生态学基础：21景观生态学03
景观生态学
景观生态学
景观生态学概述
景观生态学
• 研究景观单元的类型组成、空 间格局及其与生态学过程相互 作用的一门综合性学科。强调 空间格局、生态学过程与尺度 之间的相互作用是景观生态学 研究的核心所在。
• 景观生态学是一门新兴的多学 科之间交叉的学科，其主体是
地理学与生态学之间的交叉。
景观的含义
1、景观的含义
• 景观的对比度也存在季节上的差异，尤其在季节分明的 地区。
• 景观对比度高低只是描述景观外貌特征的一个指标，其 高低大小无绝对的优劣之分。
四、景观连通性和连接度
• 景观连通性是指景观元素在空间结构上的联系， • 景观连接度是景观中各元素在功能上和生态过程上的联
系。
具有相同面积但不同结构景观连通性的差异(引自Farina, 1998) 从(a)到(d)依次降低
廊道
• 廊道（corridor）是指线性的景观单元，景观中的廊
道通常具有通道与阻隔的双重作用， 一方面几乎所 有的景观都会由廊道分割，另一方面景观要素又被廊 道连接在一起，成为功能 的整体。
一、廊道的作用与起源
―廊道的作用：通道（运输）的作用和阻隔（资源保
护）的作用。
―廊道起着运输、保护资源和观赏的作用。 ―廊道的起源 廊道的起源和形成与斑块的形成相似。
基底的判定方法：
1. 在一个景观中占的相对面积最大； 2. 连通性最大，并把其它景观要素包围； 3. 对景观动态有显著的控制作用。 4. 相对面积、连通性、控制程度三者结合
• 孔隙度(porosity)是景观中所含斑块密度的量度， 与斑块大小无关，即包括在基质内的单 位面积的 闭合边界(不接触所研究空间或景观的周界)的数目， 与研究对象的尺度和分辨率有 关。具有闭合边界 的斑块数量越多，基质的孔隙度越高。
景观生态学基本理论
森林生态系统
生物圈生态系统
第一节 生态学基础理论知识(补充)
6 生态系统的组成成分
生态系统的组成：两大部分+四个基本成分 两大部分：生物、非生物环境
四个基本成分：生产者、消费者、还原者、
非生物环境
第一节 生态学基础理论知识(补充)
7 生产者 太阳能等能源+CO2+水+无机盐=>有机物的自养 生物。如：绿色植物、光化细菌、化能细菌
理论2—空间分异性与生物多样性理论
2 生物多样性
生物多样性是生物适应环境分异性的结果 景观具有生物多样性效应，并由此派生出景观结
构功能的相关性，能流、物流和物种流的多样性 等
第二节 景观生态学基本理论
理论3—景观异质性与异质共生理论
景观异质性的理论内涵： 景观组分和要素，如基质、斑块、廊道、动物、植物、生
理论7—等级系统理论
2 等级系统理论的意义：
在等级系统中，不同等级层次上的系统，都具有相应的结
构、功能、过程，需要研究解决的问题也不同。特定问题 既需要在一定的时间和空间尺度上解决
景观是复杂的等级组织结构系统，选择最佳时空尺度，才
能认识和把握复杂系统的整体属性和过程特征
第二节 景观生态学基本理论
和交互作用，表现出与斑块内部不同的生态学特征和功能 的现象 等）、物种组成等，与斑块边缘有明显差异
斑块内部的土壤、小气候（如光照、温度、湿度、网速
生态交错带（边际带）通常具有较高的生物多样性和初级
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
生产力，物质循环和能量流动速率更快，生态过程更活跃。 一些需要稳定而相对单一环境资源的物种，往往集中分布 在斑块内部；而另一些需要多种环境资源条件或适应多变 环境的物种，主要分布在边缘带，称为边缘物种
景观生态学
景观生态学
景观生态学是一门研究地理景观和生态系统之间关系的科学，它利用地理学、生态学、遥感技术、测量技术以及GIS等多种方法，研究地理景观对生物多样性的影响，从而更好的保护和管理生态系统。
景观生态学的主要内容包括: 景观结构、景观功能、生态过程以及景观管理等方面。
景观结构指的是景观的形状和尺度，它是景观生态学研究的基础；景观功能指的是景观中各种功能如生产功能、保护功能、休养功能等；生态过程指的是景观中生物多样性形成和维持的相关过程；景观管理指的是景观生态系统的保护和管理。
景观生态学的理论基础
距离效应
面积效应 Elarge
迁 入 率 或 灭 绝 率
R’（小岛） R（大岛）
S’e Se
S’e Se
离大陆越远的岛屿上的物种迁入率越小（距离效应）；岛屿的面积越小其绝灭率越大（面积效应）。
M-W模型
对于某一岛屿，MacArthur- Wilson 理论的数学模型，简称M-W模型，用一 阶常微分方程表示：
关于“种—面积”关系的三种假说：生境多样性假说；被动样本假说；动态平衡假说
南太平洋群岛面积与生物多样性间的关系
Fiji islands,裴济群岛 18500Km2 476(被子植物)，54（鸟类）
New Caledonia，新喀里多尼亚岛 22000Km2 655(被子植物)，64（鸟类）
Solomon Islands，索罗门群岛 40000Km2 654(被子植物)，124（鸟类）
小到森林中的林窗甚至植物的叶片
都可以看成是大小形状隔离程度不同的岛屿。
有些陆地生境
也可以看成是岛屿，例如林中的沼泽、被沙漠围绕的高山、被农田包围的林地等
【狭义岛屿】 海洋中与大陆完全隔离的，由岩石和土壤构成的露出水面的部分。 海洋岛 陆桥岛
【广义岛屿】 孤立的岛屿状生境
2.1.2 ―种—面积”曲线 岛屿为自然选择、物种形成与进化，生物地理学和生态学的理论和假设的发展和检验提
2.2.2 复合种群的类型
基于广义的概念，Harrison and Taylor 1997 划分为5 种类型
A 经典型或Levins复合种群 B大陆—岛屿型复合种群 C 缀块性种群 D 非平衡态下降复合种群 E混合型 种群
不同种群空间结构类型之间的相互关系
2.2.3 复合种群模型
Levins 1969 发展空间隐式模式，即著名的Levins模型
景观生态学整理
第一章景观生态学名词解释1、狭义景观：直觉地将景观看作基于人类范畴基础之上的特定区域，指在数十公里到数百公里范围内，由诸如林地、草地、农田、树篱和人类居住地等不同类型生态系统所组成的异质性地理单元。
这也是我们通常所说的“景观”。
2、广义景观：根据所研究的具体物种或生态学现象来定义，包括出现在从微观到宏观不同尺度上的、具有异质性或斑块性的空间单元。
3、景观生态学：是多学科之间的交叉学科，主体是地理学与生态学之间的交叉。
通过物质流、能量流、信息流与价值流在地球表层的传输和交换，通过生物与非生物以及人类之间的相互作用与转化，运用生态系统原理和系统方法。
以达到景观美化格局、优化结构、合理利用和保护的目的。
知识点：1、广义景观概念最突出的特点就是体现了生态学系统中多尺度和等级结构的特征。
2、景观不是必然地由其大小来定义，而是由斑块镶嵌体来定义。
3、景观分类：自然景观、经营景观和人工景观4、景观生态学起源于中欧和东欧。
V on Humboldt(19世纪初)首先把“景观”一词引入地理植被科学中，定义为“自然地理综合体”。
美国生态学家Forman并提出了“斑块-廊道-基质”模式，为北美景观生态学奠定了基础。
5、景观生态学明确强调空间异质性、等级结构和尺度在研究生态学格局和过程中的重要性。
6、景观结构（斑块间的空间关系）：“斑块、廊道、基质、网络”、空间格局、生态交错带、异质性、尺度性；景观功能（空间要素间的相互作用）：干扰、连接度、生态流、物种运动、文化过程、“廊道、基质、网络与流”；景观变化（结构和功能随时间的改变）：稳定性、格局总体变化、驱动因子、生态环境影响、动态模拟第二章景观结构要素名词解释：1、斑块：依赖于尺度的、与周围环境（基质）在性质上或者外观上不同，表现出较明显边界，并具有一定内部均质性的空间实体。
该定义强调了斑块的空间非连续性和内部均质性。
2、斑块形状指数：通过计算某一斑块形状与相同面积的圆或正方形之间的偏离程度来测量其形状的复杂程度。
景观生态学基础理论
斑块—廊道—基质理论是以镶嵌性的一种理论 表述。景观斑块是地理、气候、生物和人文因 素构成的有机集合体，具有特定的结构形态， 表现为物质、能量或信息的输入或输出单位。 斑块的大小、形状不同、有规则和无规则之分， 廊道曲直、宽窄不同，连接度也有高有低，而 基质也有从连续状到孔隙状，从聚集到分散态， 构成了镶嵌变化，丰富的景观格局。 景观镶嵌的测定包括多样性、边缘、中心斑块 和斑块总体格局测定等方面。其测定指标有多 样性、优势度、相对均匀度、边缘数、分维数、 斑块隔离度、易达性、斑块分散度、蔓延度等 指标。
同时景观生态系统是由相互作用的斑块组成，以相 似的方式重复出现，是具有高度异质性的区域。因 此，景观系统由不同的生态系统以斑块的镶嵌的形 式构成，处于比一般生态系统更高的层次。 景观生态系统具有特定的结构、功能，应作为一个 整体来进行研究。
1.2.2景观生态学的有机关联性思想
景观生态系统是一个符合有机关联原则的开放系统， 除了各要素间的有机联系外，还与周围环境有物质、
4.2景观研究的尺度性 尺度是景观生态学研究的一个重要概念，前面已经 有所讨论。空间尺度是指所研究生态系统的面积大 小，而时间尺度是其动态变化的时间间隔。大尺度 主要反映大气候分异，中尺度主要反映地表结构分 异，小尺度主要反映土壤、植物和小气候分异。景 观生态学的研究基本上是在中等尺度范围。 4.3景观结构的镶嵌性 一个系统的组分在空间结构上互相拼接而构成整体， 这一性质称为镶嵌性。景观和区域的空间异质性表 现为梯度和镶嵌，镶嵌的特征是对象被聚集，形成 清楚的边界，连续空间发生中断和突变。
景观生态系统的有机关联是与时间相关的，这种关 联是随时间的演替呈动态性变化的。景观生态系统 内部的结构、各要素的分布位置、数量不是固定不 变的，而是随时间而变化的，同时系统与外界有
《景观生态学》课件
3
生态适应性原理在景观生态学中应用于指导生物 多样性的保护和管理，以及生态系统稳定性和可 持续性的维护等方面。
03
景观生态学的研究方法
遥感与地理信息系统技术
遥感技术
利用卫星、飞机等平台对地球表面进 行远距离感知，获取地表信息，为景 观生态学研究提供大量数据。
地理信息系统技术
将地理空间数据输入计算机，进行数 据管理和分析，为景观生态学研究提 供强大的空间分析工具。
自然保护区设计案例
总结词
自然保护区设计案例展示了如何运用景观生态学原理保护和管理自然生态系统。
详细描述
自然保护区设计案例包括对保护区的选址、规划、管理等方面的分析，以及如何通过景 观生态学的方法来保护生物多样性、维护生态系统的完整性、提高保护区的生态服务功
能等方面的探讨。这些案例为自然保护区的建设和管理提供了有益的参考和借鉴。
空间异质性原理
空间异质性是指景观空间格局、结构和功能的 多样性、复杂性和不均匀性。
空间异质性原理认为，景观空间异质性的维持 和演替是景观生态学研究的重要内容，它对于 生态系统的稳定性和可持续性具有重要意义。
空间异质性原理在景观生态学中应用于指导景 观格局的优化、生态恢复和生态建设，以及城 市和区域规划等方面。
景观格局原理
景观格局是指景观的空间布局和结构 ，包括景观组成单元的类型、数量、 大小、分布和排列等特征。
景观格局原理在景观生态学中应用于 指导景观生态系统的分析和模拟，以 及景观规划和管理等方面。
景观格局原理认为，景观格局的演变 和形成受到自然因素和人为因素的共 同影响，其变化会对生态系统的功能 和过程产生重要影响。
生态系统服务价值评估
评估生态系统提供的生态服务价值，为环境管理提供科学依据。
景观生态学基础知识
景观生态学一、概念1938年，德国地理植物学家特罗尔首先提出了景观生态学这一概念。
70年代后，全球性资源、环境、人口、粮食问题日趋严重，加之生态系统思想的广泛传播，使景观生态学得到了很大的发展。
参与景观生态研究的有自然地理学家、生态学家、农学家、规划专家、建筑家、环境保仿护学者以及经常学者等各方面的人士。
景观生态学的目的就是要协调人类与景观的关系，如进行区域开发、城市规划、景观动态变化和演变趋势分析等等。
景观生态学是研究在一个相当大的区域内,由许多不同生态系统所组成的整体的空间结构,相互作用,协调功能以及动态变化的一门生态学新分支.景观在自然等级系统中一般认为是属于比生态系统高一级的层次。
景观生态学以整个景观为研究对象，强调空间异质性的维持与发展，生态系统之间的相互作用，大区域生物种群的保护与管理，环境资源的经营管理，以及人类对景观及其组分的影响。
在景观这个层次上，低层次上的生态学研究可以得到必要的综合。
作为一门学科，景观生态学是在60年代在欧洲形成的。
早期欧洲传统的景观生态学主要是区域地理学和植物科学的综合。
土地利用规划和决策一直是景观生态学的重要研究内容。
景观生态学直到80年代初才在北美受到重视，但迅速发展成为一门很有生气的学科。
景观生态学给生态学带来新的思想和新的研究方法。
它已成为当今北美生态学的前沿学科之一。
景观生态学是以整个景观为对象，通过物质流、能量流、信息流与价值流在地球表层的传输和交换，通过生物与非生物以及与人类之间的相互作用与转化，运用生态系统原理和系统方法研究景观结构和功能、景观动态变化以及相互作用机理、研究景观的美化格局、优化结构、合理利用和保护的学科。
是一门新兴的多学科之间交叉学科，主体是生态学和地理学。
如今，景观生态学的研究焦点是在较大的空间和时间尺度上生态系统的空间格局和生态过程。
Risser等（1984）认为景观生态学研究具体包括：景观空间异质性的发展和动态；异质性景观的相互作用和变化；空间异质性对生物和非生物过程的影响；空间异质性的管理。
景观生态学知识点
景观生态学知识点
1. 景观生态学讲的就是各种景观怎么相互作用呀！比如说，森林和草地，它们可不是孤立存在的，它们之间有着密切的关联呢，就像好朋友一样相互影响着。
2. 斑块这个概念很重要哦！城市里的公园就是一个斑块呀，它对周边的环境有着独特的作用呢，难道不是吗？
3. 廊道也很有意思呀！像河流不就是典型的廊道嘛，它连接着不同的地方，起着重要的沟通作用呢，这多神奇啊！
4. 景观的异质性可不能小瞧！好比一片山区，有高的地方有矮的地方，有不同的植被，这就是异质性呀，对生态很关键呢。
5. 景观的稳定性也需要关注呀！如果一个地方总是容易被破坏，那可不行，就像房子不牢固总是摇摇晃晃，让人担心啊。
6. 生态流很重要呢，像风带着花粉传播，这就是一种生态流呀，简直像个小使者在传递着什么。
7. 尺度在景观生态学里也很关键哟！从宏观的大尺度到微观的小尺度，差别可大了去了，好比从看整个城市到看一朵小花，是不是完全不同？
8. 景观生态规划很有意义呢！我们可以通过合理规划让景观变得更好呀，让动物植物都能开心地生活，这不就是我们想要的嘛！
我的观点结论就是：景观生态学真的特别有趣又重要，值得我们好好去了解和研究呀！。
景观生态学
景观生态学第一章景观：狭义的景欢是指几十平方千米至几百平方千米范围内，由不同生态系统类型所组成的异质性的地理单元。
广义的景欢是指从微欢到宏欢不同尺度上的、具有异质性或斑块的空间单元。
景观生态学的学科特点：1.强调空间异质性2.注重尺度在研究景观格局和过程中的作用3.整体性和系统性4.综合性和宏观性5.人类主导性景观生态学形成的理论基础：1.整体论与系统论：整体论是1926年由斯穆茨提出的哲学思想。
这一思想表明：客欢现实是由一系列的处于不同等级系列的整体所组成，如原子、分子、有机体、人类社会、地球、宇宙等。
每一个整体都是一个系统，即处于一个相对稳定状态中的相互关系集合。
系统论是由美藉奥地利生物学家贝塔朗菲在第二次世界大战前后提出来的。
系统论认为；系统的性质和规律存在于全部要素的相互联系和相互作用之中，各组分孤立的特征和活动的简单加和不能反映系统的整体面貌。
2.等级理论：等级理论是20世纪60年代以来逐渐发展形成的、关于复杂系统的结构、功能和动态的系统理论。
其最根本的作用在于简化复杂系统，以便达到对其结构、功能和行为的理解和预测。
3.岛屿生物地理学理论：岛屿生物地理学理论是在研究海洋环境中岛屿上的物种成分、数量及其变化过程时提出来的。
它把物种或种群定居和灭绝作为基本过程来研究，认为海岛上的物种数目（多样性、丰富度）与岛屿的面积、孤立程度、年龄有关，并且受迁入和灭绝两个过程的控制。
以MacArthur和Wilson于1967年提出的“均衡理论”为标志，岛屿生物地理学理论已成为成熟的理论。
该理论认为，岛屿上的物种数决定于物种迁入和死亡的平衡，迁入率曲线与死亡率曲线交点上的种数，即为该岛上预测的物种数。
4.复合种群理论与源—汇模型5.渗透理论与中性模型6.空间镶嵌和斑块动态理论第二章斑块：是外貌和属性与周围景观要素有明显区别，且空间上可分辨的非线性景观要素。
斑块包括：环境资源斑块，干扰斑块。
引入板块，残存斑块。
景观生态学
景观生态学第一章景观：指几十平方千米至几百平方千米范围内，由不同生态系统类型所组成的异质性的地理单元。
还包括，美学概念，地理学概念，生态学概念景观生态学的学科特点：1.强调空间异质性2.注重尺度在研究景观格局和过程中的作用3.整体性和系统性4.综合性和宏观性5.人类主导性景观生态学形成的理论基础：1.整体论与系统论2.等级理论3.岛屿生物地理学理论（是指在研究海洋环境中岛屿上的物种成分、数量及其变化过程时提出来的。
可能考）4.复合种群理论与源—汇模型5.渗透理论与中性模型6.空间镶嵌和斑块动态理论第二章斑块：是外貌和属性与周围景观要素有明显区别，且空间上可分辨的非线性景观要素。
斑块包括：环境资源斑块，干扰斑块。
引入板块，残存斑块。
（图2-1）论述题：应用岛屿生物地理学理论论述斑块面积与物种数量的关系及形成机制。
第三章廊道按结构和性质划分：线状廊道，带状廊道，河流廊道（是指水生、陆生的交界面，指沿河分布在水道两侧不同于周围基质的植被带，包括河床、河漫滩、堤坝及部分岸上的高地，其宽度随河流的大小而变化。
重点）。
城市廊道分为：绿色廊道，蓝色廊道，灰色廊道。
绿色廊道：是以植物绿化为主题的现状要素，如街道绿化带,环城绿化，滨水河岸植被带等蓝色廊道：城市中各种河流，海岸等灰色廊道：指那些人工味十足的街道，公路，铁路等廊道的功能（选择题要了解）：资源功能，通道功能，屏障功能，防护功能，美学功能廊道效应：指交通廊道产生的各种自然，经济，社会综合效应，由此决定了影响交通用地价值的类型和强度，而且廊道效益由中心向外逐步衰减，遵循距离衰减率。
廊道效应包括：1.人工廊道和自然廊道2.廊道的宽度效应廊道的连接度包括：功能连接度和结构连接度。
功能连接度：以所研究的生态学对象或过程特征来确定的连通性。
结构连接度：指景观单元在空间上表现出来的表现连通性。
生态廊道设计过程中应该注意的关键性问题：数目，基质，宽度，连接度，构成，关键点。
第二讲景观生态学理论基础
3、约束
❖ 不同等级层次之间还具有相互作用的关系，高层 次对低层次有制约作用，而低层次则为高层次提 供机制和功能，由于其低频率、慢速度的特点， 这些制约在分析研究中往往可表达为常数；
❖ 另一方面，由于其快速度、高频率的特点，低层 次的信息则常常只需要以平均值的形式来表达。
第二讲景观生态学理论基础
等级系统中相邻层 次之间的关系
核心层次是根据研究 对象而确定的中心尺 度，它是上一层次的 组成部分，其行为受 到上一层次的制约。
核心层本身又是由若 干处于下一层次上的 单元构成的。而这些 单元的相互作用是产 生核心层次上各种行 为的机制所在。
第二讲景观生态学理论基础
二、岛屿生物地理学理论
❖ 很久以前人们就意识到岛屿的面积与物种数量之 间存在着一种对应关系, 但是本世纪60年代以前 在岛屿生物地理学中基本上没有定量的理论。
pattern)
第二讲景观生态学理论基础
❖ ⑤缀块一廊道—基底模式(patch - corridor matrix model)
❖ ⑥岛屿生物地理学理论(island biogeography theory)
❖ ⑦边缘效应与生态交错带(edge effects and ecotone)
❖ ⑧复合种群理论(metapopulation theory)
第二讲景观生态学理论基础
1、等级结构
❖ 等级系统具有垂直结构(即等级层次)和水平结构。 ❖ 就其垂直结构而言，有巢式和非巢式等级系统。 ❖ 在巢式系统中，每一层次均由其下一层次组成，二
者具有完全包含与被包含的对应关系(例如，分类 等级系统：界-门-科-属-种。 ❖ 在非巢式系统中，不同等级层次由不同实体单元组 成，因此上下层次之间不具有包含与被包含的关系 (如军队官衔等级系统：司令-军长-师长-旅长-团 长-营长..)。
《景观生态学》讲义完整版
《景观生态学》讲义完整版绪论景观生态学作为地理学和生态学的交叉学科，具有独特的生命力和高度的综合性。
与自然保护、规划、景观设计、野生生物学、土地评价、地理学、环境科学、林学、农学等学科密切相关，尤其是目前的环境问题和社会问题与景观生态息息相关，有着广阔的前景。
每个人都处于景观中，其质量好坏息息相关。
本课程的学习方法在于：知识累积，思维方式的深化，一种能力，一种方法。
本课程的结构由以下几个部分组成：1、景观生态学的概念，内容，历史。
2、景观构成要素——嵌块体，廊道，基底。
3、景观的总体结构。
4、景观发育的自然过程。
5、人类对景观的影响。
6、景观的功能。
7、想念邻景观要素间的流动。
8、景观的动态。
9、景观的异质性和类型学。
10、土地景观分类（属性，景观，能力）11、土地评价。
12、景观的规划与管理。
第一章景观和景生态学第一节景观1、概念：英语中多含义，有美学的，文化的，地理，专业的，空间上：大尺度，小尺度（毛虫相片）1）美学的：景观大致均一的地区风景，直观景象，这个概念主要应用于景观建筑学，风景园林学。
2）地理学：是地球表面地貌、气候、土壤，生物所形成的综合体。
发生上是立的，是地表在地带性和非地带性方面最一致的地域地段，具有自己的形态，单位的质和量的对比关系，并以此与其相邻景观区别。
此概念充分反映了自然界的特点和天资的多样性，完整的土地利用单位。
景观生态学是由1919德国（TROLL）特罗尔首提，我国80年代初方开始国际上景观生态学的发展。
生态学：是在一（将）个相对均质的空间内研究植物、动物、大气、水、土壤之间的关系（生物之间，生物与环境之间）的科学。
是一个利用和改造的生态工程。
景观生态学：某一地区不同空间单元的自然环境与生物关系的科学。
若干个生态系统聚合所组成的异质性土地地域内的生物与自然环境之间关系的科学。
其优点在于：景观水平上，生态学研究的是整体观及许多本来缺乏联系的学科在解决景观问题上的综合。
景观生态学-C3
路、农田防护林（被拦截的养分和水分可作为汇，直接为廊道处的植物
吸收利用；被拦截的物种或者汇集于廊道的某处，或者以此为起点 （源）开始 新的扩散）
屏障或过滤：廊道可作为半渗透性的屏障或过滤器
二、廊 道 ——结构与生态流
曲度
廊道的弯曲度或通直度，常用廊道中两点间的实际距离与他们 之间的直线距离之比来表示。
空间非连续性
斑块属性：尺度、形状、边界等
内部均质性
Patches: definitions
Vector Data = polygons. In ArcGIS, these are shape files.
Grid Cells = homogenous rectangles, typically squares. Also called lattice data, pixels. In ArcGIS, these are grids files.
再生斑块
在先前遭干扰破坏的地段上再次出现的生态系统。
在大面积干扰的情况下，尽管外貌上与残存斑块相似，但在 物种的演替动态上与干扰斑块相似。
短生斑块
由于生物相互作用或非生物环境因素正常而短暂的波动而引 起、持续期很短的斑块。 引起短生斑块的环境变化是经常性的，但由于变化强度较小， 以致于一些物种逐步适应了这种变化。
不同斑块类型的持久性与稳定性
斑块尺度及其生态影响
斑块总面积 斑块平均面积 最大斑块面积 斑块面积标准差 斑块面积极差 斑块面积变异系数
最小斑块面积
斑块面积中值
斑块面积分布偏态系数
斑块尺度及其生态影响
面积对能量和养分的影响
斑块面积越大，环境容量越大，斑块越稳定
景观生态学讲义
景观生态学讲义整个地球的生态完整性都将取决于我们对景观的结构、功能和变化的理解和尊重——R.富尔曼1景观生态学定义无论是动物个体、生态系统或者经济系统都存在三个共同的基本特征：结构、功能和变化。
过去的功能产生现在的结构，现在的结构决定现在的功能，现在的功能产生未来的结构，是一个无穷无尽的反馈环。
对景观的研究也必须从结构、功能和变化入手。
1.1 景观的定义景观一词最初来自德语Landschaft，在法语中是Paysage，英语中是landscape，有风景、景色的意思。
是一个空间异质性的区域，由相互作用的斑块(patch)或生态系统组成，以相似的形式重复出现。
由定义可知，景观是高于生态系统的自然系统，是生态系统的载体。
生态系统是相对同质的系统，而景观是异质性（heterogeneity）的。
1.2景观生态学的研究内容景观生态学着重研究景观的三个特征：（1）结构：具体生态系统或存在元素的空间关系，主要指与生态系统的大小、形状、数量、类型及构形相关的能量、物质和物种的分布。
（2）功能：指空间元素之间的相互作用，即物质、能量、物种在生态系统间的流动。
（3）动态：斑块镶嵌结构与功能随时间的变化。
2 景观结构景观由地面上各种相对同质的生态要素或单元（包括自然因素或人文因素）组成。
这些组成单元也叫景观元素（landscape element）。
景观元素中最同质的部分又称为镶嵌物（Tessera），如拼花石子地面上的石子，是景观空间范围中可见的最小的同质单元。
景观元素共包括三种类型，即斑块、廊道（Corridor）和模地（Matrix）。
2.1斑块2.1.1斑块定义与特征斑块是一个在外观上与周围环境明显不同的非线性地表区域。
与周围地区有不同的物种结构和成分。
斑块一般是物种的集聚地。
景观中的斑块一般都存在四个方面的特征(1)每种群落类型的斑块数目;(2)每一个斑块的产生机理;(3)每一个斑块的大小；（4）每一个斑块的形状。
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景观分类:是景观格局及其动态过程研究的基
础
景观组分和要素在景 观中是不均匀分布的
景观在自然界中不 同尺度上有着不同 的意义和内容
构成不同的景观生态 类型，因此具有异质 性
从而具有等级性
11
景观分类方法
早期的研究通常是集中国农业、林业、测绘部门的土 地覆被/利用的数据。
随着技术的进步，遥感 数据大量应用于景观格 局研究，成为提取景观 信息的重要手段。
，测定指标包
括修改分维数、聚集度、连通性等。
7
景观异质性 ( landscape heterogeneity)
指一个区域内，一个景观对一种或更高 级生物组织的存在起决定性作用的资源( 或某种形状)在空间上(或时间上) 的变异 程度(或强度) 和复杂性。
空间异质性& 时间异质性
理论内涵：景观组分和要素，如 斑块、基质、廊道、动植物、生 物量、热能、水分、空间矿质养 分等在景观中总是不均匀分布的
2
景观格局
景观的重要代表特征：斑块的类型、起 源、形状、面积大小、空间格局和动态 。斑块的空间分布表示为景观格局
对景观格局的研究大多从斑块着手
景观格局是景观区域内若干生物过程和非生 物过程长期综合作用的产物，对各种生物过 程或非生物过程有直接或间接的影响。
3
景观多样性
指景观在结构、功能和时间动态上的多 样化和变异性，揭示景观的复杂性，是 对景观水平上生物组成多样化程度的表 征。
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景观格局的生态效应
农业用地比率、森林覆被率及其标识景观 空间格局的景观多样性指数对流域水土流 失过程有重要影响。 森林覆被率和植被指数对土壤流失具有负 效应、对流域径流具有正效应，可以调节 径流和输沙稳定性； 农业用地对土壤侵蚀具有正效应，加剧了 流域土壤流失； 景观空间格局可以有效地降低流域水土流 失，对流域水土流失变率也有一定影响。
（3）注重干扰时的风险扩散；
（4）基因多样性的维持；（5） 交错带减少边界抗性；
（6）小型自然植被斑块作为 临时栖息地或庇难所
（7）廊道用以物种的扩散及物质和能量的分布与流动
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景观格局的生态效应
异质景观内不同的土地利用格局深刻影响 着流域的径流和产沙过程，如何从景观尺 度上探索不同景观格局对流域水土流失过 程的影响，将水土流失过程与流域景观格 局联系起来是目前景观生态学面临的一个 重要难题。
传统的遥感图像分类方法 ：监督和非监督分类，基 于光谱信息统计模式分类
人工智能技术：人工神经 网络分类和专家系统分类 方法
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景观分类方法
采用二级分类系统，将开发区景观分为六大类: （1）绿地，主要指旱地、菜地、高覆盖草地、低 覆盖草地； （2）林地景观，主要指林地、灌木林、疏林地； （3）建设用地，主要指城镇居民地、农村居民地 、大型文教用地、工业仓储用地、交通建设用地、 工矿用地； （4）水域，主要指水库坑塘、江河湖泊； （5） 耕地，主要指农业生产用地； （6）未开发用地，主要指裸地(空地)、待开发用 地。
第3节 景观格局与动态
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一 景观格局及其影响因素
景观格局（landscape pattern）定义：是指景 观的空间结构特征以及大小和形状不同的景观 要素在空间上的排列. 景观空间格局研究内容：景观的结构组成特征 及其空间配置关系，并借助一定的手段(如文 字、图表、景观格局指数等)对其进行描述。 格局分析的目的：从看似无序的景观要素镶嵌 中，发现潜在的有意义的规律性，并确定产生 和控制空间格局的因子和机制。
景观类型多样性 ( landscape type diversity)
斑块多样性 ( patch diversity)
格局多样性 ( pattern diversity)
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景观类型多样性 ( landscape type diversity)
指景观中类型的
，指景观
中不同景观类型的数目及其所占面积的比
以及为增加景观 的多样性，在发 达地区或建成区 设置的小斑块。
这些要素能实现主要的生态或人类目标，应成为 景观生态规划的基础，此种格局是景观生态规划 生态属性
（1）大型自然植被斑块用以涵 养水源，维持关键物种的生存；
（2）粒度大小，既有大斑块又有小斑块， 满足景观整体的多样性和局部点的多样性；
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景观异质性 ( landscape heterogeneity)
是产生景观格局的 基础和主要原因
即景观异质性导致景观 格局的存在
而景观格局是景观异质性的具体体现， 它决定着资源和物理环境的分布形式和 组分，并制约着各种景观生态过程。
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景观异质性主要来源
自然干扰 人类活动
植被的内源演替 或种群的动态变 化
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景观分类例子：黄土丘陵
如在区域尺度上，黄土丘陵区土地利用通常可以划 分为森林、灌丛、草地、农用地、建设用地、未利 用土地以及水域这几种主要类型。
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二 景观格局生态规划
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景观格局生态规划考虑原则
基本格局
集中与分
散相结合
格局
景观格局的
生态效应
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基本格局：
是规划优先考虑的原则
格局中包含有涵养 水源的一些大型自 然植被，保护水系 或水道和满足关键 物种在斑块间扩散 的绿色廊道
例。其测定指标包括类型的多样性指数、
优势度、均匀度和丰富度等。
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斑块多样性 ( patch diversity)
是景观中斑块的数量、大小和形状的多样性 和复杂性，测定指标包括斑块的数目、面积 、形状、破碎度、分维数等。
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格局多样性 ( pattern diversity)
是景观类型
及各类型之间
以及斑块间的
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景观格局的生态效应例子
黄土丘陵沟壑区是我国水土流失最严重的地区之一， 近30 年来，国家启动“陡坡耕地退耕，重建秀美山川” 项目，土地利用格局已经发生了显著的变化，对土壤 、水文和侵蚀特征产生了重大影响。
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景观格局的生态效应例子
黄土丘陵沟壑区是我国水土流失最严重的地区之一，近30 年来 ，国家启动“陡坡耕地退耕，重建秀美山川”项目，土地利用格 局已经发生了显著的变化，对土壤、水文和侵蚀特征产生了重 大影响。 土地利用格局对土壤侵蚀的影响主要表现在斑块大小、形状以 及斑块排列顺序。研究表明，水土流失过程沿景观梯度具有明 显的梯度变异，好的景观结构有利于保持水土和养分；对于流 域不同时期的土地利用变化，在增加植被覆盖以及减少坡耕地