第二章-景觀要素1-斑塊課件

第二章景觀要素類型

景觀是由景觀元素組成，景觀元素是地面上相對(duì)同質(zhì)的生態(tài)要素或單元。景觀元素主要有三種類型：1斑塊(patch)2走廊(corridor)3基質(zhì)(matrix)第二章景觀要素類型景觀是由景觀元素組成，景觀元素是1思考下面的景觀要素類型，它們的成因與特點(diǎn)？思考下面的景觀要素類型，它們的成因與特點(diǎn)？2第一節(jié)斑塊(patch)定義：斑塊是一個(gè)在外觀上與周圍環(huán)境明顯不同的非線性地表區(qū)域。例：天空的云、嵌花路面的石子。實(shí)際上，所有定義都是在強(qiáng)調(diào)斑塊的空間非連續(xù)性和內(nèi)部均質(zhì)性。廣義上，斑塊可以是有生命的和無(wú)生命的；而狹義的理解則認(rèn)為，斑塊是指動(dòng)植物群落。將斑塊定義為一種可直接感觀的空間實(shí)體便于實(shí)際測(cè)量，利于比較研究。斑塊的屬性有：①斑塊面積的大小和數(shù)量（patchsizeandnumber）；②斑塊的邊界和邊緣（boundariesandedges）；③斑塊的形狀（shape）。斑塊的屬性對(duì)生產(chǎn)力、生物多樣性、土壤、水分有著重要的影響。第一節(jié)斑塊(patch)定義：斑塊是一個(gè)在外觀上與周圍環(huán)3（一）斑塊的起源與類型（一）起源由于不同斑塊的起源和變化過(guò)程不同，它們的大小、形狀、類型、異質(zhì)性以及邊界特性變化較大，因而對(duì)物質(zhì)、能量和物種的分布和流動(dòng)產(chǎn)生不同的作用。根據(jù)起源將斑塊劃分為五類：干擾斑塊（disturbancepatch）殘余斑塊（remnantpatch）環(huán)境斑塊（environmentalpatch）更新斑塊（regeneratedpatch）引入斑塊（introducedpatch）（一）斑塊的起源與類型（一）起源41.干擾斑塊（disturbancepatch）1）成因干擾斑塊的形成來(lái)自于基質(zhì)內(nèi)的各種局部干擾。2）干擾因素：可分為自然干擾和人為干擾兩大類。自然干擾：火災(zāi)、風(fēng)倒風(fēng)折、洪水、侵蝕、沉積、地滑、山崩、雪崩、冰川、火山活動(dòng)、動(dòng)物危害、病蟲害等。人為干擾：采伐、更新、用火等。1.干擾斑塊（disturbancepatch）1）成因5干擾內(nèi)、外因（如火災(zāi)）短期、長(zhǎng)期短期特點(diǎn)：具有最高的周轉(zhuǎn)率、持續(xù)時(shí)間最短、消失最快的斑塊類型。4）具體類型①單一干擾

②長(zhǎng)期干擾3）干擾后的變化速度快，持續(xù)時(shí)間短①種群的變化

②引發(fā)植被的演替過(guò)程；③干擾斑塊的變化速度取決于單一還是重復(fù)干擾。干擾內(nèi)、外因（如火災(zāi)）短期、長(zhǎng)期短期特點(diǎn)：具有最高的周轉(zhuǎn)率、62.殘余斑塊（remnantpatch）1）成因：由包圍著一小塊未受干擾地區(qū)的大范圍干擾造成的.

2）干擾后的變化①

演替在本底中發(fā)生；②

是物種的避難所③

環(huán)境也有所改變，滅絕率增加舉例:寒冷過(guò)后陽(yáng)坡上留下的鳥巢、火災(zāi)大火過(guò)后殘留的一片森林松弛期：某些種群滅絕速率升高的時(shí)期。調(diào)整期：物種變動(dòng)速率增高的時(shí)期。2.殘余斑塊（remnantpatch）1）成因：由包圍著7原因：由于環(huán)境資源的空間異質(zhì)性或鑲嵌分布而引起。例如：長(zhǎng)白山植物垂直分布、森林中的沼澤特點(diǎn)：存留時(shí)間長(zhǎng)、周轉(zhuǎn)率低、穩(wěn)定性強(qiáng)：沼澤、樟子松、白樺林3.環(huán)境資源斑塊（environmentalpatch）原因：由于環(huán)境資源的空間異質(zhì)性或鑲嵌分布而引起。3.環(huán)境資源84引進(jìn)斑塊(introducedpatch)原因：人類將生物引進(jìn)一個(gè)地區(qū)，就產(chǎn)生了引進(jìn)斑塊。（1）種植斑塊(plantedpatch)原因：由人種植植物而產(chǎn)生的。如人工林、農(nóng)田、果園、高爾夫球場(chǎng)等特點(diǎn)：人維護(hù)、存留時(shí)間長(zhǎng)4引進(jìn)斑塊(introducedpatch)（1）種植斑9（2）聚居地(homeshabitation)特點(diǎn)：受人干擾的景觀中最顯著并無(wú)處不在的景觀成分之一。物種：人、引進(jìn)的動(dòng)植物、不慎引入的害蟲、從異地移入的本地種例如：村落、城鎮(zhèn)4.引進(jìn)斑塊(introducedpatch)（2）聚居地(homeshabitation)4.引進(jìn)斑105.更新斑塊（regeneratedpatch）是在以前干擾的生境上已經(jīng)更新起來(lái)，但還沒有恢復(fù)到原來(lái)的植被，與原植被相似，多為天然更新而成。變化速度較快5.更新斑塊（regeneratedpatch）是在以前干11（二）斑塊的動(dòng)態(tài)與持久性

（dynamicsandpersistence）依賴于斑塊的起源、干擾的頻度、面積的大小等方面。起源類型成因自然演替方向變化速度disturbancepatch干擾進(jìn)展演替快remnantpatch干擾退化—恢復(fù)快environmentalpatch環(huán)境的異質(zhì)性穩(wěn)定慢regeneratedpatch天然更新進(jìn)展快introducedpatch人工引入不定較快（二）斑塊的動(dòng)態(tài)與持久性

（dynamicsandpe12斑塊的持久性與穩(wěn)定性斑塊的持久性與穩(wěn)定性13（三）斑塊類型（PatchTypes）在不同的景觀中，依據(jù)研究的需要，斑塊類型有不同的劃分方法。斑塊劃分的依據(jù)：斑塊的面積群落類型地形特征斑塊的外貌特征景觀的類型（三）斑塊類型（PatchTypes）在不同的景觀中，依14

1.森林景觀（forestlandscape）研究原始林的變化，可劃分為：原始林斑塊、次生林斑塊、采伐跡地、火燒跡地等研究森林類型之間的影響，可劃分為：側(cè)柏林斑塊、麻櫟林斑塊、油松林斑塊、刺槐林斑塊、灌木林斑塊等2.農(nóng)村景觀（rurallandscape）農(nóng)田斑塊、水庫(kù)斑塊、果園斑塊、村莊等1.森林景觀（forestlandscape）153.農(nóng)林交錯(cuò)景觀（rural-forestlandscape）森林、草地、農(nóng)田、果園、村落等4.城郊景觀（suburbanlandscape）城鎮(zhèn)、農(nóng)田、果園、村莊5.城市景觀（urbanlandscape）住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)、工廠、公園、綠地、廣場(chǎng)等3.農(nóng)林交錯(cuò)景觀（rural-forestlandscap16二、斑塊的大?。ㄒ唬┌邏K面積的大小對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響

（Sizeeffectonecosystem）（二）斑塊面積的大小對(duì)生物多樣性的影響

（Sizeeffectonbiodiversity）（三）種的豐富度方程（Equationsforspeciesrichness）

二、斑塊的大小（一）斑塊面積的大小對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響

（Si17（一）斑塊面積的大小對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響

（Sizeeffectonecosystem）1.生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程（Ecosystemprocesses）主要是對(duì)能量和物質(zhì)的影響。斑塊內(nèi)部和邊緣帶的能量和養(yǎng)分存在差異，小斑塊的邊緣比例高于大斑塊。加上其它因素的綜合，具體表現(xiàn)在：1）生產(chǎn)力和生物量（productivityandbiomass）①生態(tài)系統(tǒng)：植被高度、草食動(dòng)物、肉食動(dòng)物②自然條件：氣候（風(fēng)）、地形③人類活動(dòng)：運(yùn)輸、種植、收獲等2）侵蝕和礦質(zhì)養(yǎng)分（erosionandmineralnutrients）風(fēng)、水、地形3）水分和水生系統(tǒng)（waterandaquaticsystem）溪流的保護(hù)、水源涵養(yǎng)、水質(zhì)（一）斑塊面積的大小對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響

（Size182.大斑塊的生態(tài)價(jià)值（ecologicalvaluesoflargepatch）①水域和湖泊的水質(zhì)保護(hù)；②低級(jí)河流網(wǎng)絡(luò)的連接，為魚類在陸地上的移動(dòng)；③維持斑塊內(nèi)部種種群的生境；④為大居住范圍的脊椎動(dòng)物提供核心生境和活動(dòng)范圍；⑤成為散布通過(guò)本底的種源；⑥為多生境種提供近似的微生境；⑦提供一些近似自然的干擾，許多種與干擾相關(guān)或需要干擾；⑧在環(huán)境改變期間，對(duì)種的滅絕起著緩沖的作用。2.大斑塊的生態(tài)價(jià)值（ecologicalvalueso193.小斑塊的生態(tài)價(jià)值（ecologicalvaluesofsmallpatch）①為物種的散布和內(nèi)部種在本地滅絕后的移植提供生境和階梯（過(guò)渡）環(huán)境；②為邊緣種提供高種群密度和高種群數(shù)量；③加大基質(zhì)異質(zhì)性以減少傳輸距離和侵蝕，為食肉動(dòng)物提供逃避區(qū)；④為只適應(yīng)小斑塊環(huán)境而不適應(yīng)大板塊環(huán)境的物種提供生境；⑤保護(hù)零星分布的小生境和稀有物種。3.小斑塊的生態(tài)價(jià)值（ecologicalvalueso204.討論與思考在面積相等的情況下，比較下列三種斑塊的生態(tài)價(jià)值？1.

一個(gè)大斑塊2.

幾個(gè)相距不遠(yuǎn)的小斑塊3.幾個(gè)距離較遠(yuǎn)的小斑塊4.討論與思考在面積相等的情況下，比較下列三種斑塊的生態(tài)價(jià)值21（二）斑塊面積的大小對(duì)生物多樣性的影響

（Sizeeffectonbiodiversity）1.種—面積曲線（Species-area-curves）2.島嶼生物地理學(xué)理論（Islandbiogeographictheory）3.森林島與海島的比較（comparisonbetweenforestislandandisland）4.森林破碎化及其生態(tài)后果5.斑塊與自然保護(hù)區(qū)（二）斑塊面積的大小對(duì)生物多樣性的影響

（Siz221.種—面積曲線（Species-area-curves）S=CAZS-多樣性A-面積C-比例常數(shù)Z-一般為0.18~0.351.種—面積曲線（Species-area-curves）S23

分析表明，大致的規(guī)律是面積增加10倍，物種增加2倍；面積增加100倍，物種增加4倍；即面積每增加10倍，所含的物種數(shù)量成2的冪函數(shù)增加，2是個(gè)平均值，通常在1.4~3.0之間。這種關(guān)系的另一層含義表明，如果原生生態(tài)系統(tǒng)保存10%的面積，將有50%的物種保存下來(lái)。如果保存1%的面積，則會(huì)有25%保存物種被保存。1967年麥克阿瑟和威爾遜創(chuàng)立島嶼生物地理學(xué)理論。他們認(rèn)為島嶼鐘的多樣性取決于物種的遷入率和滅絕率，而遷入率和滅絕率與島嶼的面積、隔離程度及年齡等有關(guān)。S=f（+生境的多樣性，-干擾，+面積，-隔離程度，+年齡）分析表明，大致的規(guī)律是面積增加10倍，物種增加2242.島嶼生物地理學(xué)理論（Islandbiogeographictheory）大島嶼物種多稀有種多小島近親繁殖2.島嶼生物地理學(xué)理論（Islandbiogeograph25陸地景觀與島嶼有所不同，斑塊的邊界并不明確，并且隔離程度的重要性降低。S=f（+生物多樣性，-（+）干擾，+面積，+年齡，+本底異質(zhì)性，-隔離程度，-邊界不連續(xù)性）區(qū)別：障礙物不同海島的隔離是與大陸相對(duì)而言島嶼與陸地景觀的形成時(shí)間大相徑庭與邊緣的作用陸地景觀與島嶼有所不同，斑塊的邊界并不明確，并且隔離程度的重263.森林島與海島的比較

（comparisonbetweenforestislandandisland）1）森林島和海島的類似之處①都是一個(gè)被隔離開來(lái)的具有動(dòng)植物的土地單元②因?yàn)樯车淖儺惡痛笮∈艿较拗?，可以預(yù)期島上的一些種將滅絕3.森林島與海島的比較

（comparisonbetwe273.森林島與海島的比較2）森林島和海島的區(qū)別①水和開曠地是兩種很不相同的障礙物，隔離作用不同；②海島的隔離是相對(duì)大陸而言的，而大陸是具有無(wú)限遷入者的一個(gè)大庫(kù)；③海島和森林到形成的時(shí)間差異很大，海島需要幾千年，而森林島只有幾十年或幾百年；④森林島群落的成員與周圍其他陸地群落成員之間相互作用的程度要大于海島和周圍水域之間的作用。3.森林島與海島的比較2）森林島和海島的區(qū)別284.森林破碎化及其生態(tài)后果1）造成物種生存環(huán)境的危機(jī)（內(nèi)部種），meta-population的形成2）使樹木的死亡率增加（迎風(fēng)側(cè)、干熱風(fēng)）3）大型動(dòng)物消失4）鳥類數(shù)量下降5）昆蟲：蜜蜂下降；蝴蝶增加4.森林破碎化及其生態(tài)后果1）造成物種生存環(huán)境的危機(jī)（內(nèi)部種295.斑塊與自然保護(hù)區(qū)1975年，JaredDiamond將島嶼生物地理學(xué)的理論應(yīng)用于保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)，提出了6條設(shè)計(jì)原理：1）一個(gè)大的自然保護(hù)區(qū)要比小的自然保護(hù)區(qū)保存的物種多2）一個(gè)單一的大的自然保護(hù)區(qū)要比總面積與其相等的幾個(gè)小保護(hù)區(qū)為好3）如果必須設(shè)計(jì)多個(gè)小保護(hù)區(qū)，應(yīng)使它們盡量靠得近一些，以減少隔離程度4）使幾個(gè)保護(hù)區(qū)成簇狀配置，要比線狀配置好5）將幾個(gè)保護(hù)區(qū)用走廊連接起來(lái)，可便于很多物種的擴(kuò)散6）應(yīng)盡可能使保護(hù)區(qū)成圓形5.斑塊與自然保護(hù)區(qū)1975年，JaredDiamond30第二章-景觀要素1-斑塊課件31在確定自然保護(hù)區(qū)的面積時(shí)還要考慮的問題是：1）在考慮各種動(dòng)物的要求時(shí)，要把大型哺乳動(dòng)物和鳥類置于首位，而不能對(duì)所有種平等對(duì)待。2）必須使保護(hù)區(qū)達(dá)到一定面積才能使其與干擾狀況相適應(yīng)設(shè)計(jì)保護(hù)區(qū)時(shí)，面積比較關(guān)鍵。主要保護(hù)：1較高的當(dāng)?shù)匚锓N多樣性2稀有種和瀕危種3穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)在確定自然保護(hù)區(qū)的面積時(shí)還要考慮的問題是：設(shè)計(jì)保護(hù)區(qū)時(shí)，面積32（三）種的豐富度方程

（Equationsforspeciesrichness）1.指數(shù)或?qū)?shù)分布：Ss=c+zlogASs=一個(gè)群落的樣本中的種類數(shù)量；A=樣本面積；c=垂直軸上的截距；z=斜率；在對(duì)數(shù)紙上，以A得對(duì)數(shù)標(biāo)出Ss。對(duì)數(shù)的系列概念與指數(shù)分布相關(guān)。（三）種的豐富度方程

（Equationsforspec332.冪函數(shù)：logSs=logc+zlogA3.島嶼生物地理學(xué)理論：面積影響Si=cAzSi=一個(gè)島上的種數(shù)Ss=一個(gè)群落的樣本中的種類數(shù)量；A=樣本面積；c=垂直軸上的截距；z=斜率；2.冪函數(shù)：344．島嶼生物學(xué)理論：兩個(gè)關(guān)鍵變量：面積與隔離Si=[area（+）,isolation（-）]5．景觀鑲嵌體中的斑塊：Sp=[habitatdiversity（+）,disturbance（-or+）,areaofinterior（+）,age（+or-）,matrixheterogeneity（+）,isolation（-）]4．島嶼生物學(xué)理論：兩個(gè)關(guān)鍵變量：面積與隔離35第二章-景觀要素1-斑塊課件36第二章-景觀要素1-斑塊課件37三、斑塊的邊界與邊緣

（Boundariesandedges）在景觀中，斑塊的邊界應(yīng)用于：①野生動(dòng)物管理：沿著或穿過(guò)邊界的動(dòng)物異常豐富；②在生物多樣性和土地破碎化問題中，邊緣生境和內(nèi)部生境的比率有著關(guān)鍵性的意義；③在美學(xué)上景色中經(jīng)常邊緣占主導(dǎo)地位；④在林業(yè)上，森林的邊緣經(jīng)常出現(xiàn)彎曲的樹干和風(fēng)倒木；三、斑塊的邊界與邊緣

（Boundariesa38

⑤在農(nóng)業(yè)上，邊緣常是有害動(dòng)物和害蟲的源，也出現(xiàn)控制這類有害生物的食肉動(dòng)物；⑥在土壤侵蝕控制中，邊界導(dǎo)致風(fēng)速改變和形成湍流；⑦在公園和自然保護(hù)區(qū)管理中，邊界有可能成為人類過(guò)度利用資源的障礙；⑧在監(jiān)測(cè)全球氣候變化中，邊界經(jīng)常作為敏感的指示器。

39（一）邊界的類型與變化1.邊界的變化方式1）漸變（asagradient）：邊界不明顯2）突變（asamosaic）：具有明顯的邊界2.植被邊界的產(chǎn)生機(jī)制1）斑塊狀的物理環(huán)境（patchyphysicalenvironment），如土壤類型或地形的鑲嵌；2）自然干擾（naturaldisturbances），包括野火和龍卷風(fēng)3）人類活動(dòng)（humanactivities），如開墾、建房等。在許多情況下，自然干擾和人類活動(dòng)使已有的邊界清晰，增加景觀的對(duì)比度（contrast）。（一）邊界的類型與變化1.邊界的變化方式403.邊界的類型（typesofboundaries）1）曲線（curvilinearboundaries）、（凸凹convexandconcaveborder）邊界和直線邊界（straightboundaries），生態(tài)交錯(cuò)區(qū)（ecotone）；2）硬邊界（hardboundaries，高對(duì)比度，如森林與農(nóng)田）和軟邊界（softboundaries，低對(duì)比度，如低強(qiáng)度火燒形成的曲線狀的動(dòng)物植物相互侵入的復(fù)雜的邊界）；3.邊界的類型（typesofboundaries）1）414.邊界中的邊緣（Edgesinaboundaries）4.邊界中的邊緣（Edgesinaboundarie424.邊界中的邊緣（Edgesinaboundaries）邊緣是指兩個(gè)不同的生態(tài)系統(tǒng)相交而形成的狹窄地區(qū)。1）交錯(cuò)區(qū)（ecotone）：boundaryzone2）斑塊：edges,interiororcore3）boundaries:border,edge4）三維邊界（threedimensionsofedge）：width—betweentheborderandinterior;vertical—includingheightandstratification（分層）length—alongtheboundary邊緣的類型：固有邊緣（inherentedge）：環(huán)境資源上的差異造成的邊緣。特點(diǎn)：過(guò)渡緩慢、連續(xù)性強(qiáng)、變化很小。舉例：森林和沼澤之間的邊緣誘導(dǎo)邊緣（inducededge）：天然或人為干擾造成的邊緣。特點(diǎn)：過(guò)渡顯著、存在時(shí)間短。舉例：森林與火燒跡地之間的邊緣。4.邊界中的邊緣（Edgesinaboundarie435.不同尺度的邊界（boundariesatdifferentscales）景觀現(xiàn)象主要出現(xiàn)的時(shí)間尺度可達(dá)幾千年，空間尺度從10m到1000km。研究的空間尺度越大，相對(duì)應(yīng)的時(shí)間尺度也越長(zhǎng)。1）生態(tài)系統(tǒng)之間有三個(gè)重要空間尺度：①fine-scaleboundaries，如森林中風(fēng)倒或采伐形成的邊界、草地中開墾的農(nóng)田、道路；②intermediate-scaleboundaries，地形、土地應(yīng)用，如山脊與谷底的交叉等；③broad-scaleboundaries，氣候區(qū)、生物群落或地質(zhì)構(gòu)造。2）產(chǎn)生不同尺度邊界的原因有：①environmentaldiscontinuities；②naturaldisturbance；③frequentlyhumanactivities5.不同尺度的邊界（boundariesatdiffe44（二）邊緣的發(fā)展與控制

（Edgedevelopmentandcontrols）1.控制機(jī)制（controllingmechanisms）1）邊緣小氣候（edgemicroclimate）：①陽(yáng)光（太陽(yáng)輻射，圖3.5a）、蒸發(fā)；②森林林緣的方向；③森林和農(nóng)田邊界中農(nóng)田有較寬的邊緣（照度，圖3.5b）④風(fēng)的變化（水平風(fēng)速和湍流，圖3.6）

（二）邊緣的發(fā)展與控制

（Edgedevelop452）邊緣土壤（soilinedges）：①土壤類型的變化（軟邊界）；②養(yǎng)分含量的變化（N、P含量上升）；③相關(guān)機(jī)制：拖拉機(jī)、風(fēng)、水傳輸和侵蝕、雪、火3）食草動(dòng)物和食肉動(dòng)物（herbivoreandpredation）：①食草動(dòng)物在邊緣較多，而食肉動(dòng)物在內(nèi)部較多；②邊緣食草動(dòng)物增多為食肉動(dòng)物提供了豐富的美食：鷹、鼠、犬等；③食肉動(dòng)物控制著食草動(dòng)物的數(shù)量2）邊緣土壤（soilinedges）：464）人類（humans）：①維護(hù)，如修枝、割草等；②邊界可控制人的進(jìn)入；③有三個(gè)過(guò)濾器層次抵抗人的壓力：外邊緣、行政界限、內(nèi)邊緣（圖3.8）。4）人類（humans）：472.森林邊界結(jié)構(gòu)剖析和發(fā)展（anatomyanddevelopmentofforestedges）1）saum,mantal（披風(fēng)）,veil（幕）2）chronicdisturbance慢性（長(zhǎng)期）干擾dripline3）森林和農(nóng)田在高度上明顯不同，在氣流、光輻射、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)沉積、脊椎動(dòng)物的可視性都不同4）mammalsinsideandoutsidemantal5）南北邊緣的saum和mantal不同2.森林邊界結(jié)構(gòu)剖析和發(fā)展（anatomyanddeve48（三）邊界的功能（functionsofboundaries）1.膜理論（membranetheory）膜在不同的位置、時(shí)間，通過(guò)不同的物質(zhì)，經(jīng)過(guò)不同的機(jī)制：①小分子的被動(dòng)擴(kuò)散通過(guò)；②由能量驅(qū)動(dòng)分子通過(guò)，并維持一定的梯度；③大顆粒由“bulktransfers”帶入；④分子接收器的附著和作用（三）邊界的功能（functionsofboundari492.邊界的五個(gè)基本功能（fivebasicfunctions）生境（habitat）；過(guò)濾器（filter）；管道或通道（conduit）；源（source）；匯（sink）2.邊界的五個(gè)基本功能（fivebasicfuncti502.邊界的五個(gè)基本功能

1）邊緣影響或生境（edgeeffectorhabitat）斑塊的邊緣部分有不同于內(nèi)部的物種組成和過(guò)渡，這就是通常所說(shuō)的邊緣效應(yīng)。

特點(diǎn)：由一種環(huán)境條件組合、過(guò)渡為另一種環(huán)境條件組合，由一類動(dòng)植物組合過(guò)渡為另一類動(dòng)植物組合，不僅包括兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的成分并且有其特有的成分。2.邊界的五個(gè)基本功能

1）邊緣影響或生境（edgeef51（1）在邊緣多數(shù)種類在景觀中是常見的，在邊緣沒有稀有種（2）一般是多生境種，有很強(qiáng)的適應(yīng)性（3）邊緣種（edgespecies）與內(nèi)部種（interiorspecies）有明顯差異（4）無(wú)差別種（indifferentspecies）在邊緣和內(nèi)部有相同的豐富度（5）tinygaps（空隙）,clearings（清耕）,clumps（叢生）,objects（物體）創(chuàng)造的微小異質(zhì)性也含有邊緣，成為內(nèi)邊緣（interioredge），和外邊緣（exterioredge）構(gòu)成復(fù)合體（1）在邊緣多數(shù)種類在景觀中是常見的，在邊緣沒有稀有種522）過(guò)濾器功能（thefilterfunction）（1）邊界影響生態(tài)系統(tǒng)之間流的移動(dòng)和速率：①objectssuchasseeds,silt,wood,andevenheatarecarriedacrosslandscapeboundariesbysixvectors（動(dòng)力、媒介）:wind,water,flyinganimals,terrestrialanimal（陸生動(dòng)物）,humans,andmachines.②流的速率不同攜帶的物體量不同，如落葉、演替、風(fēng)、水?dāng)y帶量等（2）決定滲透性的因素：①多樣的景觀邊界；②干擾；③結(jié)構(gòu)應(yīng)用：自然保護(hù)區(qū)的設(shè)計(jì)和管理，如核心區(qū)、緩沖區(qū)邊界的設(shè)計(jì)等。污染物質(zhì)2）過(guò)濾器功能（thefilterfunction）（1533）管道或通道（conduit）4）源（source）5）匯（sink）3）管道或通道（conduit）54（四）邊緣寬度（Edgewidth）1.邊緣寬度的一般格局具有較高動(dòng)能的方向性外力產(chǎn)生較寬的邊緣，使一個(gè)斑塊的邊緣的不同部位具有不同的邊緣寬度。1）在北半球，由于太陽(yáng)高度不同，南林緣（equator-facingedges）的寬度大于北林緣（pole-facingedges），隨著緯度增大，這種差異逐漸增大，如北美和歐洲的落葉林；而在赤道附近的熱帶林則差異不大。（四）邊緣寬度（Edgewidth）1.邊緣寬度的一般552）相類似，迎風(fēng)一側(cè)的邊緣（windward-facingedge）寬度大于背風(fēng)一側(cè)的邊緣（leewardedges）寬度。3）uphillanddownhilledges受水流的影響而不同4）邊緣的鳥群因陽(yáng)光和風(fēng)的暴露程度而不同有差異5）Savanna中森林斑塊。由于火的頻繁發(fā)生和動(dòng)物啃食壓力有較寬的邊緣。2）相類似，迎風(fēng)一側(cè)的邊緣（windward-facing562.受小氣候影響的森林和田野的邊緣變化范圍在25h~0.5h1）森林或林帶下風(fēng)的田野邊緣2）森林或林帶上風(fēng)的田野邊緣3）上風(fēng)森林邊緣4）下風(fēng)森林邊緣2.受小氣候影響的森林和田野的邊緣變化范圍在25h~0.5h573.Mantel（灌叢）在決定森林邊緣寬度中有重要的作用Mantel影響風(fēng)、光、熱1）農(nóng)耕地接壤的林緣，經(jīng)過(guò)幾十年的平衡，有較密的mantel，邊緣較窄，幾米到十幾米2）相反，新采伐和修路而形成的邊緣，有稀疏的mantel，有較寬的邊緣，1.5~3h3.Mantel（灌叢）在決定森林邊緣寬度中有重要的作用584.放牧和人類活動(dòng)強(qiáng)烈影響邊緣寬度1）rabbits,deer,Wallaroos（大袋鼠）引起樹木的小枝上移，這通常作為過(guò)度放牧的指示物2）家畜（livestock）產(chǎn)生同樣的影響3）砍柴、修枝、割灌也可引入小氣候入侵4）相反，在英國(guó)被農(nóng)田包圍的林木自然保護(hù)區(qū)，已通過(guò)加強(qiáng)mantel的發(fā)展而收到保護(hù)，如多刺的灌木和樹木、堆積的枝條等4.放牧和人類活動(dòng)強(qiáng)烈影響邊緣寬度595.邊緣寬度也依賴于測(cè)量方法和研究對(duì)象邊緣寬度的影響因子：

a太陽(yáng)角向赤道方向超過(guò)向極地方向的寬度。b溫帶超過(guò)熱帶c主風(fēng)超過(guò)其他風(fēng)向d斑塊與本底垂直結(jié)構(gòu)差異越大，邊緣寬度差異越大。根據(jù)對(duì)邊緣或內(nèi)部的反應(yīng)，將生物分為：邊緣種(edgespecies)和內(nèi)部種（interiorspecies)邊緣種和內(nèi)部種將動(dòng)物分成三類：a對(duì)兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)均有要求b對(duì)邊緣的特殊生境有特殊的要求c主要與一種生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)系，但可擴(kuò)展到邊緣5.邊緣寬度也依賴于測(cè)量方法和研究對(duì)象邊緣寬度的影響因子：60確定邊緣寬度可采用一些研究植被的方法，如蓋度、密度、生物量、stratification（分層）、物種豐富度或者樹種組成、灌木、藤本、草本等。類似的方法也用于各種動(dòng)物，如mammals,birds,insects。從這些方法中得到的結(jié)果不同：1）以昆蟲密度或豐富度，幾米到十幾米2）人類影響，幾十米3）小氣候、食蟲鳥類，幾十到幾百米4）butterfly（蝴蝶）、mammal，大于幾百米5）largemammal,如deer,tiger,bear，幾百米到幾千米確定邊緣寬度可采用一些研究植被的方法，如蓋616.邊緣寬度的確定1）以對(duì)斑塊大小敏感的種的分布來(lái)確定，幾百到幾千米2）border和小氣候無(wú)明顯變化點(diǎn)之間的距離，幾十米。這個(gè)方法更有用。6.邊緣寬度的確定62（五）邊界的曲線度（Curvilinearityofboundaries）1.邊界曲線類型1）總體曲線可劃分直線和曲線（五）邊界的曲線度（Curvilinearityofbo632）邊界曲線的8個(gè)類型：cove,concave,straight,convex,lobe,corner,finelywavy,coarselywavyLobefunction:peninsulaeffects（半島效應(yīng)）Covefunction:funneleffects（漏斗效應(yīng)）2）邊界曲線的8個(gè)類型：cove,concave,str64（六）邊界的移動(dòng)（movingboundaries）1.邊界移動(dòng)的力

wind,fire,herbivore,plantdispersal2.邊界移動(dòng)趨勢(shì)1）趨于形成lobes

2）趨于形成coves

3）theremnantpatchtendstoexpand

4）thedisturbancepatchtendstocontract3.穩(wěn)定的邊界需要人為來(lái)維持

（六）邊界的移動(dòng)（movingboundaries）1.65五、斑塊的形狀（Patchshape）形狀對(duì)生物的擴(kuò)散和覓食具有重要作用。例如，通過(guò)林地遷移的昆蟲或脊椎動(dòng)物，或飛躍林地的鳥類，容易發(fā)現(xiàn)垂直于遷移方向的狹長(zhǎng)形采伐跡地，但卻經(jīng)常遺漏圓形采伐跡地。相反，他們也可能錯(cuò)過(guò)平行與遷移方向的狹長(zhǎng)采伐跡地。因此，斑塊的形狀和走向?qū)τ诖┰骄坝^擴(kuò)散的動(dòng)植物至關(guān)重要。五、斑塊的形狀（Patchshape）形狀對(duì)生物的擴(kuò)散和66第二章-景觀要素1-斑塊課件67（一）常見的斑塊形狀及形成原因1.各種形狀（一）常見的斑塊形狀及形成原因1.各種形狀682.形狀變量1）曲線或變形和幾何形狀（不規(guī)則和規(guī)則）2）緊湊和長(zhǎng)形（長(zhǎng)寬比）3）圓形和卷繞（存在的凸角數(shù)量）3.形成原因1）自然形成：①無(wú)方向的力；②定向力：風(fēng)、水、冰流等2）人工創(chuàng)造：城市、鄉(xiāng)村、耕作等①形狀：幾何、多變②人類活動(dòng)強(qiáng)度2.形狀變量69（二）形狀屬性與生態(tài)流

（Shapeattributesandecologicalflows）1.形狀分類和屬性（classificationapproachesandattributesforpatchshape）1）分類：橢圓、近似方形、星形、長(zhǎng)形、卷曲形2）屬性：elongation（延伸率）、convolution（卷繞度）、interior（內(nèi)部生境面積）、perimeter（周長(zhǎng)）（二）形狀屬性與生態(tài)流

（Shapeattribu702.圓形和方形斑塊內(nèi)部生境面積大3.長(zhǎng)形斑塊（Elongationofapatch）1.內(nèi)部生境少；2.與流的方向有關(guān)2.圓形和方形斑塊71

圓形斑塊與長(zhǎng)條形斑塊的生態(tài)比較形狀指標(biāo)內(nèi)部/邊緣邊緣長(zhǎng)度與本底作用斑塊內(nèi)障礙物生境異質(zhì)性物種多樣性走廊價(jià)值尋食效應(yīng)圓形高小小少小大小小長(zhǎng)條形低大大多大小大大圓形斑塊與長(zhǎng)條形斑塊的生態(tài)比較指標(biāo)內(nèi)部/邊緣邊緣長(zhǎng)度724.卷曲形和星形斑塊（Convolutionandofapatch）1）異質(zhì)性：小生境2）凸角：半島效應(yīng)3）流的通道5.環(huán)狀斑塊形狀很特殊的斑塊特點(diǎn)：內(nèi)部/邊緣低，內(nèi)部種少舉例：環(huán)繞北極地區(qū)分布格局高山環(huán)繞山體繞湖周圍4.卷曲形和星形斑塊（Convolutionandof73第二章-景觀要素1-斑塊課件74半島（peninsula）

定義：指的是一個(gè)斑塊中狹長(zhǎng)的外延部分。漏斗效應(yīng)：人們常見的在半島頂端，動(dòng)物路徑密度高的現(xiàn)象。鳥類、維管束植物減少物種多樣性遞減內(nèi)部/邊緣比解釋半島（peninsula）

定義：指的是一個(gè)斑塊中狹長(zhǎng)的外延部分。漏斗效應(yīng)：人們常見的在半島頂端，動(dòng)物路徑密度高的現(xiàn)象。鳥類、維管束植物減少物種多樣性遞減內(nèi)部/邊緣比解釋半島（peninsula）鳥類、維管束植物減少物種多樣性遞減756.斑塊的內(nèi)部生境（Interiorofpatch）1）斑塊的大小2）長(zhǎng)形、卷曲有很少的內(nèi)部生境7.斑塊的周長(zhǎng)（Perimeterofapatch）卷曲周邊長(zhǎng)6.斑塊的內(nèi)部生境（Interiorofpatch）76（三）斑塊的移動(dòng)（Movingpatches）1.過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)的斑塊形狀變化（Predictingthepast,present,andfuturebasedonshape）

（三）斑塊的移動(dòng)（Movingpatches）1.過(guò)去、現(xiàn)772.影響因素1）時(shí)間；2）自然力；3）人類活動(dòng)強(qiáng)度4）斑塊種類3.變化趨勢(shì)2.影響因素781）直線----直線2）凸角----更凸3）角----加長(zhǎng)4）凹----變凸角，林緣下種1）直線----直線2）凸角----更凸79（四）斑塊形狀的測(cè)量

（Measurementsofpatchshape）1.測(cè)量要素（Keymeasurementsforecologicaleffects）1）長(zhǎng)度和寬度（Elongationandwidth）2）卷曲度（Convolution）：凸角的數(shù)量3）內(nèi)部生境（Interior）4）周長(zhǎng)（Perimeter）（四）斑塊形狀的測(cè)量

（Measurements802.形狀方程（Equationformeasuringpatchshape）1）根據(jù)軸的長(zhǎng)度①

形狀（長(zhǎng)寬比）：②

延伸率：③

圓形性：2.形狀方程（Equationformeasuring812）根據(jù)周長(zhǎng)和面積①

緊密度：②

海岸線進(jìn)展（Patton’sdiversity）：③