景观生态学：第九章 景观尺度与景观生态分类 (Ⅰ)
景观生态学 景观的分类
景观生态学景观的分类
景观生态学是研究自然景观和人工景观的相互作用和影响的学科。
它关注如何优化和管理景观，以提高生态系统的功能和健康。
景观可以根据其特征和属性进行分类。
以下是几种常见的景观分类方式：
1. 自然景观vs 人工景观：自然景观指由自然因素塑造的景观，如山脉、河流和湖泊等；人工景观是人类活动创造的景观，如城市、农田和公园等。
2. 开放景观vs 封闭景观：开放景观指没有明显边界或障碍物，可以自由流动和穿越的景观，如草原和海洋等；封闭景观有明显的边界和限制，如森林和山脉等。
3. 原生景观 vs 异质景观：原生景观指基本植被类型相对一致
的景观，如原始森林和草原等；异质景观由不同类型的植被或地貌组成，如混合林和农田等。
4. 城市景观 vs 农村景观：城市景观指由城市化过程产生的景观，包括建筑物、交通网络和人造绿地等；农村景观指由农田、自然资源和农业设施组成的景观。
5. 自然保护区景观 vs 开发景观：自然保护区景观指为保护生
物多样性和自然生态系统而设立的区域，如国家公园和自然保护区等；开发景观指受到人类活动干扰和开发的景观，如工业
区和城市中心等。
这些景观分类方式可以根据研究需求和目的进行组合和细分，从而更好地了解和管理不同类型的景观。
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。
景观生态学 ppt课件(共28张PPT)
▪ Shannon-Weiner指数
S
H' (Pi)(lo2Pgi ) i1
H’-香农指数，S-生态系统总数，Pi-每一生态系统所占 面积百分比。 根据信息论的理论而来，它的指标H’代表一个景观“信 息〞的不确定性，其组成成分变化越大，其不确定性 也越大。
景观异质性指在一个景观区域中，景观元素类型、组合及属性在空间或时间上的变异性。
植物和动物种的过度利用
法正林思想
优势度(dominance)
优势度=1-均匀度
只有多种生态系统的共存，才能保证物种多样性和遗传多样性。
均匀性(evenness)
E=H’/H’(max)
例如：爬山
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上和时间上所涉及到的范围和发生频率.
倒完木全在 调林整分林中、具广有义重法它要正意林必义 须具备法正龄级分配、法正林分排列和法正生长量。
中央核心不伐，中圈长轮伐期，外圈短轮伐期
法正龄级分配：要具备从小到各个龄级的林分，并且各龄 优势度(dominance)
优势度=1-均匀度
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上和时间上所涉及到的范围和发生频率.
P-分块性，N-相邻生态系统边界数，Di-相邻生态系统
相异性指数
5 景观多样性普遍存在的原因 因为立地条件不同而形成不同的生态系统
由于干扰作用的结果
2.4.2 森林景观异质性 景观异质性指在一个景观区域中，景观元素类型、
组合及属性在空间或时间上的变异性。
1 森林年龄结构
森林景观的年龄结构指的是林分间的年龄构成状态
景观生态学 空间尺度范围
景观生态学空间尺度范围
景观生态学的空间尺度范围可以从微观到宏观多个层次。
具体
的空间尺度可以根据研究目的和对象的不同而有所变化，主要包括
以下几个层次：
1.点尺度：研究单个生态要素、生态系统中的个体点特征及其
相互关系。
2.线尺度：研究线状地貌、溪流、河道、道路、管道等空间特
征及其对生态系统的影响。
3.面尺度：研究局部景观、小尺度生态区域内的空间格局和生
物多样性分布。
4.景观尺度：研究由多个生境组成的景观单元，包括生境类型、斑块间的边界、连通性等景观特征对生物多样性和生态过程的影响。
5.地域尺度：研究特定地理区域内的景观格局和生态过程，如
森林、湿地、沙漠等。
6.生态系统尺度：研究整个生态系统，包括生态系统内的物质
循环、能量流动和生物多样性等生态过程。
在景观生态学研究中，不同的空间尺度可以相互关联并相互影响，共同构成了全面的景观生态系统。
各个层次的研究可以帮助我
们深入理解不同尺度下的生态过程和相互作用，为保护和管理生态
系统提供科学依据。
【景观生态学题库】景观生态学判断题
【景观生态学题库】景观生态学判断题景观生态学题库一、名词解释斑块、廊道、景观粒度、景观对比度、空间异质性、尺度、景观边界、景观连接度、生态学干扰、“源”景观、景观格局、环境资源斑块、残存斑块、孔隙度、尺度效应、文化景观、广义景观、景观生态网络、景观指数、组织尺度。
斑块：二、单项选择题1.景观要素的类型主要由什么构成()。
(A)斑块、廊道、基质(B)斑块、类型、格局(C)空间、基质、尺度(D)格局、过程、空间2.景观生态学中，景观的本质主要是指什么()。
(A)绝对空间尺度(B)相对空间尺度(C)景观与特定研究问题相关的空间异质性(D)景观生态流3.景观生态学是一门什么学科()。
(A)单一学科(B)综合性学科(C)交叉学科(D)综合性交叉学科4.目前，最受人们重视、最活跃的生态学研究领域是()。
(A)个体生态学(B)种群生态学(C)群落生态学(D)生态系统生态学5.一个与周围环境不同的相对均质的非线性区域称为()。
(A)廊道(B)基底(C)斑块(D)基质6.广义景观强调空间的什么性质()。
(A)异质性(B)斑块性(C)重复性(D)均质性7.景观中不同生态系统的面积、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等，均属于下列哪一的内容()。
(A)景观结构特征(B)景观功能(C)景观动态(D)景观差异性8.景观功能的改变可导致什么结果()。
(A)结构的变化(B)功能的改变(C)动态的变化(D)不会变化9.景观结构的具体含义是指()。
(A)景观组成单元的类型，多样性及其空间关系(B)景观结构与生态学过程的相互作用，或者景观结构单元之间的相互作用(C)景观在结构上和动能方面随时间的变化(D)景观对其他生态环境的影响作用10.景观功能的具体含义是指()。
(A)景观组成单元的类型，多样性及其空间关系(B)景观结构与生态学过程的相互作用，或者景观结构单元之间的相互作用(C)景观在结构上和动能方面随时间的变化(D)景观对其他生态环境的影响作用11.景观动态的具体含义是指()。
1景观生态学重点
1景观概念：景观是一个由不同土地单元镶嵌组成，具有明显视觉特征的地理实体；它处于生态系统之上、大地理区域之下的中间尺度；兼具经济、生态和文化的多重价值。
3尺度推绎通常是指把信息从一个尺度转译到另一个尺度上4景观格局概念：一般指大小和形状不一的景观斑块在空间上的配置。
景观格局好似景观异质性的具体表现，同时又是包括干扰在内的各种生态过程在不同的尺度上作用的结果5斑块概念：是外观不同于周围环境的相对均质的非线性地表区域9斑块动态：斑块结构是指景观格局的基本特征。
干扰、环境资源的异质性以及人为引进都可能产生生物斑块。
斑块化普遍存在于各种生态系统的每一个时空尺度上。
森林、农田、草地、湖泊等生态系统通常镶嵌在一起，形成景观，而每一景观内部又由大小、内容和持续时间不同的各种类型的斑块组成。
许多空间格局和生态过程都由斑块和斑块动态来决定，斑块动态是将空间格局与生态过程紧密相结合的一个核心概念。
13廊道的功能：生境、通道、过滤、源和汇14河流连续体概念：从河流到河口，生态条件逐渐变化，存在生态梯度。
18景观空间格局：一般指大小和形状不一的景观斑块在空间上的配置。
25景观破碎化过程定义：是指由于自然或人文因素的干扰所导致的景观由简单趋向复杂的过程，即景观由单一、均质和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌体30斑块的基本原理：①斑块大小原理②斑块形状原理③斑块数目原理④斑块位置原理31廊道的基本原理：①廊道数目原理②廊道构成原理③廊道宽度原理④廊道连续性原理32景观镶嵌体的基本原理：①景观阻力原理②粒度大小原理③景观变化原理33整体格局原理：①集中和分散相结合②必要格局原理34景观生态规划的原则：①自然优先原则②因地制宜原则③持续性原则④异质性与多样性原则⑤综合性原则2对景观的理解：①景观由不同空间单元镶嵌而成，具有异质性②景观是具有明显形态特征与功能联系的地理实体，其结构与功能具有相关性和地域性③景观是具有一定自然和文化特征的地域空间实体，景观具有明确的空间范围和边界，这个地域空间范围是由特定的自然地理条件、地域文化特征以及它们之间的相互关系共同决定的④景观既是生物的栖息地，更是人类的生存环境⑤景观是处于生态系统之上、区域之下的中间尺度，具有尺度性⑥景观具有经济、生态和文化的多重价值，表现为综合性。
景观生态学—格局、过程、尺度及等级
景观生态学—格局、过程、尺度与等级邬建国高等教育2000年12月Landscape Ecology Pattern，Process，Scale and Hierarchy，Higher Education Press景观生态学中的基本概念起源与发展起源于中欧和东欧，可追溯到20世纪30年代。
德国区域地理学家Troll于1939年创造了“景观生态学”一词，并将其定义为研究某一景观中生物群落只见错综复杂的因果反馈关系的科学。
Naveh和Lieberman（1984）继承并发展了欧州景观生态学的概念，提出“景观生态学是基于系统论、控制论和生态系统学之上的跨学科的生态地理科学，是整体人类生态系统科学的一个分支。
”在北美，直到20世纪80年代初才开始逐渐兴起。
如今，等级理论、分形理论、渗透理论、尺度观点以及一系列空间格局分析方法和动态模拟途径在景观生态系中的广泛应用，为该科学增添了新容和新特点。
研究畴研究对象和容（1）景观结构：景观组成单元的类型、多样性及其空间关系。
（2）景观功能：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。
主要体现在能量、物质和生物有机体在景观镶嵌体中的运动过程。
（3）景观动态：景观在结构和功能方面随时间的变化。
也就是景观结构单元的组成成分、多样性、形状和空间格局的变化，以及由此导致的能量、物质和生物在分布与运动方面的差异。
研究的重点：（1）空间异质性或格局的形成和动态及其与生态学过程的相互作用；（2）格局—过程—尺度之间的相互关系；（3）景观的等级结构和功能特征以及尺度演绎问题；（4）人类活动与景观结构、功能的相互关系；（5）景观异质性（或多样性）的维持和管理。
格局、过程、尺度格局（Pattern）是指空间格局，广义地讲，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（Scale），广义地讲，是指在研究某一物体或现象是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围和发生的频率。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
用不同尺度/维度测量同一个对 象，结果会存在差异
16
自然界中分形图 形广泛存在
17
海岸线长度测量中的测不准原理
秃头鹰的巢间距为 0.78km，因此用0.78km 的尺子测量海岸线，藤壶 巢间距为0.00002km。
1200 ●
1000
以一根藤壶间距的 尺子测得的海岸线
6
1 尺度的概念
（3）尺度的基本类型 空间尺度 spatial scale 生态系统面积大小和最小 信息单元的空间分辨率 时间尺度 temporal scale 研究对象/现象发生的时 间长短及时间分辨率 组织尺度 organizational scale 在生态学等级系 统中的位置
7
分子生态学(Molecular ecology) 个体生态学(Autecology)-(生理生态) 种群生态学(Population ecology /Genecology) 群落生态学(Community ecology / Synecology) 生态系统生态学(Ecosystem ecology) 景观生态学(Landscape ecology) 区域生态学(Regional ecology) 全球生态学(Global ecology)
14
回到观察的起点，能1用5 我们的手臂够到距离…
1m的距离
110mcm的的距距离离 1cm的距离 1 mm的距离 100 μm 的距离 10 μm的距离 1 μm 的距离 100 nm 的距离 10nm 的距离 1nm 的距离 1pm 的距离 1fm 的距离
景观的分形几何学(fractal geometry)
需要时间； 引发一个生态过程/变化的几个必要条件很少同
时发生； 一系列因果关系的事件也增加了延迟时间； 在空间景观尺度上的扩展也会造成时间延迟。
23
扩展研究时限，防止时滞效应/时间延迟效应
24
2 尺度效应
（2）景观结构的尺度效应 景观组分的尺度效应
随着尺度增加，景观组分的等级发生变化，有均质化的 趋势
利用某一尺度上所获得的信息和知识来推测其他尺度 上特征的过程,是跨尺度信息转换,也称尺度外推 (scale extrapolation)
31
尺度放大或缩小 系统要素和结构随尺度变化的重新组合或显现 根据某一尺度上的信息,按照一定的规律或方法推
测、研究其他尺度上的问题
32
尺度上推（scaling up）：将小尺度的信息推绎到 大尺度的过程，是一种信息的聚合
反之，随着尺度变小，景观组分将出现不断异质化的倾 向
景观格局的尺度效应
◦ 小尺度：根据斑块的分布而变化 ◦ 大尺度：根据生态过程的控制而变化
25
2 尺度效应
（3）干扰的尺度效应
干扰具有一定的尺度域， 小尺度的干扰不一定影响大尺度过程或格局 大尺度上发生的干扰一般在小尺度上同样会引起显著变化
26
问题：
一次林火干扰时间域是多长？干扰空间范围多大？
27
问题：
一次热带风暴对森林的干扰时间多长？干扰空间范围 多大？
28
问题：
草地收割影响的时间和空间范围？
29
2 尺度效应
（4）尺度与景观稳定性 景观稳定性是特定时间尺度、特定空间尺度下，景观 表现出的相对稳定状态。
30
3 尺度推绎(scaling)
9
10
尺度和比例尺的一般关系
大尺度（Coarse scale） ——大的空间或时间跨度 小比例尺、低分辨率
小尺度（Fine scale） ——小的空幅大小
12
13
花园中
1m的距离 10m的距离 100m的距离 1 km的距离 10 km 的距离 100 km的距离 1k km 的距离 10k km 的距离 0.1m km 的距离 1m km 的距离
测量尺度：观察研究特定对象、现象或过程时所采 用的观察量度 本征尺度：特定研究对象、现象、过程等在空间上 涉及的范围和单元大小，及时间上的频率与持续时间。
5
1 尺度的概念
（2）尺度的表达 景观生态学中，通常用粒度、幅度和范围来表达
粒度 grain size 景观中最小可分辨的单元或时间 幅度 extent 研究区大小或者研究时段的长短 视野 scope 幅度与粒度之比
长为800km
800
●
400
100 1 0.00002
0.78
以秃头鹰巢间距的尺子 测得的海岸线长为 600km
2
2 尺度效应 尺度效应 scaling effect
尺度效应是指通过尺度变换分析而显示出的一系列景 观特征变化 尺度变化分析：有小尺度上景观格局经过尺度的筛
选与重组而形成较大尺度上景观的研究过程。
19
2 尺度效应
（1）时空尺度的扩展 目的：更全面了解研究对象/过程/现象的发生演变规 律，需要拓展或者细化研究尺度。 途径：扩展研究时空范围，提升研究分辨率
20
扩展研究范围
21
时间延迟效应
被捕食者种群 捕食者种群 种 群 密 度
22
！什么原因造成的时间延迟效应？
生物和物理过程的发生需要时间； 环境虽然改变，仍然有生态或生物量等的残余； 物质、能量及有机体在不同景观单元之间的运移
尺度下推（scaling down）：将大尺度上的信息 推绎到小尺度上的过程，是一种信息的分散
33
尺度推绎过程的尺度依赖性 尺度推绎模型的非线性 尺度推绎研究的复杂性，临界阈值和不确定性
内容回顾
干扰的概念、类型及其生态学意义? 人类造成的主要环境问题、人类改变景观的主要方式、
人类活动产生景观的主要类型?
2
生态生态 监测预警
景观结构 景观过程 景观功能
尺度
景观生态 规划设计
景观生态 保护管理
3
1 尺度的概念
（1）尺度（scale）的定义 尺度是研究对象或现象在时间或空间上的量度
8
1 尺度的概念
尺度域 scale dominion 根据生态格局和过程发生的范围、频率及环境干扰特 征，尺度分为4个域：
小尺度 small-scale，<500a或<1km2 中尺度 meso-scale，500～10000a或1~104km2 大尺度 large-scale, 104~106a或104～106km2 巨尺度 giant-scale