景觀多樣性的概念及測度指標(biāo)課件

景觀多樣性的概念及測度指標(biāo)景觀多樣性的概念及測度指標(biāo)1一、生物多樣性（biodivisity）1、生物多樣性的定義在一定時間內(nèi)，一定地域的所有生物（植物、動物和微生物）的物種種類、種內(nèi)遺傳變異信息和生存環(huán)境的總稱。

遺傳基因多樣性物種多樣性景觀（或生態(tài)系統(tǒng)）多樣性一、生物多樣性（biodivisity）1、生物多樣性的定義2（1）遺傳基因多樣性（geneticdiversity）是種內(nèi)所有遺傳變異信息的總和，蘊藏在動植物和微生物個體的基因里。（2）物種多樣性（speciesdiversity）是指以種為單位的生命有機體的復(fù)雜多樣化（即單位面積內(nèi)物種的豐富程度）。（3）景觀多樣性（1andscapediversity）是指生物圈內(nèi)棲息地、生物群落和生態(tài)學(xué)過程的多樣化，反映了景觀的復(fù)雜程度。景觀多樣性又被稱為生態(tài)系統(tǒng)多樣性（ecosystemdiversity）。

2、不同層次之間的關(guān)系（1）正由于物種多樣性才顯示多種多樣的遺傳基因，而遺傳基因的多樣性導(dǎo)致物種多樣性；（2）物種多樣性構(gòu)成多樣的生態(tài)系統(tǒng)，形成多樣的生物群落，多樣的景觀；反過來，景觀的多樣性可為不同物種的生存、繁衍提供了豐富的食物、多種棲息地，因此景觀多樣性有利于物種多樣性的保存。（1）遺傳基因多樣性（geneticdiversity）是3

3、生物多樣性下降的原因：①生境的喪失和破碎化。如森林面積不斷減少并破碎化；許多大壩工程破壞了大部分江河與溪流特有的生境。②外來物種的引入。在一些的生態(tài)系統(tǒng)中，一個新的捕食者、競爭者或病原體會對不能與它共同進化的物種很快造成危害。③植物和動物種的過度利用開發(fā)。大量森林、魚類和野生生物資源有時達到滅絕的程度。④土壤、水和大氣環(huán)境的污染。如酸雨使斯堪的那維亞和北美幾千個湖泊和池塘成為無生命狀態(tài)，并與其他類型的空氣污染相作用，損害了整個歐洲的森林。⑤全球氣候變化。將對全球生態(tài)系統(tǒng)造成巨大影響。⑥工業(yè)化的農(nóng)業(yè)和林業(yè)。采用單一的高產(chǎn)作物品種和高度集約的栽培措施，使生物多樣性降低。3、生物多樣性下降的原因：4原產(chǎn)于澳大利亞的桉樹是經(jīng)常被大量引種的外來物種之一，卻屢屢引起諸如土壤貧瘠、地下水位下降和生物多樣性降低等嚴重的生態(tài)問題。外來物種的入侵原產(chǎn)于澳大利亞的桉樹是經(jīng)常被大量引種的外來物種之一，卻屢屢引5泛濫，很難控制。，殘留的根可以繼續(xù)繁殖生長。因此一旦互花米草具有很發(fā)達的根系，即使拔除后泛濫，很難控制。6外來物種的入侵薇甘菊（Mikaniamicrantha）在內(nèi)伶仃-福田獼猴自然保護區(qū)泛濫，威脅到獼猴生存的情況。外來物種的入侵薇甘菊（Mikaniamicrantha）在7外來物種的入侵水葫蘆（Eichhorniacrassipes）主要是作為飼料被引入到我國，也作為觀賞和凈化水質(zhì)的植物得到推廣種植。過去10年，廣東、云南、江蘇、浙江、福建、上海等省市每年都要人工打撈水葫蘆。外來物種的入侵水葫蘆（Eichhorniacrassipe8如圖中作為觀賞目的引進的植物五爪金龍（Ipomoeacairica

）擴展到野外后，形成典型的“綠色墳?zāi)埂?。外來物種的入侵如圖中作為觀賞目的引進的植物五爪金龍（Ipomoeacai9AciddepositionhaskilledtheseconifertreesinthemountainsofNorthCarolina.Aciddepositionhaskilledthe10二、景觀多樣性的類型及其測度指標(biāo)

景觀多樣性主要研究組成景觀的斑塊在數(shù)量、大小、形狀，景觀要素的類型及其空間分布、斑塊間的連接性、連通性等結(jié)構(gòu)和功能上的多樣性。

1、斑塊多樣性及其生態(tài)意義

斑塊多樣性是指景觀中斑塊的數(shù)量、大小、形狀等方面特征的多樣性和復(fù)雜性。斑塊多樣性的測度指標(biāo)有：（1）景觀中斑塊的數(shù)量

首先要考慮景觀中的斑塊總數(shù)和單位面積上的斑塊數(shù)目（斑塊密度），是景觀完整性和破碎化的重要表現(xiàn)。二、景觀多樣性的類型及其測度指標(biāo)景觀多樣性主11（2）景觀中斑塊的面積斑塊面積影響物種的數(shù)量、生產(chǎn)力水平及能量和養(yǎng)分的分布。一般而言，斑塊中能量與礦質(zhì)養(yǎng)分的總量與其面積成正比，物種多樣性和生產(chǎn)力水平也隨斑塊面積的增加而增加。大致的規(guī)律：面積增加10倍，物種增加兩倍，即隨生境面積增加所含的物種數(shù)量以2的冪函數(shù)增加（S=CA2）。（3）景觀中斑塊的形狀斑塊形狀對生物的擴散和動物的覓食及物質(zhì)和能量的遷移也有重要的影響，例如通過林地遷移的昆蟲或脊椎動物，或飛越林地的鳥類，容易發(fā)現(xiàn)垂直于他們遷移方向的狹長形采伐跡地，而往往遺漏掉圓形跡地或平行于遷移方向的狹長形跡地。（2）景觀中斑塊的面積122、景觀要素類型多樣性及其測度指標(biāo)景觀要素類型多樣性是指景觀中景觀要素類型的豐富度和復(fù)雜性，常用景觀要素豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)、均勻度、優(yōu)勢度等指標(biāo)來測定。它與物種多樣性的關(guān)系往往呈現(xiàn)正態(tài)分布規(guī)律，如圖所示。例如：單一的農(nóng)田景觀中增加適度的林地斑塊，引入一些森林生境的物種，增加了物種的多樣性；而森林破壞毀林開荒造成生境的破碎化，結(jié)構(gòu)單一的人工生態(tài)系統(tǒng)大面積出現(xiàn)，有時雖然增加了景觀類型的多樣性，但卻對物種多樣性的保護不利。2、景觀要素類型多樣性及其測度指標(biāo)例如：單一的農(nóng)田景觀中增加13

景觀要素類型多樣性的測度指標(biāo)也可用于描述景觀異質(zhì)性。（1）豐富度指數(shù)（richnessindex）

①

絕對豐富度（absoluterichness）：是指一個景觀中生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)（或景觀要素類型數(shù)），以絕對值表示。

②

相對豐富度（relativerichness）：是指一個景觀內(nèi)出現(xiàn)的生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)（景觀要素類型數(shù)）占該景觀所在的區(qū)域內(nèi)全部可能出現(xiàn)的生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)（景觀要素類型數(shù)）的百分比，即：

R%=（某一景觀中景觀要素類別數(shù)/該區(qū)域全部可能出現(xiàn)的景觀要素類別數(shù)最大值）×100

③

相對密度（relativedensity,豐富度密度）：景觀中單位面積上生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)，即Rd=N/A=生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)/景觀面積

例如：某一景觀為100hm2，由4種不同的生態(tài)系統(tǒng)所組成，其所在的地區(qū)最多可能出現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)8類，那么該景觀的絕對豐富度為4，相對豐富度為50%，相對密度為0.04類/hm2。景觀要素類型多樣性的測度指標(biāo)也可用于描述景觀14

（2）多樣性指數(shù)多樣性指數(shù)有兩種不同的計算方法：

①

Simpson（辛普森）多樣性指數(shù)②Shannon-Wiener（申農(nóng)）多樣性指數(shù)式中，Pi為i類景觀要素類型在景觀中出現(xiàn)的概率（通常以該景觀要素類型占景觀總面積百分比來表示）。n是景觀中景觀要素類型總數(shù)。多樣性指數(shù)的大小起決于兩個方面的信息，一是景觀要素類型的多少，二是景觀要素類型在面積上的分布均勻程度。對于給定n類景觀要素，當(dāng)各類景觀要素的面積比例相等（Pi=1/n），多樣性指數(shù)達到最大值，即H’max=1-（1/n），HTmax=ln（n）。（2）多樣性指數(shù)②Shannon15

（3）均勻度指數(shù)均勻度指數(shù)（E）反映景觀中各景觀要素類型在面積上分布的均勻程度，通常以多樣性指數(shù)（H或HT）與其最大多樣性指數(shù)（Hmax或HTmax）的比值來表示。即（3）均勻度指數(shù)16

（4）優(yōu)勢度指數(shù)表示一種或幾種景觀要素類型在景觀中的優(yōu)勢化程度。優(yōu)勢度（D）是最大的多樣性指數(shù)與實際多樣性指數(shù)之差。其表達式為

李哈濱（1989）對上優(yōu)勢度指數(shù)進行了修正，提出了計算相對優(yōu)勢度，其公式為：

RD=[1-（D/Dmax）]×100%

式中RD為優(yōu)勢度相對指數(shù)。其中（4）優(yōu)勢度指數(shù)李哈濱（1917生態(tài)系統(tǒng)在各景觀中占的面積百分率ABCDEF10.4300.7400.6400.2400.9201.00020.2200.1300.2300.1700.02030.3500.1300.1300.1700.02040.1600.02050.1500.01060.1100.010豐富度絕對豐富度3.0003.0003.0006.0006.0001.000相對豐富度0.5000.5000.5001.0001.0000.170多樣性Simpon(H)0.6440.4190.5210.8240.1520.000Shannon-Weiner(HT)0.4620.3270.3860.7670.1750.000生態(tài)系統(tǒng)在各景觀中占的面積百分率ABCDEF10.430018生態(tài)系統(tǒng)在各景觀中占的面積百分率ABCDEF10.4300.7400.6400.2400.9201.00020.2200.1300.2300.1700.02030.3500.1300.1300.1700.02040.1600.02050.1500.01060.1100.010均勻度E0.9660.6280.7810.9890.183無窮大E'0.9680.6860.8090.9850.225無窮大優(yōu)勢度D0.0220.2480.1460.0090.6810.000D'0.0150.1500.0910.0110.6030.000生態(tài)系統(tǒng)在各景觀中占的面積百分率ABCDEF10.430019

值得一提的是，多樣性指數(shù)只是對景觀中不同類型單元按其占總面積的比例進行的統(tǒng)計，它們不能區(qū)分各類型面積比例一定時，不同分布格局所造成的異質(zhì)性。如圖所示的分布形態(tài)，二者具有相同的多樣性指數(shù)值。值得一提的是，多樣性指數(shù)只是對景觀中不同類型20

3、格局多樣性及其生態(tài)意義

格局多樣性是指景觀要素類型空間分布格局的多樣性、各景觀要素類型之間以及斑塊與斑塊之間的空間結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系。格局多樣性多考慮不同景觀要素類型的空間分布，同一景觀要素類型之間的連通性和連接度、相鄰斑塊間的聚集度和分散程度。

景觀類型的空間格局對生態(tài)過程（物質(zhì)遷移、能量交換、物種運動）有重要影響。如：農(nóng)田景觀中的防護林或樹籬既是防風(fēng)屏障，也對地表徑流構(gòu)成障礙，有效地控制水土和養(yǎng)分的流失。而近年來，清除樹籬將農(nóng)田—樹籬—農(nóng)田構(gòu)型改變?yōu)閱我晦r(nóng)田景觀，增加了田塊的面積，等于增加了坡長，導(dǎo)致侵蝕增加。3、格局多樣性及其生態(tài)意義21

景觀連通性測定同一景觀要素類型在空間上的結(jié)構(gòu)聯(lián)系特征，可從以下幾個方面得到反映：斑塊的大小、形狀、同類斑塊之間的距離（距離指數(shù)），廊道存在與否、不同類型之間的相交的頻率以及由廊道組成的網(wǎng)絡(luò)單元的大小有關(guān)。景觀連接度測定同一景觀要素類型在空間上的功能聯(lián)系特征。要通過斑塊之間生物種遷徙或其他生態(tài)過程進展的順利程度來反映。

具有較高的連通性，不一定有較高的景觀連接度；連通性較差的景觀，景觀連接度不一定小。通過景觀連接度和連通性的研究，正確理解景觀規(guī)劃與管理的原理，其目的不僅僅是提高景觀中各單元之間的連通性，更重要的是增強景觀單元之間的連接度。景觀連通性測定同一景觀要素類型在空間上的結(jié)構(gòu)22第三節(jié)景觀異質(zhì)性的概念及測度指標(biāo)一、景觀異質(zhì)性（landscapeheterogeneity）定義、形成機理和起源

景觀異質(zhì)性是景觀的重要屬性。人類和動物均需要2種以上景觀要素才能生存與發(fā)展的事實充分證明了景觀異質(zhì)性存在的重要性。1、景觀異質(zhì)性的定義目前對景觀異質(zhì)性的定義較多，一般認為：景觀異質(zhì)性是指在景觀中對一個物種或更高級生物組織的存在起決定作用的資源在空間上或在時間上的變異程度或強度。

景觀是由異質(zhì)的景觀要素組成的，也由于生物不斷進化、物質(zhì)、能量的不斷流動和轉(zhuǎn)化，以及干擾不斷發(fā)生，使得景觀永遠也達不到均質(zhì)性（景觀異質(zhì)性是絕對的）。第三節(jié)景觀異質(zhì)性的概念及測度指標(biāo)景觀異23

2、景觀異質(zhì)性形成的機理和來源

關(guān)于景觀異質(zhì)性產(chǎn)生的機理，不同學(xué)者也有不同的理解。但大多數(shù)認為，在開放的系統(tǒng)中，能量由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)過程中，伴隨著新結(jié)構(gòu)的建立從而增加了異質(zhì)性。景觀異質(zhì)性形成的機理正是基于這種熱力學(xué)原理。景觀異質(zhì)性首先起源于系統(tǒng)與系統(tǒng)要素之間的原有差異、也起源于現(xiàn)實系統(tǒng)運動過程中的不平衡性和外來的各種干擾，特別是人類錯誤生態(tài)行為的干擾。也就是說，景觀異質(zhì)性來源于自然干擾、人類活動和景觀內(nèi)部原有的植被演替。第三節(jié)景觀異質(zhì)性的概念及測度指標(biāo)一、景觀異質(zhì)性定義、形成機理和起源2、景觀異質(zhì)性形成的機理和來源第三節(jié)景觀異質(zhì)性的概念24第三節(jié)景觀異質(zhì)性的概念及測度指標(biāo)二、景觀異質(zhì)性的研究內(nèi)容

景觀異質(zhì)性研究內(nèi)容主要有4個方面：①空間異質(zhì)性（spatial）②時間異質(zhì)性（time）③功能異質(zhì)性（function）④基質(zhì)異質(zhì)性（matrix）第三節(jié)景觀異質(zhì)性的概念及測度指標(biāo)景觀異質(zhì)性研究內(nèi)容25

1、空間異質(zhì)性空間異質(zhì)性是指生態(tài)學(xué)過程和格局在空間分布上的不均勻性和復(fù)雜性，可理解為空間斑塊性（patchness）和梯度（gradient）的總和。

斑塊性主要強調(diào)斑塊的種類組成特征及其空間分布與配置關(guān)系，比異質(zhì)性的概念更為具體。

梯度是指沿某一方向景觀特征有規(guī)律地逐漸變化的空間特性，如海拔梯度、海陸梯度和邊緣—核心區(qū)梯度等。第三節(jié)景觀異質(zhì)性的概念及測度指標(biāo)二、景觀異質(zhì)性的研究內(nèi)容1、空間異質(zhì)性第三節(jié)景觀異質(zhì)性的概念及測度指標(biāo)26

1、空間異質(zhì)性（1）空間異質(zhì)性的研究內(nèi)容

①空間組成：景觀內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的類型、種類、數(shù)量和面積比例。在一定的觀察尺度下，如果景觀是由一種要素組成，可以認為其空間異質(zhì)性不存在。如果景觀由兩種要素類型以上組成，則出現(xiàn)空間異質(zhì)性。如果組成景觀的各要素類型所占的面積比例相同，其空間異質(zhì)性較弱，相反，面積比例差異增大則異質(zhì)性增強。

②空間結(jié)構(gòu)：景觀內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的空間分布、斑塊大小、形狀、對比度、連接度等。如斑塊的形狀對空間異質(zhì)性有很大影響，長條形、不規(guī)則的斑塊多，空間異質(zhì)性增強。同樣斑塊間對比度增大，空間異質(zhì)性也增強。

③空間相關(guān)：各生態(tài)系統(tǒng)的空間關(guān)聯(lián)程度、整體或參數(shù)的關(guān)聯(lián)程度，空間梯度和趨勢度以及空間尺度。二、景觀異質(zhì)性的研究內(nèi)容1、空間異質(zhì)性二、景觀異質(zhì)性的研究內(nèi)容27

（2）空間異質(zhì)性可分為：

①水平異質(zhì)性（即斑塊性）：某些生態(tài)學(xué)過程在水平空間上表現(xiàn)出各要素之間的不均勻性，如景觀上的水體、工廠、建筑、種植的農(nóng)作物和森林等不均勻性。

②垂直異質(zhì)性（即梯度性）：某些生態(tài)學(xué)過程在垂直方向上的不均勻性。二、景觀異質(zhì)性的研究內(nèi)容（2）空間異質(zhì)性可分為：二、景觀異質(zhì)性的研究內(nèi)容28裸地雜草灌木先鋒的喬木耐陰喬木苔蘚二、景觀異質(zhì)性的研究內(nèi)容2、時間異質(zhì)性一是景觀內(nèi)的組成、構(gòu)型、相關(guān)性隨著時間不同而發(fā)生變化。二是在景觀中某種生態(tài)學(xué)變量在時間上表現(xiàn)為不同時間階段，具有不同的量和性質(zhì)。裸地雜草灌木先鋒的喬木耐陰喬木苔蘚二、景觀異質(zhì)性的研究內(nèi)容229景觀空間異質(zhì)性與景觀時間異質(zhì)性的關(guān)系：常常是相互關(guān)聯(lián)的，異質(zhì)性的產(chǎn)生總是在一定的時間和空間范圍內(nèi)通過一定的過程實現(xiàn)的，如空間異質(zhì)性隨時間的變化等。二、景觀異質(zhì)性的研究內(nèi)容景觀空間異質(zhì)性與景觀時間異質(zhì)性的關(guān)系：常常是相互關(guān)聯(lián)的，30

3、功能異質(zhì)性

村莊村莊農(nóng)田農(nóng)田水庫水庫公路農(nóng)田河流二、景觀異質(zhì)性的研究內(nèi)容

由于斑塊之間、生物個體、種群、物種和群落、土壤性質(zhì)上存在很大的差異，從而導(dǎo)致斑塊與斑塊之間的物種擴散、能量流動及物質(zhì)交換等多種生態(tài)過程存在差異。因此，景觀內(nèi)不同的斑塊或廊道呈現(xiàn)出不同的功能，斑塊之間相互作用不同。例如：3、功能異質(zhì)性村莊村莊農(nóng)田農(nóng)田水庫31

4、基底異質(zhì)性

二、景觀異質(zhì)性的研究內(nèi)容

在定義景觀的基底時，假定某一尺度下，該景觀基底是有由一種景觀要素組成的，是均質(zhì)的。實際上景觀要素不可能是絕對均勻的，只是在這一尺度下難以辨別的而忽略不計。當(dāng)尺度發(fā)生變化時，景觀基底的異質(zhì)性就會發(fā)生變化，特別當(dāng)小于我們所觀察尺度時，該基底呈現(xiàn)出更多的斑塊，這時景觀基底的異質(zhì)性表現(xiàn)出來。4、基底異質(zhì)性二、景觀異質(zhì)性的研究內(nèi)容32三、景觀異質(zhì)性的特點

（1）異質(zhì)性是景觀系統(tǒng)屬性在空間上或時間上的復(fù)雜性和變異性，在生物系統(tǒng)的各個層次上都存在（絕對性）。討論異質(zhì)性，不可避免要涉及其反義詞同質(zhì)性。同質(zhì)性在生態(tài)學(xué)中也是一個很重要的概念，在研究生態(tài)系統(tǒng)時常假定該生態(tài)系統(tǒng)是均質(zhì)的，進行簡化。這雖有可行的也是必要的，但在實際中常不能成立。當(dāng)我們說某系統(tǒng)是均質(zhì)的，是指該系統(tǒng)在給定觀察尺度上，系統(tǒng)變異程度可忽略不計。三、景觀異質(zhì)性的特點（1）異質(zhì)性是景觀系統(tǒng)屬性在空間33（2）景觀異質(zhì)性依賴于尺度的變化一般來說，同一景觀，觀察尺度越小，其空間異質(zhì)性越強，而觀察尺度越大，其空間異質(zhì)性越弱。例如：面積為5809.0hm2的景觀，由以下的景觀要素組成的：

農(nóng)田3493.3hm2荒田98.5hm2旱地203.7hm2

水塘5.1hm2菜地692.2hm2魚塘99.5hm2果園252.7hm2居民點741.0hm2苗圃58.4hm2河流164.6hm2

分別在1/150萬、1/50萬、1/1.3萬的比例尺下觀察其空間異質(zhì)性，會看到3種不同的景觀：第1情況：在1/150萬比例尺觀察，只看到景觀是一個均質(zhì)的一片田地；第2種情況：在1/50萬比例尺觀察，可辨認出面積較大的景觀要素，景觀異質(zhì)性明顯增加；第3種情況：在1/1.3萬比例尺觀察，10種景觀要素均可清晰可見，景觀異質(zhì)性更強。三、景觀異質(zhì)性的特點（2）景觀異質(zhì)性依賴于尺度的變化農(nóng)田3493.3hm234四、景觀異質(zhì)性的重要性及其生態(tài)學(xué)意義1、景觀異質(zhì)性的重要性

人類和動物均需要2種以上景觀要素才能生存與發(fā)展的事實充分證明了景觀異質(zhì)性存在的重要性。景觀中存在異質(zhì)性，從而形成了景觀內(nèi)部不同景觀要素之間的物流、能流和物種流，導(dǎo)致了景觀的變化、發(fā)展和動態(tài)平衡。異質(zhì)性與景觀的抵抗干擾能力、景觀恢復(fù)能力、穩(wěn)定性和生物多樣性有密切聯(lián)系，景觀異質(zhì)性程度高有利于物種共生，但不利于稀有的內(nèi)部種的生存。四、景觀異質(zhì)性的重要性及其生態(tài)學(xué)意義1、景觀異質(zhì)性的重要性352、景觀異質(zhì)性的生態(tài)學(xué)意義

（1）景觀異質(zhì)性對干擾的影響干擾是指任何在時間上不連續(xù)的，擾亂生態(tài)系統(tǒng)、群落和種群的結(jié)構(gòu)，改變資源、底物和物理環(huán)境的事件。景觀異質(zhì)性對干擾的影響，存在兩種相反的觀點：

一種：景觀異質(zhì)性阻礙干擾的傳播。如針葉林中，異質(zhì)性的防火林帶阻礙林火的蔓延。在農(nóng)田景觀中，異質(zhì)性的農(nóng)作物地有助于防礙病蟲害的傳播、土壤侵蝕等。二種：景觀異質(zhì)性有助于干擾的傳播。引起不一致的結(jié)論主要起因于干擾的多樣性和景觀要素類型的多樣性。景觀對干擾具有一定的自我調(diào)節(jié)機制：在一定條件下，景觀為維持原狀而阻礙干擾傳播；在另一種條件下，異質(zhì)性可以與干擾效應(yīng)耦合，從而促進干擾的繼續(xù)傳播。2、景觀異質(zhì)性的生態(tài)學(xué)意義36

因此，景觀異質(zhì)性是促進還是減弱干擾的傳播，可從以下的因素進行判斷：

①干擾的類型及區(qū)域大小：不同的干擾類型其傳播方式、能力不同，如干擾區(qū)域>景觀，還是干擾區(qū)域<景觀。

②景觀中斑塊的空間格局：當(dāng)2個景觀中各種斑塊類型相同，但其在空間上的排列方式不同，對干擾的傳播影響也不同。

③各類景觀要素的性質(zhì)及其對干擾的傳播能力：不同生態(tài)系統(tǒng)類型對同一種干擾的傳播影響不同，如人在城市街道和服裝市場中間的運動速度。

④相鄰斑塊的差異程度（對比度大?。翰町惓潭却螅鹱璧K作用，差異程度小，起促進作用。因此，景觀異質(zhì)性是促進還是減弱干擾的傳播，可從37

（2）景觀異質(zhì)性與生物多樣性

景觀空間異質(zhì)性滿足不同生態(tài)位物種的需要，有利于不同物種存在于空間的不同位置，從而允許物種共存；景觀異質(zhì)性增大，生物多樣性增加。Roth（1976）發(fā)現(xiàn)景觀異質(zhì)性與鳥類多樣性之間呈顯著的相關(guān)性。景觀內(nèi)生物多樣性影響群落的生產(chǎn)力和生物量；導(dǎo)致群落內(nèi)物種組成結(jié)構(gòu)的小尺度差異（生境多樣性增加）；景觀異質(zhì)性是控制群落物種動態(tài)和生物多樣性的基本因子。（2）景觀異質(zhì)性與生物多樣性38

（3）景觀異質(zhì)性與穩(wěn)定性

景觀異質(zhì)性提高，景觀穩(wěn)定性增強。從理論上來看，景觀異質(zhì)性與景觀穩(wěn)定性之間是一種相互依存、相互影響的關(guān)系。景觀內(nèi)存在異質(zhì)性有利于吸收環(huán)境的干擾，提供一種抗干擾的可塑性，而均質(zhì)性一般可促進干擾的蔓延，不利于景觀的穩(wěn)定。實際的觀察和模擬研究均顯示：景觀異質(zhì)性有利于景觀的穩(wěn)定，盡管表面上看來異質(zhì)性便得景觀顯得好象雜亂無章，但這種狀態(tài)和交替恰好抹去了景觀中的劇烈變化，而使之趨向一種動態(tài)穩(wěn)定的狀態(tài)。（3）景觀異質(zhì)性與穩(wěn)定性39

五、景觀多樣性和景觀異質(zhì)性

（1）景觀多樣性和景觀異質(zhì)性之間既存在緊密的聯(lián)系，又是兩個不同的概念。二者均是自然干擾、人類活動和植被內(nèi)在演替的結(jié)果，對物質(zhì)、能量、物種和信息的流動有重要影響。但景觀異質(zhì)性強調(diào)的是景觀的變異程度。景觀多樣性描述的是景觀結(jié)構(gòu)、功能、格局的多樣性和復(fù)雜程度，表征的是不同景觀間的差異，多于不同景觀間的比較。

（2）景觀異質(zhì)性的存在決定了景觀空間格局的多樣性和斑塊多樣性。異質(zhì)性創(chuàng)造了邊界和邊緣，可以增加邊緣種，但卻相對減少了內(nèi)部種，而且還直接影響動物的遷移、植物種子的傳播等過程，進而影響生物多樣性。一般來說，景觀異質(zhì)性愈高，越有利于保持景觀中的生物多樣性。因此維持景觀異質(zhì)性，能夠提高景觀的多樣性和復(fù)雜性，有利于景觀的持續(xù)發(fā)展。五、景觀多樣性和景觀異質(zhì)性40第四節(jié)景觀空間格局一、景觀空間格局

景觀空間格局是指大小或形狀不同的斑塊，在景觀空間上排列方式，是景觀空間異質(zhì)性的具體表現(xiàn)，它包括空間異質(zhì)性、空間相關(guān)性和空間規(guī)律性等內(nèi)容。研究景觀空間格局的目的，是為了從似乎無序的景觀斑塊鑲嵌體中，發(fā)現(xiàn)景觀潛在的規(guī)律性，確定形成和控制景觀空間格局的因子和機制，以比較不同景觀空間格局的生態(tài)學(xué)意義。

除了人們熟知的空間格局：均勻分布、聚集布局、線狀布局、平行布局和共軛布局等外，還有以下一些常見的景觀空間格局：第四節(jié)景觀空間格局景觀空間格局是指大小41

根據(jù)Forman意見，景觀結(jié)構(gòu)類型有以下四大類：①分散的斑塊景觀，也稱散斑格局（scatteredpatch）：以一種生態(tài)系統(tǒng)類型作為優(yōu)勢的本底，以另一種或多種類型斑塊分散在其內(nèi)。例如：具有綠洲的荒漠、具有片林的農(nóng)區(qū)或牧場、自然的疏林草原景觀。②網(wǎng)絡(luò)景觀，也稱網(wǎng)狀格局（network）：主要由線狀要素構(gòu)成，規(guī)則分布者如農(nóng)田防護林網(wǎng)；不規(guī)則者如城鄉(xiāng)交錯帶的道路網(wǎng)。水系格局（drainage）是一種特殊的網(wǎng)狀格局。③交錯景觀，也稱交叉格局或指狀格局（interdigited）：占優(yōu)勢的有兩種景觀要素，彼此犬牙交錯，但共同具有一個邊界。例如：山區(qū)農(nóng)田和林地的交錯分布，沿道路建設(shè)的居民區(qū)與非建筑區(qū)的交互分布。④棋盤狀景觀：由相互交錯的棋盤狀格子組成。例如：人為管理的伐區(qū)格局和農(nóng)田輪作。根據(jù)Forman意見，景觀結(jié)構(gòu)類型有以下四大類：42景觀多樣性的概念及測度指標(biāo)課件43

SourceHeadwaterstreamWaterfallTributariesRapidsFloodplainMeandersSaltmarshMouthDeltaOcean SourceHeadwaterstreamWaterfa44

根據(jù)Zonneveld意見，景觀結(jié)構(gòu)類型可分為七大類：①鑲嵌格局（mosaic）：由大小相差不多、形狀基本規(guī)則的斑塊構(gòu)成。其中最規(guī)則的就是棋盤格式格局，由兩種絕對規(guī)則分布的組分構(gòu)成；這種情況不多見，如平原上的耕作田塊。②網(wǎng)狀格局（network）：主要由線狀要素構(gòu)成，規(guī)則分布者如農(nóng)田防護林網(wǎng)；不規(guī)則者如城鄉(xiāng)交錯帶的道路網(wǎng)。水系格局(drainage)是一種特殊的網(wǎng)狀格局。③散點格局，即點狀格局（dot）：由點綴在基質(zhì)里的點狀地物構(gòu)成。如平原上的村莊；油田上散布在農(nóng)田；葦田里的油井等等。④點陣格局（dot-grid）：規(guī)則分布的點狀格局，如果園里的果樹，以及其他許多人工種植形成的景觀。根據(jù)Zonneveld意見，景觀結(jié)構(gòu)類型可分為七大類：45

根據(jù)Zonneveld意見，景觀結(jié)構(gòu)類型可分為七大類：⑤帶狀格局（zonation）：由平行帶狀分布的要素構(gòu)成，如全球尺度上的氣候帶，中等尺度上由氣候或濕度造成的山地自然帶。⑥交替格局（alternation）：是反復(fù)交替出現(xiàn)的帶狀格局，如連續(xù)沙丘和平行山脈地區(qū)重復(fù)出現(xiàn)的帶狀格局。⑦漸變格局：上述格局類型是自然界和人為影響形成的常見格局，相互之間無優(yōu)劣之分，只有生態(tài)功能的不同。

Forman（1995）按“集中與分散相結(jié)合原則”設(shè)計了一種理想的景觀格局模式，其中心思想是將相似的用地類型集中起來，但在建成區(qū)保留一些自然廊道和小的自然斑塊，在大型自然植被斑塊的邊緣也布局一些小的人為活動斑塊（如圖所示）：根據(jù)Zonneveld意見，景觀結(jié)構(gòu)類型可分為七大類：46NNAABBA農(nóng)業(yè)用地B建成區(qū)N自然植被圖中小圓圈、三角形和小黑點分別表示農(nóng)業(yè)區(qū)、建成區(qū)和自然植被的碎部NNAABBA農(nóng)業(yè)用地B建成區(qū)47包含大型自然植被斑塊：可以保護水源、為多種野生動物提供棲息地、緩沖干擾。粗粒與細粒要素結(jié)合：粗粒區(qū)有利于大型內(nèi)部種的生存，細粒區(qū)則有利于廣生境物種的活動。集中的建城區(qū)和農(nóng)業(yè)區(qū)便于進行大規(guī)模的工農(nóng)業(yè)活動。風(fēng)險分散：為了分散可能的風(fēng)險，如大風(fēng)或病蟲害，可以多布局幾個大型的農(nóng)業(yè)或自然斑塊。基因變異：小斑塊內(nèi)可能發(fā)生的基因變異可以使某些物種在大斑塊遭到破壞時幸存部分個體，從而為生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)提供可能性。邊界過渡帶：主要用地類型之間的邊界過渡帶往往最有利于布局碎斑塊，這樣不至城使周圍的大斑塊顯得支離破碎。此外，彎曲的邊界與自然邊界具有相似之處，有利于自然過程的進行。包含大型自然植被斑塊：可以保護水源、為多種野生動物提供棲息地48小的自然植被斑塊：在建城區(qū)和農(nóng)業(yè)區(qū)具有非常重要的意義，它們是對大型自然植被斑塊的有益補充，其作用具體包括：①作為物種的踏腳石；②為局地滅絕的物種提供棲息地和落腳點；③提高基質(zhì)異質(zhì)性，減弱風(fēng)速和水土流失；④包含大密度種群的邊緣種；⑤具有較高的物種密度。廊道：有兩種類型，一種是自然植被廊道，對物種流動和地表徑流具有重要意義；一種是不同用地類型大斑塊之間的邊界過渡帶，這里聚集了許多細小斑塊，有利于多生境物種的生存。這一模式可適用于從沙漠到林區(qū)，從城市到鄉(xiāng)村的各種景觀，也適于從大到小的各種不同的尺度，在實際規(guī)劃中還可以根據(jù)實際情況對不同用地類型的相對面積、位置做適當(dāng)調(diào)整，因此具有很大的彈性。小的自然植被斑塊：在建城區(qū)和農(nóng)業(yè)區(qū)具有非常重要的意義，它們是49

河流谷地 緩丘頂部干燥基巖陡峻山坡

孤立農(nóng)家 市井集鎮(zhèn)老工業(yè)區(qū)新工業(yè)區(qū)景觀與聚居地布設(shè)部位河流谷地 緩丘頂部干燥基巖50城市園林綠地系統(tǒng)的格局1、塊狀綠地格局：這類狀況多出現(xiàn)在舊城改建中，如上海、天津、青島、大連等，目前我國多數(shù)城市屬這類情況。塊狀綠地的布局方式，可以做到均勻分布，接近居民，但對構(gòu)成城市整體藝術(shù)風(fēng)貌作用不大，對改善城市小氣候的作用也不顯著。城市園林綠地系統(tǒng)的格局51城市園林綠地系統(tǒng)的格局2、楔形綠地布局：

一個城市中由郊區(qū)深入市中心的由寬到窄的綠地，稱為楔型綠地，如合肥市的綠地系統(tǒng)。一般都是利用河流、水庫、起伏丘陵、穿過城內(nèi)的運河、鐵路和放射干道等結(jié)合市郊農(nóng)田、防護林布置，使之與城市綠化帶和城市林蔭道有機結(jié)合。楔形綠地的優(yōu)點是可以改善城市小氣候，也有利于城市藝術(shù)風(fēng)貌的體現(xiàn)。城市園林綠地系統(tǒng)的格局52城市園林綠地系統(tǒng)的格局

3、帶狀綠地布局:

這種布局多數(shù)利用河湖水系、城市道路、舊城墻等條件形成縱橫向綠帶、放射狀綠帶與環(huán)狀綠地交織的綠地網(wǎng)，如蘇州、西安、南京等地。帶狀綠地的布局容易表現(xiàn)城市的藝術(shù)風(fēng)貌。

4、混合型綠地布局

為上述幾類的有機結(jié)合，如北京市的綠地布局。城市園林綠地系統(tǒng)的格局53二、景觀空間關(guān)聯(lián)