稻田里，农民要拔掉稗草；人工鱼塘里，养殖工人要定期清除肉食性鱼类。用生态学的观点看，这是为了(
)A．调整能量流动关系，使之流向对人类最有益的部分: X( X: U) G: XB．增强生态系统恢复力稳定性3 a8 i) i! G9 f1 h+ V; @C．通过人为方式，保持自然生态系统平衡, V+ G" Z& O9 _: `" ]0 Z' ID．科学规划，实现能量的多级利用. c6 b5 f) _" ^$ i6 L, `$ ?; U) K/ I - 跟谁学
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随时随地获取上课信息在线咨询&&&分类：稻田里，农民要拔掉稗草；人工鱼塘里，养殖工人要定期清除肉食性鱼类。用生态学的观点看，这是为了(
)A．调整能量流动关系，使之流向对人类最有益的部分: X( X: U) G: XB．增强生态系统恢复力稳定性3 a8 i) i! G9 f1 h+ V; @C．通过人为方式，保持自然生态系统平衡, V+ G" Z& O9 _: `" ]0 Z' ID．科学规划，实现能量的多级利用. c6 b5 f) _" ^$ i6 L, `$ ?; U) K/ I稻田里，农民要拔掉稗草；人工鱼塘里，养殖工人要定期清除肉食性鱼类。用生态学的观点看，这是为了(
)A．调整能量流动关系，使之流向对人类最有益的部分: X( X: U) G: XB．增强生态系统恢复力稳定性3 a8 i) i! G9 f1 h+ V; @C．通过人为方式，保持自然生态系统平衡, V+ G" Z& O9 _: `" ]0 Z' ID．科学规划，实现能量的多级利用. c6 b5 f) _" ^$ i6 L, `$ ?; U) K/ I科目:难易度:最佳答案A解析试题分析：研究生态系统的能量流动有助于帮助人们科学规划，设计人工生态系统，使能量得到充分利用；还有助于帮助人们合理调整能量流动的关系，使能量流向对人类最有益的部分，如稻田里农民拔草、鱼塘里养殖工人定期清除肉食性鱼类，目的都是调整生态系统能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类对有益的部分。故选A考点：本题考查能量流动的意义。点评：本题意在考查考生的识记能力，属于容易题。知识点:&&基础试题拔高试题热门知识点最新试题
联系我们新手指南生态学所研究的有四个可辨别尺度的亚部分
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绪论；景观与景观生态学 要点 生态学是研究有机体与其环境相互作用的科学。 “环境”是物理环境（温度，可利用水等）和生物环境（对有机体的、来自其他有机体的 任何影响）的结合体。 3 景观在生态学中的地位 4 生态学的研究尺度 生态学所研究的有四个可辨别尺度的亚部分； （1） 探讨个体对其环境的反应 （2） 研究单个物种的种群对于环境的反应，和探讨诸如多度及其转动等的过程 （3） 群落（出现在确定面积中种群集合）的组成和结构 （4） 生态系统（群落与环境的非生物成分的结合）内的各种过程，例如能流，食 物网和营养物得循环等。 景观生态学的概念 在 19 世纪中期由 HAECKE 提出生态学一词，随着时间的推移，生态学已成为一个既古 老又现代的学科，它研究的主要内容就是生物或生物群体与其环境的关系，而通常我们又 将它分为几个层次：个体，种群，群落，和生态系统，而景观是比生态系统更高一层次的 生物层次。 景观生态学自 1939 年由特罗尔提出后，发展十分迅速，已成为生态学一重要分支， 而且已形成一套自己的理论，为生态学的发展提供一个全新的空间。 1.1 景观 景观的三种解释 1 视觉美学 在欧洲，景观一词最早来源于《圣经》中，用来描述耶路撒冷城美丽的 景画。与风景同意，如山水，城镇，园林 2 地理学 景观作为地球表面气候，土壤，地貌，生物各种成分的综合体，类似于生 物群落，如森林，丘陵，山脉等 3 景观生态学 空间上相邻，功能上相关，发生上有一定特点的生态系统的聚合，如 城市，流域，三角洲等 A 桂林山水观 B 美国亚利桑那洲大峡谷景观 C 美国威斯康星大学 Curtis 草地景观 D 内蒙古草地景观 E 北美的 sonoran 荒漠景观 F 亚洲温带荒漠景观一角 1.2 景观的定义和特征 1.2.1 定义 景观 是以类似方式重复出现的，相互作用的若干生态系统的聚合所组成的异质 性土地地域 景观生态学 研究相关景观系统的相互作用，空间组织相互关系的一门学科，即 研究由相互作用的生态系统组成的异质地表的结构，功能和动态。 德国 景观是控制某一地区不同空间单元的自然与生物的关系。 2 Zonneveld 荷兰 景观是地球表面空间的一部分，是由岩石，水，空气，植物，动物以及人类活动所形&&&&成的系统的复合体，并通过其外貌构成一个可以识别的实体。 3 Vink 荷兰 景观 是连同其所有现象（地形，土壤，植被，人为影响， ）的陆地表面，是具有特有的地 形，土壤，植被的陆地表面的一个区域，是相互有关的几片土地的天然配置。 1.2.2 特征 （1）生态系统的聚合 （2）各生态系统之间的物质能量流动和相互影响 （3）具有一定的气候和地貌特征 （4）与一定的干扰状况的聚合相对应 1.3 景观生态学的发展史 1.3 景观要素 定义：景观是由不同生态系统组成的镶嵌体，其组成单元称之为景观要素 按自然条件或立地条件划分的景观单元—景观成分 按人类活动的影响划分的景观单元—景观要素 景观和景观要素是相对的，景观强调异质，景观要素强调均质 景观现象具有尺度效应 1.3.1 国外 1 萌芽（19 世纪初—20 世纪 30 年代） 首先生态学的出现，19 世纪中期 Haeckel，把研究生物和环境关系的科学称之为 生态学。其后，从个体生态学发展到群落生态学 1935 年，英国生态学家坦斯利提出了生态系统的术语。 2 巩固（20 世纪 30 年代后期-60 年代中期） 1939 年，德国著名的地植物学家特罗尔，在利用航片中研究东非土地利用问题时 提出景观生态学一词，随后，一些科学家将景观生态学作为生态学一分支进行研究。二战 爆发过程中，景观生态学研究几乎处于停滞状态，二战后，由于人口，粮食，环境问题， 景观生态学得到蓬勃发展，中欧成为景观生态学研究的主要地区(例如，德国，荷兰，捷 克等) 美国从 70 年代开始景观生态学的研究，发展很快 3 发展（20 世纪 60 年代后期-80 年代初，初步发展，20 世纪 80 年代，全面发展） 80 年代进入景观生态学研究热潮 1981 年，荷兰召开“第一届景观生态学大会” 1982 年国际景观生态学协会成立（IALE） 1984 年，Narch 和 Lieberman（美国）出版《景观生态学的理论和应用》-第一本 景观生态学专著 1986 年 Forman.R&Godron 出版《景观生态学》教材，标志景观生态学发展进入一 个全新阶段 1987 年国际性杂志《景观生态学》出版 4 提高（20 世纪 90 年代，学科的全面提高时期） 90 年代，景观生态学全球化普遍提高，技术手段更为先进（例如 GIS，遥感） 1.3.2 国内 从 80 年代初开始，1989 年 10 月在沈阳召开首届景观生态学学术讨论会 1998 年在沈阳举行’亚洲及太平洋地区景观生态学国际会“ 80 年代，起步阶段，侧重于国外文献的介绍&&&&1981 年，黄锡*在《地理科学》上发表了《德意志联邦共和国生态环境现状及保护》 一文，同期还发表了刘安国的《捷克斯洛伐克的景观生态研究》这是国内首次介绍景观生 态学的文献 1983 年，林超在《地理译报》上发表了两篇译文，一篇是 Troll 的《景观生态学》 ， 一篇是 E。纳夫的《景观生态学发展阶段》 1985 年，陈昌笃在《植物生态学与地植物学丛刊》发表《评介 Z.纳维等著的景观生态 学》一文，这是国内首次对景观生态学理论问题的探讨 1986 年，景贵和在《地理学报》发表了《土地生态评价与土地生态设计》 ，这是国内 生态规划与设计的第一篇文献 1988 年，李哈滨在《生态学进展》发表了《景观生态学-生态学领域里的新概念构架》 一文，同年的《生态学杂志》分别发表金维根的《土地资源研究与景观生态学》和肖笃宁 的《景观生态学的发展与应用》 1990 肖笃宁主持翻译了 *** 和 Codron 的《景观生态学》一书 90 年代迅速发展，大量论文书籍出现 1990 年，肖笃宁等在《应用生态学报》发表《沈阳西郊景观结构变化的研究》一文， 该文是我国学者参照北美学派的研究而开展的景观格局研究的典范著作， 同年景贵和出版 了《吉林省中西部沙化土地景观生态建设》论文集。伍业钢和李哈滨的《景观生态学的理 论发展》 （1992）和《景观生态学的数量研究方法》(1992) 傅伯杰的《黄土区农业景观空间格局分析》 （1995） 《景观多样性分析及其制图研究》 ， （1995）《景观多样性的类型及其生态意义》 ， （1996） 1.4 景观生态学研究内容和基本原理 1.4.1 研究内容 1，景观结构 不同景观要素之间的空间关系 2，景观功能 各种景观要素之间的相互作用，不同生态之间的能量流，物质流和物种 流（如生物活动等） 3，景观变化 景观的结构和功能上随着时间的变化 4，景观管理 通过分析景观特征，提出景观利用管理最优化方案 景观生态分类 景观生态评价 景观生态规划设计 景观规划设计的实施 1.4.2 理论基础 2 系统论 1 景观结构和功能原理 2 生物多样性原理 3 物重流动原理 4 营养再分配原理 5 能量流动原理 6 景观变化原理 7 景观稳定性原理 整体论和系统论 世界由一系列处于不同位置的整体所组成，每一个整体都是一个系统，即处于一 个相对稳定的相互关系的集合，但这种稳定态是可能被打败的，而变为另一种稳定性。整 体性是建立一种表现。&&&&景观层次的结构和功能 景观的结构 景观功能 景观的动态 景观生态学的应用物种流动原理 养分再分配原理 物质流 1.5 景观生态学的重要学派 1 美国的景观格局和景观功能研究（R.T.T.Forman,P.G.Risser,M.Turner,强调景观 结构，功能和动态变化等） 2 荷兰和德国的土地生态设计（I,S,Zorreveid,W，Haber,土地利用评价及国家公园 景观规划） 3 东欧的景观综合研究和景观生态规划（Mazur,M,Ruzicka 捷克，根据生态平衡原则 的人工生态系统的最优设计） 4 加拿大和澳大利亚的土地生态分类 5 前苏联的景观地球化学研究（波雷诺夫） 1.6 景观生态学的研究原理 1 学科主要研究领域的进展 经济观念与生态学研究的结合 人地和谐的未来景观研究 在景观结构和空间格局方面 在景观生态过程研究方面 在景观格局与过程的关系研究上 在景观变化分析方面 2 新出现的学科领域与生长点 公路和公路网的生态效应 景观毒理研究 湿地景观生态研究 大城市的景观生态过程 3 重点研究方法和新技术现状及动向 景观生态模型 景观指数研究 区域尺度上多因子风险评价的相对估计法 流动区域模型 遥感与地理信息应用 4 景观生态的应用进展 农业与土地利用 自然资源管理 景观规划与设计 城市景观规划&&&&2 景观的结构 景观生态学主要研究景观的 3 个特征 （1）结构 （2）功能 （3）动态 景观生态学为生态学带来了新思想，新理论和新方法 ，如等级结构，尺度效应，时空异质性，干扰等 而镶嵌是表示生境或植被的空间配 置 景观是由景观元素组成，景观元素是地面上相对同质的生态要素或单元 景观结构的基本要素包括三种类型 1 斑块 2 走廊 3 基质 2.1 景观的发育 所有的景观都有其独特的发育史，主要的影响因子可分为生物和环境两个方面， 具体有 气候 土壤 地形地貌 生物 和人为影响。 人类活动对景观结构的影响主要有 （1） 改变了景观中植物的优势和多样性 （2） 扩大或缩小了一些动物的分布区 （3） 景观结构的改变为杂草的入侵提供了机会 （4） 改变了土壤的营养结状况 （5） 人类的定居和土地利用改变了景观镶嵌格局 2.2 斑块 定义 斑块是一个外观上周围环境明显不同的非线性地表区域 例如 天空的云 镶花路面的石子 2.1.1 起源与类型(起源原因 特点) （1）干扰斑块 原因：由于局部干扰而产生的 采伐后的森林 草原烧荒 地表煤矿 干扰是引起生态系统格局显著偏离其常态的事件 举例 风 火 冰雹 山崩 虫害等 干扰； （1） 内外因（如病虫害，火灾） （2） 短期，长期 干扰斑块的特点 具有较高的周转率 持续时间最短 消失最快的斑块类型 （3） 残存斑块 原因;由包围着一小块未受干扰地区的大范围干扰造成的 举例：寒冷过后阳坡上留下的鸟巢，火灾大火过后残留的一片森林 残余斑块的物种和干扰前是否有变化呢？ 调整期：物种变动速率增高的时期（新物种的进入） 松弛期：某些种群灭绝升高的时期（物种的消失和灭绝） 这个时期会延续到残余斑块的整个生活过程，直到残余斑块与本底融为一体 （4） 环境资源斑块&&&&原因：由于环境资源的空间异质性或镶嵌分布引起 如：黄山植物的垂直分布森林中的沼泽地 特点：残留时间长，周转率低 （5） 引进斑块 原因：人类将生物引进一个地区，就产生了引进斑块 A 种植斑块 原因：由人类种植植物而产生的 特点;人维护，残留时间长 B 聚居地 特点：受人干扰的景观中最显著并无处不在的景观成分之一 物种：人，引进的动植物，不慎引入的害虫，从异地移入的本地钟，例如 村 落，城镇，草坪，街道的花坛等 C 外来种引入 外来种与本地种是相对的概念，要对外来种定义时，首先要定义本地种 本地种可以认为是自然起源于一特定的地域或地区的物种， 既非随意也不是有 意引入的。 外来种指在一个特定的生态系统中，具有种子，卵，孢子或者其他繁殖能力的 生物物质的任何物种，但它却不属于本地生态系统，如果某物种引起生态系统发生 大的波动变化，历史文献又没有有关的纪录，那么该物种可能是外来种。 外来种与生态入侵 生态入侵可以定义为：物种进入以前从未出现过的区域，并且伴随着大规模的 扩散，因此，入侵种一定是在不同于本地种的地理生物区域中的变化，在这一地域 中不存在如本地种一样的进化演替方式。对入侵种的另外一种简略定义为：外来种 入侵（生态入侵）是指外来物种通过人类活动或其他途径被带到一个新的生态环境 区域后，依靠其自身强大的生存竞争力，造成当地物种生物多样性的丧失或削弱 外来入侵种的影响 1， 竞争，占据本地物种生态位，使本地种失去生存空间 2， 与本地种竞争食物或直接杀死当地种，影响本地物种生存 3， 分泌释放化学物质，抑制其他物种生长 4， 通过形成大面积单优群落，降低物种多样性，使依赖于当地物种多样性生 存的其他物种没有事宜的栖息环境 5， 大量利用本地土壤水分，不利于水土保持 6， 破坏景观的自然和完整性 7， 影响遗传多样性 值得注意的是，与人类对环境的破坏不同，外来入侵种对环境破坏及对环境系 统的威胁是长期的，持久的，对社会，经济发展也会带来深刻的影响。 2.2.2 斑块的大小 形状，面积等参数对斑块的影响较大 （1） 面积对能力和养分的影响 一般的情况总是大斑块比小斑块含的能量和养分丰富，也有不同，比 如，一个小斑块（麦田）从边缘到内部我们会发现边缘产生的产量高 于内部。 原因：充分利用光，温度，水，且竞争少 动物的分布也会因边缘内部的喜爱程度而有所不同。许多野兔、野鸡&&&&等喜欢在边缘地带活动，食草与食肉动物也经常在边缘地带活动，边 缘单位的生物量也高于内部。 边缘地带植物密度高于内部，故营养也高于内部地带，由于斑块的边 缘/内部比大于斑块。 大斑块比小斑块有更高的营养级的动物，并且食物链也更长。 （2） 面积对物种的影响。 A：岛屿 在生物群落里，物种的多样性随面积的增加而增加。 岛上种数与面积大小的关系的三种解释： ▲ 大岛屿物种多 ▲ 稀有种多 ▲ 小岛近亲繁殖 S=CAZ S-多样性 A-面积 C-比例常数 0.35 Z-一般为 0.18~0.35 分析表明，大致的规律是面积增加 10 倍，物种增加 2 倍；面积增加 100 倍， 物种增加 4 倍；即面积每增加 10 倍，所含的物种数量成 2 的幂函数增加，2 是个平均值，通常在 1.4~3.0 之间。这种关系的另一层含义表明，如果原生生 态系统保存 10%的面积，将有 50%的物种保存下来。如果保存 1%的面积，则会 有 25%保存物种被保存。 1967 年麦克阿瑟和威尔逊创立岛屿生物地理学理论（island biogeography） 。 他们认为岛屿中的多样性取决于物种的迁入率和灭绝率， 而迁入率和灭绝率与 岛屿的面积、隔离程度及年龄等有关。 S=f(+生境的多样性-干扰+面积-隔离程度+年龄) B:陆地景观 陆地景观与岛屿有所不同， 板块的边界并不明确， 并且隔离程度的重要性降低。 S=f(+生物多样性- +） （ 干扰+面积+年龄+本地异质性-隔离程度-边界不连续性) 区别： ▲ 障碍物不同 ▲ 海岛的隔离是与大陆相对而言 ▲ 岛屿陆地景观的形成时间大相径庭 ▲ 与边缘的作用 设计保护区时，面积比较关键。 主要保护：1 较高的当地物种多样性 2 稀有种和濒危种 3 稳定的生态系统 （3） 森林的破碎化及其生态后果 ● 物种生存环境危机 ● 树木的变化 ● 动物的变化 ● 鸟类&&&&● 昆虫 （4） 斑块与自然保护区 △ 大的自然保护区保护物种多 △ 完整比破碎要好 △ 尽量减少隔离度 △ 簇状比线状好 △ 走廊来连接 △ 圆形较好 2.2.3 斑块的形状 形状与面积同等重要 例如 鸟，昆虫觅食，巢域一般为长方形 （1） 生态学意义 ▽形状分析可了解物种动态(物种分布是稳定的，扩展，收缩，还是迁移甚至 以了解迁移路线) ▽斑块的形状对生物的散布和觅食具有重要作用 ▽斑块的形状与环境变化及更新过程有关 ▽园林设计，采取不同斑块形状，收到不同的艺术效D=D-形状系数 L-斑块周边长度 A-斑块面积 D 值说明某一斑块周边长度与面积同该斑块相等的圆的圆周长之比，比值为一 为圆形，比值越大说明该斑块周长越发达其他的一些指标有 拉伸度 斑块宽度/斑块长度 圆度 4*斑块面积/周长 2 紧密度：1/D (2)边缘与边缘效应 定义 边缘是指两个不同的生态系统相交而形成的狭窄地 斑块的边缘部分有不同于内部的物种组成和过度， 这就是通常所说的边缘 效应 特点：由一种环境条件组合，过渡为另一种环境条件组合，由一类动植物 组合过度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 有的成分生态过渡带 ■ 斑块和斑块，斑块和本底之间存在生态交错区，即两种环境的过渡地 带 ■ 干扰和残余斑块之间的生态过渡带是比较狭窄的，而环境资源与本底 之间的生态过渡带较宽，边界固定，周转率也较低，两个群落过度缓 慢。 群落交错区与边缘效应&&&&群落交错区又称生态交错区或生态过渡带，是两个或多个群落之间（或生态 地带之间）的过渡区域 如森林和草原之间的森林草原过渡带，水生群落和陆地群落之间的湿地过渡 带 群落交错区是一个交叉地带或种群竞争的紧张地带，发育完好的群落交错区，可 包含相邻两个群落共有的物种以及群落交错区特有的物种，在这里，群落中物种的数目及 一些种的密度有增大的趋势，这种现象称为边缘效应。但值得注意的 ahi，群落交错区物 种的密度的增加并非是个普遍的规律，事实上，许多物种的出现恰恰相反，例如在森林边 缘交错区，树木的密度明显的群落里要小。 边缘效应 生物种类及密度最高 边界长度，宽度 植物群落之对比 植物;不耐阴，耐旱 动物;通常需要两种形态的栖息地 边缘的类型：固有边缘: 环境资源上的差异造成的边缘。 特点：过度缓慢、连续性强、变化很小 举例：森林和沼泽之间的边缘 诱导边缘 天然或人为干扰造成的边缘 特点：过渡显著，存在时间短 举例：森林与火烧迹地之间的边缘 边缘宽度的影响因子 A 太阳角向赤道方向超过向极地方向的宽度 B 温带超过热带 C 主风超过其他风向 D 斑块与本底垂直结构差异越大，边缘宽度差异越大 根据对边缘或内部的反应，将生物分为 边缘种：一些物种适应多变的或阳光充足的环境条件，主要分布在斑块的边缘 部分 内部种;集中分布在斑块中心部分的物种，它们需要较稳定的环境条件。边缘种和内部种将动物分为三类 A 对两个生态系统都有要求 B 对边缘的特殊生境有特殊的要求 C 主要与一种生态系统有关系，但可扩展到边缘 (3)圆形斑块与长条形斑块的生态比较 (4)环状斑块 形状很特殊的斑块 特点：内部/边缘低 内部种少 举例 环绕北极地区分布格局高山 环绕山体 绕湖周围 (5)半岛 定义：指得是一个斑块中狭长的外延部分&&&&漏斗效应；人们常见的半岛顶端，动物路径密度高的现象 2.2.4 斑块的数量和构型 （1）斑块的数量 斑块的数目可根据 4 个方面的标准分别确定 1) 每种群落类型的斑块数目 2) 斑块的起源和成因 3) 斑块的大小 4) 斑块的形状 （2） 斑块的分布 斑块在景观中的空间排布情况，它们的空间分布对能量，物种的流动有重要影响。 例如 居住区 斑块相关性的指标;隔离度，可及度，相互作用，总隔离度，内缘比 破碎化指标：斑块密度，边缘密度 对于边缘效应的论述可由内缘比的出 K=N/B 式中 N 为边缘带包围的内部区面积 B 为边缘带面积 K 为内缘比 内缘比低，有利于拼块与模地环境的生态系统，内部拼块容易融于模地中，内缘比高， 则有利于保存拼块中的资源，对外界的干扰有较大的阻抗性。 从旅游角度看生态旅游区的空间范围应扩大，减少人工景观和非绿色用地的空间，并在 其外围增加缓冲的边缘带，以求得对区内进一步调整的积极效果。 从信息美学角度看，不同质的两种构景元素的边缘带，信息容量大，在构图上易于产生 魅力。 2.2 廊道 与本底所有所区别的一条带状土地，可以看做是一个线状或环状的斑块。 例如 树篱 公路 2.2.1 廊道的作用 双重作用;将景观分离 将景观来连接 1 运输 公路，铁路，运河，输电线等 2 保护 长城，围墙，林带等 3 资源 走廊地带野生动物丰富，植物种类多 4 观赏 古代曲径通幽，颐和园方的长廊，西湖的苏堤 2.2.2 廊道的起源 根据形成原因，可以分为干扰型，残留型，环境资源型，再生型，引入型 根据其组成内容或生态系统类型，可以分为森林廊道，河流廊道，道路廊道等 根据其结构来分，可以分为线状廊道，带状廊道，和河流廊道 2.2.3 廊道的结构特点 1 弯曲度 廊道中两点间的实际距离与它们之间的直线距离之比，与沿廊道的移动有关。 动物，人更消耗体力 2 连通性 定义 单位长度廊道中中断数量来度量 例如 农田树篱 作用 一个廊道连通性高低决定了廊道的通道和屏障功能。 3 狭点&&&&定义 廊道中的狭窄处 作用 影响运动 例如 河流峡口 4 结点 定义 两个廊道的连接处或一个廊道与斑块的连接处 作用 结点在管理与规划中十分有用，因为它提供了许多相联系的物种源，当物种在斑块 中消失时，有利于物种重新迁入。 例如 河流急转的凹面常出现一片泛滥平原，两条公路交叉处得重叠植被。 5 廊道的内部特点 1）从边缘到中心的物种组成发生急剧变化 例如 公路 河流 林带 2）环境条件与外部有所不同 例如 林荫道冬暖夏凉 3）水平上延伸一段距离，水平梯度也会发生变化 2.2.4 廊道的分类 1 线状廊道 廊道是一条很窄的带，植被类型基本上是边缘占优势，一般有七种，道路，铁路， 堤堰，沟渠，输电线，草本，或灌丝带，树篱 2 带状廊道 廊道是一条很窄的带，其宽度是可以造成一个内部环境，含有内部种，每个侧面都存 在边缘效应。 林带宽度与物种多样性 线状廊道与带状廊道的对比生态差异主要在于宽度，具有重要的功能意义。林带宽度的 增加，环境差异性增加，进而造成物种多样性增加，林带很窄时，边缘内部种都很少，随宽 度增加边缘，内部种均增加，但边缘种在宽度略增加时即迅速增加，而内部种则要在宽度达 到一定值时才能增加，*值一般为 7-12 米 河流廊道：河流廊道是沿河流分布的，与周本底不同的植被带。它包括河流本身，以及 河流两侧河漫滩，堤坝和部分高地，宽度随河流大小而变。 1) 结构 河床边缘，漫滩 堤坝，岸上高地 举例 长江 黄河 2) 宽度多宽为宜 A 应具备有效的控制从高地到河流的水流和营养的功能。 B 有利于森林内部种沿河运动，宽度应超过边缘效应， 3）河流等级：最小的河流叫一级河流，两个一级河流合成一个二级河流。 4）功能 1 它控制着河流及周围陆地进入河流的物质流动 2 它影响河流本身的运输 3 侵蚀，养分流，地表径流，洪水，沉积作用 水的质量都与廊道宽度有关 4 它为物种的迁移和栖息提供了条件 5 为人类运输航道，物质资源，保护作用，河岸植被生态缓冲带与生态走廊 植被缓冲带的建设是一个位于水体与陆地之间的过度地带， 是邻近溪流， 河流， 湖泊，&&&&河口和水库等各种水体的植被带。 生态缓冲带与生态走廊区别 植被缓冲带是一个位于水体边得线形植被带，起功能是维持和提高水质，从地表径流中移 除杀虫剂和化学物质，可以是草地，森林和各种形态的草本层 景观走廊是通过一个带状植被将两种不同类型生境相连接，从而使动植物可以通过的走 廊，可以是保护走廊，扩散走廊或野生动物走廊，可以将碎化的生境相互连接，增加物种 生存的概率，提高生物多样性 岸线植被缓冲带的生态功能 （1） 过滤径流 ：降低流速，过滤径流 （2） 保护水岸：根系，耐水波冲击 （3） 吸收养分;N P （4） 有效控制洪水 （5） 为野生动物美化环境，增值地产 （6） 提供食物和栖息地 （7） 通过林冠层遮阴：调节水温，庇护地 （8） 维持财产价值： 缓冲带的设计 宽度;与功能要求有关 A 维持水质 30 米 B 维持野生动物生境 30 米 C 小型哺乳动物 80 米 D 大型哺乳动物 100 米 物理形态 坡度：理想的 12%平均坡度 宽度和坡度变化相关，坡度每增加 1%，宽度应增加约 1 米，直到 25%，超过 25%，就非 宽度增加所能调节的效率范围 功能区别：一般分为 3 个区 A 溪流岸边：稳定河岸，提供水生和陆生动物栖息地 B 向坡上，3-100 米，从地表径流和地下水中移除沉积物，养分，污染物等，也具有 动物栖息与美学价值 C 再向上，降低径流，过滤水质，过滤沉积物及化学物质，提供最大水质保养带 2.2.5 廊道的度量指标 （1）连接度，廊道与系统内所有节点的连接程度称作网络连接度。 网络连接度的 y 数为该网络的连接线数与最大可能连接线数之比即 Y= (v&=3,v∈n ) 式中 L-连接线数 Lmax-最大可能连接线的数目 v结点个数 y –取值范围可从 0（各点之间互不连接）到 1.0（每个结点都与其他各点相 连接） （2） 环度;连接网络中现有结点的环数存在程度 环度指数ɑ可能用网络中实际环路数与最大可能出现环路数的比值 来表示：ɑ= （V&=3,V∈N）式中 L-连接线数 V –结点个数 ɑ -可在 0（网络无环路）和 1（网络具有最大环数）之间变化。 （3） 曲度：指廊道的弯曲程度 可用分维数来描述廊道的曲度 Q(L)=LDq 式中 Q-廊道的实际长度 L-参照 长度，如从初始位置到某一特定位置的直线距离。 Dq-廊道的分维数，变化范围 1-2&&&&之间，当 Dq 值接近 1 时，描述对象为一直线；当 Dq 值趋近于 2 时，线的弯曲程度相 当复杂。 曲度的生态意义与生物沿廊道的移动有关，廊道越直，距离愈短，生物在景观中两点 间的移动速度就越快，而经由蜿蜒廊道穿越景观则需很长时间。 （4） 间断：指连续分布的廊道沿线往往有一些断开区。 其量度通常用单位长度廊道上的间断数目来表示。 2.3 本底（基质） 范围广，连接度最高，并且在景观功能上起着优势作用的景观要素类型，景观中的 背景地域。 2.3.1 本底的标准 1 相对面积 当景观的某一要素所占的面积比其他要素大得多时，这种要素就可能是基质，它 控制着景观中的主要的流。 一般来说，本底的面积超过现存其他类型景观元素的面积总和。假如一种景观元 素类型覆盖 50%以上的面积，就可以认为是本底。 2 连通性 如果一个空间不被两端与该空间的周界相连的边界隔开，则认为该空间是连通 的。 连通性高的作用; 1) 该景观要素可将另一要素包围，使后者形成“孤岛”与其他景观要素分离， 起隔离屏障作用。 2) 景观要素为条带状长距离延伸或互相穿插形成网络， 具有廊道的作用， 便于 物种迁移与基因交换。 3) 形成景观“孔洞” 3 动态控制 基质对景观动态的控制程度较其他景观要素类型大。 实际判断基质时，可以将三个标准结合起来用。 例如;原始森林伐烧地，农田与林网 2.3.2 本底得结构特征 1 孔隙度：斑块在本底中称为孔 孔隙度是描述本底特征的重要指标。 是指包含在 基质内的单位面积的闭合边界的斑块数目，是景观基质中所含斑块密度的量度。 孔隙度 与斑块大小无关，具有闭合边界的斑块数量越多，基质的孔隙度越高。计算孔隙度只计算 闭合边界的，没有闭合边界的斑块不计算。 孔隙度的生态意义： 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，对能流物流指导意义 的因素。孔隙度低表明景观中有边缘地区存在，这对需要边缘生境的动物很重 要。 3） 孔隙度与动物觅食密切相关，适宜的孔隙度对觅食及育后复原。 4） 采伐对野生动物的影响。 5） 人文地理中，研究住宅与村庄孔隙的分别十分重要。 6） 在城镇人工建筑景观中，绿地斑块有重要作用。 2 边界形状 景观元素间的边界像一个半透膜，边界的形状对本底与斑块的相互关系极为重要，具&&&&备最小的周长与面积之比的形状不利于能量与物质交换，具节省资源的特征，相反，周长 与面积之比大的形状利于与周围环境进行大量的能量与物质交流。 看凹面边界的左边元素向右扩展更为有效。 扩展元素即它们最可能在周边的凸面上扩展。 残存元素即处于缩减过程，有凹面边界的元素。 扩展元素能迅速地以凹面边界变为凸面边界。 3 网络 景观的孔隙度高时，这种网络本底就是廊道网络，是斑块，廊道的多种组合。 结构特征： 1） 连接类型 十字形 T 型 L 型 2） 网线上有没有中断，以及中断处的长度。 3） 结点的大小 4） 网眼大小 组成网络的线之间的平均距离或者线所环绕的景观元素的平均面积。 对物种粒种有影响，例如 法国布列塔地区研究表明，小甲虫，土地网眼&4 ha 时消失， 猫头鹰在网眼为 7ha 时消失。 2.4 景观的整体结构 2.4.1 景观多样性 1 生物多样性 生物多样性是所有生物种类，种内遗传变异和它们的生存环境的总和。 遗传多样性 :种内所有遗传变异信息的总和，蕴藏在动植物和微生物的个体基因里 物种多样性：以种为单位的生命有机体的复杂多样化 景观多样性：生物圈内栖息地，生物群落和生态学过程的多样化，又称生态系统多 样性 2 生物多样性丧失的主要原因： 1)生境的丧失和破碎化 2)引入物种 3）植物和动物种的过度利用 4）土壤，水和大气污染 5)全球气候变暖 6）工业化的农业和林业 3 景观多样性的意义： 1）只有多样生态系统的共存，才能保证物种多样性和遗传多样性 2）只有多种生态系统的共存，并与异质的立地条件相适应，才能使景观的总体生存 力达到一定水平 3）只有多种生态系统共存，才能保证景观功能的正常发挥，并使景观的稳定性达到 一定水平 4 景观多样性的描述指标 丰富度：指的是一个景观中生态系统类别数以绝对值表示，相对丰富度是指一定景 观内出现的生态系统类别数占一地区全部可能出现的生态系统类别数的百分比。 Simpson 多样性指数&&&&S D=1-∑（Pi）^2 i=1 D-Simpson 多样性指数，S-生态系统总数，Pi-每一生态系统所占面积百分比 生态系统类型越多，景观多样性指数越大 Shannon-Weiner 指数 S H=-∑(Pi)(log2 pi ) I=1 H-香农指数，S-生态系统总数，Pi-每一生态系统所占面积百分比 根据信息论的理论而来，它的指标 H 代表一个景观”信息”的不确定性，其组成成分 变化越大，其不确定性也越大 均匀性 E=H/H(max) E-均匀性 H-现实景观多样性，H（max）-完全均匀情况下的景观多样性 优势度 优势度=1-均匀度 说明一个景观中某一生态系统占优势程度 相对分块性N ∑ D I=1 P=－ N P-分块性，N-相邻生态系统边界数，Di-相邻生态系统相异性指数 5 景观多样性普遍存在的原因 因为立地条件不同而形成不同的生态系统（内部环境的差异性） 由于干扰作用的结果（外界环境的干扰对内部的影响） 2.4.2 景观异质性 景观异质性指在一个景观区域中，景观元素类型，组合及属性在空间或时间上的变异 性。 是描述斑块空间镶嵌的复杂性或者景观结构空间分布德尔非均匀性和非随机性。 景观异质性的主要来源有自然干扰，人为活动，植被的内缘演替及其特定发展历史。 1 空间异质性 景观结构在空间分布的复杂性，主要取决于人们观察景观的尺度，同一景观在不 同尺度下观察表现出不同的异质性，观察景观的尺度越小，异质性越强，尺度越大，景观 表现出均匀性愈强。 1） 水平异质性：人类在地表构筑水库，工厂和民用建筑，种植农作物，砍伐森 林等，诸多干扰活动在地表形成大小不同，形状各异的斑块，形成景观的水 平异质性。 2） 垂直异质性：植被在垂直空间的非均匀分布。 如北方分布的针叶林结构简单，由上到下一般为乔木层，灌木层，草本植物层和 地面苔藓植物层。&&&&空间异质性包括三个方面内容： 空间组成：斑块的类型，数量及面积比例。 空间构型;各斑块的空间分布，斑块形状大小，景观对比度和连接度。 2 时间异质性 作为空间某一点不同时间景观结构和组分变化的量度。也就是我们所说的景观动 态。 3 功能异质性 景观结构的功能指标，如物质，能量和物种流等空间分布的差异性。 景观功能异质性可由其组分的异质性显示出来，土壤地带性就是典型例证。 异质性产生斑块边界，为不同物种提供不同的生境，异质性水平的高低影响多 种生态过程。 和 Main 在研究农业景观时指出;农业景观中残留的林地， Fry 小块荒地， 池沼，草地及人工构筑的树篱，坟地，道路等斑块增加了景观异质性，为野生动物提 供了庇护所，有助地保护生物多样性。特别是鸟类极易沿树篱迁移和觅食，有助于保 护农作物。 2.4.3 尺度 尺度是研究对象时间和空间的细化水平。 尺度是指研究某一物体或现象时所采用 的空间或时间单位， 同时又指某一现象或过程在空间上和时间上所涉及到得范围 和发生频率。 前者是从研究者的角度来定义尺度， 后者根据所研究的过程或现象的特征来定义 尺度，有空间尺度，时间尺度。 尺度以粒度和幅度来表达 在生态学中， 大尺度 （或粗尺度） 是指大空间范围或时间幅度， 对应着小比例尺， 低分辨率，而小尺度(或细尺度)则常指小空间范围或短时间，结应于大比例尺， 高分辨率。 与尺度相关的另一个重要概念 尺度推绎是指把某一尺度上所获得的信息和知识扩展到其他尺度上，或者通 过多尺度上的研究而探讨生态学结构和功能跨尺度特征的过程，简言之，尺度推 绎的为跨尺度信息的转换。 （1） 尺度上推：将小尺度上信息推绎到大尺度上的过程。 （2） 尺度下推：将大尺度上信息推绎到小尺度上的过程。例如;爬山 2.4.4 确定异质性的方法 1 空间异质性是指某种生态学变量在空间分布上的不均匀性及复杂程度，是空间缀 块性和空间梯度的综合反映。 2 缀块性强调缀块的种类组成特征及其空间分布与配置关系。 3 梯度是指沿某一方向景观特征有规律地逐渐变化的空间特征。例如;大尺度上的 海拔梯度。 ◆ 由于尺度不同景观有产生异质性 ◆ 一般情况采用线性抽样来测定异质性，令直线通过一个景观，把这条线 分成相等的线段，纪录每段线段中每类景观元素出现的频率。 ◆ 异质性可根据两个组分来定义：即所研究的景观的系统特征及其复杂性 和变异性。 系统特征可以是具有生态学意义任何变量如植物生物量，土壤养分，温度等 异质性就是系统特征在时间和空间上的复杂性和变异性。 空间异质性依赖于尺度 （粒 度和幅度） ，粒度和幅度对空间异质性的测量和理解有着重要的影响。&&&&缀块类型的数目和比例，缀块得空间排列，缀块形状，相邻缀块之间对比度，相同 类型缀块之间的连接度，各向异质性特征（不同方向上的异质性也不同的现象） 对于数值图 （如生物量分布图， 水分或养分含量图） 空间异质性可以根据其变化趋势， 自相关程度，各向异质性特征来描述） 2.4.5 森林的景观异质性 1 森林年龄结构 森林景观的年龄结构是指的是林分间的年龄构成状态 1） 原始林的年龄结构 未受人为经营或干扰，景观年龄结构主要决定于自 然干扰种类及特点 2） 经营林的年龄结构 景观的年龄结构决定于轮伐期和在整个轮伐期中采 伐时间上的分配。 法正林思想 法正林：由若干实行皆伐作业的同龄林分系统组成，它必须具备法正龄级分配， 法正林分排列和法正生长量。 法正零级分配：要具备从小到各个龄级的林分，并且各龄级分配相等。 3） 老龄林的生态意义和保存 老龄林， 不仅指年龄， 并且指未受人为干扰或受人为干扰很小的原始林， 它们多处于比较稳定的阶段。 在经营管理上，将林分划为：幼龄林，中龄林，近熟林，成熟林和过熟 林。 按照生物学将林发育过程分为：发生阶段，积累阶段，生物稳定阶段和 衰退阶段。 老龄林保存的意义： ◆ 形成时间长 ◆ 动植物组成复杂 ◆ 生产力及生物量高 ◆ 固氮附生植物及细菌丰富 ◆ 具有保存营养物质的巨大能力 ◆ 溪流较多 ◆ 林分异质性大 ◆ 倒木在林分中具有重要意义 Harris 的花旗经营模型： 中央核心不伐，中圈长轮伐期，外圈短轮伐期 Franklin 的新林业说： ▲ 将相互块状采伐，改为块状顺序采伐 ▲ 采伐时每英亩保留 8-15 棵大树 ▲ 保留伐区剩余物 2 森林类型结构 森林类型可分为两个系统 地境系列：随立地条件而发生的森林类型多样性 时间系列：随干扰和演替而发生的森林类型多样性 2.4.6 景观元素的构型 1 分散的斑块景观 特点：以一种生态系统或一种景观要素类型作为优势的本底，而以另一种或&&&&多种类型分散在其内 例如 带绿洲的荒漠 热带稀树草原 关键特征：1）本底得相对面积 2）斑块大小 3）斑块间的距离 4）斑块分散 性（集聚，规则或随机） 2 网状景观 特点:在景观中以相互交叉的廊道的优势 例如：牧场林网，高速 公路网 关键特征：1）廊道的宽度 2）连通性 3）网的圆路 4）网格大小 5）结点大小 6） 结点分布 3 交错景观 特点：占优势的有两种景观要素，彼此犬牙交错，但共有一个边界 例如：山 区农田与林地分布 关键特征 1）每一要素类型的相对面积 2）半岛的多度和方向 3）半岛的长度与 方向 4 棋盘状结构 特点;由相互交错的棋盘状格子组成 例如：人为管理的伐区 关键特征 1）景观颗粒的大小 2）棋盘格子的规整性 3）总的边界长度 汇聚点汇聚线 2.4.7 景观中的对比度 对比度：即相邻地区的差异程度大小和过渡的急缓程度 （1） 低对比度：相邻景观要素彼此较相似，以及景观要素间的过渡带较窄且 变化缓慢例如 热带雨林 （2） 高对比度：相邻景观要素间异甚大，过渡带狭窄而清晰，对比度低的景 观可能由一种景观要素责成，只有本底 低对比度的景观由自然组成，高对比度的景观多由人为形成，但也有自 然形成的，如半干旱热带地区内的森林-热带稀树草原的交界地区。 景观对比度也存在季节差异，比如我国温带大部分地区，由于不同植物 种群在物候上差异，春秋季景观的对比度较高，冬夏季对比度较低 2,4.8 景观空间格局和空间关联 1 几种不同的格局 ●规则式均匀格局 ●聚集格局 ●线状格局 ●平行格局 2 空间关联 X^2=n*(ad-bc)^2/(a+b)(c+d)(a+c)(b+d) 如果，X^2&x20.05,则人为两景观无关，否则相关 相关系数 R=(ad-bc)/根号下（a+b） （c+d） （a+c） （b+d） -1&r&1 bc=0 最大正相关，ad=0 最大负相关 4 景观变化 景观变化包括景观的结构和功能随时间而变化，变化既有自然的因素，也有人 为因素，变化有快有慢 比如;1976 年唐山的大地震，一夜间，1978 年的大兴安岭大火 435 公顷，荷兰的围海造田，荒漠化，滥伐森林等 4.1 稳定性的基本概念 4.1.1 景观变化曲线 Forman&Godron 用 3 个独立参数表征所有变化曲线 变化的总趋势（上升，下降和水平趋势）&&&&▲ 围绕总趋势的相对波动幅度（大范围和小范围） ▲ 波动的韵律（规则和不规则） 4.1.2 稳定性，准稳定性和不稳定性 1）LT-SRO 和 LT-LRO 稳定曲线 生物系统的稳定性是相对的，景观参数的 长期变化成水平状态，并且在其水平线上下波动，波动幅度和周期具有统计特征的，我们 人为是稳定的。 2）有人用准稳定性来表达这种稳定状态 因为它并不是固定不变的，而是处 于动态平衡之中，说它是动态的，是因为它还在变化，说它是平衡的，因为从较长的尺度 来说，它有又是不变的 3）不稳定性指的是波动方式经常发生变化或不可预测。 不稳定性可能出现两种情况 一是受到干扰后打破原有平衡后立刻建立新的平衡， 即以新的平衡代替原 有平衡 二是旧的平衡被打破后，新的可预测的稳定状态并未出现，比如;干旱的荒 地一经耕垦，就会不稳定 4.1.3 关于稳定性的其他重要概念 1）持久性 指一个系统或它一些分量的持续存留时间 2）抵抗力 指一个系统对某种干扰就地抵制的能力 3）恢复力 指一个系统在受到干扰破坏后恢复其功能的能力 4）关于景观特性与稳定性关系的基本原则 岩石，水泥路面等无生物定居地，具有物理系统的稳定性，随生物量得增加准 稳定性增加。 顶级群落的准稳定最大， 中间演替阶段次之， 先锋阶段最小。 从抵抗力来说， 顶级群落大于先锋群落，从恢复力来说，先锋群落大于顶级群落。 5)按稳定性将景观要素分成三种类型 ▲ 具有物理系统稳定性的景观要素 ▲ 准稳定性低的景观要素 ▲ 准稳定性高的景观要素 4.1.4 物种共存与斑块动态 物种共存的两种机制，平衡观点和非平衡的观点 1） 平衡观点 从 Cause 竞争排斥原理出发， 以生态位分化作为物种共存的基 本机制。 这个观点包括两点内容：▲凡生态位完全相同的种，将产生种间竞争，一个 种将被另一个种所排挤，最后又一个种占优势。 ▲ 由多个组成的稳定群落，必然是由生态位不同的种所组成。 生态位，是物种的特性，指一个种与其周围环境的关系总和。 从植物角度分为四种生态位： 1） 生境生态位：植物对物理自然因素的要求 2） 生活型生态位：包括个体大小，生产能力等属性。 3） 季相生态位：季节格局变化 4） 更新生态位：成熟个体被下一代代替过程中为达到成功所表现出来的 特殊性，可能表现在种子生产，散布，发芽，生长等各个方面。 3) 非平衡观点 不仅对竞争排斥原理，但认为由于干扰的存在，竞争排斥不是通则， 而是某些局部特点，干扰是维持物种共存的机制。竞争排斥在自然能否发生，有 三个前提：&&&&确实两个物种在同一时间对同一资源竞争 要在一个稳定的环境中 要一直等到一个物种完全排斥另一个物种所需的时间为止干扰的作用 干扰可创造一种有利于竞争力弱的种的环境条件 干扰频度如果比竞争排斥所需的时短，就可以防止竞争排斥的发生。 干扰斑块如果在时间上接近于正在发生竞争排斥的斑块，就可以使被排斥种迁 移到本斑块来 2） 斑块动态 指的是相互隔离的斑块是变化的。与斑块动态类似的概念是 “流动镶嵌体” ，强调受到干扰的斑块在时间和空间上的分布是均匀的， 并且在总体上是平衡的。 一个景观是否平衡决定于两点：群落特征和干扰事件之间存在着反馈关系 当干扰斑块相对于整个景观的面积，占的比重较小时 4.1.5 景观变化的作用力 1）作用力的种类 人力（比如 采伐，造林，灌溉） 物理力（比如，地震，洪水） 自然力 生物力（比如：病害，虫害） 4.2 影响景观变化的自然过程 4.2.1 气候 1）气候的意义 ▲它影响到有机体的生命过程 ▲气候影响土壤的过程 ▲气候控制地形，地貌的形成过程 2）气温（年均温，月均温，生长季长度和绝对低温等） 年较差是一月和七月平均温度的差值，它随纬度而加大，陆地一般比同纬度海洋 大。 气温的分布用年均温的等温线图表示，一个地区的气温决定于：纬度，陆地-海洋 对比和海拔高度 积温;大于一定温度的一定时期的日平均温度的累加之和 积温的作用： 研究热量条件的地理分布规律 2 研究各种植物对热量要求的差别 3 1 用积温预报作物的发育时期 温暖期：春季 0 摄氏度到秋季 0 摄氏度之间的时期，其余时期为霜冻期。大多数树 木或冬作物开始和停止生长的时期为 5 摄氏度左右， 所以温度高于 5 摄氏度的时期为生长 期。 物候 自然界的生物和非生物受外界环境因素综合影响而表现出来的季节性现象。 比如:植物的萌芽，开花，结实，动物的冬眠，复苏，换毛，迁徒等。 物候的意义：1 说明一定地区的气候和土壤状况 2 了解气候变化规律，进行超长气象 预报 3 指导农时 4 制定农业区划 霍普金定律：在其他因素相同时，北美温带地区纬度每向北移动 1 度，经度每向东移动 5 经度，或海拔上升 122 米，植物的发育时期在春天和初夏将各推迟 4 天，在晚夏和秋天， 则正好相反，提早 4 天。 我国物候规律 1）南北差异，春季始花期，由南向北渐迟，纬度差 1 度，延迟 5-3 天，夏 季，开花期，向北差 1 度，延迟 1-2 天，春季推迟的日数向北逐渐减少，夏季则相反，推 迟的日数向北逐渐增多。 2)东西差异，春季开花期，内陆早，近海迟，由西向东延迟的日期，自春到夏季差异&&&&减少。 3)垂直差异：春季开花期，每上升 100 米延迟 4 天，夏季延迟 1-2 天，由春到夏季差 异减少。 4）降水量和干燥度 我国降水量分布规律：自东南沿海向西北内陆而逐渐递减。 降水的分布格局：均匀分布型，冬雨型，夏雨型 朗格雨量指数：R=N/T N 年降水量，T 年均温 德马通干燥指数;I=P/(T+10),P 年雨量，T 年均温，I&5,纯荒漠，I=30 森林气候 柯本干燥界限：全年雨量均匀 r&=2(t+7) 夏雨型 r&=2(t+14) 冬雨型 r&=2t r 降雨 量，t 温度 小于该值为干燥气候，大于该值是湿润气候，在为干燥气候时，雨量小于该 值得一半时为沙漠气候，否则为草原气候。 气候类型和气候区划 4.2.2 地貌 1）地貌的意义 地貌影响整个生态环境 地貌影响物质的流动和生物的移动 地貌影响各种干扰发生的频率，强度和空间格局 地貌类型 2）根据地貌形成力的作用力：原始地貌，后续地貌 按地面高度和形态分：平原 12% 丘陵 10% 山地 33% 高原 26% 盆地 19% 我国的地貌 由三大阶梯组成 青藏高原 青藏高原的外缘到大兴安岭、太行山、 巫山和雪峰山之间。 我国东部宽广的平原和丘陵 3） 山地地貌 （1） 山坡地貌 山坡部位 坡积物：在坡面流水作用下，在坡地平缓处或 坡麓地带常堆积着由坡上面的沉积物，称之为坡积物，这种地貌可 称为坡积裙。 特点：纵剖面为凹曲线，坡度为 7-10 度 坡积裙上部覆盖在坡上，下部堆积在山麓或盆地边缘或河谷底 部。 组成碎屑决定于基岩，磨圆性差 由上到下，颗粒由粗变细 坡度 坡度决定土地利用种类，坡度大小决定于土壤机械组成，土壤侵 蚀度，植被类型和盖度。 坡度等级 平坦地（5 度以下） 缓度(6 度 -15 度) 斜坡 （16 度 -25 度） 陡坡（26 度 -35 度） 急坡（36 度 -45 度） 险坡（45 度 以上） 山坡的形态 剖面和海拔上的凸行， 凹行和线行组成 12 种山坡的形态 山坡方向和位置 （2） 河谷地貌 河谷-谷底（河床，河漫滩） ，谷坡 河漫滩：洪水期间被河水淹没的河床以外的谷底部分 形成原因：与河床的侧方移动和枯水期和洪水期水位变化相关 结构：上层由细沙和粘土组成，称为河漫滩冲击物，下层有粗沙和 砾石组成，称为河床冲击物，这称为河漫滩的二元结构。&&&&洪积扇：河流出口处堆积的扇形堆积物。 形成原因：暂时性的河流洪水从出口流出后，由于地形变缓，水流 速度变慢，水流分散并不断下渗，因而带来的大量碎屑物质在出口 处堆积，形成一个扇形堆积体。 结构：上部沙砾孔隙大，透水性强，下部粘土孔隙小，透水性差。 河流阶地：河流下切侵蚀，原先的河谷部超出一般洪水水位以上， 呈阶梯状分布在河谷谷坡上，这种地形称之为河流阶地。 形成原因：河流下切侵蚀的原因，主要的有构造运动和气候变化等。 构造运动主要指地壳升降运动，当地壳上升时，原先河床纵剖面的 位置相对提高，水流严重切割河床，靠近两侧谷坡的谷底部分就形 成阶地。 4） 黄土地貌 （1） 黄土的分布和性质 北方干旱和半干旱区，位于北纬 34 度-45 度之间，东西带状分布， 由西北向东南黄土的粒度变细，说明我国的黄土是由风造成的，除 原黄土还有次生黄土，原生黄土分布陕北北部，甘肃中部和东部， 宁夏南部和山西西部，这些地区分布广厚度大。 黄土质地疏松，多孔隙，垂直节理发育，极易渗水，很容易被流 水侵蚀形成河谷，易沉陷和崩塌。 （2）黄土沟谷地貌 根据发生部位，发育阶段和形态特征，可将黄土 沟谷分成纹沟，细沟，切沟和冲沟 纹沟 形成：片状水流侵蚀形成 特点：经耕作后消失 细沟 形成：片流汇集成股流侵蚀 特点;沟底纵剖面与斜坡 形成一致，横剖面呈“V”字行，沟坡没有明显的转折，宽 0.5 米 深 0.1-0.4 米，长几十米。 切沟 形成：细沟下切加深超过耕作层 特点;纵剖面与斜剖面不一 致，沟床多陡坎，横剖面有明显谷缘。宽，深 l=2m,长几十米 冲沟 形成;切沟进一步下切侵蚀 特点：纵剖面呈一下凹曲线，沟 头，沟壁都陡，规模较大，长数公里，深数十米到几百米，冲沟进一 步发展，河床剖面逐渐变缓，沟底平坦，称坳沟。 （3） 黄土沟间地貌 黄土塬 黄土堆积的高原面，塬的中心地势平坦坡度 不到 1 度，边缘的坡度可达 5 度，有些黄土塬面积可达
平方 千米 黄土墚 长条状的高原面，按状态可分为平顶墚和斜顶墚 黄土峁 一种孤立的黄土丘，平面呈圆形或椭圆形植物对土壤影响的两条途径： 有机制的形成和分解 养分循环 土壤动物按大小分：大动物（&1cm） ，小动物（&0.2mm&1cm） ，微小动物（&0.2mm） 比如蚯蚓、小蠕虫、螨虫 按生境关系：●栖息于地表枯枝落叶层的动物，比如蜗牛。 ● 能生活在土壤空隙及跟孔和缝隙中的动物&&&&● 穴居动物，比如蚂蚁。 土壤微生物：细菌、真菌、藻类和放线菌 3）土壤发生过程 土壤发生过程可分为四种： （1） 土体增加物质（土壤富集） 无机物质以沉积物的形式通过水和风落到土壤表面来自生长在土壤中的 植物的枯枝落叶 （2） 土体失去物质 土壤侵蚀：土壤表面物质在水或风作用下的损失 淋失：通过土壤水向下淋溶而引起 （3） 土体内物质迁移途径： 淋溶作用： 细小颗粒向下迁移， 尤其是肢体被淋洗出土壤表面而将粗的颗 粒留下。 沉积作用：由上层淋溶下来的物质积累在下层，积累的物质可能是粘粒、 腐殖质、或铁和铝氧化物。 盐渍化作用：可溶性盐的沉积作用。 淋洗作用：可溶性盐的淋洗。 硅化作用：氧化硅比例增加。 脱钙作用：当碳酸与碳酸盐矿物起化学反应时，发生碳酸钙的迁移。 （4） 土体内物质的转变 原生矿物分解为次生矿物 有机物的合成与分解 4）土壤分类 土壤发生和分类的奠基人，俄国的倒库恰耶夫。基本思想：土壤的发生发育 要受气候和植被影响。 （1） 美国 38 年的土壤分类：三种土纲 显域土： 经过气候和植被的长期作用并在排水良好的条件下形成的， 是地 带性的。 隐域土：在排水非常不良，或在碳酸钙含量很高，或在钠盐 含量很高的条件下形成的。 范域土：没有很好的剖面特征，形成时间短，或发育在陡坡上，包 括石质土、冲击土和沙丘土。 （2） 第七次土壤分类系统 土纲、亚纲、土类、亚类、土族和土系 一级土纲分成三类： ●没有发育或发育不明显，新成土、始成土。 ●中等发育有机质含量很高的土壤，有机土。 ●长期不断地适应土壤温度和水分状况的结果， 在发育良好的 土壤或有充分风化矿物的土壤。 新系统确定土壤分类主要依据土壤诊断层和土壤诊断物质 （3） 中国土壤分类系统，1991 年，七级，土纲、亚纲、土类、亚类、 土属、土种和变种，13 纲、33 亚纲、77 土类、301 亚类。 4.2.4 植被 1） 植被的意义：生态系统的生产者&&&&植被与气候、地形和土壤相互作用 2） 植被的结构 （1）生活型和层次结构 乔木、灌木、草本植物和苔藓植物。 乔木层、灌木层、草本层、苔藓层，还有藤本和附生 植物。 （2）种类组成 植被有许多种组成（全世界植被划分为森林、热带稀 数草原、草原、荒镇和冻原五类） （3）周期性 落叶、常绿 （4） 叶子的形状、大小和组织 形状大小：阔叶（小叶、复叶） 针叶 组织：膜质叶 硬叶 肉质叶 3）主要植被类型的特点和分布 （1）森林 类型、分布、气候特点、树种、我国分布及树种 ★ 北方针叶林 北方最耐寒的森林类型，又称泰加林。 分布：欧亚大陆和美洲大陆，在 45-70N 之间。 气候特点：冬季严寒、温暖气短。 组成特点：单一，一般有云冷杉组成，称阴暗叶森林。 我国分布：大兴安岭 树种：兴安落叶松、樟子松、红松 ★ 温带落叶阔叶林 分布：各亚热带湿润常绿阔叶林 气候特点：冬季温暖、夏季潮湿 组成特点：常绿、阔叶 我国分布：没有地中海气候，西南地区有硬叶常绿阔叶林。 树种：高山栎、木栓栎、刺叶栎等。 ★ 热带雨林 分布：南北纬 10 度之间 气候特点：全年高温多雨，无明显季节划分，土壤为砖红壤。 组成特点：种类丰富，结构复杂，藤本和附生植物发达。 世界三大雨林：美洲雨林区、亚洲大洋洲雨林区、非洲雨林区。 我国分布：海南岛东南部 树种：青皮、蝴蝶树 ★ 热带季雨林 分布：南北纬 10 度到回归线附近的大陆东岸，且不连续。 气候特点：周期性干湿交替。 组成特点：结构简单、乔木 2-3 层，下层有常绿树种，但具旱生结构。&&&&我国分布：台湾、广东、广西等。 树种：大叶山梾 （2）其他植被 热带稀树草原 特点：上层疏林、下层由稠密禾本科植物组成，经常火烧 分布：热带干旱地区 草原 特点： 耐寒的旱生多年生草本为主的植被类型， 禾本科为 主，群落结构，一般分三层，高草、中草、矮草，地下部分强烈发育。 气候：年降水量少，多集中于夏季，冬季少雪而严寒，大 陆气候。 —— 分布：欧亚大草原、北美大草原、南美的盘帕斯大草 原 我国分布：内蒙古草原、辽河平原、松嫩平原、黄土高原和 青藏高原，分为：草甸草原、干草原、荒漠草原和高寒草原。 荒漠 特点：植被耐寒性强、叶面积退化，以小枝茎代行光合作用， 叶、枝有发达色保护层、根系强大。 气候：降水稀少、极端干旱、植被稀疏 分布：非洲、北美、澳大利亚、亚洲 我国分布：准葛尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地、河西走 廊、内蒙古西北冻原 特点：冬季严寒而漫长、夏季短促而凉爽，植被组成简单， 多是灌木和草本，无乔木，苔藓地衣发达。 分布：欧亚大陆和北美。 森林冻原、灌木冻原、藓类地衣冻原、北极冻原 我国分布：长白山和阿尔泰山高山带 4）植被区划 植被区划：按照植被类型的区域特征（空间分布及组合）划分出 的植被区域单元。 我国的植被区划单位为四级：植被区划、植被地带、植被区和植 被小区。 我国分成 8 个植被区域。 4.2.5 自然干扰 1） 有关干扰的概念 干扰是指生态系统、 群落或群地结构遭到破坏和使资源基质的有效性或物 理环境发生变化的任何相对离散的事件（比如：火灾、洪水、地震） 干扰状况指的是某个地区或某种特订立地上， 某种干扰因素各种参数的综 合，可以从事件和空间的分布格局来说明干扰状况。 空间上：干扰斑块的大小、形状、分散程度等 时间上：干扰重现期、干扰频率、干扰轮回期等 干扰重现间隔期：指的是一个地点相邻两次干扰之间相互作用的年数。 干扰频率：是重现间隔期的倒数。 干扰轮回期： 指的是将与一个研究面积相等大小的一块土地全部干扰一遍&&&&的时间。 干扰强度：是从干扰因素本身来看，在一定时期，一定面积上，该事件的 物理力。比如：火灾时，单位面积单位时间释放的热量。 干扰烈度：从对有集体、群落或生态系统的影响来表示。比如：火烧死的 株树。 2） 关于自然干扰的假说 关于干扰的生物学意义有两种假说： 中等干扰假说： 一个群落经历的干扰呈某种中等水平时， 种的丰富度最大。 比如森林中的干扰。 关于干扰频率与种的丰富度的关系的表达： 只有干扰发生得比竞争排斥所 需要的时间更加频繁时，才能维持种的丰富度。 3） 干扰发生及其后果的影响因素 （1） 群落结构 不同的生活型和外貌， 对干扰发生几造成的后果有显著的影响。 比如火灾 对森林和草原。 对森林来说，树种、年龄与干扰有关。比如老龄林易发生火灾，针叶树比 阔叶树易发生火灾。 （2） 离地条件 比如草原和沼泽 （3） 生活史对策 指在净化过程中形成的， 遗传上决定的生长速率和光合产品的分配以及生 活周期中各种事件发生的时间。比如 r 对策和 k 对策。 （4） 景观特征 景观特征指的是景观要素的类型、大小、分布、隔离程度以及构图等。 比如林区火灾的蔓延与溪流的分布有关。 4） 干扰对景观的影响 中等干扰有利于形成景观的异质性。比如林中的火灾。 景观格局与干扰状况相对应，比如大兴安岭森林格局与火灾。 4.3 4.3.1 人类活动造成的环境问题 1）全球气候变暖 化工燃料，CO2 排放，工业化以前 280ppm，1990 年 353ppm，预 计 2030 年 450ppm，CO2 是地表升温 2-4.2℃，冰山融化，海平面上升。 2）大气污染和酸雨危害 大气污染主要是 SO2，固体悬浮颗粒，氮氧化物和各类芳烃化合物。酸 雨欧洲 1.41 亿公顷森林，有 5000 公顷受酸雨危害，瑞典 18000 个湖泊酸化， 加拿大、美国。我国西南、华南严重。 3）森林和其他天然植被减少 据 FAO 公布，80 年代热带国家森林一 0.6%速度消失，90 年代 1.2%，30 年后不再有热带雨林。 4）土地退化 土壤侵蚀、土地沙化。我国水土万流失面积 160km2,占全国面积 16.7%， 严重地区，西辽河上游，黄土高原，长江中上游。沙漠化，全球有 100 多个国 家，1/3 陆地面积面临沙化，主要分布非洲北部、东部、和南部，亚洲大陆中&&&&部、南部、西部，我国主要东北、西北、和华北，由于盲目开荒、超载放牧和 过度樵采。 5） 水资源短缺、水污染 淡水仅占地球水量的 1%，20 世纪后，用水量剧增农用增加 7 倍， 公用增加 20 倍。 6）生物多样性降低 目前 3950 中濒临灭绝，3647 种濒危，7240 种成为成为稀有种。 4.3.2 景观类型与生态属性 1） 按照人为干扰状况将景观分为五种类型： 天然景观：由于天然干扰产生的天然植被，不存在人为干扰。 管理景观：有人定居，并对天然植物进行管理。 农田景观：大多数是农田，也有一部分管理植被。 城郊景观：由农业、城市化和管理植被组成的混合体。 城市景观：城市化和工业化为本底，存在少数植被。 2） 景观类型与生态属性 4.3.3 人类活动对景观结构的影响 1） 对斑块的影响 （1） 斑块类型 随着干扰活动的加剧（如农业活动增强，城市化加剧） ，使得环境资源斑 块的数量在五种类型中逐渐降低。 干扰板块在管理景观中最多， 随着农田与城 镇的出现又逐渐减少。残余斑块的数目减少，当大部分地面为农田和成真实， 它的块数最多，但又进一步减少。 引入斑块在天然景观中不存在， 当干扰达到第二级时才出现， 但以后增加。 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 在自然景观中，斑块的平均面积大，主要是因为所受干扰小，主要由环境资 源斑块所组成。 在城市景观中，斑块的平均面积小，主要因为受农业和城市化的发展破坏。 随景观变化水平（干扰程度的加大）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。 斑块的长宽比，在农田景观时较低，而在自然景观中和城市景观时较高，因为 在自然景观中，由于气候，植物侵入等因素，多形成长条形状斑块，城市中，由 于路网的建设也多形成长条形斑块。 （4） 斑块密度 在自然景观中，斑块密度中等，随农业化与城市化，斑块密度 加大 景观结构特征变化的总趋势：一般来说，自然景观中，斑块面积大，形状不 规则，数目较少，主要是由于环境资源斑块与干扰斑块引起的，在城市景观中， 一般斑块较小，较窄，形状规则，数目多，主要由引入斑块和残余斑块引起的 2)对走廊，网络和本底得影响 在天然景观中，线状走廊较小，在定居水平的第二，三级，人为引入的道路增 加，在第四，五级，林带，沟渠等线状走廊进一步增加。&&&&带状走廊主要是人为活动的产物，以中等定居水平时数量最多。当干扰加强时， 和本底融合到一起。 在天然景观中，河流走廊居多，第二，三级水平河流减少，到四，五级时大为 减少。 网络的情况类似于线状走廊。 聚居地的数量随干扰增强增加，但如果以聚居地的周边或其他周围景观结构如 本底，斑块和走廊的界面来说，则似乎应以农田和城郊景观为最高。在城市景观 中，聚居地彼此相连，因此与其他景观成分的界面降低。 对于本底的连接来说，随干扰的增加而降低，与网络变化相反。 总之，除斑块外的其他特征受人类的影响更大。线状，带状走廊，网络和聚居地 均随人的干扰增加而增加，而河流走廊和本底在天然景观中丰富，在人类干扰下 减少。 3.4 用转换矩阵分析景观格局变化 在长期监测景观及其组分的基础上，可以通过数学方法，确定其变化的方向和速 度，预测生物量，生态系统的结构和功能变化，景观要素类型转移矩阵形式 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 的关联与相似性为根据进行分类。 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， 以此做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 就在于综合反应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进取 根据景观生态分类的特征及指标进取，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偶和机制，组合成高层次地域综合体 的整体特征，二是系统单元针对人类社会的服务能力。&&&&结构性分类是景观生态分类的主体部分，包括系统单元个体的确定及其类型划分和等 级的建立，是以景观生态系统的固有结构特征为主要依据。 景观生态系统特征分 为 4 个方面考察：空间形态，空间异质性组合，发生过程，生态功能。 景观生态分类的一般步骤： 首先，根据遥感影像解绎，结合地形图和其他图形文字资料，加上野外调查成果，选 取并确定区域景观生态类型的主导要素和依据，初步确定个体单元的范围及类型，构 建初步的分类体系。 第二,详细分析各类单元的定性和定量指标，表列各种特征，通过聚类分析确定分类 结果，逻辑序化分类体系。 第三．依据类型单元指标，经由判别分析，确定不同单元的功能归属，作为功能性分 类结果，实际上，前两步是结构分类，第三步属功能性分类。 初始分类的主要指标，一是地貌形态及其界限，二是地表覆被状况，包括植被和土地 利用率。 5.2 生态系统服务功能的内涵 生态系统服务功能主要表现为提供保存进货所需的丰富的物种与遗传资源，太阳 能，二氧化碳固定，有机质的合成，区域气候调节，维持水及营养物质的循环，土壤 的形成与保护，污染物的吸收与降解及创造物种赖以生存与繁育的条件，维持整个大 气化学组分的平衡与稳定，以及由于丰富的生物多样性所形成的自然景观及其具有的 美学，文化，科学，教育的价值。 生态系统的这些功能虽不表现为直接的生产与消费价值，但他们是生物资源直接 产生与形成的基础，可以说，正是生态系统的服务功能，才使人类的生态环境得以维 持和稳定，这也是生态系统服务的内涵所在。 生态系统服务在狭义上一般是指生命支持功能，而不包括生态系统功能和生态系统 提供的产品。 对于生态系统的服务功能，可以将其分为 4 个层次，生态系统的生产，生态系统的 基本功能，生态系统的环境效益和生态系统的娱乐价值。 5.2.2 自然生态系统服务功能的四条基本原则 ■自然生态系统服务性能是客观存在的，不依赖于评价的主体 ■生态系统服务功能与生态过程紧密地结合在一起，他们都是自然生态系统的属 性 ■自然作为进化的整体，是生产服务性功益的源泉 ■自然生态系统是多种性能的转换器 5.2.3 生态系统服务功能价值评估 生态系统服务功能价值的分类，根据生态服务功能和利用状况可以将功能分为 4 类，第一，直接利用价值，第二，间接利用价值，第三，选择价值，它是人们为了将 来能够直接利用与间接利用某种生态系统服务功能的支付意愿，第四，存在价值又称 内在价值，它表示人们为确保这种生态服务功能继续存在的支付意愿。 生态服务功 能价值的评价方法：直接市场价格法，替代市场价格法，权变估值法，生产成本法， 实际影响的市场估值法。 5.3 生态系统健康评价 5.3.1 生态系统健康的内涵 生态系统健康是生态系统的综合特征，它具有活力，稳定和自调节能力，换言之，一 个生态系统的生物群落在结构，功能上与理论上所描述的相近，那么它们就是健康的， 否则就是不健康的。健康的生态系统具有弹性，保持内稳定性。生态系统健康是生态系&&&&统发展的一种状态，在此状态下，地理位置，光照水平，可利用的水分，养分及再生资 源都处于适宜或十分乐观的水平，或者说，处于可维持该生态系统生存的水平。 5.3.2 生态系统健康的管理原则 动态性原理 层级性原理 创造性原理 有限性原理 多样性原理 人类是生 态系统的组分原理 5.3.3 生态系统的健康评价 1）生态系统健康评价的要点 生态系统健康评价不应该建立单个物种的存在， 缺失或某一状态为基础的标准上。 系统健康评价应该能反映人们对生态系统可能发生的相应变化的认识。 虽然作为最佳的评 价健康量应该是简单的，可以系列化，有可分辨的变化状态。系统健康评价的标准应该与 数量值上的变化相对应，即使给几十年，发生的数量改变也不应该出现间断。在考虑到最 小的观察，系统健康的度量应该与观察的次数不具相关性。 2)生态系统健康的监测指标 生态系统中某些绿色植物防御性次生代谢物减 少，处于患病，鼠害和虫害严重，光合作用受阻，生长速率下降的濒危境地。 物种生态 对策改变和多样性下降。 生态系统净初级生产量和生物量下降。 植物根系互惠共生 微生物的减少，对生物生长不利的微生物增多。 外来种的入侵，造成系统波动及稳定性 的变化。 污染物排放，湖泊的富营养化，海洋的赤潮，大气和固体废弃物的负效应。 生态系统中限制植物生长的营养物得流失量增加，因此，系统 无法利用和保护。 植物体或生物群落的呼吸量有明显增加。 系统内产品转化率低和分解速率增加，枯枝落叶层得积累明显下降。 系统中水和营养物质的瓶颈效应及土壤的物理化学条件的变劣，生态平衡失调，以 非良性循环为主。 3）生态系统健康的度量 生态系统是个多变量，那么，生态系统健康标准也是多 尺度的，动态的，它是有结构（组织） ，有功能（活力） ，有适应（弹性） 。综合这三方面， 组织，活力和弹性就是系统健康的具体反映，换句话说，健康就是由复杂系统所表现的 3 项测量标准。 生态系统健康指数 HI=VOR 5.4 生态系统综合评价 5.4.1 生态系统评价的概念 生态系统评价是针对不同的目标，对不同尺度上的生态系统进行评价，对不同的生 态系统及其对影响生态系统的因子进行评价， 才可深入了解生态系统的变化及其所产生的 服务功能，评价生态系统对人类的贡献。 5.4.2 生态系统综合评价的内容及特征 生态系统综合评价是分析生态系统提供对人类发展具有重要性的生产及服务能 力，包括对生态系统的生态分析和经济分析。 生态系统综合评价具备两个基本特征; 评价的地域性，评价的多维性 评价在时空尺度的转换及扩展：时间尺度转换 空间尺度转换 生态系统综合评价在空间尺度上分为以下几个层次：生态系统，景观尺度，大陆尺 度及全球尺度 生态系统评价的框架 生态系统管理的内涵：1992 年联合国环境发展会议以来，可持续发展已成为世界各 国共同的目标，人类社会的可持续发展归根结蒂是生态系统管理的问题，生态系统管理是 由明确目标驱动，由政策和协议及实践而执行，由监测和我们对生态学相互作用与过程的 最好管理为基础的必要研究而使之符合保持生态系统组分，结构和功能的管理。 管理的目标一般为可持续&&&&影响可持续能力的主要障碍：环境中生物多样性的信息贫乏 。 对生态系统功能和 动态的广泛不知。 生态系统开放性和联系性尺度超越管理界限。普遍存在可更新资源的 短期经济和社会效益比未来生态系统受损重要的观点， 或有相应管理方法的利益重要的说 法。 生态系统管理包括的要素 ◆ 可持续力 ◆ 目标 ◆ 合理的生态模型及其理解 ◆ 复杂性和相关性 ◆ 生态系统的动态特征 ◆ 前景和尺度 ◆ 人类是生态系统的一个组分 ◆ 适应性和可解释性 生态系统管理的一些基本科学规范： ■空间和时间尺度是严格，苛刻的。 ■生态系统功能取决于其结构，多样性和整体性。 ■生态系统在时间和空间上是动态的 ■知识的不确定性，意外性和有限性。 生态系统管理的步骤和行动： 确定可持续目标和目的 调节空间尺度 调整时间尺度 使系统具有适应性和可解释性。 6 景观生态规划与设计 6.1 景观生态规划与设计的发展 6.1.1 景观生态规划与设计的发展过程 景观生态规划与设计是在风景园林学，地理学和生态学等学科基础上孕育和 发展起来的，和土地规划与设计，自然保护学，资源环境管理及旅游发展等实践活动密切 相关，并深深扎根与景观生态学，从中不断汲取营养，成为景观生态学的有机构成，属于 景观生态的应用部分，他的发展伴随着景观生态学的发展而发展。 6.1.2 景观生态规划与设计的发展趋势 将可持续发展融于景观生态规划与设计中 持续发展的三方面理解 首先，持续发展应能与自然和谐共存维护生态功能的完整性，而不是以掠夺自 然和损害自然来满足人类发展的需要 其次，持续发展应能与协调当前与未来世代发展要求的关系，这就要求发展过 程中合理利用自然资源，维护资源的再生能力。 第三，持续发展还应能不断满足人类的生存，生活及发展的需求，使整个人类 公平地得到发展，逐渐达到健康，富有的生活目标。 景观规划与设计的特点： 利用景观生态学， 生态经济学和地理学等学科的知识， 把景观作为一个整体考虑，协调人与环境，社会经济发展与环境资源，生物与 非生物环境，生物与非生物及生态系统之间的关系，使景观空间格局和生态特 性及其内部的社会文化活动在时间和空间上协调，达到景观优化利用。 预测预报功能加强&&&&景观生态规划与设计具有动态特性，把景观状态作为时间的函数，预报预测规 划后景观变化的结果，并提出相应的管理对策。 生态合理性与时效性更强 生态合理性是一个合理规范人类生态行为的科学时间概念。 时效性指研究成果 能直接或间接取得的经济效益，社会效益和生态效益。 定性向定量模拟发展，方法与技术更新 遥感，地理信息系统的应用等。 6.2 景观生态规划 6.2.1 景观生态规划的概念与内涵 概念：景观生态规划是应用景观生态学原理及其他相关学科的知识，通过研究 景观格局与生态过程以及人类活动与景观的相互作用，在景观生态分析，综合 及评价的基础上，提出景观最优利用方案和对策及建议。 内涵： 它涉及景观生态学，生态经济学，人类生态学，地理学，社会政策法 律等相关学科的知识，具有高度的综合性。 它建立在充分理解景观与自然环境的特性， 生态过程及其与人类活动 的关系基础之上。 其目的是协调景观内部结构与生态过程及人与自然的关系， 正确处理 生产与生态，资源开发与保护，经济发展与环境质量的关系，进而改 善景观生态系统的整体功能，达到人与自然的和谐。 规划强调立足于当地自然资源与社会经济条件的潜力， 形成区域生态 环境功能及社会经济功能的相补与协调。 同时考虑区域乃至全球的环 境，而不是建立封闭的景观生态系统。 它侧重于土地利用的空间配置。 它不仅协调自然过程，还协调文化和社会经济过程 6.2.2 景观生态规划的原则 自然优先原则 持续性原则 针对性原则 多样性原则 综合性原则 两个含义： 其一景观生态规划决策的作出需要多科学专家协同合作其 二，景观生态规划是在全面和综合分析人口，环境，社会，经济等各 种条件下对景观进行的有目的的干预。 6.2.3 景观规划的步骤 确定规划范围与规则目标 规划目标可分为 3 类，一类是为了保护生物多样性而进行的自 然保护区规划与设计，第二类是为自然资源的合理开发而进行 的规划，第三类是为当前不合理的景观格局而进行的景观结构 调整。 景观生态调查 景观调查的主要目标是收集区域的资料与数据 获取资料的手段：历史资料，实地调查，社会调查和遥感及计 算机数据库 包括：&&&&自然地理因素;地质 水文 气候 生物 地形地貌因素：土地构造 自然特征 人为特征 文化因素;社会影响 政治和法律约束 经济因素 景观空间格局与生态过程分析 景观格局与过程分析对景观生态规划有重要意义， 成功的规 划与设计在于我们对规划景观的理解程度， 因为景观生态规划的中心任务是 通过组合或引入新的景观要素而调整或构建新的景观结构， 以增加景观异质 性和稳定性，而对景观格局和生态过程的分析有助于我们做到这一点。 景观生态分类和制图 景观生态分类和制图是景观生态规划与管理的基础。根据景 观生态分类的结果， 客观而概括地反映规划区景观生态类型的空间分布模式 和面积比例关系，就是景观生态图，可作为景观生态规划的基础图件。 景观生态适宜性分析 景观生态适宜性分析是景观生态规划的核心， 其目标以景观生态类型为评价 单元，根据区域景观资源与环境特征，发展需求与资源利用要求，选择有代 表性的生态特征，从景观的独立性，景观的多样性，景观的功效性，景观的 宜人性或景观的美学价值入手， 分析某一景观类型内在的资源质量以及与相 邻景观类型的关系， 确定景观类型对某一用途的适宜性和限制性， 划分景观 类型的适宜性等级。 适宜性分析的方法整体法， 因子叠合法， 数学组合法， 因子分析法，和逻辑组合法五类 景观功能区划分 功能区的划分从景观空间结构产生， 以满足景观生态系统的环境服务， 生物 生产及文化支持三大基础功能为目的，并与周围地区景观的空间格局相联 系，形成规划区合理的景观空间格局，实现生态环境条件的改善，社会经济 的发展以及规划区可持续能力增强。 景观生态规划方案评价及实施 成本效益分析 对区域持续发展能力的分析 Forman 认为，一个合理的景观规划方案应有以下几个特征 考虑规划区域较广阔的空间背景 考虑保护区较长的历史背景包括生物地理史，人文历史和自然 干扰 规划中要考虑对未来变化的灵活性 规划方案应有选择余地，其中最优方案应基于规划者明智的判 断，而不涉及政策约束，这样可选择的折中方案才清晰，明确 景观规划中的 5 个必需要素 ：时空背景，整体背景，景观中的关键 点，规划区域的生态特性和空间特性 6.2.4 景观生态规划的类型 6.2.5 景观生态规划的应用 城市景观生态规划 农村景观生态规划 旅游区的景观生态规划 自然保护区的规划 自然保护区的选址原则&&&&典型性或代表性，比如原始红松林 稀有性，四川卧龙大熊猫自然保护 脆弱性，湿地 多样性，热带森林 面积因素 天然性 感染力， 感染力是指保护对象对人们的感官所产生的美 感的程度，张家界 潜在的保护价值 科研的潜力 依据： “岛屿生物地理学”理论，自然保护区设计遵循下列原则 保护区面积越大越好 一个大保护区比具有相同总面积的几个小保护区好 对某些特殊生境和生物类群，最好设计几个保护区，且 相互间距离越近越好 自然保护区之间最好用廊道相连，以增加种的迁入率 为了避免“半岛效应” ，保护区以圆形为佳 保护区的形状与大小 保护区内部的功能分区 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以保护核心区质 量为目的，或无替代场所的科研活动 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，可进行以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 观赏型旅游和资源采集活动 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 各个功能区的边界问题，一般有以下原则 ★ 核心区。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：隔离带，隔离区外人类活动对核心区天然性的干扰，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： 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 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 自然保护区网与生境走廊建设 Noss 等认为，自然保护区的设计与研究集中在单个保护区是不可取 的，因为 ;单个的保护区不能有效地处理保护区连续的生物变化。只重视在单个保护区内 的内容而忽略了整个景观的背景，不可能进行真正的保护。单个保护区只是强调种群和物 种，而不是强调它们相互作用的生态系统。在策略上应趋向于保护高生物多样性的地区， 而不是保护区得生物性的自然性与特征。因此，Noss 等提出了在区域的自然保护区网设 计的节点-网络-廊道模式。一个区域的保护区网包括核心保护区，生境走廊和缓冲带。 自然保护区景观结构设计流程&&&&6.3 景观生态设计的原理与类型 景观生态设计与景观生态规划有密切的联系，又有一定的区别，如果说景观生态规划是 从较大尺度上对原有景观要素的优化组合以及重新配置或引入新的成分， 调整或构建新的 景观格局及功能区域， 那么景观生态设计就是在小尺度对景观生态规划中划分的功能区域 特定功能的实现过程，一般都与具体的工程相联系，以具体的生态技术应用为特征 6.3.1 景观生态设计原理 共生原理 多重利用原理 循环再生原理 局部控制，整体调节 因地制宜，近远结合 6.3.2 景观生态设计类型 多层利用的桑基鱼塘系统 和谐共生的农林复合经营 综合利用的农，草，林立体景观设计 循环利用的庭院景观生态设计类型 景观唯美的园林风景设计