生态景观学第2章精要.ppt

第二章 景观生态学的基本原理 内容提要 1、景观结构和功能原理（系统整体性原理或异质性原理） 2、生态流聚集与扩散原理（景观功能对景观结构的影响） 3、空间异质性与景观过程原理 4、尺度效应与等级结构 5、景观生物多样性原理 6、景观的自然性与文化性 7、景观变化与景观稳定性原理（景观动态原理） 目的：明确景观生态学的主要基本原理及其指导作用。 景观生态学的基本原理 景观生态学的概念、理论和方法对解决实际环境、资源和生态学问题有很大的指导价值。不少学者试图提出景观生态学一般原理，作为景观生态学研究核心内容。例如： 由此可见，景观生态学尚未成熟，其理论和原理还有待于进一步具体化和验证。在这里，详述7条基本原理，这些原理基本上贯穿景观生态学的各个发展方向。 1、景观结构和功能原理（系统整体性原理或异质性原理） 这一原理包括结构和功能两个方面的含义： （1）每个景观是由若干个不同的生态系统组成的，因此，每一景观均是一个异质性的地域，即景观内部的性质是不均匀的，表现在生物种类、生物量、物质、能量的分布等方面（结构的异质性）。一个景观中不同生态系统类型越多，其空间异质性越高，多样性也越高。 景观结构的形成过程是景观的一种自组织过程，从理论上讲，通过自组织过程，景观最终形成为一种持续、稳定的耗散（开放）结构。 景观是由许多不同的生态系统组成的 生态系统 （2）景观中不同生态系统，由于物种、物质和能量分布不均匀，必然导致不同生态系统之间的不断地相互交换，相互作用。使得不同生态系统具有不同的功能以及不同生态系统之间的相互作用是不同的（功能的异质性）。也就是说，构成景观的生态系统的类型、大小、形状、数目和外貌特征等对景观功能都有直接或间接的影响。（即景观结构决定功能） 景观结构与景观功能相辅相成，实现一定功能需有相应的景观结构来支持，并受景观结构特征的制约。景观结构和功能原理揭示了景观结构和景观功能直接或间接的相对应关系。应用这一原理，对景观结构进行调整以改变或提高景观功能是景观管理的重要内容。 2、生态流聚集与扩散原理（景观功能对景观结构的影响）: 生态流是指物质、能量、生物有机体、信息、价值等在景观要素间的交换与流动过程，是各种景观生态学过程的具体体现。不同性质的生态流可能有不同的发生机制，但经常是几种生态流可以同时发生。 营养物质、能量再分配 生物体、信息、价值 再分配 生态流 聚集或扩散 景观结构变化 调整景观结构改变生态流的方向和速度 景观结构与景观功能的关系 3. 空间异质性与景观过程原理 （1）空间异质性（spatial heterogeneity）：是指系统或者系统属性在空间上的变异程度，具体地说，是景观生态学变量在空间分布上的不均匀性和复杂性，在直观上表现了景观空间格局。 （2）景观过程：所谓“过程”就是强调事件或现象发生、发展的过程和特征。景观过程常常涉及到许多生态学过程，如：种群动态、种子或生物体的传播、干扰扩散、物质循环、能量流动、群落演替等。景观过程既是景观的形成过程，也是景观功能的具体体现。 （3）空间异质性与景观过程互为因果关系 例如：物种在景观要素之间的传播过程，明显地受到景观异质性的控制，同时也会影响景观异质性。 农田 果园 森林 农田 森林 农田 果园 森林 景观空间异质性的提高，一般会增加景观中生态流的发生。人类改造景观以提高景观功能的一个重要途径就是适当地提高景观的空间异质性，以获得更多的生态流（效益）。这一原理为景观规划与管理提供了理论指导。（请问：对一个景观的空间异质性能否无限地提高？为什么？） 4、尺度效应与等级结构 （1）尺度（scale）的定义 ① 尺度：是指在研究某一物体或现象时所采用的空间单位或时间单位，同时又可指某一现象或过程在空间和时间上所涉及到的范围和发生频率。尺度可分为空间尺度和时间尺度。 ② 在景观生态学中，尺度以粒度和幅度表达： 粒度（grain）：空间粒度是指景观中最小可辩识的单位所代表的特征长度、面积或体积。时间粒度是某一现象在时间上发生（或取样）的频率或时间间隔。 幅度（extent）：是指研究对象在空间上涉及的范围（空间幅度）、时间上持续的长度（时间幅度）。具体地说，研究区域的总面积决定该研究的空间幅度，而研究项目持续时间长度，则确定为其时间幅度。 B A C D A、C、D具有不同的幅 度，却相同的粒度 A、