外文文献读书报告 斑块—廊道—基质模型共48页
景观生态学原理——景观格局与分析

景观生态学原理|——景观格局与分析景观的三个特征:1、格局:生态系统的大小、形状、数量、类型及空间配置相关的能量、物质和物种的分布2、功能:景观单元之间的相互作用,生态系统组分间的能量流动、物质循环和物种流3、动态:斑块镶嵌结构与功能随时间的变化3.1 景观发育景观格局的形成,受到生物与非生物两个方面的影响3.2 景观要素景观要素包括景观斑块、廊道、基质,以及附加结构3.2.1 斑块(patch)空间的非连续性以及内部均质性1. 斑块起源主要因素:环境异质性(environmental heterogeneity)自然干扰(natural disturbance)人类活动(human activity)1、环境资源斑块由于环境异质性导致,稳定,与自然干扰无关,由于环境资源的空间异质性和镶嵌规律2、干扰斑块由于基质内的各种局部干扰引起,具有最高的周转率,持续时间最短3、残存斑块是动植物群落受干扰后基质内残留的部分4、引进斑块人们把生物引入某一地区后形成的斑块1)种植斑块2)聚居地2. 斑块面积1、对物质和能量的影响2、对物种的影响1)岛屿,面积效应——生境多样性(habitat diversity)——物种多样性2)陆地,基质异质性高3. 斑块形状斑块的形状和走向对穿越景观扩散的动植物至关重要1、圆形和扁长形斑块,内缘比(interior ratio)2、环状斑块3、半岛4. 斑块镶嵌相似的斑块容易造成扩散不同类型的斑块镶嵌,能够形成对抗干扰的屏障、5. 斑块化(缀块性,patchiness)与斑块动态1、斑块化机制斑块化:斑块的空间格局及其变异,大小、内容、密度、多样性、排列状况、结构、边界特征对比度(contrast):斑块之间以及斑块与基质之间的差异程度空间异质性(spatial heterogeneity):通过斑块化、对比度以及梯度变化所表现出来的空间变异性生物感知(organism-sensed):生物对于斑块化的反应最小斑块化尺度(smallest patchiness scale):粒度(grain)最大斑块化尺度(largest patchiness scale):幅度(extent)斑块化动态:斑块内部变化和斑块间相互作用导致的空间格局及其变异随时间的变化斑块化产生的原因:物理的和生物的,内部和外源的2、斑块化的特点1)可感知2)内部结构,时空等级性,大尺度斑块是小尺度斑块的镶嵌体3)相对均质性4)动态特征5)生物依赖性6)斑块的等级系统(patch hierarchy)7)等级间的相互作用8)斑块敏感性(patch sensitivity)9)斑块等级系统中的核心水平:最能集中体现研究对象或过程特征的等级水平,相应的时空尺度称为核心尺度(focal scale)10)斑块化原因和机制的尺度依赖性3、斑块化的生态与进化效应3.2.2 廊道(corridor)廊道是线性的景观单元,具有通道合阻隔的双重作用1. 廊道的起源干扰廊道、残存廊道、环境资源廊道、种植廊道、再生廊道2. 廊道的结构特征1)曲度:廊道的弯曲程度,影响物质、能量、物质的移动速度2)宽度3)连通性:廊道单位长度上间断点的数量表示4)内环境:较大的边缘生境和较小的内部生境3. 廊道分类1)线状廊道:全部由边缘物种占优势的狭长条带2)带状廊道:较丰富的内部种的内环境的较宽条带3)河流廊道:分布在河流两侧3.2.3 基质(matrix)1. 基质的判定1)相对面积2)连通性3)控制程度4)3个标准结合2. 孔隙度和边界形状孔隙度(porosity):单位面积的斑块数目3.2.4 附加结构(add-on)异常景观特征,在整个景观中只出现一次或几次的景观类型3.3 景观格局特征目的:从无序的斑块镶嵌中,发现潜在的有意义的规律性3.3.1 斑块-廊道-基质模式(patch-corridor-matrix model)3.3.2 景观对比度1. 低对比度结构自然形成的,热带雨林,相邻景观要素彼此相似2. 高对比度结构自然、人工3.3.3 景观粒径(landscape grain)粗粒(coarse grain)和细粒(fine grain)生物体粒径(home range):生物体对其敏感或利用的区域粒径大小取决于整个景观的尺度3.3.4 景观多样性(landscape diversity)由不同类型生态系统构成的景观在格局、功能和动态方面的多样性或变异性,反映景观的复杂性程度1)斑块多样性:数量、大小、形状的多样性2)类型多样性:景观类型的丰富度3)格局多样性:景观类型空间镶嵌的多样性3.3.5 景观异质性(landscape heterogeneity)多样性——斑块性质的多样化异质性——斑块空间镶嵌的复杂性,景观结构空间分布的非均匀性、非随机性1)空间异质性2)时间异质性3)功能异质性梯度分布镶嵌结构3.4 生态交错带与生态网络3.4.1 边缘效应与生态交错带景观单元之间的空间联系:生态交错带、网络结构1. 边缘效应(edge effect)边缘地带由于环境条件不同,可以发现不同的物种组成和丰富度边缘物种:仅仅或主要利用景观边界的物种内部物种:远离景观边界的物种2. 生态交错带(ecotone)描述物种从一个群落到其界限的过渡分布区,由两个不同性质的斑块的交界及各自的边缘带组成生态过渡带(transition zone)景观边界(landscape boundary)1)特征:生态应力带(tension zone)、边缘效应、阻碍物种分布(半透膜)、2)描述:结构:大小、宽度、形状、生物结构、限制因素、内部异质性、密度、分形维数、垂直性、外形或长度、曲合度功能:稳定性、波动、能量、功能差异、通透性、对比度、通道、过滤、屏障、源、汇、栖息地3)尺度效应:某一尺度上可以明辨的交错带在另一尺度上可能模糊不清4)气候变化:更为敏感,迟滞(lag)5)生态交错带与生物多样性:农业生产把异质的自然景观变成大范围同质的人工景观,消灭了自然生态交错带,扩展了人为生态交错带3.4.2 生态网络与景观连通性生态网络(network)将不同的生态系统相互连接起来两类物种:生活在网络包围的景观要素内部的物种,廊道是一种障碍;生活在廊道内、沿着廊道迁移的物种1. 廊道网络由节点(node)和连接廊道构成,分布在基质上形式:分支网络(branching network):树状的等级结构环形网络(circuit network):封闭的环路结构1)廊道网络的结构特征网络交点、网状格局、网眼大小、网络结构的决定因素(历史和文化的)2)廊道网络描述连通性:在一个系统中所有交点被廊道连接起来的程度,指示网络的复杂度,用r指数方法来计算r指数:连接廊道数与最大可能连接廊道数之比r=L/Lmax=L/3(V-2),V为节点数环度:用α指数衡量,表示能流、物流、物种迁移路线的可选择程度。
景观生态学:第二章 斑块、廊道、基质

景观生态学——格局、过程、功能、尺度与等级
生态生态 监测预警
景观结构 景观过程 景观动态 景观功能
景观生态 规划设计
景观生态 保护管理
景观基本构型: 斑块-廊道-基质模型
矢量化数字景观
栅格数字景观
实际景观
一个城乡土地利用/覆盖景观
结构单元(景 观要素)
斑块 廊道 基质
景观生态学——格局、过程、功能、尺度与等级
特性: 干扰斑块的斑块周转率高、稳定性差
干扰(disturbance)是指发生在一定地理
位置上,对生态系统结构造成直接损伤的、非连续 性的物理作用或者事件。
干扰因素又可分为 单一干扰:一次性。如灾害天气、地质灾害等。 长期干扰:重复干扰、适应、稳定。如施肥、踩 踏
(3)残存斑块(remnant patch)
A 种植斑块(planted patch): 人为引入植物栽种所形成的斑块
B 聚居斑块 (Habitation patch): 原有生态系统消失,引入以人为主体的生物种
类所形成的斑块
贵州苗寨
禾木
皖南古村落
未干扰
在斑块内干扰 在基质中干扰
斑
块
长期干扰
持 久
性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
短期干扰
(一次性)
环境资 干扰 源斑块 斑块
小斑块:中继站、边缘生境、降低捕食机
率、提供特定小生境、保护小型物种与生境 ★一个优化的景观,应当有一些大的斑块,
周围还有一些小的斑块,一同散布在基质中
(2)斑块形状
斑块形状指数(shape index)
①圆状指数(S园)表达为:
S圆 P / 2 斑
式中:
S园为斑块形状的圆状指数,P为斑块的周长,A斑为斑块 的面积。该指数最小为1,越接近1表示斑块的形状与圆形 越相似,形状越规则;指数越大,则斑块的形状与圆形偏 离越大,形状越不规则。越接近圆形的斑块,其边界长度 越短,与基质的相互作用越小,作为物质运输廊道的功能 越
利用斑块-廊道-基质模式浅析生态社区构建的主要要素

利用斑块-廊道-基质模式浅析生态社区构建的主要要素摘要:依据景观生态学有关理论,在城市范围内,居住区是一个典型的人工干扰嵌块,在较小尺度上,居住区又是一个由斑块、廊道、基质等结构要素构成的景观单元,其中各组成要素之间通过一定的活动产生联系和相互作用,在空间上构成特定的分布组合形式,共同完成居住区系统所承担的生产、生活以及还原自净等功能。
进行社区居住环境详细规划的过程即通过对社区外部空间组织建立社区的环境生态网络。
关键词:生态社区;斑块-廊道-基质模式;一、斑块-廊道-基质模型的含义斑块-廊道-基质模型是景观生态学用来解释景观结构的基本模式,普遍适用于各类景观,包括荒漠、森林、农业,草原、郊区和建成区景观,景观中任意一点或是落在某一斑块内,或是落在廊道内,或是在作为背景的基质内。
这一模式为比较和判别景观结构,分析结构与功能的关系和改变景观提供了一种通俗、简明和可操作的语言。
二、构建生态社区的主要要素1.斑块——生态社区内空间节点斑块的基本原理包括斑块尺度、斑块数目、斑块形状、斑块的位置等等。
应用景观生态学斑块理论的目的是合理调整居社区内各类斑块的尺度、数量、形状、位置等,以便更好地组织社区的生态空间网络,发挥各个斑块的最大作用。
社区景观中的斑块则是组成社区景观中的重要空间节点,分别针对不同的功能要求具有不同的设计侧重点。
(1)广场空间广场空间作为景观的过渡,在社区景观节点处经常会以硬质铺装形式存在,并提供居民以休闲活动的场所。
在规划设计中应当注意广场的尺度,通常与周围环境相协调为重点,尺度不易过大。
结合自然景观要素设计最好,不应只注重图案化的构图等形式,同时配有舒适的室外家具及活动器材。
从而形成尺度宜人、有景可赏、功能齐全的广场将会更好的发挥综合生态效益。
(2)康体空间居民健身康体的场所主要分布在社区内会所及社区附近的集中休闲体育设施,但在社区的自然环境中进行健身运动仍然是更多居民的首要选择,因此设置良好的生态社区环境对康体空间的营造具有重要意义。
城市化过程中聚落斑块的行为特征

social economy elements.As economy develops rapidly,the population in the cities
increases at
a
high
speed,people living all around swarm into the city largely and the
chosen
as
Nanjing
District in 1 988,1 998,2003 were
main data source.The settlement patches were
obtained by expert
as
classification and sight check and then the landscape index such patches,the
experienced
rapid urbanization processes since the introduction of
up 30 years ago.The thesis chooses
policy
of the
Reform and Opening
Nanjing as
the sample for the spatiotemporal pattern of the rapid urbanizing the author believes.will shed the country as
(1)1998—2003年,研究区聚落斑块的总面积迅速增加,斑块数量、平均 斑块面积和最大斑块指数等均保持同步增长趋势,说明南京正经历着一个快速城 市化的过程; (2)新生型与混合型2类演变模式构成城市化过程中斑块演变的主体,同 时,收缩和消亡斑块的负贡献率也有所上升,说明城市化过程尽管以斑块增长为 主,同时也存在局部收缩与消亡,且有加速趋势。 (3)各演变类型斑块沿城乡梯度带的空间分布格局在2个时段上表现出不 同的规律性。混合型斑块的热点区为主城区和离城20"---'30 km的远郊(相当于卫
第4章景观空间结构与景观异质性

2007年,受国家环境保护部(原国家环境保护总局)的委托 ,北京大学景观设计学研究院开展了国土生态安全格局规 划,研究针对我国面临的水资源短缺、洪涝调节、水土流 失、沙漠化、生物多样性维护等问题,以景观生态学为基 本理论、采用景观生态安全格局的分析方法,对上述主要 自然生态过程进行了系统分析,辨识出了维护这些过程所 必须的关键的空间位置及其空间联系。中观对应的是区域 和城市尺度,在这个尺度上,生态安全格局能够以生态基 础设施的形式落实在城市中,一方面用来引导城市空间扩 展、定义城市空间结构、指导周边土地利用;
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• 三、景观生态安全格局
俞孔坚等在“理想景观模式”的基础上提出了景观生态 安全格局的理论和方法,他将景观中某些潜在的空间格局, 称为景观生态安全格局或景观安全格局,它们是由景观中的 某些关键性的局部、位置和空间关系所构成。
在一个明显的异质性景观中,景观生态安全格局组分是 可以凭经验判别的,如一个盆地的水口、廊道的断裂处或瓶 颈、河流交汇处的分水岭等。但是,在许多情况下生态安全 格局组分并不能直凭经验识别。这种情况下,对景观战略性 组分的识别必须通过对生态过程动态和趋势的模拟来实现。
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这条用玻璃钢打造成的“红飘带”,在汤河公园内曲折蜿蜒 621米,因地形和树木的存在而发生宽度和线型的变化, 从而最大限度地保证了景观 的原生态 。该景观 先后获 “中国环境范例奖”、“2007年度美国景观设计师协会设 计荣誉奖”。
《康德纳特斯旅行家》在评价“红飘带”时称,“这一构思 保留了原有河流生态 廊道的绿色基底,将城乡结合部的 一条脏、乱、差的河流,改造成一处魅力无穷的城市休憩 地。”
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• 这种模式具有以下7种景观生态属性(优点):
1、包含大型自然植被斑块:大型自然植被斑块用以涵养 水源,维持关键物种的生存,为多种野生动物提供栖息地;
杨刚-浅谈“斑块—廊道—基质”模式对城市生态系统恢复及保护的意义

浅谈“斑块—廊道—基质”模式对城市生态系统恢复及保护的意义学号:2010305110171 姓名:杨刚摘要:城市生态系统的稳定是城市生存和发展的基础,但由于人为因素的影响,城市生物多样性急剧下降。
景观生态学作为研究景观单元的类型组成、空间配置及其与生态过程相互作用的综合性学科,强调空间格局、生态过程及尺度之间的相互作用。
景观生态学的“斑块—廊道—基质”理论对城市生态系统修复及保护有重要的指导意义。
关键字:景观生态学城市生态系统恢复保护城市生态系统是以城市为中心、自然生态系统为基础、人的需要为目标的自然再生产和经济再生产相交织的经济生态系统。
在城市生态系统中,人起着重要的支配作用,这一点与自然生态系统明显不同。
在自然生态系统中,能量的最终来源是太阳能,在物质方面则可以通过生物地球化学循环而达到自给自足。
城市生态系统就不同了,它所需求的大部分能量和物质,都需要从其他生态系统(如农田生态系统、森林生态系统、草原生态系统、湖泊生态系统、海洋生态系统)人为地输入。
同时,城市中人类在生产活动和日常生活中所产生的大量废物,由于不能完全在本系统内分解和再利用,必须输送到其他生态系统中去。
由此可见,城市生态系统对其他生态系统具有很大的依赖性,因而也是非常脆弱的生态系统。
由于城市生态系统需要从其他生态系统中输入大量的物质和能量,同时又将大量废物排放到其他生态系统中去,它就必然会对其他生态系统造成强大的冲击和干扰。
如果人们在城市的建设和发展过程中,不能按照生态学规律办事,就很可能会破坏其他生态系统的生态平衡,并且最终会影响到城市自身的生存和发展。
“斑块—廊道—基质”模式的原理景观生态学认为景观是一个由不同生态系统以相似方式重复出现的异质性陆地区域。
按照在景观中的地位和形状, 景观要素可以分为斑块、廊道、基质3 种类型。
斑块斑块是指与周围环境在外貌或性质上不同,但又具有一定内部均质性的空间部分。
其大小、类型、形状、边界、位置、数目、动态以及内部均质程度对生物多样性的保护都有特定的生态学意义。
基于“斑块 廊道 基质”模式的城市综合体景观结构研究
一、城市重大管线廊道控制规划 的重要性
城市重大管线廊道是指城市中输送水、电、气、通信等重要管道的廊道,是城 市基础设施的重要组成部分。随着城市规模的不断扩大和城市化进程的加速, 城市管线廊道的建设和管理面临着越来越大的挑战。因此,制定城市重大管线 廊道控制规划,对于保障城市正常运行和可持续发展具有重要意义。
1、斑块
该综合体中分布着多个斑块,包括购物中心屋顶花园、写字楼中庭绿化、住宅 区广场等。这些斑块为城市居民提供了多样化的休闲空间,同时还为周边环境 带来了显著的生态效益。
2、廊道
该综合体中的廊道主要包括各建筑之间的连廊、步行道等。这些廊道将各个斑 块有效地连接在一起,形成了流畅的交通体系,方便了行人及车辆的通行。
3、制定控制规划和实施方案
在综合考虑和优化布局的基础上,需要制定城市重大管线廊道控制规划和实施 方案。这包括确定管线的走向、管径、埋深等参数,以及制定相应的施工方案 和监管措施。同时,还需要考虑城市的发展趋势和未来需求,为城市的可持续 发展提供保障。
4、加强监管和管理
在实施过程中,需要加强监管和管理。这包括对施工过程进行监督和管理,确 保施工质量和安全;对运行过程进行监管和管理,确保管线的正常运行和维护; 对突发事件进行应急处理和救援等。同时,还需要加强宣传和教育,提高公众 对城市基础设施的认识和保护意识。
3、基质
该综合体中的基质主要为建筑墙体、硬质铺装等。这些基质不仅为斑块和廊道 提供了必要的支撑,还为整个景观带来了视觉上的统一性。
四、总结结论
通过对“斑块—廊道—基质”模式在城市综合体景观结构中的应用研究,可以 发现该模式对于提高城市综合体的生态环境质量和提升居民生活品质具有重要 意义。在实际应用中,应根据具体需求和条件,合理规划和控制景观结构中的 斑块、廊道和基质,以实现城市可持续发展的目标。
[0603]《景观生态学》
(4)为选择比较不同的园林规划方案或为优化规划方案提供一个重要参考依据。
23、什么是残存斑块、环境资源斑块?举例说明之。
参考答案:
残存斑块是由于它周围的土地受到广泛干扰而残留下来的部分未受干扰的小面积区域,如城郊所包围的小片林地、火烧后留下的小片林地。
如果斑块的产生是缘于环境的异质性,如森林中的沼泽、农田中的低洼湿地,那么它们属于环境资源斑块。
数学组合法的特点是:把景观特性对不同的人类活动的各种适宜性等级改为数量值,并赋予因素不同的权重。重计算机在规划中的运用,着眼于整体系统化和局部自动化。
38、简述景观变化的驱动力有哪些?
参考答案:
答案要点:
景观变化的驱动力主要是自然干扰与人为活动干扰。
干扰频率、干扰强度和范围以及景观的恢复速率、景观的大小或空间范围等对景观动态变化有重要影响作用。
参考答案:
层次分析法。
32、简述绿道的涵义及其功能。
参考答案:
绿道是由自然或半自然植被构成的人类或生物的通道。
绿道具有多功能要求:生态功能,游憩功能,通勤功能,保护栖息地与历史文物等。
33、景观形成的影响因素有哪些?
参考答案:
主要因素为:气候条件,地形地貌,人为干扰与自然干扰状况。
也包括植被与土壤因素。
各种形式流的交汇的地方。
26、对某一景观空间要素,如何判断其为基质?
参考答案:
相对面积较大,连接度最强,对景观动态控制作用最大的景观要素。
27、
区分景观生态规划与生态规划的不同点。
参考答案:
景观生态规划是以一种多学科知识为基础,运用生态原理和系统分析技术,为科学地利用土地,保证人、植物和动物及其赖于生存的资源都有适宜生存或存在空间的土地利用规划。景观生态规划是在景观规划和生态规划的基础上发展起来的。
第二讲 景观结构——斑块
第二讲景观结构——斑块Landscape Patch一斑块—廊道—基底模式景观是由相互作用的嵌块体以类似的形式重复出现表现的,具有高度空间异质性的区域,景观的组成单元称为景观要素,相当于一个具体的生态系统。
Forman 1981认为,组成景观的结构单元不外于(嵌块体)Patches、廊道Corridor、背景(基质)Matrix,3种。
因此,板块—廊道—基质模式是构成并用来描述景观空间格局的基本模式,它使得对景观结构、功能和动态的表达更为具体,同时还有利于考虑景观结构与功能之间的相互关系。
它是基于岛屿生物地理理论和群落缀块动态研究上形成发展的,为具体形象地描述景观结构提供了一种空间语言。
形成景观格局的主要因素空间格局影响生态学过程,因为格局与过程是相互联系的,可以通过研究空间格局更好的理解生态学过程。
空间格局的成因主要有3种:非生物、生物和人为因素。
生物因素一般只在较小尺度上影响格局的形成。
物理和人为因素在一系列尺度上发生作用。
大尺度的非生物因素为景观格局提供物理模板,生物和人为的过程通常在此基础上相互作用而产生空间格局。
而现实中,景观格局往往是许多因素共同作用的结果,故具有多种异质结构。
景观格局形成原因和机制在不同尺度上往往不同,如温度与降水决定了全球的植被分布格局;而区域生态系统类型则主要受海拔和地形等影响。
小尺度上,捕食、竞争、植物—土壤相互作用等生物过程起重要的作用。
在森林景观中,大尺度格局往往反映自然地理边界、土地利用变化、或大面积干扰的影响;而在森林立地内,异质性常常由个体树木水平的林隙动态所致。
气候是影响景观结构的重要因子,在地形和土壤的改变下,适宜不同生境的动植物形成了景观的镶嵌结构。
人类活动的影响愈来愈广泛,主要包括5个方面:1 改变景观中植物优势度和多样性,特别是森林优势树种2 扩大或缩小一些动植物物种的分布区3 为外来物种提供入侵的机会4 改变土壤营养状况5 定居和土地利用改变景观镶嵌格局二斑块的基本概念1 定义Levin 1974 一个均质背景中具有边界的连续体的非连续性Roughgarden 1977,环境中生物或资源多度较高的部分Forman 为外观上不同于周围的不规则表面,景观空间比例尺上所能见到的最小均质单元,是十分相似的同质性的土地单元,它与周围的地块具有明显的差别。
斑块
“斑块——廊道——基质”模式在城市生物多样性保护中的原理及应用2007-06-02 11:49:42| 分类:理学专业 | 标签:资料 |字号大中小订阅“景观生态学”毕业论文摘要:生物多样性保护是城市生存合发展的基础,但由于受到各种人为因素的影响城市生物多样性急剧下降,因而城市生物多样性保护迫在眉睫。
景观生态学作为一研究景观单元的类型组成、空间配置及其与生态过程相互作用的综合性学科,强调空间格局、生态过程及尺度之间的相互作用。
因此,景观生态学的“斑块—廊道—基质”理论、景观异质性理论、景观连接度及连通理论对城市生物多样性保护有重要的指导意义。
关键字:景观生态学城市生物多样性保护Abstract: Biodiversity is the base of development of cities, however city biodiversity decrease greatly influenced by all kinds of human ingredients. Landscape ecology emphasizes the interaction among spatialpattern .ecological course and yardstick. Therefore, landscape ecology, which relates to matrix - corridor - patch model, landscape connectivity and landscape connectedness, is very important to the protection of city biodiversity.Key words: landscape ecology city biodiversity conservation正文生物多样性是指各种各样的生物及其与环境形成的生态复合体总和以及它们的各种生态过程。