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第十二章 景观尺度 第一节 尺度的基本概念 第二节 尺度效应 第三节 尺度推绎 第一节 尺度的基本概念 1、定义 尺度（scale）是对某一研究对象或现象在空间上或时间上的量度。 一方面，尺度指研究或观察某一过程或现象、事物时所采用的空间单位和时间单位； 另一方面，尺度又指该现象或过程在空间上涉及的范围和时间上发生的频率与持续时间。 2、表达 粒度（grain）：指研究对象中最小可以分辨的空间单元和时间单位。如长度、面积、体积等空间单位，日、月、年、十年、百年等时间单位。空间上的粒度相当于遥感技术中的分辨率和像元，时间上的粒度指研究现象发生的频率和时间间隔。 幅度（extent）：表示研究区域的大小（长度或面积）或需要考虑的时间长度。 范围（scope）：通常为幅度与粒度之比，无量纲化数据。说明对研究对象了解的复杂和细致程度。 3、尺度的基本类型 空间尺度（spatial scale）是指所研究生态系统的面积大小和最小信息单位的空间分辨率水平。空间幅度是由研究区域的总面积所决定的；空间粒度指景观中最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或体积。 3、尺度的基本类型 时间尺度（temporal scale）是指研究对象动态变化的时间长短（幅度）和时间分辨率水平。时间幅度是指研究项目持续的时间；时间粒度是时间尺度的最小单位，指某一现象或事件发生的时间间隔（interval），间隔时间内视为无变化，间隔之间视为发生改变。 3、尺度的基本类型 组织尺度（organizational scale），即在由生态学组织层次（如个体、种群、群落、生态系统、景观等）组成的等级系统中的位置。 吕一河，傅伯杰（2001）尺度又可分为测量尺度和本征尺度（intrinsic scale）。 绝对尺度（absolute scale）与相对尺度（relative scale） 第二节 尺度效应 尺度效应与尺度变换分析的概念: 在一定的尺度下，景观格局和生态过程的全貌并不一定能够全部展示出来。 时空尺度的扩展就是针对某一现象研究时，进行长期研究或扩展空间范围才能看出其发展趋势或分布规律。时空尺度的扩展导致尺度的增大。不同的研究对象需要不同的时空尺度进行研究，不同的时空尺度对某一现象研究也会得出不同的研究结果。 1、时空尺度扩展的途径 途径一：粒度不变的情况下空间范围的扩展或频率不变的情况下时间范围的延伸 途径二：粒度随着空间范围和时间范围的扩展而变化的途径。 2、时间延迟效应 景观的某些生态过程的变化缓慢，短期研究这些生态过程似乎是静止的，常常低估了这些变化，无法揭示其因果关系和变化趋势。长期生态研究是将时间尺度扩展到数年、数十年或数百年来研究生态过程。在时间尺度上，长期生态研究所关注的生态、物理过程的变化及生物现象 。 3、空间尺度的扩展 长期生态研究在空间尺度的扩展可以从数平方公里的生态系统及景观水平到几十平方公里甚至几百平方公里的区域水平，一直到跨越州、大陆的全球水平。也可包括不同的气候带，跨度从热带雨林、干旱草原到荒漠，类型从森林、农田、湖泊、河流到湿地及三角洲等。 1、景观组分的尺度效应 景观组分的变化，不但表现为形状、大小等特征的变化，也表现为性质的变化，突出地表现为均质性(homogeneity)和异质性（heterogeneity）的转变。在尺度变大的变化过程中，不同景观组分之间的异质性差异逐渐减弱，最终消失，导致不同性质的景观组分融合，转变为均质的景观，以一个整体成为更高级景观系统的组分。 2、景观空间格局的尺度效应 无论是依据斑块分布，还是依据生态过程的控制来划分，一个景观中的空间格局，可以只有一种类型，也可以是几种类型的聚合体。景观中具体的空间格局，都是尺度依赖的空间格局。随着尺度的变化，景观空间格局将发生相应的变化。通常情况下，在小尺度下，景观的空间格局将根据斑块的分布而变化。在大尺度下，景观空间格局将根据生态过程的控制而变化。 小尺度上的干扰往往是大尺度上正常现象的结构组分。 在景观水平上引起景观异质性结构变化的干扰，在更高尺度上就不具有干扰的性质和作用。这种现象被称为干扰的“兼容”。 景观中所有景观要素都在随着时间和空间的变化而变化，从而导致景观结构、功能发生空间变异和时间动态。因此，本质上景观不存在稳定性，或者景观的稳定是相对的，景观的变化是绝对的。 景观稳定性的尺度问题 1、景观稳定性的时间尺度 2、景观稳定性的空间尺度 1、景观稳定性的时间尺度 任何景观都是连续变化中的瞬时状态，这些状态可以看作是时间的函数 。 评价景观是否稳定首先根据自己假定的一个时间尺度，或者说是一个变化速率。 2、景观稳定性的空间尺度 在景观尺度上，稳定性实际上是许多复杂结构在立地水平上不断变化和大