景觀生態(tài)學(xué)復(fù)習(xí)材料.doc

景觀生態(tài)學(xué)復(fù)習(xí)材料 王珍、涂日朝、邢志然、葉進(jìn)培、肖清碧（整理）第一章 景觀生態(tài)學(xué)的一般概念1、景觀（Forman）；景觀是指一組以相似方式重復(fù)出現(xiàn)的相互作用的生態(tài)系統(tǒng)所組成的異質(zhì)性地表區(qū)域。2、景觀生態(tài)學(xué)（Forman）: 景觀生態(tài)學(xué)是以景觀結(jié)構(gòu)、功能和動態(tài)特征為主要研究對象的一門新興宏觀生態(tài)學(xué)分支學(xué)科。3、景觀生態(tài)學(xué)研究范疇景觀結(jié)構(gòu)：即景觀組成單元的數(shù)量構(gòu)成及空間組合與分布特征，其中景觀組分的空間結(jié)構(gòu)特征又被稱為景觀格局。景觀功能：景觀對自身內(nèi)部及其他相關(guān)生命系統(tǒng)生存和發(fā)展所能提供的支撐作用。景觀動態(tài)：景觀在各種內(nèi)外部驅(qū)動因素作用下其結(jié)構(gòu)和功能的時間變化過程與特征。4、尺度:一般是指對某一研究對象或現(xiàn)象在空間上或時間上的量度，分別稱為空間尺度和時間尺度。5、粒度：空間分辨率的最小單位6、幅度：表示研究區(qū)域的大小或需要考慮的時間長度。7、空間異質(zhì)性：由不相關(guān)或不相似的組成構(gòu)成的系統(tǒng)。（景觀內(nèi)部事物或者其屬性在時間或空間分布上的不均勻性或非隨機性特征。）8、景觀多樣性：景觀單元結(jié)構(gòu)和功能方面的多樣性，反應(yīng)景觀的復(fù)雜程度。9、景觀多樣性包括斑塊多樣性、類型多樣性和格局多樣性。在研究中往往更重視它與其他層次生物多樣性的關(guān)聯(lián)。（多樣性指數(shù)：豐富度、均勻度、優(yōu)勢度）圖解：在景觀類型少，大均質(zhì)斑塊，小邊緣生境條件下，物種多樣性低；隨著類型（生境）多樣化和邊緣物種增加，物種多樣性也增加。首先，當(dāng)景觀類型、斑塊數(shù)目與邊緣生境達(dá)到最佳比率時，物種多樣性最高；其次，隨著景觀類型和斑塊數(shù)目增多，景觀破碎化，致使斑塊內(nèi)部物種向外遷移，物種多樣性也隨著降低；最后，殘留的小斑塊有重要的生境意義，維持著低的物種多樣性。10、景觀連接度；是對景觀空間結(jié)構(gòu)單元相互之間連續(xù)性的量度，側(cè)重于反映景觀的功能，是描述景觀生態(tài)過程的參數(shù)；反映了景觀促進(jìn)或阻礙生物體或某種生態(tài)過程在源匯斑塊間運動的程度。11、干擾類型：按干擾產(chǎn)生的來源可以分為自然干擾和人為干擾；依據(jù)干擾的功能可以分為內(nèi)部干擾和外部干擾；依據(jù)干擾的機制可以分為物理干擾、化學(xué)干擾和生物干擾；依據(jù)干擾傳播特征，可分為局部干擾和跨邊界干擾。12、干擾與景觀破碎化：干擾對景觀破碎化的影響比較復(fù)雜，主要有兩種情況：一些規(guī)模較小的干擾可以導(dǎo)致景觀破碎化。當(dāng)干擾足夠強大時，將可能導(dǎo)致景觀均質(zhì)化而不是景觀的進(jìn)一步破碎化，同時破壞原有景觀系統(tǒng)的特征和生態(tài)功能。第二章 景觀生態(tài)學(xué)的理論框架1、島嶼生物地理學(xué)理論：（P24）島嶼生物地理學(xué)理論定量闡述了島嶼上物種的豐富度與面積的關(guān)系, 其關(guān)系式通常用(1) 式表示: S = CAZ S 代表物種豐富度,A 代表島嶼面積, C 為與生物地理區(qū)域有關(guān)的擬合參數(shù)（常數(shù)）, Z 為與到達(dá)島嶼難易程度有關(guān)的擬合參數(shù)（指數(shù)）理論值0.263，位于0.18-0.35之間。距離效應(yīng)：物種遷入率隨其遷入源的距離而降低。（越遠(yuǎn)遷移率越?。┟娣e效應(yīng) ：島嶼面積越小，種群則越小，由隨機因素引起的物種絕滅率將會增加。面積較大而距離較近的島嶼比面積較小而距離較遠(yuǎn)的島嶼的平衡態(tài)物種數(shù)目要大。面積較小和距離較近的島嶼分別比大而遙遠(yuǎn)的島嶼的平衡態(tài)物種周轉(zhuǎn)率要高。2、復(fù)合種群分類：經(jīng)典型、大陸-島嶼型、斑塊型、非平衡態(tài)型、混合型。3、景觀生態(tài)學(xué)的基本原理1）、景觀結(jié)構(gòu)與功能原理景觀是異質(zhì)性的，物種、能量和物質(zhì)在斑快、廊道和基質(zhì)之間的分布方面表現(xiàn)出不同的結(jié)構(gòu)，因此，景觀在這些結(jié)構(gòu)性景觀要素間的物種、能量和物質(zhì)流動方面有功能性的差異。2）、尺度分析原理景觀尺度是由具體的研究目的或確切的經(jīng)營問題的空間尺度或大小來定義的。假如一個研究或經(jīng)營問題主要涉及一個特定的尺度，那么在更小尺度上出現(xiàn)的的過程與格局并不總是可以被觀察到，而在更大尺度上出現(xiàn)的過程與格局則可能被忽略。3）、景觀結(jié)構(gòu)鑲嵌性原理景觀結(jié)構(gòu)鑲嵌性原理認(rèn)為：景觀是由不同景觀元素（斑塊、廊道、基質(zhì)）鑲嵌組成的一個整體，不同的景觀元素集合會構(gòu)成不同的景觀鑲嵌格局，并進(jìn)而影響著生態(tài)流在景觀中的運動或流動。4）、景觀穩(wěn)定性原理景觀斑快的穩(wěn)定性可能以3種明顯不同的方式增加：趨向于物理系統(tǒng)穩(wěn)定性（以沒有生物量為特征）；趨向于干擾后的迅速恢復(fù)（存在低生物量）；趨向于對干擾的高度抗性（通常存在高生物量）。5）、景觀變化原理：在無干擾條件下，景觀的水平結(jié)構(gòu)逐漸向著均質(zhì)性發(fā)展；中度干擾將迅速增加異質(zhì)性；而嚴(yán)重干擾則可能增加，也可能減少異質(zhì)性。6）、物種流動原理物種在景觀組分之間的擴張和收縮既影響景觀的異質(zhì)性，也受景觀異質(zhì)性的控制。7）、能量流動原理熱能和生物量通過景觀各組分邊界的速率隨景觀異質(zhì)性的增加而增大。8）、養(yǎng)分再分布原理礦物養(yǎng)分在景觀組分之間的再分布速率隨這些組分中干擾強度的增加而增加。9）、景觀演化的人類主導(dǎo)性原理該原理認(rèn)為：景觀演化的動力包括人為活動影響與自然干擾，由于今天世界上人類活動影響的普遍性與深刻性，因此對于作為人類生存環(huán)境的各類景觀而言，人類活動在景觀動態(tài)變化中起著主導(dǎo)作用，人類可通過對變化方向的改變和速率的調(diào)控來實現(xiàn)景觀的定向演變和可持續(xù)發(fā)展。10）、景觀多重價值與文化關(guān)聯(lián)原理該原理認(rèn)為：景觀作為一個由不同土地單元鑲嵌組成、具有明顯視覺特征的地理實體，兼具經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和美學(xué)價值；同時，景觀不僅影響著人類文化，文化也創(chuàng)造了各類景觀，對景觀的創(chuàng)造和其價值的評價可能會因人類群體文化的差異而表現(xiàn)出區(qū)別。第三章 景觀空間結(jié)構(gòu)與景觀異質(zhì)性一、斑塊斑塊是一個在外觀上與周圍環(huán)境明顯不同的非線性地表區(qū)域。 影響斑塊起源的主要因素包括環(huán)境異質(zhì)性、自然干擾和人類活動。根據(jù)起源可以將其分為以下幾類：1、環(huán)境資源斑塊：由環(huán)境資源在空間上的異質(zhì)性引起的斑塊。因環(huán)境條件或資源的不同，造成斑塊內(nèi)的生物與周圍基質(zhì)有所不同。 2、干擾斑塊：由基質(zhì)內(nèi)各種局部干擾引起的斑塊，如森林火燒、采伐、放牧以及局部植被暴發(fā)病蟲害等都可在基質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生斑塊，斑塊內(nèi)的物種組成、物種相對豐度和變化速率等與基質(zhì)之間有著明顯差異。3、殘存斑塊：是由于基質(zhì)受到廣泛干擾后殘留下來的部分未受干擾的小面積區(qū)域，其成因機制正好與干擾機制相反。4、引進(jìn)斑塊: 種植斑塊和聚居地。二、斑塊的度量指標(biāo)1、斑塊大小。即斑塊的面積，通常以平方米或公頃為單位來量度，是影響斑塊生態(tài)功能的一個重要因素。面積對能量和養(yǎng)分的影響：1）、大斑塊比小斑塊含的能量和養(yǎng)分豐富。2）、大斑塊比小斑塊有更高的營養(yǎng)級的動物，并且食物鏈也更長。2、斑塊的形狀：斑塊的形狀對生物的擴散和覓食具有重要作用。斑塊的形狀和走向?qū)Υ┰骄坝^擴散的動植物至關(guān)重要。例如:鳥、昆蟲覓食，巢域一般為長方形。 圓形和扁長形斑塊環(huán)狀斑塊半島3、內(nèi)緣比：指斑塊內(nèi)部與外側(cè)邊緣帶的面積之比。4.斑塊數(shù)量和構(gòu)型 斑塊在景觀中的空間排布情況，它們的空間分布對能量、物種的流動有重要影響。例如：居住區(qū)斑塊數(shù)量：景觀是由許多斑塊共同構(gòu)成的一個鑲嵌體，其中斑塊的數(shù)目可以根據(jù)以下四個方面的特性來分別確定：每種群落類型的斑塊數(shù)目：斑塊的起源和成因；斑塊的大??；斑塊的形狀。三、廊道是指不同于兩側(cè)相鄰?fù)恋氐莫M長地帶，可以看作是一個線狀或帶狀的斑塊。（一）按起源可分為1、干擾廊道：是由各種帶狀干擾所形成的廊道，例如線性采伐作業(yè)、道路的修建以及某些斷層區(qū)域2、殘存廊道：一般是由基質(zhì)內(nèi)干擾所形成的帶狀區(qū)域，如森林砍伐后留下的帶狀林帶，穿越農(nóng)牧交錯帶大片農(nóng)田兩側(cè)所形成的特殊植被帶均是殘遺的植被群落構(gòu)成的廊道3、環(huán)境資源廊道：是由環(huán)境資源的空間線性異質(zhì)性特征所形成的廊道，如河流廊道或山脊線等4、種植廊道：由人類特殊目的的種植活動而形成的廊道，如農(nóng)田防護(hù)林和道路兩邊的植被帶等5、再生廊道：是指受到干擾地區(qū)再生的植被所形成的廊道，例如沿著一些柵欄或鐵絲網(wǎng)形成的特殊廊道類型（二）按廊道結(jié)構(gòu)劃分為1、線狀廊道。是指全部邊緣物種占優(yōu)勢的狹長條帶。2、帶狀廊道。是指具有含豐富內(nèi)部物種的內(nèi)部環(huán)境的較寬條帶，其每個側(cè)面都可能存在邊緣效應(yīng)，如較寬的山林防火帶。3、河流廊道。是指沿河流分布而不同于周圍基質(zhì)的植被帶。它包括河道本身，以及河道兩側(cè)的河漫灘、堤壩和部分高地，寬度隨河流大小而變化（三）廊道的度量指標(biāo)(連接度、環(huán)度、曲度和間斷)1、曲度：即廊道的彎曲程度。廊道的不同彎曲程度對物流、能流等有重要作用2、寬度：廊道的狹長程度。對物種沿廊道或穿越廊道的遷移有意義3、連通性：指廊道如何連接或在空間上怎樣連續(xù)的量度?？珊唵蔚赜美鹊绬挝婚L度上間斷點的數(shù)量表示。4、內(nèi)環(huán)境：指廊道中的局部小環(huán)境，針對對象不同其內(nèi)環(huán)境也不同林帶寬度。四、基質(zhì)是景觀中面積最大、連接性最好的景觀要素，如廣闊的草原、沙漠、連片分布的森林等，在整體上對景觀動態(tài)起著控制作用判定指標(biāo)：1. 相對面積指標(biāo)2. 連接度 3.動態(tài)控制孔隙度:單位面積的斑塊數(shù)目稱為孔隙度。它是本底中斑塊密度的量度，與斑塊大小無關(guān)五、有關(guān)概念1、景觀粒度：粒度是景觀組分規(guī)模大小的量度，這是一個與尺度密切相關(guān)的概念。粒度可以用現(xiàn)存所有斑塊的平均直徑或面積來量度。 2、景觀對比度 ：（鄰近的）不同景觀單元之間的相異程度3、景觀邊界 在特定的時空尺度下，相對均質(zhì)的景觀之間所存在的異質(zhì)性過度區(qū)域。第四章 反映景觀功能的生態(tài)流1、生態(tài)流景觀元素之間的相互作用，即能量流、養(yǎng)分流和物種流從一種景觀元素遷移到另外一個景觀元素。通過大量的“流”，一種景觀元素對另外一種景觀元素施加控制作用。通過景觀的流有三種 1）能量流 例如：熱能、生物能2）養(yǎng)分流 例如：無機物質(zhì)、有機物質(zhì)、水3）物種流 例如：各種類型的動植物以及遺傳基因2、景觀中最主要的驅(qū)動力：擴散作用、重力作用和行為作用。3、相鄰景觀要素間的無機流主要包括：水流、養(yǎng)分流、空氣流。4、景觀中的關(guān)鍵點是指：具有重要內(nèi)容或源地效應(yīng)的部位（如大型自然植被，或靠近城市），或者不尋常的地物（如沙漠中的河流）。變化較多的區(qū)域，特別是生態(tài)敏感區(qū)，以及那些一旦受到干擾就長時間得不到恢復(fù)的區(qū)域。各種形式的流交會的地方。第五章 景觀變化與景觀動態(tài)模型1、景觀變量隨時間變化的趨勢可用3個獨立參數(shù)來描述： 1）、變化的總趨勢（上升、下降和水平趨勢）； 2）、圍繞總趨勢的相對波動幅度（大范圍和小范圍）； 3)、波動的韻律（規(guī)則和不規(guī)則）。2、景觀穩(wěn)定性：生物系統(tǒng)的穩(wěn)定性是相對的，景觀參數(shù)的長期變化呈水平狀態(tài)，并且在其水平線上下波動，波動幅度和周期具有統(tǒng)計特征的，我們認(rèn)為是穩(wěn)定的。3、景觀變化的5種空間過程：穿孔、分割、破碎度、縮小和消失4、景觀空間動態(tài)模型：空間概率模型、元胞自動機模型和景觀過程模型。第六章 景觀生態(tài)分類與評價1、景觀生態(tài)分類：景觀生態(tài)學(xué)分類就是根據(jù)景觀生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部水熱狀況的分異、物質(zhì)與能量交換形式的差異以及自然要素和人類活動的差異，按照一定的原則、依據(jù)、指標(biāo)，把把一系列相互區(qū)別、各具特色的景觀生態(tài)類型進(jìn)行個體劃分和類型歸并，揭示景觀內(nèi)部格局、分布規(guī)律、演替方向。2、景觀生態(tài)分類原則：綜合性原則、主導(dǎo)因子原則、實用原則、等級性原則3、根據(jù)人類影響強度的景觀分類：自然景觀、經(jīng)營景觀、耕作景觀、城郊景觀、城市景觀4、景觀系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能：生態(tài)服務(wù)功能是指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成及所維護(hù)的人類賴以生存的自然環(huán)境條件與效用，它不僅為人類提供了食品、醫(yī)藥及其他生產(chǎn)生活原料，還創(chuàng)造與維持了地球生命支持系統(tǒng)，形成了人類生存所必須的環(huán)境條件。5、生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能分為4個層次：生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)（包括生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)品及生物多樣性的維護(hù)）生態(tài)系統(tǒng)的基本功能（包括傳粉、傳播種子、生物防治、土壤形成等）生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境效應(yīng)（包括減緩干旱和洪澇災(zāi)害、調(diào)節(jié)氣候、凈化空氣等）生態(tài)系統(tǒng)的娛樂功能（休閑娛樂、文化、美學(xué)等）6、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值分類：直接利用價值、間接利用價值、選擇價值、存在價值7、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值的評價方法：一是替代市場技術(shù)，二是模擬市場技術(shù) 費用支出法市場價值法替代市場價值法條件價值法生產(chǎn)成本法8.生態(tài)系統(tǒng)健康：生態(tài)系統(tǒng)健康是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動未受到損害，關(guān)鍵生態(tài)組分和有機組織保存完整，且缺乏疾病，對長期或突發(fā)的自然或人為擾動能保持彈性和穩(wěn)定性，整體功能表現(xiàn)出多樣性、復(fù)雜性、活力和相應(yīng)的生產(chǎn)力，其發(fā)展終極是生態(tài)整合。 第七章 景觀數(shù)量化研究方法與研究手段1、景觀尺度分析：當(dāng)測度、試驗、分析或模擬的時空尺度發(fā)生變化時，景觀系統(tǒng)特征也隨之發(fā)生變化。2、景觀遙感分類的基本方法：數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理 選擇訓(xùn)練樣區(qū)與GPS定位遙感影像分類 分類結(jié)果的后處理 分類精度的評價第八章 景觀生態(tài)規(guī)則1、景觀生態(tài)規(guī)劃指運用景觀生態(tài)學(xué)原理，以區(qū)域景觀生態(tài)系統(tǒng)整體優(yōu)化利用為基本目標(biāo)，在景觀生態(tài)分析、綜合及評價的基礎(chǔ)上，建立區(qū)域景觀生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化利用的空間結(jié)構(gòu)和模式。2、景觀生態(tài)規(guī)劃的原則自然優(yōu)先原則、持續(xù)性原則、針對性原則、異質(zhì)性原則、多樣性原則、經(jīng)濟(jì)性原則、 社會性原則、綜合性原則、整體優(yōu)化原則、景觀個性原則3、景觀生態(tài)規(guī)劃的步驟確定規(guī)劃范圍與規(guī)則目標(biāo)景觀生態(tài)調(diào)查景觀空間格局與生態(tài)過程分析景觀生態(tài)分類和制圖景觀生態(tài)適宜性分析景觀功能區(qū)劃分景觀生態(tài)規(guī)劃方案評價及實施4、城市景觀的特點現(xiàn)代城市是一類脆弱的人工生態(tài)系