景观生态学：第六章 景观功能
景观生态流与景观功能
动物在景观中分布格局
• 动物回避对它不利的景观元素，许多动物生存要求一种 以上的生境。 • • • 廊道有时是障碍，有时却是通道。 巢区的形状通常是扁长的，有时是线条状的。 景观异质性特征有特别重要的作用。
土壤对水携带物质的过滤作用，包括
土粒对物质的物理吸附和化学吸附。
3. 养分流
景观中的养分流动通常伴随着水流和土 壤侵蚀而发生的。 1）水流携带的养分流
物 烂的泥沙树叶等；二种 溶解性物质，如 质 腐殖质、尿素、硝酸盐、可溶性盐等 浓 雨量大小对于颗粒物质与溶解性物质 度
有很大的差异
一种 颗粒物质，如细菌、孢子、腐
4.运动方向与距离
• 运动方向 斑块形状对景观的若干生态特征
和现有物种均存在影响，这种影响
与物流方向和景观空间方向有关， 这种相关称为相互作用角。
物流方向与斑块长轴平行则对
运动个体的阻截小，相反则阻截大。 • 运动的距离 直线距离、时间距离、拓扑空间空气流
温差导致气压差，气压差导致空气流。
二、景观过程
1. 景观过程的基本动力：扩散、重力和运动
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。
P-防止措施
• 土壤侵蚀敏感性：考虑降水、 地形、坡度、土壤质地与植被
3. 养分流
土壤侵蚀的主要后果表现在3个方面： 使土壤变薄、生产力严重下降，甚至成为毫无生产力的不毛之
景观生态学
景观生态学
景观生态学概述
景观生态学
• 研究景观单元的类型组成、空 间格局及其与生态学过程相互 作用的一门综合性学科。强调 空间格局、生态学过程与尺度 之间的相互作用是景观生态学 研究的核心所在。
• 景观生态学是一门新兴的多学 科之间交叉的学科，其主体是
地理学与生态学之间的交叉。
景观的含义
1、景观的含义
• 景观的对比度也存在季节上的差异，尤其在季节分明的 地区。
• 景观对比度高低只是描述景观外貌特征的一个指标，其 高低大小无绝对的优劣之分。
四、景观连通性和连接度
• 景观连通性是指景观元素在空间结构上的联系， • 景观连接度是景观中各元素在功能上和生态过程上的联
系。
具有相同面积但不同结构景观连通性的差异(引自Farina, 1998) 从(a)到(d)依次降低
廊道
• 廊道（corridor）是指线性的景观单元，景观中的廊
道通常具有通道与阻隔的双重作用， 一方面几乎所 有的景观都会由廊道分割，另一方面景观要素又被廊 道连接在一起，成为功能 的整体。
一、廊道的作用与起源
―廊道的作用：通道（运输）的作用和阻隔（资源保
护）的作用。
―廊道起着运输、保护资源和观赏的作用。 ―廊道的起源 廊道的起源和形成与斑块的形成相似。
基底的判定方法：
1. 在一个景观中占的相对面积最大； 2. 连通性最大，并把其它景观要素包围； 3. 对景观动态有显著的控制作用。 4. 相对面积、连通性、控制程度三者结合
• 孔隙度(porosity)是景观中所含斑块密度的量度， 与斑块大小无关，即包括在基质内的单 位面积的 闭合边界(不接触所研究空间或景观的周界)的数目， 与研究对象的尺度和分辨率有 关。具有闭合边界 的斑块数量越多，基质的孔隙度越高。
景 观 生 态 学(Blackstorm)
景观生态学2011年01月01日第一章景观生态学的概念和发展1❀景观（狭义）：是指在几平方千米到数百平凡千米范围内，由不同类型的生态系统以某种空间组合方式组成的异质性地理空间单元。
景观的基本特征：❀景观是一种生态系统；❀景观具有一定自然和文化特征的地域空间实体；❀景观是异质性生态系统的镶嵌体；❀景观是人类活动和生存的基本空间；❀景观是一种风景。
2❀景观生态学是以景观为研究对象，重点研究其结构、功能、变化及其科学规划和有效管理的一门宏观生态学科。
景观生态学的特点：❀整体观和系统观；❀异质性和尺度性；❀综合性和宏观性；❀目的性和实践性。
3❀景观生态学主要研究内容：景观结构、景观功能、景观动态、景观规划与管理4❀景观生态学的主要流派和特征主要流派：北美系统学派（Forman&特纳）和欧洲应用学派（温克&哈伯）特征：北美注重自然，关注结构、功能和动态；欧洲以人为中心，关注人类经营的生态系统。
6❀格局：一般指空间格局，是指景观要素在景观空间内的配置和组合形式。
7❀尺度：在观察或研究某一物体或现象时所采用的时间和空间单位，同时也可以指某一现象过程在空间和时间上所涉及的范围，分别称空间尺度和时间尺度。
包含幅度（范围）和粒度（分辨率）。
8❀干扰：是指发生在一定地理位置上，偶然发生的不可预知的、对生态系统结构造成直接损伤的、非连续的物理作用或事件。
第二章景观生态学的理论基础1❀岛屿生物地理学理论：岛屿生物地理学理论中物种数量与岛屿面积之间的关系表达为：S=cA z 式中 S---岛屿的生物物种数；A---岛屿面积；c---与单位面积平均物种数有关的常数；z---待定参数，它与岛屿的地理位置、隔离度和邻域状况等有关。
景观中生境斑块的面积大小、形状、数目以及空间位置关系，对生物多样性和各种生态学过程的影响。
物种丰富度=f（生境多样性，干扰，斑块面积，演替阶段，本底特征，斑块隔离程度）最大贡献：是把生境的斑块的空间特征和物种数量联系在了一起。
第六章_景观生态学
落叶阔叶林
甘肃兴隆山 青扦林
内蒙古 草原
甘肃安西 戈壁荒漠
纳米比亚 热带荒漠， 热带稀树草原
非地带性植被：如，草甸、沼泽，等。
⑵ 特点 （1） 18世纪后景观概念引入地理学，成为地理学中研究的重要问题。
（2）关注的是景观要素（地貌/气候/土壤/植被等）特征和景观形成过程；
（3）无空间尺度限制；也不强调景观的异质性。
生态学中 一个景观应具备四个特征： （1）.景观是若干生态系统聚合而构成的复合生态系统。 （2）.景观中各生态系统之间存在物质、能量流动和相 互影响。 （3）.景观区域范围内具有一定的气候和地貌特征。 （4）.其组成结构及功能特征与一定的干扰状况的聚合 相对应。
4.不同学科对景观的理解和主要关注点
（landscape pattern）。景观生态学用斑块(patch )、廊道
( corridor )、基质(matrix)这一基本模式来对其描述。 * 斑块（patch）：一个与周围环境不同的相对均质性非线性区域。 *廊道（corridor）：不同与两侧相邻土地的一种特殊的带状要素类型。 *基质（matrix）：景观镶嵌内的背景生态系统或土地利用类型
☺景观与土地的关系：
景观是指土地的具体一部分，与土地不仅有着外延上的从 属关系，而且景观更代表了一种较为精细的尺度涵义，强调景 观供人类观赏的美学价值和景观作为复杂生命组织整体的生态 价值及其带给人类的长期效益，具有更大的内涵；土地则侧重 于社会经济属性，主要关注土地的肥力、土地的产权关系、土 地的经济价值等。
景观生态学与生态系统生态学之间的差异：
景观是作为一个异质性系统来定义并进行研究的，空间异质 性的发展和维持是景观生态学的研究重点之一。 景观生态学研究的主要兴趣在于景观镶嵌体的空间格局。 景观生态学考虑整个景观中的所有生态系统以及它们之间的 相互作用，如能量、养分和物种在景观斑块间的交换。 景观生态学除研究自然系统外，还更多地考虑经营管理状态 下的系统，人类活动对景观的影响是其重要的研究课题。 只有在景观生态学中，一些活动范围大的动物种群才能得到 合理研究。 景观生态学重视地貌过程、干扰以及生态系统之间的相互关 系，着重研究地貌过程和干扰对景观空间格局的形成和发展 所起的作用。
景观生态学智慧树知到答案章节测试2023年同济大学
第一章测试1.从生态学角度来看，景观是特定的一种（）类型。
A:生态系统B:空间实体C:尺度D:土地利用综合体答案:CD2.一棵树生长在环境中而占据一定的生态空间，因此，特定区域一定具有（）制约。
A:承载力B:容量C:环境D:地带性答案:AB3.景观生态学是把（）和（）交叉形成的新型应用生态学。
（）A:逻辑学B:地理学C:数学D:生态学答案:BD4.生命有机体对环境具有特定的需求，对（）具有选择性。
A:食物链B:生境C:栖息地D:生态位答案:BC5.橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，这种现象表达出（）信息。
A:地理环境B:土壤环境C:气候带D:水环境答案:AC6.地理环境最主要的特征是（）。
A:地方性B:区域性C:区位D:人类行为答案:AB7.不同纬度地理环境的差异形成的关键因素是（）。
A:温度C:水分D:光照答案:AD8.不同经度地理环境的差异形成的关键因素是（）。
A:气压带B:距离海洋的距离C:温度D:水分答案:BD9.高度的变化可以导致（）最本质生态因子的变化。
A:热量B:水分C:气压D:土壤答案:AB10.景观生态学是研究景观空间（）和（）之间相互作用关系的应用生态学化。
（）A:景观格局B:景观过程C:景观感知D:景观服务答案:AB第二章测试1.景观空间尺度之间的空间关系是一种（）结构。
A:尺度间嵌套B:平行C:包含D:尺度内拼接答案:AD2.景观的斑块化是由自然干扰、( ) 和（）造成的。
（）A:农作物耕种B:洪涝灾害C:人工干扰D:环境演变答案:CD3.景观生态学认为景观生态空间都是以（）的整体形式存在的。
A:斑块B:生态安全格局C:残留斑块答案:BD4.景观生态学认为对于焦点物种来说存在一种安全的网络格局称之为（）。
A:生态安全格局B:生态网络C:网络陷阱D:生态避难所答案:A5.景观生态网络的斑块体系主要由源斑块、（）、（）等斑块构成。
（）A:战略点B:残存斑块C:环境资源板块D:汇斑块答案:AD6.景观生态网络廊道体系主要由（）和（）构成。
景观生态学整理
第一章景观、景观生态学及历史1、 景观的定义（狭义）在几十千米一几百千米的范围内，由不同生态系统类型所组成的、 具有重复性格局的异质性地理单元。
（广义）出现在从微观到宏观不同尺度上、具有异质性或斑块性的空间单元。
区域：反映气候、地理、生物、经济、社会和文化综合特征的景观复合体。
2、 景观生态学的定义生态学：研究生物与环境之间相互关系的科学。
景观生态学：研究和改善景观空间格局与生态、社会、经济过程相互关系的整合 性交叉科学。
3、 景观生态学的研究内容（1） 景观结构：景观组成单元的类型、多样性及空间关系。
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。
（2） 景观功能：景观结构与生态学过程的相互作用，主要体现在物质、能量和 生物有机体在景观镶嵌体中的运动过程中。
（3） 景观动态：景观的结构和功能上随时间的变化。
包括景观结构单元的组成 部分、多样性、形状和空间格局变化，以及由此导致的能量、物质和生物在分布 于运动方面的差异。
景观生态学研究的中心问题：空间格局及其变化如何影响各种生态过程。
第二章景观生态学的主要概念一、格局、过程和尺度1. 格局：是指空间格局，包括景观组成单元的类型、数目以及空间分布与配置。
空间分布与配置，常见的分布格局为：均匀分布：标准差=0随机分布：标准差=1聚集分布：标准差＞12、过程：是指生态过程，包括景观组成单元内部或不同景观组成单元间的物质、 能量、信息的流动和迁移转化过程的总称。
包括植物的生理活动、种子或生物体 的传播、种群动态、群落演替、生物生产力等等。
格局与过程的关系：格局在一定程度上决定了过程，而格局的形成和发展又受到景观生态学的主要内容及基本理论过程的影响。
格局格局3、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和时间上所涉及的范围和发生的频率。
尺度往往以粒度和幅度来表达。
粒度：又可分为空间粒度和时间粒度。
景观生态学：第六章 景观功能
5
1 景观要素对生态流的影响
景观生态流(Flow)的几种形式 能量流 如 热能 物质流 如 泥沙、N\P 营养物质、污染物等 物种流 如 动植物有机体、种子等 信息流 如 基因流
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6
（1）廊道对生态流的影响
通道功能，促进或者阻碍生态流 沿廊道的运动；
屏障作用，物质流在经过景观时 经常遇到屏障(barriers)而速度减 缓，所携带的物质在当地堆积， 从而减轻对下游景观的影响；
（4）景观的文化功能
◦ 自然景观的文化功能 自然景观是艺术创作的来源之一 景观文化
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41
大漠孤烟直 长河落日圆
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两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山
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茶马古道
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丝绸之路
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香山红叶
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元阳梯田
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本章内容小结 景观功能的基本类型 景观要素对景观流的影响 景观流与景观过程的关系
景观格局
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生态过程
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半岛的交错接合
两种景观要素边缘相交形成指状连接的格局
◦ 物种多样性在交错接合的半岛的中部最高 ◦ 物种流速度取决于流的方向，平行于指状廊道较快；
垂直于指状廊道则较为缓慢
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章节内容提纲
1 景观要素对生态流的影响
◦ （1）廊道对生态流的影响 ◦ （2）斑块对生态流的影响 ◦ （3）基质对生态流的影响
29
城市湖泊的生态功能
调蓄洪水 调节气候 净化污染 物质生产 生物多样性 防止水土流失 、、、
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（3）景观的美学功能
◦ 主要体现在旅游价值上 ◦ 休闲游憩功能
景观生态规划与设计：景观(生态)功能
最有意义的是N、P通过景观的途径不同。地下 水流是林农地间N、P的主要转化途径，也是林 地N流失的主要渠道；地表水流则是其中P转化 的主要渠道。
上述结果显然能论证景观生态学的几个理 论假设：
显然，在景观格局与过程相互作用被认识前，首 先必须依有效途径量度并阐述景观格局。
本质上，景观生态学是在时空尺度两方 面区别于生态系统生态学。对景观生态 学家而言，景观一般是指包括一系列生 态系统类型的异质陆地地域，具有相应 生态系统类型的重复格局和数以公里计 的空间范围。其涉及的空间尺度远大于 生态系统生态学而与景观或区域规划的 尺度更为接近。
尽管景观生态学考虑的基本范围是所谓 的景观尺度，该学科同时认识到较之更 大和更小系统跨尺度关联的重要性。
一个明显的例证是河流体系中不同等级 支流间的特定关联，体现了一种连续的 跨尺度相关。
等级理论重在描述同时存在于多个尺度或层次 上系统要素间的相互关联。每一这种要素的功 能都贡献并受制于它嵌入其中的更大系统。
破碎化可以导致对栖息地有特殊需求的物种的减 少。
热带物种较温带物种对破碎化更为敏感。 随着破碎化速度的加快，动物迁移运动加强。
格局与过程
──景观生态学的核心理论问题
景观结构与其生态过程之间的相互关系是景观生 态学理论研究的核心部分。
主要内容包括：景观结构的时间变化规律、景 观格局的控制要素、景观格局对干扰扩散的影响、 利用景观格局指标量度其生态功能、利用模型模 拟预测景观变化、景观格局的尺度转化规律等。
内部流在一定程度决定单元的个体行为，空间 组合则影响整体景观的水平过程，认识这种相 互关系有助于对景观尺度生态过程的理解。
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（4）狭管效应 (venturi effect)
生态流经过景观狭窄地带时运动速度改变的现象 狭管效应使动物的运动受挫，速度减缓或做稍许停 顿；但风和水流运动加速
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城市建筑斑块对风流的影响是怎样的？ 城市河流廊道对物种迁移的影响是怎样的？
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A（能1够）最具好地有控重制要来自内其容它景或观源的地物流效和应能的流，部便位于通或往不其同它 景B性寻（前观 最常2往好）地其变他物化景；观频的繁总的体通区达域性，最好特，别对是其它生景态观敏中的感运区动；控制 C（最3便）于各到种达主形要式的的弯曲交部汇位区，也和利交于错从这带里。前往本景观的各
能流或物流经过景观时受到景观结构特征的影响 流速发生变动，这种影响统称为景观阻力
NEW Definition： 景观对生态流或生态过程的促进或者阻碍作用
消耗、吸收、吸滞、沉降、渗透、 截留、捕食、、、
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影响景观阻力的因素
① 穿越边界的频率 ② 边界的不连续性 ③ 景观要素的适宜性 ④ 每一个景观元素的总长度
2 景观功能
◦ （1）景观的生产功能 能
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景观功能
landscape function
指景观通过其生态学过程对自身内部及其他相关 生命系统生存和发展所提供的支撑作用
◦ 是景观系统对物质能量、物种和信息等过程的综合 调控过程
◦ 集体表现为由物质、能量和信息的流动所引起的景 观要素间的空间相互作用及其表现出的效果
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Forman 和 Godron认为： 景观的功能就是组成景观的生态系统间
的物质、能量和物种的流动
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景观功能的类型
（1）景观的生产功能 (productivity 生产力) 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——生产力水平
自然景观的生产功能 农业景观的生产功能
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景观功能的类型
（2）景观的生态功能
◦ 主要表现为景观的生态效益
如 森林景观的生态功能表现为：
涵养水源、保育土壤、固碳释氧、 净化环境、防风固沙、景观游憩、 生物多样性等
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断开作用，断开(breaks)是阻止 物种沿廊道迁移的障碍，也可以 看成是较小长度的一种屏障
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请联想廊 道的基本
功能
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（2）斑块对生态流的影响
通常, 斑块位于各种廊道交会点上或附近，成为廊 道的结点（node）/节点
斑块往往成为各种景观流的“源”或 “汇”
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景观格局
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生态过程
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半岛的交错接合
两种景观要素边缘相交形成指状连接的格局
◦ 物种多样性在交错接合的半岛的中部最高 ◦ 物种流速度取决于流的方向，平行于指状廊道较快；
垂直于指状廊道则较为缓慢
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章节内容提纲
1 景观要素对生态流的影响
◦ （1）廊道对生态流的影响 ◦ （2）斑块对生态流的影响 ◦ （3）基质对生态流的影响
（4）景观的文化功能
◦ 自然景观的文化功能 自然景观是艺术创作的来源之一 景观文化
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大漠孤烟直 长河落日圆
处 D 保护性最好，从这里便于到达本景观的各处
斑块中的关键点
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（3）基质对生态流的影响
基质连接度高，则生态流穿过基质时几乎不受屏 障的阻拦，物种平均迁移速度最大，遗传变异和 种群差别相对较小
基质的结构
基质的特性
景观阻力?
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试想大风中穿行？
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景观阻力 resistance
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城市湖泊的生态功能
调蓄洪水 调节气候 净化污染 物质生产 生物多样性 防止水土流失 、、、
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（3）景观的美学功能
◦ 主要体现在旅游价值上 ◦ 休闲游憩功能
多采用旅游收入来估算
也可以用支付意愿法来估算
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纳木错
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景观结构
生态过程
景观功能
尺度、等级
4
章节内容提纲
1 景观要素对生态流的影响
◦ （1）廊道对生态流的影响 ◦ （2）斑块对生态流的影响 ◦ （3）基质对生态流的影响
2 景观功能
◦ （1）景观的生产功能 ◦ （2）景观的生态功能 ◦ （3）景观的美学功能 ◦ （4）景观的文化功能
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1 景观要素对生态流的影响
景观生态流(Flow)的几种形式 能量流 如 热能 物质流 如 泥沙、N\P 营养物质、污染物等 物种流 如 动植物有机体、种子等 信息流 如 基因流
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（1）廊道对生态流的影响
通道功能，促进或者阻碍生态流 沿廊道的运动；
屏障作用，物质流在经过景观时 经常遇到屏障(barriers)而速度减 缓，所携带的物质在当地堆积， 从而减轻对下游景观的影响；
景观生态流是景观生态过程重要的外在表现形式
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一个生态过程可能是多种生态流共同表达的结果
如：洪水包括泥沙、养分、物种、能量等多种生态流
所以，一般生态流比生态过程表达的范围要窄
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景观格局与生态过程
景观格局是生态过程的结果 过程会导致格局的变化
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城市建筑斑块对风的影响是怎样的？ 城市河流廊道对物种迁移的影响是怎样的？
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城市建筑斑块对风的影响是怎样的？ 城市河流廊道对物种迁移的影响是怎样的？
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生态流与生态过程的关系
景观生态流：在景观各空间组分之间流动的物质、 能量、物种和其他信息
景观生态过程：物质和能量等在景观要素内部或 要素之间的流动
内容回顾
景观生态过程的基本动力是什么？ 景观生态流的主要类型有哪些？ 动物在景观中的运动形式和特点是什么？ 植物在景观中的运动形式和特点是什么？
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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
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景观生态学的核心关系原理 景观格局影响生态过程，生态过程作用于景观格局