景觀(guān)生態(tài)學(xué)課件

緒論景觀(guān)的概念1景觀(guān)生態(tài)學(xué)2景觀(guān)生態(tài)學(xué)的發(fā)展3景觀(guān)生態(tài)學(xué)的展望41.1景觀(guān)的美學(xué)概念1.2景觀(guān)的地理學(xué)概念德語(yǔ)Landschaft含義為一片土地，景觀(guān)的地理學(xué)概念起源于德國(guó)。19世紀(jì)初，現(xiàn)代地植物學(xué)和自然地理學(xué)的偉大先驅(qū)洪堡德（A.VonHumboldt）提出“自然地域綜合體”的概念。貝爾格（1931）：一定區(qū)域上物體和現(xiàn)象的組合，是地形、氣候、水文、土壤、植物、動(dòng)物、人類(lèi)活動(dòng)的統(tǒng)一的、協(xié)調(diào)的整體，典型地重復(fù)在一定地域內(nèi)。Zonneveld(1979)：地球表面的一部分，由空氣、水、植物、動(dòng)物和人組成的系統(tǒng)的復(fù)合體，并可通過(guò)外貌特征進(jìn)行辨識(shí)。Naveh(1984)：自然、生態(tài)、地理之綜合體Haber(1990)：生物或者人類(lèi)綜合感知的土地。生物地理群落地球化學(xué)景觀(guān)人類(lèi)與自然共同作用影響下的不同景觀(guān)過(guò)度利用造成嚴(yán)重退化的草地景觀(guān)1.3景觀(guān)的生態(tài)學(xué)概念20世紀(jì)30年代，景觀(guān)生態(tài)學(xué)的先驅(qū)C.Troll（生物地理學(xué)家），將景觀(guān)的概念引入生態(tài)學(xué)，定義為“將地圈、生物圈和智慧圈的人類(lèi)建筑和制造物綜合在一起的，供人類(lèi)生存的總體空間可見(jiàn)實(shí)體”Forman1985—景觀(guān)是一種異質(zhì)性土地區(qū)域(heterogeneouslandarea)，他由相互聯(lián)系、以類(lèi)似形式重復(fù)出現(xiàn)的生態(tài)系統(tǒng)的集合所組成。景觀(guān)的尺度是變化的可以小到幾公里直徑大到數(shù)百公里。

1995進(jìn)一步定義為：空間上鑲嵌出現(xiàn)和緊密聯(lián)系的生態(tài)系統(tǒng)的組合，在更大尺度的區(qū)域中，景觀(guān)是互不重復(fù)且對(duì)比性強(qiáng)的基本結(jié)構(gòu)單元，它的主要特征是可辯識(shí)性、空間重復(fù)性和異質(zhì)性。Moss1999總結(jié)了對(duì)景觀(guān)的6種認(rèn)識(shí)：①景觀(guān)是相互作用的生態(tài)系統(tǒng)的異質(zhì)性鑲嵌②景觀(guān)是地貌、植被、土地利用和人類(lèi)居住格局的特殊結(jié)構(gòu)③景觀(guān)是生態(tài)系統(tǒng)向上延伸的組織層次，④景觀(guān)是綜合人類(lèi)活動(dòng)與土地的區(qū)域整體系統(tǒng)⑤景觀(guān)是一種風(fēng)景，其美學(xué)價(jià)值由文化所決定⑥景觀(guān)是遙感圖象中的像元排列1.3景觀(guān)的生態(tài)學(xué)概念狹義的景觀(guān)

幾平方公里到幾百公里平方范圍，有不同類(lèi)型的生態(tài)系統(tǒng)組成的、具有重復(fù)性格局的異質(zhì)性地理單元。廣義的景觀(guān)

沒(méi)有地域空間范圍的原則性規(guī)定，包括從微觀(guān)到宏觀(guān)不同尺度上，由不同類(lèi)型的生態(tài)系統(tǒng)組成的異質(zhì)性地理空間單元。

因此，景觀(guān)的基本特征包括4個(gè)方面的內(nèi)容：景觀(guān)是一個(gè)生態(tài)學(xué)系統(tǒng)，由相互作用、相互影響的生態(tài)系統(tǒng)組成。景觀(guān)具有一定自然和文化特征的地域空間實(shí)體。景觀(guān)是異質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)的鑲嵌體景觀(guān)是人類(lèi)活動(dòng)和生存的基本空間。鑲嵌—MOSAIC馬賽克2.1景觀(guān)生態(tài)學(xué)的概念景觀(guān)生態(tài)學(xué)（LandscapeEcology）是以景觀(guān)為研究對(duì)象，研究景觀(guān)的結(jié)構(gòu)、功能和變化，以及景觀(guān)的科學(xué)規(guī)劃和有效管理的宏觀(guān)生態(tài)學(xué)科。景觀(guān)生態(tài)學(xué)是一門(mén)新興的多學(xué)科之間交叉學(xué)科，主體為地理學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉。研究?jī)?nèi)容：1）景觀(guān)結(jié)構(gòu)：斑塊大小、形狀、類(lèi)型、異質(zhì)性、連接性，斑塊間的空間關(guān)系。2）景觀(guān)功能：空間要素間的相互作用，如動(dòng)物移動(dòng)、水分移動(dòng)等。3）景觀(guān)動(dòng)態(tài)：結(jié)構(gòu)和功能隨時(shí)間的改變。4）景觀(guān)規(guī)劃與管理：制定景觀(guān)恢復(fù)、保護(hù)、建設(shè)和管理的計(jì)劃和規(guī)劃，確定相應(yīng)的目標(biāo)、措施與對(duì)策。2.2景觀(guān)生態(tài)學(xué)的特點(diǎn)AddYourText整體觀(guān)和系統(tǒng)觀(guān)異質(zhì)性和尺度性綜合性和宏觀(guān)性目的性和實(shí)踐性2.3景觀(guān)生態(tài)學(xué)和傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)的比較AddYourText景觀(guān)是作為一個(gè)異質(zhì)性系統(tǒng)來(lái)定義，空間異質(zhì)性的發(fā)展與維持是景觀(guān)生態(tài)學(xué)研究的重點(diǎn)之一；生態(tài)學(xué)是將生態(tài)系統(tǒng)作為一個(gè)相對(duì)同質(zhì)性的系統(tǒng)來(lái)定義并研究。景觀(guān)生態(tài)學(xué)主要在于景觀(guān)鑲嵌體的空間格局；生態(tài)學(xué)強(qiáng)調(diào)垂直格局，即能量、物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)垂直斷面上的運(yùn)動(dòng)。景觀(guān)生態(tài)學(xué)考慮整個(gè)景觀(guān)中所有生態(tài)系統(tǒng)以及他們之間的相互作用；生態(tài)學(xué)僅研究分散的島狀系統(tǒng)，一個(gè)單元的生態(tài)系統(tǒng)在景觀(guān)水平上視為一個(gè)組成單元除研究自然系統(tǒng)外，還更多的考慮經(jīng)營(yíng)管理狀態(tài)下的系統(tǒng)，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)景觀(guān)的影響是重要的研究課題。只有在景觀(guān)生態(tài)學(xué)中一些活動(dòng)范圍大的動(dòng)物種群才能得到合理研究。景觀(guān)生態(tài)學(xué)重視地貌過(guò)程、干擾及生態(tài)系統(tǒng)間的相互關(guān)系，著重地貌過(guò)程和干擾對(duì)景觀(guān)空間格局的形成和發(fā)展所起的作用。2.4景觀(guān)生態(tài)學(xué)的重要概念A(yù)ddYourText景觀(guān)要素（landscapeelement）景觀(guān)結(jié)構(gòu)成分：“綴塊—廊道—基質(zhì)”模式（patch-corridor-matrix）格局（pattern）、過(guò)程(process)、尺度(scale)空間異質(zhì)性（spatialheterogeneity）干擾（disturbance）。。。。。。。2.4景觀(guān)生態(tài)學(xué)的重要概念A(yù)ddYourText景觀(guān)要素（landscapeelement):景觀(guān)是由異質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)組成的空間鑲嵌體，這些相互作用的、性質(zhì)不同的生態(tài)系統(tǒng)成為景觀(guān)要素。根據(jù)其生態(tài)學(xué)或自然地理學(xué)性質(zhì)劃分景觀(guān)—空間實(shí)體的整體性和異質(zhì)性景觀(guān)要素——空間單元的從屬性和均質(zhì)性景觀(guān)和景觀(guān)要素的等級(jí)結(jié)構(gòu)景觀(guān)結(jié)構(gòu)成分：“綴塊—廊道—基質(zhì)”模式（patch-corridor-matrix）對(duì)景觀(guān)要素從空間結(jié)構(gòu)的角度進(jìn)行分析和考察時(shí)的重新劃分。尺度(scale)：通常指在觀(guān)察或研究某一物體或現(xiàn)象時(shí)所采用的空間或時(shí)間單位，同時(shí)又可指某一現(xiàn)象或過(guò)程在空間和時(shí)間上所涉及到的范圍。

尺度可分為空間尺度、時(shí)間尺度以及組織尺度。尺度往往以粒度(grain)和幅度(extent)來(lái)表達(dá)。景觀(guān)生態(tài)學(xué)的研究基本對(duì)應(yīng)著中尺度范圍，即從幾十公里到幾百公里，從幾年到幾百年。尺度外推（scaling）：利用某一尺度上所獲得的信息和知識(shí)來(lái)推測(cè)其它尺度上的特征，或者通過(guò)在多尺度上的研究探討生態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)和功能跨尺度特征的過(guò)程。尺度(scale)異質(zhì)性：景觀(guān)內(nèi)部事物或者其屬性在時(shí)間或空間分布上的不均勻性或非隨機(jī)性特征。側(cè)重于三方面：空間異質(zhì)性：景觀(guān)結(jié)構(gòu)在空間分布的復(fù)雜性時(shí)間異質(zhì)性：景觀(guān)空間結(jié)構(gòu)在不同時(shí)段的差異性，景觀(guān)動(dòng)態(tài)變化功能異質(zhì)性：景觀(guān)結(jié)構(gòu)的功能指標(biāo)，如物質(zhì)、能量和物種流等空間分布的差異性。異質(zhì)性的意義異質(zhì)性是地球上多種多樣景觀(guān)形成的原因異質(zhì)性利于生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物的共生異質(zhì)性利于景觀(guān)生態(tài)系統(tǒng)中對(duì)資源的充分利用異質(zhì)性可影響景觀(guān)的功能過(guò)程景觀(guān)異質(zhì)性干擾（disturbance）：是一個(gè)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(duì)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。干擾的生態(tài)學(xué)意義干擾與景觀(guān)異質(zhì)性干擾與景觀(guān)破碎化干擾與物種多樣性

干擾3.1景觀(guān)生態(tài)學(xué)的發(fā)展歷程AddYourText景觀(guān)生態(tài)學(xué)，是1939年以后著名德國(guó)地植物學(xué)家C.Troll在利用航空相片研究東非的土地利用問(wèn)題是首先提出。

大致可分為4個(gè)階段：學(xué)科綜合思想的萌芽期19世紀(jì)初—20世紀(jì)30年代學(xué)科思想的鞏固階段20世紀(jì)30年代后期到60年代中期學(xué)科的初創(chuàng)時(shí)期20世紀(jì)60年代后期到80年代初學(xué)科的全面發(fā)展時(shí)期開(kāi)始于20世紀(jì)80年代初19世紀(jì)初，洪堡最早把景觀(guān)作為地理學(xué)術(shù)語(yǔ)學(xué)科綜合思想的萌芽期（19世紀(jì)初—20世紀(jì)30年代）1935年坦斯利提出生態(tài)系統(tǒng)概念1869年?？藸柼岢錾鷳B(tài)學(xué)一詞1939年，德國(guó)地植物學(xué)家特羅爾（Troll）通過(guò)航空相片研究東非土地利用問(wèn)題時(shí)，首次提出景觀(guān)生態(tài)學(xué)的概念。景觀(guān)生態(tài)學(xué)是一種綜合研究的新觀(guān)點(diǎn)(地理+生物)。學(xué)科思想的鞏固階段（20世紀(jì)30年代后期到60年代中期）20世紀(jì)30年代末，蘇卡喬夫提出生物地理群落概念20世紀(jì)40－50年代澳大利亞土地系統(tǒng)概念立地—土地單元—土地系統(tǒng)學(xué)科的初創(chuàng)時(shí)期（20世紀(jì)60年代后期到80年代初）二次大戰(zhàn)結(jié)束，中歐成為景觀(guān)生態(tài)學(xué)研究的主要地區(qū)，20世紀(jì)60年代，在歐洲真正發(fā)展起來(lái)，中心在德國(guó)、荷蘭、原捷克斯洛伐克。德國(guó)：建立了多個(gè)有關(guān)的研究機(jī)構(gòu)。為景觀(guān)生態(tài)學(xué)的理論與方法的發(fā)展，特別是在實(shí)際任務(wù)，景觀(guān)管理、自然保護(hù)、區(qū)域規(guī)劃中作出貢獻(xiàn)。1968年在Tuxen教授的主持下召開(kāi)德國(guó)第一次景觀(guān)生態(tài)國(guó)際會(huì)議。德國(guó)景觀(guān)生態(tài)學(xué)家Haber等人提出的土地利用分異戰(zhàn)略（DLU）荷蘭：20世紀(jì)70年代開(kāi)始，廣泛應(yīng)用在土地利用評(píng)價(jià)與規(guī)劃、自然保護(hù)與環(huán)境管理等方面。1972年，成立荷蘭景觀(guān)生態(tài)學(xué)會(huì)。代表人物Zoonneveld。原捷克斯洛伐克：更多涉及實(shí)踐的運(yùn)用，景觀(guān)平衡、農(nóng)業(yè)景觀(guān)、景觀(guān)生態(tài)規(guī)劃等。Ruzicka創(chuàng)導(dǎo)景觀(guān)生態(tài)規(guī)劃（LANDEP）形成完整的方法體系，在區(qū)域規(guī)劃及國(guó)土規(guī)劃中發(fā)揮作用。學(xué)科的全面發(fā)展時(shí)期（開(kāi)始于20世紀(jì)80年代初）1982年10月在原捷克斯洛伐克召開(kāi)的“第六次景觀(guān)生態(tài)學(xué)國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)”上，正式成立了“國(guó)際景觀(guān)生態(tài)學(xué)會(huì)”(InternationalAssociationforLandscapeEcology(IALE).學(xué)會(huì)成立后，景觀(guān)生態(tài)學(xué)的發(fā)展顯示出三個(gè)特點(diǎn)：一是研究和教學(xué)活動(dòng)普遍化，二是國(guó)際學(xué)術(shù)活動(dòng)頻繁，三是出版物大量涌現(xiàn)。

研究活動(dòng)普遍：美國(guó)70年代末才開(kāi)始研究景觀(guān)生態(tài)學(xué)，但發(fā)展極快。美國(guó)景觀(guān)生態(tài)學(xué)基本是繼承生態(tài)學(xué)傳統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)景觀(guān)生態(tài)研究的生物學(xué)基礎(chǔ)，確立合理的研究對(duì)象，將許多相關(guān)科學(xué)關(guān)于景觀(guān)空間、和時(shí)間割據(jù)的知識(shí)統(tǒng)合成一個(gè)協(xié)調(diào)的整體，以便更好的理解景觀(guān)的行為。學(xué)科的全面發(fā)展時(shí)期（開(kāi)始于20世紀(jì)80年代初）國(guó)際學(xué)會(huì)成立的10年間國(guó)際性的主要活動(dòng)1981年，在荷蘭召開(kāi)“第一屆景觀(guān)生態(tài)學(xué)大會(huì)”。1982年捷克“第六屆景觀(guān)生態(tài)問(wèn)題國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)，國(guó)際景觀(guān)生態(tài)學(xué)協(xié)會(huì)成立。（IALE）：1984年丹麥，“景觀(guān)生態(tài)研究與規(guī)劃的方法論——IALE的第一次國(guó)際討論會(huì)“1986年美國(guó)Syracuss“第四屆國(guó)際生態(tài)學(xué)大會(huì)上有IALE景觀(guān)生態(tài)學(xué)討論會(huì)“1987年加拿大“第一次加拿大景觀(guān)生態(tài)學(xué)與管理協(xié)會(huì)學(xué)術(shù)討論會(huì)”1987年德國(guó)“景觀(guān)生態(tài)學(xué)中的連接——IALE的第2次國(guó)際討論會(huì)1987年荷蘭，“海岸沙丘管理透視——走向動(dòng)態(tài)途徑歐洲研討會(huì)“1987年波蘭，“城市生態(tài)學(xué)ILLE共組科學(xué)代表會(huì)“1988年捷克，“第8次景觀(guān)生態(tài)學(xué)研究問(wèn)題國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)“特別討論景觀(guān)生態(tài)學(xué)中的空間和功能的關(guān)系。1989年英國(guó)，：景觀(guān)生態(tài)和空間信息系統(tǒng)討論會(huì)“1989年美國(guó)，第4次景觀(guān)生態(tài)學(xué)年會(huì)，主題景觀(guān)結(jié)構(gòu)與生態(tài)過(guò)程的連接1989年澳大利亞，“自然保護(hù)、廊道作用代表會(huì)”1989年荷蘭，“氣候變化的景觀(guān)生態(tài)評(píng)價(jià)學(xué)術(shù)討論會(huì)”1989年沈陽(yáng)，“全國(guó)首屆景觀(guān)生態(tài)學(xué)術(shù)討論會(huì)”1990年日本，“第５屆國(guó)際生態(tài)學(xué)大會(huì)”學(xué)科的全面發(fā)展時(shí)期（開(kāi)始于20世紀(jì)80年代初）1986RichardT.T.FormanMichelGodron

1995RichardT.T.Forman

1989I.S.ZonneveldRichardT.T.Forman2005JohnA.Wiens,MichaelR.MossNavelZ.andLiebermanAS.1984.Landscapeecology:TheoryandapplicationFarina,A.1998.PrinciplesandMethodsinLandscapeEcologyWencheE.Dramstad,JamesD.Olson,RichardT.T.Forman.1996.Landscapeecologyprinciplesinlandscapearchitectureandland-useplanningTurner,GardnerandO'Neill.2001.LandscapeEcology:InTheoryandPractice學(xué)科的全面發(fā)展時(shí)期（開(kāi)始于20世紀(jì)80年代初）1987年“LandscapeEcology”LandscapeandUrbanPlanning3.2景觀(guān)生態(tài)學(xué)的主要流派3.2景觀(guān)生態(tài)學(xué)的主要流派美國(guó)系統(tǒng)學(xué)派（從生態(tài)學(xué)發(fā)展）美國(guó)流派以Forman,Risser,Turner等為代表。把景觀(guān)生態(tài)學(xué)研究建立在現(xiàn)代科學(xué)和系統(tǒng)生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)上，形成從景觀(guān)空間結(jié)構(gòu)分析、景觀(guān)生態(tài)功能、景觀(guān)動(dòng)態(tài)變化分析、景觀(guān)控制與管理的一整套方法，奠定了景觀(guān)生態(tài)系統(tǒng)學(xué)的基礎(chǔ)，是當(dāng)今研究的重心與主流。歐洲應(yīng)用學(xué)派（從地理學(xué)發(fā)展）以荷蘭的L.S.Zonneveld和德國(guó)的W.Haber為代表，應(yīng)用景觀(guān)生態(tài)學(xué)思想進(jìn)行土地評(píng)價(jià)、利用、規(guī)劃以及自然保護(hù)區(qū)與國(guó)家公園的景觀(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)人是景觀(guān)的重要組成并在景觀(guān)中起主導(dǎo)作用，注重宏觀(guān)生態(tài)設(shè)計(jì)及多學(xué)科的綜合研究。以捷克的Mazur和M.Ruzicka為代表，長(zhǎng)期堅(jiān)持用景觀(guān)生態(tài)學(xué)思想研究區(qū)域規(guī)劃和開(kāi)發(fā)，根據(jù)生態(tài)信息和生態(tài)平衡原則對(duì)人類(lèi)經(jīng)營(yíng)的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，形成成熟的景觀(guān)生態(tài)規(guī)劃理論方法。加拿大和澳大利亞的土地生態(tài)分類(lèi)，俄羅斯的景觀(guān)地球化學(xué)分析，中國(guó)的景觀(guān)生態(tài)建設(shè)3.2我國(guó)的景觀(guān)生態(tài)學(xué)研究80年代：起步階段，側(cè)重于國(guó)外文獻(xiàn)的介紹90年代：迅速發(fā)展階段景觀(guān)生態(tài)學(xué)的專(zhuān)著：郭晉平，周志翔主編?！毒坝^(guān)生態(tài)學(xué)》，中國(guó)林業(yè)出版社，2007許慧、王家驥編著的《景觀(guān)生態(tài)學(xué)的理論與應(yīng)用》董雅文編著的《城市景觀(guān)生態(tài)》宗躍光編著的《城市景觀(guān)規(guī)劃的理論與方法》徐化成主編的《景觀(guān)生態(tài)學(xué)》教材（1995）傅伯杰,陳利頂,馬克明,王仰麟等編著的《景觀(guān)生態(tài)學(xué)原理及應(yīng)用》（2001）鄔建國(guó)編著的《景觀(guān)生態(tài)學(xué)——格局、過(guò)程、尺度與等級(jí)》（2000）趙羿，李月輝編著的《實(shí)用景觀(guān)生態(tài)學(xué)》（2001）肖篤寧，李秀珍，高峻等編著?！毒坝^(guān)生態(tài)學(xué)》，科學(xué)出版社，2003景觀(guān)生態(tài)學(xué)的會(huì)議1989年10月，首屆景觀(guān)生態(tài)學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)，出版論文集《景觀(guān)生態(tài)學(xué)—理論、方法與應(yīng)用》1996年5月，第二屆景觀(guān)生態(tài)學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)，北京，成立“國(guó)際景觀(guān)生態(tài)學(xué)會(huì)中國(guó)分會(huì)”1998年，亞洲及太平洋地區(qū)景觀(guān)生態(tài)學(xué)國(guó)際會(huì)議沈陽(yáng)2001年9月23~25日，第二屆亞太地區(qū)景觀(guān)生態(tài)學(xué)國(guó)際研討會(huì)蘭州2003年12月，全國(guó)第四屆景觀(guān)生態(tài)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)“中國(guó)的景觀(guān)生態(tài)學(xué)：?jiǎn)栴}·機(jī)遇·發(fā)展”北京大學(xué)2005年12月，全國(guó)城市景觀(guān)生態(tài)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)在北京大學(xué)深圳研究生院召開(kāi)2007年11月，第五屆全國(guó)景觀(guān)生態(tài)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)，北京

1981年，黃錫疇在《地理科學(xué)》上發(fā)表了《德意志聯(lián)幫共和國(guó)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及保護(hù)》一文。同期還發(fā)表了劉安國(guó)的《捷克斯洛伐克的景觀(guān)生態(tài)研究》。這是國(guó)內(nèi)首次介紹景觀(guān)生態(tài)學(xué)的文獻(xiàn)。1983年，林超在《地理譯報(bào)》上發(fā)表了兩篇譯文，一篇是Troll的《景觀(guān)生態(tài)學(xué)》，一篇是E.納夫的《景觀(guān)生態(tài)學(xué)發(fā)展階段》。1985年，陳昌篤在《植物生態(tài)學(xué)與地植物學(xué)叢刊》發(fā)表《評(píng)價(jià)Z.納維等著的景觀(guān)生態(tài)學(xué)》一文，這是國(guó)內(nèi)首次對(duì)景觀(guān)生態(tài)學(xué)理論問(wèn)題的探討。1986年，景貴和在《地理學(xué)報(bào)》發(fā)表了《土地生態(tài)評(píng)價(jià)與土地生態(tài)設(shè)計(jì)》，這是國(guó)內(nèi)景觀(guān)生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的第一篇文獻(xiàn)。1988年，李哈濱在《生態(tài)學(xué)進(jìn)展》發(fā)表了《景觀(guān)生態(tài)學(xué)——生態(tài)學(xué)領(lǐng)域里的新概念構(gòu)架》一文。同年的《生態(tài)學(xué)雜志》分別發(fā)表了金維根的《土地資源研究與景觀(guān)生態(tài)學(xué)》和肖篤寧等的《景觀(guān)生態(tài)學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用》。1990年肖篤寧主持翻譯了R.T.T.Forman和M.Godron的《景觀(guān)生態(tài)學(xué)》一書(shū)。80年代：起步階段，側(cè)重于國(guó)外文獻(xiàn)的介紹90年代迅速發(fā)展，大量論文書(shū)籍出現(xiàn)1990年，肖篤寧等在《應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)》發(fā)表了《沈陽(yáng)西郊景觀(guān)結(jié)構(gòu)變化的研究》一文，該文是我國(guó)學(xué)者參照北美學(xué)派的研究方法而開(kāi)展的景觀(guān)格局研究的典范著作。同年景貴和出版了《吉林省中西部沙化土地景觀(guān)生態(tài)建設(shè)》論文集。伍業(yè)鋼和李哈濱的《景觀(guān)生態(tài)學(xué)的理論發(fā)展》（1992）和《景觀(guān)生態(tài)學(xué)的數(shù)量研究方法》（1992）；傅伯杰的《黃土區(qū)農(nóng)業(yè)景觀(guān)空間格局分析》(1995)、《景觀(guān)多樣性分析及其制圖研究》(1995)、《景觀(guān)多樣性的類(lèi)型及其生態(tài)意義》(1996)；1990-2000中國(guó)景觀(guān)生態(tài)學(xué)文獻(xiàn)分析1990-2000中國(guó)景觀(guān)生態(tài)學(xué)文獻(xiàn)分析4景觀(guān)生態(tài)學(xué)研究展望熱點(diǎn)問(wèn)題干擾對(duì)景觀(guān)格局的過(guò)程和影響，干擾在景觀(guān)中的傳播和擴(kuò)散景觀(guān)格局和景觀(guān)過(guò)程的關(guān)系，景觀(guān)格局的生態(tài)和環(huán)境效應(yīng)小尺度的實(shí)驗(yàn)研究及其尺度外推景觀(guān)動(dòng)態(tài)模擬預(yù)測(cè)模型和景觀(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)輔助決策景觀(guān)多重價(jià)值評(píng)價(jià)和作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃與決策基礎(chǔ)的景觀(guān)社會(huì)經(jīng)濟(jì)研究人類(lèi)在景觀(guān)中的作用和景觀(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)熱點(diǎn)地區(qū)—城市景觀(guān)—流域系統(tǒng)—濕地系統(tǒng)—文化景觀(guān)—城鄉(xiāng)過(guò)渡地帶和生態(tài)脆弱帶—重點(diǎn)和關(guān)鍵性自然景觀(guān)景觀(guān)生態(tài)學(xué)中的十大核心研究2001年4月25-29日，美國(guó)景觀(guān)生態(tài)學(xué)會(huì)年會(huì)上，由鄔建國(guó)召集并主持的題為“21世紀(jì)景觀(guān)生態(tài)學(xué)十大論題”的研討會(huì)。16位來(lái)自世界各地的景觀(guān)生態(tài)學(xué)者討論了“什么是21世紀(jì)景觀(guān)生態(tài)學(xué)最重要的或最具挑戰(zhàn)性的研究論題”。在2003年世界景觀(guān)生態(tài)學(xué)大會(huì)上，由鄔建國(guó)和RichardHobbs召集和主持題為“景觀(guān)生態(tài)學(xué)中的關(guān)鍵論題和優(yōu)先研究領(lǐng)域”的研討會(huì)，成果為劍橋大學(xué)出版社出版的《Keytopicinlandscapeecology》。Top10ListforLandscapeEcologyinthe21stCentury”2景觀(guān)生態(tài)學(xué)的理論基礎(chǔ)2.1島嶼生物地理學(xué)理論2.2復(fù)合種群理論2.3景觀(guān)連接度和滲透理論2.4等級(jí)理論和景觀(guān)復(fù)雜性2.5景觀(guān)生態(tài)學(xué)的基本原理2.1.1島嶼島嶼性(Insularity)是生物地理所具備的普遍特征許多生物賴(lài)以生存的生境大至海洋中的群島、高山、自然保護(hù)區(qū)小到森林中的林窗甚至植物的葉片都可以看成是大小形狀隔離程度不同的島嶼。有些陸地生境也可以看成是島嶼，例如林中的沼澤、被沙漠圍繞的高山、被農(nóng)田包圍的林地等2.1島嶼生物地理學(xué)理論【狹義島嶼】海洋中與大陸完全隔離的，由巖石和土壤構(gòu)成的露出水面的部分。海洋島陸橋島【廣義島嶼】孤立的島嶼狀生境2.1.2“種—面積”曲線(xiàn)島嶼為自然選擇、物種形成與進(jìn)化，生物地理學(xué)和生態(tài)學(xué)的理論和假設(shè)的發(fā)展和檢驗(yàn)提供了一個(gè)重要的自然實(shí)驗(yàn)室，其理論被廣泛運(yùn)用到島嶼狀生境的研究中。S=CAz

S－生物種的數(shù)目

A－面積

C－生物種的密度（單位面積內(nèi)的種數(shù)）

Z－適當(dāng)?shù)膮?shù)（統(tǒng)計(jì)指數(shù)），取值可以從0.05---0.37。大小與島嶼的隔離程度和海拔高度有關(guān)。就全球陸生植物而言Z值約為0.22“種—面積方程”P(pán)reston(1962)關(guān)于“種—面積”關(guān)系的三種假說(shuō)：生境多樣性假說(shuō)；被動(dòng)樣本假說(shuō)；動(dòng)態(tài)平衡假說(shuō)南太平洋群島面積與生物多樣性間的關(guān)系Fijiislands,裴濟(jì)群島18500Km2476(被子植物)，54（鳥(niǎo)類(lèi)）NewHebrides，新赫布里底斯群島15000Km2396(被子植物)，59（鳥(niǎo)類(lèi)）

SolomonIslands，索羅門(mén)群島40000Km2654(被子植物)，124（鳥(niǎo)類(lèi)）NewCaledonia，新喀里多尼亞島22000Km2655(被子植物)，64（鳥(niǎo)類(lèi)）2.1.3動(dòng)態(tài)平衡理論島嶼生物地理學(xué)動(dòng)態(tài)平衡理論—MacArchur和Wilson(1967)遷入率、滅絕率、物種周轉(zhuǎn)率

AInearE

距離效應(yīng)Ifar

BIEsmall

面積效應(yīng)

Elarge

遷入率或滅絕率R’（小島）R（大島）遷入率或滅絕率S’eS’eSeSe島嶼生物地理學(xué)動(dòng)態(tài)模型（近島）R（遠(yuǎn)島）R’離大陸越遠(yuǎn)的島嶼上的物種遷入率越?。ň嚯x效應(yīng)）；島嶼的面積越小其絕滅率越大（面積效應(yīng)）。M-W模型對(duì)于某一島嶼，MacArthur-Wilson理論的數(shù)學(xué)模型，簡(jiǎn)稱(chēng)M-W模型，用一階常微分方程表示：

S(t)表示t時(shí)刻的物種豐富度，I是遷入率，E滅絕率。I(s)=I0[Sp–S(t)]I0單位物種遷入率或遷入系數(shù)，E0單位滅絕率或滅絕系數(shù)E(s)=E0S(t)

Sp大陸物種庫(kù)中潛在遷入種的種數(shù)2.1.4島嶼生物地理理論的應(yīng)用—自然保護(hù)區(qū)20世紀(jì)80年代興起的景觀(guān)生態(tài)學(xué)中，島嶼生物地理學(xué)的理論應(yīng)用引人注目。如Forman1986試圖將景觀(guān)斑塊的物種多樣性與斑塊結(jié)構(gòu)特征及其他因素聯(lián)系起來(lái)，即

S=f(生境多樣性，干擾，面積，年齡，基底異質(zhì)性，隔離程度，邊界特征)

Diamond(1975)依據(jù)島嶼生物地理學(xué)的理論，總結(jié)了設(shè)計(jì)自然保護(hù)區(qū)的幾點(diǎn)原則：保護(hù)區(qū)面積越大越好。單個(gè)保護(hù)區(qū)比面積相同、但分隔成若干個(gè)小保護(hù)區(qū)好。(SLOSS爭(zhēng)論)若干個(gè)分隔的小保護(hù)區(qū)越靠近越好。若干個(gè)分隔的小保護(hù)區(qū)排列緊湊較好，線(xiàn)性排列最差。有走廊連接的若干小保護(hù)區(qū)比無(wú)走廊連接的好圓形保護(hù)區(qū)比條形保護(hù)區(qū)好。2.2復(fù)合種群理論2.2.1復(fù)合種群（metapopulation）的概念Levins1970年提出復(fù)合種群的概念metapopulation來(lái)表示“由經(jīng)常局部性滅絕，但又重新定居而再生的種群所組成的種群”。即由空間上彼此隔離，而在功能上又相互聯(lián)系的兩個(gè)或兩個(gè)以上的亞種群（subpopulation）或局部種群（localpopulation）組成的種群綴塊系統(tǒng)。亞種群之間的功能聯(lián)系主要指生境綴塊間的繁殖體或生物個(gè)體的交流。狹義的定義

即Levins的經(jīng)典定義，強(qiáng)調(diào)復(fù)合種群必須表現(xiàn)出明顯的局部種群周轉(zhuǎn)，即局部生境斑塊中生物個(gè)體全部消失，后又重新定居。

廣義的定義

所有占據(jù)空間上非連續(xù)性生境斑塊的種群集合體，只要斑塊之間存在個(gè)體（動(dòng)物）或繁殖體（植物），不管是否存在局部種群周轉(zhuǎn)現(xiàn)象，都可稱(chēng)為復(fù)合種群。2.2復(fù)合種群理論2.2.1復(fù)合種群（metapopulation）的概念兩個(gè)空間尺度：亞種群尺度或斑塊尺度—生物個(gè)體日常采食和繁殖活動(dòng)復(fù)合種群尺度或景觀(guān)尺度—植物種子和繁殖體傳播，或動(dòng)物運(yùn)動(dòng)發(fā)生交換兩種類(lèi)型斑塊源斑塊（sourcepatch）：提供給匯斑塊生物個(gè)體或繁殖體匯斑塊(sinkpatch)：靠外來(lái)繁殖體或個(gè)體維持生存的亞種群所在的斑塊2.2.2復(fù)合種群的類(lèi)型基于廣義的概念，HarrisonandTaylor1997劃分為5種類(lèi)型A經(jīng)典型或Levins復(fù)合種群B大陸—島嶼型復(fù)合種群C綴塊性種群D非平衡態(tài)下降復(fù)合種群E混合型種群不同種群空間結(jié)構(gòu)類(lèi)型之間的相互關(guān)系2.2.3復(fù)合種群模型Levins1969發(fā)展空間隱式模式，即著名的Levins模型p為有種群占據(jù)的生境斑塊的比率（斑塊占有率）ec分別為與所研究物種有關(guān)的定居系數(shù)和滅絕系數(shù)當(dāng)系統(tǒng)處于平衡時(shí)dp/dt=0,復(fù)合種群的斑塊占有率該式表明，生境斑塊的占有率隨滅絕系數(shù)與定居系數(shù)之比的減小而增加，只要e/c<1復(fù)合種群就能生存（P*>1）復(fù)合種群模型的普遍缺陷是，把景觀(guān)簡(jiǎn)化為生境（斑塊）和非生境（背景）的組合，忽略了景觀(guān)結(jié)構(gòu)的其他特征。Hanski（1997）等指出，復(fù)合種群概念似乎只適合于低蓋度景觀(guān)（景觀(guān)中生境面積占總面積一小部分）的情況，必須將傳統(tǒng)的復(fù)合種群模型與其他景觀(guān)模型途徑相結(jié)合。2.3景觀(guān)連接度和滲透理論2.3.1景觀(guān)連接度景觀(guān)的連接度（landscapeconnectivity）即指景觀(guān)空間結(jié)構(gòu)單元之間的連續(xù)性程度。結(jié)構(gòu)連接度（structuralconnectivity）空間結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出來(lái)的表觀(guān)連續(xù)性。

功能連接度（functionalconnectivity）指所研究的生態(tài)學(xué)對(duì)象或過(guò)程的特征來(lái)確定的景觀(guān)連續(xù)性。abcd從a到b連接度依次降低2.3.2臨界閾現(xiàn)象和滲透理論四鄰規(guī)則(four-neighborrule)臨界閾現(xiàn)象：指某一事件或過(guò)程在影響因素或環(huán)境條件（自變量）達(dá)到一定程度（閾值）時(shí)突然進(jìn)入另一種狀態(tài)的情形。滲透理論（percolationtheory）的要點(diǎn)，當(dāng)媒介的密度達(dá)到某一臨界密度（criticaldensity）時(shí)，滲透物突然能夠從媒介材料的一端達(dá)到另一端。八鄰規(guī)則(eight-neighborrule）滲透理論中的一些概念連通生境斑塊（spanningcluster）：特大生境斑塊是單個(gè)生境細(xì)胞（即最小的生境斑塊）互相連接而形成的生境通道，故稱(chēng)為連通生境斑塊，或連通斑塊。連通斑塊的形成標(biāo)志著景觀(guān)從高度離散狀態(tài)突然轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨冗B續(xù)狀態(tài)。滲透理論中的一些概念滲透閾值(percolationthreshold)：在滲透理論中，允許連通斑塊出現(xiàn)的最小生境面積百分比稱(chēng)為滲透閥值或臨界密度，或臨界概率。對(duì)于二維柵格景觀(guān)，滲透閾值（Pc）的四鄰規(guī)則為0.5928，八鄰規(guī)則為0.4072。滲透理論中的一些概念生境損失效應(yīng)（effectofhabitatloss）生境隔離效應(yīng)（effectofhabitatisolation）滲透閾值（Pc）的影響因素柵格細(xì)胞的幾何形狀例如，三角形細(xì)胞組成的柵格景觀(guān)的大值為0.50，而六邊形細(xì)胞組成的柵格景觀(guān)的Pc則為0.70。生境班塊在景觀(guān)中的空間分布特征

滲透理論假定生境細(xì)胞在空間上呈隨機(jī)分布;但當(dāng)其分布呈非隨機(jī)型時(shí)，生境細(xì)胞的聚集程度會(huì)顯著地影響滲透閾值（見(jiàn)Gardner和O‘Neill,1991)。例如，若景觀(guān)中存在有促進(jìn)物種遷移的廊道，滲透閾值會(huì)大大降低?？臻g尺度和時(shí)間尺度包括柵格景觀(guān)的幅度（即柵格總面積）和粒度(即柵格細(xì)胞的大?。┮鄷?huì)影響Pc的數(shù)值。由于景觀(guān)中生境細(xì)胞的空間分布可能隨時(shí)間而發(fā)生變化，同一生態(tài)學(xué)過(guò)程在同一景觀(guān)中的滲透閾值還可能受到時(shí)間尺度（幅度和粒度）的影響。物種的行為特征如甲蟲(chóng)在人為設(shè)計(jì)的隨機(jī)分布的草地斑塊中的運(yùn)動(dòng)臨界值為20%.2.3.3中性模型自20世紀(jì)80年代以來(lái)，滲透理論在景觀(guān)生態(tài)學(xué)研究中的應(yīng)用日益廣泛（干擾的蔓延、種群動(dòng)態(tài)），并逐漸地作為一種“景觀(guān)中性模型”而著稱(chēng)。中性模型（neutralmodel):是指不包含任何具體生態(tài)學(xué)過(guò)程或機(jī)理的，只產(chǎn)生數(shù)學(xué)上或統(tǒng)計(jì)學(xué)上所期望的時(shí)間或空間格局的模型。Gardner等(1987)相應(yīng)地將景觀(guān)中性模型定義為“不包含地形變化、空間聚集性、干擾歷史和其他生態(tài)學(xué)過(guò)程及其影響的模型”。景觀(guān)中性模型的最大作用是為研究景觀(guān)格局和過(guò)程的相互作用提供一個(gè)參照系統(tǒng)。通過(guò)比較隨機(jī)滲透系統(tǒng)和真實(shí)景觀(guān)的結(jié)構(gòu)和行為特征，可以有效地檢驗(yàn)有關(guān)景觀(guān)格局和過(guò)程關(guān)系的假設(shè)。滲透理論基于簡(jiǎn)單隨機(jī)過(guò)程，并有顯著的而且可預(yù)測(cè)的閾值特征，因此是非常理想的景觀(guān)中性模型。2.4等級(jí)理論和景觀(guān)復(fù)雜性2.4.1等級(jí)理論（hierarchytheory）等級(jí)理論是20世紀(jì)60年代以來(lái)逐漸發(fā)展形成的，關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和動(dòng)態(tài)的理論。等級(jí):

是一個(gè)由若干層次組成的有序系統(tǒng)，它由相互聯(lián)系的亞系統(tǒng)（整體元holon）組成，亞系統(tǒng)又由各自的亞系統(tǒng)組成，以次類(lèi)推。屬于同一亞系統(tǒng)中的組分之間的相互作用在強(qiáng)度或頻率上要大于亞系統(tǒng)之間的相互作用。整體元具有兩面性或雙向性：相對(duì)于其低級(jí)層次表現(xiàn)出整體特性，對(duì)于其高級(jí)層次表現(xiàn)出從屬組分的受約束特性。等級(jí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)垂直結(jié)構(gòu)：是指等級(jí)系統(tǒng)中層次數(shù)目、特征及其相互作用關(guān)系；水平結(jié)構(gòu)：指同一層次整體元的數(shù)目、特征和相互作用關(guān)系。等級(jí)系統(tǒng)的分類(lèi)巢式(或包含型，nested)：在巢式等級(jí)系統(tǒng)中，高層次由低層次組成，即相鄰的2個(gè)層次之間具有完全包含與完全被包含的關(guān)系。非巢式（或非包含型，non-nested)：在非巢式等級(jí)系統(tǒng)中，高層次與低層次不具有完全包含與完全被包含的關(guān)系。等級(jí)理論認(rèn)為：任何系統(tǒng)皆屬于一定的等級(jí)，并具有一定的時(shí)間和空間尺度。等級(jí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的每一層次都有其整體結(jié)構(gòu)和行為特征，并具有自我調(diào)節(jié)和控制機(jī)制。一定層次上系統(tǒng)的整體屬性既取決于其各個(gè)子系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)關(guān)系，也取決于同一層次上各相關(guān)系統(tǒng)之間的相互影響，并受控于上一級(jí)系統(tǒng)的整體特征，而很難與更低級(jí)層次或更高級(jí)層次上系統(tǒng)的屬性和行為建立直接聯(lián)系。非可逆過(guò)程熱力學(xué)第一、二定律—熱力學(xué)平衡態(tài)的線(xiàn)性區(qū)域1978年，比利時(shí)物理學(xué)家I.Prigogine提出耗散結(jié)構(gòu)—遠(yuǎn)離平衡態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)耗散結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)從環(huán)境中不斷吸收負(fù)熵來(lái)形成并維持的新的遠(yuǎn)離熱力學(xué)平衡態(tài)。系統(tǒng)的分類(lèi)：開(kāi)放系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)、孤立系統(tǒng)耗散結(jié)構(gòu)形成的三個(gè)條件系統(tǒng)遠(yuǎn)離熱力學(xué)平衡態(tài)的非線(xiàn)性區(qū)域開(kāi)放系統(tǒng)要素之間必須有非線(xiàn)性作用dS=dSi+dSe等級(jí)理論的熱力學(xué)基礎(chǔ)2.4.2景觀(guān)復(fù)雜性景觀(guān)作為動(dòng)態(tài)綴塊鑲嵌體，在空間和時(shí)間上都表現(xiàn)出高度復(fù)雜性。復(fù)雜系統(tǒng)往往有許多組分，但系統(tǒng)復(fù)雜性主要還是由組分間相互作用來(lái)決定。還與觀(guān)察者有關(guān)。生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性來(lái)源于時(shí)間和空間的異質(zhì)性和大量組分間的非線(xiàn)性相互作用。

復(fù)雜性分類(lèi)Weave（1948)按照系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)將復(fù)雜性分為3類(lèi):有組織簡(jiǎn)單性：=小數(shù)系統(tǒng)（Weinberg，1975）。所含變量少，相互作用形式簡(jiǎn)單，復(fù)雜性最小。采用牛頓力學(xué)、傳統(tǒng)的種群模型等。無(wú)組織復(fù)雜性：=大數(shù)系統(tǒng)（Weinberg，1975）。其組分?jǐn)?shù)量很多，但組分的性質(zhì)相同或相似，而且組分有高度的隨機(jī)行為。采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法很有效（如統(tǒng)計(jì)力學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)）。有組織復(fù)雜性：

=中數(shù)系統(tǒng)（Weinberg，1975）。生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)中的大多數(shù)問(wèn)題涉及到中數(shù)系統(tǒng)，用分析數(shù)學(xué)的方法研究中數(shù)系統(tǒng)，因其變量太多而不宜;若用統(tǒng)計(jì)方法，而因其變量不夠多和組分的非隨機(jī)行為也不適宜。解決這一難題的兩個(gè)途徑就是，在條件允許的情況下將中數(shù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成小數(shù)系統(tǒng)，或者發(fā)展完全不同于分析數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的新方法。2.5景觀(guān)生態(tài)學(xué)的基本原理不同學(xué)者提出的景觀(guān)生態(tài)學(xué)原理Forman1986:

景觀(guān)結(jié)構(gòu)與功能、生物多樣性、物種流、養(yǎng)分再分配、能量流、景觀(guān)變化、景觀(guān)穩(wěn)定性Forman1995:景觀(guān)與區(qū)域、斑塊—基質(zhì)—廊道、大型自然植被斑塊、斑塊形狀、生態(tài)系統(tǒng)間的相互作用、碎裂種群動(dòng)態(tài)、景觀(guān)抗性、粒度大小、景觀(guān)變化、鑲嵌系列、外部結(jié)合、必要格局Risser1984:

空間格局與生態(tài)過(guò)程、空間和時(shí)間尺度、異質(zhì)性對(duì)流和干擾的作用、格局變化、自然資源管理框架Risser1987:

異質(zhì)性和干擾、結(jié)構(gòu)和功能、穩(wěn)定性和變化、養(yǎng)分再分配、層秩性Farina1995:

格局和過(guò)程的時(shí)空變化、系統(tǒng)的等級(jí)組織、土地分類(lèi)、干擾過(guò)程、土地鑲嵌的異質(zhì)性、景觀(guān)破碎化、生態(tài)交錯(cuò)帶、中性模型、景觀(guān)動(dòng)態(tài)與演進(jìn)景觀(guān)的系統(tǒng)整體性原理景觀(guān)生態(tài)研究的尺度性原理景觀(guān)生態(tài)流與空間再分配原理景觀(guān)結(jié)構(gòu)鑲嵌性原理景觀(guān)的文化性原理景觀(guān)演化的人類(lèi)主導(dǎo)性原理景觀(guān)多重價(jià)值原理2.5景觀(guān)生態(tài)學(xué)的基本原理3景觀(guān)結(jié)構(gòu)3.1斑塊(patch)3.2廊道(corridor)3.3基質(zhì)(matrix)3.4網(wǎng)絡(luò)(network)景觀(guān)生態(tài)學(xué)的研究?jī)?nèi)容景觀(guān)結(jié)構(gòu)景觀(guān)要素的空間關(guān)系景觀(guān)功能空間要素間的相互作用景觀(guān)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)和功能隨時(shí)間的改變景觀(guān)結(jié)構(gòu)（格局）：景觀(guān)組成單元（景觀(guān)要素）的類(lèi)型、數(shù)目以及空間分布與配置特征。形成景觀(guān)格局的主要因素空間格局的成因主要有3種：非生物、生物和人為因素。生物因素一般只在較小尺度上影響格局的形成。物理和人為因素在一系列尺度上發(fā)生作用。大尺度上的非生物因素為景觀(guān)格局提供了物理模板，生物和人為的過(guò)程通常在此基礎(chǔ)上相互作用而產(chǎn)生空間格局。3.1斑塊(Patch)Levin1974一個(gè)均質(zhì)背景中具有邊界的連續(xù)體Roughgarden1977，環(huán)境中生物或資源多度較高的部分Forman為外觀(guān)上不同于周?chē)牟灰?guī)則表面，景觀(guān)空間比例尺上所能見(jiàn)到的最小均質(zhì)單元，是十分相似的同質(zhì)性的土地單元，它與周?chē)牡貕K具有明顯的差別。鄔建國(guó)認(rèn)為上述定義缺乏普遍性與概括性，“依賴(lài)于尺度的，外觀(guān)上不同于周?chē)h(huán)境（基質(zhì)）的非線(xiàn)性地表區(qū)域，具有一定內(nèi)部均質(zhì)性的空間實(shí)體?！彼械亩x都強(qiáng)調(diào)了斑塊的空間非連續(xù)性和內(nèi)部的均質(zhì)性斑塊的屬性包括，尺度、形狀、邊界等，而這些屬性對(duì)于該斑塊的生產(chǎn)力、生物多樣性以及土壤水分等都具有一定的生態(tài)作用。3.1.1斑塊的類(lèi)型干擾斑塊(disturbancepatch)起源：自然干擾和人類(lèi)干擾。一般由短期局部性干擾形成；也可由長(zhǎng)期持續(xù)干擾形成，主要是由人類(lèi)干擾引起的；有時(shí)，長(zhǎng)期自然干擾也能夠形成干擾斑塊。特點(diǎn)：基質(zhì)未受干擾，而斑塊受到干擾。具有最高的周轉(zhuǎn)率，持續(xù)時(shí)間最短，通常是消失最快的斑塊類(lèi)型。3.1.1斑塊的類(lèi)型殘存斑塊(remantpatch)起源：基質(zhì)受到大面積自然干擾和人類(lèi)干擾的影響，在其局部范圍內(nèi)幸存的自然或半自然生態(tài)系統(tǒng)或其片斷，其成因機(jī)制與干擾斑塊相同。特點(diǎn)：基質(zhì)受干擾，而斑塊未受到干擾。與干擾斑塊在外部形式上似乎有一種反正對(duì)應(yīng)關(guān)系。

3.1.1斑塊的類(lèi)型環(huán)境資源斑塊(environmentalpatch)起源：根本原因是景觀(guān)內(nèi)環(huán)境資源分布的空間異質(zhì)性。特點(diǎn):由于資源的分布相對(duì)持久，所以斑塊也相對(duì)持久而穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，而且斑塊的周轉(zhuǎn)率相當(dāng)?shù)?，能長(zhǎng)期地存在于與基質(zhì)相異的環(huán)境中。3.1.1斑塊的類(lèi)型引進(jìn)斑塊(introducedpatch)起源：人們有意或無(wú)意地將動(dòng)植物引入某些地區(qū)而形成的局部生態(tài)系統(tǒng)。特點(diǎn):在斑塊內(nèi)，物種動(dòng)態(tài)和斑塊周轉(zhuǎn)速率主要取決于人類(lèi)的管理活動(dòng)。種植性的斑塊（Plantedpatch）人類(lèi)的居息地Habitat

斑塊持久性時(shí)間未干擾在斑塊內(nèi)干擾在本底中干擾長(zhǎng)期干擾單一干擾（短期）環(huán)境資源斑塊干擾斑塊殘存斑塊引進(jìn)斑塊斑塊的持久性與穩(wěn)定性

斑塊的動(dòng)態(tài)與持久性（dynamicsandpersistence）

斑塊的動(dòng)態(tài)變化和持久性依賴(lài)于斑塊起源、干擾頻度、面 積大小等因素。起源類(lèi)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introducedpatch人工引入不定較快3.1.2斑塊的尺度及其生態(tài)影響面積對(duì)能量和養(yǎng)分的影響一般的情況總是大斑塊比小斑塊含的能量和養(yǎng)分豐富。邊緣地帶植物密度高于內(nèi)部，故營(yíng)養(yǎng)也高于內(nèi)部地帶，由于小斑塊的邊緣/內(nèi)部比大于大斑塊，因此小斑塊單位面積的能量與物質(zhì)不同于大的斑塊。大斑塊比小斑塊有更高的營(yíng)養(yǎng)級(jí)的動(dòng)物，并且食物鏈也更長(zhǎng)。面積對(duì)物種多樣性的影響海洋島嶼：S=f（+生境的多樣性-干擾+面積-隔離程度+年齡）陸地生境島嶼：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）MVP（MinimumViablePopulation）最小存活種群

維持最小存活種群的最小面積3.1.3斑塊的形狀及其生態(tài)影響邊緣是指兩個(gè)不同的生態(tài)系統(tǒng)相交而形成的狹窄地區(qū)。邊緣效應(yīng)：是指斑塊邊緣部分由于受外圍影響而表現(xiàn)出與斑塊中心部分不同的生態(tài)學(xué)特征的現(xiàn)象。邊緣種：（Edgespecies）只在邊緣發(fā)現(xiàn)的或主要在斑塊邊緣發(fā)現(xiàn)的種。內(nèi)部種：（Interiorspecies）,只在遠(yuǎn)離邊際的斑塊內(nèi)部發(fā)現(xiàn)或主要在斑塊內(nèi)部發(fā)現(xiàn)的種類(lèi)。3.1.3斑塊的形狀及其生態(tài)影響斑塊的總面積、核心區(qū)面積以及邊緣面積之間存在一定的數(shù)量關(guān)系，一般當(dāng)生境斑塊面積增加、核心面積比邊緣面積增加得快；同樣當(dāng)生境斑塊面積減小時(shí)，核心區(qū)面積則比邊緣面積減小要快。當(dāng)斑塊面積很小時(shí)，核心—邊緣環(huán)境差異不復(fù)存在，因此整個(gè)斑塊全部為邊緣種或?qū)ι巢幻舾械姆N占據(jù)。D-形狀系數(shù)L-斑塊固邊長(zhǎng)度A-斑塊面積D值說(shuō)明某一斑塊周邊長(zhǎng)度與面積同該斑塊相等的圓的圓周長(zhǎng)之比，比值為1為圓形，比值越大說(shuō)明該斑塊周邊越發(fā)達(dá)3.1.3斑塊的形狀及其生態(tài)影響12345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)比較圓形扁長(zhǎng)形斑塊環(huán)狀斑塊半島3.2廊道(Corridor)廊道又稱(chēng)走廊，指景觀(guān)中與相鄰兩邊環(huán)境不同的線(xiàn)性或帶狀結(jié)構(gòu)。雙重作用:將景觀(guān)分離、將景觀(guān)連接運(yùn)輸：公路、鐵路、運(yùn)河、輸電線(xiàn)等保護(hù)：長(zhǎng)城、圍墻、林帶等資源：走廊地帶野生動(dòng)物豐富、植物種類(lèi)較多觀(guān)賞：古代曲徑通幽、頤和園的長(zhǎng)廊、西湖的蘇堤廊道在景觀(guān)中具有4種基本功能：生境，通道，過(guò)濾和屏障，能量、物質(zhì)和生物的源匯功能3.2.1廊道的功能

3.2.2廊道的類(lèi)型1）線(xiàn)狀廊道：是一條很窄的，主要由邊緣物種組成的狹長(zhǎng)條帶。

2）帶狀廊道：指景觀(guān)中與相鄰兩邊環(huán)境不同的帶狀結(jié)構(gòu)。包含一個(gè)內(nèi)部環(huán)境；除有邊緣種外，內(nèi)環(huán)境中還含有較豐富的內(nèi)部種。帶狀廊道與線(xiàn)狀廊道的基本生態(tài)差異主要在于寬度，具有重要的功能意義。林帶寬度增加，環(huán)境異質(zhì)性增加，進(jìn)而造成物種多樣性增加。林帶很窄時(shí)，邊緣、內(nèi)部種都很少，隨寬度增加邊緣、內(nèi)部種均增加，但邊緣種在寬度略增加時(shí)即迅速增加，而內(nèi)部種則要在寬度達(dá)到一定值時(shí)才能增加，閾值一般為7-12米。

邊緣種多樣性（物種數(shù)量）林帶寬度內(nèi)部種林帶寬度與物種多樣性3）河流廊道：指沿河流分布而不同于周?chē)|(zhì)的植被帶，包括河床邊緣、河漫灘、堤壩和部分高地。河流廊道的結(jié)構(gòu)和功能【功能】它控制著河水及周?chē)懙剡M(jìn)入河流的物質(zhì)流動(dòng)。它影響河流本身的運(yùn)輸。侵蝕、養(yǎng)分流、地表徑流、洪水、沉積作用、水的質(zhì)量都與廊道的寬度有關(guān)。它為物種的遷移和棲息提供了條件。為人類(lèi)運(yùn)輸航道、物質(zhì)資源、保護(hù)作用【結(jié)構(gòu)】寬度多寬為宜：

a應(yīng)具備有效地控制從高地到河流的水流和營(yíng)養(yǎng)的功能。

b有利于森林內(nèi)部種沿河運(yùn)動(dòng)，寬度應(yīng)超出邊緣效應(yīng)。3.2.3廊道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1）曲度(curvilinearity)：常用廊道中兩點(diǎn)間的實(shí)際距離與他們之間的直線(xiàn)距離之比來(lái)表示。2）連通性(connectivity)定義：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度廊道中斷點(diǎn)數(shù)量來(lái)度量。作用：一個(gè)廊道連通性高低決定了廊道的通道和屏障功能。3）狹點(diǎn)(narrow)定義：廊道中的狹窄處作用：影響運(yùn)動(dòng)4）結(jié)點(diǎn)(nodes)定義：兩個(gè)廊道的連接處或一個(gè)廊道與斑塊的連接處。5)寬度寬度變化對(duì)物種沿廊道或穿越廊道的遷移具有重要意義。

6）內(nèi)部結(jié)構(gòu)廊道寬度的生態(tài)效應(yīng)廊道寬度的生態(tài)效應(yīng)廊道寬度的生態(tài)效應(yīng)3.3基質(zhì)（Matrix）景觀(guān)中分布最廣、連續(xù)性最大、對(duì)景觀(guān)動(dòng)態(tài)具有控制作用的景觀(guān)要素類(lèi)型。3.3.1基質(zhì)的判別1相對(duì)面積一般來(lái)說(shuō)，本底的面積超過(guò)現(xiàn)存其他類(lèi)型景觀(guān)元素的面積總和。假如一種景觀(guān)元素類(lèi)型覆蓋50%以上的面積，就可以認(rèn)為是本底。2連通性如果一個(gè)空間不被兩端與該空間的周界相連的邊界隔開(kāi)，則認(rèn)為該空間是連通的。

連通性高的作用：

1)可以作為障礙物將其他要素分開(kāi)。例如：防火帶

2)便于物種遷移與基因交換。

3)使其他要素成為生境島。3動(dòng)態(tài)控制例如：原始林采伐燒地、農(nóng)田與林網(wǎng)3.3.1基質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征1）孔隙度(porosity)斑塊在本底中稱(chēng)為孔。單位面積的斑塊數(shù)目稱(chēng)為孔隙度。它是本底中斑塊密度的量度。與斑塊大小無(wú)關(guān)。2）邊界形狀景觀(guān)元素間的邊界像一個(gè)半透膜，邊界的形狀對(duì)本底與斑塊間的相互關(guān)系極為重要，具備最小的周長(zhǎng)與面積之比的形狀不利于能量與物質(zhì)交換，具節(jié)省資源的特征；相反，周長(zhǎng)與面積之比大的形狀利于與周?chē)h(huán)境進(jìn)行大量的能量與物質(zhì)交流。3.4網(wǎng)絡(luò)（Network）廊道可以形成網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)是由廊道的連接（linkages）和節(jié)點(diǎn)（node）組成，通常被基質(zhì)所包圍，節(jié)點(diǎn)位于兩個(gè)廊道的連接處（intersectionnode），或附著在兩個(gè)節(jié)間的廊道上。結(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)格局網(wǎng)眼一、景觀(guān)格局(景觀(guān)空間格局)的概念景觀(guān)要素在景觀(guān)空間內(nèi)的配置和組合形式。

第一節(jié)概念二、景觀(guān)格局的基本類(lèi)型1）規(guī)則或均勻分布格局2）聚集（團(tuán)聚）型分布格局3）線(xiàn)狀格局4）平行格局5）特定的組合或空間聯(lián)結(jié)格局1）規(guī)則或均勻分布格局：指某一特定類(lèi)型景觀(guān)要素間的距離相對(duì)一致的一種景觀(guān)。美國(guó)華盛頓洲貝克山山坡針葉林中砍伐斑塊的規(guī)則分布格局2）聚集（團(tuán)聚）型分布格局同一類(lèi)型的景觀(guān)要素斑塊相對(duì)聚集在一起，同類(lèi)景觀(guān)要素相對(duì)集中，在景觀(guān)中形成若干較大面積的分布區(qū)，再散布在整個(gè)景觀(guān)中。

如：在丘陵農(nóng)業(yè)景觀(guān)中，農(nóng)田多聚集在村莊附近或道路的一端。3）線(xiàn)狀格局指同一類(lèi)景觀(guān)要素的斑塊呈線(xiàn)性分布。

如：沿公路零散分布的房屋，干旱地區(qū)（或山地）沿河分布的耕地。4）平行格局指同一類(lèi)型的景觀(guān)要素斑塊呈平行分布。

如：侵蝕活躍地區(qū)的平行河流廊道，以及山地景觀(guān)中沿山脊分布的林地。

5）特定的組合或空間聯(lián)結(jié)格局指不同的景觀(guān)要素類(lèi)型由于某種原因經(jīng)常相聯(lián)結(jié)分布?？臻g聯(lián)結(jié)可以是正相關(guān)，也可以是負(fù)相關(guān)。

如：稻田總是與河流或渠道并存是正相關(guān)空間聯(lián)結(jié)的實(shí)例；平原的稻田區(qū)很少有大片林地出現(xiàn)是負(fù)相關(guān)的實(shí)例。三、景觀(guān)格局分析概念

用來(lái)研究景觀(guān)結(jié)構(gòu)組成特征和空間配置關(guān)系的分析方法。

通過(guò)研究空間格局可以更好地理解生態(tài)學(xué)過(guò)程。

一景觀(guān)格局研究的目的確定產(chǎn)生和控制空間格局的因子及其作用機(jī)制；比較不同景觀(guān)鑲嵌體的特征和它們的變化；探討空間格局的尺度性質(zhì)；確定景觀(guān)格局和功能過(guò)程的相互關(guān)系；為景觀(guān)的合理管理提供有價(jià)值的資料。第二節(jié)景觀(guān)格局分析的基本步驟二景觀(guān)格局分析的基本步驟以研究目的和方案為指導(dǎo)，收集和處理景觀(guān)數(shù)據(jù)

將真實(shí)的景觀(guān)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為數(shù)字化的景觀(guān)，選用適當(dāng)?shù)母窬盅芯糠椒ㄟM(jìn)行分析

最后對(duì)分析結(jié)果加以解釋和綜合柵格化數(shù)據(jù)矢量化數(shù)據(jù)收集景觀(guān)數(shù)據(jù)野外考察、測(cè)量（獲得植被、森林、土壤等相關(guān)資料）遙感數(shù)據(jù)：航空遙感衛(wèi)星遙感景觀(guān)格局分析圖示在進(jìn)行景觀(guān)格局分析時(shí)，實(shí)際景觀(guān)首先要經(jīng)過(guò)取樣、數(shù)字化過(guò)程轉(zhuǎn)化為柵格型或矢量型數(shù)字地圖第三節(jié)景觀(guān)指數(shù)一、景觀(guān)指數(shù)

能夠高度濃縮景觀(guān)格局信息，反映其結(jié)構(gòu)組成和空間配置某些方面特征的簡(jiǎn)單定量指標(biāo)。二、景觀(guān)要素斑塊特征分析1景觀(guān)要素斑塊規(guī)模A:斑塊面積B:內(nèi)部生境面積2景觀(guān)要素斑塊形狀A(yù):景觀(guān)要素斑塊形狀指數(shù)B:景觀(guān)要素斑塊分維數(shù)A:斑塊面積類(lèi)斑塊平均面積：景觀(guān)中某類(lèi)景觀(guān)要素斑塊面積的算術(shù)平均值。式中：Ni——第i類(lèi)景觀(guān)要素的斑塊總數(shù)；Aij——第i類(lèi)景觀(guān)要素第i個(gè)斑塊的面積。最大和最小斑塊面積：指景觀(guān)中某類(lèi)景觀(guān)要素最大和最小斑塊的面積。類(lèi)斑面積標(biāo)準(zhǔn)差(Si)和變動(dòng)系數(shù)(Ci)：是指景觀(guān)中某類(lèi)景觀(guān)要素斑塊面積的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差和變動(dòng)系數(shù)。B:內(nèi)部生境面積類(lèi)斑塊內(nèi)部生境總面積：該類(lèi)生境全部斑塊內(nèi)部面積之和。式中AIi——第i類(lèi)生境的內(nèi)部生境總面積；Aij——第i類(lèi)生境的斑塊平均內(nèi)部生境面積；EAij——第i類(lèi)景觀(guān)要素第j斑塊的邊際帶面積；平均內(nèi)部生境面積：該類(lèi)生境全部斑塊內(nèi)部面積算術(shù)平均值。A:景觀(guān)要素斑塊形狀指數(shù)斑塊形狀指數(shù)D：通過(guò)計(jì)算某一斑塊形狀與相同面積的圓或正方形之間的偏離程度來(lái)測(cè)量其形狀的復(fù)雜程度。以圓為參照：

以正方形為參照：P為斑塊周長(zhǎng)；A為斑塊面積。斑塊的形狀越復(fù)雜或越扁長(zhǎng)，D的值就越大。B:景觀(guān)要素斑塊分維數(shù)分形維數(shù)（fractaldimension）分形：不規(guī)則的非歐幾里德幾何形狀可通稱(chēng)為分形。組成部分以某種方式與整體相似的形體稱(chēng)分形。分形維數(shù)或分維數(shù)：不規(guī)則幾何形狀的非整數(shù)維數(shù)。對(duì)于單個(gè)斑塊：

P是斑塊的周長(zhǎng)，A是斑塊的面積，D是分維數(shù)，k是常數(shù)。對(duì)于柵格景觀(guān)而言，k=4。一般地說(shuō)，歐幾里德幾何形狀的分維為1，具有復(fù)雜邊界斑塊的分維則大于1，但小于2。三景觀(guān)異質(zhì)性指數(shù)1）景觀(guān)斑塊密度和邊緣密度A:景觀(guān)斑塊密度B:景觀(guān)邊緣密度2）景觀(guān)多樣性A:多樣性指數(shù)與均勻度B:景觀(guān)要素優(yōu)勢(shì)度A:景觀(guān)斑塊密度式中:PD——景觀(guān)斑塊密度PDi——景觀(guān)要素的斑塊密度M——研究范圍內(nèi)某空間分辨率上景觀(guān)要素類(lèi)型總數(shù)A——研究范圍景觀(guān)總面積。B:景觀(guān)邊緣密度（邊界密度）

Pij——景觀(guān)中第i類(lèi)景觀(guān)要素斑塊與相鄰第j類(lèi)景觀(guān)要素斑塊間的邊界長(zhǎng)度。A:多樣性指數(shù)與均勻度景觀(guān)多樣性指數(shù)Shannon多樣性指數(shù)：Pk為斑塊類(lèi)型k在景觀(guān)中出現(xiàn)的概率；m為景觀(guān)中斑塊類(lèi)型總數(shù)。Simpson多樣性指數(shù)：

景觀(guān)均勻度指數(shù)

反映景觀(guān)中各斑塊類(lèi)型在面積上分布的均勻程度。

以Shannon多樣性指數(shù)為例：E<=1，當(dāng)E趨于1時(shí)，景觀(guān)斑塊類(lèi)型分布的均勻程度也趨于最大。B:景觀(guān)要素優(yōu)勢(shì)度描述景觀(guān)由少數(shù)幾類(lèi)斑塊控制的程度。通常，較大的D（RD）對(duì)應(yīng)于一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)斑塊類(lèi)型占主導(dǎo)地位的景觀(guān)。優(yōu)勢(shì)度指數(shù)D：D=Hmax–H相對(duì)優(yōu)勢(shì)度RD：RD=1-E=1—（H/Hmax）景觀(guān)指數(shù)應(yīng)用舉例通過(guò)計(jì)算一些景觀(guān)指數(shù)，可以比較兩個(gè)景觀(guān)的結(jié)構(gòu)特征（圖）

兩個(gè)具有不同空間格局的景觀(guān)及其相應(yīng)的一些景觀(guān)指數(shù)

景觀(guān)指數(shù)可以用來(lái)定量地描述和監(jiān)測(cè)景觀(guān)結(jié)構(gòu)特征隨時(shí)間的變化（圖）

美國(guó)本土的原始森林由于人類(lèi)活動(dòng)從1620年1990年間銳減的情形美國(guó)亞利桑那洲鳳凰城地區(qū)從1912年到1995年城市擴(kuò)張的情形景觀(guān)格局變化的定量描述以10個(gè)景觀(guān)指數(shù)舉例說(shuō)明美國(guó)鳳凰城地區(qū)從1912年至1995年土地利用變化的情形第四節(jié)空間統(tǒng)計(jì)學(xué)方法景觀(guān)格局的最大特征就是空間自相關(guān)性——被稱(chēng)為是地理學(xué)第一定律，指在空間上越靠近的事物或現(xiàn)象就越相似，即景觀(guān)特征或變量在鄰近范圍內(nèi)的變化往往表現(xiàn)出對(duì)空間位置的依賴(lài)關(guān)系。

空間自相關(guān)分析

空間自相關(guān)分析：檢驗(yàn)?zāi)骋豢臻g變量的取值是否與相鄰空間上該變量的取值大小相關(guān)，以及相關(guān)程度如何?？臻g自相關(guān)系數(shù)：度量物理或生態(tài)學(xué)變量在空間上的分布特征及其對(duì)其鄰域的影響程度。若某一空間變量的值隨著測(cè)定距離的縮小而變得更相似，則這一變量呈空間正相關(guān)；若所測(cè)值隨距離的縮小而更為不同，則這一變量呈空間負(fù)相關(guān)；若表現(xiàn)出任何空間依賴(lài)關(guān)系，則這所測(cè)值變量表現(xiàn)出空間不相關(guān)性或空間隨機(jī)性。

空間自相關(guān)分析的步驟對(duì)所檢驗(yàn)的空間單元進(jìn)行取樣計(jì)算空間自相關(guān)系數(shù)（Moran的I系數(shù)和Geary的c系數(shù)）進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)

景觀(guān)格局分析中誤差的來(lái)源原始數(shù)據(jù)收集過(guò)程引入的誤差：技術(shù)方法本身和與觀(guān)察者有關(guān)的種種原因造成。數(shù)據(jù)處理和分類(lèi)過(guò)程引入的誤差：空間分析過(guò)程本身所引入的誤差：各種景觀(guān)指數(shù)和空間統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的局限性和非確定性；采用這些方法的人的實(shí)際操作水平和對(duì)結(jié)果的解譯能力。第五節(jié)景觀(guān)格局分析中的誤差問(wèn)題景觀(guān)空間分析中的誤差景觀(guān)生態(tài)流與景觀(guān)功能概念辨析景觀(guān)過(guò)程景觀(guān)生態(tài)流景觀(guān)功能生態(tài)功能評(píng)價(jià)模型一、概念辨析景觀(guān)生態(tài)流：能量、物質(zhì)、物種和其他信息在景觀(guān)要素之間的流動(dòng)形成景觀(guān)生態(tài)流。

景觀(guān)過(guò)程：景觀(guān)流的發(fā)生發(fā)展及相關(guān)影響因素的作用。景觀(guān)過(guò)程的復(fù)雜性不僅表現(xiàn)為景觀(guān)流的載體和動(dòng)力的不同，而且其源匯關(guān)系和運(yùn)動(dòng)方式既受景觀(guān)要素特性的影響，又與景觀(guān)要素之間的空間關(guān)系密切相關(guān)。景觀(guān)功能：景觀(guān)內(nèi)能量和物質(zhì)流動(dòng)所引起的景觀(guān)要素之間的空間相互作用及其表現(xiàn)出的效果。景觀(guān)過(guò)程與景觀(guān)功能有著密切的聯(lián)系景觀(guān)過(guò)程決定景觀(guān)功能，影響景觀(guān)格局和功能的動(dòng)態(tài)變化景觀(guān)功能是景觀(guān)過(guò)程所引起的景觀(guān)要素之間的空間相互作用及其效應(yīng)景觀(guān)生態(tài)流是景觀(guān)過(guò)程和景觀(guān)功能的載體景觀(guān)過(guò)程是景觀(guān)生態(tài)流的表現(xiàn)形式二、景觀(guān)過(guò)程擴(kuò)散（diffusion）：擴(kuò)散指溶解物質(zhì)或懸浮物質(zhì)由高濃度區(qū)向的濃度區(qū)的移動(dòng)，物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)通過(guò)無(wú)規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)完成。擴(kuò)散是與空間異質(zhì)性相聯(lián)系的具有普遍性的作用力，是一種低能耗過(guò)程?；緞?dòng)力之一。質(zhì)量流/重力（massflow）:是物質(zhì)沿重力梯度移動(dòng)的基本作用力。攜帶運(yùn)動(dòng)（locomotion），指動(dòng)物和人在景觀(guān)中的活動(dòng)對(duì)能量、物質(zhì)與生物體在空間上的重新分配。形成高度集聚的分布格局。1.景觀(guān)過(guò)程的基本動(dòng)力：擴(kuò)散、重力和運(yùn)動(dòng)風(fēng)可以攜帶熱能、水分、塵埃、煙、污染物、雪、種子、孢子和很多小昆蟲(chóng)。植物種子傳播的主要途徑。水可以運(yùn)輸?shù)V質(zhì)養(yǎng)分、種子、昆蟲(chóng)、污泥、肥料和有毒物質(zhì)。飛翔動(dòng)物通過(guò)體表和體內(nèi)遠(yuǎn)距離攜帶種子、孢子、昆蟲(chóng)等；地面動(dòng)物也可通過(guò)體表和內(nèi)臟傳播種子。人對(duì)物質(zhì)、能量和物種在景觀(guān)中的傳播作用更強(qiáng)，常有意識(shí)地造成景觀(guān)過(guò)程的改變。2.媒介物(vector)景觀(guān)生態(tài)流在景觀(guān)中的流動(dòng)，主要依靠風(fēng)、水、地面動(dòng)物、飛翔動(dòng)物和人等5種媒介物。連續(xù)運(yùn)動(dòng)和間歇運(yùn)動(dòng)兩種運(yùn)動(dòng)對(duì)景觀(guān)的影響休息點(diǎn)與長(zhǎng)歇點(diǎn)

3.運(yùn)動(dòng)格局與空間擴(kuò)散動(dòng)植物的運(yùn)動(dòng)是生命現(xiàn)象，水流和空氣流是物理現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)格局更多是指動(dòng)、植物的運(yùn)動(dòng)?？臻g擴(kuò)散

等級(jí)擴(kuò)散：物種從一個(gè)結(jié)點(diǎn)跳躍式地遷移到周?chē)鄠€(gè)結(jié)點(diǎn)，并在新結(jié)點(diǎn)周?chē)骶植總鞑?，?dāng)結(jié)點(diǎn)明晰可見(jiàn)時(shí)，該過(guò)程稱(chēng)為等級(jí)擴(kuò)散。（網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)）

膨脹擴(kuò)散：物質(zhì)和能量在繼續(xù)占據(jù)原位置的基礎(chǔ)上擴(kuò)大其分布面積的擴(kuò)散方式。

移位擴(kuò)散：物質(zhì)和能量離開(kāi)某一地區(qū)移到另一地區(qū)的擴(kuò)散。（景觀(guān)內(nèi)的斑塊之間，或者景觀(guān)之間）3.運(yùn)動(dòng)格局與空間擴(kuò)散

運(yùn)動(dòng)方向斑塊形狀對(duì)景觀(guān)的若干生態(tài)特征和現(xiàn)有物種均存在影響，這種影響與物流方向和景觀(guān)空間方向有關(guān)，這種相關(guān)稱(chēng)為相互作用角。物流方向與斑塊長(zhǎng)軸平行則對(duì)運(yùn)動(dòng)個(gè)體的阻截小，相反則阻截大。

運(yùn)動(dòng)的距離直線(xiàn)距離、時(shí)間距離、拓?fù)淇臻g上的距離4.運(yùn)動(dòng)方向與距離三、景觀(guān)生態(tài)流1.空氣流溫差導(dǎo)致氣壓差，氣壓差導(dǎo)致空氣流。風(fēng)的格局：層流（平行狀態(tài)）、湍流（或上或下）。海陸風(fēng)、山谷風(fēng)、熱力環(huán)流大尺度的空氣環(huán)流起到輸送水分和熱量的功能。綠地對(duì)城市建筑物周?chē)L(fēng)場(chǎng)影響引自：柯詠東，桑建國(guó)《小型綠化帶對(duì)城市建筑物周?chē)L(fēng)場(chǎng)影響的數(shù)值模擬》2.水流水流是在重力作用下以物質(zhì)流的形式流動(dòng)，同時(shí)攜帶一些物質(zhì)。主要表現(xiàn)為水平和垂直運(yùn)動(dòng)，且方向是固定的。水流方式：地表水流、地下水流、潮汐和海流。水流速度主要取決于：水輸入量及其時(shí)間；土壤結(jié)構(gòu)，特別是土壤空隙度；土壤對(duì)水?dāng)y帶物質(zhì)的過(guò)濾作用，包括土粒對(duì)物質(zhì)的物理吸附和化學(xué)吸附。3.養(yǎng)分流景觀(guān)中的養(yǎng)分流動(dòng)通常伴隨著水流和土壤侵蝕而發(fā)生的。

1）水流攜帶的養(yǎng)分流一種顆粒物質(zhì)，如細(xì)菌、孢子、腐爛的泥沙樹(shù)葉等；二種溶解性物質(zhì)，如腐殖質(zhì)、尿素、硝酸鹽、可溶性鹽等雨量大小對(duì)于顆粒物質(zhì)與溶解性物質(zhì)有很大的差異顆粒物質(zhì)流和溶解物質(zhì)流還有一個(gè)不同：顆粒物質(zhì)流發(fā)生在土壤表面，而溶解物質(zhì)流發(fā)生在土壤內(nèi)可溶性物質(zhì)物質(zhì)濃度雨量顆粒性物質(zhì)3.養(yǎng)分流

2）土壤侵蝕侵蝕發(fā)生的三個(gè)因素：地表失去植被覆蓋，更多的雨水沖刷失去腐殖質(zhì)后，礦質(zhì)土壤暴露在降雨中，形成沖溝植物根系死亡，土壤顆粒凝聚力低。A=f（R、K、L、S、C、P）A-土壤侵蝕R-降水程度K-土壤侵蝕因子L-坡長(zhǎng)S-坡度C-植被覆蓋P-防止措施土壤侵蝕敏感性：考慮降水、地形、坡度、土壤質(zhì)地與植被3.養(yǎng)分流土壤侵蝕的主要后果表現(xiàn)在3個(gè)方面：使土壤變薄、生產(chǎn)力嚴(yán)重下降，甚至成為毫無(wú)生產(chǎn)力的不毛之地；在地勢(shì)低洼的地方形成堆積地貌，并使這些匯區(qū)景觀(guān)要素的土壤更加深厚肥沃；侵蝕沉積物導(dǎo)致河床淤積、河流水位增高、水庫(kù)淤積使水庫(kù)庫(kù)容減少，進(jìn)而降低水庫(kù)的調(diào)洪機(jī)能，增加洪水的潛在危險(xiǎn)。黃土高原地區(qū)坡面上不同土地利用結(jié)構(gòu)對(duì)土壤養(yǎng)分和水分的影響。a,b,c表示了三種15年以上不同土地利用結(jié)構(gòu)(自上至下)，研究發(fā)現(xiàn)，b是一種較好的保持土壤水分和養(yǎng)分的土地利用結(jié)構(gòu)。土地利用結(jié)構(gòu)對(duì)土壤水分和養(yǎng)分的影響（傅伯杰等，1998）a：林地-耕地-草地b林地-草地-耕地c：草地-林地-耕地4.動(dòng)物流運(yùn)動(dòng)方式1)巢區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)動(dòng)物在窩的周?chē)M(jìn)行覓食和其他日?；顒?dòng)。巢區(qū)面積、形狀受季節(jié)變化而變化。2)疏散運(yùn)動(dòng)動(dòng)物個(gè)體離開(kāi)出生的巢區(qū)到達(dá)一個(gè)新的巢區(qū)的運(yùn)動(dòng)，新巢區(qū)距老巢一般很遠(yuǎn)，近成年動(dòng)物離開(kāi)父母到新巢區(qū)筑巢。疏散運(yùn)動(dòng)可擴(kuò)展某一物種的分布范圍。

3）遷徙動(dòng)物在不同季節(jié)利用的不同地域之間進(jìn)行的周期性運(yùn)動(dòng)。

典型例子：鳥(niǎo)類(lèi)在冷暖地區(qū)的運(yùn)動(dòng)，避開(kāi)不利環(huán)境。

垂直遷徙：動(dòng)物在山地高海拔和低海拔間的遷徙，例：鳥(niǎo)類(lèi)夏季在高海拔地區(qū)繁殖，冬季到低海拔越冬；歐洲山羊夏季在高山植被覓食，冬季到低海拔草地越冬動(dòng)物在景觀(guān)中分布格局

動(dòng)物回避對(duì)它不利的景觀(guān)元素，許多動(dòng)物生存要求一種以上的生境。廊道有時(shí)是障礙，有時(shí)卻是通道。巢區(qū)的形狀通常是扁長(zhǎng)的，有時(shí)是線(xiàn)條狀的。景觀(guān)異質(zhì)性特征有特別重要的作用。

在北美分布很廣的臭鼬，其巢穴多沿樹(shù)籬構(gòu)筑：

積雪期：只有極少數(shù)臭鼬的活動(dòng)范圍超過(guò)巢穴附近1000m。說(shuō)明它們的穴區(qū)一般在1km2之內(nèi)。

春天繁殖季節(jié)之后：雄臭鼬跑得更遠(yuǎn)，主要吃樹(shù)籬上的小動(dòng)物；

夏季：在窩附近活動(dòng)，可能此時(shí)食物豐富不需遠(yuǎn)行；

秋季降雪之前：主要沿樹(shù)籬運(yùn)動(dòng)。臭鼬隨季節(jié)變化的巢區(qū)運(yùn)動(dòng)玉米地玉米地草地玉米地玉米地玉米地燕麥地一個(gè)冬夜林地內(nèi)臭鼬的活動(dòng)只有兩次離開(kāi)樹(shù)籬，穿行在玉米地中，而避開(kāi)燕麥地、草地。由于玉米地有較高的層次和完全蔭蔽的地面，可以預(yù)防空中和地面的天敵，而且還有豐富的食物。通過(guò)樹(shù)籬中臭鼬和林地內(nèi)臭鼬的比較表明，它們喜歡生活在少數(shù)樹(shù)木的開(kāi)闊景觀(guān)地區(qū)，多是林地邊緣和樹(shù)籬5.植物流植物的傳播以散布為主散布的媒介物：水、風(fēng)、動(dòng)物、重力等。種子散布方式和距離與該種在演替中的地位和生活史對(duì)策有關(guān)。散布按距離可分為：長(zhǎng)距離散布（景觀(guān)之間）和短距離散布（景觀(guān)內(nèi)）。分布區(qū)的變化：植物分布區(qū)邊界發(fā)生變化。由于環(huán)境條件的周期性變化引起。如：降雨長(zhǎng)期環(huán)境條件變化，使物種滅絕、適應(yīng)或遷移。如：自最近的冰川期以來(lái)，許多樹(shù)種適應(yīng)了氣候變化，越過(guò)溫帶地區(qū)存活下來(lái)。非本地種成功地移植到新的地區(qū)，廣泛繁殖和傳播。如：仙人掌的入侵毀滅了澳大利亞的主要地區(qū)。四、景觀(guān)的一般功能景觀(guān)的一般功能:生產(chǎn)功能生態(tài)功能美學(xué)功能文化功能1.景觀(guān)的生產(chǎn)功能：指景觀(guān)能夠?yàn)槿祟?lèi)社會(huì)和生態(tài)系統(tǒng)提供物質(zhì)產(chǎn)品和生物生產(chǎn)的功能。總初級(jí)生產(chǎn)力(GPP)：?jiǎn)挝粫r(shí)間和單位面積上,綠色植物通過(guò)光合作用所產(chǎn)生的全部有機(jī)物同化量,即光合總量。凈初級(jí)生產(chǎn)力(NPP)：?jiǎn)挝粫r(shí)間和單位面積上,綠色植物積累的有機(jī)干物質(zhì)的總量，是從光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)總量中扣除自養(yǎng)呼吸后的剩余部分。陸地生態(tài)系統(tǒng)碳的凈吸收或凈排放被稱(chēng)為凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力(netecosystemproduction,NEP)：NPP和土壤呼吸的差值。中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)凈初級(jí)生產(chǎn)力中國(guó)農(nóng)田生產(chǎn)力變化的空間格局景觀(guān)結(jié)構(gòu)變化和氣候變化對(duì)生產(chǎn)力的影響—上海為例2.生態(tài)功能景觀(guān)的生態(tài)功能不同于生物生產(chǎn)過(guò)程，主要表現(xiàn)為公益價(jià)值。如提供保存生物進(jìn)化所需要的豐富物種和遺傳資源，太陽(yáng)能和二氧化碳的固定，區(qū)域氣候調(diào)節(jié)，維持水及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)，土壤的形成和保護(hù)，污染物的吸收和降解，創(chuàng)造物種賴(lài)以生存與繁育的條件，維護(hù)整個(gè)大氣化學(xué)組分的平衡和穩(wěn)定，維持生物多樣性等。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能：是指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過(guò)程所形成和維持的人類(lèi)賴(lài)以生存的自然環(huán)境條件與效用。Costanza將生態(tài)系統(tǒng)的功能歸為l7類(lèi)

Castanza根據(jù)已出版的研究報(bào)告和少數(shù)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行最低估計(jì)，獲得全球生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)總價(jià)值為：每年平均33萬(wàn)億（16～54萬(wàn)億）美元，與之相比，全球GNP的年總量為18萬(wàn)億美元，即全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值大約為全球GNP的1.8倍。八種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值比較，單位面積價(jià)值最高的是濕地（14785美元），其次是湖泊河流（8494美元），近海水域（4052美元），熱帶森林（2007美元），其他森林（302美元），海洋（252美元），草地（232美元），而農(nóng)田最低（92美元）。從生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型看，全球總價(jià)值中大約63％來(lái)自海洋；有37％來(lái)自陸地生態(tài)系統(tǒng)，主要來(lái)自濕地、熱帶森林，然后是湖泊河流，其他森林和草地，而農(nóng)田比較少。五、景觀(guān)生態(tài)功能評(píng)價(jià)模型1.單位面積核算謝高地等參考了Costanza的理論，并針對(duì)其不足(如對(duì)耕地價(jià)值估計(jì)過(guò)低、對(duì)濕地估計(jì)偏高等)，結(jié)合我國(guó)的具體情況，建立了中國(guó)不同陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值模型。生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估-國(guó)家濕地公園景觀(guān)生態(tài)規(guī)劃－不同生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型價(jià)值構(gòu)成評(píng)估

－長(zhǎng)治濕地公園生態(tài)服務(wù)功能的不同價(jià)值構(gòu)成分析

土地利用變化的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)—福州東部新城土地利用類(lèi)型面積（ha）農(nóng)田57.53建筑329.52濕地129.68水域40.93林地6.1土地利用類(lèi)型面積(ha)農(nóng)田0建筑368.61濕地0水域80.09綠地114.32.CITYGREEN模型1996年，美國(guó)林業(yè)署發(fā)行了CITYgreen模型的第1個(gè)版本，2002年發(fā)表了CITYgreen5．0版．它是一款基于A(yíng)rcView3．2開(kāi)發(fā)的功能模塊，用于城市森林的規(guī)劃管理。進(jìn)行復(fù)雜的生態(tài)效益分析研究。CITYgreen模型所分析的城市森林生態(tài)效益包括C儲(chǔ)存及C吸收、水土保持、大氣污染物清除、節(jié)能以及提供野生動(dòng)物生境5個(gè)方面．/productsandpubs/citygreen/3.i-TREE模型該工具包括城市森林效益評(píng)估（UFORE）和行道樹(shù)管理分析(STRATUM)兩個(gè)模塊。UFORE模塊主要用于對(duì)整個(gè)城市森林的結(jié)構(gòu)(物種組成、密度、健康狀況等)、城市森林本身價(jià)值（庇蔭、固碳等）和環(huán)境效益（吸收污染物、截留雨水等）進(jìn)行評(píng)價(jià)。STRATUM模塊則是為了提高行道樹(shù)管理水平和精確評(píng)估收支效益（BCRs，Benefits-CostRatios）的需要，而進(jìn)行的諸如能源節(jié)省、改善空氣質(zhì)量、固定CO2、截留雨水等年度環(huán)境和審美價(jià)值的定量評(píng)估。/ScenarioA:Existingcondition35treeswith8speciesScenarioB:62.8%treekilledbyborerScenarioC:Redesign53treeswith7species景觀(guān)變化（LandscapeChange）：景觀(guān)的結(jié)構(gòu)和功能隨時(shí)間所表現(xiàn)出的動(dòng)態(tài)特征，也稱(chēng)景觀(guān)動(dòng)態(tài)(LandscapeDynamic)。

景觀(guān)動(dòng)態(tài)變化景觀(guān)穩(wěn)定性景觀(guān)變化的驅(qū)動(dòng)因子景觀(guān)變化的生態(tài)環(huán)境影響景觀(guān)變化的動(dòng)態(tài)模擬一、景觀(guān)穩(wěn)定性1.景觀(guān)