《农业生态学》第2章基本生态关系.ppt

S=CAZ S-多样性 ；A-面积 ； C-比例常数 Z-一般为0.18~0.35(0.25~0.30) 分析表明，大致的规律是面积增加10倍，物种增加2倍；面积增加100倍，物种增加4倍； 即面积每增加10倍，所含的物种数量成2的幂函数增加，2是个平均值，通常在1.4~3.0之间。 1967年麦克阿瑟和威尔逊创立岛屿生物地理学理论。他们认为岛屿钟的多样性取决于物种的迁入率和灭绝率，而迁入率和灭绝率与岛屿的面积、隔离程度及年龄等有关。 岛屿生物地理学理论的意义 岛屿生物地理学理论是研究物种生存过程的时空耦合理论，既涉及物种的空间分布，又涉及物种的迁移、扩散、存活及动态平衡，它的最大贡献就是把生境斑块的空间特征与物种数量联系在一起，为此后许多生态学概念和理论的发展奠定了基础。 其最直接的应用价值则是为生物保护的自然保护区设计提供了原则性指导，并为景观生态学的发展奠定了理论基础，通过与其他相关理论的结合为景观综合规划设计提供理论依据。 等级理论 等级系统的观点是什么？ 等级理论认为：任何系统皆属于一定的等级，并具有一定的时间和空间尺度。按照其观点，自然界是一个具有多水平分层等级结构的有序整体，在这个有序整体中，每一个层次或水平的系统都是由低一级层次或水平上的系统组成，并产生新的整体属性。 生物系统的等级结构（Urban et al，1987） 尺度 时空尺度 景观生态学尺度是对研究对象在空间上或时间上的测度，分别称为空间尺度和时间尺度。 无论空间尺度或时间尺度，一般都包含范围(extent)和分辨率(resolution)两方面的意义。 范围是指研究对象在空间或时间上的持续范围。 分辨率是指研究对象时间和空间特征的最小单元。 一般来说，大尺度(或称粗尺度，coarse scale)常指较大空间范围内的景观特征，往往对应于较小的比例尺和较低的分辨率；而小尺度(或称细尺度，fine scale)则常指小空间范围内的景观特征，往往对应于较大的比例尺和较高的分辨率。 空间尺度 空间尺度一般是指研究对象的空间规模和空间分辨率，研究对象的变化涉及的总体空间范围和该变化能被有效辨识的最小空间范围。 在实际的景观生态学研究中，空间尺度最终要落实到由欲研究的景观生态过程和功能所决定的空间地域范围，或最低级别或最小的生态学空间单元。 如研究流域高地森林景观与流域水文过程的关系，就必然将流域集水区范围作为研究范围，而把具有不同水文学特征的森林类型作为最小的生态学单元，实际可分辨的森林类型斑块最小面积也相应地由森林类型的对比度和研究资料的分辨率决定。 时间尺度 时间尺度(temporal scale)是指某一过程和事件的持续时间长短和考察其过程和变化的时间间隔，即生态过程和现象持续多长时间或在多大的时间间隔上表现出来。 由于不同研究对象或者同一研究对象的不同过程总是在特定的时间尺度上发生的，相应地在不同的时间尺度上表现为不同的生态学效应，应当在适当的时间尺度上进行研究，才能达到预期的研究目的。 尺度效应 生态学系统的结构、功能及其动态变化在不同的空间和时间尺度上有不同的表现，也会产生不同的生态效应。 从空间尺度来看，在较大的尺度上观察一片未经人为干扰的森林，人们会觉得森林在相当长的时期内都没有发生明显的变化。但是，如果将观测和研究的尺度缩小，就不难发现其中的个别大径木或小片大径木由于风暴、雷电等因素而倒伏，在整个森林中散布着大小不一的林窗和林中空地。在整体上并未显示出显著变化的情况下，镶嵌体中较小尺度的斑块上都发生了显著的变化。 可见，在不同的空间尺度上不仅景观的组成和结构有明显的不同景观的动态变化特征也有显著差别。 尺度效应 四个尺度的时间和空间范围及相应的动态过程 二 、景观 （一）景观定义 景观是景观生态学的研究对象，是人类活动的场所，是许多生态过程发生和发展的载体 。 目前学术界基本上从两个角度来理解景观的概念，即狭义的景观和广义的景观。 景观是指一般在几平方千米到数百平方千米范围内，由不同类型的生态系统以某种空间组织方式组成的异质性地理空间单元。 （二）景观的基本特征 （1）景观是一个生态学系统 景观是由相互作用和相互影响的生态系统组成的，这些相互作用和影响是通过组成景观的生态系统或称景观要素之间的物质、能量和信息流动实现的，进而形成整体的结构、功能、过程，以及相应的动态变化规律。因此，景观具有系统整体性，具有一般系统的普遍特征，遵循一般系统论的基本规律。 （2）景观是具有一定自然和文化特征的地域空间实体 景观具有明确的空间范围和边界，这个地域空间范围是由特定的自然地理条件（主要是地貌过程和生态学过程）、地域文化特征（包括土地及相关资源利用方式、生态伦理观念、生活方式等