景观生态学——专题五.ppt

专题四 景观生态流与景观功能 景观的功能就是景观元素之间的相互作用，即能量流、养分流和物种流从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：扩散、质量流和运动 1）扩散(diffusion) 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，物质通过自身的布朗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（质量流）(mass flow) 物质流是物质沿能量梯度的运动。 风是一种重要的物质流，它是地表因太阳辐射受热不均匀而形成的气压差产生的。又如地下水与地表水的流动，均与重力的作用有关。 3）移动（运动）(locomotion) 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 运动最主要的生态特征就是高度聚集性格局。 5.1.2 景观生态流 1 空气流 （1）风 在空气中流动的气流包括风、声音、有害气体和有害固体颗粒的流动以及动物的运动。 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。 由于防护林带独特的功能，目前有关防护林的研究越来越受到人们的重视。其中防护林的不同结构的防风效果是十分重要的研究内容之一。风洞试验表明，3种防护林类型（缓面、陡面与圆面）在一定距离内均可使风速降低50%-70%，圆形剖面的林带降风程度较低，但防风距离较远。 第一种类型（紧密结构） 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 2 水流与土壤侵蚀 （1）水流的路径： 水是景观中重要的媒介物，是十分活动的物质，我们分析一下水在景观中的流动方式（下渗与地表径流）及其特点。 下渗或入渗（infiltration）：所谓下渗，是指雨水进入土壤表面的过程。单位面积单位时间内的下渗水量称为下渗率，通常以mm/hr或mm/min表示。下渗率的大小与植被类型、土壤物理性（土壤孔隙度）关系密切，不同森林类型的土壤下渗率的差异可参见第115页的图5—4。下渗率随时间的变化亦十分明显，在降雨初期，下渗率很大（这时的下渗率称为初期下渗率），但在短时间内下渗率迅速下降，然后变缓，最后保持一定的数值（这时的下渗率称为终期下渗率或稳下渗率）。 雨量大小对于颗粒物质与溶解性物质运行规律的影响有很大的差异，如图所示。 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。 （3）土壤侵蚀 土壤侵蚀可分为风蚀和水蚀。风蚀土壤形成的空中尘埃流动属于空中流动，水蚀则沿地表流动。 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 美国农业部提出了如下所示的土壤流失方程： A=f(R、K、L、S、C、P) 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 P-治理因子 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 速度不为零 如：水流（遇湖除外） 二是跳跃运动（断续