第十四章 景观生态学
第十四章景观生态学演示文稿
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景观生态学与其他生态学科的区别
➢ 景观生态学强调空间பைடு நூலகம்质性、等级结构和尺度 在研究生态学格局和过程中的重要性。
➢ 景观生态学大尺度研究中，人类活动对生态学 系统的影响是一个重要方面。
➢ 景观生态学突出空间结构和生态学过程多尺度 的相互作用(图)。所涉及到的尺度都比其他学科 更广。
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二、景观生态学发展历史简述
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二、景观生态学发展历史简述
➢ 在北美，景观生态学兴起于20世纪80年代初。
➢ 美国生态学家Forman：
➢ 介绍欧洲景观生态学的概念；
➢ 提出了“斑块-走廊-本底”模式。
➢ Burgess & Sharpe (1981)：Forest Island Dynamics in Man-Dominated Landscapes，北美最早的景观生态 学专著之一：
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2、廊道corridor 景观中与相邻环境不同的线性或带状结构。如农田防风 林带、河流、道路、峡谷和输电线路等。 廊道类型的多样性，导致结构和功能的多样化。 廊道的结构特征包括宽度、组成内容、内部环境、形 状、连续性以及与周围斑块或基底的作用关系。 3、基底matrix 景观中分布最广、连续性最大的背景结构。 如森林、草原、农田、城市用地等等。许多景观的动态 常常受基底所支配。
第十四章景观生态学演示文稿
第十四章景观生态学
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1、生态学中景观的概念：
• 狭义景观：几十km2至几百km2范围内，由不同 生态系统类型所组成的异质性地理单元。
• 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。狭义景观和区域可统 称为宏观景观。
• 广义景观：各种不同尺度的具有异质性或斑块性 的空间单元。
景观生态学
景观生态学
景观生态学概述
景观生态学
• 研究景观单元的类型组成、空 间格局及其与生态学过程相互 作用的一门综合性学科。强调 空间格局、生态学过程与尺度 之间的相互作用是景观生态学 研究的核心所在。
• 景观生态学是一门新兴的多学 科之间交叉的学科，其主体是
地理学与生态学之间的交叉。
景观的含义
1、景观的含义
• 景观的对比度也存在季节上的差异，尤其在季节分明的 地区。
• 景观对比度高低只是描述景观外貌特征的一个指标，其 高低大小无绝对的优劣之分。
四、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， • 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。
具有相同面积但不同结构景观连通性的差异(引自Farina, 1998) 从(a)到(d)依次降低
廊道
• 廊道（corridor）是指线性的景观单元，景观中的廊
道通常具有通道与阻隔的双重作用， 一方面几乎所 有的景观都会由廊道分割，另一方面景观要素又被廊 道连接在一起，成为功能 的整体。
一、廊道的作用与起源
―廊道的作用：通道（运输）的作用和阻隔（资源保
护）的作用。
―廊道起着运输、保护资源和观赏的作用。 ―廊道的起源 廊道的起源和形成与斑块的形成相似。
基底的判定方法：
1. 在一个景观中占的相对面积最大； 2. 连通性最大，并把其它景观要素包围； 3. 对景观动态有显著的控制作用。 4. 相对面积、连通性、控制程度三者结合
• 孔隙度(porosity)是景观中所含斑块密度的量度， 与斑块大小无关，即包括在基质内的单 位面积的 闭合边界(不接触所研究空间或景观的周界)的数目， 与研究对象的尺度和分辨率有 关。具有闭合边界 的斑块数量越多，基质的孔隙度越高。
景观生态学(终极版)
1、叙述景观生态学得主要内容及目前得研究重点。
主要内容：（1）景观生态学就是研究空间得异质性与格局a)定量地描述不同尺度下得景观格局形成得物理、生物过程与干扰过程；b)空间异质性如何影响到个体、种群与群落得空间分布；c)景观结构与功能随时间变化；d)人类对景观变化得影响以及如何管理景观。
（2）景观生态学就是对空间异质性得研究与管理a)景观镶嵌体得空间结构与组成；b)景观要素之间得相互关系（如能流、物流）；c)景观结构与功能随时间得变化；d)景观结构与功能得优化与管理。
目前研究得重点：①干扰对景观格局与过程得影响与干扰在景观中得传播与扩散。
②景观格局与景观过程得关系或景观格局得生态学与环境效应。
③小尺度实验研究及其尺度外推。
④景观动态模拟预测模型与景观规划设计辅助决策以及多尺度空间耦合模型。
⑤景观格局优化。
⑥景观得多重价值与作为社会经济发展规划与决策基础得景观社会经济研究。
⑦人类在景观中得作用与景观规划设计。
热点地区：①流域系统；②湿地；③文化景观；④城乡过渡带；⑤滨海地区；⑥乡村景观2、试比较美国景观生态学派与西欧景观生态学派得特点。
（必考）欧洲与北美在起源与发展上均有着显著得不同。
一般而言，欧洲学派更具人文性与整体论得特点；北美学派更注重于以生物为中心得生态学内容与还原论为基础得方法论。
具体得主要体现于两个方面：首先，景观生态学在欧洲学派中就是一门应用性很强得学科，它与规划、管理与政府有着密切得与明确得关系；北美学派虽也有应用得方面，但它更大得兴趣在于景观格局与功能等基本问题上，并不就是都结合到任何具体得应用方面。
其次，欧洲学派主要侧重于人类占优势得景观；而北美学派同时对研究原始状态得景观也有着浓厚得兴趣。
当然除此之外，她们之间也存在一些共同点，如北美景观生态学派同样意识到了人类对景观得作用与影响；欧洲学派也没有放弃对空间格局得重视。
3、为什么要研究景观格局？研究景观格局得主要方法有哪些？景观格局一般指景观得空间格局（Spatial pattern），就是大小、形状、属性不一得景观空间单元（斑块）在空间上得分布与组合规律。
景观生态学
景观生态学景观生态学景观生态学是生物学和地理学两个学科的交叉学科，研究生物体与其生境之间相互关系的过程和机理。
景观生态学通过对地表区域空间格局和结构、生态过程和功能的研究，揭示自然生态系统的复杂性和人类活动对生态系统的影响。
本文将重点介绍景观生态学的概念、原理和应用。
景观生态学的概念和原理：景观是指地表的部分或全部区域范围内的空间格局和结构。
而生态系统是一组生物体和其生存环境的整体。
景观生态学关注的是生物体在其生境中的空间分布，以及生态系统内部和生态系统之间的相互作用。
景观生态学的主要原理有以下几个：1. 空间尺度：景观生态学在地表区域的不同空间尺度上研究生物体和其生境之间的关系。
从点尺度到面尺度，再到区域尺度，不同空间尺度上的研究可以揭示出不同尺度上的生态过程和功能。
2. 边缘效应：边缘效应是指生态系统边缘与内部之间的过渡地带。
边缘效应能够影响生物体的分布、迁移和生态过程。
研究边缘效应对于保护和恢复生态系统具有重要意义。
3. 斑块动态变化：景观生态学研究生态系统内的斑块（即各种生境的区域）之间的尺度、形状和分布的变化过程。
斑块的动态变化可以影响生态系统的稳定性和功能。
景观生态学的应用：景观生态学的研究成果可以为生态系统管理和保护提供科学依据。
以下是景观生态学的几个应用方面：1. 生态恢复和修复：研究景观的结构和功能，可以帮助设计和实施生态恢复和修复计划。
通过改善斑块的连通性和提高边缘生境的质量，可以促进物种迁移和适应。
2. 优化土地利用规划：景观生态学的研究可以为土地利用规划提供科学依据。
合理的土地利用和布局可以最大限度地保护和改善生态系统的功能。
3. 生物多样性保护：通过研究生物体的分布和迁移，可以为保护生物多样性提供指导。
保留和恢复物种的栖息地和移动通道，可以维持生物多样性的稳定。
4. 生态系统服务：景观生态学可以评估和量化生态系统对人类的服务价值，如提供食物和水源、调节气候和洪水、提供休闲和文化价值等。
景观生态学概念与理论
景观生态学概念与理论一、本文概述1、景观生态学的定义与重要性景观生态学是一门研究景观空间格局、生态系统过程与人类活动之间相互关系的科学。
它主要关注不同生态系统之间以及生态系统内部的空间异质性，包括景观的结构、功能和动态变化。
景观生态学的定义体现了其在生态学研究中的重要地位，它融合了生态学、地理学、环境科学等多个学科的理论和方法，旨在从宏观和微观两个层面揭示景观生态系统的复杂性、多样性和可持续性。
景观生态学的重要性体现在多个方面。
景观生态学有助于人们深入理解和认识自然生态系统的结构与功能，为生态保护和管理提供科学依据。
景观生态学关注人类活动对景观生态系统的影响，能够为城市规划、土地利用、生态恢复等实践活动提供指导。
景观生态学还关注景观生态系统的动态变化和可持续性，有助于预测和应对全球气候变化、生物多样性保护等全球性生态环境问题。
因此，景观生态学在生态学、环境科学、地理学等领域具有广泛的应用前景和重要的学术价值。
随着人类对自然生态系统的认识不断深入和环境保护意识的提高，景观生态学的研究和应用将更加广泛和深入。
2、景观生态学与相关学科的关系景观生态学作为一门综合性的学科，与其他多个学科有着紧密的联系和交叉。
它与生态学有着直接的关联。
生态学是研究生物与其环境之间相互关系的科学，而景观生态学则更侧重于研究不同生态系统之间的空间关系和相互作用。
景观生态学在生态学的基础上，进一步拓展了生态系统的空间尺度，将不同生态系统纳入到一个统一的框架中进行研究。
景观生态学与地理学也有着密切的联系。
地理学是研究地球表面自然现象和人文现象空间分布、演变及其相互关系的科学。
景观生态学在地理学的基础上，更加关注地表景观的空间格局、动态变化以及人类活动对景观的影响。
地理学为景观生态学提供了丰富的空间分析方法和工具，有助于揭示景观格局与过程之间的内在联系。
景观生态学还与城市规划、环境科学、农业科学等多个学科有着交叉。
城市规划关注城市空间布局和生态环境建设，景观生态学可以为城市规划提供生态优先的理念和方法。
《景观生态学》课件
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生态适应性原理在景观生态学中应用于指导生物 多样性的保护和管理，以及生态系统稳定性和可 持续性的维护等方面。
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景观生态学的研究方法
遥感与地理信息系统技术
遥感技术
利用卫星、飞机等平台对地球表面进 行远距离感知，获取地表信息，为景 观生态学研究提供大量数据。
地理信息系统技术
将地理空间数据输入计算机，进行数 据管理和分析，为景观生态学研究提 供强大的空间分析工具。
自然保护区设计案例
总结词
自然保护区设计案例展示了如何运用景观生态学原理保护和管理自然生态系统。
详细描述
自然保护区设计案例包括对保护区的选址、规划、管理等方面的分析，以及如何通过景 观生态学的方法来保护生物多样性、维护生态系统的完整性、提高保护区的生态服务功
能等方面的探讨。这些案例为自然保护区的建设和管理提供了有益的参考和借鉴。
空间异质性原理
空间异质性是指景观空间格局、结构和功能的 多样性、复杂性和不均匀性。
空间异质性原理认为，景观空间异质性的维持 和演替是景观生态学研究的重要内容，它对于 生态系统的稳定性和可持续性具有重要意义。
空间异质性原理在景观生态学中应用于指导景 观格局的优化、生态恢复和生态建设，以及城 市和区域规划等方面。
景观格局原理
景观格局是指景观的空间布局和结构 ，包括景观组成单元的类型、数量、 大小、分布和排列等特征。
景观格局原理在景观生态学中应用于 指导景观生态系统的分析和模拟，以 及景观规划和管理等方面。
景观格局原理认为，景观格局的演变 和形成受到自然因素和人为因素的共 同影响，其变化会对生态系统的功能 和过程产生重要影响。
生态系统服务价值评估
评估生态系统提供的生态服务价值，为环境管理提供科学依据。
景观生态学
景观生态学1、景观的生态功能通过哪些途径来实现的？景观的生态功能主要表现为公益价值，如提供生物进化所需要的丰富物种和遗传资源，太阳能和二氧化碳的固定，区域气候调节，维持水及营养物质的循环，土壤的形成与保护，污染物的吸收与降解，创造物种赖以生存与繁育的条件，维护整个大气化学组分的平衡与稳定，维持生物多样性等。
景观的这些功能虽不能表现为直接的生产和消费价值，但它们是景观中各种直接价值产生和形成的基础。
景观从不同的角度定义是不同的。
想必如若闹市里没有一点森林景观，没有给鸟类提供栖息的地方，它们也绝不会出现在人类的生活当中。
植物是万物生存的最基本物资来源，植物通过光合作用而使整个生态系统进行物资循环与能量传递。
我国南北、东西的气候差异，西部沙漠，东部沿海，高山植被，城市公园、湖泊、河流等各种可形成景观的基底，都使当地的气候环境有所差异。
现在流行的“热岛效应”不会发生在森林聚集的地方，没有树木的地方其水源深度也不相同，水土流失的主要治理方式就是要有植被覆盖土壤等等，这些无形的价值都要有合理的景观建设才能产生更大的生态效益。
随着人类文明的进步、科学文化的发展、各项社会福利的逐步改善，景观对于人们来说是一美的享受，故此景观在人们精神的上也倍加认可。
2、景观异质性与景观多样性是一种怎样的关系？对景观异质性的管理是生物多样性保护的基本思路掌握景观异质性与生物多样性之间的关系，有助于解决生物多样性保护的科学与实践问题。
目前得到认同的基本原理主要有以下几点：①景观异质性导致生物多样性。
首先，景观异质性意味着景观中景观要素类型的多样性，也就意味着生境类型多样性，可以为多种生物提供栖息地，可以维持更高的生物多样性；其次，异质性会增加边缘生境和边缘种的丰富度，增加需要多重景观要素的物种丰富度，增强了物种共存的总体潜力，为多种生物共存提供生境基础；景观异质性大，大规模斑块减少，完整的大面积内部生境面积缩小，稀有内部种的丰富度减少，边缘生境和边缘物种的丰富度增加，要求两个以上景观要素的物种的丰富度增加，同时提高了总的物种共存潜力。
景观生态学知识点
景观生态学知识点
1. 景观生态学讲的就是各种景观怎么相互作用呀！比如说，森林和草地，它们可不是孤立存在的，它们之间有着密切的关联呢，就像好朋友一样相互影响着。
2. 斑块这个概念很重要哦！城市里的公园就是一个斑块呀，它对周边的环境有着独特的作用呢，难道不是吗？
3. 廊道也很有意思呀！像河流不就是典型的廊道嘛，它连接着不同的地方，起着重要的沟通作用呢，这多神奇啊！
4. 景观的异质性可不能小瞧！好比一片山区，有高的地方有矮的地方，有不同的植被，这就是异质性呀，对生态很关键呢。
5. 景观的稳定性也需要关注呀！如果一个地方总是容易被破坏，那可不行，就像房子不牢固总是摇摇晃晃，让人担心啊。
6. 生态流很重要呢，像风带着花粉传播，这就是一种生态流呀，简直像个小使者在传递着什么。
7. 尺度在景观生态学里也很关键哟！从宏观的大尺度到微观的小尺度，差别可大了去了，好比从看整个城市到看一朵小花，是不是完全不同？
8. 景观生态规划很有意义呢！我们可以通过合理规划让景观变得更好呀，让动物植物都能开心地生活，这不就是我们想要的嘛！
我的观点结论就是：景观生态学真的特别有趣又重要，值得我们好好去了解和研究呀！。
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基底：指景观中面积最大、连通性最好的均质背景 地域。
➢ 如围绕村庄的农田；广阔的草原、森林、水域等。
一个生态系统可视为组成景观的一个斑块、廊道或 基底。
斑块
廊道
基底
三、岛屿生物学理论
➢物种-面积曲线：
S=CAZ
S-多样性 A-面积 C-比例常数 Z-一般为0.18~0.35
➢ 德国地理学家Troll于1939年首次提出景观生态学一词 ➢ 欧洲景观生态学是从地理学中发展起来的～地理学分
支
2、景观生态学的发展（始于20世纪80）～美国后 来居上
➢ 1980年后景观生态学受到美国生态学家的重视 ➢ 美国的景观生态学是从生态学中发展起来的～生态学
分支
3、我国景观生态学的研究起步较晚但已受到广泛关 注
种
的 S=CAZ
丰 富 度
面积
三、岛屿生物学理论
Robert H. MacArthur (1930-1972)
Edward O. Wilson (b. 1929)
四、集合种群理论
➢集合种群（metapopulation）（Levins ， 1969 ) ：一个种群中，存在于隔离的生 境斑块、通过个体扩散相互联系着的 不同个体群的集合。
景观生态学研究的主要对象、内容及基本理论
景观生态学
斑块 - 廊道 - 基底模式
岛屿生物地理学理论 景 观 结 构
景观连接度
空间异质性和斑块性
临界阈理论和渗透理论
复合种群理论
地域分异理论
景观功能
景观动态
等级理论
斑块动态 人类活动和影响
格局 - 过程 - 尺度
三、景观生态学发展历史概述
1、景观生态学的初建（20世纪初）～ 欧洲为发源 地
➢ 研究刚起步；人才待培养；相关书籍少；处于理论引 进阶段
邬建国
➢美国亚利桑那州立 大学,教授
➢美国迈阿密大学硕 士和博士
➢康奈尔大学和普林 斯顿大学博士后
➢《Landscape Ecology》主编
第二节 景观生态学中的一般概念和 理论
➢一、尺度 ➢二、斑块－廊道－基质模式 ➢三、岛屿生物学理论 ➢四、集合种群理论
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。
自然等级系统的层次与尺度的关系
以经济社会生态为 综合体的生态系统
生态和生物为 主的生态系统
生物
为主
的生
结构
态系
统
全球 国家
区域
景观 生统 群落
种群
动态
个体
空间尺度增加 功能
景观的范围：
➢狭义：为几至几百公里；处于生态系统之上。 ➢ 广义：从微观至宏观任意；随研究对象和目
➢ 集合种群：种群内不同个体的交流，从种群水平研 究物种的消亡规律，侧重于遗传多样性，对有濒危 植物的保护是有效的方法论指导。
本章小结
➢景观及景观生态学 ➢尺度；斑块－廊道－基底模式；岛屿
生物学理论；集合种群理论
思考题
➢ 简述景观生态学中的斑块-廊道-基底 模型。
➢ 哪些种群适合采用集中种群理论分析？ ➢ 简述岛屿生物学理论和集合种群理论
一、尺度
➢尺度：是指研究对象的空间范围和时 间变化间隔。
➢空间尺度：指研究对象的空间范围大 小或面积大小。
➢时间尺度：指研究对象动态变化的时 间间隔长度。
不同等级系统的时空尺度
万年 千年 世纪
景观动态 区域动态 斑块动态 林窗动态 森林演替
10年
时年 间 尺月
度日
树木生长 树木生理
秒 叶片生理
微米 毫米 米
有关的定居系数和绝灭系数。
岛屿和集合种群
➢理论体系的重要区别：
➢ 岛屿：假定存在一个永远都不会灭绝的“大陆种 群” ，所有迁移个体都来自于“大陆种群”；
➢ 集合种群：迁移个体可以来自于现存的任何局部种 群，任何一个局部种群都有可能灭绝。
➢侧重：
➢ 岛屿：岛屿的物种丰富度，对物种多样性的保护更 有意义；
➢ ② Zonneveld—荷兰学者1979年提出： 景观是地球表面空间的一部分，由岩石,水,空气,动植
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—荷兰学者
景观是具有特有的地形、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。 ➢ ④ Forman & Godron—1986所著的景观生态学中提出:
二者的关系。
第十四章 景观生态学
第一节 景观和景观生态学 第二节 景观生态学的一般概念与理论
2020/4/24
第一节 景观和景观生态学
一、景观（landscape) “景观”的三种理解： ➢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。 ➢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。 ➢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。
集合种群
➢条件1：适宜的生境以离散斑块形式存 在。
➢条件2：即是最大的局域种群也有灭 绝风险。
➢条件3：生境斑块不可过于隔离而阻碍 局域种群的重新建立。
➢条件4：各个局域种群的动态不能完全 同步。
例：翅果油树
著名的Levins 模型
➢p 表示有种群占据的生境缀块的比率(简称 缀块占有率) , c 和e 分别表示与所研究物种
不同学科对景观的理解和主要关注点
学科
含义
侧重点
美学
风景。如由草地、树木、村庄河流组成 的风景画
美学价值
地理 地类形似。生是物地群貌落土壤气候生物等的综合体，形态形成
生态
空间上的若干生态系统聚合而构成的异 质性区域
生态关系
桂林山水景观 山区地貌景观
一、景观的概念
➢ ① A.C.Troll—德国地理学家1939年： 景观是一个区域不同地域单元的自然－生物综合体。
公里
千公里
空间尺度
万公里
二、斑块－廊道－基底模式
➢景观要素：是指组成景观的基本空间 单元（各生态系统）
➢景观要素分为3种类型：斑块、廊道和 基底
斑块、廊道和基底
斑块：指在外貌上与周围环境明显不同的块状地域 单元。
➢ 如农田围绕的村庄；森林中的采伐迹地；湖中的小岛。
廊道：指在外貌上与两侧环境明显不同的线性地域 单元。
的而变。
景观可分为：
➢1.自然景观：如高山、荒漠、草原、森林、 极地等。包括原始景观、半自然景观即受轻 度人类干扰。
➢2.经营景观：如农田、果园、人工林、牧场。 ➢3.人工景观：完全由人类所创建。
二、景观生态学
➢景观生态学(Landscape ecology)： 研 究景观单元的类型组成、空间格局及 其与生态学过程相互作用的综合性学 科。