景观生态学第3章1共75页文档
景观生态学课件3景观生态学 形成因素
2.我国的气候划分指标
霍普金斯定律：
在其它因素相同时，北美温带地区纬度每向北移动1度，经度每向东 移动5经度，或海拔上升122米，植物的发育时期在春天和初夏将各延 迟4天，在晚夏和秋天，则正好相反，提早4天。
我国物候规律：
南北差异：春季始花期，由南向北渐迟，纬度差1度，延迟5－3天， 夏季，开花期，向北差1度，延迟1－2天。春季推迟的日数向北逐渐 减少；夏季则相反，推迟的日数向北逐渐增多。
等作用形成的地表和地下形态的总称。又称岩溶地貌。
3.1.2 主要岩石类型及其地貌特征
3.1.2.1 花岗岩类 (侵入岩) 分布最广、出露较多 以岩基、岩株的形式产出 球状风化:岩石出露地表接受风化时，由于棱
角突出，易受风化（角部受三个方向的风化， 棱边受两个方向的风化，而面上只受一个方向 的风化），故棱角逐渐缩减，最终趋向球形。 这样的风化过程称球状风化。 石柱、石峰、石林、峰林 石蛋地貌
温带地区，栎属、槭属、椴属、榆属、桦属、胡桃属、山毛榉 属等。
土壤地带性和非地带性
棕壤（暖温带湿润气候区中生型落叶林下的土壤）-黄棕壤（亚热带常绿 阔叶与落叶阔叶混交林下的土壤）-黄壤（中亚热带湿润地区发育的富含 水合氧化铁（针铁矿）的黄色土壤）-红壤（红壤为发育于热带和亚热带 雨林﹑季雨林或常绿阔叶林植被下的土壤。）-赤红壤（赤红壤是南亚热 带湿热气候条件下,较强富铁铝化过程形成的地带性土壤）-砖红壤（砖 红壤是热带雨林或季雨林中的土壤在热带季风气候下，发生强度富铝化 作用和生物富集作用而发育成的深厚砖红色土壤）
） 高山冻原（只能生长苔藓、地衣、耐寒灌木和多年生草本
植物，称冻原植被。
非洲热带疏林草地（分布区属于热带干燥气候，有明显的旱 季和雨季之分。）
景观生态学第3章
狭义复合种群定义：
强调复合种群必须表现出明显的局部种群 周转（即局部生境斑块中生物个体全部消 失，尔后又重新定居，如此反复的过程）
频繁的亚种群（或生境斑块）水平的局部性绝灭。
满足2个条件
亚种群（或生境斑块）间的生物繁殖体或个体的交流。 亚种群尺度或斑块尺度
面积较大而距离 较近的岛屿比面积 较小而距离较远的 岛屿的平衡态物种 数目大。
图1
岛屿生物地理学动态模型
面积较小和距离 较近的岛屿分别比 大而遥远的岛屿的 平衡态物种周转率 要高。
岛屿生物地理学理论意义
1、丰富了生物地理学理论和生态学论；
2、促进了我们对生物种多样性地理分布与
动态格局的认识和理解。 3、岛屿生物地理学理论的简单性及其适用 领域的普遍性使这一理论长期成为物种保 护和自然保护区设计的理论基础。
I0 s(t ) S (0) exp ( I 0 E 0)t S S p p I 0 E0 I 0 E0
I
0
(3.7)
S（0）岛上初始种丰富度。当迁入率等于绝灭率（I＝E）时
I0 se ( ) I 0 E0
（3.8）
岛屿平衡态物种丰富度取决于单位种迁入率和绝灭率以及大陆物种 库的大小。
复合种群的类型
一般的来说，复合种群分为五种类型： A 经典型（或Levins复合种群） B 大陆---岛屿型复合种群（或核心---卫星复 合种群） C 斑块性种群 D 非平衡态复合种群 E 中间型或混合型复合种群
经典型（或Levins复合种群）
由许多大小或生态特征 相似 的 生境 缀 块组 成 。 主要特点： 每个亚种群具有同样 的绝灭概率； 整个系统的稳定必须 来自缀块间的生物个 体交 流 或繁 殖 体交 流 ， 并且随生境缀块的数 量变大而增加。
景观生态学课件第三章-PPT文档资料
边缘地带植物密度高于内部，故营养也高于内 部地带，由于小斑块的饿边缘/内部比大于大斑块， 因此小斑块单位面积的能量与物质不同于大的斑 块。
大斑块比小斑块有更高的营养级的动物，并且 食物链也更长。
2 面积对物种的影响 （1）岛屿 在生物群落里，物种的多样性随面积的增加而增加。 岛上种数与面积大小的关系的三种解释：
单一干扰 （短期）
环境资源斑块 干扰斑块 残存斑块 引进斑块斑块的持久性与稳定性来自3.1.2 斑块的大小
1 面积对能量和养分的影响
一般的情况总是大斑块比小斑块含的能量和养分丰 富。也有不同，比如，一个小斑块（麦田）从边缘到 内部我们会 发现边缘产生的产量高于内部。
原因：充分利用光、温度、水、且竞争少。 动物的分布也会因边缘内部的喜爱程度而有所不同。 许多野兔、野鸡等喜欢在边缘地带活动，食草与食肉 动物也经常在边缘地带活动，边缘单位的生物量也高 于内部。
内、外因（如火灾） 干扰
短期、长期
短期特点：具有最高的周转率、持续时间最短、 消失最快的斑块类型。
2 残存斑块(remant patch) 原 因: 由包围着一小块未受干扰地区的大范围干 扰造成的. 举 例: 寒冷过后阳坡上留下的鸟巢、火灾大火过 后残留的一片森林 松弛期：某些种群灭绝速率升高的时期。 调整期：物种变动速率增高的时期。
形状系数
D L
2 A
D-形状系数 L-斑块固边长度 A-斑块面积
D值说明某一斑块周边长度与面积同该斑块相等的 圆的圆周长之比，比值为1为圆形，比值越大说明该 斑块周边越发达
2 边缘与边缘效应 定义： 边缘是指两个不同的生态系统相交而形成的狭窄地
区。 斑块的边缘部分有不同于内部的物种组成和过渡，
这就是通常所说的边缘效应。 特点： 由一种环境条件组合、过渡为另一种环境条件组合，
景观生态学讲义(打印版)
《景观生态学》讲义绪论景观生态学是地理学、生态学以及系统论、控制论等多学科交叉、渗透而形成的一门新的综合学科。
主要研究空间格局和生态过程的相互作用。
作为一门学科，景观生态学是20世纪60年代在欧洲形成的，土地利用规划和评价一直是其主要的研究内容。
直到20世纪80年代初，景观生态学在北美才受到重视，迅速发展成为一门很有朝气的学科，引起了越来越多的学者的重视与参与。
景观生态学给生态学和地理学带来了新的思想和新的方法，已成为生态学和地理学和前沿学科之一。
第一章景观生态学的概念及发展一景观生态学中的基本概念1 生态学2 景观3 景观生态系统4景观生态学1 景观景观的特征与表象是丰富的，人们对景观的感知和认识也是多样的。
因此，对于景观不同学科有着不同的理解，甚至在同一学科中（如地理学）也长期存在着不同解释。
由于景观概念的不确定性，经常导致它与“风景”、“土地”、“环境”等词意的混淆。
1．1景观定义理解：景观（landscape）的定义有多种表述，但大都是反映内陆地形、地貌或景色的（诸如草原、森林、山脉、湖泊等），或是反映某一地理区域的综合地形特征。
（图）在生态学中，景观的定义可概括为狭义和广义两种。
狭义景观是指在几十千米至几百千米范围内，由不同类型生态系统所组成的、具有重复性格局的异质性地理单元（如Forman 和Godron,1986;Forman,1995）。
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相应地称为区域（region;见Forman,1995）。
狭义景观和区域即人们通常所指的宏观景观；广义景观则包括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。
广义景观概念强调空间异质性，景观的绝对空间尺度随研究对象、方法和目的而变化。
（图）它体现了生态学系统中多尺度和等级结构的特征。
(在欧洲,“景观”一词最早出现在希伯来文的《圣经》（旧约全书）中，用来描绘具有所罗门王国教堂、城堡和宫殿的耶路撒冷城美丽的景色。
景观生态学 第三章 景观结构与格局
2.常见的干扰
① 火干扰 ② 放牧干扰 ③ 土壤物理干扰：翻耕、平整 ④ 土壤施肥干扰 ⑤ 践踏干扰 ⑥ 外来物种入侵干扰 ⑦ 其他干扰：洪水、森林采伐、旅游等
3.干扰的特征因子与性质
• 干扰的特征因子可由4个方面分析：①干扰频率，或称干 扰演替之间的时间间隔；②恢复速率，或称为从受干扰状 况中恢复所需的时间长短；③干扰事件影响的空间范围； ④景观范围的大小。
• 柯本气候类型分类法：
– 首先按最冷月温度、最热月温度和年降水量将赤道至 极地分为5种气候带（热带多雨气候、干燥气候、温带 气候、寒冷气候、冰雪气候）；
– 然后再根据季节雨量及干湿的程度等指标进行二、三 级划分出亚类等，综合为12个气候类型。
中央气象台采用三级指标 将全国划分为9个气候带和1个高原气候区域（1966）
气候带
≥10℃天数
≥10℃积温
最冷月平均气温
备注
Ⅰ寒温带 Ⅱ中温带
Ⅲ暖温带
Ⅳ北亚热带
﹤100 100-171
171-218
218-239
﹤1 600℃ 1 600℃至3 200-3
400℃
3 200—3 400℃ 4 500-4 800℃
4 500-4 800℃ 3 500-4 000℃
﹤－30℃ －30℃至－16
• 也有人指出，无论干扰怎样定义，它都强调干扰和干扰对 象的结构状态及动态变化密切相关，并进而得出干扰是能 够改变景观组分或生态系统结构、功能的重要生态因素， 并且是促进种群、群落、生态系统及整个景观生态变化的 驱动力。
• 在景观生态学中，干扰因其普遍存在和重要性而一直受到 重视，但对这一明显的生态过程的定义至今尚没有形成统 一的认识。
• 在景观中，地貌的作用有以下3点：
景观生态学整理
第一章 景观、景观生态学及历史1、景观的定义 （狭义）在几十千米—几百千米的范围内，由不同生态系统类型所组成的、具有重复性格局的异质性地理单元。
（广义）出现在从微观到宏观不同尺度上、具有异质性或斑块性的空间单元。
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。
2、景观生态学的定义生态学：研究生物与环境之间相互关系的科学。
景观生态学：研究和改善景观空间格局与生态、社会、经济过程相互关系的整合性交叉科学。
3、景观生态学的研究内容（1）景观结构：景观组成单元的类型、多样性及空间关系。
面积、形状和丰富度，它们的空间格局以及能量、物质和生物体的空间分布。
（2）景观功能：景观结构与生态学过程的相互作用，主要体现在物质、能量和生物有机体在景观镶嵌体中的运动过程中。
（3）景观动态：景观的结构和功能上随时间的变化。
包括景观结构单元的组成部分、多样性、形状和空间格局变化，以及由此导致的能量、物质和生物在分布于运动方面的差异。
景观生态学研究的中心问题：空间格局及其变化如何影响各种生态过程。
第二章 景观生态学的主要概念一、格局、过程和尺度1. 格局：是指空间格局，包括景观组成单元的类型、数目以及空间分布与配置。
空间分布与配置，常见的分布格局为：均匀分布 ：标准差=0随机分布 ：标准差=1聚集分布 ：标准差>12、过程：是指生态过程，包括景观组成单元内部或不同景观组成单元间的物质、能量、信息的流动和迁移转化过程的总称。
包括植物的生理活动、种子或生物体的传播、种群动态、群落演替、生物生产力等等。
格局与过程的关系：格局在一定程度上决定了过程，而格局的形成和发展又受到 景观生态学的主要内容及基本理论过程的影响。
3、尺度：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。
尺度往往以粒度和幅度来表达。
粒度：又可分为空间粒度和时间粒度。
空间粒度（分辨率）指景观中最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或体积；时间粒度指某一现象或时间发生的频率或时间间隔。
景观生态学PPT课件
已越来越多地被接受和采用。
第1节 景观的有关概念
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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。
主要体现经济、文化和视觉特性和价值的景观。 如城市景观、旅游地风景园林景观、工程景观（工厂、矿山、 水利工程、交通系统、军事工程）等。
第1节 景观的有关概念
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3.景观概念的内涵 ①具有异质性：由不同空间单元（生态系统）镶嵌组成。
景观由林地,草原,农田,村庄,河流等异质空间单元组成。 ②具有地域性：是具有明显形态结构特征的地理实体。
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第1章 景观生态学概述
1. 景观的有关概念 2. 景观生态学原理 3. 景观生态学发展
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第1节 景观的有关概念
一、景观的直观理解 英语中：景观的原意表示自然风光、地面形态和风景画面。 用于描述乡村自然风光和美丽的景色。(Landscape) 汉语中：景 ～反映了风景、景象、景色、景致。(等同scenery) 观 ～表达了观察者的直观感受。
重要问题：如何解决经济发展与环境保护的矛盾？ 观点1：加大环境保护力度会影响当地经济发展 观点2：协调发展，既要金山银山又要绿水青山 建立和谐社会既要人之间的和谐，基础是人与自然的和谐。
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引言
3.景观生态学是一门应用性很强的生态学分支学科 景观生态学研究大尺度地域内各种生态系统之间的相互关系。 景观的组成、结构、功能、动态、分类、评价、规划、管理。 其原理方法对促进景观的优化和可持续发展有直接指导作用， 是人们从宏观方面认识自然并调节人与自然关系的有力手段。 应用领域：农业、林业、城市规划、园林设计、自然保护、 旅游景区规划设计、环境治理、资源开发利用等。
景观生态学
景观生态学：格局、过程、尺度与等级第一章景观生态学中的基本概念景观生态学:是研究景观单元的类型组成、空间配宜及其与生态学过程相互作用的综合性学科。
强调空间格局、生态学过程与尺度之间的相直作用是景观生态学研究的核心所在。
景观生态学研究的对象和内容：1.景观结构：即景观组成单元的类型、多样性及其空间关系。
2.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。
3.景观动态：即指景观在结构和功能方而随时间的变化。
景观生态学中的格局：是指空间格局，广义的讲，它包括景观组成单元的类型、数目以及空间分布与配置。
过程：强调事件或现象的发生、发展的动态特征。
尺度：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到的范囤和发生的频率。
尺度可分为空间尺度和时间尺度。
尺度往往以粒度和幅度来表达。
空间异质性；是指某种生态学变量在空间分布上的不均匀性及复杂程度。
空间异质性是空间缀块性和空间梯度的综合反映。
缀块性强调缀块的种类组成特征及空间分布与配置关系。
梯度指沿某一方向景观特征有规律地逐渐变化的空间特征。
生态学干扰：是指发生在一立地理位置上，对生态系统结构造成直接损伤的、非连续性的物理作用或事件。
生态学干扰由三个方而构成：系统、事件和尺度域。
、缀块：泛指与周困环境在外貌或性质上不同，并具有一迫内部均匀质性的空间单元。
如植物群落、湖泊、草原、农田或居民区等。
廊道：是指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构。
如农田间的防风林带、河流、道路、峡谷、输电线路等。
基底：是指景观中分布最广、连续性最大的背景结构。
如森林基低、草原基低农田基底、城市用地基底等。
缀块•廊道•基底模式是基于岛屿与生物地理学和群落缀块动态研究之上形成和发展起来的。
它具体而形象地描述景观结构、功能和动态提供了一种“空间语言”。
第二章：景观格局的形成、结构和功能特征最观缀块类型（考过）：分为四种1.残留缀块：由大面积干扰（如森林或草原大火、大范围的森林砍伐、农业活动和城市化等）所造成的、局部范围内幸存的自然或半自然生态系统或其片段。
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3、环境资源斑块(environmental resource patch) ：由于环境资源条件 （土壤类型、水分、养分及地形有关的 各种因素）在空间分布的不均匀性造成 的斑块。如森林中的沼泽地、沙漠中的 绿洲等。
4、引入斑块(introduced patch)：由 于人们有意或无意的将动植物引入某些 地区而形成的局部性斑块。如果引入的 是植物群落，如人工林、树木园、种植 园、作物地、高尔夫球场等称为种植斑 块。此外，人类聚居地（城市、村落等） 也是最明显、最普遍的引入斑块。
可见，斑块的主要来源有：环境资 源条件在空间上的差异（在空间上分布 不均匀）、自然干扰、人类活动等。
除了上述4种斑块类型外， Forman和Godron (1981，1986)还讨 论了另外两种，即再生斑块 (regenerated patch)和短生斑块 (ephemeral patch)。
再生斑块：是指在先前被干扰 而遭破坏的地段上重新出现的生态 系统，在形式上似乎与残留斑块类 似。
本章内容提要：
1、景观结构模型——景观结构的基本要素及其生态属性 2、景观多样性的类型及其测度指标 3、景观异质性的类型、测度指标及其生态学意义 4、景观的空间格局的概念和类型 目的：掌握景观结构和空间格局的基本特征及其变化规律。
第一节 景观结构模型
目前主要的景观结构模型有：
（1）斑块—廊道—基底模型：将各类景观要素归结为斑块、廊道 和本底3类成分，用来描述和分析景观的结构和景观要素的功能性特 征。
斑块、廊道是相对于基底而 言的。近年来，以斑块、廊道 和基底为核心的一系列概念、 理论和方法已逐渐成为了现代 景观生态学的一个重要方面。 Forman （2019）把它称为景观 生态学的“斑块-廊道-基底”模 式。它为能够具体而形象地描 述景观结构、功能和动态提供 了一种“空间语言” （spatial language）。这种分类体系目前 已为大多数学者所接受。
短生斑块：则指由于环境条件 短暂波动或动物活动引起的，持续 期很短的斑块。如荒漠中雨后出现 的短生植物群落、演替进程中过渡 群落、水源处时而聚集的动物群落。
（二）各种斑块类型的主要特征
1ห้องสมุดไป่ตู้干扰斑块的主要特征 ① 干扰发生后，干扰斑块内的生物种群种类、数量等
都发生了明显的变化，主要由各种生物对干扰的抵抗能力 和干扰后的恢复能力决定的。例如，某一景观中经过人工 清除或采伐后，有的物种消失，有新物种入侵，有的物种 仅个体数量发生了变化。
（2）网络—结点模型：景观是由线（廊道）和结点构成，如城市 景观中的道路系统可以用网络—结点模型加以描述和研究，城市公交 网络由公交站点和公交线路这两个基本要素组成，公交站点把公交线 路连接起来，而公交线路由若干沿线公交站点组成。也是描述景观结 构和空间格局的重要模型。
（3）生态安全格局模型：景观是由通道、战略点和空间关系等构 成。
3、环境资源斑块的主要特征
① 环境资源斑块与基底之间的边界比较固定，一般 地说，环境资源斑块是周转率最低的斑块类型。
②干扰斑块与基底间是一种与干扰状况相对应的动态 关系。一般来说，干扰斑块是消失最快的斑块类型，即干 扰斑块的周转率最高。
2、残留斑块的主要特征
① 残留斑块与干扰斑块都来源 于干扰，且其周转率也较高。
②残留斑块与干扰斑块在景观 中的地位与作用不同。例如：在森 林中发生火灾，当火灾较小时，出 现的火烧迹地，这时我们将周围未 烧的森林称为基底，将火烧迹地称 为干扰斑块；如果火灾蔓延扩大， 火烧面积很大，但有少数团块状的 林分未烧到，这时候我们将火烧迹 地称为基底，残留的林分为残留斑 块。（请问：同一景观中干扰斑块 与残留斑块所起的作用是否相同？）
根据斑块的起源，常见的景观斑 块类型分为以下4种：
1、干扰斑块(disturbance patch)： 在景观中由于局部性干扰而形成的小面 积斑块。如自然干扰（如雪崩、火烧、 泥石流等）或人为干扰（森林采伐、矿 产开采等）所形成的小面积斑块。
2、残留斑块(remnant patch) ：景 观中由于大面积干扰所造成的、在局部 范围内幸存的自然或半自然生态系统或 者某一自然生态系统的片断。 如森林 或草原大火、大范围的森林砍伐、农业 活动和城市化进程中形成的小片森林斑 块、草原斑块。
以上三种模型中，以斑块—廊道—基底模型是为著名。本节内容 将重点介绍前面2种模型。
第一节 景观结构模型
景观是由若干相互作用的生 态系统构成的。因此，构成景观 的基本的、相对均质的生态系统 或单元即景观要素。美国生态学 家Forman和法国生态学家 Godron(1981，1986)在观察和比 较各种不同景观的基础上，认为 组成景观的景观要素类型不外乎 3种：斑块/缀块/嵌块体(patch)、 廊道/走廊(corridor)、基底/本底/ 基质(matrix)，如图所示。
斑块
廊道
基底
斑块：泛指与周围环境在外貌或性质上不同、非线性的，并 具有一定内部均质性的空间单元或生态系统。
斑块可以是植物群落、湖泊、农田、居民区等。 廊道：是指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构。 常见的廊道有：农田间的防风林带、河流、道（铁）路、峡谷、 输电线路等。 斑块和廊道在外貌形状上、功能上有很大的区别，但也有 一致的地方，廊道实际上也是线性状或带状的斑块。 基底：通常是在景观中分布面积最大、连接程度最高，并且 在功能上对景观的动态起着控制作用的背景结构。 常见的基底有：森林基底、草原基底、农田基底、城市用 地基底等。在许多景观中，景观总体动态常常受到基底所支配 和控制。
草地与森林景观
一、斑块
（一）斑块的起源或形成机制、主要类型
斑块是在外观不同于周围环 境的非线性地表区域。由于成因 不同，斑块的大小、形状及外部 特征各异，可以是有生命的，如 动植物群落，也可以是无生命的， 如裸岩石、土壤或建筑物等。它 可能是自然的，如森林中的沼泽 地、沙漠中的绿洲，也可能是人 工的，如人工林、树木园、村落 等。各种不同斑块及其组合特征 不同。