景观生态学课件5土地景观动态过程与模型.pptVIP

第五章 土地／景观动态过程及模型 第一节　土地／景观变化的空间模式 一、人类活动对土地／景观变化的影响 　　　在人类历史时期，土地／景观变化已在不同的时间和空间发生。 刀耕火种时期，人类对土地利用与景观的影响较小。 农业文明时期，开始吧林地、草地转化为农田，引进农业技术、过程，自然的景观转化为农业景观，以及出现了一些田园化景观和可持续农业景观。 工业化与人口的扩张，导致大量的自然与人文景观退化，从而不可避免地出现了全球性的生态环境问题。 　　人为活动是影响景观变化的主要因素。　　人类活动对土地／景观的影响是多时间尺度的。 二、景观变化的空间过程 １.景观破碎化 　　定义：指由于自然或人为干扰所致的景观有简单趋于复杂的过程，即由单一、均质和连续的整体趋于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌体的过程。 　　主要表现：斑块数量增加而面积减少，斑块形状趋于不规则，内部生境面积缩小，廊道被截断以及斑块彼此隔离。　 ２.景观变化的空间过程 　　　在自然景观和人类无计划活动作用下所产生的景观变化包括五种空间过程：穿孔、分割、破碎、缩小和消失 三、景观变化的空间模式 Ｆｏｒｍａｎ提出景观变化的６种空间模式，即边缘式、廊道式、但核心式、多核心式、散布式、随机式。 边缘式是指新的景观类型从一个边缘向另一个单向地呈平行带状蔓延，景观变化从一个边缘开始。 廊道式是指新的廊道在开始时把原来的景观一分为二，从廊道的两边向外扩张。 单核心式是指从景观的一点或一个核心处蔓延。 多核心式是指从景观中的几个点蔓延，如居民点或外来物种的入侵。 散布式是指新的斑块广泛散布。 四、土地利用／覆盖变化 １.土地利用／覆被变化研究框架 　　　土地利用和土地覆盖变化是影响景观结构、功能及动态变化的最普遍的主导因素之一，涉及对人类活动影响的量化评价。土地利用与覆盖变化已成为景观生态学和全球生态学中极重要和具有挑战性的研究领域之一。 ２.ＬＵＣＣ生态效应研究 主要主题包括：区域／全球粮食保障；全球气候变化对区域土地／水资源利用的影响；　气候的可变化性及区域脆弱性；后京都协议中的碳问题；区域生物多样性的丧失；社会和环境中的脆弱区。 第二节 土地／景观变化模型 一、模型的含义 是某种对现实系统或现象的抽象或简化； 具体地说，模型是对真实系统或现象最重要的组成单元及其相互关系的表述。 二、模型的种类 根据计算机在建模中的作用 解析模型与模拟模型 根据时间上和空间上的连续性 连续型模型和离散型模型 根据数学方法 微分方程、差分方程和矩阵模型 根据是否含有随机变量或参数 随机型模型和确定型模型 根据模型所涉及的生态学组织层次 生理生态模型、种群模型、群落模型、生态系统模型，景观模型以及全球模型等 根据模型包含空间异质性的程度或处理空间信息的方式 点模型或非空间模型，半空间模型或准空间模型，以及空间显式模型或空间模型 三、生态学建模的一般原理和过程 生态学建模的一般原理 生态学模型是科学和艺术的结合 “艺术”成分是指整个建模过程包含许多人为或主观因素，决定了同样的一个真实系统可以用不同的风格或不同类型的模型来描述。 “科学”成分指反映系统或现象的客观现实。但模型的目的不是“复制”现实，而是为理解和预测复杂的现实系统提供一个有效的代替。 Levins（1966）提出了关于生态学建模的“三分”观点： Levins（1966）提出了关于生态学建模的“三分”观点： Levins（1966）提出了关于生态学建模的“三分”观点： Levins（1966）提出了关于生态学建模的“三分”观点： 生 态 学 建 模 的 一 般 过 程 1．景观模型的重要性和必要性 受时间、空间以及设备和资金的限制，在景观水平上进行实验和观测研究往往困难重重。 在实际景观研究中，很难找到两个在时间和空间上相同或相似的景观，重复性研究往往不可能。 景观格局和过程在多重尺度上相互作用、不断变化。 景观模型可以综合不同时间和空间尺度上、不同学科、不同格局与过程的信息，成为环境保护和资源管理的有效工具。 2 景观模型的主要类型 非空间景观模型：完全不考虑所研究地区的空间异质性结构或假定空间均质性或随机性。 准空间景观模型：通常考虑空间异质性的