生物多样性景观格局变化的关系
4景观格局的形成、结构和功能特征
缀块的形态可以用长宽比、周长－面积比以 及分维数等方法来定量描述。
缀块长宽比或周长－面积比越接近方形或圆 形，其形状就越“紧密”；反之，越松散。
“紧密”利于保蓄能量、养分和生物
“松散”利于能量和物质的交换。
园林规划设计中，确定缀块形状的原则是什么？
生境缀块大小和形状对物种多样性的影响
(3)缀块空间格局的生态学效应
log S z log A log c dS (t ) I (s) E (s) dt
A.美国伊利诺斯 州东部当地繁殖 的鸟类种类与林 地面积的关系
B.美国伊利诺斯州 草原区繁殖鸟类种 数与草原面积的关 系
生境缀块面 积与其边缘 和内部生境 部分的关系
(2)缀块形状的生态学效应
(如人的日常活动和重大工程)在一系列尺度上
均起作用，而生物因素(如疾病、种间斗争)通
常只在较小的尺度上成为格局的成因。
大尺度上的非生物因素（如气候、地形、地 貌）为景观格局提供了物理模板，生物的和 人为的过程通常在此基础上相互作用而产生 空间格局。
不同因素在景观格局形成过程中的重要性随 尺度而异。例如，温度和降水量；种间关系。 园林建设是人为干扰主导的景观格局形成过 程
是景观生态学研究中的一个核心问题。
景观的空间格局影响能量、物质以及生物在景
观中的运动，如种群动态、生物多样性和生态 系统过程
5种媒介：风、水、飞动物、地面动物、人类 （尤其是利用交通工具）
Chapter 4 The landscape and the environment
Some species of bats prefer to fly along corridors. In these areas, many insects are hatched but corridors also tend to collect wind-driven insects. At the same time, the corridors provide protection for the bats against predatory birds.
景观格局的概念
景观格局的概念景观格局是指地理空间上不同景观要素之间的组合与分布关系。
它体现了自然和人类活动对地表形态、植被、水体、建筑、道路等要素的改变和配置，反映了一定地理区域的整体特征和空间结构。
景观格局是地表覆盖的空间分布特征，包括景观种类的数量分布、景观要素的形状与大小、边缘的复杂程度以及景观要素之间的相互关系。
通过分析景观格局，可以了解到地区的资源利用方式、生态系统的功能以及人类活动对环境的影响。
景观格局的概念在生态学、地理学、景观规划、景观设计等学科领域中被广泛运用。
景观格局的要素包括景观单位、连通性、分布分析、景观矩阵等。
景观单位是指地表上的一个独立单元，如一个湖泊、一片林地、一个农田等。
连通性是指不同景观单位之间的联系，如河流将不同景观单位连接起来，形成一个连通的水系。
分布分析是对不同景观单位的数量和空间分布进行统计和分析，通过计算指标如景观斑块面积、数量、形状、边缘等，可以得知景观格局的特征。
景观矩阵是由不同景观单位组成的空间结构，反映了不同景观单位之间的关系和相互作用。
景观格局对于人类活动和生态系统具有重要意义。
首先，景观格局可以为景观规划和设计提供依据。
通过分析和评价不同景观要素的分布和连通性，可以确定保护和恢复生态系统的重点区域，合理规划土地利用，优化城市道路和建筑物的布局，提高环境质量。
其次，景观格局对生态系统的功能和生物多样性有影响。
生物多样性是生态系统的重要组成部分，而景观格局是影响生物多样性的关键因素之一。
合理的景观格局有助于提供适宜的栖息地和连接路径，促进物种迁移和基因流动，增加生物多样性。
相反，不合理的景观格局会导致生境破碎化、物种丧失和生态系统功能退化。
再次，景观格局对于人类社会的可持续发展具有重要作用。
合理的景观格局有助于提供良好的生态环境，保障生活质量和人类健康。
例如，通过合理规划城市景观格局和绿地系统，可以改善城市空气质量、调节城市气候和防洪能力。
同时，合理的农田景观格局可以提高农作物产量，降低生产成本，促进农业可持续发展。
景观生态学Chapter 6 景观格局分析
4）数据类型选择
*数据选择的主要方式： 1) 目标导向型方式：据研究目标涉及的时空尺度 要求进行数据选择； 2) 对象导向型方式：据研究对象的时间与空间分 布特征进行数据选择； 3) 方法导向型方式：据方法对数据特性的要求进 行数据选择。
4）数据类型选择
*数据类型选择的核心问题：尺度效应
1) 数据特性的直接应用：不同传感器数据的对比分析； 2) 结合其他方法进行实验：将尺度转换方法结合到遥 感数据应用中(分辨率转换)； 3) 研究单元的确定：分辨率实验(窗口转换)；
D：SPOT数据(5～15m分辨率)
E：QUICKBIRD(IKNOS)(2m分辨率)
2) 航空相片：一般为1～5m分辨率
4）数据类型选择
*遥感数据选择需要考虑的几个数据属性 1) 类型：遥感平台类型、数据表达类型 2) 范围：地表覆盖范围、目标客体涵盖范围 3) 分辨率水平：目标细节的表现水平 4) 时段：数据获取的时间、不同时段的分布情况
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。
一、景观生态分类
景观生态分类的原则： 综合性原则、主导因子原则、
实用性原则、等级性原则等
主要景观分类系统介绍：生态-土地分类、景观性质分
类、生态流的景观分类、人类影响强度的景观分类
案例研究：黄河三角洲湿地景观分类、毛乌素沙地景观
信息提取(解译)
景观分布图
景观格局分析
为何进行景观格局分析？
景观格局分析
可以数量化地分析景观要素的结构特征及其相
互间的空间分布关系；
在看似简单无序的斑块镶嵌景观上，发现潜在
的、有意义的规律性及其形成机制；
从而成为进一步研究景观功能和动态的基础。
景观生态学复习题(1)
《景观生态学》复习题1.景观的概念及景观要素概念：目前，地理学中对景观比较一致的理解是：景观是由各个在生态上和发生上共轭的、有规律地结合在一起的最简单的地域单元所组成的复杂地域系统，并且是各要素相互作用的自然地理过程总体，这种相互作用决定了景观动态。
综合起来，对景观可以作如下理解：①景观由不同空间单元镶嵌组成，具有异质性；②景观是具有明显形态特征与功能联系的地理实体，其结构与功能具有相关性和地域性；③景观既是生物的栖息地，更是人类的生存环境；④景观是处于生态系统之上，区域之下的中间尺度，具有尺度性；⑤景观具有经济、生态和文化的多重价值，表现为综合性。
景观要素：景观要素主要包括常见的景观斑块、廊道、基质，以及偶见的附加结构。
2.斑块的定义及斑块类型斑块的定义：外观上不同于周围环境的非线性地表区域。
班块类型：依据成因机制可分为环境资源斑块、干扰斑块、残存斑块、引进斑块1)环境资源斑块一种相当稳定且与干扰无关的斑块，主要是由于环境条件或资源的不同，斑块内的生物与周围机制有所不同（如沙漠中的绿洲、火山口处的天池、海洋中的岛屿）特点：斑块寿命较长、斑块内的物质周转率较低2)干扰斑块（主要由机制内的局部干扰引起的）自然干扰（泥石流、雪崩等）人为干扰（干扰发生的频率和影响范围往往难以预料，持续时间长短不同，因此造成的后果也就不同）3)残存斑块残存斑块的成因与干扰斑块刚好相反，是基质受到广泛干扰后残留下来的部分未受干扰的小面积区域。
如：火烧后留下来的小片植被、免遭蝗虫灾害的植被。
特点：具有较高的周转率，残存斑块很难保持未受干扰前的基质状况4)引进斑块当人们把生物引进某一地区时，就产生了引进斑块。
它与干扰斑块相似，小面积的干扰可产生这种斑块。
在所有情况下，新引进的物种，无论是植物、动物或人等，都对斑块产生持续而重要的影响。
(1)种植斑块一农田、人工林、高尔夫球场等，都是在基质上形成的种植斑块。
在种植斑块内，物种动态和斑块周转速率取决于人类的管理活动。
景观生态学的几个热点问题
城市景观的物流能流(H T Odum 蓝盛芳译，1992)
格局与过程相互作用 景观单元的空间配置影响其内部的生态过程 景观格局是由于镶嵌体上的其它过程产生 景观格局与生态过程相互影响协同进化
景观生态学的任务 描述景观 解释和理解其中的生态过程 跟踪景观动态 分析不同文化背景下的景观格局,以便更好地 理解景观本身的格局动态，并实施管理。
需要考虑的生态系统特征
组分：当前物种和它们的相对丰富度 结构：土壤和植物组分的垂直配置 格局：生态系统组分的水平配置 异质性：特征1-3的复杂变化 功能：基本生态过程的表现（能量、水分、和 养分输运） 种间作用：包括授粉，种子散布等 动力学和恢复力：演替规律、恢复力
景观生态恢复步骤：I
发现问题： 生物分布变化：物种消失、生物入侵 景观流的变化：物种运动、水分和养分运动 美学价值变化：宜人景观类型的减少
景观生态学与生物保护
生态保护起因： 生物多样性丧失 生态系统服务功能降低：稳定性和生产力 生态环境恶化：水、土、气
必须及时采取措施阻止退化、恢复生态系统
生态保护对策： 首先，保护残存生境 其次，生态系统管理 第三，生态系统恢复
长期保存一个物种： 遗传学及其种群生态学特性 所在的生态系统及相关生态过程
廊道corridor—不同于两侧基质的狭长地带。
基质matrix —是景观中范围广阔、相对同质且 连通性最强的背景地域，很大程度上决定着景 观的性质。
岷江干旱河谷
景观格局landscape pattern
景观的构成组分及其空间分布形式。
不同的景观格局是不同动力学机制的产物，也 是不同景观功能的基础。
在缺乏景观发生发展历史资料的情况下，从现 有景观格局出发，可以对景观格局与功能过程 之间的关系进行描述。
景观生态学—格局、过程、尺度及等级
景观生态学—格局、过程、尺度与等级邬建国高等教育2000年12月Landscape Ecology Pattern，Process，Scale and Hierarchy，Higher Education Press景观生态学中的基本概念起源与发展起源于中欧和东欧，可追溯到20世纪30年代。
德国区域地理学家Troll于1939年创造了“景观生态学”一词，并将其定义为研究某一景观中生物群落只见错综复杂的因果反馈关系的科学。
Naveh和Lieberman（1984）继承并发展了欧州景观生态学的概念，提出“景观生态学是基于系统论、控制论和生态系统学之上的跨学科的生态地理科学，是整体人类生态系统科学的一个分支。
”在北美，直到20世纪80年代初才开始逐渐兴起。
如今，等级理论、分形理论、渗透理论、尺度观点以及一系列空间格局分析方法和动态模拟途径在景观生态系中的广泛应用，为该科学增添了新容和新特点。
研究畴研究对象和容（1）景观结构：景观组成单元的类型、多样性及其空间关系。
（2）景观功能：景观结构与生态学过程的相互作用，或景观结构单元之间的相互作用。
主要体现在能量、物质和生物有机体在景观镶嵌体中的运动过程。
（3）景观动态：景观在结构和功能方面随时间的变化。
也就是景观结构单元的组成成分、多样性、形状和空间格局的变化，以及由此导致的能量、物质和生物在分布与运动方面的差异。
研究的重点：（1）空间异质性或格局的形成和动态及其与生态学过程的相互作用；（2）格局—过程—尺度之间的相互关系；（3）景观的等级结构和功能特征以及尺度演绎问题；（4）人类活动与景观结构、功能的相互关系；（5）景观异质性（或多样性）的维持和管理。
格局、过程、尺度格局（Pattern）是指空间格局，广义地讲，它包括景观组成单元的类型、数目以及空间分布与配置。
过程强调事件或现象的发生、发展的动态特征。
尺度（Scale），广义地讲，是指在研究某一物体或现象是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到的围和发生的频率。
景观生态学与生物多样性保护
往 往 忽视 了物 种生存 所要 求 的生态 学过 程口 而现 在所 建 】 ， 设 的 自 保护 区 ， 论大小 也总是 处于强 烈影 响物种长 期 然 无
生 存 的景 观镶 嵌体 中。 正是 基 于这 些认 识 ， 物多 样性 保 生
看， 景观 生态 学应该 而且 可能担 当此 任 。 以中尺 度 的景 观 结 构和生 态过程关 系研究 见长 的景观生 态学 ， 自然保 护 对 区研究 、 生物 多样性研 究 、 退化 生态 系统 研究 、 土地 利用 与 规划、 景观规 划与设 计和 区域可持 续发展都 具有重 要 的指
安徽农学通报 ，Ａ ｈ ｉ ｇｉＳ ｉＢ ｌ２ １ ，８０ ） ｎ ｕ ｒ ｃ． ｕ１ ０ ２１ （２ Ａ ． ．
ｌ ７
景观 生态 学与生物 多样性保 护
盛敏杰
（ 河北省木兰 围场 国有 林场管理局龙 头山林场 ， 河北围场０ ８ ５ ） ６４ ０
摘 要： 景观 生态学是 一 门新兴 而又发展迅 猛的 学科 ， 它为生物 多样 性保护提 供 了新 理论 、 方法和技 术手段 。 绍 介
自 工业 革命 以来 ， 技术不断发展 ， 口数量也迅速 科学 人
增 长 ， 类 的发展 使生 物 多样性 受 到 了严 重 的威 胁 。 一 人 另 方 面 ， 物多 样性 保护 的 重要性 也 不断 被人 类所认 识 ， 生 如 今 生物 多样 性保 护 已经 被视 为实 现可 持续 发展 的一 个重 要 方面受 到 了同际社会 的重 视 。１９ 年６ 联合 国环发 大 ９２ 月
中图分 类号 Ｑ ； １ １ Ｑ ４ ６ 文献标识码 Ａ 文章编号 １ ０ － ７ １（ １ ７ ７ ２ ０ ３ Ｏ ２）０— １ － ０ ２ ０ ０ ３ ７
景观生态学4景观格局分析方法
景观生态学4景观格局分析方法
1.指数分析法
指数分析法是一种定量分析景观格局的常用方法，它通过计算各种指数，对景观的面积、形状、分布和连通性等进行描述。
常用的指数包括斑块面积指数、数量指数、边缘密度指数、形状复杂度指数等。
这些指数可以帮助研究者了解景观的整体特征，并对不同景观类型的生态功能进行比较。
2.分级分析法
分级分析法是一种将景观格局分为不同层次进行分析的方法，它能够揭示景观格局的空间结构和功能组织。
通过对景观类型、斑块大小和形状等进行划分，可以得到不同层次的景观格局数据。
研究者可以进一步探讨不同层次景观格局对生物多样性、生态过程和生态系统服务等的影响。
3.空间模型分析法
空间模型分析法是一种基于数学模型对景观格局进行建模和分析的方法。
常用的模型包括斑块扩散模型、斑块连接模型和斑块生长模型等。
这些模型可以模拟不同景观格局对种群扩散、基因流动和景观连通性等生态过程的影响，并预测未来景观格局的变化趋势。
4.地理信息系统（GIS）分析法
地理信息系统（GIS）分析法是一种基于空间数据的综合分析方法，它将景观格局与其他环境变量进行集成分析。
研究者可以通过GIS软件对景观格局数据进行处理、可视化和空间分析，进一步揭示景观格局与环境
因素的相互关系。
例如，可以通过GIS分析揭示不同土地利用类型对景观格局的影响，并预测其对生态系统功能的影响。
总之，景观生态学的四种分析方法，指数分析法、分级分析法、空间模型分析法和地理信息系统分析法，共同揭示了景观格局对生态过程的影响，为生态保护和可持续发展提供科学依据。