景观生态学期末复习重点总结

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。分类：自然景观，经营景观，人工景观。

景观要素：组成景观的地理单元，分类：斑块，廊道，基质。

景观生态学：研究景观单元的类型组成、空间配置及其生态学的过程。

景观生态学基本理论：景观结构、景观功能和景观变化。景观结构，即景观组成单元（景观要素）的类型，多样性及其空间关系，主要是斑块的大小、形状、类型；生态过渡带：异质性；连接性。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（景观要素）之间的相互作用，即不同生态系统之间的能流、物质流和物种流。主要指动物移动；水分移动；破碎种群动态；斑块动态。景观动态，指景现在结构和功能方面随时间推移发生的变化。主要指干扰状况；碎片化；气候变化；生物驱动。景观的结构，功能和动态是相互依赖、相互作用的。这正如其它生态学组织单元（如种群、群落、生态系统）的结构与功能是相辅相成的一样，结构在一定程度上决定功能，而结构的形成和发展又受到功能的影响。结构和功能随时间变化，功能繁荣改变可导致结构的变化。

景观空间格局：一般是指某特定尺度上景观的空间结构特征即空间格局，是大小和形式各异的景观要素在空间上的排列形式，或景观要素的类型、数目以及空间分布与配置等。类型：有均匀格局、聚集格局、随机格局和组合格局四大类型。（肖竹宁：①镶嵌②带状③交替④交叉⑤散斑⑥散点⑦点阵⑧网状⑨水系）

景观异质性：指景观系统特征在空间和时间上的不均匀性及复杂程度。景观异质性可分为空间异质性和时间异质性两类。空间异质性指景观系统特征在空间分布上的不均匀性和复杂性，指水平方向二维平面的异质性，也可以分析垂直面上的异质性，即三维空间异质性。时间异质性是指景观系统特征在时间变化过程中分布的不均匀性和复杂性，景观系统特征在时间变化过程中分布的不均匀性，它具有周期性。功能异质性，基质异质性。

尺度：指在所研究的生态系统的面积大小（空间尺度），或者指所研究的生态系统动态的时间间隔（时间尺度）。

空间异质性与尺度：在某一尺度上的异质空间，在比其低一层次上的空间单元，可视为相同质的。尺度大-异质性，小尺度-均质性。

景观对比度：指（邻近的）不同景观单元之间的相异程度。低对比度：有比较宽的过渡带，往往出现在大面积自然条件相对均一的地带。（eg热带雨林）高对比度：在环境资源极不相同的地区，可以出现纯自然形成的具有高对比度的景观。（自然景观—稀树草原；人工景观—农业景观）

景观粒级：景观组分空间规模大小的量度，与尺度有密切关系。粗（eg阿特拉斯山景观，斑块直径数公里）细（eg 稀树草原）优势比较：①粗粒结构景观多样性高，但局部地区的多样性却低（边界附近例外），这样的景观结构可以为保护水源或内部特有物种,提供大型自然植被斑块，或为工业区建设提供大面积的建筑场地，却不利于多生境物种的生存②细粒景观整体单调，但局部多样性高，更有利于多生境物种的生存，却不利于内部特有种生存③一个带有细粒区域的粗粒景观具有上述所说的各项优点，是最佳的景观结构。

生态学干扰：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事件。

干扰：是一个偶然发生的不可预知的事件，是在不同空间和时间尺度上发生的自然现象。（1）性质：①干扰具有多重性，对生态系统影响表现为多方面②干扰具有较大的相对性③干扰具有明显的尺度性④干扰可以看作是对生态系统演替过程的再调节⑤干扰经常是不协调的⑥干扰在时空尺度上具有广泛性（2）生态学意义：①干扰与景观异质性：一般认为，低强度的干扰可以增加景观异质性，而中高强度干扰则会降低景观的异质性。如山林的不同程度的火灾。②干扰与景观破碎化：一些规模较小的干扰可以导致景观破碎化，如经常发生的林火、砍伐；大规模的干扰可能导致景观的均质化，而不是进一步的破碎化。往往不是人们期望发生的。③干扰与景观稳定性：干扰与景观稳定性是相矛盾的。景观对干扰的反应存在一个阈值，只有在干扰的规模和强度高于这个阈值时，景观格局才会发生质的变化，而在较小的干扰作用下，干扰不会对景观的稳定性产生影响。④干扰与物种多样性：适度干扰下生态系统具有较高的物种多样性，在较低和较高频率的干扰作用下，生态系统中的物种多样性均趋于下降。（3）类型：（产生的来源）自然干扰：无人为活动介入的在自然环境条件下发生的干扰：火灾、地壳运动、洪水、病虫害等。人为干扰：在人类有目的的行为指导下，对自然进行的改造或生态建设：烧荒种地、森林砍伐、放牧、修建大坝等。（功能）内部干扰：在相对静止的长时间内发生的小规模干扰，自然演替的一部分；外部干扰：短期内的大规模干扰，打破了自然生态系统的演替过程，火灾、风暴、砍伐等。（产生的机制）物理干扰：森林退化引起的局部气候改变、土地荒漠化；化学干扰：水体污染、大气污染引起的酸雨等。酸雨：酸雨是大气中的CO2、SO2、NO2和HCL等有毒气体，在云雾的形成中被水滴吸收转化，形成酸雨和酸雾，降到地面和水体会引起土壤和水体酸化；造成树木叶片枯萎、脱落以至整体死亡，腐蚀建筑物和古迹。生物干扰：生物入侵、病虫害等。（传播特征）局部干扰：在同一生态系统内部扩散；跨边界干扰：跨越生态系统边界扩散到其他类型的斑块。

扰动：系统在正常范围内的波动，只改变景观面貌，而不会改变性质。

斑块：依赖于尺度的、与周围环境在性质上或者外观上不同，表现出较明显边界，并具有一定内部均质性的空间实

体（1）类型：环境资源斑块、干扰斑块、残存斑块、引进斑块（种植斑块、聚集地斑块）（2）形状：圆形和扁长斑块；环状斑块；半岛状S=1/（2*A），S=1为圆形，S＞1为矩形。（3）内缘比：指斑块内部和外侧边缘带的面

积之比。（4）大小：斑块的面积，以平方米/公顷为单位来量度，是影响斑块生态功能的因素；斑块内的物种、物质、能量与斑块面积大小呈正相关，但并非是线性的，而是呈曲线状：开始时物种随斑块面积的增大增加很快，但这种增加会越来越慢，最终停滞。大斑块的生态学价值：①有利于生境敏感物种的生存；②为大型脊椎动物提供核心生境和躲避所；③为景观中其它组成部分提供种源；④能维持更近乎自然的生态干扰体系；⑤在环境变化的情况下，对物种绝灭过程有缓冲作用。小斑块的生态学价值：①作为物种传播的生境以及物种局部绝灭后重新定居的生境和“踏脚石”，从而增加了景观的连接度；②为许多边缘种、小型生物类群以及一些稀有种提供生境。

边缘效应：斑块边缘部分由于受外围影响而表现出与板块中心部分不同的生态学特征的现象。特点：①由一种环境条件组合过渡为另一种环境条件组合②由一类动植物组合过渡为另一类动植物组合，不仅包括两个生态系统内部的成分，并且有其特有的成分。

廊道：廊道是指不同于两侧基质的狭长地带。①类型：线状廊道，主要由边缘种组成；带状廊道：较宽，每边都有边缘效应；河流廊道：沿河流分布，不同于周围基质的植被带。②连接度：指廊道如何连接或在空间上怎样连续的量度，可用廊道单位长度上间断点的数量表示.③作用：具有连通和阻隔双重作用。④功能：A廊道作为生境（栖息地），为物种提供适宜的生境，即物种栖息地；B廊道作为传输通道，是动物的迁移通道，是人类及物资的运输通道。道。C屏障和过滤作用：阻止通行或部分可以通行；D防护功能：抵御风沙、净化水质、降低污染，保持水土，消除热岛效应，泄洪防洪，防止都市过度扩张E廊道作为能量、物质和生物的源与汇。如农田防护林带，一方面具有较高的生物量和若干野生动植物，起到源的作用；另一方面阻拦和吸收农田流失的养分和其他物质，起到汇的作用；F廊道在景观美学上也起到重要的作用。

基质：面积最大，连通性最好的景观要素类型。（1）判定标准：①相对面积：景观中某一类要素明显比其他要素占有的面积大得多时，可以据此来判断这种景观要素就是基质。通常基质的面积超过现存的任何其他景观要素类型的总面积，或者说基质的面积应占总面积的50%以上。②连通性：假若景观的某一要素（通常为线状或带状要素）连接得较为完好，并环绕所有其他现存景观要素时，可以认为这一要素是基质。③控制程度：当相对面积和连通性两个因素难以对景观基质进行判别时，考察某种景观对当地生态环境的控制作用尤为重要。基质对景观动态的控制程度较其他景观要素类型大。④三个标准结合（2）孔隙度①概念：指单位面积的斑块数目，是景观内斑块密度的量度。与斑块大小无关，与连接度无关，与数目有关②生态学意义：1它提供了一个了解物种隔离程度和植物种群遗传变异的线索。2孔隙度是边缘效应总量的指标，是一个对野生生物管理、对能流物流运动具指导意义的因素。3

人文地理中，研究住宅区或村庄的孔隙度十分重要。

景观边界的功能：①通道或廊道：景观中许多流（物质流、能量流、信息流、物种流等）是沿景观边界流动的，此时的边界相当于廊道。②过滤器或屏障：穿越景观边界的流在质、量和速度上大都会受到不同程度的影响，此时的边界相当于一个半透膜。③源：由于景观边界两侧物质和能量水平的差异，从而导致生态流由景观边界向相邻景观单元的流动，起到源的作用。④汇：景观边界可以聚集生态流。⑤生境：景观边界有其特有的物种和环境特征，因此也成为很多物种的一种栖息地类型。应用：①野生动物管理：沿着或穿过边界的动物异常丰富；②在生物多样性和土地破碎化问题中，边缘生境和内部生境的比率有着关键性的意义；③在美学上景色中经常边缘占主导地位；④在林业上，森林的边缘经常出现弯曲的树干和风倒木；⑤在农业上，边缘常是有害动物和害虫的源，也出现控制这类有害生物的食肉动物；⑥在土壤侵蚀控制中，边界导致风速改变和形成湍流；⑦在公园和自然保护区管理中，边界有可能成为人类过渡利用资源的障碍；⑧在监测全球气候变化中，边界经常作为敏感的指示器。

生态交错带：相邻生态系统之间的过渡带，其特征由相邻生态系统之间相互作用的空间、时间及强度所决定。特征：生态交错带是一个生态应力带，生态交错带具有边缘效应（斑块边缘部分由于受外界影响而表现出与斑块中心部分不同的生态学特征的现象），生态交错带阻碍物种分布（适于边缘物种生活，阻碍内部物种扩散）；生境内能量与物质交换最高。功能：①通道作用：生态系统间生态流流动通过生态交错带，并影响其流速和流向；②过滤或屏障作用：生态交错带在生态流中如半透膜，一些可顺利通过，一些则受阻碍；③源与汇：生态流流动中，为相邻生态系统提供能量，物质，生物有机体，同时对物体和物质有吸收累积效应；④栖息地。

景观破碎化：是指景观中各生态系统之间的功能联系断裂或连接性减少的现象。破碎化是将一个生境或土地类型分成小块生境或小块地。分割是一种特殊的破碎化。类型：地理破碎化；结构破碎化。大碎块：提供更好的聚集条件，保存更多物种，包括特殊种；小碎块：仅保持较少物种，较普通种，特殊种先消失。

破碎度指标F：测度景观斑块多样性的指标，可用单位面积斑块数目表示。F=N/A，F大，景观破碎。大尺度→可辨识性低→破碎化过程降低；小尺度→可辨识性高→破碎化过程提高。

生物多样性是指生命有机体及其借以存在的生态复合体的多样性和变异性。是所有生物种类、种内遗传变异和它们的生存环境的总称。包括：物种多样性(最直观、最基本)、遗传多样性、生态系统多样性、景观多样性。

我国生物多样性的特点：a我国幅员辽阔，地大物博，有极其丰富的物种1动物物种数比较多2裸子植物种数世界首位3苔藓、蕨类和种子植物居世界第三b特有的和古老的物种多c经济物种丰富4生态系统多样中国具有地球陆生生态系统，如森林、灌丛、草原和稀树草原、草甸、荒漠、高山冻原等各种类型，由于不同的气候和土壤条件，又分各种亚类型599种。海洋和淡水生态系统类型也很齐全。生物多样性面临威胁的原因:①生存环境的改变和破坏(主要原因)②掠夺式的开发利用③环境污染( 包括大气、水、废弃物等的污染)④外来物种入侵或引种到缺少天敌的地区

景观多样性:是指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样性或变异性，反映了景观复杂程度。包括:（1）斑块多样性：是指景观中斑块的数量、大小和斑块形状的多样性和复杂性。（2）类型多样性：是指景观中类型的丰富度和复杂度。（3）格局多样性：是指景观类型空间分布的多样性及各类型之间以及斑块之间的空间关系和功能联系。

在景观类型少，大均质斑块，小边缘生境条件下，物种多样性低；随着类型（生境）多样化和边缘物种增加，物种多样性也增加。首先，当景观类型、斑块数目与边缘生境达到最佳比率时，物种多样性最高；其次，随着景观类型和斑块数目增多，景观破碎化，致使斑块内部物种向外迁移，物种多样性也随着降低；最后，残留的小斑块有重要的生境意义，维持着低的物种多样性。

景观连接度：是一抽象概念，可具有一相对测定指标，表示一种生态过程在两个景观元素之间进行的顺利程度，其大小在0~1之间，大小取决于廊道的质量。包括结构连接度和功能连接度。景观连通性：描述景观元素在空间结构上的联系。两者关系：①景观连通测定景观的结构特征，景观连接度测定景观的功能特征，反映景观特征的两个方面；②景观连通性从景观元素的空间分布得到反映，连接度取决于景观元素的空间分布特征及生物群体的生态行为③连通性从斑块的大小形状，网络单元的大小来反映，连接度通过斑块之间物种迁徙或其他生态过程进展的顺利程度来反映。具有较高的连通性，不一定有较高的景观连接度；连通性较差的景观，景观连接度不一定较小。

景观功能三种流:能量流、养分流、物种流。能量流：如热能、生物能；养分流：如无机物质、有机物质、水；物种流：如各种类型的动植物以及遗传基因。影响景观生态的各种流：1、空气流2、水流3、养分流4、动物流5、植物流。相邻景观要素间的无机流包括：水流、养分流、空气流。

物种的运动方式：主动运动、被动运动、连续运动、间歇运动。主动运动特征：物种通过本身有目的的行为。目的：适应环境的变化或寻找更适合于自己生存的生态环境。结果：在一定程度上可以促进生物物种的扩散和传播。

动物在景观中的运动：巢区、散布、迁徙。巢区是指动物围绕它们的巢穴进行取食和日常活动的地域范围。散布：某物种动物个体从其出生地向新巢区的单向运动。迁徙是动物随季节变化在不同地域之间进行的周期性往返运动。景观变化动态是指景观变化的过去、现状和未来的趋势。景观是怎样变化的，为什么这样变化以及变化的结果。分为：景观空间变化动态和景观过程变化动态。（1）景观空间变化动态是指景观中：①斑块数量；②斑块大小；③廊道的数量和类型；④影响扩散的障碍类型和数量；⑤景观要素的配置等变化阶情况。（2）景观过程变化动态是指在外界干扰下，景观中物种的扩散、能量的流动和物质的运移等变化情况。它一般要涉及到：①系统的输入流；②流的传输率和系统的吸收率；③系统的输出流；④能量的分配等。景观空间变化和景观过程变化是同一变化中的两个方面。过程变化是空间变化的原因，比如景观中某物种在当地灭亡的可能性增加，很可能是物种从一个斑块移动到另一个斑块的廊道被切断；空间变化反过来又影响过程变化；如许多鸟类对小的、破碎的斑块的反应十分敏感。尽管森林仍保持整体的面貌，但在斑块的尺度，森林的破碎化越大，斑块的环境越远离森林，鸟类的活动越受影响。景观生态过程：物质和能量在景观要素内部及其之间的流动。景观过程的基本动力：景观水平上推动景观生态流的基本动力是扩散、质量流（重力）和运动。物质和能量在景观中的流动可概括为：连续运动和间歇运动两种运动格局。连续运动：是指某一客体在两点之间运动时，尽管运动速度有时快有时慢，但速度不降到零。间歇运动：是指客体在两点之间运动时，要出现一次或几次的停顿。

景观稳定性：一是系统保持现有状态的能力，即抗干扰的能力；二是系统受干扰后回归该状态的倾向，即受干扰后的恢复能力。①测定：熵值法：熵值高表明景观稳定性好，熵值低表明景观稳定性差。

景观中Ks=1，N：景观斑块数，Pk：各斑块内植物种群所占百分比。物种数目相同的情况下，斑块的类型愈多，景观的异质性愈高，熵值愈低，景观愈不稳定（农田）；相反，斑块的类型愈少，结构愈简单，熵值愈高，景观的稳定性愈强（热带雨林）。②尺度：时间尺度--指衡量景观变化时假定的变化速率。

空间尺度：主要是指景观的异质稳定性，即景观结构在立地水平上不断变化和大尺度上相对静止的统一。③原理：稳定性可能以3种明显不同的方式增加：①趋向于物理系统稳定性（以没有生物量为特征）；②趋向于干扰后的迅速恢复（存在低生物量）；③趋向于对干扰的高度抗性（通常存在高生物量）。

人类对景观的影响及结果：1造成了许多环境问题：如全球气候变暖、大气污染、森林和其它天然植被减少、土地退化、水资源短缺、水污染生物多样性降低。同时破坏了许多自然景观。2对不同地区景观的干扰程度不一样，按照人为干扰状况将景观分为五种类型：天然景观、管理景观、农田景观、城郊景观、城市景观3对景观类型的影响主要体现在对斑块结构的影响：①斑块类型：干扰斑块类型相对块数变化的趋势是：环境资源斑块和干扰斑块逐步让位于引入斑块和残余斑块。②斑块的大小：随人类干扰程度加大，平均斑块大小和方差均趋于降低。③斑块形状：在自然景观中，以环境资源斑块和干扰斑块为主，其形状多不规则，在农田与城市景观中，多为人为控制，以引入和残余斑块为主，形状规则。④斑块密度：在自然景观中，斑块密度中等，随着农业化与城市化，斑块密度加大。森林景观破坏带来的环境问题：①导致森林植被中的碳直接排放；②对其土壤碳库产生巨大影响；③可能引起洪水的泛滥，导致湿地景观面积增加，从而增加甲烷的排放源；④可能改变全球水循环以及地表反射率等，从而直接引起气候变化。

森林景观重建带来的环境问题：（1）大气质量下降:①N2O可以破坏臭氧层引起地表辐射增强;②CH4氧化形成CO，估计60%的CO来源于景观变化;③光化学烟雾通过分散和吸收太阳辐射而改变地表受到的辐射量;④SO2浓度高的地区可形成酸雨。（2）土壤侵蚀和土地沙化:人类不合理的土地利用方式如森林的看法、矿山开采、陡坡开荒、过渡放牧等等是造成土壤侵蚀和土地沙化的主要原因。（3）湿地减少:①农业是影响湿地的重要因素，如围海造田、道路和排水设施的修建直接导致湿地数量的减少；大量的农药和杀虫剂造成严重污染;②城市化过程中的污染物如沉积物、需氧物质、营养物质、重金属、细菌和病毒等通过点源污染或非点源污染途径进入时地，使湿地水质量下降，威胁原有物种的生存。③水分循环的改变如造林工业发展及人类的特殊活动（如美国的灭蚊运动）都导致湿地的丧失。（4）水资源短缺:进入20世纪，由于农业扩张和工业发展，全世界用水量剧增，其中，农业用水增加了7倍，工业用水增加了20倍。水资源短缺不仅严重影响了居民的日常生活，威胁工农业生产，还造成河水断流、海水入侵等严重生态问题。（5）非点源污染:是景观变化对水质影响的主要方式。所谓非点源污染指溶解的或固体污染物从非特定地点，在降水和径流冲刷作用下，通过径流过程汇入受纳水体（如河流、湖泊、水库、海湾等），引起水体污染。几乎所有非点源污染来源都和景观变化紧密联系。①土壤侵蚀是规模最大、危害程度最为严重的一种非点源污染。②农业被美国国家环保局列为全美河流污染的第一污染源③化肥、农药的使用，农田污水灌溉都是非点源污染的重要来源④森林采伐区由于采伐的影响，地表植被遭到破坏，引起森林附近流域河流沉积物增加，破坏了河底水生有机物的生境，影响水生生物的生存。⑤城镇的地表径流，携带氮、磷、有毒物质和杂物进入河流和湖泊，污染地表水和地下水。使美国的河流和湖泊污染的第三大污染源。

转移矩阵：在一定时期内，各种景观要素类型相互转变的面积百分率所组成的矩阵。转移概率：在一定时期内景观要素类型分别向其他各种景观要素类型转变的面积百分率。

自然保护区：实验区，缓冲区，核心区。设计原则：①一个大的自然保护区要比小的自然保护区保存的物种多②一个单一的大的自然保护区要比总面积与其相等的几个小保护区为好③如果必须设计多个小保护区，应使它们尽量靠得近一些，以减少隔离程度④使几个保护区成簇状配置，要比线状配置好⑤将几个保护区用走廊连接起来，可便于很多物种的扩散；6应尽可能使保护区成圆形，以缩短保护区内物种扩散距离。

在确定自然保护区的面积时还要考虑的问题是：在考虑各种动物的要求时，要把大型哺乳动物和鸟类置于首位，而不能对所有种平等对待。必须使保护区达到一定面积才能使其与干扰状况相适应。

核心区：在此区生物群落和生态系统受到绝对的保护，禁止一切人类的干扰活动或有限度地进行核心区质量为目的，或无替代场所的科研活动。设置原则：核心区的面积、形状、边界应满足种群的栖居、饲食和运动要求；保持天然景观的完整性；确定其内部镶嵌结构，使其具有典型性和广泛的代表性。缓冲区：围绕核心区，保护与核心区在生物、生态、景观上的一致性，可进行资源保护为目的的科学活动，以恢复原始景观为目的的生态工程，可以有限度地进行观赏形旅游和资源采集活动。设置原则：隔离带，隔离区外人类活动对核心区天然性的打扰；为绝对保护物种提供后备性、补充性或替代性的栖居地。过渡区：保存与核心区和缓冲区的一致性，在此区允许进行一些科研和人类经济活动以协调当地居民、保护区及研究人员的关系。设置原则：按照资源适度开发原则建立大经营区，使生态景观与核心区与缓冲区保持一定程度和谐一致，经营活动要与资源承载力相适应。