4景观的生态过程研究.ppt

4 景观的生态过程 景观的功能就是景观元素之间的相互作用，即能量流、养分流和物种流以一种景观元素迁移到另外一个景观元素。通过大量的“流”，一种景观元素对另外一种景观元素施加于控制作用。 1 通过景观的流有三种： 1）能量流 例如：热能、生物能 2）养分流 例如：无机物质、有机物质、水 3）物种流 例如：各种类型的动植物以及遗传基因 2 导致景观元素之间相互作用的5种媒介物 1）风 它携带水分、灰尘、雪、种子、小昆虫、热量等 2）水 包括雨水、冰、地表径流、地下水、河流、洪水等，能够携带的物质同上 3）飞行动物 如鸟、蜜蜂、可携带种子、孢子等 4）地面动物 功能同飞行动物 5）人 3 影响三种流运动的力 1）扩散 扩散原指分子运动，从高浓度区向低浓度区的运动。 扩散：溶质物质或悬浮物质由高浓度区向低浓度区的移动，物质通过自身的布郎运动作无规则的运动。 例如：将香水洒在屋子的一角，满屋都是香水味。 山区的水泥加工厂的粉尘扩散。 市区采暖的火烟囱、滇池的污染等 2）物质流 物质流是物质沿能量梯度的运动。 风是一种重要的物质流，由大气压产生。 水流是由高处向低处 3）移动 移动：是消耗本身能量从一个地方运动到另一个地方。 例如：采蜜的蜜蜂，捕食的动物 运动最组要的生态特征就是高度聚集性格局。 4.2 空气流和土壤流 1 空气流 空气层流是平行流动的层状气流。 而湍流则是质点的无规则运动，向上或向下运动。 第一种类型 风速降低到树高的30倍处，其它为树高的25倍，所以第一种防风最佳。障碍物的穿透性也影响空气的流动。 密实的屏障（如密林带）产生严重湍流；孔隙多的屏障可以大量气流通过，而防止湍流发生，因此孔隙大的林带防风距离长，但风速降低较小，而密实的林带，防风距离短但风速降低大。 上述气流原理广泛地应用在景观规划、设计和土地管理之中。 比如：飓风、污染、河流热能 2 土壤流 土层表面和土壤内部的流不太明显，但十分重要。 一部分由风造成，大部分由水形成。 土壤流速的决定因素： 1）水的输入量和时间 2）土壤的结构，尤其是孔隙度 3）土壤对水中携带物质的渗滤效果，包括土壤颗粒对物质的吸附作用。 土壤流携带物质分成两类： 一种 颗粒物质，如细菌、孢子、腐烂的泥沙树叶等 二种 溶解性物质，如腐殖质、尿素、硝酸盐、可溶性盐等 雨量大小对于颗粒物质与溶解性物质有很 大的差异。 颗粒物质流和溶解物质流还有一个不同： 颗粒物质流发生在土壤表面，而溶解物质流发生在土壤内。 如图： 水流侵蚀 侵蚀发生的三个因素： 1 地表失去植被覆盖，更多的雨水冲刷 2 失去腐殖质后，矿质土壤暴露在降雨中，形成冲沟 3 植物根系死亡，土壤颗粒凝聚力 A f R、K、L、S、C A-土壤侵蚀 R-降水程度 K-土壤侵蚀因子 L-坡长 S-坡度 C-植被覆盖 对空气流与土壤流研究发现 有两种空间运动模式： 一是连续运动 速度不存在或为零时 如：水流（遇湖除外） 二是跳跃运动 如：土壤流 两种运动形式的差别在于景观结构的异质性 异质性增强 1 运动由连续运动变为跳跃运动 2 运动中的停顿点增强，流的物质与流程环境间的关系越密切 3 速度降低 4.3 物种流 4.3.1 物种流的运动特征 物种流即动、植物穿越景观的运动。 1 影响运动的两个因素 1）取决于廊道、障碍和斑块等结构因素 较同质的地区，流较稳定、连续；当物种从一景观进入另一景观时会发生变速或停顿。 例如：大草原上的牛羊，沙漠上的狼群 2）取决于运动方向景观元素是有利于运动还是障碍运动，所以分析物种运动，首先需要分析景观的异质性程度和景观中的对比度。 例如：狐狸遇河，鹿遇森林。（速度变快） 边界穿越频率: Boundary crossing frequency 即物体在景观中运动时，单位长度上越过边界的数量。反映景观的连通性。 2 动、植物的运动类型同样分成连续和跳跃运动 跳跃运动分成两类： 1 一个生物体滞留一短的时期后继续运动叫休息停顿。 2 一个生物体移动到一个地点后能成功地生长繁殖叫中途站。 例如：南美北部一些物种，以一系列岛屿为中途站，越过加勒比海进行传播的 领地: 指的是用来防御同种其他个体侵入的地区范围. 3 迁徙 动物在不同季节利用的不同地域之间进行的周期性运动。 典型例子：鸟类在冷暖地区的运动 垂直迁徙：动物在山地高海拔和低海拔间的迁徙 例：鸟类夏季在高海拔地区繁殖，冬季到低海拔越冬 欧洲山羊夏季在高山植被觅食，冬季到低海拔草地越冬 举例说明景观结构对动物的影响 1、臭鼬 在北美分布很广，美国的伊利诺斯州臭鼬的巢穴多沿树篱构筑，树篱处的积雪到春天才融化，只有极少数臭鼬的活