景观动态变化word版

第三章景观动态变化

教学目的：通过本章的学习，掌握景观稳定性的概念和影响景观稳定性的要素，景观变化的驱动因子；掌握景观变化对生态环境的影响。了解景观变化的动态模拟。

重点难点：教学重点景观稳定性的概念及相关问题；景观变化的驱动因子；景观变化的生态环境影响。难点景观变化的动态模拟。

从远古时期亚马逊河流域大片森林的焚烧到现代社会一座座高楼拔地而起，从迅猛的洪水顷刻间淹没了农田到落荒地逐渐演变成与当地气候相适应的顶极群落，从大面积草原荒漠化到濒危物种的消亡，我们周围的景观无时无刻不在发生着变化。景观变化的结果不仅改变了人类的自然环境，而且影响着人类的社会制度、经济制度甚至文化思想。

谈到景观的变化，首先涉及到同景观变化相对应的一个概念——景观稳定性。

第一节景观稳定性

景观无时无刻不在发生变化，绝对的稳定性是不存在的，景观稳定性只是相对于一定时段和空间的稳定性；景观有是由不同组分组成的，这些组分稳定性的不同影响着景观整体的稳定性；景观要素的空间组合也影响着景观的稳定性，不同的空间配置影响着景观功能的发挥，人们总试图寻找一种最优的景观格局，从中获益最大并保证景观的稳定与发展；事实上人类本身就是景观的一个有机组成部分，而且是景观组分中最复杂，又最具活力的部分，同时，稳定性的最大威胁恰恰来自于人类活动的干扰，因而人类同自然的有机结合是保证景观稳定性的决定因素。

一、景观稳定性的概念

1、景观参数的变化曲线

•若不考虑时间尺度，景观参数随时间变化曲线的特点可以由3个独立参数来描述：✓变化的总趋势（上升、下降和水平趋势）；

✓围绕总趋势的相对波动幅度（大范围和小范围）；

✓波动的韵律（规则和不规则）。

景观变化的12条变化曲线

（a）美国田纳西洲阿巴拉契亚硬木林在1000年内预测的生物量变化

（b）英国剑桥附近罗金厄姆林地面积400年来的变化

（c）夏威夷冒纳罗亚山上空22年间大气中CO2含量的变化

2、.对景观稳定性的理解

可从以下两方面：

1）从景观变化的趋势认识：

持久性：表示系统或某些成分的生存时间。

恒定性或变异性：表示系统某些特征的波动频率和幅度。

2）从景观对干扰的反应来认识：

恢复性或弹性：表示系统发生变化后恢复到原来状态的能力。（恢复性可用系统回到原状态所需的时间来度量。）

抗性阻力：表示系统抵抗外界变化的能力。

在景观生态学中所研究的稳定性多是指有生命的景观类型的稳定，即生物稳定。生物稳定性是一种亚稳定性，即系统处于动态平衡状态（围绕中心位置上下波动）。它可以是在很长时间内都围绕一个中心位置；也可以是在一段时间内处于一种平衡状态，围绕一个中心位置波动，而在另一段时间内又进入另一种平衡状态，围绕另一个中心位置波动。

3、非稳定性

如果系统由于某种原因（如受到干扰），改变原来围绕中心位置上下波动的状态，出现一条新的轨迹线，那么该系统就表现出非稳定性。

非稳定性可能以两种类型存在：(1) 系统发生变化后，达到新的可预测波动状态，形成一种新的亚稳定平衡。(2) 在统计学意义上没有新的可预测波动状态出现。

非稳定性既可以是暂时的，也可以是长期的。

二、景观要素的稳定性

景观是由不同的景观要素组成的，景观整体的稳定性是由其组成各要素的稳定性所决定的，景观各要素的稳定性千差万别，为此在对景观稳定性做总体评价时，应考虑到各要素在景观稳定性中的作用及其相互联系。景观是由气候、地貌、岩石和土壤、植被、水文五大要素组成。景观的动态也是其中各要素的变化，但各要素的变化显然是不一致的。

1、气候

气候具有两种变化：周期性变化：如地球围绕太阳公转形成的春夏秋冬、地球自转产生的白天黑夜。多用均值来表示其变化。异常变化：如第四纪冰川，其形成原因尚有较大的争论。

2、地貌

通常大面积的高山、平原地貌的变化时间相当长，需地质年代来计算。通常在研究景观的动态时认为地貌要素是稳定的。

3、岩石和土壤

除在岩石大面积出露的戈壁、侵蚀剧烈的黄土高原等类似地区研究景观稳定性时，需要慎重考虑岩石和土壤要素外，对其它多数地区来说，岩石和土壤属稳定的景观要素，通常很少考虑。

4、植被

在景观稳定性中起主要作用。具有周期性和异常变化两种情况。对多数景观来说，植被的稳定性实际上代表了景观的稳定性。

一般地说，在实际评价景观稳定性时，主要考虑的是植被要素的变化。

5、水文

水既是景观中较为活跃的组成要素，又是对景观的变化最具影响力的干扰因素。水的稳定性最差，其变化又很难预测。

景观整体的稳定性是由其组成各要素的稳定性综合作用所决定的。在对景观稳定性做总体评价时，应考虑到各要素在景观稳定性中各自的不同作用，以及由各要素的空间组合所决定的不同作用之间的相互联系。

三、景观稳定性的尺度问题

我们以上所谈到的景观稳定性，实际上都没有考虑景观稳定性的尺度问题，或者下意识地根据自己假定的一个尺度来评判景观是否稳定。景观稳定性的尺度问题包括景观稳定性的时间尺度问题和景观稳定性的空间尺度。

景观的稳定性取决于观察景观时所选择的时空尺度。

1、景观稳定性的时间尺度

景观稳定性是一个相对的概念，任何景观都是连续变化的瞬息状态，这些状态可以看作是时间的函数，我们评价景观是否稳定首先根据自己假定的一个时间尺度。评价景观是否稳定时首先根据自己假定的一个时间尺度，或者是一个变化速率。

景观稳定性的时间尺度以人一生的生命周期为好。

2、景观稳定性的空间尺度

指景观的异质稳定性，即在景观尺度上，稳定性实际上是许多复杂结构在立地水平上不断变化和大尺度上相对静止的统一。

大尺度上景观结构和要素组成的变化需要很长的时间才发生，而小尺度上景观的变化在短期就可以发生。

四、干扰与景观稳定性

景观稳定性可以看作干扰条件下景观的不同反应

稳定性是系统两种特征——恢复性和抗性的产物。

一般地说，景观的抗性越强，景观越稳定；景观的恢复性越强，景观越稳定。更一般地说，如果干扰在系统中只能引起较小的总体变化，则该系统的特性是稳定的。

在稳定性研究中，最好用不同的稳定性组分来量度和表示抗性和恢复性。