景观生态学-研究内容与基本原理

景观生态学 Landscape ecology

二、景观生态学的研究内容与基本原理

（一）研究内容

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（各种生态系统的性状、大小、数目、种类和构图与能量、物质和物种分配的关系）

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景观生态规划设计的实施。

（二）景观生态学的理论基础与基本原理

景观生态学的理论基础是整体论（holism）和系统理论（system theory）。

整体论是1926年由Smuts提出的哲学思想，这一思想说明，客观现实是由一系列的处于不同等级系列的整体所组成，每一整体都是一个系统，即处于一个相对稳定态中的相互关系集合。稳定态的维持机制称之为内稳定性，它是靠一系列正反馈和负反馈因素使系统处于两种动态平衡之中。

所以从根本上说，景观生态学研究的就是内稳态的机制，也就是研究地表所有作用因素之间的相互关系如何，它们又是如何造成水平和垂直的异质性的。

关于垂直异质性问题，由于欧洲学者对景观和景观生态学的理解，与R．Forman和M．Godron的定义有所区别，比如荷兰学者I.S.Zonneveld指出，应将景观视为一个生态系统，而又认为生态系统的概念不包括范围大小。景观是在地球表面由所有作用因素形成的开放系统。这些因素组成三维现象。水平方面表现在互相联系的要素的水平格局上，垂直方面表现在存在着相互作用的很多“层”上。景观的每一层成为一门科学的研究对象（如地质学、土壤学、植被学等），而独有景观生态学则将全部土地属性形成的垂直异质性作为一个整体来研究。这是景观生态学最基本的特点。可见，整体范围内的垂直和水平异质性是景观生态学的研究对象。

Forman & Godron(1986)提出下列七个景观生态学原理:

(一)景观结构和功能原理(landscape structure and function principle)：在景观尺度上，每一独立的生态系统(或景观生态元素)可看作是一宽广的斑块，狭窄的廊道或基质。生态学对象在景观生态元素间是异质分布的。景观生态元素的大小，形状，数目，类型和结构是反覆变化

的，其空间分布由景观结构所决定。

(二)生物多样性原理(biodiversity principle)：景观异质性程度高，造成斑块及其内部环境的物种减少，同时也增加了边缘物种的丰度。

(三)物种流动原理(species flow principle)：景观结构和物种流动是反馈环中的链环。在自然或人类干扰形成的景观生态元素中，当干扰区有利于外来种传播时，会造成敏感物种分布的的减少。

(四)养分再分配原理(nutrient redistribution principle)：矿质养分可以在一个景观中流入和流出，或被风，水及动物从景观的一个生态系统到另一个生态系统重新分配。

(五)能量流动原理(energy flow principle)：空间异质性增加，会使各种景观生态元素的边界有更多能量的流动。

(六)景观变化原理(landscape change principle)：在景观中，适度的干扰常常可建立更多的嵌块或廊道，增加景观异质性；当无干扰时，景观内部趋于均质性；强烈干扰可增加亦可减少异质性。

(七)景观稳定性原理(landscape stability principle)：景观稳定性起因於景观干扰的抗性和干扰后复原的能力。从景观要素来说可分为三种情况：

①当某种景观要素基本上不存在生物量时（如公路、沙丘），则该系统的物理特性很易发生变化，而达不到生物学的稳定性；

②当某一景观要素生物量小时（群落演替的早期阶段）则系统对干扰的抵抗力弱，但恢复能力强；

③当某一景观要素的生物量高时（演替的顶级阶段），对干扰抵抗力强而恢复能力弱。

显然，作为景观要素整体的景观，它的稳定性要决定于各种要素所占的比例以及构图。

上述的七条原理中，第一、二条属于景观结构方面，第三、四、五条属于景观高贵功能方面，第六、七条属于景观变化方面。