第九章生态系统与景观
生态景观设计与自然生态系统保护
生态景观设计与自然生态系统保护自然环境的保护已经成为当今世界面临的重要问题之一。
在城市化进程不断加速的同时，生态景观设计作为一种重要的手段，被广泛应用于自然生态系统的保护和修复。
本文将探讨生态景观设计在保护自然生态系统中的作用，以及该领域的发展趋势和挑战。
首先，生态景观设计是一种综合性的设计方法，旨在创造与自然环境相协调的人造景观。
它通过模拟自然生态系统的结构和功能，实现人与自然的和谐共生。
生态景观设计强调的是整体式的规划和设计，旨在恢复和改善生态环境的质量。
它不仅仅关注景观的美观，更注重景观的功能，比如水资源的保护、土壤保持、生物多样性的增加等。
其次，生态景观设计在自然生态系统保护中发挥着重要作用。
首先，通过生态景观设计可以修复受损的生态系统。
在现代化的进程中，许多地方的生态系统已经遭受了破坏和退化。
通过生态景观设计，可以利用植物、土壤和水资源等自然要素进行恢复和修复，使破坏的生态系统重新回到健康和稳定的状态。
此外，生态景观设计可以提供和增加生物多样性。
生物多样性是自然生态系统的重要属性，对于维持生态平衡具有至关重要的作用。
通过恢复和保护原生植被、增加栖息地等手段，生态景观设计可以为各种植物和动物提供适宜的生活环境，增加物种的多样性。
另外，生态景观设计还可以提高城市居民的生活质量。
研究表明，与自然环境的接触能够增加人的幸福感和身心健康。
通过在城市中建立生态景观，可以为城市居民提供绿地、湖泊、公园等场所，增加他们与自然的互动机会，缓解压力，促进身心健康的提升。
然而，生态景观设计在实践中面临一些挑战。
首先，生态景观设计需要充分的专业知识和技术支持。
它涉及多个学科领域的知识，包括生物学、地质学、土壤学等。
设计师需要具备广泛的知识和技能，才能进行全面的规划和设计。
此外，生态景观设计还需要有效的合作与沟通。
设计师、生态学家、环境保护组织等各方需要共同努力，形成合力，才能取得良好的设计效果。
此外，设计师还需要与政府、社区居民等相关方进行良好的沟通和协调，确保设计方案能够得到充分的支持和实施。
第九章环境生态学生态学之生态系统管理
• 把生态建设与提高农牧业生产水平结合起来， 以增加荒漠区林草植被为主，生产措施、工 程措施和农艺措施综合配套，积极治理草地 退化、沙化和盐化，控制沙漠化扩大。采取 人工种草、飞播种草等措施，变草地粗放经 营为集约经营，实现草场和畜牧业的可持续 发展。
3. 只有中等干扰程度使多样性维持最高的水平， 它允许更多的物种入侵和定居。
受损生态系统恢复的两种模式（参改Patt 1977）
没有超负荷
自然恢复过程
生态系统
消除压力
恢复
超负荷，不可逆 转的
人工措施和自然恢 复过程
3、清洁生产
清洁生产又叫“无公害工艺”、 “无污染生产”、“废料减量化” 等。简单地说是无废物少污染的 生产。
• 生态工业园区在运行过程中，有计划地进行 物质和能量交换，高校分享资源，寻求资源 和能源消耗最小化、废物产生最小化、努力 建设可持续发展的经济、生态和社会关系。
• 目前，主要有三种类型的生态工业园区：
1. 现有改造型 EIP；如丹麦Kalundborg EIP
2. 全新计划型 EIP；如美国Choctaw EIP
第九章
生态系统管理
§1 生态系统管理的内涵
人类社会的可持续发展归根结底是一 个生态系统管理问题， 即如何利用 生态学、经济学、社会学和管理学 的有关原理，对各种资源进行合理 管理，实现可持续发展。 包括科 学研究和行政管理。生态系统管理 已成合理利用自然资源和保持生态 系统健康最有效的途径。实现可持 续发展的手段和重要途径。
景观格局与生态系统功能
景观格局与生态系统功能在当今时代，随着城市化的不断发展以及人类活动的增多，自然环境正面临着越来越大的压力。
景观格局与生态系统功能之间的关系变得愈发紧密。
景观格局是一定地域范围内各种景观要素的组合和空间分布，它对生态系统的功能发挥具有重要影响。
本文将探讨景观格局与生态系统功能之间的相互关系，并强调其重要性。
首先，景观格局对生态系统功能的影响在于其对生物多样性的维护。
一个合理的景观格局可以为不同物种提供多样的生境类型，有利于生物多样性的丰富和维持。
例如，一个由森林、湿地和草地组成的景观格局可以在提供栖息地的同时，也为各类动植物提供了不同的食物来源。
这样的多样性有助于维持生态系统的稳定性，提高其抵御环境变化和自然灾害的能力。
其次，景观格局还影响着生态系统中的能量流动和物质循环。
一个连通性良好的景观格局能够促进动植物之间的交流和迁移，有利于能量和物质的流动。
相反，如果景观格局被打断或被隔离，例如由于城市化的扩张而产生的人为分块，就会使得生物间的交流受到限制，导致能量流动和物质循环的不平衡。
这将直接影响生态系统的功能，导致一系列问题，如食物链的中断和生态系统的脆弱性增加。
此外，景观格局对水资源的管理也起着重要的作用。
一个合理的景观格局能够调控水的流动和滞留，有助于防止水资源的过度利用和过度排放。
例如，通过适当布置湿地和水源保护区，可以有效地减少污染物对水体的侵入，并提供净化水源的功能。
另一方面，如果景观格局不合理，例如城市化带来的大面积硬化土地，就会导致水的迅速流失，不仅造成水资源的浪费，还可能引发洪水等灾害。
最后，景观格局对人类福祉也具有重要的影响。
一个美丽、多样化的景观格局可以提供身心愉悦的享受，对人们的健康和精神状态有着积极的影响。
相反，一个单调、破碎的景观格局可能会导致人类的压力和不适感增加，对心理和身体健康产生负面影响。
因此，在城市规划和土地利用中，应该注重创造良好的景观格局，为人们提供美丽和宜居的生活环境。
《景观生态系统》课件
未来景观生态系统的发展趋势
随着城市化进程的加快和气候变化的影响，景观生 态系统将面临更多挑战和机遇。
参考文献
• 文献1 • 文献2 • 文献3
景观生态系统的功能
1 生态产品的生产
景观生态系统可以提供食物、药物和其他生态产品。
2 土地保持和水文调节
景观生态系统可以减少水土流失，并调节降雨的分布和流向。
3 生态服务的提供
景观生态系统可以提供美学价值、文化遗产保护等生态服务。
景观生态系统的影响因素
城市化和人类活动
城市化过程和人类活动对景观 生态系统产生了深远影响。
温度和气候
温度和气候变化会对景观生态 系统的生物多样性和生态过程 造成影响。
物种和生物群落
物种和生物群落的变化对景观 生态系统的稳定性和功能产生 影响。
景观生态系统的保护与修复
1
生态系统的保护
通过限制破坏性的人类活动，保护景观生态系统的完整性。
2
景观生态系统的恢复和修复
通过生态保护工程和生态修复措施，恢复受损的景观生态系统。
景观生态系统的案例研究
阳新县湿地公园
作为湿地保护区，阳新县湿地公 园是一个重要的景观生态系统。
马尔康河流域生态保护与 恢复项目
该项目旨在恢复马尔康河流域的 生态系统功能。
水河生态水 系，保护景观生态系统。
结语
景观生态系统的重要性
景观生态系统对人类社会和自然环境具有重要的生 态、经济和社会价值。
土地利用/覆盖类型
包括城市、农田、森林、湖 泊等不同类型的土地利用。
生物多样性
指生物种类的多样性，涵盖 了植物、动物、微生物等。
地形和地貌
山脉、河流、湖泊等地形和 地貌特征对景观生态系统的 形成起到重要作用。
生态系统的一般特征
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第九章 生态系统的一般特征
一、生态系统的基本概念 二、生态系统的组成成分及三大功能类型 三、食物链和食物网 四、营养级和生态金字塔 五、生态效率 六、生态系统的反馈调节与生态平衡
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营养级（trophic levels）是指处于食物链某一 环节上的所有生物种的总和。因此，营养级之间 的关系不是指一种生物与另一种生物之间的营养 关系，而是指一类生物与处在不同营养层次上与 另一类生物之间的关系。
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生态金字塔（ecological pyramids）是指各 个营养级之间的数量关系，这种数量关系可采 用生物量单位、能量单位和个体数量单位，采 用这些单位所构成的生态金字塔就分别称为生 物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。
数量金字塔是以生物的个体数量表示每一 营养级。
生物量金字塔以生物组织的干重表示每一 个营养级中生物的总重量。
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生产者的绿色植物和所有自养生物都位于 食物链的起点，即食物链的第一环节，它 们构成了第一个营养级。
所有以生产者(主要是绿色植物)为食的动 物都属于第二个营养级，即植食动物营养 级。
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第三个营养级包括所有以植食动物为食
的肉食动物。以此类推，还可以有第四个 营养级(即二级肉食动物营养级)和第五个营 养级等。由于食物链的环节数目是受到限 制的，所以营养级的数目也不可能很多， 一般限于3～5个。营养级的位置越高，归 属于这个营养级的生物种类和数量就越少， 当少到一定程度的时候，就不可能再维持 另一个营养级中生物的生存了。
碎
屑
再循环
分 解者
分解 者亚 系统
生态系统与景观
不同类型的斑块镶嵌在一起，就能够形成一
种有效的屏障。
斑块化的生态与进化效应
形成异质种群
资源分布的斑块化
直接控制干扰的扩散
人类影响的斑块化
斑块化与物种的共同演化 影响生物多样性的形成
② 廊道
廊道：景观中与相邻两边的环境不同的线状或带状结 构。 廊道的作用：通道（运输）的作用和阻隔（资源保 护）的作用。 廊道的类型：
异质种群理论
① 异质种群是指由一组空间相隔，相互有联系的局部种群所组 ② ③ ④
⑤
⑥ ⑦
成。 一个异质种群要长期生存，各组成的局部种群之间的迁入率 必须大于各自的灭绝率。 异质种群越大，种群能生存的时间越长。 异质种群的稳定性由局部种群之间的迁移率来维持，迁移率 越高，则动态稳定性越高。 不同栖息地局部种群因环境的不同会导致遗传结构的不同， 当这些个体相互迁移时，能增加局部种群的遗传多样性，从 而提高种群的生存力。 组成异质种群的局部种群之间的距离、动物的扩散能力对异 质种群的维持有重要作用。 有一个大种群和许多小的卫星种群所组成的异质种群，若大 种群的数量足够大或相互之间有一定的扩散率，则对物种的 保护十分有利。
自然保护区设计与生物多样性保护
自然保护区的功能分区
核心区、缓冲区、过渡区
土地利用规划
第二节 全球生态学
一． 全球环境变化
二． 景观变化对全球气候变化的影响
三． 景观对全球气候变化的响应
一、全球环境变化
全球环境变化（简称全球变化，Global Change）是 指由于人类活动直接或间接造成的，出现在全球范 围内的，异乎寻常的人类生态环境的变化。 全球变化的研究是以气候变化为核心展开的，目前 国际公认的全球变化研究，是由三个相互独立、相 互依存的科学计划组成：以研究气候系统中物理方 面问题为主的世界气候研究计划（WCRP）；以研 究地球系统中的生物地球化学循环及过程为主的国 际地圈生物圈计划（IGBP）；以了解导致全球环境 变化的人类因素为主的全球环境变化的人类因素计 划（IHDP）。
生态系统的景观多样性与保护
生态系统的景观多样性与保护生态系统是地球上各种生物和非生物要素的综合体，其中景观多样性是生态系统的重要组成部分。
景观多样性指的是一个区域内不同生态类型和景观元素的丰富程度和多样性。
保护生态系统的景观多样性对于维持地球生态平衡、促进可持续发展至关重要。
一、景观多样性的重要性景观多样性反映了一个区域的生态健康状况和稳定性。
丰富的景观类型和元素在很大程度上决定了该地区的生物多样性以及生态系统的功能。
一个拥有丰富景观多样性的地区往往拥有更多不同物种的栖息地，为各类生物提供了更多的食物来源和生存空间。
同时，景观多样性还能够提供重要的生态服务，例如调节气候、保持水源、减少洪涝灾害等。
二、景观多样性的威胁因素然而，当前全球范围内景观多样性正面临着严重的威胁。
城市化进程的加快、土地的过度开发、工业化和农业现代化等人类活动对生态系统产生了巨大的影响。
大片的森林被砍伐、湿地被填充、草原被遮蔽，原本多样的景观类型逐渐被同质化的人工景观所替代。
这样的破坏持续下去，会导致生态系统的崩溃，加速物种灭绝，进一步影响人类的生活。
三、保护景观多样性的措施为了保护生态系统的景观多样性，采取一系列措施至关重要。
1. 设立自然保护区：建立自然保护区是保护景观多样性的重要途径。
通过划定保护区边界，并采取相应的管理措施，可以有效保护各种生态类型和珍稀物种。
2. 恢复生态系统：对于已经遭受破坏的生态系统，进行恢复和修复工作是重要的保护手段。
通过重新植被、生态修复等方法，恢复其原有的景观多样性。
3. 加强监测和研究：定期进行生态系统监测和研究，了解其景观多样性和生物多样性的状态变化情况。
基于科学的数据，及时采取相应的保护和管理措施。
4. 推广可持续发展：加强环境保护教育，推广可持续发展的理念。
鼓励人们采用环保的生活方式，减少对生态系统的不利影响。
四、生态系统的景观多样性与人类社会的关系生态系统的景观多样性不仅对自然界有着重要的意义，同时对人类社会也有着重要的影响。
环境生态学第九章
今天我们来学习一下第九章生态系统管理人类社会的可持续发展归根结底是一个生态系统管理的问题，也就是如何运用生态学、经济学、社会学和管理学的有关原理，对各种资源进行合理管理的问题，这样既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成损害。
所以我们就先先来学习第一节生态系统管理的内涵。
生态系统管理是随着生态学的发展逐渐形成的。
它的定义就是指一、定义在充分认识生态系统整体性与复杂性的前提下，以持续地获得期望的物质产品、生态及社会效益为目标，并依据对关键生态过程和重要生态因子长期监测的结果而进行的管理活动。
二、生态系统管理的内涵主要包括以下几方面：1.生态系统管理要求将生态学和社会科学的知识和技术，以及人类自身和社会的价值整合到生态系统的管理活动中；2.生态系统管理的对象主要是受自然和人类干扰的系统；3.生态系统管理的效果可用生物多样性和生产力潜力来衡量；4.生态系统管理要求科学家与管理者确定生态系统退化的阈值及退化根源，并在退化前采取措施；5.生态系统管理要求利用科学知识做出最小损害生态系统整体性的管理选择；6.生态系统管理的时间和空间尺度应与管理目标相适应。
所以，生态系统管理是人类以科学理智的态度利用、保护生存环境和自然资源的行为体现，也是实现可持续发展的手段和重要途径。
我们来看第三个大问题生态系统管理的基本原则：生态系统管理是以人为主体的管理行为，因为人既是生态系统的重要组分（被管理者），又是管理的实施者，管理是靠人来执行和实现的。
所以只有加强规范人的行为的法规、政策和制度的建设，提高全人类的环境保护意识，树立可持续发展观念，才能真正实现可持续的生态系统管理。
另外，生态系统管理应遵循的原则还有几个方面，它们是1.整体性原则。
整体性是生态系统的基本特性，各种自然生态系统都有其自身的整体运动规律，人为的随意地分割就会给整个系统带来灾难。
我们建拦河大坝，就会造成枯水期的延长。
因此在管理中我们要遵循系统的整体性原则，切忌人为切割。
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四、课后小结：
注：教师完成本教学单元教学后对教学设计、教学重难点把握、教学方法应用、教学效果等课堂教学过程情况的总结与分析，为以后教学提供经验和素材。
1.教学重点：景观概念及其基本特征；景观生态学研究的基本内容；景观生态学研究的基本原理；景观的基本类型及其特征；全球变化产生成因及其研究的意义；生物多样性的类型、成因和保护的意义；自然保护区规划的基本原则；可持续发展的基本原则；可耗竭资源的最优利用；我国可持续发展中的三大问题（人口、农业、环境保护）；受损生态系统及其恢复的措施（生态工程）；生态风险评估的步骤，方法；生态规划的特点及其原则；生态规划的程序和主要工作内容。
7. 欧阳志云, 王如松. 生态规划的回顾与展望. 北京: 自然资源学报, 1995, 3: 203-205
8. 刘天齐, 环境管理. 北京: 中国环境科学出版社, 1990.
9.Jordan Ⅲ W R, Gilpin M E, Aber J D.Restoration ecology.Cambridge:CambridgeUniversityPress, 1993.
授课题目：第九章生态系统与景观
教学时数：
4
授课类型：
□√理论课 □ 实践课
教学目的、要求：
通过本章的学习，使学生掌握景观、全球变化、生物多样性、生态系统服务和价值、生态风险评估、生态规划、环境容量、生态适宜度和土地承载力等基本概念；了解景观生态学的研究内容、基本原理、发展趋势和景观动态；生物多样性的类型、成因和保护；自然保护区规划的基本原则；生态风险评估的步骤和方法；生态规划的特点及其原则；生态规划的程序和主要工作内容。
生态学课程教案
教学内容及过程
旁批
一、教学引入（可选）：
人类在不同历史时期科技水平不同，对自然界的需求不同，对自然界的影响和干扰方式不同，从而在资源利用、对环境的扰动形式不同，从而出现不同时期的资源和环境问题。目前，人类社会进入一个全面的资源和环境危机时代，根据生态规律办事是人类社会可持续发展的基础。
教学重点：
1.景观生态学研究的基本内容；景观生态学研究的基本原理；景观的基本类型及其特征。
2.全球变化产生成因及其研究的意义。
3.生物多样性的类型、成因、保护的意义。
4.自然保护区规划的基本原则。
5.可持续发展的基本原则；可耗竭资源的最优利用；我国可持续发展中的三大问题（人口、农业、环境保护）。
6.受损生态系统及其恢复的措施。
2. 内容分析：
（1）环境污染
（2）生态破坏
（3）人口与资源、环境问题
（4）生物多样性保育
（5）生态系统服务及其价值评估
（6）收获理论
（7）有害生物防治
3. 本章小结：
（1）环境、资源、农业、人口、城市
（2）全球变化、生物多样性保护、可持续发展、生态恢复（生态工程）、生态风险评估、生态规划
三、作业布置：
山西师范大学
教案
课程名称：
生态学
课程类型：
□理论课□√理论、实践课□实践课
学 时：
48
学 分：
3
授课ห้องสมุดไป่ตู้师：
闫 明
授课班级：
11540101、102
授课学期：
2013至2014学年第二学期
教材名称：
生态学
参考资料：
1．普通生态学
2．生态学概论
3．基础生态学
2013年11月08日
教学单元教案格式
生态学课程教案
从资源承载力方面分析人口与资源的关系；从生物地球化学循环的角度分析环境容量问题。
参与性讨论：
如何应用景观生态学的观点和原理来进行森林资源的开发和管理？
教学分组：19组，每组6人，共114人。
教学条件：小教室、多媒体教学、音箱、话筒、投影仪。
参考资料：
1.邬建国.景观生态学——格局、过程、尺度和等级. 北京: 高等教育出版社，2000.
2.邬建国.景观生态学——格局、过程、尺度和等级.2版.北京: 高等教育出版社，2007.
3.李哈滨, 邬建国.空间分析方法在景观生态学中的应用.// 邬建国. 现代生态学讲座（Ⅲ）：学科进展与热点论题.北京：高等教育出版社，2007.
二、教学内容与教学设计：
1. 主要概念：
全球变化、生物多样性（遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性、景观多样性）、原地保护、迁地保护、可持续发展、生态恢复（恢复生态学）、生态工程、生态风险评估、生态规划、环境容量、生态适宜度、环境污染、生态破坏、温室效应、臭氧洞、烟雾事件、光化学雾、酸雨、悬河、水体富营养化、土地承载力、赤潮、生态农业、人口老龄化、资源承载力
7.生态风险评估的步骤，方法。
8.生态规划的特点及其原则；生态规划的程序和主要工作内容。
教学难点：
1. 景观动态。
2.遗传多样性分布特点与生物多样性的保护原理。
3.生态系统服务价值的评估理论与方法。
4.病虫害防治与抗药性形成。
教学方法和手段：
1.教学方式：讲授、演示、讨论、现场指导。
2.教学辅助手段：图表、实物、现代教学设施设备、师生互动、板书等的设计。
4.傅伯杰, 陈利顶, 马克明, 等.景观生态学原理及应用. 北京：科学出版社，2001.
5. 王如松. 高效. 和谐——城市生态调控原则与方法. 长沙：湖南教育出版社, 1988.
6.肖笃宁.景观生态学理论、方法及应用. 北京: 中国林业出版社,1991.
6. 于志熙. 城市生态学. 北京: 中国林业出版社, 1992.
1.当今人类面临哪几大问题？它们是如何产生的？
2.环境问题包括哪两个方面？在世界、我国以及云南各具有怎样的特点？
3.为什么要大力保护生物资源？如何保护？
4.农业生态系统具有什么特点？我国的社会条件要求我国走怎样的农业发展道路？生态农业具有什么特点？为什么要在我国大力推进和发展生态农业？
5.过大的人口是怎样影响社会和经济的发展的？
2. 教学难点：景观动态；遗传多样性分布特点与生物多样性的保护原理；生态系统服务价值的评估理论与方法。
3. 总结：板书没有设计好，以后要加强板书的设计。
4. 分析：有些学生课堂讨论不积极，没有热情。
5. 教学效果：较好。
本章计划课时数为2
展开问题的思路：
生态学系统并非出在“均衡”状态，时间上和空间上的斑块性或异质性才是它们的普遍特征。不断加强的人为干扰使这些特征愈为突出。