同时间尺度景观空间异质性的差异。（2）景观生态学）景观生态学南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201036空间异质性是空间异质性是指生态过程和指生态过程和格局在空间分格局在空间分布上的不均匀布上的不均匀性及其复杂性。性及其复杂性。空间异质性一空间异质性一般可理解为空般可理解为空间斑块性和梯间斑块性和梯度的总和。度的总和。空间异质性表空间异质性表现对尺度的依现对尺度的依懒性。懒性。图图6.4 6.4 空间异质性空间异质性南开大学示范精品

25、课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201037不同尺度上的森林格局不同尺度上的森林格局不同尺度上的森林格局不同尺度上的森林格局-中国森林分布中国森林分布中国森林分布中国森林分布南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201038不同尺度上的森林格局不同尺度上的森林格局不同尺度上的森林格局不同尺度上的森林格局-安徽森林分布安徽森林分布安徽森林分布安徽森林分布南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201039不同尺度上的森林格局不同尺度上的森林格局不同尺度上的森林格局不同尺度上的森林格局-合肥

26、市森林分布合肥市森林分布合肥市森林分布合肥市森林分布南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201040美美国国生生态态学学家家和和法法国国生生态态学学家家（19861986）认认为为，组组成成景景观观的的 结结 构构 单单 元元 不不 外外 有有 3 3种种：缀缀 块块（patchepatche）、廊廊 道道（corridorcorridor）和基底（）和基底（matrixmatrix）。）。（1 1）缀缀块块：又又称称斑斑块块，泛泛指指与与周周围围环环境境在在外外貌貌或或性性质质上上不不同同，但但又又具具有有一一定定内内部部均均质质性性的的空空间间部部

27、分分。这这种种所所谓谓的的内内部部均均质质性性，是是相相对对于于其其周周围围环环境境而而言言的的。具具体体地地讲讲，缀块包括植物群落、湖泊、草原、农田、居民区等。缀块包括植物群落、湖泊、草原、农田、居民区等。2 景观要素景观要素南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础201020104142斑块的特点：斑块的特点：A.A.可感知性可感知性斑块的可感知性特征包括大小、形状、内容、持续时间以及结构和边界特征。B B.等级性等级性斑块具有明显的时空等级性，大尺度上的斑块是小尺度的镶嵌体（mosaic）。（1 1）斑块）斑块南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件

28、 生态学基础生态学基础2010201043C.C.相对均质性相对均质性当研究大尺度现象时，往往把小尺度斑块看作是相当研究大尺度现象时，往往把小尺度斑块看作是相对均质的，简化研究对象的复杂性。对均质的，简化研究对象的复杂性。D.D.动态性动态性虽然可以通过描述和分析斑块的静态特征来说明某虽然可以通过描述和分析斑块的静态特征来说明某些生态学现象，但随时间不断变化是斑块和斑块性些生态学现象，但随时间不断变化是斑块和斑块性的最基本特征之一。的最基本特征之一。E.E.尺度依赖性和生物依赖性尺度依赖性和生物依赖性斑块的特征依赖于观察尺度以及所研究的生物。大斑块的特征依赖于观察尺度以及所研究的生物。大尺度观

29、察会忽视小尺度上的斑块性，而小尺度观察尺度观察会忽视小尺度上的斑块性，而小尺度观察则不易获得大尺度上的斑块性。不同的生物对斑块则不易获得大尺度上的斑块性。不同的生物对斑块性可能有全然不同的反应。性可能有全然不同的反应。（1 1）斑块）斑块南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201044干扰斑块：基底内的局部干扰形成的。例如在一片森林里，发生火灾，形成一个或多个火烧迹地就是干扰斑块。残存斑块：是由于它周围的土地受到干扰而形成的，它内嵌在受干扰基底内，成因与干扰斑块相同，只是地位不同。环境资源斑块：起源于环境的异质性。如林区内，在河谷低地的沼泽；草原植被上

30、的片林；聚集在沙漠绿洲周围的两栖动物和爬行动物等斑块。引入斑块：把生物引进到一块地区，就形成引入斑块。引入植物就形成种植斑块（planted patch），如农田、人工林等。斑斑块类型块类型南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201045图图6.5 6.5 不不同同起起源源斑斑块块的的物物种种迁迁入入与与灭灭绝（绝（Forman et al.Forman et al.，19861986）正正方方形形表表示示含含有有椭椭圆圆形形斑斑块块的的基基底底，阴阴影影表表示示受受干干扰扰区区，实实线线箭箭头头表表示示物物种种迁迁入入，虚虚线线箭箭头头表表示示物物种

31、种消消失失，箭箭头头粗粗细细表表示示物物种种迁迁入入或或灭灭绝绝速速率率的的相相对大小。对大小。南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201046廊廊道道：又又称称走走廊廊，是是指指景景观观中中与与相相邻邻的的两两边环境不同的线性或带状结构。边环境不同的线性或带状结构。廊廊道道重重要要结结构构特特征征包包括括：宽宽度度、组组成成内内容容、内内部部环环境境、形形状状、连连续续性性以以及及与与周周围围缀缀块块或或基基底底的的作作用用关关系系。廊廊道道常常常常相相互互交交叉叉形形成成网网络络（networknetwork），使使廊廊道道与与缀缀块块和和基基底的

32、相互作用复杂化。底的相互作用复杂化。（2 2）廊道）廊道南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201047A.A.廊道（廊道（corridorcorridor）按起源分为）按起源分为a)干扰廊道:由带状干扰所致，如道路；b)残存廊道:由周围基底的干扰所引起，如森林采伐留存的带状林地、为动物迁徙保留的植被带；c)环境资源廊道:由环境资源在空间上的异质性线性分布形成，如河流、山脊线、谷底动物路径等。d)种植廊道、再生廊道等等。B.B.根据结构特点廊道分为根据结构特点廊道分为a)线状廊道（line corridor）：线状廊道狭窄，以边缘种（edge spec

33、ies）占优势；b)带状廊道（strip corridor）：带状廊道较宽，除边缘种外，还有内部种（interior species）。廊道的类型廊道的类型南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201048廊道的廊道的5 5种功能种功能 图图 6.6 6.6 廊道的功能（廊道的功能（FormanForman，19951995）南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201049A.A.绿色道路廊道绿色道路廊道 a.a.城市道路绿化城市道路绿化 城市道路绿化断面形式 城市道路绿化树种 b.b.高速公路绿化高速公路绿化

34、c.c.铁路绿化铁路绿化B.B.农田防护廊道农田防护廊道C.C.河流廊道河流廊道廊道的典型类型廊道的典型类型南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础201020105051 基底（基底（matrixmatrix）是景观中面积最大、）是景观中面积最大、连通性最好、在景观中起控制作用的连通性最好、在景观中起控制作用的景观要素。景观要素。控制景观动态是基底的最根本特征。控制景观动态是基底的最根本特征。基底在景观功能上起着重要的作用，基底在景观功能上起着重要的作用，能影响能流、物流、信息流和物种流，能影响能流、物流、信息流和物种流，如广阔的草原、沙漠，连片分布的森如广阔的

35、草原、沙漠，连片分布的森林、农田等。林、农田等。（3 3）基底）基底南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础201020105253相对面积相对面积连通性连通性动态控制（最难）动态控制（最难）基底的判定标准基底的判定标准（3 3）基底）基底南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201054图图6.7 6.7 基底的孔隙度与连接度（基底的孔隙度与连接度（Forman et al.Forman et al.，19861986）M M为基底，为基底，P P为斑块；（为斑块；（a a）孔隙度为）孔隙度为0 0；（；（b b）孔隙度为

36、）孔隙度为1 1；（；（c c）孔隙度为）孔隙度为2 2；（d d）孔隙度为）孔隙度为3 3；（；（e e）孔隙度为）孔隙度为1111；（；（f f）孔隙度为）孔隙度为2 2，连接完全；（，连接完全；（g g）孔）孔隙度为隙度为2 2，连接不完全；（，连接不完全；（h h）孔隙度为）孔隙度为2 2，连接完全，连接完全（3 3）基底）基底景观基底的孔隙度景观基底的孔隙度南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201055（1 1）景观结构类型景观结构类型3 3 景观结构景观结构 图图6.8 6.8 景景观观结结构构四四种种类类型型（FormanForman，

37、19911991）每每种种中中仅仅包包含含两两种种要要素素，以以黑黑和和白白表表示示，枝枝状状例例子子中中包包含含了了网网状状和和分分散散斑斑块块两两种种特特征：征：A.A.分散斑块景观分散斑块景观 B.B.网状景观网状景观 C.C.交错景观交错景观 D.D.棋盘状景观棋盘状景观南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201056A.A.分分散的斑快景观散的斑快景观在这种景观中，以一种生态系统或一种景观要素作为优势的基底，而以另外一种或多种类型斑块分散在其内。具有绿洲的荒漠、具有片林的农区或牧场可作为这种类型的实例。关键特征：a基底的相对面积；b斑块大小；

38、c斑块间的距离；d斑块分散性（集聚、规则或随机）。B.B.网状景观网状景观特点:在景观中相互交叉的廊道占优势。关键的空间特征：a廊道宽度；b连通性；c网的回路；d网格大小；e节点大小；f节点分布。（1 1）景观结构类型景观结构类型南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201057C.C.交错景观交错景观 空间特征：空间特征：a)a)每一要素类型的相对面积；每一要素类型的相对面积；b)b)半岛的多度和方向；半岛的多度和方向；c)c)半岛的长度和方向。半岛的长度和方向。D.D.棋盘状结构棋盘状结构 显著特征：显著特征：a)a)景观粒度的大小（可直接按照组成斑

39、块的平均面景观粒度的大小（可直接按照组成斑块的平均面积或平均直径的测定）；积或平均直径的测定）；b)b)棋盘格子的规整性；棋盘格子的规整性；c)c)总的边界长度（或边缘数量）。总的边界长度（或边缘数量）。（1 1）景观结构类型景观结构类型南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201058（2 2）景观格局）景观格局 景观空间格局（景观空间格局（landscape patternlandscape pattern）一般指）一般指大小和形状不一的景观斑块在空间上的配置。大小和形状不一的景观斑块在空间上的配置。景观格局是景观异质性的具体体现，同时又景观格局是景

40、观异质性的具体体现，同时又是包括干扰在内的各种生态过程在不同尺度是包括干扰在内的各种生态过程在不同尺度上作用的结果。上作用的结果。3 3 景观结构景观结构南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201059和和GodronGodron（19861986）将景观格局分为：）将景观格局分为：a)a)均匀分布格局均匀分布格局：某一特定类型景观要素间的距离相对一致。：某一特定类型景观要素间的距离相对一致。b)b)聚集型分布格局聚集型分布格局：例如在许多热带农业区，农田多聚集在村：例如在许多热带农业区，农田多聚集在村庄附近或道路的一端。在丘陵地区，农田往往成片分布，

41、村庄附近或道路的一端。在丘陵地区，农田往往成片分布，村庄聚集在较大的山谷内。庄聚集在较大的山谷内。c)c)线状格局线状格局:例如房屋沿公路零散分布或耕地沿河分布的格局形例如房屋沿公路零散分布或耕地沿河分布的格局形式。式。d)d)平行格局平行格局:如侵蚀活跃地区的平行河流廊道，以及山地景观中如侵蚀活跃地区的平行河流廊道，以及山地景观中沿山脊分布的森林带。沿山脊分布的森林带。e)e)特定组合或空间连接特定组合或空间连接:大多分布在不同类型要素之间。例如稻大多分布在不同类型要素之间。例如稻田和酸果蔓沼泽总是与河流或渠道并存；道路和高尔夫球场田和酸果蔓沼泽总是与河流或渠道并存；道路和高尔夫球场往往与城

42、市或乡村呈正相关空间连接。往往与城市或乡村呈正相关空间连接。（2 2）景观格局）景观格局南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201060B.B.景观对比度景观对比度指邻近景观单元之间的相异程度。如果相邻景观要指邻近景观单元之间的相异程度。如果相邻景观要素间差异甚大，过渡带窄而清晰，就可认为是高对素间差异甚大，过渡带窄而清晰，就可认为是高对比度的景观，反之，则为低对比度景观。比度的景观，反之，则为低对比度景观。C.C.景观粒度景观粒度景观尺度上有粗粒和细粒景观之分。粗粒和细粒是景观尺度上有粗粒和细粒景观之分。粗粒和细粒是相对而言的，依据观察尺度的不同，对

43、粗粒和细粒相对而言的，依据观察尺度的不同，对粗粒和细粒景观也就有不同的定义。景观也就有不同的定义。（2 2）景观格局）景观格局南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201061（3 3）景观要素间的联系）景观要素间的联系景观之间的空间联系分为两种方式：景观之间的空间联系分为两种方式：a)a)网络结构网络结构：包括由廊道相互连接形成的廊：包括由廊道相互连接形成的廊道网络，和由同质性和（或）异质性景观道网络，和由同质性和（或）异质性景观斑块通过廊道的空间联系形成的斑块网络；斑块通过廊道的空间联系形成的斑块网络；b)b)生态交错带生态交错带：由异质性斑块空间邻

44、接形成，：由异质性斑块空间邻接形成，它的显著特点是具有边缘效应。它的显著特点是具有边缘效应。3 3 景观结构景观结构南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201062（4 4）景观格局和景观生态过程的关系）景观格局和景观生态过程的关系A.A.干扰与景观格局演变干扰与景观格局演变 干扰的生态学意义干扰的生态学意义a)a)干干扰扰与与景景观观异异质质性性：景景观观异异质质性性可可说说是是不不同同时时空空尺尺度度上上频频繁繁发发生生干干扰扰的的结结果果：每每一一次次干干扰扰都都会会使使原原来来的的景景观观单单元元发发生生某某种种程程度度的的变变化化，在在复复杂

45、杂多多样样、规规模模不不一一的的干干扰扰作作用用下下，异异质质性性的的景景观观逐逐渐渐形形成成。低低强强度度的的干干扰扰可可以以增增加加景景观观的的异异质质性性，而而中中高高强强度度的的干干扰扰则则会会降降低低景景观观的的异异质性。质性。b)b)干干扰扰与与景景观观破破碎碎化化：两两种种情情况况：一一些些规规模模较较小小的的干干扰扰可可以以导导致致景景观观破破碎化；碎化；较大干扰较大干扰，景观中现存的各种异质性斑块逐渐会遭到毁灭。，景观中现存的各种异质性斑块逐渐会遭到毁灭。c)c)干干扰扰与与景景观观稳稳定定性性：景景观观对对干干扰扰的的反反应应存存在在一一个个阈阈值值，只只有有在在干干扰扰的

46、的规规模模和和强强度度高高于于这这个个阈阈值值时时，景景观观格格局局才才会会发发生生质质的的变变化化，而而在在较较小小的干扰作用下，干扰不会对景观的稳定性产生影响。的干扰作用下，干扰不会对景观的稳定性产生影响。d)d)干扰与物种多样性干扰与物种多样性：中度干扰假说中度干扰假说3 3 景观结构景观结构南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201063 图图6.9 6.9 物种多样性与干扰物种多样性与干扰强度的相互关系强度的相互关系（Pickett and WhitePickett and White，19851985）干扰的生态学意义干扰的生态学意义南开大

47、学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201064B.B.景观连通性和连接度景观连通性和连接度 景观连通性是指景观元素在空间结构上的联系，而景观连接度是景观中各元素在功能上和生态过程上的联系。景观连通性可从下述几个方面得到反映：斑块的大小、形状、同类型斑块之间的距离、廊道存在与否、不同类型树篱之间相交的频率和由树篱组成的网络单元的大小。（4 4）景观格局和景观生态过程的关系）景观格局和景观生态过程的关系南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201065 景观连接度景观连接度(landscape connectivity)

48、landscape connectivity)：对景观空：对景观空间结构单元相互之间连续性的量度。包括：间结构单元相互之间连续性的量度。包括：结构连接度结构连接度（structural connectivitystructural connectivity）：指景观在空间）：指景观在空间上直接表现出的连续性，可通过卫片、航片或视觉器官观上直接表现出的连续性，可通过卫片、航片或视觉器官观察来确定。察来确定。功能连接度功能连接度(functional connectivity)(functional connectivity)：是以所研究的生：是以所研究的生态学对象或过程的特征尺度态学对象或过程的

49、特征尺度(characteristic scale)(characteristic scale)来确来确定的景观连续性。例如，火、种子传播距离、动物取食和定的景观连续性。例如，火、种子传播距离、动物取食和繁殖活动的范围以及养分循环的空间幅度等，都与景观结繁殖活动的范围以及养分循环的空间幅度等，都与景观结构边疆性相互作用，并一起来确定景观的功能连接度。构边疆性相互作用，并一起来确定景观的功能连接度。景观连接密切地依赖于观察尺度的所研究对象的特征尺度，景观连接密切地依赖于观察尺度的所研究对象的特征尺度，即某现象集中出现的尺度。不考虑生态学过程，单纯考虑即某现象集中出现的尺度。不考虑生态学过程，单纯

50、考虑景观的结构连接度是没有什么意义。景观的结构连接度是没有什么意义。（4 4）景观格局和景观生态过程的关系）景观格局和景观生态过程的关系南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201066（1 1）景观变化曲线和景观稳定性）景观变化曲线和景观稳定性 4 4 景观变化景观变化图 6.10 景观变化曲线（Forman et al.，1986）南开大学示范精品课程课件南开大学示范精品课程课件 生态学基础生态学基础2010201067（2 2）干扰与景）干扰与景观变化观变化干扰与景观关系的变化如图6-11所示。4 4 景观变化景观变化图图 6.11 6.11 干扰