第4組-景觀變化驅(qū)動(dòng)力研究課件

景觀變化驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)研究組員：楊延哲徐娜李祥東王亞飛郝明旭崔高陽(yáng)隨著人類活動(dòng)日益頻繁，人類社會(huì)與自然的相互作用程度在不斷加大，地球環(huán)境正經(jīng)歷著巨大的改變。這一變化甚至是前所未有的，同時(shí)這一變化對(duì)生存于自然環(huán)境的人類社會(huì)自身同樣有著重大影響。了解這些變化的影響作用機(jī)制，對(duì)于正確處理好人與自然和諧共處，人類社會(huì)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展有著重要意義。而在這些變化歷程中，景觀的變化無(wú)疑是人類在大尺度上關(guān)心和研究自然變化機(jī)制的重點(diǎn)。景觀無(wú)時(shí)無(wú)刻不在變化，絕對(duì)靜止的景觀是不存在的。景觀變化是在內(nèi)外因素的共同作用下的結(jié)果。即使是長(zhǎng)期處于穩(wěn)定的景觀也是在各因子的平衡協(xié)調(diào)作用下達(dá)到的一種狀態(tài)。根據(jù)影響景觀變化各因素的不同，將其驅(qū)動(dòng)因子（驅(qū)動(dòng)力）分為自然因子、人文因子；而國(guó)外則通常將其劃分為社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子、政策因子、科技因子、文化因子與自然因子五類。景觀變化驅(qū)動(dòng)因子分類系統(tǒng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)、消費(fèi)協(xié)議政策

農(nóng)林、自然保護(hù)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等政策科技交通、通訊、土地管理等技術(shù)文化

宗教信仰、人口、生活方式等氣候變化水文變化土壤地質(zhì)運(yùn)動(dòng)如火山、地震等火災(zāi)、水土流失等自然災(zāi)害自然因子人文因子驅(qū)動(dòng)因子的相互作用及尺度效應(yīng)景觀變化的諸多驅(qū)動(dòng)因子間并不是孤立存在的，他們之間往往存在很復(fù)雜的關(guān)系，厘清這些關(guān)系是正確理解景觀變化過(guò)程，機(jī)理，預(yù)測(cè)未來(lái)景觀變化的基礎(chǔ)。例如在對(duì)鳥(niǎo)類棲息地的分布范圍的研究中發(fā)現(xiàn)，氣候變化和人為城市發(fā)展都在不同程度的影響著鳥(niǎo)類分布范圍，其中氣候既能增加鳥(niǎo)類棲息地，也能減少鳥(niǎo)棲息地；而城市發(fā)展幾乎只能造成鳥(niǎo)類棲息地的減少。同時(shí)，在不同時(shí)期兩者所起到的作用都有不同程度的加重及降

（DennisJongsomjitLandscapeecology(2013)28:187–200）另外驅(qū)動(dòng)因子還存在時(shí)間、空間、主題尺度效應(yīng)。不同時(shí)空尺度上引起變化的驅(qū)動(dòng)力也存在著差異，這也是在進(jìn)行尺度推繹時(shí)務(wù)必要注意的。驅(qū)動(dòng)力的時(shí)間尺度效應(yīng)景觀變化在不同的時(shí)間尺度上其驅(qū)動(dòng)力可能不盡相同。例如突發(fā)的自然災(zāi)害會(huì)在短時(shí)期顯著改變景觀原有格局，影響其演化進(jìn)程（地震、火山噴發(fā)、洪水、泥石流對(duì)區(qū)域原有地表景觀的破壞）。而長(zhǎng)時(shí)期的景觀變化則可能緣于氣候變化（動(dòng)植物物候期的改變導(dǎo)致的遷徙時(shí)間的滯后）。Martinuzzi等對(duì)PuertoRican地區(qū)200年來(lái)紅樹(shù)林斑塊變化的研究認(rèn)為，紅樹(shù)林的長(zhǎng)期減少是農(nóng)業(yè)活動(dòng)和城市化帶來(lái)的，而其短期面積增加的原因是政府和非政府組織的積極作用和法律修訂、保護(hù)區(qū)設(shè)立等政治因子帶來(lái)的地表植被恢復(fù)（MartinuzziSForestEcologyandManagement,2009,257(1):75-84）一般來(lái)說(shuō)，短期內(nèi)自然因子變化不大，而人文因素較為活躍?？臻g尺度效應(yīng)就自然因子而言，在區(qū)域尺度上，熱量、降水、洋流分配等決定了與其相適應(yīng)的景觀格局，因此，氣候的改變將不可避免地引起區(qū)域景觀格局的整體改變，如沙漠化、冰川消融等。在微觀尺度上，土壤環(huán)境、樹(shù)間競(jìng)爭(zhēng)等則成為更主要的因素。Schneeberger等分別從國(guó)際、國(guó)家、城市、地方等4個(gè)空間尺度甄別了瑞士阿爾卑斯山北部邊緣地區(qū)景觀格局變化的驅(qū)動(dòng)力因子。結(jié)果顯示，在國(guó)際尺度起主導(dǎo)作用的是技術(shù)因子，在城市尺度是政策因子和自然因子，而地方尺度是經(jīng)濟(jì)因子（

SchneebergerLandUsePolicy,2007,24(2):349-361.）

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此外，空間尺度問(wèn)題不僅包含不同尺度的驅(qū)動(dòng)因子識(shí)別問(wèn)題，也包含相同驅(qū)動(dòng)因子在不同空間尺度的效應(yīng)問(wèn)題。

在地方尺度，城鎮(zhèn)化不可避免地破壞了城鎮(zhèn)周圍的自然景觀格局，而在更大尺度上，城鎮(zhèn)化導(dǎo)致人口集聚，可能反而減少了人類活動(dòng)對(duì)鄉(xiāng)村自然景觀的破壞。忽視驅(qū)動(dòng)因子的尺度效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的模型和結(jié)論，因此，要重視對(duì)驅(qū)動(dòng)因子的多尺度綜合研究主題尺度效應(yīng)主題尺度效應(yīng)指在景觀的不同分類標(biāo)準(zhǔn)下，主導(dǎo)驅(qū)動(dòng)力不同。如海洋、陸地景觀分界的改變主要由地質(zhì)作用驅(qū)動(dòng)，而陸地上林草地、沙漠景觀分界的改變主要由氣候因子驅(qū)動(dòng)。一般認(rèn)為自然景觀間邊界的改變主要由自然因素導(dǎo)致，而自然、人文景觀間，人文景觀間的邊界改變主要由人為活動(dòng)引起。目前，對(duì)驅(qū)動(dòng)因子主題尺度效應(yīng)的研究尚未得到關(guān)注。驅(qū)動(dòng)機(jī)制景觀的變化是各驅(qū)動(dòng)因子之間相互作用的結(jié)果，研究景觀變化最重要的就是弄清這些驅(qū)動(dòng)因子之間是如何作用、怎樣作用的——即驅(qū)動(dòng)機(jī)制的問(wèn)題。目前對(duì)景觀變化驅(qū)動(dòng)機(jī)制的研究尚處于起步階段，主要通過(guò)大量具體案例分析，并沒(méi)有形成成熟的理論框架體系。以全球化為例，全球化造成了地方土地利用多樣性的降低，已經(jīng)成為景觀格局變化的主要驅(qū)動(dòng)因素但這種驅(qū)動(dòng)作用在不同地區(qū)的機(jī)制差異很大。Kull等識(shí)別出了全球化對(duì)土地覆被影響的4種主要機(jī)制：國(guó)際貿(mào)易機(jī)制、勞動(dòng)力遷移機(jī)制、環(huán)境保護(hù)理念的地方化機(jī)制和旅游業(yè)發(fā)展機(jī)制等。也有學(xué)者總結(jié)了森林景觀格局變化的5種驅(qū)動(dòng)機(jī)制在我們參考的文獻(xiàn)中，對(duì)景觀變化驅(qū)動(dòng)的理解也并沒(méi)有形成一個(gè)規(guī)范通用的框架，只是就具體問(wèn)題弄清主要驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)而分析它們之間的相互作用以及產(chǎn)生的景觀變化格局。在參考文獻(xiàn)中主要涉及了森林覆蓋、土地利用類型、鳥(niǎo)類分布、火、土壤環(huán)境因子這幾個(gè)景觀格局的變化，可以從中發(fā)現(xiàn)主要是環(huán)境因子作為內(nèi)在驅(qū)動(dòng)因素（如地形、氣候變化、植被類型等），在人文因子的觸發(fā)下、耦合內(nèi)在驅(qū)動(dòng)因素引起了景觀的變化。因?yàn)楝F(xiàn)在全球化的程度之高，人的參與，涉及到的影響越來(lái)越廣，幾乎大部分是以人類需求為主導(dǎo)型的景觀演變格局。例如在火發(fā)生分布的演變中，首先是氣候變化加之地形因素協(xié)同作用致使植被（燃料）的地區(qū)分異性產(chǎn)生，構(gòu)成了火發(fā)生的潛在因素，但最后促成火發(fā)生這一事實(shí)在很大程度還是與人類活動(dòng)密切相關(guān)，即使是在燃料充足的地方，由于人為活動(dòng)影響小，引發(fā)源少，火發(fā)生的概率還是很低的。同樣在德國(guó)海塞州土地覆蓋變化、德國(guó)東北部Prignitz地區(qū)的森林覆蓋變化中都涉及到環(huán)境因素作為主要驅(qū)動(dòng)因子，例如土壤、地形、質(zhì)地、海拔。同時(shí)外界的人類活動(dòng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等人文因素也相應(yīng)的起著驅(qū)動(dòng)的作用。最為明顯的是，葡萄牙西北部文化景觀的變化中，由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)和政治條件的變化，造成農(nóng)業(yè)活動(dòng)的放棄和移民流動(dòng)，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)類用地減少，被灌木侵襲。加之人為造林，兩者共同改變了該地區(qū)土地覆蓋類型，森林增加，耕地減少。同時(shí)由于植被燃料的增多也相應(yīng)增加了火的發(fā)生幾率。進(jìn)而影響著景觀格局的變化。在這個(gè)例子中也可以看到，景觀變化的過(guò)程是由驅(qū)動(dòng)因子的連鎖反應(yīng)所引起的，社會(huì)經(jīng)濟(jì)政策——人類棄耕、造林（已發(fā)生改變）——燃料增加——火——進(jìn)一步影響景觀格局演變?；鹪诰坝^變化中往往扮演重要角色還有研究方法提出將一個(gè)地區(qū)的景觀變化驅(qū)動(dòng)機(jī)制的假設(shè)用于其它景觀變化研究中，以期形成驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究的一般規(guī)范。例如Matthias就將在加拿大Godmanchester地區(qū)研究中形成的三個(gè)假設(shè)應(yīng)用到瑞士Limpachvalley的研究中。并且得到了證實(shí)并予以發(fā)展。1、景觀變化與地域的地貌特征有著密切的聯(lián)系。

基本沒(méi)變2、景觀變化是社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)特定資源需求的表達(dá)。景觀變化是社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)特定生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及產(chǎn)品需求的表達(dá)。3、技術(shù)變革是景觀變化的開(kāi)端科技決定對(duì)特定商品和服務(wù)的需求是如何影響土地利用的。

從這個(gè)例子中可以看出，從一些研究中得到一般性的結(jié)論應(yīng)用到其它的景觀變化研究中予以驗(yàn)證、更新發(fā)展形成對(duì)某一類抑或是整個(gè)景觀研究的一般性思考框架是未來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究的一個(gè)新方向。景觀變化未來(lái)研究方向自景觀演變驅(qū)動(dòng)因子研究成為熱點(diǎn)以來(lái)，已經(jīng)積累了大量的研究案例素材。但缺乏對(duì)某一