第四章景观空间格局

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景观格局

景观指数定义：指高度浓缩景观格局信息，反映其结构组成和空间配置某些方面特征的简单定量指标；适合定量表达景观格局和生态过程之间关联的空间分析方法。

景观指数公式及其生态意义；斑块类型面积（CA），单位：ha，范围：CA>0（2-1）公式描述：CA等于某一斑块类型中所有斑块的面积之和（m2），除以10000后转化为公顷（ha）；即某斑块类型的总面积。

生态意义：CA度量的是景观的组分，也是计算其它指标的基础。

它有很重要的生态意义，其值的大小制约着以此类型斑块作为聚居地（Habitation）的物种的丰度、数量、食物链及其次生种的繁殖等，如许多生物对其聚居地最小面积的需求是其生存的条件之一；不同类型面积的大小能够反映出其间物种、能量和养分等信息流的差异，一般来说，一个斑块中能量和矿物养分的总量与其面积成正比；为了理解和管理景观，我们往往需要了解斑块的面积大小，如所需要的斑块最小面积和最佳面积是极其重要的两个数据。

景观面积（TA），单位：ha，范围：TA>0（2-2）公式描述：TA等于一个景观的总面积，除以10000后转化为公顷（ha）。

生态意义：TA决定了景观的范围以及研究和分析的最大尺度，也是计算其它指标的基础。

在自然保护区设计和景观生态建设中，对于维护高数量的物种，维持稀有种、濒危种以及生态系统的稳定，保护区或景观的面积是最重要的因素。

斑块所占景观面积的比例（%LAND），单位：百分比，范围：0<%LAND<=100 （2-3）公式描述：%LAND等于某一斑块类型的总面积占整个景观面积的百分比。

其值趋于0时，说明景观中此斑块类型变得十分稀少；其值等于100时，说明整个景观只由一类斑块组成。

生态意义：%LAND度量的是景观的组分，其在斑块级别上与斑块相似度指标（LSIM）的意义相同。

由于它计算的是某一斑块类型占整个景观的面积的相对比例，因而是帮助我们确定景观中模地（Matrix）或优势景观元素的依据之一；也是决定景观中的生物多样性、优势种和数量等生态系统指标的重要因素。

4景观格局的形成、结构和功能特征

缀块的形态可以用长宽比、周长－面积比以及分维数等方法来定量描述。

缀块长宽比或周长－面积比越接近方形或圆形，其形状就越“紧密”；反之，越松散。

“紧密”利于保蓄能量、养分和生物

“松散”利于能量和物质的交换。
园林规划设计中，确定缀块形状的原则是什么？
生境缀块大小和形状对物种多样性的影响
(3)缀块空间格局的生态学效应
log S z log A log c dS (t ) I (s) E (s) dt

A.美国伊利诺斯州东部当地繁殖的鸟类种类与林地面积的关系
B.美国伊利诺斯州草原区繁殖鸟类种数与草原面积的关系

生境缀块面积与其边缘和内部生境部分的关系
(2)缀块形状的生态学效应
(如人的日常活动和重大工程)在一系列尺度上
均起作用，而生物因素(如疾病、种间斗争)通
常只在较小的尺度上成为格局的成因。

大尺度上的非生物因素（如气候、地形、地貌）为景观格局提供了物理模板，生物的和人为的过程通常在此基础上相互作用而产生空间格局。
不同因素在景观格局形成过程中的重要性随尺度而异。例如，温度和降水量；种间关系。园林建设是人为干扰主导的景观格局形成过程

是景观生态学研究中的一个核心问题。

景观的空间格局影响能量、物质以及生物在景
观中的运动，如种群动态、生物多样性和生态系统过程

5种媒介：风、水、飞动物、地面动物、人类（尤其是利用交通工具）
Chapter 4 The landscape and the environment
Some species of bats prefer to fly along corridors. In these areas, many insects are hatched but corridors also tend to collect wind-driven insects. At the same time, the corridors provide protection for the bats against predatory birds.

景观格局的概念

景观格局的概念景观格局是指地理空间上不同景观要素之间的组合与分布关系。

它体现了自然和人类活动对地表形态、植被、水体、建筑、道路等要素的改变和配置，反映了一定地理区域的整体特征和空间结构。

景观格局是地表覆盖的空间分布特征，包括景观种类的数量分布、景观要素的形状与大小、边缘的复杂程度以及景观要素之间的相互关系。

通过分析景观格局，可以了解到地区的资源利用方式、生态系统的功能以及人类活动对环境的影响。

景观格局的概念在生态学、地理学、景观规划、景观设计等学科领域中被广泛运用。

景观格局的要素包括景观单位、连通性、分布分析、景观矩阵等。

景观单位是指地表上的一个独立单元，如一个湖泊、一片林地、一个农田等。

连通性是指不同景观单位之间的联系，如河流将不同景观单位连接起来，形成一个连通的水系。

分布分析是对不同景观单位的数量和空间分布进行统计和分析，通过计算指标如景观斑块面积、数量、形状、边缘等，可以得知景观格局的特征。

景观矩阵是由不同景观单位组成的空间结构，反映了不同景观单位之间的关系和相互作用。

景观格局对于人类活动和生态系统具有重要意义。

首先，景观格局可以为景观规划和设计提供依据。

通过分析和评价不同景观要素的分布和连通性，可以确定保护和恢复生态系统的重点区域，合理规划土地利用，优化城市道路和建筑物的布局，提高环境质量。

其次，景观格局对生态系统的功能和生物多样性有影响。

生物多样性是生态系统的重要组成部分，而景观格局是影响生物多样性的关键因素之一。

合理的景观格局有助于提供适宜的栖息地和连接路径，促进物种迁移和基因流动，增加生物多样性。

相反，不合理的景观格局会导致生境破碎化、物种丧失和生态系统功能退化。

再次，景观格局对于人类社会的可持续发展具有重要作用。

合理的景观格局有助于提供良好的生态环境，保障生活质量和人类健康。

例如，通过合理规划城市景观格局和绿地系统，可以改善城市空气质量、调节城市气候和防洪能力。

同时，合理的农田景观格局可以提高农作物产量，降低生产成本，促进农业可持续发展。

景观格局分析方法共40页文档

第一节概念
一、景观格局(景观空间格局)的概念景观要素在景观空间内的配置和组
合形式。
二、景观格局的基本类型
1）规则或均匀分布格局 2）聚集（团聚）型分布格局 3）线状格局 4）平行格局 5）特定的组合或空间联结格局
1）规则或均匀分布格局：指某一特定类型景
观要素间的距离相对一致的一种景观。
美国华盛顿洲贝克山山坡针叶林中砍伐斑块的规则分布格局
斑块形状指数D：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复杂程度。
以圆为参照： DP/2 A
以正方形为参照： D0.25P/ A P为斑块周长；A为斑块面积。斑块的形状
越复杂或越扁长，D的值就越大。
B: 景观要素斑块分维数
分形维数（fractal dimension）分形：不规则的非欧几里德几何形状可通称为分
形。组成部分以某种方式与整体相似的形体称分形。分形维数或分维数：不规则几何形状的非整数维数。
对于单个斑块：
PkAD/2
D2ln(P)/ln(A) k
P是斑块的周长，A是斑块的面积，D是分维数，k是常数。对于栅格景观而言，k=4。一般地说，欧几里德几何形状的分维为1，具有复杂边界斑块的分维则大于1，但小于2。
二景观格局分析的基本步骤
以研究目的和方案为指导，收集和处理景观数据
将真实的景观系统转换为数字化的景观，选用适当的格局研究方法进行分析
✓栅格化数据
最后对分析结果加以解释和综✓合矢量化数据
收集景观数据
野外考察、测量（获得植被、森林、土壤等相关资料）
遥感数据：航空遥感卫星遥感
景观格局分析图示
2）聚集（团聚）型分布格局

第四章景观生态学一些基本法则与重要理论

中的小廊道来实现。第四章景观生态学一些基本法则与
5
重要理论
4）斑块形状：为完成斑块的几个关键性功能，其生态学上的最佳形状应为一个大的核心区加上弯曲的边界和狭窄的指状凸起，且其延伸方向与周围流的方向相一致。
5）生态系统间的相互作用：景观中所有生态系统都是相互联系的，物质运动或流的速率随着距离的增大迅速减小，但同类生态系统中物种间的相互作用减小得较慢。
第四章景观生态学一些基本法则与
9
重要理论
二、景观生态学中的一些重要理论（一）岛屿生物地理学理论
1 基本原理
岛屿作为一种特殊的生境类型，生态学家们最早关注的是岛屿面积与物种数量之间的关系，并由Preston(1962)提出以下关于岛屿种—面积关系方程：
Ss=cAz
logSs=logc+zlogA
12）必要格局：自然保护中生态效益无可替代的最首要格局，是一些大型自然植被斑块，保护水道的宽阔绿色走廊，供关键物种在大斑块之间运动的连接通道，以及发达地区提供自然异质性的小斑块和廊道。
第四章景观生态学一些基本法则与
8
重要理论
其中： 1）～2）为景观与区域方面的一般法则； 3）～6）为斑块与廊道方面的一般法则； 7）～10）为斑块方面的一般法则； 11）～12）则是景观应用方面的法则。
3）大型自然植被斑块：大型植被斑块是景观中唯一可以
保护水源和相互沟通的水系网络，使多数内部物种得以生
存，为许多大栖境脊椎动物提供核心栖息地和庇护所，并
允许有近自然状态干扰的一种结构。可以设想，最优景观
是由几个大型自然植被斑块所组成的，并由分散在基质中
的一些小斑块所补充。或者，小斑块的功能也可以由基质
6）景观变化原理：在无干扰条件下，景观的水平结构逐渐向着均质性发展；中度干扰将迅速增加异质性；而严重干扰则可能增加，也可能减少异质性。

景观生态学第四章总结

`景观生态学中景观生态学中，一般将景观中景观要素的类型、分类属性及其数量关般将景观中景观要素的类型分类属性及其数量关系特征称为景观结构。

`景观中景观要素在空间上组合配置关系及其变化规律称为景观空间格局。

`景观结构模型景观异质性景观空间格局``` `1 斑块 1、斑块斑块是在外观上不同于周围环境的非线性地表区域，具有相对同质性，是构成景观的基本结构和功能单元。

`景观生态学研究中更注重作为生态系统的有生命的斑块一般指动植景观生态学研究中更注重作为生态系统的有生命的斑块，般指动植物群落。

` `斑块的起源和类型 --环境资源型斑块:自然环境资源的空间异质性或镶嵌分布而形成的斑块。

` `--干扰斑块：局部干扰形成的斑块 --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半自然斑块。

`--引入斑块：由人类有意或无意将生物引进一个地区而形成的或者完全由人工建立和维护的斑块。

全由人工建立和维护的斑块` `斑块大小斑块大小： ---斑块大小的意义：斑块大小与生物多样性、斑块大小与生境适宜性、斑块大小与边缘效应` ` ` `---斑块大小的测度斑块形状： ---斑块形状的意义：斑块形状影响生物多样性斑块形状的意义：斑块形状影响生物多样性 ---斑块形状测度`` `斑块的尺度性和相对性：---采用不同的尺度研究景观时，斑块的划分结果可能不同 ---斑块的相对性`` ` ` ` ` ` `斑块的其他生态特征---斑块的可感知性斑块的可感知性 ---斑块的内部结构 ---斑块的相对均质性斑块的相对均质性 ---斑块的动态性 ---斑块的尺度性和生物依赖性斑块的尺度性和生物依赖性 ---斑块等级系统 ---核心等级水平与斑块敏感性核心等级水平与斑块敏感性` `2 廊道 2、廊道廊道是不同于两侧本底的狭长地带，可以看作是一个线状或带状斑块。

`廊道的起源：廊道的产生机理与斑块相同，与斑块的起源和成因相类似。

景观空间格局指标及其分析方法

2.5景观空间格局指标及其分析方法
对景观空间格局的定量描述是分析景观结构功能及过程的基础。

景观空间格局是指大小和形状不一的景观斑块在空间上的配置．它是
景观异质性的具体表现(傅伯杰等，2001)，是自然、生物和社会要素之间相互作用的结果。

通常，景观空间格局可以用景观格局指数来度量，景观格局指数是指能够高度浓缩景观格局信息，反映其结构组成和空间配置某些方面特征的简单定量指标(邬建国，2000)。

2.5.1斑块面积(A)和斑块周长(P)斑块面积和斑块周长是描述景观斑块
形态特征和景观空间格局分析的基础。

斑块的面积可以反映湿地景观类型／覆盖斑块的基本特征．斑块的大小直接影响单位面积的生物量、生产力及物种组成和多样性(蒋卫国等，2003)。

2.5.2景观的破碎化指数(C)景观的破碎化指数是指景观被分割的破碎
程度．该指数的研究对景观中生物和资源的保护具有十分重要的意义(陈鹏，2O05)。

其表达式为：C=MPS x(Nf 1)／Nc式中．MPS为景观中各类斑块的平均斑块面积，Nf是某～种景观类型的斑块总数，Nc是景观总面积。

通过景观破碎化分析可以从一定的角度对景观的稳定性和人类干扰程度进行适当评价。

2.5.3斑块的分维数(D) 斑块的分维数主要揭示斑块及斑块组成的
景观的形状和面积大小之间的相互关系，它反映了在一定的观测尺度上斑块和景观格局的复杂程度，表达式是：D = 2Ig(P／4)／Ig(A)
式中，P为斑块周长，A为斑块面积，D为分维数，且满足1≤D≤2。

D
值越大，反映斑块的形状越复杂；当D=1时，斑块形状为简单的欧几
里德正方形(阎传海等，2003)。

第4章景观空间结构与景观异质性

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2007年，受国家环境保护部（原国家环境保护总局）的委托，北京大学景观设计学研究院开展了国土生态安全格局规划，研究针对我国面临的水资源短缺、洪涝调节、水土流失、沙漠化、生物多样性维护等问题，以景观生态学为基本理论、采用景观生态安全格局的分析方法，对上述主要自然生态过程进行了系统分析，辨识出了维护这些过程所必须的关键的空间位置及其空间联系。中观对应的是区域和城市尺度，在这个尺度上，生态安全格局能够以生态基础设施的形式落实在城市中，一方面用来引导城市空间扩展、定义城市空间结构、指导周边土地利用；
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• 三、景观生态安全格局
俞孔坚等在“理想景观模式”的基础上提出了景观生态安全格局的理论和方法，他将景观中某些潜在的空间格局，称为景观生态安全格局或景观安全格局，它们是由景观中的某些关键性的局部、位置和空间关系所构成。
在一个明显的异质性景观中，景观生态安全格局组分是可以凭经验判别的，如一个盆地的水口、廊道的断裂处或瓶颈、河流交汇处的分水岭等。但是，在许多情况下生态安全格局组分并不能直凭经验识别。这种情况下，对景观战略性组分的识别必须通过对生态过程动态和趋势的模拟来实现。
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这条用玻璃钢打造成的“红飘带”，在汤河公园内曲折蜿蜒 621米，因地形和树木的存在而发生宽度和线型的变化，从而最大限度地保证了景观的原生态。该景观先后获 “中国环境范例奖”、“2007年度美国景观设计师协会设计荣誉奖”。
《康德纳特斯旅行家》在评价“红飘带”时称，“这一构思保留了原有河流生态廊道的绿色基底，将城乡结合部的一条脏、乱、差的河流，改造成一处魅力无穷的城市休憩地。”
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• 这种模式具有以下7种景观生态属性（优点）：
1、包含大型自然植被斑块：大型自然植被斑块用以涵养水源，维持关键物种的生存，为多种野生动物提供栖息地；

第四章景观结构和空间格局景观生态教案

第四章景观结构和空间格局教学目的和要求掌握阐述景观结构特征的景观结构模型，景观多样性和景观异质性及其环境生态意义和影响因素。

教学重点和难点掌握景观的结构模型。

第一节景观结构模型主要掌握景观结构模型：斑块-廊道-基底模型一、斑块(patch)斑块(patch)的定义：外观上与周围环境明显不同的非线性地表区域。

景观的基本结构和功能单元相对同质性（取决于观察的尺度）同质性或异质性取决于观察的尺度同一个斑块在不同的尺度下表现出不同的特征☺如从一张1/50万比例尺的航片上看新乡，它表现为均匀的斑块。

因为其内部的街道、林带、公园及各种建筑物等，从航片上是无法辨识的。

☺若从1/2000比例尺的航片来观察新乡市、便可以凭借肉眼从航片上分辨出林荫道、公园、市区大型建筑、广场等更多的细节。

原比例尺下的斑块变得不均匀、可以进一步细分为更小的斑块。

1.1斑块的起源和类型环境资源斑块(environmental resource patch)干扰斑块(disturbance patch)残存斑块(remnant patch)引入斑块(introduced patch)☺种植斑块(planted patch)☺聚居地斑块(residential patch)●如：村落、城镇、城市、城市群1.2 斑块的大小(patch size)1.2.1 斑块面积对能量和养分的影响大斑块比小斑块含的能量和养分丰富。

1.2.2 斑块大小与物种多样性岛屿生物地理学理论：☞物种数目随着斑块面积的增加而增加，初期增加的速度很快，当接近斑块最大承载量时逐渐停止。

1.2 斑块的大小(patch size)1.2.3 斑块大小与生境适应性有些物种需要大的同质斑块有些物种需要较小的异质斑块大斑块比小斑块承载更多的物种1.2 斑块的大小(patch size)1.2.4 斑块大小与边缘效应一个小斑块（麦田）边缘的产量高于内部的。

☺原因：充分利用光、温度、水、且竞争少。

06E第四章景观结构—景观空间格局

基质相对面积对景观中的斑块影响很大；斑块间的距离及相对面积影响到多种干扰在景观中的扩散，也会影响物种在斑块间乃至整个景观中的传播。
２）网络型
在网络状景观中，廊道密度、宽度、连接度、环度、网眼大小以至结点的大小和分布是反映景观格局特征的基本参数，它们对各种生态过程起着重要影响。
３）交叉指状型
④平面格局：用于确定斑块大小、形状、边界以及分布的规律性；
⑤立体格局：用于确定生态系统在景观三维空间上的分布。
二、景观构型的确定
1. 线形法：基于信息论，用一条横跨线描述和直接比较景观结构。
2. 网格法将网格置于研究区域，记录每一方格内景观要素的出现或缺失情况，然后用尺寸逐渐增大的“窗口”沿方格的内部移动，运用信息论和其它方法就这类数据进行描述和验证
景观结构镶嵌性原理：景观是由不同景观元素（斑块、廊道、基质）镶嵌组成的一个整体，不同的景观元素集合会构成不同的景观镶嵌格局，并进而影响着生态流在景观中的运动或流动。
景观系统的整体性与异质性原理
景观整体性，指景观是由不同生态系统或景观要素通过生态过程而联系形成的一个复杂系统，具有功能上的整体性和连续性。
一、景观空间格局构型分类
1. Forman的景观格局基本类型 2. 按景观结构特性的景观格局分类 3. 肖笃宁的景观格局分类 4. 傅伯杰的景观格局分类
１. Forman和Gordon将景观格局分为：
①均匀分布格局:指某一特定类型景观要素间的距离相对一致；
②聚集型分布格局:例如在许多热带农业区，农田多聚集在村庄附近或道路的一端；在丘陵地区，农田往往成片分布，村庄聚集在较大的山谷内；
进行景观格局分析时，必须注意：
①明确研究对象的具体单元和这些单元的具体性质；

【课程大纲】《景观生态学》

《景观生态学》课程大纲一、课程概述课程名称（中文）：景观生态学（英文）：Landscape Ecology课程编号：14483040课程学分：3学分课程总学时：48课程性质：专业课二、课程内容简介景观生态学是一门新兴的交叉学科，是园林专业的必修专业课程。

它主要来源于地理学上的景观和生物学中的生态，它把地理学对地理现象的空间相互作用的横向研究和生态学对生态系统机能相互作用的纵向研究结合为一体，以景观为对象，通过对物质流、能量流、信息流和物种流在地球表层的迁移与交换，研究景观的空间结构、格局、功能及各部分的相互关系，研究景观的动态变化及景观优化利用和保护的原理和途径。

其中包含的思想和方法对园林规划设计有较强的指导作用。

三、教学目标与要求1、了解景观生态学的发展历史、数量方法及遥感和地理信息系统在景观生态学中的应用。

2、理解景观生态学的一般概念、景观结构、格局、生态过程和景观的动态变化，培养学生系统全面分析景观格局与生态过程的关系以及人类对景观及其组分的影响的能力。

3、掌握景观生态学在生物多样性保护、土地持续利用和全球变化中的应用，培养学生对景观进行准备全面评价的能力，并能提出合理改造的建议。

四、教学内容与学时安排第一章景观生态学的概念及发展（4学时）1、教学目的与要求：了解景观生态学发展的新方向，理解景观生态学学科的产生与发展历程，掌握景观、景观生态学基本概念与内涵。

2、教学重点与难点：教学重点是掌握景观生态学的概念与内涵，难点是把握景观生态学发展的新方向。

第一节景观与景观生态学（2学时）第二节景观生态学的发展及展望（2学时）第二章景观结构（6学时）1、教学目的与要求：理解景观结构及结构和功能间的相互关系，掌握景观结构基本概念。

2、教学重点与难点：重点是对景观结构斑块、廊道、基质的学习，难点是对景观空间格局的理解。

第一节景观发育（2学时）第二节景观斑块、廊道、基质和网络（2学时）第三节景观的异质性（1学时）第四节景观空间格局（1学时）第三章景观生态学的理论基础（4学时）1、教学目的与要求：了解景观生态学的基本原理，理解景观生态学的核心概念。

景观生态学-4格局与过程

景观生态学-4格局与过程景观生态学是一个关注人类与环境相互作用的学科，其研究对象不仅包括自然生态系统，还包括人工生态系统和不同尺度的景观空间。

景观生态学的研究方法和角度主要分为两个方面：格局和过程。

格局是指景观空间的空间结构、组织、形态和分布，描述了景观的形状、大小、分布和连接方式。

景观格局的特点和变化对生态系统功能和生物多样性产生着直接或间接的影响。

在景观格局中，联结性是一个重要的特征。

景观联结性指各个空间要素间通过生态过程的连通程度。

高连通性的景观可以促进物种迁移和种群扩散，降低遗传分化和物种灭绝的风险。

反之，低连通性的景观使得物种无法迁移和扩散，导致物种灭绝和生态系统崩溃。

景观连通性的维护可以通过提高景观的空间复杂度来实现。

景观复杂度指景观中要素间空间关系的多样性和复杂程度。

提高景观复杂度可以增加景观内部的空间异质性，增强生态系统的适应性和稳定性。

相反，降低景观复杂度会降低生态系统的稳定性和弹性，提高对外部干扰的敏感程度。

在景观格局中，景观斑块大小和分布格局也是重要的因素。

斑块大小对物种领域分布、头数大小和维持时间有着重要影响。

斑块的分布格局直接影响物种在景观中的连通程度。

一般来说，大面积、集中分布的斑块会提高物种的连通程度，增加物种迁移和扩散的可能性。

所谓的过程，是指景观中在空间中发生的生态作用，包括物质、能量和信息传输以及地管理作用。

生态过程是指物种在景观空间中的交互作用，包括食物链、捕食和繁殖等过程。

能量和物质循环是景观生态系统维持的重要过程。

通常将景观生态系统中的生态过程分为两类：小区域过程和大区域过程。

小区域过程是指在景观中小面积内发生的相对封闭的生态过程。

典型的小区域过程包括物种之间的关系、食物链的关系和生态圈中微生物的生物地理和化学作用。

大区域过程是指在大规模景观空间范围内发生的宏观生态学过程，例如物种迁移、鸟类迁徙和气候变化。

大区域过程对小区域过程有重要影响，因为大区域过程决定了物种的来源和去向以及其生态系统中的连通性。

景观生态学：第四章景观空间格局与空间异质性 (Ⅰ)

1 景观的空间格局类型如何描述？ 2 景观空间格局的有哪些典型结构？
景观生态学-本科-华中农大
2
1 景观空间格局类型
◦ （1）景观空间格局的基本类型 ◦ （2）Forman理想景观格局模式 ◦ （3）景观生态安全格局
2 景观空间格局描述与分析
◦ （1）景观空间格局分析的一般流程 ◦ （2）景观格局分析空间取样方法 ◦ （3）景观空间格局的定量研究方法
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①散点格局（plot-scattered pattern）：由点缀在基质里的点状地物构成的景观格局
如平原上的村庄，油田上散布在农田，苇田里的油井等。
景观生态学-本科-华中农大
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② 散斑格局（ patch-scattered pattern ，或块状格局）：少数景观要素出现在占优势的基质内所形成的景观格局
景观①生群态学集-本格科局-华（中c农lu大ster pattern）②线状格局（linear pattern） 22
③交错格局（interlaced pattern）
④放射格局（radiation pattern）
如遭受切割的山坡，受破坏的林缘等。
景观生态学-本科-华中农大
城市对外交通干道，丘陵景观中山体余脉向四周放射状延伸，湖泊水体向四周山谷、河渠延伸等 23
补充作为物种扩散的踏脚石，为局地灭绝的物种提供栖息地和落脚点，包含大密度种群的边缘种廊道：自然廊道对物种流动和地表径流作用；边界过度带聚集小斑块，利于多生境物种的生存
37
38
优势
• 粗粒与细粒要素结合：粗粒区利于大型内部种生存，细粒区有利于广生境物种的活动
• 风险分散：为分散风险，可多布局几个大型农业或自然斑块

第四章景观结构和空间格局

▲种植斑块内物种动态和斑块周转速率主要取决于人类的管理活动。如果不进行管理，基质中的物种将侵入引发演替．导致斑块与基质融合。
聚居地(residential)：指由人为建筑活动造成的建筑物和其他设施组成的斑块。包括房屋、院落和毗邻的
周围环境。
▲聚居地含4种不同类型的生物：人、主动引入的动植物、
不慎引入的有害生物和从异地移入的本地种。
第四章景观结构和空间格局
研究景观，需要认识： ①结构——不同生态系统或景观要素的空间关系。指与生态系统的大小、形状、数量、类型及空间配置相关的能量、物质和物种的分布。 ②功能——景观要素间相互作用。即生态系统组分间能量、物质和物种流。 ③动态——景观镶嵌结构与功能随时间的变化。注意：景观结构是景观功能的基础，是景观生态学的基础研究内容。
2）河流廊道
沿河流分布与周围基质不同的植被带。完整的河流廊道由水道、河床、河岸植被组成。河岸植被由于具有特别重要的功能，被认为是最需要保护的景观元素。
4.廊道的结构特点
廊道结构特征用曲度、连通性、结点、宽度和间断区以及横向结构等来反映。
曲度(Curvilinearity)：廊道中两点间的实际距离与它们之间的
4. 斑块的动态与持久性
（ dynamics and persistence）
斑块的动素。起源类型 disturbance patch remnant patch
environmental patch
成因干扰干扰环境的异质性天然更新人工引入
1. 廊道的起源
1）起源类型：
干扰廊道：道路、动力线，带状采伐残存廊道：采伐保留带，为动物迁徙保留的植被带环境资源廊道：河流、山脊线谷底动物路径种植廊道：防护林带、人工树篱再生廊道：沿着栅栏、城墙自然长出的树篱

(完整版)第四章_景观结构和空间格局

特点：通常消失得最快，平均年龄最短，周转速率(turnover rates)最高。
C. 残存斑块(remnant patch): 指大面积干扰后残存下来的局部未受干扰的自然或半自然斑块。
如火烧、虫害、水淹等可能产生残余斑块，典型例子为火烧后残留下的小片植被。
特点：成因来自天然或人为干扰；周转率较高；基质物种迁入残余斑块，之后物种增加时期被物种灭绝时期所替代，最终与基质融合。
解释：引入斑块实质是一种干扰斑块。但因其分布面积广量大，遍及全球，故单独划为一类。
2. 斑块大小
斑块大小：指斑块规模(patch size)或面积。
影响斑块内部生境、斑块与基质或其他斑块间的物种、物质和能量交换流动等多种生态过程。
影响物质与能量的分布：
一般斑块内的物质、能量与斑块面积大小呈正相关，但并非线性。斑块内部和边缘在物质和能量储存上存在差异，小斑块的边缘比例高于大斑块。
3. 斑块形状：影响边缘与内部生境的比例，
从而影响物质、能量和物种分布
斑块形状变化：从狭长形到圆形，从平滑边界到回旋边界。分析斑块形状旨在认识物种分布的稳定性、扩展、收缩和迁移的趋势，甚至推断物种的迁移路线。斑块形状（S）用斑块边界实际长度（L）与同面积（A）圆周长的比值来表示。即：
S= L
D. 引入斑块(introduced patch)：指由人类有意或无意将生物引进一个地区而形成的，或完全由人工建立和维护的斑块。
如种植园、作物地、高尔大球场、居民区绿地等人工生态系统。
种植斑块(planted patch):指自然植被景观中由人类种植活动形成的斑块。
▲种植斑块内物种动态和斑块周转速率主要取决于人类的管理活动。如果不进行管理，基质中的物种将侵入引发演替．导致斑块与基质融合。

第四章景观生态学的一些基本法则与重要理论

1）频繁的亚种群（或生境斑块）水平的局部性灭绝； 2 ）亚种群（或生境斑块）间的生物繁殖体或个体的交流（迁移与再定居过程）。
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1 有关概念
★复合种群研究涉及的两种尺度 1）亚种群（或斑块）尺度：生物个体通过采食或繁殖活动发生频繁相互作用； 2）复合种群（景观）尺度：不同亚种群之间通过植物种子和其他繁殖体传播或动物运动发生较频繁的交换作用。 ★几个相关概念汇种群（sink population）：因生境质量较差而只能靠外来生物个体或繁殖体维持生存的亚种群。源种群（source population）：能够为汇种群提供生物个体或繁殖体的亚种群。鉴于实际上复合种群类型复杂，故有如下广义定义：所有占据空间上非连续生境斑块的种群集合体，只要斑块之间存在个体（对动物而言）或繁殖体（对植物而言），不管是否存在局部种群周转 16 现象，均可称为复合种群（广义概念，Harrison，1991）。
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1 基本原理
McArthur和Wilson：岛屿生物地理学平衡理论 1）大岛屿的物种数量要多于小岛屿（面积效应）； 2）靠近大陆岛屿物种数量要高于远离大陆的岛屿（距离效应）； 3 ）年轻的岛屿物种丰度较小，物种周转率（迁入量 / 灭绝量）高，以后则不断降低，直到二者相等，物种数量达到动态均衡。结论：岛屿的面积、孤立程度和年龄依次是控制生物迁植、灭绝和物种数量的关键因子。岛屿生物地理学关键因子方程：Si=f[面积(+), 孤立性(-)]
3）小斑块种群虽频繁灭绝，但可获得源种群的有效补充；
4）少数高质量的小斑块或由数量较多的斑块构成的紧密型复合体可能会补偿无大斑块对种群延续形成的影响。
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2 复合种群的基本类型
（3）斑块性复合种群 1）生境斑块之间的个体或繁殖体交流非常频繁；

景观格局分析方法

美国华盛顿洲贝克山山坡针叶林中砍伐斑块的规则分布格局
2）聚集（团聚）型分布格局
同一类型的景观要素斑块相对聚集在一起，同类景观要素相对集中，在景观中形成若干较大面积的分布区，再散布在整个景观中。
如：在丘陵农业景观中，农田多聚集在村庄附近或道路的一端。
3）线状格局
指同一类景观要素的斑块呈线性分布。
在进行景观格局分析时，实际景观首先要经过取样、数字化过程转化为栅格型或矢量型数字地图
第三节景观指数
一、景观指数
能够高度浓缩景观格局信息，反映其结构组成和空间配置某些方面特征的简单定量指标。
二、景观要素斑块特征分析
1 景观要素斑块规模
A: 斑块面积 B: 内部生境面积
举例说明美国凤凰城地区从1912年至1995年土地利用变
化的情形
第四节空间统计学方法
空间自相关分析
景观格局的最大特征就是空间自相关性——被称为是地理学第一定律，指在空间上越靠近的事物或现象就越相似，即景观特征或变量在邻近范围内的变化往往表现出对空间位置的依赖关系。
A:景观要素斑块形状指数 B:景观要素斑块分维数
A: 斑块面积
类斑块平均面积：景观中某类景观要素斑块面积的算术平均值。
式中： Ni——第i类景观要素的斑块总数； Aij——第i类景观要素第i个斑块的面积。
最大和最小斑块面积：指景观中某类景观要素最大和最小斑块的面积。
类斑面积标准差(Si)和变动系数(Ci)：是指景观中某类景观要素斑块面积的统计标准差和变动系
二景观格局分析的基本步骤
以研究目的和方案为指导，收集和处理景观数据
将真实的景观系统转换为数字化的景观，选用适当的格局研究方法进行分析