安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)景觀生態(tài)學(xué)第四部分景觀生態(tài)過程及動態(tài)變化

1、景觀生態(tài)學(xué)Landscape Ecology第四部分景觀生態(tài)過程及動態(tài)變化景觀生態(tài)學(xué)研究的核心問題:空間格局與生態(tài)過程的相互作用及其動態(tài)關(guān)系ü 格局過程的關(guān)系v 一般認(rèn)為，景觀空間格局會控制或影響著內(nèi)部的生態(tài)過程，包括能量、 物質(zhì)、生物在景觀中的運動，以及種群動態(tài)、生物多樣性和其他生態(tài)系統(tǒng)過程。 v 景觀格局本身是由景觀中的各種生態(tài)過程的特征所決定的。ü 影響景觀格局形成的主要因素v 景觀的形成是多種自然因素相互作用的結(jié)果。景觀形成自然過程中的影響因素主要包括氣候、地貌、土壤、植被四個方面。v 大尺度上的非生物因素（如 氣候、地貌）為景觀格局提供了物理模板（格局對過程的制約

2、作用。自然或人為干擾是一系列尺度上空間格局的主要成因。 v 景觀格局的形成是多種生態(tài)過程多次作用的累積效果ü 景觀過程概述v 景觀生態(tài)過程的本質(zhì)：是景觀流的發(fā)生發(fā)展及相關(guān)影響因素的作用。 v 景觀過程的復(fù)雜性體現(xiàn)：不僅表現(xiàn)為景觀流的載體和動力的不同，而且其源匯關(guān)系和運動方式既受景觀要素特性的影響，又與景觀要素之間的空間關(guān)系密切相關(guān)。 v 與景觀格局有關(guān)的景觀過程：景觀破碎化過程、地球化學(xué)過程、遷移過程、土地廢棄過程、 景觀人文干擾過程等。ü 景觀生態(tài)過程的概念v 對景觀生態(tài)過程的認(rèn)識目前尚未統(tǒng)一；v 有人把干擾作為景觀生態(tài)過程（Farina,1998)； v 有人把景觀格局

3、的變化當(dāng)作生態(tài)過程；v 多數(shù)學(xué)者認(rèn)為景觀生態(tài)過程與景觀功能有著密切關(guān)系（傅伯杰，2001）v 物質(zhì)和能量在景觀要素內(nèi)部及其之間的流動稱為景觀生態(tài)過程一、景觀生態(tài)過程的動力與運動機制1、景觀生態(tài)過程的基本動力 在景觀水平上，有三種基本動力使景觀之間的流得以發(fā)生，它們分別是擴散、物質(zhì)流和運動。（1）擴散（diffusion）Ø 在狹義上，擴散是溶解物質(zhì)或懸浮物質(zhì)從高濃度區(qū)向低濃度區(qū)的隨機運動，物質(zhì)分子通過自身的布朗運動作無規(guī)則的運動。Ø 擴散與系統(tǒng)的異質(zhì)性相聯(lián)系，普遍存在。Ø 在極小的尺度上，擴散對物體運動可能較為重要；但在預(yù)測景觀上的空間運動時，物質(zhì)流和運動是主要的

4、力。（2）物質(zhì)流（mass flow）Ø 指物質(zhì)沿能量梯度的運動。Ø 取決于是否存在動能和熱能梯度，普遍存在。ü 水流：河流、地表和地下徑流，由動能梯度引起。ü 氣流或風(fēng)：地表因太陽輻射受熱不均而形成的氣壓差引起。 Caused by differences in atmospheric pressure due to differential heating of the earth's surface by solar energy; Wind erosion, sand-dune movement, blowing materials ac

5、ross landscapesü 土流和養(yǎng)分流：常隨水流或氣流運動。（3）運動（locomotion）Ø 指物體通過消耗白身能量從一處向另一處移動，發(fā)生空間上的重新分配。Ø 運動是飛行動物、地面動物和人（包括車輛）傳輸多數(shù)物質(zhì)（體）的力。Ø 在運動力作用下遷移的最重要生態(tài)特征是物體在所抵達(dá)的景觀要素中呈高度聚集。擴散可形成最少的聚集格局，物質(zhì)流居中，而運動可在景觀中形成最明顯的聚集格局。2、主要媒介物（Major vectors）5種媒介物或傳輸機制：風(fēng)、水、飛行動物、地面動物和人Ø Wind : Carries heat energy, wa

6、ter, dust, pollutants, nutrients, propagules, organisms, etcØ Water : Carries mineral nutrients, seeds, insects, sewage, fertilizers, pollutants, etcØ Flying animals (e.g., birds, bats, bees): Carry fruits, seeds, spores and insects in feathers, feet, and the gutØ Ground animals (e.g.

7、, mammals, reptiles): Carry seeds, fruits, spores, insects, etcØ People (use of vehicles): Carry organisms, seeds, fruits, spores, insects, nutrients, etc二、景觀生態(tài)流l 在景觀各空間組分之間流動的物質(zhì)、能量、物種和其他信息，被稱為景觀生態(tài)流（ecological flow）。l 景觀生態(tài)流是景觀生態(tài)過程的外在表現(xiàn)形式，受景觀格局的影響和控制。l 景觀要素的過程和功能是通過景觀中的流來反映的。1.空氣流v 空氣流即風(fēng)，指不同地段或區(qū)

8、域氣壓差驅(qū)動下的空氣流動。 v 風(fēng)的格局：a. 層流：平行狀態(tài)，一層在另一層上 b.湍流：氣流運動不規(guī)則，或上或下的流動v 在一定范圍內(nèi)，由于地貌形態(tài)和下墊面性質(zhì)差異，會出現(xiàn)局地環(huán)流，如山風(fēng)、谷風(fēng)、海岸帶的海陸風(fēng)和熱島環(huán)流等。 v 空氣環(huán)流的功能：輸送水分和熱量，傳播花粉、孢子、 小昆蟲、種子。2、水流v 水是活動的物質(zhì)，既可在陸地沿地表和地下流動，也可在海洋中運動，并存在陸地和海洋之間的水分循環(huán)，這里主要描述景觀內(nèi)水的流動特點。 v 地表水的流動是景觀內(nèi)重要的能量和物質(zhì)流動。在傾斜地面上，當(dāng)降雨的強度超過下滲速度，即要發(fā)生順坡流動的地表徑流最后進(jìn)入河道。河流將不同的景觀要素連接起來，加強了景

9、觀要素間的聯(lián)系。v 地表水流在景觀中本身是一種物質(zhì)運動，水流有侵蝕、搬運和沉積作用，具有重要的生態(tài)功能。 v 地下水流包括下滲、中間徑流和地下徑流。所謂下滲即雨水進(jìn)入土壤表面的過程。這主要決定于不同地段土壤孔隙的大小。 土壤孔隙度越大，下滲的水分越多。3、土流v 土流指土壤中和土壤表向的物質(zhì)在外界傳輸動力的作用下流動的過程。小部分土流是借助于風(fēng)或動物運動來進(jìn)行的，但幾乎所有的地面流都取決于水這個傳輸動力。v 土壤流速的決定因素Ø 1）水的輸入量和時間 Ø 2）土壤的結(jié)構(gòu)，尤其是孔隙度Ø 3）土壤對水中攜帶物質(zhì)的滲濾效果，包括土壤顆粒對物質(zhì)的吸附作用。v 土流攜帶物

10、質(zhì)分成兩類Ø 顆粒物質(zhì)：指懸浮于水中但不溶于水的物質(zhì)，既包括有機物質(zhì)，如細(xì)菌、孢子、腐爛的葉片，又包括無機物質(zhì)，如粘粒和粉粒。Ø 溶解物種：指在水中發(fā)生化學(xué)分解并進(jìn)入溶液的物質(zhì)，也可能是有機的（如腐殖酸和尿素）或無機的（如硝酸鹽、硫酸鹽和鈣）。4、養(yǎng)分流v 景觀中養(yǎng)分的流動是伴隨著水流和土壤侵蝕形成的。水流攜帶物質(zhì)按其性質(zhì)可分兩大類，即顆粒和溶解物。 v 固體顆粒和溶解物的運行規(guī)律不同。下小雨時顆粒物質(zhì)幾乎不流動，而下大雨時其濃度增大，二者呈指數(shù)關(guān)系；而溶解物質(zhì)的濃度與水流量的曲線接近水平。水流中顆粒物和溶解物的濃度和水流流量的關(guān)系v 土壤侵蝕 土壤侵蝕是景觀內(nèi)最嚴(yán)重、對人

11、們生活影響最大的一種負(fù)向影響過程。Ø 土壤侵蝕量的計算 A=f(R，K，L，S，C，P)A-單位面積土壤的侵蝕量；R-降水因子；K-土壤可侵蝕性；L-坡地長度；S-坡度；C-植被覆蓋度和作物管理；P-防止侵蝕的措施。5、景觀格局與水分和養(yǎng)分運動（1）生態(tài)交錯帶與水分和養(yǎng)分運動 生態(tài)交錯帶具有過濾或屏障的作用，對各種物質(zhì)和生物體起到擴散和滯緩的作用，對景觀中的水分和養(yǎng)分的運動起到重要作用。（2）農(nóng)田景觀中籬笆和溝渠網(wǎng)絡(luò)與水分和養(yǎng)分運動農(nóng)田景觀中不同樹籬和溪溝在物質(zhì)、養(yǎng)分流失中的作用（3）岸邊植被緩沖帶與水分和養(yǎng)分流動Ø 岸邊植被緩沖帶往往是指具有一定寬度的、位于河流、海洋、湖

12、泊邊緣的林網(wǎng)帶和草地，可起到將農(nóng)田或其它土地利用類型與水體隔開的作用。濕地、河漫灘和岸邊植被緩沖帶常常由于農(nóng)業(yè)和城市開發(fā)而發(fā)生變化。岸邊植被緩沖帶的存在明顯起到兩種生態(tài)效應(yīng)：Ø 對水分運動的作用：對地表徑流可以起到滯緩作用，調(diào)節(jié)入河（水體）的洪峰流量。Ø 對養(yǎng)分運動的作用：滯留、吸收。可以有效地截留徑流中殘余農(nóng)藥和養(yǎng)分等，從而減少進(jìn)入水體的污染物含量，尤其是岸邊林。三、景觀中的物種運動1、景觀中物種運動的方式與類型v 主動運動ü 特征：物種通過本身有目的的行為。ü 目的：適應(yīng)環(huán)境的變化或?qū)ふ腋m合于自己生存的生態(tài)環(huán)境。ü 結(jié)果：在一定程度上可以

13、促進(jìn)生物物種的擴散和傳播，有利于生物種的保護和生態(tài)系統(tǒng)的自身優(yōu)化。v 被動運動ü 特征：借助外界的作用物。ü 結(jié)果：在生態(tài)上具有較大的風(fēng)險；對景觀的面貌和格局影響較大。v 連續(xù)運動Ø 可以是勻速運動，也可以是加速或減速運動，但運動速度始終末下降到零。ü 若景觀要素是均質(zhì)的或異質(zhì)性較低：有利于物種作連續(xù)運動，而且相對勻速運動較為普遍。ü 若物種的一部分路線較為均質(zhì)，而另一部分較為異質(zhì)：有可能發(fā)生加速運動或減速運動。Ø 影響連續(xù)運動速度的因索：ü 景觀異質(zhì)性的程度，如景觀要素間的對比度。ü 景觀要素之間界面的作用。界面

14、通過頻率，指某一客體越過景觀時單位時間內(nèi)通過界面的數(shù)量。v 間隙運動 一個物體在景觀中兩點間運動的過程中，可以運動一段時間停下，再運動，沿途一些地方可作為該物種的停留點，這種運動被稱為間歇運動。v 疏散物體形成的兩個重要停留類型：Ø 休息站：當(dāng)一此物種個體到達(dá)某地，作短暫停留之后，繼續(xù)運動時，該地被稱作休息站。Ø 暫棲地：當(dāng)一此物種個體到達(dá)某地后，能成功地生長和繁殖時，該地被稱作暫棲地。p 連續(xù)運動與間歇運動之間的關(guān)系v 區(qū)別：Ø 發(fā)生景觀的均質(zhì)性或異質(zhì)性程度。Ø 間歇運動的重要性在于疏散的物體與停留處的物體間經(jīng)常有重要的相互作用；在連續(xù)運動中，這種相互

15、作用是最低限度的，或者說至少分散在運動途中，而非集中在某點，穿越景觀的動物通常對景觀的影響很小。v 聯(lián)系Ø 連續(xù)運動和間歇運動的結(jié)合可能是生態(tài)學(xué)中更常見的運動形式。物種往往是從一個結(jié)點跳躍式地遷移到周圍幾個結(jié)點，并在新結(jié)點周圍作局部擴散。2、景觀中的動物運動（1）動物被動運動的方式Ø 在外界媒介力（如風(fēng)和水）的作用下，隨媒介物的運動。Ø 在人為的干擾下，直接將某種動物攜帶到一個新的環(huán)境。Ø 人類活動的加劇使得自然生境面積減少或破碎化，物種無法在原棲息地生存，不得不遷移出去尋找適合于自身生存的環(huán)境。（2）動物主動運動的方式 動物在景觀中的運動多表現(xiàn)為主動運

16、動，但也存在被動運動。依運動的目的：覓食性的運動，遷移性的運動。依運動的范圍：a.巢域范圍內(nèi)運動 b.疏散運動 c.遷徙運動v a、巢域（home range）：動物用作取食和進(jìn)行其它日?；顒拥某惭ㄖ車貐^(qū)。v b 、疏散（dispersal）：動物個體從它們的出生地向新巢域進(jìn)發(fā)的單向運動，或者是從物種比較集中的源地向四周擴散分布。v c、遷徙（migration）：動物在不同季節(jié)在不同棲息地間進(jìn)行的周期性運動。Ø 典型例子：鳥類在冷暖地區(qū)的運動，避開不利環(huán)境。Ø 垂直遷徙：動物在山地高海拔和低海拔間的遷徙，例： 鳥類夏季在高海拔地區(qū)繁殖，冬季到低海拔越冬；歐洲山羊夏季在高

17、山植被覓食，冬季到低海拔草地越冬。（3）景觀格局與動物運動 景觀格局對動物的取食、遷移和長期續(xù)存具有較大的實際意義。Ø 景觀中食物資源斑塊的空間格局決定了生物體是否能獲得所需要的食物。如河流對許多大型陸地動物遷移的影響。Ø 景觀中不同要素的空間格局決定了生物體是否能順利遷移。如墊腳石（stepping stone）對鳥類在景觀中的遷移和覓食的影響。（4）動物分布格局規(guī)律v 動物回避對他不利的景觀，許多動物生存要求一種以上的生境。v 廊道與動物運動的關(guān)系取決于廊道類型和動物種類。v 巢區(qū)的形狀通常呈扁長形，有時是線條狀的。v 景觀異質(zhì)性特征有特別重要的作用。3、景觀中的植物運

18、動v 植物靠其自然的繁殖體（如種子、果實、孢粉或幼苗等）在風(fēng)、水流、動物或人類等媒介物的作用下發(fā)生移動，在新的生境中進(jìn)行再繁殖，由此向四周擴散，稱為植物的傳播，這是一種被動運動。v 植物運動的方式Ø 根據(jù)植物傳播的媒介：風(fēng)播、水播、重力傳播、彈力傳播、動物傳播、人類傳播（有意識和無意識的傳播）Ø 根據(jù)植物傳播的范圍：ü 對于以植物果實或果肉作為傳播途徑的植物：傳播的距離較短。ü 對于以種子作為傳播途徑的植物：傳播距離依種子輕重而定。ü 對于以孢粉作為傳播途徑的植物：可以傳播很遠(yuǎn)的距離。ü 動物傳播植物的范圍一般限制在動物活動的領(lǐng)地之內(nèi)

19、。ü 人類傳播植物的范圍在空間上沒有任何限制。（1）植物運動的方式大范圍植物群在景觀內(nèi)最基本的運動形式：Ø 植物群分布的邊界由于周期性的環(huán)境變化而發(fā)生變動，一般表現(xiàn)為植物面積的膨脹或收縮。Ø 長期的環(huán)境變化使得植物種類趨向滅絕、適應(yīng)或遷移，表現(xiàn)為物種在緯度間的遷移。Ø 外來種入侵，當(dāng)一種植物到達(dá)一個新的地區(qū)，并廣泛傳播后導(dǎo)致外來種的大面積入侵，對當(dāng)?shù)胤N形成威脅。（2）景觀格局與植物傳播v 景觀格局導(dǎo)致傳播植物物種的媒介物和動力機制發(fā)生變化。v 景觀格局變化可以改變區(qū)域小氣候，導(dǎo)致局域環(huán)境對植物的適應(yīng)性發(fā)生變化。v 人類活動對景觀格局的改變在很大程度上影響

20、著植物的遷移和傳播過程。v 進(jìn)行景觀設(shè)計和規(guī)劃時，在大面積的農(nóng)田或人為景觀中，可以適當(dāng)增加一些林地、草地斑塊，引入一些森林生境的物種。v 通過合理的景觀設(shè)計，可以有效防止有害物種的擴散。四、干擾與景觀格局演變1、干擾的概念v 干擾( disturbance)：是一個偶然發(fā)生的不可預(yù)知的事件，是發(fā)生在一定地理位置上，對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)造成直接損傷的、非連續(xù)性的物理作用或事件。 “Any relatively discrete event in time that disrupts ecosystem, community, or population structure and changes re

21、sources, substrate availability, or the physical environment”(PickettWhite,1985)v 對于不同的研究客體，干擾的定義是有區(qū)別的。如在景觀尺度上，在生態(tài)系統(tǒng)尺度上，在種群尺度上。v 從不同的角度來看，干擾具有不同的性質(zhì)。如從人類發(fā)展的角度來看；從自然生態(tài)系統(tǒng)的角度來看，干擾是一個中性概念，既可以對生態(tài)系統(tǒng)或物種進(jìn)化起到一種積極的正效應(yīng)，也可以起到一種消極的負(fù)效應(yīng)。2、干擾的類型v 按干擾的起源：Ø 自然干擾和人為干擾v 按干擾的功能：Ø 內(nèi)部干擾：是在相對靜止的長時間內(nèi)發(fā)生的小規(guī)模干擾，對生態(tài)系統(tǒng)演

22、替起到重要作用。Ø 外部干擾：是短期內(nèi)的大規(guī)模干擾，打破了自然生態(tài)系統(tǒng)的演替過程。v 按干擾的形成機制：物理干擾、化學(xué)干擾和生物干擾v 按干擾的傳播特征：局部干擾和跨邊界干擾v 按干擾的結(jié)果：Ø 離散性干擾（discrete disturbance）：指產(chǎn)生有明顯邊界斑塊的干擾。例如，火災(zāi)、放牧、森林砍伐等。Ø 擴散性干擾（diffuse disturbance）：指在某一尺度上增加系統(tǒng)整體的異質(zhì)性，但并不產(chǎn)生有明顯邊界斑塊的干擾。3、常見的干擾現(xiàn)象v 火干擾( fire)Ø 提高生物生產(chǎn)力；Ø 在一定程度上可以影響物種的結(jié)構(gòu)和多樣性。v 放牧

23、( grazing)Ø 放牧對于那些放牧歷史較短的草原來說是一種嚴(yán)重干擾，而對于已有較長放牧歷史的草原，放牧已經(jīng)不再成為干擾。Ø 適度的放牧可以使草場保持較高的物種多樣性，促進(jìn)草地景觀物質(zhì)和養(yǎng)分的良性循環(huán)。v 踐踏（tramping）:對大多數(shù)物種，具有負(fù)面影響。Ø 為外來物種的侵入提供了有利場所。Ø 保持較高的物種豐富度。v 土壤物理干擾( soil disturbance)：土地的翻耕和平整等。Ø 改變了土壤的結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分狀況。Ø 地表粗糙度增加，有利于外來物種的入侵。Ø 地表粗糙度增加還可以減少物種的豐富度。v 施肥(

24、nutrient input)Ø 可以增加土壤的養(yǎng)分Ø 造成物種豐富度的急劇減少Ø 在一定程度上導(dǎo)致淡水水體富營養(yǎng)化v 人類干擾Ø 人類正常的經(jīng)濟生產(chǎn)活動對于自然生態(tài)系統(tǒng)來說是一種干擾。v 外來物種入侵Ø 是一種最為嚴(yán)重的干擾類型，往往是由于人類活動或其它一些自然過程而有目的或無意識地將一種物種帶到一個新的地方。Ø 外來物種入侵除了影響生物多樣性以外，對水資源安全、自然系統(tǒng)的生態(tài)完整性、生態(tài)環(huán)境造成深遠(yuǎn)的影響。舉例說明澳洲引入歐洲家兔，北美內(nèi)陸水域引入斑貽貝，澳大利亞引入帶刺的仙人掌，滇池引入水葫蘆。4、干擾的性質(zhì)v 干擾與擾動（pe

25、rturbation）在空間尺度和生態(tài)系統(tǒng)的影響程度上均有較大差異Ø 擾動一般指系統(tǒng)在正常范圍內(nèi)的波動，只暫時改變景觀的面貌，不會從根本上改變景觀的性質(zhì)。干擾對生態(tài)系統(tǒng)的影響超出了系統(tǒng)正常波動的范圍，不僅改變景觀的面貌，景觀的性質(zhì)也將發(fā)生變化。Ø 擾動具有可預(yù)測性，而干擾是不可預(yù)測的。Ø 擾動是一般意義上的環(huán)境波動行為，而干擾則是破壞性行為。v 生態(tài)學(xué)干擾在概念上不同于脅迫（stress）v 脅迫通常指生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)未受到直接損傷時，其功能被影響的情形，而干擾直接改變的是生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。v （1）干擾具有多重性，對生態(tài)系統(tǒng)影響表現(xiàn)為多方面Ø 干擾體系指在

26、一段較長時間內(nèi)干擾的時空動態(tài)。Ø 包括如下特征：干擾的空間分布；干擾發(fā)生的頻率(frequency)、重復(fù)間隔（return interval)和周期；干擾的面積及大小、尺度、規(guī)模和強度(intensity)、影響度(severity)。Ø 通常，規(guī)模較小、強度較低的干擾發(fā)生的頻率較高，周期短；而規(guī)模較大、強度較高的干擾發(fā)生的頻率較低，周期長。v （2）干擾具有較大的相對性 自然界中發(fā)生的事件是否對生態(tài)系統(tǒng)形成干擾不僅取決于干擾的本身，而且還取決于干擾發(fā)生的客體v （3）干擾具有明顯的尺度性 一個尺度上的干擾并非是所有尺度上的干擾。小尺度上的干擾往往是大尺度上正常現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)

27、成分。v （4）干擾可以看作是對生態(tài)系統(tǒng)演替過程的再調(diào)節(jié) 干擾對生態(tài)系統(tǒng)演替過程起到加速作用，還是倒退作用，具有較大的主觀性，主要取決于人類如何認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)的演替過程。如森林火災(zāi)。v （5）干擾經(jīng)常是不協(xié)調(diào)的v （6）干擾在時空尺度上具有廣泛性 干擾存在于自然界的各個尺度的各個空間。干擾概念并不局限于群落尺度，已被運用到種群、生態(tài)系統(tǒng)和景觀尺度上。5、干擾的生態(tài)學(xué)意義v 干擾與景觀格局l 格局對干擾的影響l 干擾對格局的影響Ø 景觀位置及立地對干擾的易感性 景觀位置（landscape position）典型地指一個立地或一組立地的地形位置，包括相對海拔、地形、坡度和坡向。位于某個特

28、定景觀的立地對干擾的易感性可以通過比較景觀中許多地點上此干擾的發(fā)生概率或頻率得到評價。Ø 景觀位置影響立地對干擾的易感性：Runkle（1985）對坡地上火和風(fēng)的研究Ø 景觀位置不影響立地對干擾的易感性：黃石公園1988年發(fā)生的大火總結(jié)：ü 當(dāng)干擾本身有明確的方向，以至于一些位置通常比其它位置更加暴露時，景觀位置似乎影響立地對干擾的易感性（如颶風(fēng)）。ü 如果干擾的強度適中，那么景觀位置也可能通過景觀中微小的差異來影響立地對干擾的易感性。ü 如果干擾本身不存在空間方向性（如龍卷風(fēng)），或者干擾強度足夠大，以至于干擾的擴散不受景觀中差異的影響（如高強

29、度林冠火），那么景觀位置不影響立地對干擾的易感性。v 干擾與景觀異質(zhì)性 從一定意義上說，景觀異質(zhì)性可以說是不同時空尺度上頻繁發(fā)生干擾的結(jié)果。Ø 一方面，干擾對景觀的影響決定于干擾的性質(zhì)。一般認(rèn)為，低強度的干擾可以增加景觀的異質(zhì)性，但在極強干擾下，將會導(dǎo)致更高或更低的景觀異質(zhì)性。Ø 另一方面，干擾對景觀的影響在較大程度上還與景觀的性質(zhì)有關(guān)，如對干擾的敏感程度，景觀在未受到干擾之前的狀態(tài)。v 干擾與物種多樣性Ø 物種對干擾的敏感性Ø 干擾與物種多樣性的關(guān)系適度干擾下生態(tài)系統(tǒng)具有較高的物種多樣性，在較低和較高頻率的干擾作用下，生態(tài)系統(tǒng)中的物種多樣性均趨于下降。

30、Ø 對干擾的人為干涉產(chǎn)生很多負(fù)面影響，如人工滅火，修筑堤壩防治洪水。五、景觀功能v 景觀功能具體表現(xiàn)為景觀內(nèi)能量、物質(zhì)和信息流所引起的景觀要素之間的空間相互作用效果及其表現(xiàn)出的景觀一般功能。v 景觀功能（landscape function）指景觀通過其生態(tài)學(xué)過程對自身內(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。景觀的一般功能包括生態(tài)功能、生產(chǎn)功能、美學(xué)功能及文化功能。ü 景觀要素對生態(tài)流的影響1、廊道對流的影響廊道對流的作用反映出廊道的主要功能。Ø (1)某些物種的棲息地； 樹籬通常是許多林地物種生存和傳播的庇護地。Ø (2)物種沿廊道遷移的通

31、道ü 動植物是沿廊道遷移的主要物流。ü 廊道作為傳輸通道對干擾的作用可以表現(xiàn)在兩個方面，一方面，廊道對干擾有促進(jìn)其蔓延的功能，另一方面，廊道又能控制干擾的傳播。Ø (3)屏障或過濾器作用屏障作用與廊道的寬度密切相關(guān)。ü 條帶狀廊道可以促進(jìn)廊道的遷移，但卻會阻止穿越廊道的遷移。ü 線狀廊道可以促進(jìn)穿越廊道的遷移，而阻止沿廊道的遷移。廊道寬度及斷開對物種穿越景觀的影響陰影區(qū)說明對物種遷移的阻止?fàn)顟B(tài)，以強調(diào)斷開區(qū)的重要性Ø (4)影響周圍基質(zhì)的環(huán)境、源和匯ü 廊道影響周圍基質(zhì)的景觀流。ü 與廊道相連的大斑塊或結(jié)點可作為廊

32、道的重要物種源。2、斑塊對流的影響（1）斑塊對廊道流的影響 通常斑塊位于各種廊道交會點上或附近，成為廊道的結(jié)點（node）。結(jié)點對流有兩種作用，即作為廊道的交匯區(qū)和生態(tài)流的源或匯（終點）。（2）景觀阻力 能量流或物質(zhì)流經(jīng)過景觀時受到景觀結(jié)構(gòu)特征的影響流速發(fā)生變化，這種影響景觀生態(tài)流運動過程的因素統(tǒng)稱為景觀阻力（landscape resistance）。Ø 景觀阻力的影響因素包括：生態(tài)流通過界面的頻率 界面的不連續(xù)性景觀要素的適宜性各景觀要素的長度3、基質(zhì)對流的影響（1）基質(zhì)連接度v 連接度高有利于物種的空間運動和孤立斑塊內(nèi) 物種的生存和延續(xù)。基質(zhì)連接度較高是指物體穿 過基質(zhì)時幾乎沒

33、有受到屏障的阻攔。v 基質(zhì)的斑塊比例高，則連接度高。（2）生境結(jié)構(gòu) 生境結(jié)構(gòu)對動物行為的影響十分普遍。（3）景觀關(guān)鍵點 景觀中的關(guān)鍵點指：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），或者不同尋常的地物（如沙漠中的河流） 變化較頻繁的區(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期得不到恢復(fù)的區(qū)域 各種形式流交匯的地方。ü 景觀的一般功能六、景觀動態(tài)1、景觀變化v 景觀變化包括景觀的結(jié)構(gòu)和功能隨時間變化。景觀變化速率有快有慢，規(guī)模有大有小，是一個漸進(jìn)的過程。v 一個景觀變成另一個景觀的標(biāo)準(zhǔn)或條件。 Forman認(rèn)為，一個景觀的更替，可從3個方面來判斷：ü

34、某一不同類型景觀要素取代原來景觀基質(zhì) ü 幾種景觀要素類型所占景觀面積比例發(fā)生足夠大變化ü 景觀內(nèi)出現(xiàn)一種新類型的景觀要素，且覆蓋一定范圍2、景觀變化驅(qū)動因子v 景觀變化的驅(qū)動因子一般分為兩類。一類是自然驅(qū)動因子，一類是人為驅(qū)動因子。Ø 自然驅(qū)動因子常常是在較大的時空尺度上作用于景觀，它可以引起大面積的景觀發(fā)生變化。Ø 人為驅(qū)動因子包括人口、技術(shù)、政經(jīng)體制、政策和文化等因子，它們對景觀的影響十分重要。v 主要的自然驅(qū)動因子ü 地貌的形成ü 氣候的影響ü 生命的定居ü 土壤的發(fā)育ü 水文變化ü 自

35、然干擾v 主要的人為驅(qū)動因子ü 人口因素ü 技術(shù)因素ü 經(jīng)濟因素ü 政治體制及決策因素ü 文化因素3、景觀模型v 什么是模型？ 某種對現(xiàn)實系統(tǒng)或現(xiàn)象的抽象或簡化。v 模型的作用 預(yù)測 增進(jìn)理解 診斷現(xiàn)有知識中的漏洞或薄弱環(huán)節(jié) 綜合的工具 支持管理與決策v 景觀模型可以根據(jù)其處理空間異質(zhì)性方式的不同而分為3大類：p 非空間景觀模型：不考慮空間異質(zhì)性p 準(zhǔn)空間模型（半空間模型）：空間異質(zhì)性的統(tǒng)計學(xué)特征p 空間顯示景觀模型：考慮空間位置和相互關(guān)系，空間顯示景觀模型包含空間異質(zhì)性和非線性生態(tài)關(guān)系，它們絕大多數(shù)屬于計算機模擬模型。v 景觀空間模型根據(jù)其處理空間信息的方式分為2大類：p 柵格型景觀模型(grid-based landscape model)p 矢量景觀模型(vector-based landscape model)目前，大多數(shù)景觀模型屬于柵格型景觀模型。Ø 這類景觀模型的研究對象和過程的空間位置由柵格細(xì)胞的位置來表示，而每個柵格細(xì)胞可以與該位置上的1個或多個生態(tài)學(xué)變量（如植被類型、生物量、種群密度、養(yǎng)分含量、土壤條件、氣象條件等）聯(lián)系在一起。Ø 柵格網(wǎng)不但能反映各生態(tài)學(xué)變量的空間異質(zhì)性，同時也便于考慮它們在空間上的相互作用，進(jìn)而能夠模擬景觀在結(jié)構(gòu)和