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1、会计学1景观生态学生态保护与恢复的新途径景观生态学生态保护与恢复的新途径什么是景观？什么是景观？第1页/共58页Niagara FallsNiagara Falls第2页/共58页n n景景景景 观观观观 landscapelandscape意意意意 为为为为 风风风风 景景景景，源源源源 于于于于 德德德德 语语语语landcraftlandcraft，指一种直观的视觉感受。，指一种直观的视觉感受。，指一种直观的视觉感受。，指一种直观的视觉感受。n n1919世世世世纪纪纪纪初初初初，现现现现代代代代地地地地植植植植物物物物学学学学和和和和自自自自然然然然地地地地理理理理学学学学先先先先驱驱
2、驱驱洪洪洪洪堡堡堡堡（A.A.Von.Von.HumboldtHumboldt）提提提提出出出出景景景景观观观观由由由由气气气气候候候候、水水水水文文文文、土土土土壤壤壤壤、植植植植被被被被等等等等自自自自然然然然要要要要素素素素以以以以及及及及文文文文化化化化现现现现象象象象组成的地理综合体。组成的地理综合体。组成的地理综合体。组成的地理综合体。n n由地圈、生物圈和智慧圈组成。由地圈、生物圈和智慧圈组成。由地圈、生物圈和智慧圈组成。由地圈、生物圈和智慧圈组成。第3页/共58页n nFormanForman和和和和GodronGodron（19861986）：由由由由相相相相互互互互作作作作
3、用用用用的的的的生生生生态态态态系系系系统统统统镶镶镶镶嵌嵌嵌嵌构构构构成成成成，并并并并以以以以类类类类似似似似形形形形式式式式重重重重复复复复出出出出现现现现，具具具具有有有有高高高高度度度度空间异质性的区域。空间异质性的区域。空间异质性的区域。空间异质性的区域。n nFormanForman（19951995）：空空空空间间间间上上上上镶镶镶镶嵌嵌嵌嵌出出出出现现现现和和和和紧紧紧紧密密密密联联联联系系系系的的的的生生生生态态态态系系系系统统统统的的的的组组组组合合合合，在在在在更更更更大大大大尺尺尺尺度度度度的的的的区区区区域域域域中中中中，景景景景观观观观是是是是互互互互不不不不重重
4、重重复复复复且且且且对对对对比比比比性性性性强强强强的的的的基基基基本本本本结结结结构构构构单单单单元元元元，它它它它的的的的主主主主要要要要特征是可辨识性、空间重复性和异质性。特征是可辨识性、空间重复性和异质性。特征是可辨识性、空间重复性和异质性。特征是可辨识性、空间重复性和异质性。n n肖肖肖肖笃笃笃笃宁宁宁宁（19971997）：一一一一个个个个由由由由不不不不同同同同土土土土地地地地单单单单元元元元镶镶镶镶嵌嵌嵌嵌组组组组成成成成，具具具具有有有有明明明明显显显显视视视视觉觉觉觉特特特特征征征征的的的的地地地地理理理理实实实实体体体体；它它它它处处处处于于于于生生生生态态态态系系系系统
5、统统统之之之之上上上上，大大大大地地地地理理理理区区区区域域域域之之之之下下下下的的的的中中中中间间间间尺尺尺尺度度度度；兼兼兼兼具具具具经经经经济济济济、生态和美学价值。生态和美学价值。生态和美学价值。生态和美学价值。第4页/共58页MossMoss（19991999）总结了景观特征）总结了景观特征）总结了景观特征）总结了景观特征：n n相互作用的生态系统的异质性镶嵌；相互作用的生态系统的异质性镶嵌；相互作用的生态系统的异质性镶嵌；相互作用的生态系统的异质性镶嵌；n n地地地地貌貌貌貌、植植植植被被被被、土土土土地地地地利利利利用用用用和和和和人人人人类类类类居居居居住住住住格格格格局局局局
6、的的的的特别结构；特别结构；特别结构；特别结构；n n生态系统以上区域以下的组织层次；生态系统以上区域以下的组织层次；生态系统以上区域以下的组织层次；生态系统以上区域以下的组织层次；n n综合人类活动与土地的区域系统；综合人类活动与土地的区域系统；综合人类活动与土地的区域系统；综合人类活动与土地的区域系统；n n一种风景，其美学价值由文化所决定；一种风景，其美学价值由文化所决定；一种风景，其美学价值由文化所决定；一种风景，其美学价值由文化所决定；n n遥感图像中的像元排列。遥感图像中的像元排列。遥感图像中的像元排列。遥感图像中的像元排列。第5页/共58页什么是景观生态学？什么是景观生态学？第6
7、页/共58页n n19391939年年年年德德德德国国国国生生生生物物物物地地地地理理理理学学学学家家家家特特特特罗罗罗罗尔尔尔尔TrollTroll提提提提出出出出景景景景观生态学观生态学观生态学观生态学landscape ecologylandscape ecologyn n研研研研究究究究大大大大尺尺尺尺度度度度空空空空间间间间格格格格局局局局与与与与生生生生态态态态功功功功能能能能过过过过程程程程的的的的关关关关系系系系及及及及其其其其发发发发展展展展动动动动态态态态的的的的科科科科学学学学，着着着着重重重重于于于于大大大大尺尺尺尺度度度度时时时时空空空空异异异异质性质性质性质性，并关
8、注，并关注，并关注，并关注人类活动人类活动人类活动人类活动的影响。的影响。的影响。的影响。n n结结结结合合合合了了了了地地地地理理理理学学学学研研研研究究究究自自自自然然然然现现现现象象象象空空空空间间间间关关关关系系系系的的的的“横横横横向向向向”方方方方法法法法和和和和生生生生态态态态学学学学研研研研究究究究生生生生态态态态系系系系统统统统功功功功能能能能关关关关系系系系的的的的“纵向纵向纵向纵向”方法。方法。方法。方法。第7页/共58页学科地位学科地位尺度角度尺度角度尺度角度尺度角度个体生态学个体生态学个体生态学个体生态学种群生态学种群生态学种群生态学种群生态学群落生态学群落生态学群落
9、生态学群落生态学生态系统生态学生态系统生态学生态系统生态学生态系统生态学景观生态学景观生态学区域生态学区域生态学区域生态学区域生态学全球生态学全球生态学全球生态学全球生态学第8页/共58页内容：内容：内容：内容：n n景观格局景观格局景观格局景观格局 格局与过程关系格局与过程关系格局与过程关系格局与过程关系n n景观动态景观动态景观动态景观动态 景观管理景观管理景观管理景观管理工具：工具：工具：工具：n nRS RS、GIS GIS、GPS GPS 技术技术技术技术n n模型方法模型方法模型方法模型方法强调：强调：强调：强调：n n时空异质性时空异质性时空异质性时空异质性 n n尺度变化尺度变
10、化尺度变化尺度变化 等级层次性等级层次性等级层次性等级层次性第9页/共58页格局格局格局格局-过程过程过程过程-尺度尺度尺度尺度-等级等级等级等级（From Wu,J.From Wu,J.）第10页/共58页景观生态学理论景观生态学理论第11页/共58页斑块斑块斑块斑块廊道廊道廊道廊道基质模式基质模式基质模式基质模式n n斑斑斑斑块块块块patchpatch最最最最小小小小的的的的异异异异质质质质性性性性单单单单元元元元，即即即即一一一一个个个个具具具具体体体体的生态系统。的生态系统。的生态系统。的生态系统。n n廊道廊道廊道廊道corridorcorridor不同于两侧基质的狭长地带。不同于
11、两侧基质的狭长地带。不同于两侧基质的狭长地带。不同于两侧基质的狭长地带。n n基基基基质质质质matrixmatrix 是是是是景景景景观观观观中中中中范范范范围围围围广广广广阔阔阔阔、相相相相对对对对同同同同质质质质且且且且连连连连通通通通性性性性最最最最强强强强的的的的背背背背景景景景地地地地域域域域，很很很很大大大大程程程程度度度度上上上上决决决决定定定定着景观的性质。着景观的性质。着景观的性质。着景观的性质。第12页/共58页岷江干旱河岷江干旱河岷江干旱河岷江干旱河谷谷谷谷第13页/共58页景观格局景观格局景观格局景观格局landscape patternlandscape patte
12、rnn n景观的构成组分及其空间分布形式。景观的构成组分及其空间分布形式。景观的构成组分及其空间分布形式。景观的构成组分及其空间分布形式。n n不不不不同同同同的的的的景景景景观观观观格格格格局局局局是是是是不不不不同同同同动动动动力力力力学学学学机机机机制制制制的的的的产产产产物物物物，也是不同景观功能的基础。也是不同景观功能的基础。也是不同景观功能的基础。也是不同景观功能的基础。n n在在在在缺缺缺缺乏乏乏乏景景景景观观观观发发发发生生生生发发发发展展展展历历历历史史史史资资资资料料料料的的的的情情情情况况况况下下下下，从从从从现现现现有有有有景景景景观观观观格格格格局局局局出出出出发发发
13、发，可可可可以以以以对对对对景景景景观观观观格格格格局局局局与与与与功功功功能能能能过程之间的关系进行描述。过程之间的关系进行描述。过程之间的关系进行描述。过程之间的关系进行描述。第14页/共58页景观异质性景观异质性景观异质性景观异质性heterogeneityheterogeneityn n区域中，景观要素类型、组合及属性在空间区域中，景观要素类型、组合及属性在空间区域中，景观要素类型、组合及属性在空间区域中，景观要素类型、组合及属性在空间或时间上的变异程度。或时间上的变异程度。或时间上的变异程度。或时间上的变异程度。n n源于环境变异、植被内源演替和干扰。源于环境变异、植被内源演替和干扰
14、。源于环境变异、植被内源演替和干扰。源于环境变异、植被内源演替和干扰。n n时空异质性交互作用导致了景观的演化和发时空异质性交互作用导致了景观的演化和发时空异质性交互作用导致了景观的演化和发时空异质性交互作用导致了景观的演化和发展，景观格局和功能过程取决于其时空异质展，景观格局和功能过程取决于其时空异质展，景观格局和功能过程取决于其时空异质展，景观格局和功能过程取决于其时空异质性。性。性。性。第15页/共58页尺度尺度尺度尺度scalescalen n任任任任何何何何自自自自然然然然现现现现象象象象和和和和生生生生态态态态过过过过程程程程均均均均具具具具有有有有明明明明显显显显的的的的时时时时
15、空空空空特征尺度。特征尺度。特征尺度。特征尺度。n n确确确确定定定定合合合合适适适适的的的的研研研研究究究究尺尺尺尺度度度度以以以以及及及及相相相相适适适适应应应应的的的的研研研研究究究究方方方方法法法法，是取得合理研究成果的必要保证。是取得合理研究成果的必要保证。是取得合理研究成果的必要保证。是取得合理研究成果的必要保证。n nRSRS和和和和GISGIS为尺度效应分析提供了技术基础。为尺度效应分析提供了技术基础。为尺度效应分析提供了技术基础。为尺度效应分析提供了技术基础。第16页/共58页河流分支结构的生物体型分布河流分支结构的生物体型分布河流分支结构的生物体型分布河流分支结构的生物体型
16、分布第17页/共58页森林动态的时空尺森林动态的时空尺森林动态的时空尺森林动态的时空尺度度度度第18页/共58页环境环境环境环境-生物生物生物生物-植被的时空尺度植被的时空尺度植被的时空尺度植被的时空尺度第19页/共58页景观格局对生态过程的影响景观格局对生态过程的影响景观格局对生态过程的影响景观格局对生态过程的影响n n物种分布与迁徙物种分布与迁徙物种分布与迁徙物种分布与迁徙n n地表径流与侵蚀地表径流与侵蚀地表径流与侵蚀地表径流与侵蚀n n元素分布与迁移元素分布与迁移元素分布与迁移元素分布与迁移n n能量交换与转化能量交换与转化能量交换与转化能量交换与转化n n生物地球化学循环生物地球化学
17、循环生物地球化学循环生物地球化学循环第20页/共58页物种分布与迁徙物种分布与迁徙物种分布与迁徙物种分布与迁徙第21页/共58页物质和养分在景观中的流动物质和养分在景观中的流动物质和养分在景观中的流动物质和养分在景观中的流动(MacDowell and Likens,1988)(MacDowell and Likens,1988)第22页/共58页土地利用结构对土壤水分和养分的影响（傅伯杰等，土地利用结构对土壤水分和养分的影响（傅伯杰等，土地利用结构对土壤水分和养分的影响（傅伯杰等，土地利用结构对土壤水分和养分的影响（傅伯杰等，19981998）黄土高原地区坡面上不同土地利用结构对土壤养分和水
18、分的影响。a,b,c表示了三种15年以上不同土地利用结构(自上至下)，研究发现，b是一种较好的保持土壤水分和养分的土地利用结构。第23页/共58页城市景观的物流能流城市景观的物流能流城市景观的物流能流城市景观的物流能流(H T Odum(H T Odum 蓝盛芳译，蓝盛芳译，蓝盛芳译，蓝盛芳译，1992)1992)第24页/共58页格局与过程相互作用格局与过程相互作用格局与过程相互作用格局与过程相互作用n n景观单元的空间配置影响其内部的生态过程景观单元的空间配置影响其内部的生态过程景观单元的空间配置影响其内部的生态过程景观单元的空间配置影响其内部的生态过程n n景观格局是由于镶嵌体上的其它过
19、程产生景观格局是由于镶嵌体上的其它过程产生景观格局是由于镶嵌体上的其它过程产生景观格局是由于镶嵌体上的其它过程产生n n景观格局与生态过程相互影响协同进化景观格局与生态过程相互影响协同进化景观格局与生态过程相互影响协同进化景观格局与生态过程相互影响协同进化第25页/共58页景观生态学的任务景观生态学的任务景观生态学的任务景观生态学的任务n n描述景观描述景观描述景观描述景观n n解释和理解其中的生态过程解释和理解其中的生态过程解释和理解其中的生态过程解释和理解其中的生态过程n n跟踪景观动态跟踪景观动态跟踪景观动态跟踪景观动态n n分析不同文化背景下的景观格局分析不同文化背景下的景观格局分析不
20、同文化背景下的景观格局分析不同文化背景下的景观格局,以便更好地以便更好地以便更好地以便更好地理解景观本身的格局动态，并实施管理。理解景观本身的格局动态，并实施管理。理解景观本身的格局动态，并实施管理。理解景观本身的格局动态，并实施管理。第26页/共58页景观生态学数量方法景观生态学数量方法第27页/共58页目的目的目的目的（Turner&Gardner,1991Turner&Gardner,1991）n n景观组成和结构景观组成和结构景观组成和结构景观组成和结构景观空间异质性景观空间异质性景观空间异质性景观空间异质性n n景观斑块的性质和参数的空间相关性景观斑块的性质和参数的空间相关性景观斑块
21、的性质和参数的空间相关性景观斑块的性质和参数的空间相关性空间空间空间空间相互作用相互作用相互作用相互作用n n景观格局的趋向性景观格局的趋向性景观格局的趋向性景观格局的趋向性空间规律性或梯度空间规律性或梯度空间规律性或梯度空间规律性或梯度n n景观格局在不同尺度上变化景观格局在不同尺度上变化景观格局在不同尺度上变化景观格局在不同尺度上变化等级结构等级结构等级结构等级结构n n景观格局与生态过程的相互关系景观格局与生态过程的相互关系景观格局与生态过程的相互关系景观格局与生态过程的相互关系第28页/共58页为什么需要新方法？为什么需要新方法？为什么需要新方法？为什么需要新方法？n n经经经经典典典
22、典生生生生态态态态学学学学研研研研究究究究并并并并不不不不十十十十分分分分重重重重视视视视的的的的大大大大时时时时空空空空尺尺尺尺度度度度特征，以往的数量化模型不能完全适用；特征，以往的数量化模型不能完全适用；特征，以往的数量化模型不能完全适用；特征，以往的数量化模型不能完全适用；n n研研研研究究究究多多多多变变变变量量量量和和和和复复复复杂杂杂杂过过过过程程程程，一一一一般般般般的的的的数数数数量量量量化化化化方方方方法法法法无法满足需要；无法满足需要；无法满足需要；无法满足需要；n n大大大大尺尺尺尺度度度度的的的的景景景景观观观观生生生生态态态态学学学学实实实实验验验验困困困困难难难难
23、，跟跟跟跟踪踪踪踪调调调调查查查查时时时时间间间间长长长长花花花花费费费费大大大大。RSRS、GISGIS和和和和模模模模型型型型方方方方法法法法的的的的进进进进步步步步，使使使使得得得得景景景景观观观观生生生生态态态态学学学学可可可可以以以以通通通通过过过过景景景景观观观观数数数数量量量量方方方方法法法法来来来来描描描描述和预测景观格局和过程。述和预测景观格局和过程。述和预测景观格局和过程。述和预测景观格局和过程。第29页/共58页FRAGSTATSFRAGSTATS景观结构数量化软件包景观结构数量化软件包景观结构数量化软件包景观结构数量化软件包 (McGarigal(McGarigal M
24、arks,1995)Marks,1995)例如例如例如例如n n多样性指数多样性指数多样性指数多样性指数Diversity IndexDiversity Indexn n镶嵌度指数镶嵌度指数镶嵌度指数镶嵌度指数Patchiness IndexPatchiness Indexn n距离指数距离指数距离指数距离指数Distance IndexDistance Indexn n生境破碎化指数生境破碎化指数生境破碎化指数生境破碎化指数Fragmentation IndexFragmentation Index第30页/共58页景观模型景观模型景观模型景观模型（傅伯杰等，（傅伯杰等，（傅伯杰等，（傅伯杰
25、等，20012001）n n空空空空间间间间自自自自相相相相关关关关(Spatial(Spatial Autocorrelation)Autocorrelation)：地地地地统统统统计计计计学学学学(Goestatistics)(Goestatistics)n n格局周期性：谱分析格局周期性：谱分析格局周期性：谱分析格局周期性：谱分析(Spectral analysis)(Spectral analysis)n n尺尺尺尺度度度度变变变变化化化化：聚聚聚聚块块块块样样样样方方方方方方方方差差差差分分分分析析析析(Blocked(Blocked Quadrat Quadrat Variance
26、 Variance Analysis)Analysis)、分分分分 形形形形 几几几几 何何何何 学学学学(Fractal(Fractal geometry)geometry)和小波分析和小波分析和小波分析和小波分析(Wavelet analysis)(Wavelet analysis)n n景景景景观观观观局局局局域域域域相相相相互互互互作作作作用用用用、局局局局部部部部因因因因果果果果关关关关系系系系的的的的多多多多体体体体系系系系统统统统所所所所表表表表现现现现出出出出的的的的集集集集体体体体行行行行为为为为及及及及其其其其时时时时间间间间演演演演化化化化：细细细细胞胞胞胞自自自自动动动
27、动机机机机(Cellular(Cellular Automata)Automata)n n格格格格局局局局梯梯梯梯度度度度特特特特征征征征：趋趋趋趋面面面面分分分分析析析析(Trend(Trend Surface Surface Analysis)Analysis)和亲合度分析和亲合度分析和亲合度分析和亲合度分析(Affinity analysis)(Affinity analysis)第31页/共58页景观生态学与生物保护景观生态学与生物保护第32页/共58页生态保护起因：生态保护起因：生态保护起因：生态保护起因：n n生物多样性丧失生物多样性丧失生物多样性丧失生物多样性丧失n n生态系统服
28、务功能降低：稳定性和生产力生态系统服务功能降低：稳定性和生产力生态系统服务功能降低：稳定性和生产力生态系统服务功能降低：稳定性和生产力n n生态环境恶化：水、土、气生态环境恶化：水、土、气生态环境恶化：水、土、气生态环境恶化：水、土、气必须及时采取措施阻止退化、恢复生态系统必须及时采取措施阻止退化、恢复生态系统必须及时采取措施阻止退化、恢复生态系统必须及时采取措施阻止退化、恢复生态系统生态保护对策：生态保护对策：生态保护对策：生态保护对策：n n首先，保护残存生境首先，保护残存生境首先，保护残存生境首先，保护残存生境n n其次，生态系统管理其次，生态系统管理其次，生态系统管理其次，生态系统管理
29、n n第三，生态系统恢复第三，生态系统恢复第三，生态系统恢复第三，生态系统恢复第33页/共58页长期保存一个物种：长期保存一个物种：长期保存一个物种：长期保存一个物种：n n遗传学及其种群生态学特性遗传学及其种群生态学特性遗传学及其种群生态学特性遗传学及其种群生态学特性n n所在的生态系统及相关生态过程所在的生态系统及相关生态过程所在的生态系统及相关生态过程所在的生态系统及相关生态过程两种保护途径：两种保护途径：两种保护途径：两种保护途径：n n以物种为中心的传统保护途径以物种为中心的传统保护途径以物种为中心的传统保护途径以物种为中心的传统保护途径n n以生态系统为中心的景观保护途径以生态系统
30、为中心的景观保护途径以生态系统为中心的景观保护途径以生态系统为中心的景观保护途径第34页/共58页斑块对生物多样性的影响斑块对生物多样性的影响斑块对生物多样性的影响斑块对生物多样性的影响n n斑块大小斑块大小斑块大小斑块大小s=f(+s=f(+生境多样性生境多样性生境多样性生境多样性-(+)-(+)干扰干扰干扰干扰+面积面积面积面积+年龄年龄年龄年龄+异质性异质性异质性异质性-隔离隔离隔离隔离-边界不连续性边界不连续性边界不连续性边界不连续性)。n n斑块形状斑块形状斑块形状斑块形状斑块形状通过边缘效应的形成间接的对生物斑块形状通过边缘效应的形成间接的对生物斑块形状通过边缘效应的形成间接的对生
31、物斑块形状通过边缘效应的形成间接的对生物多样性产生巨大的影响。多样性产生巨大的影响。多样性产生巨大的影响。多样性产生巨大的影响。第35页/共58页廊道对生物多样性的影响廊道对生物多样性的影响廊道对生物多样性的影响廊道对生物多样性的影响n n功能功能功能功能:通道、屏障、源汇、栖息地通道、屏障、源汇、栖息地通道、屏障、源汇、栖息地通道、屏障、源汇、栖息地n n影响着斑块间物质、能量和物种交流影响着斑块间物质、能量和物种交流影响着斑块间物质、能量和物种交流影响着斑块间物质、能量和物种交流 n n能够减少甚至抵消景观破碎化对生物多样性能够减少甚至抵消景观破碎化对生物多样性能够减少甚至抵消景观破碎化对
32、生物多样性能够减少甚至抵消景观破碎化对生物多样性的负面影响的负面影响的负面影响的负面影响n n能够加速疾病、外来物种和其他干扰的扩散能够加速疾病、外来物种和其他干扰的扩散能够加速疾病、外来物种和其他干扰的扩散能够加速疾病、外来物种和其他干扰的扩散n n有效性依赖于许多因素：廊道内部生境结构、有效性依赖于许多因素：廊道内部生境结构、有效性依赖于许多因素：廊道内部生境结构、有效性依赖于许多因素：廊道内部生境结构、廊道的宽度长度和连接度、目标种习性等。廊道的宽度长度和连接度、目标种习性等。廊道的宽度长度和连接度、目标种习性等。廊道的宽度长度和连接度、目标种习性等。第36页/共58页生态交错带生态交错
33、带生态交错带生态交错带EcotoneEcotone对生物多样性的影响对生物多样性的影响对生物多样性的影响对生物多样性的影响特点：特点：特点：特点：n n过渡性过渡性过渡性过渡性 n n动态性动态性动态性动态性n n宏观性宏观性宏观性宏观性n n传统观点：边缘效应提高了生物多样性传统观点：边缘效应提高了生物多样性传统观点：边缘效应提高了生物多样性传统观点：边缘效应提高了生物多样性n n目前观点：生境破碎化导致物种消失目前观点：生境破碎化导致物种消失目前观点：生境破碎化导致物种消失目前观点：生境破碎化导致物种消失 第37页/共58页干扰对生物多样性的影响干扰对生物多样性的影响干扰对生物多样性的影响
34、干扰对生物多样性的影响干扰干扰干扰干扰disturbancedisturbance是一种自然现象是一种自然现象是一种自然现象是一种自然现象主要影响：主要影响：主要影响：主要影响：n n景观异质性景观异质性景观异质性景观异质性 n n景观稳定性景观稳定性景观稳定性景观稳定性n n景观破碎化景观破碎化景观破碎化景观破碎化 n n适度干扰会增加物种多样性适度干扰会增加物种多样性适度干扰会增加物种多样性适度干扰会增加物种多样性n n人人人人类类类类对对对对自自自自然然然然干干干干扰扰扰扰的的的的人人人人为为为为再再再再干干干干扰扰扰扰，不不不不仅仅仅仅导导导导致致致致生生生生物多样性降低，也会伤害人文
35、景观多样性物多样性降低，也会伤害人文景观多样性物多样性降低，也会伤害人文景观多样性物多样性降低，也会伤害人文景观多样性第38页/共58页干扰与生物多样性的关系干扰与生物多样性的关系干扰与生物多样性的关系干扰与生物多样性的关系第39页/共58页中度干扰假说中度干扰假说中度干扰假说中度干扰假说 Connell(1978)Connell(1978)：Intermediate Disturbance HypothesisIntermediate Disturbance Hypothesis中度干扰导致最大的多样性中度干扰导致最大的多样性中度干扰导致最大的多样性中度干扰导致最大的多样性/支持、反对支持、
36、反对支持、反对支持、反对三个条件促使物种多样性提高：三个条件促使物种多样性提高：三个条件促使物种多样性提高：三个条件促使物种多样性提高：n n如果干扰减少的只是由普遍种组成的群落的如果干扰减少的只是由普遍种组成的群落的如果干扰减少的只是由普遍种组成的群落的如果干扰减少的只是由普遍种组成的群落的面积面积面积面积，但不减少普遍种和稀有种的群落，但不减少普遍种和稀有种的群落，但不减少普遍种和稀有种的群落，但不减少普遍种和稀有种的群落类型类型类型类型时时时时n n如果普遍种组成的群落面积减少时，如果普遍种组成的群落面积减少时，如果普遍种组成的群落面积减少时，如果普遍种组成的群落面积减少时，新的新的新的
37、新的潜潜潜潜在的生物区系在的生物区系在的生物区系在的生物区系(biotopes)(biotopes)能够占据这些面积时能够占据这些面积时能够占据这些面积时能够占据这些面积时n n如果在新的可供生境中能建立新群落的物种如果在新的可供生境中能建立新群落的物种如果在新的可供生境中能建立新群落的物种如果在新的可供生境中能建立新群落的物种包含在包含在包含在包含在当地当地当地当地的植物区系中或存在于附近地区的植物区系中或存在于附近地区的植物区系中或存在于附近地区的植物区系中或存在于附近地区时时时时第40页/共58页景观破碎化景观破碎化景观破碎化景观破碎化landscape fragmentationlan
38、dscape fragmentationn n一种一种一种一种栖息地不断变成碎片的栖息地不断变成碎片的栖息地不断变成碎片的栖息地不断变成碎片的过程过程过程过程 n n一种一种一种一种破碎化过程的结果即格局破碎化过程的结果即格局破碎化过程的结果即格局破碎化过程的结果即格局状态状态状态状态导致生物多样性丧失：导致生物多样性丧失：导致生物多样性丧失：导致生物多样性丧失：n n它缩小了某一类型生境的总面积和每一斑块它缩小了某一类型生境的总面积和每一斑块它缩小了某一类型生境的总面积和每一斑块它缩小了某一类型生境的总面积和每一斑块的面积，影响到种群的大小和灭绝速率的面积，影响到种群的大小和灭绝速率的面积，
39、影响到种群的大小和灭绝速率的面积，影响到种群的大小和灭绝速率n n在不连续的片断中，残留面积的再分配影响在不连续的片断中，残留面积的再分配影响在不连续的片断中，残留面积的再分配影响在不连续的片断中，残留面积的再分配影响物种散布和迁移的速率物种散布和迁移的速率物种散布和迁移的速率物种散布和迁移的速率第41页/共58页岛屿生物地理学岛屿生物地理学岛屿生物地理学岛屿生物地理学island biogeographyisland biogeographyMacArthurMacArthurWilsonWilson（19671967）s=f(+s=f(+生境多样性生境多样性生境多样性生境多样性-干扰干扰干
40、扰干扰+面积面积面积面积-隔离程度隔离程度隔离程度隔离程度+年龄年龄年龄年龄)n n揭示了种面积关系揭示了种面积关系揭示了种面积关系揭示了种面积关系n n岛岛岛岛屿屿屿屿的的的的物物物物种种种种丰丰丰丰富富富富度度度度取取取取决决决决于于于于物物物物种种种种的的的的迁迁迁迁入入入入率率率率和和和和灭灭灭灭绝绝绝绝率率率率，而而而而迁迁迁迁入入入入率率率率和和和和灭灭灭灭绝绝绝绝率率率率与与与与岛岛岛岛屿屿屿屿的的的的面面面面积积积积及及及及隔隔隔隔离程度有关。离程度有关。离程度有关。离程度有关。n nSLOSS-single large or several smallSLOSS-single
41、 large or several small第42页/共58页理想的自然保护区的功能分区理想的自然保护区的功能分区理想的自然保护区的功能分区理想的自然保护区的功能分区(Noss(Noss(Noss(Noss等，等，等，等，1994)1994)1994)1994)实验区缓冲区核心区第43页/共58页异质种群理论异质种群理论异质种群理论异质种群理论Metapopulation theoryMetapopulation theoryLevins(1969)Levins(1969)：斑块生境中同种局部种群集合体：斑块生境中同种局部种群集合体：斑块生境中同种局部种群集合体：斑块生境中同种局部种群集合体
42、四种类型：四种类型：四种类型：四种类型：1 1）大陆和岛屿型）大陆和岛屿型）大陆和岛屿型）大陆和岛屿型(mainland and island)(mainland and island)2 2）斑块型）斑块型）斑块型）斑块型(patchy population)(patchy population)3 3）卫星型）卫星型）卫星型）卫星型(satellite population)(satellite population)4 4）完全隔绝型）完全隔绝型）完全隔绝型）完全隔绝型(非平衡型非平衡型非平衡型非平衡型 non-equilibrium)non-equilibrium)n n局部种群空间上
43、隔离，通过个体扩散联系局部种群空间上隔离，通过个体扩散联系局部种群空间上隔离，通过个体扩散联系局部种群空间上隔离，通过个体扩散联系n n局部种群不断灭绝，又不断迁入重建局部种群不断灭绝，又不断迁入重建局部种群不断灭绝，又不断迁入重建局部种群不断灭绝，又不断迁入重建n n迁入重建率大于灭绝率时，异质种群才能续迁入重建率大于灭绝率时，异质种群才能续迁入重建率大于灭绝率时，异质种群才能续迁入重建率大于灭绝率时，异质种群才能续存存存存第44页/共58页生物保护研究的发展生物保护研究的发展生物保护研究的发展生物保护研究的发展n n保护生物学：物种保护生物学：物种保护生物学：物种保护生物学：物种n n保护
44、生态学：生态系统和景观保护保护生态学：生态系统和景观保护保护生态学：生态系统和景观保护保护生态学：生态系统和景观保护n n保护经济学、社会学、伦理学、哲学。保护经济学、社会学、伦理学、哲学。保护经济学、社会学、伦理学、哲学。保护经济学、社会学、伦理学、哲学。第45页/共58页景观生态学与生态恢复景观生态学与生态恢复第46页/共58页生态恢复生态恢复生态恢复生态恢复Ecological restorationEcological restoration恢复完全受损生态系统和退化生态系统。恢复完全受损生态系统和退化生态系统。恢复完全受损生态系统和退化生态系统。恢复完全受损生态系统和退化生态系统。R
45、ecoveryRecoveryRestorationRestorationRehabilitationRehabilitationRebuiltRebuiltRegenerationRegenerationReconstructionReconstructionn n多数生态恢复是局域性的。以点为基础的生多数生态恢复是局域性的。以点为基础的生多数生态恢复是局域性的。以点为基础的生多数生态恢复是局域性的。以点为基础的生态恢复对解决大尺度的生态恢复问题是不够态恢复对解决大尺度的生态恢复问题是不够态恢复对解决大尺度的生态恢复问题是不够态恢复对解决大尺度的生态恢复问题是不够的。的。的。的。n n区域生
46、态恢复需要在特殊地点和景观尺度上区域生态恢复需要在特殊地点和景观尺度上区域生态恢复需要在特殊地点和景观尺度上区域生态恢复需要在特殊地点和景观尺度上同时进行。同时进行。同时进行。同时进行。第47页/共58页景观生态恢复目标：景观生态恢复目标：景观生态恢复目标：景观生态恢复目标：n n使退化生态系统恢复某种外形使退化生态系统恢复某种外形使退化生态系统恢复某种外形使退化生态系统恢复某种外形n n使之具有保护性、生产性和美学效应使之具有保护性、生产性和美学效应使之具有保护性、生产性和美学效应使之具有保护性、生产性和美学效应n n进一步发展成为一种可持续性生态系统进一步发展成为一种可持续性生态系统进一步
47、发展成为一种可持续性生态系统进一步发展成为一种可持续性生态系统景观生态恢复原则：景观生态恢复原则：景观生态恢复原则：景观生态恢复原则：n n首先，保护状态良好的组分首先，保护状态良好的组分首先，保护状态良好的组分首先，保护状态良好的组分n n其次，促进景观要素的恢复其次，促进景观要素的恢复其次，促进景观要素的恢复其次，促进景观要素的恢复 n n最后，对片段化和残存景观进行重建最后，对片段化和残存景观进行重建最后，对片段化和残存景观进行重建最后，对片段化和残存景观进行重建第48页/共58页需要考虑的生态系统特征需要考虑的生态系统特征需要考虑的生态系统特征需要考虑的生态系统特征n n组分：当前物种
48、和它们的相对丰富度组分：当前物种和它们的相对丰富度组分：当前物种和它们的相对丰富度组分：当前物种和它们的相对丰富度n n结构：土壤和植物组分的垂直配置结构：土壤和植物组分的垂直配置结构：土壤和植物组分的垂直配置结构：土壤和植物组分的垂直配置n n格局：生态系统组分的水平配置格局：生态系统组分的水平配置格局：生态系统组分的水平配置格局：生态系统组分的水平配置n n异质性：特征异质性：特征异质性：特征异质性：特征1-31-31-31-3的复杂变化的复杂变化的复杂变化的复杂变化n n功能：基本生态过程的表现（能量、水分、功能：基本生态过程的表现（能量、水分、功能：基本生态过程的表现（能量、水分、功能
49、：基本生态过程的表现（能量、水分、和养分输运）和养分输运）和养分输运）和养分输运）n n种间作用：包括授粉，种子散布等种间作用：包括授粉，种子散布等种间作用：包括授粉，种子散布等种间作用：包括授粉，种子散布等n n动力学和恢复力：演替规律、恢复力动力学和恢复力：演替规律、恢复力动力学和恢复力：演替规律、恢复力动力学和恢复力：演替规律、恢复力第49页/共58页景观生态恢复步骤：景观生态恢复步骤：景观生态恢复步骤：景观生态恢复步骤：I I I I发现问题：发现问题：发现问题：发现问题：n n生物分布变化：物种消失、生物入侵生物分布变化：物种消失、生物入侵生物分布变化：物种消失、生物入侵生物分布变化
50、：物种消失、生物入侵n n景观流的变化：物种运动、水分和养分运动景观流的变化：物种运动、水分和养分运动景观流的变化：物种运动、水分和养分运动景观流的变化：物种运动、水分和养分运动n n美学价值变化：宜人景观类型的减少美学价值变化：宜人景观类型的减少美学价值变化：宜人景观类型的减少美学价值变化：宜人景观类型的减少第50页/共58页景观生态恢复步骤：景观生态恢复步骤：景观生态恢复步骤：景观生态恢复步骤：IIIIIIII寻找原因：寻找原因：寻找原因：寻找原因：n n本地植被的消失和破碎化本地植被的消失和破碎化本地植被的消失和破碎化本地植被的消失和破碎化n n景观的格局和多样性变化景观的格局和多样性变