生态学中的尺度及尺度转换方法
如何理解景观生态学中的尺度问题
如何理解景观生态学中的尺度问题目前，景观生态学是一门很热的学科。
不仅地理学研究者和生态学研究者要学习它，对于园林设计的工作者来说，这也同样是一门新起的而且不得不研究的新学科。
因为景观生态学的内容十分庞大，这里先探讨一下关于景观生态学的概念及其中有关尺度的相关内容。
1.景观生态学的研究内容1.1景观生态学的学科概念景观生态学是地理学与生态学中相互交叉的一门科学。
它集中了地理学的整体论（研究土地格局）和生态学的系统论（研究生态系统）的研究。
景观生态学的定义可以表述为：在地理学的景观格局上研究生态过程的一门学科。
是对景观某一地域上生物群落与环境间的主要的、综合的、因果关系的研究，这些相互关系可以从明确的分布组合和各种大小不同等级的自然区划表现出来。
1.2景观在不同学科中的概念比较因为景观多学科渊源，不同地区和背景的学者对景观的理解也不尽相同。
景观是一个色彩纷呈的名称，人们对景观的认识也是随着学者的不同背景而变化着。
下面将对景观做一个简单的概念比较。
景观这个词的中文理解的是汉字景+观两字的合成。
它所指的是有景可观的意思。
这也是风景园林学科体系对景观的理解。
具体可表述为：一切可以引起视觉感官的空间内容都是景观。
如大地景观、小区景观、景观节点、景观设计里所说的景观都是这个含义。
然而景观生态学中可不简单指有景可观的意思。
它是一个外来词landscape的中文翻译。
作为一名景观设计师要清楚的认识在不同领域中景观这个词所表述的不同含义。
1.3景观生态学与麦克哈格麦克哈格（Ian L. McHarg）（著名的景观生态学专家，同时也是英国著名园林设计师），1969 年出版《设计结合自然》，他是景观生态学的先驱，他将多个环境学科的科学家（包括气象学家、地质学家、土壤学家、植物生态学家、野生动物学家）召集到一起，共同组成了一个多学科的教学与研究团队，再加上社会科学家和经济学家，使他们为解决一个共同的问题进行研究。
在方法上用“千层饼”模式将这些知识和成果进行综合及筛选来实现问题的解决，而这整个过程正是景观生态规划的核心方法。
生态学研究中的尺度问题
生态科学２００４年５月第２３卷第２期ＥＣＯＬＯＧｌＣＳＣＩＥＮＣＥＭａｙ，２００４，２３（２）：１７５～１７８生态学研究中的尺度问题张７眵，祭歹Ｋ二五术（华东师范大学资源０环境学院，教育部地理信息科学开放实验室上海２０００６２）【摘要】尺度是生态学中的核心问题，时间和空间尺度包含于任何生态过程中，尺度确ｉ生态学研究中越米越ｊ；ｆｌ！现出其重要性，原洲足解决地球环境问题要求征人尺度．【：理解格局和过程，丽以前生态学调企的数据主要足基于小尺度的，并且．有许多研究表ｌ¨］，一个生态问题的结论在很火程度上取决于研究所采纳的尺度。
但日前尺度研究还存在很多问题：一些相关概念易与尺度混淆：缺乏成熟的尺度识别方法和系统完稀的尺度转换方法等。
针对这些问题，本文首先阐明了尺度的确切含义，并对Ｊｔ度研究的发展历史、重要性作了叫顾和阐述：分析探讨了尺度与等级理论、格局的关系，及尺度识别、尺度转换的方法和发腱趋势。
关键词：尺度；生态学：等级理论中图分类号：Ｑ１４９文献标识码：Ａ文章编号：１００８．８８７３（２００４）０２．１７５－０４ＳｃａｌｅｉｎｅｃｏＩｏｇｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈ，ＺＨＡＮＧＴｂｎｇ，ＣＡＩ１ｒｂｎｇＬｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＥａｓｔＣｈｉｎａＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ’ＯｐｅｎＬａｂ．ｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＩｎｆｏｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００６２，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＳｃａｌｅｓ．ａｓｔｈｅｃｒｉｃｉｃａｌｉｓｓｕｅｉｎｅｃｏｌｏｇｙ’ｅｘｉｓｔｉｎａｎｙｅｃｏｌｏ百ｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｆｏｒｍｓｏｆｔｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｓｃａｌｅｓ，ａｎｄｐｌａＶａｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｅｃＯＩｏｇｙ．Ｔｈｉｓｃａｎｂｅｄｕｅｔｏｔｗｏｒｅａｓｏｎｓ：ｏｎｅｉｓｔｈｅｄｅｍａｎｄＯｆｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｐａｔｔｅｍａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｏｎｌａｒｇｅｒｓｃａｌｅｓｗｈｅｎｓｏｌｖｉｎｇｍａｎｙｇｌｏｂａｌｅｎｖｉｍｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｗｈｉｌｅｐａｓｔｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈｍａｉｎｌｙｏｎｓｍａｌｌｓｃａｌｅｓ，ａｎｄａｎｏｔｈｅｒｉｓｔｈｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｔｈａｔａｎ由ｖｅｎｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｐｍｂｌｅｍｌｉｅｓｏｎｔｈｅｓｃａｌｅｓｅｌｅｃｔｅｄｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙ．ＢｕｔｔｈｅｒｅｒｅｍａｉｎａｌｏｔｏｆＤｒｏｂｌｅｍｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｅｃｏＩＯｇｉｃａｌｓｃａｌｅｓ，ｓｕｃｈ豁ｔｈｅｃｏｎｆｕｓｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｓｃａｌｅｓａｎｄｓｏｍｅｒｅＩａｔｅｄｃｏｎｃｅｐｔｓ，ｔｈｅｌａｃｋｏｆａｓｅｔｏｆｓ＿１１，ｓｔｅｍｉｃａｎｄｐｅｒｆｅｃｔｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｓｃａｌｅｉｄｅｎｔｉｎｃａｔｉＯｎ，ａｎｄｆｏｒｓｃａｌｉｎｇａｓｗｅｌｌ．Ｔｈｉｓｐａｐ钟ｃｌ撕ｎｅｄｔｈｅｅｘａｃｔｍｅａｎｉｎｇｏｆｓｃａｌｅｓｆｉｒｓｔｌｖ，ａｎｄｌｏｏｋｅｄｂａｃｋｔｏｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｈｉｓｔｏｒｙ锄ｄｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｃａｌｅａｎａｌｙｓｉｓ．Ｎｅｘｔｉｔｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｓｃａｌｅｓａ１１ｄｈｉｅｒａｒｃｈｙｔｈｅｏⅨａＳｗｅｌｌａｓｓｃａｌｅａｎｄｐａｔｔｅｍ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｉｔａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓａＪｌｄｔｈｅｄｅＶｅｉｏｐｉｎｇｔｒｅｎｄｏｆｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇｓｃａｌｅｓａｎｄｓｃａｌｉｎｇ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：Ｓｃａｌｅ；Ｅｃｏｌｏｇｙ；Ｈｉｅｒａｌ℃ｈｙｔｈｅｏｒｙ２０世纪的最后二十年里，人们目睹了生态学领域发生的重大变化：研究技术不断进步，试验设计更趋严谨，数学模型日渐增多，基于计算机技术的数据获取、挖掘、补救和分析能力迅速增强，这些进展都伴随着人们对尺度问题认识的日益重视，生态学家们越来越意识到尺度在生态学研究中的重要性。
生态学的时空尺度及其应用
恢复生态系统整体性的时间尺度
• 自然恢复的时间尺度是在百年--千年--万年 以上，甚至是数十--百万年的数量级。尤其 是要恢复生态系统的整体性：即包括其结 构与功能的完全恢复所需时间比仅仅出现 一些先锋性的植物要长得多，一旦生态系 统的整个结构（包括土壤）遭到破坏，则 其自然恢复通常在104年—106年以上。
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样带的空间外推和建模a
1. 在整个样带（500-1000km）范围内进行地面
的长期的定位实验和观测是不可行的。 2. 沿样带所进行的许多测定和观测多是调查式的
测定，如对植物群落类型、地上生物量、净第一 性生产力(NPP)、气候、土壤类型、土壤有机质 含量、pH值等的测定。 3. 更细致的过程研究将在沿样带的少数地点进行。
最主要的高新技术利器！！！ 适当的时空尺度及其转换
是其中的关键！！！
36
④自然和人类干扰的时间尺度为： 10０ 、 101、102 （4d） 、103 (1mo) 、 104(1a) 小时
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国民经济和社会发展第十一个 五年规划纲要
• 第二十三章 保护修复自然生态
生态保护和建设的重点要从事后
治理向事前保护转变，从人工建设为主 向自然恢复为主转变，从源头上扭转生
态恶化趋势。
• 地球陆地主要的生物群区如下图所示：
3
4
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地球的生命系统如下：
地球系统
– 生物圈（岩石圈、水圈、大气圈和人文圈）
• 生物群区
– 景观
• 生态系统
• 群落（植物群落、动物群落、微生物群落）
•
种群
•
个体（种）
•
器官—组织—细胞—膜—分子
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环境与生物变化的时空尺度图解 修改自 Forman,R.t.t. 1995
生态学尺度概念
生态学尺度概念The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020关于生态学尺度概念通过学习和讨论，我对尺度的相关概念有了一定的了解和理解。
1、生态学尺度的三重概念：生态学尺度的维数、种类、组分，是尺度的三个不重叠且相互联系的方面，它们有机地组成一个整合统一的尺度概念体系。
在尺度概念中，我认为最难区分的是尺度组分的部分概念。
尺度的组分包括粒度、幅度、间隔、分辨率、比例尺、支撑、覆盖度等。
这些组分之间是相互联系的，有些时候甚至是对同一尺度单元的不同表述。
比如，就空间上的最小可辨别单元而言，既可以表示粒度，也可以表示分辨率。
而对于分辨率、比例尺，我们也往往认为是相通的两个概念，不过分辨率的内涵更为丰富。
在具体研究过程中，我认为还是有必要交代清楚尺度组分及其含义的。
2、尺度效应：（1）尺度效应的普遍性：尺度效应是普遍存在的，归根结底由于在时空上，在不同层次上普遍存在着异质性，使得各种现象的格局和过程等，在时空和不同层次上不是连续的均匀分布，存在着一些“突变”。
根据分形理论，由于系统的自相似性，系统在一定尺度范围内往往不会发生显著的或者说具有统计学意义的变化，但一旦超出某一尺度域范围，就会出现“突变”现象。
而对于跨等级的尺度外推就是对这种普遍存在的异质性的聚合或者分解。
（2）尺度效应的表现：在随着尺度（尺度域或者尺度等级）的变化，景观格局或过程的统计分布发生变化，景观空间格局的改变，即特征尺度组分发生变化，出现新的过程，新的景观特性。
（3）尺度效应的启示：正是由于景观效应的存在，我们在实际研究中，应该鉴别出所研究的格局和过程对应的特征尺度，特征尺度的识别依赖于多尺度研究。
而在大多数研究中，是没有考虑到特征尺度的识别的，往往基于经验判断等，具有一定的任意性。
对于后续研究的启发是，在进行生态现象的格局或过程研究时，首先要考虑其特征尺度，可以通过相关文献查阅，或前期研究准备过程中对其尺度现象的分析，在要求更为精细时可以收集相关的数据，通过相应的方法、途径识别特征尺度。
陆地生态系统生产力的多尺度分析与尺度转换方法研究的开题报告
陆地生态系统生产力的多尺度分析与尺度转换方法研究的开题报告一、研究背景及意义生态系统生产力是描述生态系统功能的重要指标，能够反映陆地生态系统对环境的响应和适应能力，也是评价生态系统健康程度的重要标志。
目前，对陆地生态系统生产力的研究主要集中在大尺度（如全球尺度、大洲尺度、国家尺度）和小尺度（如单一生态系统、小流域尺度）上，对于不同尺度下陆地生态系统生产力的多尺度分析及尺度转换方法仍然需要进一步深入研究。
在实际应用中，如何将不同尺度下的生态系统生产力指标进行转换和适用是一个难点问题。
尺度效应及误差将直接影响到生态系统生产力的诊断和监测，而缺乏有效的尺度转换方法将影响地区尺度及点尺度的生态系统评估，同时，不同尺度下的生态系统生产力研究具有重要的理论意义和应用价值。
因此，本研究旨在基于多尺度分析方法，研究不同尺度下的陆地生态系统生产力及其尺度转换方法，为生态系统生产力的转换和应用提供科学依据。
二、研究内容及研究方法1. 研究内容本研究将基于多尺度分析方法，重点研究以下内容：（1）不同尺度下的陆地生态系统生产力及其空间分布特征。
（2）生态系统生产力指标在不同尺度下的尺度效应及误差分析。
（3）不同尺度下的生态系统生产力指标的尺度转换方法及其适用性研究。
2. 研究方法（1）利用现有的陆地生态系统生产力数据集分析不同尺度下的生态系统生产力及其空间分布特征。
（2）基于方差分析方法，对生态系统生产力指标在不同尺度下的尺度效应及误差进行分析。
（3）基于多尺度转换方法，研究不同尺度下的生态系统生产力指标的尺度转换方法及其适用性。
三、预期研究成果（1）揭示不同尺度下的陆地生态系统生产力及其空间分布特征。
（2）分析生态系统生产力指标在不同尺度下的尺度效应及误差，为生态系统生产力的诊断和监测提供科学依据。
（3）提出不同尺度下的生态系统生产力指标的尺度转换方法并探讨其适用性，为地区尺度及点尺度的生态系统评估提供科学参考。
四、拟采用的研究方法和技术路线本研究主要采用文献资料法、统计分析法、方差分析法、多尺度分析方法等。
生态学尺度及尺度推绎方法综述课件资料
生态学尺度及尺度推绎方法综述摘要：通过适宜的空间和时间尺度可以揭示和把握复杂的生态学规律，因此尺度问题日益受到生态学家的重视。
本文描述了生态学尺度及尺度推绎的基本概念，论述了尺度推绎的特点，重点阐述了尺度推绎的方法和途径，分析了推绎结果的不确定性，并提出推绎过程中需注意的问题。
关键词：生态学；尺度；尺度推绎20世纪60年代，生态学家就注意到了尺度问题的重要性，对于尺度和尺度推绎的观点开始于20世纪80年代中期，现在普遍深入到生态学的各个领域，并且在其他的自然社会科学中对于尺度和尺度推绎的关注也有同样的趋势。
尺度研究的根本目的在于通过适宜的空间和时间尺度来揭示和把握复杂的生态学规律。
1 尺度的概念不同学者分别从不同角度对尺度概念进行了表述。
尺度指现象的时空范畴，尺度纬包括时间、空间和组织水平。
根据邬建国，广义地讲，尺度（scale）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。
前者是从研究者的角度来定义尺度，而后者则是根据所研究的过程或现象的特征来定义尺度。
尺度可分为空间尺度和时间尺度，此外，组织尺度（organizational scale)是指在由生态学组织层次（如个体、种群、群落、生态系统和景观等）组成的等级系统中的相对位置（如种群尺度、景观尺度等）。
具体地说，生态尺度首先应该包括面积或时间间隔，即规模或幅度（extent），即研究对象在空间或时间上的持续范围或长度，包括空间幅度和时间幅度。
其次是面积和时间间隔都可以进一步划分为最小面积和最短时间间隔，最小面积或最短时间间隔被称为粒度（grain）或分辨率（resolution）。
例如，野外测量生物量的取样时间间隔(如一个月或半个月取1次)，某一干扰事件发生的频率，或模拟的时间间隔[6]，是时间粒度的例子。
空间粒度如样方、像元。
地理学和地图学中的比例尺是分析尺度。
在生态学中，尺度的定义显然不同于比例尺。
景观生态学 空间尺度范围
景观生态学空间尺度范围
景观生态学是研究自然和人类活动对景观格局及其功能、过程和服务的影响的学科。
在景观生态学中，空间尺度是一个重要的概念，它指的是研究对象在空间上的范围和尺度。
空间尺度范围可以从小到大划分为四个层次：微观尺度、中观尺度、宏观尺度和全球尺度。
微观尺度是指景观内部的小尺度空间，通常涉及到局部景观要素的分布和相互作用。
在微观尺度下，景观生态学主要研究景观的空间异质性和生物多样性。
例如，研究某个公园内不同植被类型的分布、不同物种的生境利用和相互关系等。
中观尺度是指相邻景观之间的空间关系，通常涉及到景观类型的组织和相互连接。
在中观尺度下，景观生态学主要研究景观的连通性和边界效应。
例如，研究城市周边不同农田的空间配置对农作物传粉和害虫控制的影响。
宏观尺度是指广阔的地域范围内的景观格局和过程，通常涉及到不同景观类型的分布和相互转换。
在宏观尺度下，景观生态学主要研究景观的斑块大小和形状、景观的多样性和稳定性等。
例如，研究某个国家不同生态系统的分布和变化，以及人类活动对其的影响。
全球尺度是指整个地球范围内的景观格局和过程，通常涉及到全球
气候变化和生物多样性保护等重大环境问题。
在全球尺度下，景观生态学主要研究全球生态系统的相互关系和生态服务。
例如，研究全球森林覆盖的变化和对气候调节的影响，以及全球海洋生物多样性的保护策略。
景观生态学的空间尺度范围从微观到全球，研究对象的范围从局部景观要素到全球生态系统。
不同尺度的研究可以互相补充和支持，为人类理解和保护自然环境提供科学依据。
生态学尺度及尺度推绎方法综述重点讲义资料
(noise)成分，可在另一较小尺度下表现为
(uncertainty)及验证的
尺度推绎的途径和方法
尺度上推
和li将尺度上推的方法归纳为两大类：基于相似性原理的推
张娜.生态学中的尺度问题:内涵与分析方法[m].生态学报，
thomas m.lillesand，ralph w.kiefer.遥感与图像解译[m].
2003.424-427.
刘志民，陈怀顺，赵晓英等.干扰与植被关系研究的特点和
[j].地球科学进展，2002(17)：582-58.生态学报，
王东升，汤鸿霄，栾兆坤.分形理论及研究方法[j].环境科
2001，s1:10-16.
傅伯杰，陈利顶，马克明等.景观生态学原理与应用[m].北
:科学出版社，2000. 16-41，202-236.
grain）或分辨率（resolution）。例如，野外测量生物量的取样
(如一个月或半个月取1次)，某一干扰事件发生的频率，
[6]，是时间粒度的例子。空间粒度如样方、像
coarse scale）是指大
fine scale）则常指小空间范围或短时间，往往对应
(characteristic scales)、尺度效应（scale effects）和
通过适宜的空间和时间尺度可以揭示和把握复杂的生态
生态学； 尺度； 尺度推绎
世纪60年代，生态学家就注意到了尺度问题的重要性，对于
20世纪80年代中期，现在普遍深入
根据产生不确定性的来源，一些不确定性能被定量和降低(如
)；一些能被定量，但很难降低(如数据的多样
)；而其它甚至不能被定量(如模型结构的不确定性)。无论如何，
方差、变异系数、
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生 态 学 报 A CTA ECOLO G ICA S IN ICA
V o l. 21, N o. 12 D ec. , 2001
生态学中的尺度及尺度转换方法
吕一河, 傅伯杰
(中国科学院生态环境研究中心 系统生态开放研究室, 北京 100085)
摘要: 尺度作为生态学的重要范式, 已经引起了广泛重视, 但对尺度问题的研究还不够成熟。 尺度具有多维性特点, 即功 能尺度、空间尺度、时间尺度等, 但生态学研究的重点是空间和时间尺度。并且时空尺度还具有复杂性、变异性特征。尺度 研究的根本目的在于通过适宜的空间和时间尺度来揭示和把握复杂的生态学规律。为此, 科学有效的尺度选择和尺度转 换方法不可或缺。 常见的尺度转换方法有图示法、回归分析、变异函数、自相关分析、谱分析、分形和小波变换, 同时遥感 和地理信息系统技术在尺度研究中也发挥着重要作用。结合实例对上述方法进行了分析和论述, 认为各种方法都有其内 在的优势和不足, 新方法的引入和应用对于尺度转换方法体系的充实和完善非常重要。 有关尺度的研究将进一步加强, 研究的重点是尺度变异性、不同尺度间的相互作用机制以及尺度转换方法等。 关键词: 生态学; 尺度; 尺度转换
T he eco log ica l en tities and p rocesses a re sub ject to the con stra in ts from the eco log ica l sca les rela ted. T here a re con stra in ts and th resho ld s on each sca le. T he resu lts of sca ling a re d ifficu lt to understand ac2 co rd ing to the cla ssica l h iera rchy theo ry. T here a re exchanges of m a teria l, energy and info rm a tion am ong va riou s sca les. Sca ling, includ ing sca ling2up and sca ling2dow n, can be ca rried th rough by the con tro l of
Ecolog ica l sca le and sca l ing
LU Y i2H e, FU Bo 2J ie (D R esea rch Cen ter f or E co2E nv ironm en ta l S ciences, Ch i2
T he ho tspo ts of resea rch w ill be the va riab ility and in teraction of eco log ica l sca les and m ethod s of sca ling. T he p rincip les and app lica tion s of eco log ica l sca le w ill be im p roved th rough the deep en ing and ad2 vancing of the understand ing and sk ills. Key words: eco logy; sca le; sca ling 文章编号: 100020933 (2001) 1222096210 中图分类号: Q 141 文献标识码: A
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12 期
吕一河等: 生态学中的尺度及尺度转换方法
209 7
g ra in and ex ten t. M a them a tica lm odels and com p u ter sim u la tion techn iques a re often u sed in the p rocess of sca ling becau se of the com p lex ity of eco log ica l system s. T here a re often chao s and o ther non linea r behav2 io rs in the tran sition zone of sca le dom in ion s.
基金项目: 国家重点基础研究发展规划 (973 项目, G2000046807) 和中国科学院知识创新工程项目 (中国陆地生态系统评 价研究) (KZCX22405) 资助项目。 收稿日期: 2000212225; 修订日期: 2001205210 作者简介: 吕一河 (1974～ ) , 男, 河北涞水县人, 博士研究生。 主要从事景观生态学研究。
Severa l m ethod s and m a them a tica l m odels a re often u sed in sca ling. T hey a re g rap h ics, reg ression ana lysis, va riog ram , au toco rrela tion ana lysis, sp ectra l ana lysis, fracta l ana lysis and w avelet tran sfo rm a2 tion. T he techn iques of geog rap h ica l info rm a tion system (G IS) and rem o te sen sing (R S) a re very help fu l in the p rocess of sca ling.
生态学中的尺度最具复杂性和多样性, 它是生态学研究的核心问题之一。但是在几乎所有生态学研究 和应用中, 尺度问题都没有明确清晰的论述和充分量化[1]。格局与过程是生态学的重要范式。过程产生格 局, 格局作用于过程。若要正确理解格局与过程的关系就必须认识到其依赖于尺度的特点, 即尺度效应 [2]。 对生态学中的尺度进行广泛而深入的研究具有非常重要的理论和实践意义。一方面, 生态学家在研究同一 生态系统时, 由于各自所采用的时间和空间尺度大小不一, 结论往往差别很大; 虽然生态学家已经认识到 时空尺度的重要意义, 但是如何选择合适的尺度对某一生态过程进行研究, 还没有形成完整的理论和方法 体系[3]; 同时, 对不同尺度上生态过程相互作用机制的研究也还很不充分。另一方面, 从自然生态系统到社 会2经济2自然复合生态系统, 生态学家所面临的研究对象异常复杂; 尺度便成为解析这些复杂系统的有效 手段以及整合生态学知识和研究成果的核心轴线。 深刻理解和把握生态学尺度和尺度效应对于顺利开展 生态系统评价与管理, 生物多样性和自然资源保护、利用与可持续管理等实践活动, 保证其科学性和实效 性也同样非常必要和迫切。本文通过分析近十几年来生态学中有关尺度问题的主要研究成果, 在此基础上 就生态学中尺度的概念、特征和分析方法等进行了论述。对生态学尺度问题认识的深入无疑会在一定程度 上促进生态学理论和实践的进一步发展。 1 尺度的概念与特征
nese A cad em y of S ciences, B eij ing 100085, Ch ina). A cta E colog ica S in ica , 2001, 21 (12) : 2096～ 2105. Abstract: Sca le, a s an im po rtan t p a rad igm in eco logy, ha s a rou sed w ide a tten tion. B u t the study of eco log i2 ca l sca le, w h ich is fa r beh ind m a tu rity, w ill be enhanced. T he va riou sly defined eco log ica l sca le is m u lti2 d im en siona l. So there a re sp a tia l, tem po ra l and functiona l sca les, etc. Functiona l sca le and sp a tia l2tem po2 ra l sca les a re d ifferen t and clo sely rela ted. In genera l, functiona l sca le does no t have a p recisely defined p hysica l d im en sion. W e can find the sp a tia l2tem po ra l sca les of the sp ecific o rgan iza tion w ith in som e eco log2 ica l h iera rchy. Eco log ica l sca le is d ifferen t from the sca le in ca rto logy. T he issues concern ing eco log ica l sca le a re very com p lex and va rian t. T he very p u rpo se of sca le rela ted resea rch in eco logy is to find the un2 derlying m echan ism s of the eco log ica l w o rld by the u se of the app rop ria tely selected sp a tia l2tem po ra l sca les. T herefo re, the selection of su itab le resea rch sca les and the m ethod s of sca ling is very im po rtan t.