景观生态学第五章 土地／景观动态过程及模型
１.数据
利用遥感数据获得的土地利用／土地覆盖变 化的信息，可以监测到土地退化的发生或发 展情况。 ２０世纪８０年代中后期，以县为单位的， 遥感资料和大比例尺地形图。
２.土地资源退化过程辨析
土地退化的质变过程是生产力或生态服务功 能高的土地资源类型向难以利用或生产力极 低的沙地、裸土地、盐碱地和非农用地等类 型的转化过程，另外还包括陆地“三大”生 命支持系统——森琳、天然草地和湿地资源 的丧失过程。
３．土地退化评价指标层次结构体系
４.土地资源退化指数
单一土地利用类型的退化指数：
Ｃ ｉ Ｐ ＝ １００％ ｉ Ｓ ｉ
每种土地资源退化过程指数Bi，Bi反映某一土地 退化过程，如沙漠化的状况，计算公式为：
ｎ
Ｂ ＝ Ｐ １００％ ｉ ｉ
ｉ＝１
土地资源总体退化指数：
Ａ＝ （Ｂ －Ｋ ） １００％ ｊ ｊ
建立定量模型（或概念模型的定量化） （1）选用适当的数学方法 （2）确定变量间的函数关系 （3）估计参数值 （4）编写计算机程序 （5）确定模拟的时间步长 （6）运行模型，获得最终结果
模型检验 模型确认（model verif ication） ：仔细检查数学公式和计 算 机程序 模型验证（model validat ing） ： （1）对模型结构和变量间关系合理性的检验 （2）模型输出结果与实际值的直接比较 （3）模型的敏感性分析（sensitiv ity analys is ） （4）模型的不确定性分析（uncertainty analysis ）
第二节 土地／景观变化模型
一、模型的含义
• 模型的定义 是某种对现实系统或现象的抽Байду номын сангаас象或简化； 具体地说，模型是对真实系统 或现象最重要的组成单元及其相互 关系的表述。
• 模型的重要作用
预测 增强理解 诊断现有知识中的重要环节或薄弱 环节 简化和综合的工具 转化“信息”为“知识” 支持管理和决策
３．防治对策
保护天然草地 节约、集约利用非农建设用地 适度开发土地后备资源 继续实施和加强生态退耕政策
Levins（1966）提出了关于生态学建模 的“三分”观点：
普遍性 准确性 真实性 指模型的结构（包括变量、 参数、定量关系以及假设） 与真实系统的相似程度。
生 态 学 建 模 的 一 般 过 程
建立概念模型 （1）明确地定义所研究的问题 （2）确定建模目的 （3）确定系统边界 （4）建立因果关系图
二、景观变化的空间过程
１.景观破碎化 定义：指由于自然或人为干扰所致的景观 有简单趋于复杂的过程，即由单一、均质和 连续的整体趋于复杂、异质和不连续的斑块 镶嵌体的过程。 主要表现：斑块数量增加而面积减少，斑 块形状趋于不规则，内部生境面积缩小，廊 道被截断以及斑块彼此隔离。
２.景观变化的空间过程
第五章 土地／景观动态过程及模型
第一节 土地／景观变化的空间模式
一、人类活动对土地／景观变化的影响 人为活动是影响景观变化的主要因素。 人类活动对土地／景观的影响是多时间尺度的。
刀耕火种时期，人类对土地利用与景观的影响较 小。 农业文明时期，开始吧林地、草地转化为农田， 引进农业技术、过程，自然的景观转化为农业景 观，以及出现了一些田园化景观和可持续农业景 观。 工业化与人口的扩张，导致大量的自然与人文景 观退化，从而不可避免地出现了全球性的生态环 境问题。
四、景观模型的主要类型及特征
1．景观模型的重要性和必要性
受时间、空间以及设备和资金的限制，在景 观水平上进行实验和观测研究往往困难重重。 在实际景观研究中，很难找到两个在时间和 空间上相同或相似的景观，重复性研究往往 不可能。 景观格局和过程在多重尺度上相互作用、不 断变化。 景观模型可以综合不同时间和空间尺度上、 不同学科、不同格局与过程的信息，成为环 境保护和资源管理的有效工具。
ｊ＝１
ｍ
５．土地资源退化空间分析
利用ARCGIS软件进行空间分析。
二、结果与讨论
１.土地资源退化总体演变特征及趋势
1991-2003年中国土地资源退化趋势
1991-2003年中国土地利用类型退化比例
２．土地资源退化时空变化特征
沙漠化过程 石漠化过程 次生盐渍化过程 非农建设用地占用 森林砍伐过程 天然草地退化过程 湿地萎缩过程
Levins（1966）提出了关于生态学建模 的“三分”观点：
普遍性 准确性 真实性
Levins（1966）提出了关于生态学建模 的“三分”观点：
普遍性
指其能够代表的系 统或现象的总数
Levins（1966）提出了关于生态学建模 的“三分”观点：
普遍性 准确性 指模型输出结果与真实 系统观察值的吻合程度
2
景观模型的主要类型
非空间景观模型：完全不考虑所研究地区的
空间异质性结构或假定空间均质性或随机性。
准空间景观模型：通常考虑空间异质性的统
计学特征。
空间显式景观模型 ：明确考虑所研究对象
和过程的空间位置和它们在空间上的相互作用 关系。
3．景观空间模型的类型及其特征
景观空间模型可以根据其处理空间信息的 方式分为两大类： （1）栅格型景观模型（grid-based landscape model） （2）矢量型景观模型（vector-based landscape model）
数据库的建立
遥感图像：航空像片、卫星图像 空间数据：包括植被图、土地利用图、土壤图、地 形图等，以及由此生成的一些图，如坡度图、坡 向图。一般以矢量或栅格形式储存。 文献数据和统计资料：文献数据主要是与所要模拟 的景观过程有关的变量数据和参数值；统计资料 包括工农业统计数据、年鉴、森林资源清查数据 等。 气象数据：主要有温度、降水量和太阳辐射等。
四、土地利用／覆盖变化
１.土地利用／覆被变化研究框架 土地利用和土地覆盖变化是影响景观结 构、功能及动态变化的最普遍的主导因素之 一，涉及对人类活动影响的量化评价。土地 利用与覆盖变化已成为景观生态学和全球生 态学中极重要和具有挑战性的研究领域之一。
２.ＬＵＣＣ生态效应研究
主要主题包括：区域／全球粮食保障；全球 气候变化对区域土地／水资源利用的影响； 气候的可变化性及区域脆弱性；后京都协议 中的碳问题；区域生物多样性的丧失；社会 和环境中的脆弱区。
二、模型的种类
根据计算机在建模中的作用
解析模型与模拟模型 根据时间上和空间上的连续性 连续型模型和离散型模型 根据数学方法 微分方程、差分方程和矩阵模型 根据是否含有随机变量或参数 随机型模型和确定型模型
根据模型所涉及的生态学过程和机制 的多少 现象学模型和机制或过程模型 根据模型的内容 干扰传播模型、复合种群模型、植被动 态模型、土地利用变化模型以及生物地球 化学循环模型等
注：这并非意味 着一个模型必须 要经过上述多种 方法的检验，但 多 种方法为模型检验提供了必要的选择余地（详见 Ry kiel，1996） 。
模型的应用 （1）设计和执行模拟实验 （2）分析、综合和解译模型结果 （3）与生态 学同 行或 应用领 域的 对象 交流模 型结 果并 征 求改进意见，发表论文和专著。
在自然景观和人类无计划活动作用下所产生的 景观变化包括五种空间过程：穿孔、分割、破碎、 缩小和消失
三、景观变化的空间模式
Ｆｏｒｍａｎ提出景观变化的６种空间模式，即边 缘式、廊道式、但核心式、多核心式、散布式、随 机式。
边缘式是指新的景观类型从一个边缘向另一 个单向地呈平行带状蔓延，景观变化从一个 边缘开始。 廊道式是指新的廊道在开始时把原来的景观 一分为二，从廊道的两边向外扩张。 单核心式是指从景观的一点或一个核心处蔓 延。 多核心式是指从景观中的几个点蔓延，如居 民点或外来物种的入侵。 散布式是指新的斑块广泛散布。
建立景观空间模型必须确定
格式（栅格或矢量） 栅格的大小或分辨率 模型变量 变化的算法
第三节 土地利用／覆盖变化的生态效应分析
土地利用和土地覆盖变化所引起的环境变化 及后果，即生态环境效应，已成为ＬＵＣＣ 研究的主要研究内容。
一、数据与方法
土地利用／覆盖变化所导致的土地退化过程 评价框架包括五部分：辨识中国土地退化过 程、构建土地退化过程评价指标体系，建立 土地退化指数，中国土地退化发展趋势分析 和中国土地退化的防治对策。
根据模型所涉及的生态学组织层次 生理生态模型、种群模型、群落模型、生 态系统模型，景观模型以及全球模型等 根据模型包含空间异质性的程度或处理空间 信息的方式 点模型或非空间模型，半空间模型或准空间 模型，以及空间显式模型或空间模型
三、生态学建模的一般原理和过程
生态学建模的一般原理
生态学模型是科学和艺术的结合 “艺术”成分是指整个建模过程包含许多人为或 主观因素，决定了同样的一个真实系统可以用不 同的风格或不同类型的模型来描述。 “科学”成分指反映系统或现象的客观现实。但模 型的目的不是“复制”现实，而是为理解和预测 复杂的现实系统提供一个有效的代替。
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景观生态学第五章
扩散（diffusion）：扩散指溶解物质或悬浮物质由高浓度区向的浓度区的移动，
物质的运动通过无规则的布朗运动完成。扩散是与空间异质性相联系的具有普遍性
的作用力，是一种低能耗过程。基本动力之一。 质量流/重力（mass flow）:是物质沿重力梯度移动的基本作用力。 携带运动（locomotion），指动物和人在景观中的活动对能量、物质与生物体在 空间上的重新分配。形成高度集聚的分布格局。
物。
通过树篱中臭鼬和林地内臭鼬的比较表明，它们喜欢生活在少数树木的开阔景 观地区，多是林地边缘和树篱
LANDSCAPE ECOLOGY
5. 植物流
植物的传播以散布为主 • • • 散布的媒介物：水、风、动物、重力等。 种子散布方式和距离与该种在演替中的地位和生活史对策有关。 散布按距离可分为：长距离散布（景观之间）和短距离散布（景观内）。
LANDSCAPE ECOLOGY
四、景观的一般功能
景观的一般功能包括景观的生产功能、生态功能、美学功能和文化功能。 1. 景观的生产功能：指景观能够为人类社会和生态系统提供物质产品和生物生产的功能。 总初级生产力( GPP)：单位时间和单位面积上,绿色植物通过光合作用所产生的全 部有机物同化量,即光合总量。 净初级生产力( NPP)：单位时间和单位面积上,绿色植物积累的有机干物质的总 量，是从光合作用所产生的有机质总量中扣除自养呼吸后的剩余部分。 陆地生态系统碳的净吸收或净排放被称为净生态系统生产力( net ecosystem production , NEP)：NPP 和土壤呼吸的差值。
LANDSCAPE ECOLOGY
LANDSCAPE ECOLOGY
LANDSCAPE ECOLOGY
LANDSCAPE ECOLOGY
物质的运动通过无规则的布朗运动完成。扩散是与空间异质性相联系的具有普遍性
的作用力，是一种低能耗过程。基本动力之一。 质量流/重力（mass flow）:是物质沿重力梯度移动的基本作用力。 携带运动（locomotion），指动物和人在景观中的活动对能量、物质与生物体在 空间上的重新分配。形成高度集聚的分布格局。
物。
通过树篱中臭鼬和林地内臭鼬的比较表明，它们喜欢生活在少数树木的开阔景 观地区，多是林地边缘和树篱
LANDSCAPE ECOLOGY
5. 植物流
植物的传播以散布为主 • • • 散布的媒介物：水、风、动物、重力等。 种子散布方式和距离与该种在演替中的地位和生活史对策有关。 散布按距离可分为：长距离散布（景观之间）和短距离散布（景观内）。
LANDSCAPE ECOLOGY
四、景观的一般功能
景观的一般功能包括景观的生产功能、生态功能、美学功能和文化功能。 1. 景观的生产功能：指景观能够为人类社会和生态系统提供物质产品和生物生产的功能。 总初级生产力( GPP)：单位时间和单位面积上,绿色植物通过光合作用所产生的全 部有机物同化量,即光合总量。 净初级生产力( NPP)：单位时间和单位面积上,绿色植物积累的有机干物质的总 量，是从光合作用所产生的有机质总量中扣除自养呼吸后的剩余部分。 陆地生态系统碳的净吸收或净排放被称为净生态系统生产力( net ecosystem production , NEP)：NPP 和土壤呼吸的差值。
LANDSCAPE ECOLOGY
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景观生态学第5章
景观生态学第5章5 景观生态分类与评价景观生态分类与评价既是景观结构与功能研究的基础，又是景观生态规划、评价及管理等应用研究的前提条件，是景观生态学理论与应用研究的纽带。
5.1景观生态分类5.1.1土地分类方法评价科学的土地分类始于20世纪30年代。
当时的德、苏、英、美等国都开展了比较广泛的土地和景观研究。
经过60多年的发展，土地分类内容不断扩展，方法层出不穷，现存的各种土地分类中，就其对土地内在属性认识的差异，选择分类的指标和要素不同，大致可以划分为发生法、景观法和景观生态法3种。
发生法是着眼于土地的形成过程，以发生的关联与相似性为依据进行分类。
景观法是通过土地空间形态相似相异性的识别进行土地分类的方法。
景观生态分类主要特点是在景观法中叠加了发生法的优点，旨在得到一种更为综合和实用的土地分类。
5.1.2 景观生态分类景观生态分类实际就是从功能着眼，从结构着手，对景观生态系统类型的划分。
通过分类系统的建立，全面反映一定区域景观的空间分异和组织关联，揭示其空间结构与生态功能特征，以此作为景观生态评价和规划管理的基础。
1）景观生态分类的目的和特点：就在于综合反映景观的形态和发生两方面特征。
一般地，在单元确定中，以功能关联为基础；在类群归并中，以空间形态作指标。
2）景观生态分类的内容对单元空间范围的界定和等级水平的确定，是景观生态分类的主要部分。
在个体单元确定的基础上，依据一定的发生特征及其指标，对所及层次单元进行类群归并，是景观生态分类的另一重要部分。
5.1.3 景观生态分类体系与指标选取根据景观生态分类的特征及指标选取，分类体系的建立宜采取功能与结构双系列制。
功能性分类是据景观生态系统的整体特征，主要是生态功能属性来划分归并单元类群，同时要考虑体现人的主导和应用方向的意义。
包括两方面内容：一是类型单元间的空间关联与耦合机制，组合成更高层次地域综合体的整体性特征；二是系统单元针对人类社会的服务能力。
第五章 景观动态与模拟
环境可以影响人口的出生率、死亡率、迁移率。
科技
科学技术对景观的作用：
• 科学技术进步导致农业景观用地的巨大变化，科学技术和工艺的发展提高了土地生
产力，阻止了由于人口增加带来的农业用地扩张；同时使得更多的农民摆脱了土地
的束缚，可以从事其他经济活动，促进城市化发展。
2.2 人文驱动因子
经济
经济对景观变化的驱动作用：
• 由手采取的方法基本上是统计分析，统计分析的结果通常表现为一段时间的总体规律，
可能忽略了某些重要时间点的某种景观的重大变化。
• 采用统计的量化方法，只能反映出那些易于量化的指标因素对景观变化的影响。而一
些对景观变化起重要作用，但不宜量化的指标因素则难以反映。
• 当前对景观变化驱动机制的识别实质上是关于景观驱动因子识别的假设和验证，几乎
• 物种多样性：对物种多样性的影响包括影响物种分布、优势种和丰富度及种间关系
等。
• 生态系统多样性：对生态系统多样性的影响集中在影响生态系统分布、结构和组成。
存在的问题：景观变化对生物多样性影响的研究还有待进一步研究。
3.5 不合理景观变化带来的生态环境问题
大气质量降低
景观变化可以改变大气中气
重要联系。
草地变化的影响
草地对水分的影响取决于人们对草地的管理。不合理的管理和过度放牧引起植被减少
土壤板结，使得地下水供应减少，这会严重影响靠地下水补给的河流水量。
耕地变化的影响
一般而言耕地增加，需水量增大；耕地减少，需水量降低。
聚居和其他非农业土地利用的影响
随着世界人口、工业化和城市化发展。城市数量不断增多，对水的需求也越来越大。
景观稳定的原因：因为建立了与干扰相适应的机制。
科技
科学技术对景观的作用：
• 科学技术进步导致农业景观用地的巨大变化，科学技术和工艺的发展提高了土地生
产力，阻止了由于人口增加带来的农业用地扩张；同时使得更多的农民摆脱了土地
的束缚，可以从事其他经济活动，促进城市化发展。
2.2 人文驱动因子
经济
经济对景观变化的驱动作用：
• 由手采取的方法基本上是统计分析，统计分析的结果通常表现为一段时间的总体规律，
可能忽略了某些重要时间点的某种景观的重大变化。
• 采用统计的量化方法，只能反映出那些易于量化的指标因素对景观变化的影响。而一
些对景观变化起重要作用，但不宜量化的指标因素则难以反映。
• 当前对景观变化驱动机制的识别实质上是关于景观驱动因子识别的假设和验证，几乎
• 物种多样性：对物种多样性的影响包括影响物种分布、优势种和丰富度及种间关系
等。
• 生态系统多样性：对生态系统多样性的影响集中在影响生态系统分布、结构和组成。
存在的问题：景观变化对生物多样性影响的研究还有待进一步研究。
3.5 不合理景观变化带来的生态环境问题
大气质量降低
景观变化可以改变大气中气
重要联系。
草地变化的影响
草地对水分的影响取决于人们对草地的管理。不合理的管理和过度放牧引起植被减少
土壤板结，使得地下水供应减少，这会严重影响靠地下水补给的河流水量。
耕地变化的影响
一般而言耕地增加，需水量增大；耕地减少，需水量降低。
聚居和其他非农业土地利用的影响
随着世界人口、工业化和城市化发展。城市数量不断增多，对水的需求也越来越大。
景观稳定的原因：因为建立了与干扰相适应的机制。
第5章景观生态学
的流动过程是景观生态功能的主要部分。 可见，景观各要素之间的相互作用，实质上是由能量和物质在
景观要素之间的流动引起的，景观要完成一定的功能也是通过生态
流完成的。 景观生态过程 生态流
景观要素之间 的相互作用
景观生态功能
城市景观中各景观要素之间的相互作用
第五章 景观生态流景观功能
内容提要
景观生态流的基本观点和基本机制 景观要素间的空气流、水流、土壤流 景观要素间的物种流 景观的一般功能
圆面
缓面
陡面
当层流流经以上3种防护林后，会有以下结果： ① 层流流经3种防护林带后，在下风方面距离相等处，风 速可降低50%~70%。 ② 圆面的防护林带，风速下降的幅度比较小，但其防风距 离比其他两种要长（为30倍树高，其他两种约为25倍树高）， 并且保持层流的效果好，湍流最小，因此防风效果最佳。 ③ 缓面或陡面的林带，在背风面都会形成湍流，有时可使 风速达到110%。
三、媒介物
景观中各种流能够发生和实现，主要依靠以下五种媒介物：
（1）风（空气流）：可以携带热量、水分、空气中的尘埃、烟、 污染物、种子、声音、孢子、病毒、小昆虫等。
（2）水（水流）：可以运输各种矿物营养物质、种子、昆虫、 污泥、肥料和有毒物质。 （3）飞翔的动物（鸟类、蜂类、蝴蝶、蝙蝠等）：携带花粉、 种子、孢子、昆虫等。 （4）地面动物（各种哺乳动物和爬行动物）： 通过其表面的接 触和内脏传播种子。 （5）人：不仅靠直接接触而粘附或因吃食而从粪便中排出，并 且可采用各种容器和运输工具来运输，其规模可达到很大。
当层流流经缓坡山丘时，层流会沿着坡面缓缓升高，越过山丘。 这时，山丘可起流线体的作用，而经过山丘后的气流仍保留原有的 状态，但在越过山丘后的一段距离内，风的速度有明显的减少。
景观要素之间的流动引起的，景观要完成一定的功能也是通过生态
流完成的。 景观生态过程 生态流
景观要素之间 的相互作用
景观生态功能
城市景观中各景观要素之间的相互作用
第五章 景观生态流景观功能
内容提要
景观生态流的基本观点和基本机制 景观要素间的空气流、水流、土壤流 景观要素间的物种流 景观的一般功能
圆面
缓面
陡面
当层流流经以上3种防护林后，会有以下结果： ① 层流流经3种防护林带后，在下风方面距离相等处，风 速可降低50%~70%。 ② 圆面的防护林带，风速下降的幅度比较小，但其防风距 离比其他两种要长（为30倍树高，其他两种约为25倍树高）， 并且保持层流的效果好，湍流最小，因此防风效果最佳。 ③ 缓面或陡面的林带，在背风面都会形成湍流，有时可使 风速达到110%。
三、媒介物
景观中各种流能够发生和实现，主要依靠以下五种媒介物：
（1）风（空气流）：可以携带热量、水分、空气中的尘埃、烟、 污染物、种子、声音、孢子、病毒、小昆虫等。
（2）水（水流）：可以运输各种矿物营养物质、种子、昆虫、 污泥、肥料和有毒物质。 （3）飞翔的动物（鸟类、蜂类、蝴蝶、蝙蝠等）：携带花粉、 种子、孢子、昆虫等。 （4）地面动物（各种哺乳动物和爬行动物）： 通过其表面的接 触和内脏传播种子。 （5）人：不仅靠直接接触而粘附或因吃食而从粪便中排出，并 且可采用各种容器和运输工具来运输，其规模可达到很大。
当层流流经缓坡山丘时，层流会沿着坡面缓缓升高，越过山丘。 这时，山丘可起流线体的作用，而经过山丘后的气流仍保留原有的 状态，但在越过山丘后的一段距离内，风的速度有明显的减少。
景观生态学第五章
一般斑块平均面积小于1hm2视为细粒景观，斑块平均面 积1-100hm2为中粒景观，斑块平均面积大于100hm2为 粗粒景观。
2.景观对比度
景观对比度（contrast）是指相邻的不同景观单元之间的 相异程度。如果相邻景观要素彼此差异大，其间过渡带很 窄或缺失，就可以认为是高对比度的景观，反之则为低对 比度景观。 低对比度景观一定是自然形成的。 一般来说，由人类活动形成的高对比度景观结构可镶嵌在 自然形成的高对比度景观内。
土壤的经度地带性
土壤正向垂直分布规律
道库恰耶夫早在1893年首次提出了平行于纬度的五个 土壤带，即北半球欧洲大陆上整齐地由北向南排列着 冰沼土、灰壤带、黑钙土带、黄土性土壤间盐渍土带 、红壤及砖红壤带。 我国的土壤分布规律基本符合纬度地带性，即东部沿 海地区从温带至热带森林土壤分布呈现有规律的更替 ：漂灰土、暗棕壤、棕壤、黄棕壤、红壤、黄壤、赤 红壤和砖红壤。
竺可桢于1931年最早提出将中国划分为8个气候区。1959 年中国科学院自然区划委员会以热量和干燥度为主要因子 ，将中国划分为6个气候带和1个高原气候区。 根据《中国自然资源丛书· 综合卷》（1994），我国可分 为三大自然区、七个自然地区和19个主要的自然地带。
பைடு நூலகம்
（2）不同的气候条件由于其水热配置状况不同，对基岩 的风化从而对其土壤的形成发育的影响有很大差别，这些 差别最终对其上的植被发育及其类型的形成产生影响，使 得地球表面上由于不同的气候条件产生了不同的地貌景观 。 赤道地貌 热带气候下的地貌 荒漠地貌 温带地貌 地中海气候的地貌 寒冷地区
2.植被分布的规律
地球表面的热量随所在纬度的位置而变化，水分则随着距 离海洋的远近，以及大气环流等特点而变化。水热结合导 致植被的地带性分布，一方面沿纬度方向呈带状呈现有规 律的更替，称为纬度地带性；另一方面从沿海向内陆呈带 状呈现有规律的更替，称为经度地带性。 （1）植被分布的水平地带性 （2）植被分布的垂直地带性
2.景观对比度
景观对比度（contrast）是指相邻的不同景观单元之间的 相异程度。如果相邻景观要素彼此差异大，其间过渡带很 窄或缺失，就可以认为是高对比度的景观，反之则为低对 比度景观。 低对比度景观一定是自然形成的。 一般来说，由人类活动形成的高对比度景观结构可镶嵌在 自然形成的高对比度景观内。
土壤的经度地带性
土壤正向垂直分布规律
道库恰耶夫早在1893年首次提出了平行于纬度的五个 土壤带，即北半球欧洲大陆上整齐地由北向南排列着 冰沼土、灰壤带、黑钙土带、黄土性土壤间盐渍土带 、红壤及砖红壤带。 我国的土壤分布规律基本符合纬度地带性，即东部沿 海地区从温带至热带森林土壤分布呈现有规律的更替 ：漂灰土、暗棕壤、棕壤、黄棕壤、红壤、黄壤、赤 红壤和砖红壤。
竺可桢于1931年最早提出将中国划分为8个气候区。1959 年中国科学院自然区划委员会以热量和干燥度为主要因子 ，将中国划分为6个气候带和1个高原气候区。 根据《中国自然资源丛书· 综合卷》（1994），我国可分 为三大自然区、七个自然地区和19个主要的自然地带。
பைடு நூலகம்
（2）不同的气候条件由于其水热配置状况不同，对基岩 的风化从而对其土壤的形成发育的影响有很大差别，这些 差别最终对其上的植被发育及其类型的形成产生影响，使 得地球表面上由于不同的气候条件产生了不同的地貌景观 。 赤道地貌 热带气候下的地貌 荒漠地貌 温带地貌 地中海气候的地貌 寒冷地区
2.植被分布的规律
地球表面的热量随所在纬度的位置而变化，水分则随着距 离海洋的远近，以及大气环流等特点而变化。水热结合导 致植被的地带性分布，一方面沿纬度方向呈带状呈现有规 律的更替，称为纬度地带性；另一方面从沿海向内陆呈带 状呈现有规律的更替，称为经度地带性。 （1）植被分布的水平地带性 （2）植被分布的垂直地带性
景观生态学：第五章 景观生态过程
一般大片同质性地区不适宜于动物生存 廊道与动物运动的关系决定于廊道的类型和动物
的种类
动物巢区通常呈扁长形，有时成线形 景观中的异常特征(如水源地、湖泊、沼泽地等)，
往往成为中继站或栖息地
景观生态学-本科-华中农大
53
（3）植物在景观中的运动
植物的运动以散布为主 散播的媒介物：水、风、动物、重力等
② 散布(dispersal)
指某种动物个体从其出生地向新的巢区的单向运动
景观生态学-本科-华中农大
47
（2）动物在景观中的运动
③ 迁徙(migration)
动物在不同季节、不同地域之间进行的周期性往返 运动
景观生态学-本科-华中农大
48
49
50
51
52
（2）动物在景观中的运动
动物运动的格局
• 运动
locomotion
7
（1）扩散 (diffusion)：
溶质物质或悬浮物质由高浓度区向低浓度区的移动 温度或密度差异、布朗运动 通过势能来推动
8
典型的扩散运动
9
10
（2）质量流(mass flow)
物质沿能量梯度的移动——重力作用
泥石流，地表径流
11
河流
12
（3）运动 (locomotion)：物体通过消耗自身
连续运动对景观影响很小，而间歇运动的动物， 则与停点发生显著的相互作用
景观生态学-本科-华中农大
23
（2）运动格局与空间扩散过程
休息点(rest stop)：一种动物到达某一点经过短 暂停留后继续前进
长歇点(stepping stone)：动物到达某一点后顺 利成长和繁殖
景观生态学-本科-华中农大
的种类
动物巢区通常呈扁长形，有时成线形 景观中的异常特征(如水源地、湖泊、沼泽地等)，
往往成为中继站或栖息地
景观生态学-本科-华中农大
53
（3）植物在景观中的运动
植物的运动以散布为主 散播的媒介物：水、风、动物、重力等
② 散布(dispersal)
指某种动物个体从其出生地向新的巢区的单向运动
景观生态学-本科-华中农大
47
（2）动物在景观中的运动
③ 迁徙(migration)
动物在不同季节、不同地域之间进行的周期性往返 运动
景观生态学-本科-华中农大
48
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50
51
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（2）动物在景观中的运动
动物运动的格局
• 运动
locomotion
7
（1）扩散 (diffusion)：
溶质物质或悬浮物质由高浓度区向低浓度区的移动 温度或密度差异、布朗运动 通过势能来推动
8
典型的扩散运动
9
10
（2）质量流(mass flow)
物质沿能量梯度的移动——重力作用
泥石流，地表径流
11
河流
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（3）运动 (locomotion)：物体通过消耗自身
连续运动对景观影响很小，而间歇运动的动物， 则与停点发生显著的相互作用
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（2）运动格局与空间扩散过程
休息点(rest stop)：一种动物到达某一点经过短 暂停留后继续前进
长歇点(stepping stone)：动物到达某一点后顺 利成长和繁殖
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景观生态学(Qin,5)
第二节 景观变化的驱动力
一、作用力的种类 １．自然力（自然干扰） ①物理力：是指来自地震和火灾等非生命因素的自然力。 可使景观发生短时巨变。如洪水台风干旱等。 ②生物力：指来自动植物和微生物等生命因素的自然力。 病虫危害、动物啃食、外种入侵、植物生长。 ２．人 力（人类干扰） ①人类干扰：是指人类所有能够影响景观变化的活动。 修渠使旱田成水田；采伐使林地→裸地；农田→城市 ②重要作用：人类干扰遍布世界角落，改变地球面貌。 人类干扰的广泛性使“自然干扰”成为一种相对概念。
3 干扰与景观稳定性
景观对干扰的抵抗能力被限定在一定的阈值之内，超过该 阈值，外界干扰造成的危害是相同的。 一般地说，终级景观的抗干扰能力比初始景观强；而受到 干扰之后，初始景观的恢复能力又比终级景观强。
②景观对干扰的适应机制 景观是干扰的产物；稳定的景观都建立了适应干扰的机制。 不同干扰规律作用下形成的景观其稳定性不同。 易建适应机制的干扰：强度小有规则；强度大高频率有规则。 有规则的干扰具有有周期性，景观容易形成适应机制。 难建适应机制的干扰：发生频率低又不规则的干扰最难建立。 因景观很少遇到干扰，不易形成相适应的机制。 思考：热带森林受干扰后恢复时间比温破坏稳定性的因素，但景观也有维持稳定的内部机制。 1.景观中的生物具有再生能力（弹性） 生物能繁殖和生长，如林火后可更新；干旱时气孔关闭。 2.景观中的流可维持物质平衡（抗性） 流以及流的开放性使进出系统的物质趋于平衡，抗性增强。 水流可减免暴雨引起的局部涝灾；物种流使干扰迹地复生。 3.景观的异质性可增强其抗性和弹性 如景观中的水体和混交林可阻止林火和病虫害的蔓延/抗性 混交林使林火形成的迹地面积小，生境少变，更新快/弹性 4.景观的物种多样性可增加流的通道 使食物网发达,通道多；使物种生态位多样,适应不同生境。 如热带雨林物种丰富近50万，被认为是最稳定的自然景观。
第五章 景观动态.ppt
通过视觉观察或统计方法确定景观变化：
首先应找出景观参数的观测值是否能用一条回归 直线来表示，也就是确定景观变化的大致趋势。
然后确定波动幅度的大小及直线上下观测值的变 化是否规则。
如果景观参数的长期变化呈水平状态，且其水平 线上下波动幅度的周期性具有统计特征，则景观 是稳定的。
只有呈水平趋势、小范围(或大范围)但有规则波 动的变化曲线是稳定的。
• 廊道式是指新的廊道在开始时把原来的景 观类型一分为二，从廊道的两边向外扩张。
• 如果干扰的强度很低，而且干扰是规则的，或干 扰比较严重，但干扰经常发生且可以预测，景观 可以发展起适应干扰的机制来维持稳定性；但如 果干扰不规则，且发生频率很低，景观的稳定性 最差。
(二) 景观要素的稳定性
• 景观是由不同的景观要素组成的，景观 整体的稳定性是由组成其各要素的稳定 性所决定的。
生物量、生态系统复杂程度等
• 景观稳定性包括了两个方面的含义 –抗干扰的能力。 –受干扰后的恢复能力。
• 一般来说，景观的抗性越强，也就是说景 观受外界干扰时变化较小，景观越稳定； 景观的恢复性（弹性）越强，也就是说景 观受到外界干扰后，恢复到原来状态的时 间越短，景观越稳定。
• 事实上，景观之所以是稳定的，是因为建立起了 与干扰相适应的机制。
• 景观是由气候、地貌、岩石和土壤、植 被、水文5大要素构成的。
• 气候
–周期性变化：多用温度、降水量均值来表 示变化。
–异常变化：
• 地貌
– 通常地貌变化时间较长，以地质年代来计 算。在研究景观的动态时认为地貌要素是 稳定的。
• 岩石和土壤
– 对其它多数地区来说，岩石和土壤属稳 定的景观要素，通常很少考虑。
– 除在岩石大面积出露的戈壁、侵蚀剧烈 的黄土高原等类似地区研究景观稳定性 时，需要慎重考虑岩石和土壤要素（水 土流失严重）。
景观生态学-5
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初始状态各土地利用类型的转移概率矩阵（n＝0）
年代 k+1 年代 k 荒地 旱地 水田 菜地 园地 林地 草地
居民点 /工矿
旱地 0.0134 0.9857 0.0145 0.0000 0.0000 0.0002 0.0009 0.0064 0.0023
水田 0.0076 0.0006 0.9623 0.0000 0.0022 0.0036 0.0013 0.0066 0.0064
0.9727 0.0083 0.0000 0.0203 0.0087 0.0146 0.0065 0.0154 0.0161
水域 荒地
边缘式 廊道式 单核心式
多核心式
散布式
随机式
原始土地类型
10％转换成新 土地类型
40％转换成新 土地类型
表 5.6 土地转化的变化的空间格局（Forman 土地转化原因 变化的空间格局 森林砍伐 从一个边缘开始向里砍伐 从中心的一个砍伐带向两边两边扩 张砍伐 从一个新的砍伐道扩张砍伐 从几个分散的砍伐道扩张砍伐 选择性的带状砍伐 郊区化 从相邻城市向外同心圆式环状扩张 沿远郊交通廊道发展 从卫星城镇扩展，包括充填式发展 从城市向外不同时的冒泡式发展 廊道建设 在新的区域修建公路或铁路 在新的区域修建灌渠 荒漠化 从相邻区域扩散颗粒物质 从区域内过牧的地方扩展 个别事件所产生的大量堆积物 整个区域的盐渍化或地下水位下降 住宅区的扩张和 分散的农田和建筑物 农业的发展 没有农田的村子 从景观边缘向外的扩展 植树造林 废弃地上的小的分散斑块 大的具有一定几何形状的种植斑块 火烧 从一个地方或多个地方传播的大火 洪水 堤坝决口或河水上涨和变宽
菜地 0.0005 0.0000 0.0000 0.9627 0.0004 0.0011 0.0000 0.0004 0.0000
《景观生态过程》课件
说明不同类型的景观生态 过程及其对生态系统功能 的影响。
三、景观生态过程的研究方法
地理信息系统和遥感技术
介绍利用地理信息系统和遥感技术研究景观生态过 程的方法和应用。
数据分析和模拟实验
说明通过数据分析和模拟实验揭示景观生态过程的 机制和影响因素。
四、景观生态过程实例分析
城市公园景观生态过程分析 农田景观生态过程分析
森林保护和资源开发
探讨景观生态过程对森林保护和可持续资源开 发的影响。
农田资源利用和生态保护
阐述景观生态过程对农田资源利用和生态保护 的重要性。
生态修复和重建
展示景观生态过程在生态修复和重建项目中的 应用案例。
六、结语
1 景观生态过程的未来 2 未来发展的挑战和机 3 走向可持续发展的道
发展
遇
路
探讨景观生态过程研究的 前景和发展方向。
《景观生态过程》PPT课件
一、概述
探讨景观生态学的概念和价值，介绍景观生态学在生态系统保护与修复中的重要性。
二、景观生态过程
1 生态过程的定义和分 2 景观生态过程的三个 3 景观生态过程的分类
类
基本特征
和类型
解释景观生态过程的概念、 特点及其在生态系统中的 重要功能。
介绍景观生态过程的多样 性、相互关联性和时空特 征。
探讨城市公园景观中的生态过程， 以及其对城市环境和居民的影响。
研究农田景观中的生态过程，分 析其对农作物生长和农田生态系 统稳定性的影响。
森林景观生态过程分析
解析森林景观中的生态过程，并 评估其对物种多样性和生态系统 健康的贡献。
五、景观生态过程指导实践
城市规划和公园建设
说明景观生态过程在城市规划和公园建设中的 指导作用。