生态学-杨持-教学课件-第十四章.pptVIP

第十四章 景观生态学 第一节 景观和景观生态学 一、景观生态学的研究内容 景观生态学是研究景观单元的类型组成、空间格局及其与生态学过程相互作用的综合性学科。强调空间格局、生态学过程与尺度之间的相互作用是景观生态学研究的核心所在。 下面看一组景观图片 景观生态学的研究对象和内容可概括为 三个基本方面： (1)景观结构：即景观组成单元的类型、多样性及其空间关系； (2)景观功能：即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； (3)景观动态：指景观在结构和功能方面随时间推移发生的变化。景观的结构、功能和动态是相互依赖、相互作用的。 二、景观生态学发展历史简述 德国区域地理学家 Carl Troll 于 1939年首次提出了“景观生态学”一词。 Troll的主要目的是将航空照片所反映的空间景观格局和 Arthur Tansley (1935) 提出的“生态系统”的概念整合到一起，从而更好地研究大尺度上格局和过程的关系。 大约与此同时，苏联生态学家发展了生物地理群落（biogeocoenology），其内容与早期欧洲的景观生态学相似。荷兰生态学家Isaac Zonneveld和以色列生态学家Zev Naveh自20世纪70年代以来发表了一系列文章和著作，将欧洲景观生态学的起源、背景、历史及其主要论点作了系统的总结和发展。 在北美，景观生态学直到20世纪80年代初才开始逐渐兴起。美国生态学家Richard Forman通过一系列文章介绍了欧洲景观生态学的一些概念，并强调景观生态学是不同于其他生态学科的、着重于研究较大尺度上不同生态系统的空间格局和相互关系的学科，提出了“斑块-廊道-基底” （patch-corridor-matrix）模式。 景观生态学在我国虽然起步较晚，但近年来的发展还是引人注目的。不仅已有不少介绍景观生态学概念和方法的文章和书籍出现，而且有关城市景观、农业景观、景观模型等方面的研究论文也陆续发表（见 邬建国 2000, 2007; 傅伯杰等 2001)。然而，从总体来讲，我国景观生态学尚缺乏系统的、跨尺度的理论和实际研究，博学而笃行的景观生态学人材亟待培养。 第二节 景观生态学中的一般概念和理论 10 一、尺度及其有关概念 在景观生态学中，尺度往往以粒度（grain）和幅度（extent）来表达。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。 在景观生态学中，尺度一词的用法往往不同于地理学或地图学中的比例尺（虽然尺度和比例尺的英文均为 scale）。一般而言，大尺度（或粗尺度，coarse scale）常指较大空间范围内的景观特征，往往对应于小比例尺、低分辨率；而小尺度（或细尺度，fine scale）则常指小空间范围内的景观特征，往往对应于大比例尺、高分辨率。 二、格局与过程 景观生态学中的格局，往往是指空间格局，即斑块和其他组成单元的类型、数目以及空间分布与配置等。空间格局可粗略地描述为随机型、规则型和聚集型。更详细的景观结构特征和空间关系可通过一系列景观指数和空间分析方法加以定量化。与格局不同，过程则强调事件或现象发生、发展的程序和动态特征。 三、空间异质性和斑块性 空间异质性（spatial heterogeneity）是指生态学过程和格局在空间分布上的不均匀性及其复杂性。这一名词在生态学领域应用广泛，其涵义和用法亦有多种。具体地讲，空间异质性一般可理解为是空间斑块性（patchness）和梯度 （gradient）的总和。而斑块性则主要强调斑块的种类组成特征及其空间分布与配置关系，比异质性在概念上更为具体化。因此，空间格局、异质性和斑块性在概念上和实际应用中都是相互联系，但又略有区别的一组概念。 四、种-面积关系和岛屿生物地理学理论 景观中斑块面积的大小、形状以及数目，对生物多样性和各种生态学过程都会有影响。例如，物种数量（S）与生境面积（A）之间的关系常表达为： 式中: S—物种数量 A—生境面积 c—常数 z —常数 五、斑块-廊道-基底模式 组成景观的结构单元不外有三种：斑块（patch）、廊道（corridor）和基底（matrix）。斑块泛指与周围环境在外貌或性质上不同，但又具有一定内部均质性的空间部分。这种