C5景观的生态过程(资料9)
9-景观生态过程
三、空气流 不同区域气压的差异所形成的空气流动称为风。
流与景观结构
一、景观结构对生态流的影响 1. 廊道与流 2. 斑块与流 3. 基质与流 4. 网络与流 5. 景观边界与流
景观中的关键点
①具有重要内容或源地效应的部位(如大型自 然植被)或不寻常的地物(如沙漠中的河 流); ②变化较多的区域,特别是生态敏感区,以及 那些一旦受到干扰就长时期得不到恢复的区 域; ③各种形式的流交汇的地方。
景观生态过程
1 生态流与景观生态过程 2 景观中生态流移动的机制 3 景观中生态流移动的模式
4 相邻景观要素间的物质流
5 流与景观结构
第一节 生态过程与流概念
生态流
景观中的能量、养分和多数物种,都可
以从一种景观要素迁移到另一种景观要素,
表现为物质、能量、信息、物种等的流动 过程。
地质干扰过程
二 生态流对景观功能的影响
1.斑块—基质之间的相互作用
2.斑块—斑块之间的相互作用 3.斑块—廊道的相互作用 4.廊道—基质间的相互作用
角马集体迁徙 北美雪雁集体迁徙过冬
扩散:最少的聚 集格局; 物质流:居中; 运动:最明显的聚集格局
三 景观中生态流移动的模式
1.连续运动 流的主体在从源到汇移动的过程中,不存在运 动速度为零的状况,既为连续运动。
间歇运动
流的主体从源到汇移动的过程中,其间出现过运动 速度为零的状况,即流的主体在某地出现过停歇,既为 间歇运动。 歇运动又可以分为两种: ①休息站式:即该物种在某地做短暂停留后再继续运动;
②暂住站式:指该物种不仅在某地停留休息,而且在该地 成功地生长和繁殖,从而为物种的进一步扩散提供了新 的种源。
综合运动
流的主体在移动过程中,可以是连续的,也可以是间 歇的。
景观生态过程
第一节 景观生态过程的动力与运动机制
2. 空间扩散过程:
(1)等级扩散:由一个结点跳跃式迁移到周围周围 几个结点; (2)膨胀扩散:在继续占有原有资源的基础上扩大 其分布面积; (3)移位扩散:物质、能量离开某一区域转移至另 一地区的扩散
四、运动方向与运动距离
四、运动方向与运动距离
1. 直线距离:
地下水运动功能:补充地表水
海洋环境:海流(传输热量)、潮汐
第二节 景观生态流
一、景观要素间的无机流
2. 水流: 影响景观内水流速度的因素: ① 水的输入量和时间
②土壤结构,尤其是孔隙度
③土壤对水中携带物质的渗滤效果
第二节 景观生态流
一、景观要素间的无机流
3. 养分流: 伴随着土壤侵蚀和水流形成: ①类型:颗粒和溶解物 ②运动方式:前者随地表径流;后者可随地表 径流和地下径流 ③森林对防止土壤侵蚀的作用:
第二节 景观生态流
二、动物在景观中的运动
1. 运动方式——生存与繁衍:
① 巢、动物在景观中的运动
2. 动物的分布格局: ① 多数情况下同质区域不适宜动物生存; ② 廊道与动物运动的关系决定廊道类型和动物的 种类
③ 动物巢区通常呈扁长形,有时呈线条型;
④ 景观异质性特性在景观功能中起着重要作用
第一节 景观生态过程的动力与运动机制
一、景观生态过程的基本动力
1. 扩散:沿浓度梯度运动
2. 质量流:重力的作用
景观生态学之景观的生态过程..
2 土壤流
土层表面和土壤内部的流不太明显,但十分重要。 一 部分由风造成,大部分由水形成。
土壤流速的决定因素:
1)水的输入量和时间 2)土壤的结构,尤其是孔隙度 3)土壤对水中携带物质的渗滤效果,包括土壤颗粒 对物质的吸附作用。 土壤流携带物质分成两类: 一种 颗粒物质,如细菌、孢子、腐烂的泥沙树叶等 二种 溶解性物质,如腐殖质、尿素、硝酸盐、可溶 性盐等
4.3 物种流
4.3.1 物种流的运动特征
物种流即动、植物穿越景观的运动。 1 影响运动的两个因素 1)取决于廊道、障碍和斑块等结构因素
较同质的地区,流较稳定、连续;当物种从一 景观进入另一景观时会发生变速或停顿。
例如:大草原上的牛羊,沙漠上的狼群
2)取决于运动方向景观元素是有利于运动还是障 碍运动,所以分析物种运动,首先需要分析景观的异质 性程度和景观中的对比度。
移动:是消耗本身能量从一个地方运动到另一个地方。
例如:采蜜的蜜蜂,捕食的动物 运动最组要的生态特征就是高度聚集性格局。
4.2 空气流和土壤流
1 空气流 空气层流是平行流动的层状气流。 而湍流则是质点的无规则运动,向上或向下运动。 三种防护林带 (紧密结构、疏通结构、通风结构)
第一种类型 风速降低到树高的30倍处,其它为树
A=f(R、K、L、S、C)
A-土壤侵蚀 R-降水程度 K-土壤侵蚀因子 L-坡长 S-坡度 C-植被覆盖
对空气流与土壤流研究发现 有两种空间运动模式: 一是连续运动 速度不存在或为零时 如:水流(遇湖除外) 二是跳跃运动 如:土壤流 两种运动形式的差别在于景观结构的异质性 异质性增强 1 运动由连续运动变为跳跃运动 2 运动中的停顿点增强,流的物质与流程环境间的 关系越密切 3 速度降低
第五章 景观生态学景观过程
2. 景观连接度与景观设计和规划
景观规Байду номын сангаас和管理的原则可以从景观连接度 和连通性的概念中正确理解, 和连通性的概念中正确理解,其目的不仅 仅是提高景观各元素之间的连通性, 仅是提高景观各元素之间的连通性,关键 是增强景观元素相互间的连接度。 是增强景观元素相互间的连接度。作为规 划,通常情况下是增加或减少一些景观元 由此导致景观结构的变化, 素,由此导致景观结构的变化,进而影响 到景观生态功能的变化。 到景观生态功能的变化。
二、导致景观元素间相互作用的媒介
1.风 它携带水分、灰尘、 种子、 1.风 它携带水分、灰尘、雪、种子、小 昆虫、 昆虫、热量等 2.水 包括雨水、 地表径流、地下水、 2.水 包括雨水、冰、地表径流、地下水、 河流、洪水等, 河流、洪水等,能够携带的物质同上 3.飞行动物 如鸟、蜜蜂、可携带种子、 3.飞行动物 如鸟、蜜蜂、可携带种子、孢 子等 4.地面动物 4.地面动物 功能同飞行动物 5.人 5.人
景观连通性是指景观元素在空间结构上 景观连通性是指景观元素在空间结构上 的联系。( 。(Baudry1984) 的联系。( )
景观连接度与连通性的生态学意义
1. 景观连接度与生物多样性保护 2. 景观连接度与景观设计和规划
1. 景观连接度与生物多样性保护
通过研究不同生物栖息地之间的景观连 接度水平分析生物群体之间的相互作用 和联系, 和联系,进而通过增减廊道的数量或改 进质量促进生物多样性的保护。 进质量促进生物多样性的保护。
第三节 空气流和土壤流 自学) (自学)
第四节 景观连接度与连通性
1984年Merriam首次引用“景观连接度”到景 年 首次引用“ 首次引用 景观连接度” 观生态学中,是测定景观生态过程的一种指标。 观生态学中,是测定景观生态过程的一种指标。 景观连接度: 景观连接度:是描述景观中廊道或基质在空间 上如何连接和延续的一种测定指标。 上如何连接和延续的一种测定指标。 是景观中各元素在功能上 生态过程上的联系 功能上和 上的联系。 是景观中各元素在功能上和生态过程上的联系。 景观连接度的提出和应用, 景观连接度的提出和应用,对景观生态学在生 物多样性保护与生物资源管理方面具有重要的 意义。 意义。
第四章景观生态过程解析
三、景观中的物种运动
(一)景观中物种运动的方式与类型
物种在景观中的运动与人类运动具有许多相似的 地方。主动运动和被动运动是物种最常见的两种运动 方式。主动运动一般指物种通过本身有目的的行为, 从一个地方迁徙至另外一个地方。通常表现较多的是 动物在景观中的运动,比如动物和候鸟的季节性迁徙。 另外一种是被动运动方式,一般要借助于外界的作用 物来达到迁移的目的。植物在景观中的迁徙就是一种 被动式的,通过风.、水和其他动物或人类将植物种 从一个地方带到其他地方,这种迁移方式对景观面貌 和格局的影响较大,有时甚至可以完全破坏原来的景 观格局。
(二)景观连接度与连通性的特征
1.景观连接度的影响因子 ①组成景观的元素和空间分布格局 ②研究的生态过程;不同的生态过程,运动
变化的机理不同 ③研究的对象和目的;对于生物群体而言,
不同的生物种,同一种景观结构,其景观 连接度将会不同
2.景观连接度与连通性的关系
景观连通性可从下述几个方面得到反映:斑块的 大小、形状、同类斑块之间的距离、廊道存在与否、 不同类型树篱之间相交的频率和由树篱组成的网络单 元的大小。而景观连接度要通过斑块之间生物种迁徙 或其他生态过程进展的顺利程度来反映。具有较高的 连通性,不一定有较高的景观连接度。连通性较差的 景观,景观连接度不一定较小。
(二)景观中的动物运动
景观中动物的运动可以有3种方式:
①巢域范围内的运动:指它们用作取食和进 行其他日常活动的“家”(如巢、窝)的周 围地区。
②疏散运动:指动物个体从它们的出生地向 新巢域进发的单向运动。
3.景观连接度与廊道的关系
景观连接度是一抽象的概念,而廊道是景观连 接度的一种表现方式,廊道和景观连接度没有直 接的关系,景观连接度的大小还取决于廊道的质 量。对于生物群体而言,景观连接度只有一种含 义,当景观连接度较大时,表明生物群体在景观 中迁徙、觅食、交换、繁殖和生存比较容易,受 到的阻力较小。当景观连接度较小时,生物群体 在景观中迁徙、交换和觅食将受到更多的限制, 运动的阻力较大,生存困难。
第四章 景观生态过程
本章考核知识点: 本章考核知识点:
1 生态流与景观生态过程 2 景观中生态流移动的机制 3 景观中生态流移动的模式 4 相邻景观要素间的物质流 5 流与景观结构
第一节 生态过程与流概念
景观功能与过程是紧密联系不可分割 的一体。毗邻生态系统间动物、植物、 的一体。毗邻生态系统间动物、植物、 生物量、 生物量、水和矿质养分的流动是景观 功能的主要内容。 功能的主要内容。 在自然界中, 在自然界中,景观生态过程的具体 体现就是各种形式的生态流(物流、 体现就是各种形式的生态流(物流、 能流、物种流、人口流、信息流) 能流、物种流、人口流、信息流)在 景观要素间的流动。 景观要素间的流动。
扩散、物质流、运动。 扩散、物质流、运动。
扩散:指物体在景观 中的随机运动。
物质流:是物质在重力和扩散力 作用影响下沿能量梯度的运动
运动:是物体消耗本身能量从一个地 方移动到另一个地方。
扩散:最少的聚 扩散:最少的聚 集格局; 物质流:居中; 物质流:居中; 运动:最明显的 运动:最明显的 聚集格局
二 生态流对景观功能的影响
1.斑块—基质之间的相互作用 1.斑块— 例1:农田(或空地)基质与森林斑块 主要驱动机制:风、水和生物动力 例2:农田(或空地)基质与聚居斑块 主要驱动机制:人和非原生生物动力
二 生态流对景观功能的影响
2.斑块—斑块之间的相互作用 2.斑块— 具有相似群落的斑块之间的相互作用主要 由生物动力所致,风的作用很小;一般说 来,斑块间能量和养分的传输不重要,而 物种的迁移很重要,尤其是动物中的特有 种,可以从一个斑块到另一个斑块觅食, 斑块中发生物种的局部灭绝时,可以由相 邻斑块得到补充。
综合运动
流的主体在移动过程中,可以是连续的, 流的主体在移动过程中,可以是连续的, 也可以是间歇的。 也可以是间歇的。
景观生态学重点及参考答案
Adobe Acrobat 7.0 Professional景观生态学重点及参考答案(特此感谢雷威、朱虹、汪峰、邓朝松、郑永锴总结参考答案,鼓掌!!!!)1.名词解释①景观:在较大、中度尺度以及具有空间异质性的较小尺度的区域,都可视为景观;是一定的地表可见景象的综合;具美学方面的特征。
④景观结构成分:在生态学性质和地理学中性质各异,而形态特征和空间分布特征相似的景观要素。
⑦景观连接度:景观中各功能上和生态过程上的联系。
一方面取决于景观元素的空间分布特征,另一方面还要通过斑块之间生物种迁徙或其他生态过程进展的顺利程度来反映。
①干扰斑块:由于局部干扰而形成的斑块。
④残存斑块:大面积干扰后残存下来的局部未受干扰的自然或般自然斑块。
⑥边缘效应:景观单元边缘部分由于受外围影响而表现出与中心部分显著不同的生态学特征的现象。
⑦景观孔隙度:单位面积的斑块数目。
④生态交错带:指相邻生态系统之间的过渡区。
⑤景观边界:指在特定时空尺度下,相对均质的景观之间所存在的异质性过渡区域。
①景观格局:景观要素在景观空间内的配置和组合形式,是景观结构和景观生态过程相互作用的结果。
①景观生态安全格局:景观中存在某种潜在的生态系统空间格局,它由景观中的某些关键的局部,其所处方位和空间联系共同构成。
①景观异质性:由景观要素的多样性和景观要素的空间相互关系共同决定的景观要素属性的变异程度。
⑦空间异质性:由景观要素的数量和比例、形状、空间分布及景观要素之间的空间邻接关系所决定的空间不均匀性。
③时间异质性:作为空间某一点不同时间景观结构和组分变化的量变。
④景观破碎化:景观中景观要素斑块的平均面积减小、斑块数量增加的变化。
⑤景观多样性:特定区域中景观要素及其空间结构类型、格局、过程的变异性和复杂性。
④中继站:在链路上某一地点,传输设备的集合。
⑨景观生态流:物质、能量、物种和信息在景观中毗邻的生态系统之间的流动或运动。
③景观阻力:①干扰:阻断原有生物系统生态过程的非连续性事件。
第四章景观生态过程与功能资料
主要内容
一. 景观间的生态流及其基本观点 二. 景观破碎化 三. 景观连接度与连通性的关系 四. 景观要素的过程与功能
思考题
1. 什么是景观生态流?它有哪些类型? 2. 景观生态过程的基本动力包括哪些? 3. 景观生态过程的媒介物是什么? 4. 什么是景观破碎化?什么是景观破碎化过程?景观破碎
化的空间过程包括哪几种?景观破碎化的生态学意义? 5. 什么是景观连接度?什么是结构连接度?什么是功能连
1.景观破碎化过程
(4)收缩
收缩或缩小在景观变化中是很普遍的过程,它 意味着研究对象(如斑块)规模的减小。
如林地的一部分被用于耕种或建房,那么残余 的林地就会缩小。
1.景观破碎化过程
(5)磨蚀
磨蚀或消失是景观中破碎化形成的斑块被重复 破坏而消失的过程。
1.景观破碎化过程
开始阶段,穿孔和分割过程其重要作用,而破碎化和缩小 过程在景观变化的中间阶段更显重要,磨蚀过程是景观变 化的最后阶段。
第四章 景观生态过程与功能
概述
景观生态过程是景观生态流的表现形式,景观生态流是景 观生态过程和景观功能的载体。
景观生态过程与景观功能关系密切,景观生态过程决定景 观功能,同时也影响景观格局以及景观功能的动态变化, 而景观功能是景观生态过程所引起的景观要素之间的空间 相互作用及其效应,通过了解景观生态流、景观过程的动 力与运动机制、景观中动植物的运动、景观要素的过程与 功能以及景观破碎化及连接度,把握景观格局与景观生态 过程之间的关系,实现认识景观生态过程本质的目的。
如我国三北地区的防护林网格,大面积人工林 中开设的防火生土隔离带等。
1.景观破碎化过程
(3)பைடு நூலகம்碎化
破碎化是将一个生境或土地类型分成小块生境 或小块地的过程(狭义)。
景观生态学课件
5
引言
3.景观生态学是一门应用性很强的生态学分支学科 景观生态学研究大尺度地域内各种生态系统之间的相互关系。 景观的组成、结构、功能、动态、分类、评价、规划、管理。 其原理方法对促进景观的优化和可持续发展有直接指导作用, 是人们从宏观方面认识自然并调节人与自然关系的有力手段。 应用领域:农业、林业、城市规划、园林设计、自然保护、 旅游景区规划设计、环境治理、资源开发利用等。
主要体现经济、文化和视觉特性和价值的景观。 如城市景观、旅游地风景园林景观、工程景观(工厂、矿山、 水利工程、交通系统、军事工程)等。
第1节 景观的有关概念
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3.景观概念的内涵 ①具有异质性:由不同空间单元(生态系统)镶嵌组成。
景观由林地,草原,农田,村庄,河流等异质空间单元组成。 ②具有地域性:是具有明显形态结构特征的地理实体。
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浙江宁绍平原的水乡廊道景观
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北京城区街道景观
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英国伦敦城市景观
江南水田斑块
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河流廊道景观
四川丘陵农业景观
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松嫩平原湿地景观
第1节 景观的有关概念
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2.尺度(效应) 尺度:是指研究对象的空间范围和时间变化间隔。(对象特征上) 是研究某对象时所采用的空间和时间单位。(研究者角度) 尺度常用范围或分辨率表示,尺度反映对事物细节的了解水平。
14
④ Forman & Godron—1986所著的景观生态学中提出: 景观是以类似方式重复出现的、相互作用的若干生态系统的
《景观生态过程》课件
说明不同类型的景观生态 过程及其对生态系统功能 的影响。
三、景观生态过程的研究方法
地理信息系统和遥感技术
介绍利用地理信息系统和遥感技术研究景观生态过 程的方法和应用。
数据分析和模拟实验
说明通过数据分析和模拟实验揭示景观生态过程的 机制和影响因素。
四、景观生态过程实例分析
城市公园景观生态过程分析 农田景观生态过程分析
森林保护和资源开发
探讨景观生态过程对森林保护和可持续资源开 发的影响。
农田资源利用和生态保护
阐述景观生态过程对农田资源利用和生态保护 的重要性。
生态修复和重建
展示景观生态过程在生态修复和重建项目中的 应用案例。
六、结语
1 景观生态过程的未来 2 未来发展的挑战和机 3 走向可持续发展的道
发展
遇
路
探讨景观生态过程研究的 前景和发展方向。
《景观生态过程》PPT课件
一、概述
探讨景观生态学的概念和价值,介绍景观生态学在生态系统保护与修复中的重要性。
二、景观生态过程
1 生态过程的定义和分 2 景观生态过程的三个 3 景观生态过程的分类
类
基本特征
和类型
解释景观生态过程的概念、 特点及其在生态系统中的 重要功能。
介绍景观生态过程的多样 性、相互关联性和时空特 征。
探讨城市公园景观中的生态过程, 以及其对城市环境和居民的影响。
研究农田景观中的生态过程,分 析其对农作物生长和农田生态系 统稳定性的影响。
森林景观生态过程分析
解析森林景观中的生态过程,并 评估其对物种多样性和生态系统 健康的贡献。
五、景观生态过程指导实践
城市规划和公园建设
说明景观生态过程在城市规划和公园建设中的 指导作用。
景观生态过程名词解释
景观生态过程名词解释
景观生态过程是指在一个地区内,各种自然、人文因素相互作用、相互依存、相互制约,形成的自然过程和地理景观现象。
这个过程包
括物质循环、能量转换、生命演化、地表变动和人类活动等方面,具
有多元复杂性和时空动态性等特点。
其中,物质循环是指物质在景观生态系统中的传输、转化和循环
利用过程。
这个过程包括水循环、碳循环、氮循环和磷循环等,其中
水循环是最基本的循环过程,也是发生频率最高的循环过程。
能量转化是指能量在景观生态系统内的转换过程。
太阳能是生态
系统内最为重要的能量来源,通常通过光合作用转化为植物可利用的
化学能,并在食物链中传递和转移。
生命演化是景观生态系统发生变化的一个重要方面。
通过长期演
化和适应,生物种类逐渐适应了所处的生态环境,形成了多样性和适
应性强的物种群落,展示出生命的奇妙和多样性。
地表变动是指地球地表物质在时间和空间上发生变化的过程。
地
表变动包括自然变化和人为影响两种,自然变化包括风化、火山喷发、地震、洪涝灾害等,而人为影响包括城市扩张、农业开发、采矿活动等。
人类活动是景观生态过程中不可忽视的因素之一。
人类活动对自
然环境的破坏,加速了种群的病毒传播以及气候等问题,进而对景观
生态系统的稳定性和持续发展产生了巨大影响。
总的来说,景观生态过程是一个复杂而丰富的系统,各种自然和
人文因素相互作用和影响,对于人类了解和管理自己所处的环境、促
进可持续发展具有深远的影响。
景观生态规划的主要流程
景观生态规划的主要流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!景观生态规划的主要流程一、前期调研阶段。
在开展景观生态规划之前,充分的前期调研是必不可少的。
景观生态学课件第五章 景观生态流与景观功能
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四、景观的文化功能
1.自然景观的文化功能
(1)自然景观是艺术创作的来源之一 (2)自然景观陶冶人的情操 (3)自然景观是人类学习的源泉
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2.人文景观的文化功能
(1)提供历史见证,是研究历史的好教材 (2)提高景观作为旅游资源的价值 (3)丰富世界景观的多样性
局域环境对植物的适应性发生变化。
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第二节 景观的一般功能
一、景观的生产功能 1.自然景观的生产功能(自然植被的净第一性
生产)
2.农业景观的生产功能(粮食作物)生产力大
大提高
3.城市景观的生产功能 生物生产(生物初级生产、 生物次级生产)
非生物生产(物质生产、非物质生产)
生态交错带具有过滤或屏障的作用,对 各种物质和生物体起到扩散和滞缓的作用 ,对景观中水分和养分的运动起重要作用 。
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(2)农业景观中的树篱、沟渠网络与水分 和养分的运动
树篱、沟渠等人工网络系统,除了对农 民来说界定地块范围的作用以外,又具有 较高的生态价值。
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4、景观生态流的运动方向与距离
(1)运动方向 生态流的运动方向与景观要素的不同关
系,对景观的功能会有一定的影响。
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上图为斑块的走向和内部-边缘比与主要作用力方
向的关系。
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(2)运动的距离 直线距离:连接两点间的距离为直线距离,
是两点间的最短距离。 时间距离:把两点间运动速度最快的线路所
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蓝藻c5途径
蓝藻c5途径
蓝藻c5途径是指蓝藻细胞合成C5光合作用途径。
该途径是一种辅助光合作用途径,主要在低光强下发挥作用。
蓝藻c5途径的过程中,蓝藻细胞通过吸收光能,将二氧化碳转化为有机物质。
具体来说,蓝藻细胞中存在的酶羧化酶(C4酶)能够将CO2和PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)催化为草酸(oxaloacetate)和HCO3-。
随后,草酸被转化为苹果酸,并在苹果酸转化为丙酮酸时释放出CO2,使CO2浓度达到高峰。
这种CO2浓度的峰值可以被利用于光合作用,从而提高蓝藻的光合效率。
总之,蓝藻c5途径是一种重要的光合作用途径,能够提高蓝藻在低光强下的光合效率,有助于蓝藻的生长和繁殖。
- 1 -。
第5讲 景观过程
2. 景观中水分和养分的迁移
水分和养分的运动形式
水平运动 • 水分的水平运动:主要表现为地表径流。地形高度 的差异导致水分在空间上重力势能的差异,从而导 致水分在空间上的运动。 • 养分的水平运动:养分运动比水分运动要复杂得多, 但两者常常紧密地结合在一起。 • 动物在景观中迁移对养分的再分配起到重要作用。 人类也可以在景观的养分运动中起到重要作用。
干扰的生态学意义
① 干扰与景观异质性 • 一般认为,低强度的干扰可以增加景观异质性,而中 高强度干扰则会降低景观的异质性。如山林的不同程 度的火灾。 ② 干扰与景观破碎化 • 一些规模较小的干扰可以导致景观破碎化,如经常发 生的林火,砍伐。 • 大规模的干扰可能导致景观的均质化,而不是进一步 的破碎化。往往不是人们期望发生的。
• 为外来物种的侵入提供有利场所。
3. 干扰与景观格局演变
常见的干扰类型
外来物种入侵 • 最为严重的干扰类型。 • 外来物种入侵除了影响生物多样性以外,对水资源安 全、生态环境造成深远的影响。 • 举例说明:滇池引入水葫芦,澳洲引入欧洲家兔;美 国引入亚洲鲤鱼。 • 目前,我国有283种外来物种,损失1200亿RMB。 • The non-indigenous species in USA cause damage and loss totally approximately $ 137 billion per year, about 13% of the GDP of USA.
1. 生物迁移、扩散运动
(2)被动运动 • 特征:借助外界的作用物,到达迁移的目的。如植物在 景观中的迁徙(借助风、水、动物、人类),动物有时 也有被动运动。 • 结果:物种无法选择适合于自己的生态环境,在生态上 具有较大的风险;在物种迁徙过程中,有时会导致物种 灭绝或生态习性退化。
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•一个冬夜臭鼬的活动
玉米地
玉米地 燕麦地
玉米地
玉 米 地 玉 米 地 玉 米 地
只有两次离开树篱,穿行在玉米地中,而避开燕麦 地、草地。由于玉米地有较高的层和完全荫蔽的地面, 可以预防空中和地面的天敌,而且还有丰富的食物。 通过树篱中臭鼬和林地内臭鼬的比较表明,它们 喜欢生活在少数树木的开阔景观地区,多是林地边缘 和树篱。
2 赤狐
赤狐也广泛分布于北美,栖息在地下的巢穴里,以各 种小动物为食,一种夜行动物,研究表明赤狐的窝几乎 都筑在高地生境中,比如,林地、谷物地、草场、树篱、 沙石地等。并且在调查的517个巢穴中只有8个位于居 民区275米以内。说明与建筑物的距离是赤狐巢穴分布 的主要限制因素,巢区比臭鼬大,一般4千米、2-4千米, 形状长方形。 在秋季和冬季,快成年和成年狐狸离开巢穴,原因不 明,目标也不能预测,运动的平均直线距离雄性为31千 米(最远211千米),雌性为11千米(最远为108千 米),赤狐的扩散为不规则扩散,分析具体个体
例如:狐狸遇河,鹿遇森林。(速度变快) 边界穿越频率:(Boundary cross度上越过边界的数 量。反映景观的连通性。
2 动、植物的运动类型同样分成连续和跳跃运动
跳跃运动分成两类:
1)一个生物体滞留一短的时期后继续运动叫休息停 顿。 2)一个生物体移动到一个地点后能成功地生长繁殖 叫中途站。
比如:沙漠中的绿洲,对沙漠动物比如狼就是水源。
4.3.3 植物的运动
1 植物的传播存在三种模式:
1) 植物种的边界在短期发生移动,由于环境条件 的周期性变化引起 比如:降雨
2) 长期环境条件变化,使物种灭绝、适应或迁移。
比如:自最近的冰川期以来,许多树种适应了气 候变化,越过温带地区存活下来。
3)非本地种成功地移植到新的地区,广泛繁殖和传 播。 比如:仙人掌的入侵毁灭了澳大利亚的主要地区。
3)维持河流良好的水文状况 流量、流速、不会变干 4)维持河流的良好水质 a 泥沙含量 比如:黄河、长江 b 营养物质
4.4.6 林带与毗邻景观要素的相互作用 1 林带对农田的影响 农田防护林的形式: (1)带状地在农田四周营造,并且交积成网,又称 农田防护林网 (2)林农间作,农田内间种树木 (3)片林
动物在景观中有如下特征: 1 动物回避对它不利的景观元素,许多动物生存 要求一种以上的生境。 比如:狐狸避开廊道、臭鼬躲开燕麦、白尾鹿生 活在农牧交错带。 2 廊道有时是栅栏,有时是通道。 比如:树篱是臭鼬的通道,大河是赤狐的障碍屏障能 造成种群的基因差异。 3 巢区的形状通常是拉长的,有时是线条状的 比如:赤狐巢区间一般存在障碍物(如:峡谷、小河 流、沼泽等) 4 景观中不寻常的特征有特别重要的作用。
3 影响三种流运动的力 1)扩散 扩散原指分子运动,从高浓度区向低浓度区的运 动。 扩散:溶质物质或悬浮物质由高浓度区向低浓度 区的移动,物质通过自身的布郎运动作无规则的运 动。 例如:将香水洒在屋子的一角,满屋都是香水味。
山区的水泥加工厂的粉尘扩散。
市区采暖的火烟囱、滇池的污染等
2)物质流 物质流是物质沿能量梯度的运动。 风是一种重要的物质流,由大气压产生。 水流是由高处向低处 3)移动
例如:南美北部一些物种,以一系列岛屿为中途站, 越过加勒比海进行传播的 领地: 指的是用来防御同种其他个体侵入的地区范围.
4.3.2 动物的运动
动物有三种运动方式: 1 巢区内运动
即动物在窝的周围进行觅食和其他日常活动。
2 疏散运动 即动物个体离开出生的巢区到达一个新的巢区 的运动新巢区距老巢一般很远,近成年动物离开父 母到新处筑巢。疏散运动扩大小物种的分布范围。 例如:鸟
2 土壤流
土层表面和土壤内部的流不太明显,但十分重要。 一 部分由风造成,大部分由水形成。
土壤流速的决定因素:
1)水的输入量和时间 2)土壤的结构,尤其是孔隙度 3)土壤对水中携带物质的渗滤效果,包括土壤颗粒 对物质的吸附作用。 土壤流携带物质分成两类: 一种 颗粒物质,如细菌、孢子、腐烂的泥沙树叶等 二种 溶解性物质,如腐殖质、尿素、硝酸盐、可溶 性盐等
2 植物的传播以散布为主 1)散播的媒介物:水、风、动物重力等。 不同繁殖体,媒介物不同,散布的距离也不一 样。 比如:蒲公英靠风传播而且距离较远。 杨树靠重力传播距离较近。 2)靠风散布的种子一般都有种翅 比如:糖槭 飞散距离取决于种粒大小、风速、地形等因素。 3)种子散布方式和距离与该种在演替中的地位和 生活史对策有关。 先锋树种(r对策)多靠风或水散布,距离远。比 如:杨树 顶级群落种(k对策)一般种子重,多靠动物、重力 散布,散布距离近例如:红松
A=f(R、K、L、S、C)
A-土壤侵蚀 R-降水程度 K-土壤侵蚀因子 L-坡长 S-坡度 C-植被覆盖
对空气流与土壤流研究发现 有两种空间运动模式: 一是连续运动 速度不存在或为零时 如:水流(遇湖除外) 二是跳跃运动 如:土壤流 两种运动形式的差别在于景观结构的异质性 异质性增强 1 运动由连续运动变为跳跃运动 2 运动中的停顿点增强,流的物质与流程环境间的 关系越密切 3 速度降低
4.4.4廊道与本底的相互作用 线状廊道、带状廊道和河流廊道,不但结构与功能
不同,而且与围绕本底的相互作用也不同本底气候对 线状廊道具有主导性影响,此外,大多数作用的方向 都是从廊道到本底。
比如:灰尘、车辆污染会从公路进入农田。 廊道对本底的另一个重要作用是隔离种群,从而限 制流动。
带状廊道与本底之间的流数量众多,是互相依赖的, 过是由于宽度效应使带状廊道可以具备许多开阔区的 物种。
4.4 景观元素的相互作用
景观元素之间的相互作用是通过景观的流来实现
4.4.1斑块-本底的相互作用
以农田(空地)与森林的作用为例 本底-农田 斑块-森林(人工林)
A 能量、动物、花粉、果实
水平热 流
C 物种 动植物移植
觅食者 授粉 风传播种子植物
风、动物 B 地表径流 大气水分 在
动物 花粉、果实中
灰尘沉 积 雪的积累 烟 雾影响淤积
风是主要驱动力 D 栖息地(斑块)—本底(森林)
引进的植物移植 驯养的动物移植 人捕获原生物种 人阻止自生干扰
风、水、动物
主要以斑块流向本底 驱动 机制、人、和非原生物种
4.4.2 斑块之间的相互作用
斑块之间的相互作用主要是由生物动力所致, 风的作用很小,一般说来,能量和养分传输不重要 而物种的迁移很重要,尤其是动物中的特有种,可 以从一个斑块中到另一个斑块中觅食,斑块中发生 物种的局部灭绝时,可以由相邻斑块得到补充。 4.4.3 斑块—廊道的相互作用 类似于斑块之间的相互作用,主要的流是物种流。 廊道有利于伴随着斑块内部种局部灭绝后的再迁移。 斑块是廊道的物种源。
4.4.5 河流廊道与周围土地的相互作用 大量试验表明,河水的质量与周围土地密切相关,河 流廊道的植被将周围土地与河流分隔,植被对河流有 许多影响. 例如: 蔽荫阻隔了一定的热能流动枯枝败叶、种子以及 节肢动物的粪便进入河流之中倒下的树阻挡水流,形 成小池塘物质从土地想河流廊道运动,河流廊道起过 滤作用
的运行路线发现有建筑物地区是它们穿越景观的障碍, 在距农家场院92米以内极少发现这种动物,湖泊迫使 赤狐改变运行路线,没有狐狸游水过去。小河、小溪 不是重要障碍,河宽成为赤狐的障碍,赤狐的运动是 跳跃的,不是连续的。 在夜间,赤狐的运动时间占85%,停顿时间占15%, 用来休息或进行其他活动。赤狐都躲避廊道没有一只 狐狸沿着河流大道,高速公路等主要廊道运动(也不 于廊道平行运动),甚至白天睡觉也远离大道92米以 外。在这个实例中,廊道只起“过滤器”作用,而没 有显示廊道的功能。
2)维持河流生物的能量和生存环境 河流中的有机物99%是外面引入的,比如:落叶 林冠影响水温,防止水温过热,不利于氧气的存留 河岸森林对溶解性的矿物营养和固体、颗粒进入河 流有过滤和调节作用。
养分进入溪流有三个途径:
a 养分直接穿过河岸森林进入溪河 b 养分积累在河岸森林中的土壤中,通地下流或通 过土壤进入河流 c 养分随植物生长而进入生物是成为木材的一部分
3 迁徙 动物在不同季节利用的不同地域之间进行的周期性 运动。 典型例子:鸟类在冷暖地区的运动 垂直迁徙:动物在山地高海拔和低海拔间的迁徙 例:鸟类夏季在高海拔地区繁殖,冬季到低海拔越冬 欧洲山羊夏季在高山植被觅食,冬季到低海拔草 地越冬
举例说明景观结构对动物的影响 1、臭鼬
在北美分布很广,美国的伊利诺斯州臭鼬的巢穴 多沿树篱构筑,树篱处的积雪到春天才融化,只有 极少数臭鼬的活动范围超过巢穴附近1000米。说明 它们的穴区一般在1千米平方之内,他们的往返距 离随季变化,春天繁殖季节之后,雄臭鼬跑的更远, 主要吃树篱上的小动物。夏季在窝附近活动,可能 此时食物丰富不需远行,秋季降雪之前主要沿树篱 运动。
林带影响到农田的小气候、土壤湿度、动植物和作物产量。
(1)小气候 a 风速降低30%-40% b 减弱湍流交换,降低农田蒸发,保持水分 c 保持积雪,防止沙尘暴 d 避免干热风 e 温度 白天略增加,夜间略降低 土湿 (2)水分状况
雨量大小对于颗粒物质与溶解性物质有很 大的差异。 颗粒物质流和溶解物质流还有一个不同: 颗粒物质流发生在土壤表面,而溶解物质流发生在 土壤内。 如图:
物 质 浓 度 可溶性物质
颗粒性物质
雨量
水流侵蚀 侵蚀发生的三个因素:
1 地表失去植被覆盖,更多的雨水冲刷
2 失去腐殖质后,矿质土壤暴露在降雨中,形成冲沟 3 植物根系死亡,土壤颗粒凝聚力
移动:是消耗本身能量从一个地方运动到另一个地方。
例如:采蜜的蜜蜂,捕食的动物 运动最组要的生态特征就是高度聚集性格局。
4.2 空气流和土壤流
1 空气流 空气层流是平行流动的层状气流。 而湍流则是质点的无规则运动,向上或向下运动。 三种防护林带 (紧密结构、疏通结构、通风结构)