景观总体结构景观异质性
景观生态学原理——景观格局与分析
景观生态学原理|——景观格局与分析景观的三个特征：1、格局：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：景观单元之间的相互作用，生态系统组分间的能量流动、物质循环和物种流3、动态：斑块镶嵌结构与功能随时间的变化3.1 景观发育景观格局的形成，受到生物与非生物两个方面的影响3.2 景观要素景观要素包括景观斑块、廊道、基质，以及附加结构3.2.1 斑块（patch）空间的非连续性以及内部均质性1. 斑块起源主要因素：环境异质性（environmental heterogeneity）自然干扰（natural disturbance）人类活动（human activity）1、环境资源斑块由于环境异质性导致，稳定，与自然干扰无关，由于环境资源的空间异质性和镶嵌规律2、干扰斑块由于基质内的各种局部干扰引起，具有最高的周转率，持续时间最短3、残存斑块是动植物群落受干扰后基质内残留的部分4、引进斑块人们把生物引入某一地区后形成的斑块1）种植斑块2）聚居地2. 斑块面积1、对物质和能量的影响2、对物种的影响1）岛屿，面积效应——生境多样性（habitat diversity）——物种多样性2）陆地，基质异质性高3. 斑块形状斑块的形状和走向对穿越景观扩散的动植物至关重要1、圆形和扁长形斑块，内缘比（interior ratio）2、环状斑块3、半岛4. 斑块镶嵌相似的斑块容易造成扩散不同类型的斑块镶嵌，能够形成对抗干扰的屏障、5. 斑块化（缀块性，patchiness）与斑块动态1、斑块化机制斑块化：斑块的空间格局及其变异，大小、内容、密度、多样性、排列状况、结构、边界特征对比度（contrast）：斑块之间以及斑块与基质之间的差异程度空间异质性（spatial heterogeneity）：通过斑块化、对比度以及梯度变化所表现出来的空间变异性生物感知（organism-sensed）：生物对于斑块化的反应最小斑块化尺度（smallest patchiness scale）：粒度（grain）最大斑块化尺度（largest patchiness scale）：幅度（extent）斑块化动态：斑块内部变化和斑块间相互作用导致的空间格局及其变异随时间的变化斑块化产生的原因：物理的和生物的，内部和外源的2、斑块化的特点1）可感知2）内部结构，时空等级性，大尺度斑块是小尺度斑块的镶嵌体3）相对均质性4）动态特征5）生物依赖性6）斑块的等级系统（patch hierarchy）7）等级间的相互作用8）斑块敏感性（patch sensitivity）9）斑块等级系统中的核心水平：最能集中体现研究对象或过程特征的等级水平，相应的时空尺度称为核心尺度（focal scale）10）斑块化原因和机制的尺度依赖性3、斑块化的生态与进化效应3.2.2 廊道（corridor）廊道是线性的景观单元，具有通道合阻隔的双重作用1. 廊道的起源干扰廊道、残存廊道、环境资源廊道、种植廊道、再生廊道2. 廊道的结构特征1）曲度：廊道的弯曲程度，影响物质、能量、物质的移动速度2）宽度3）连通性：廊道单位长度上间断点的数量表示4）内环境：较大的边缘生境和较小的内部生境3. 廊道分类1）线状廊道：全部由边缘物种占优势的狭长条带2）带状廊道：较丰富的内部种的内环境的较宽条带3）河流廊道：分布在河流两侧3.2.3 基质（matrix）1. 基质的判定1）相对面积2）连通性3）控制程度4）3个标准结合2. 孔隙度和边界形状孔隙度（porosity）：单位面积的斑块数目3.2.4 附加结构（add-on）异常景观特征，在整个景观中只出现一次或几次的景观类型3.3 景观格局特征目的：从无序的斑块镶嵌中，发现潜在的有意义的规律性3.3.1 斑块-廊道-基质模式（patch-corridor-matrix model）3.3.2 景观对比度1. 低对比度结构自然形成的，热带雨林，相邻景观要素彼此相似2. 高对比度结构自然、人工3.3.3 景观粒径（landscape grain）粗粒（coarse grain）和细粒（fine grain）生物体粒径（home range）：生物体对其敏感或利用的区域粒径大小取决于整个景观的尺度3.3.4 景观多样性（landscape diversity）由不同类型生态系统构成的景观在格局、功能和动态方面的多样性或变异性，反映景观的复杂性程度1）斑块多样性：数量、大小、形状的多样性2）类型多样性：景观类型的丰富度3）格局多样性：景观类型空间镶嵌的多样性3.3.5 景观异质性（landscape heterogeneity）多样性——斑块性质的多样化异质性——斑块空间镶嵌的复杂性，景观结构空间分布的非均匀性、非随机性1）空间异质性2）时间异质性3）功能异质性梯度分布镶嵌结构3.4 生态交错带与生态网络3.4.1 边缘效应与生态交错带景观单元之间的空间联系：生态交错带、网络结构1. 边缘效应(edge effect)边缘地带由于环境条件不同，可以发现不同的物种组成和丰富度边缘物种：仅仅或主要利用景观边界的物种内部物种：远离景观边界的物种2. 生态交错带(ecotone)描述物种从一个群落到其界限的过渡分布区，由两个不同性质的斑块的交界及各自的边缘带组成生态过渡带（transition zone）景观边界（landscape boundary）1）特征：生态应力带（tension zone）、边缘效应、阻碍物种分布（半透膜）、2）描述：结构：大小、宽度、形状、生物结构、限制因素、内部异质性、密度、分形维数、垂直性、外形或长度、曲合度功能：稳定性、波动、能量、功能差异、通透性、对比度、通道、过滤、屏障、源、汇、栖息地3）尺度效应：某一尺度上可以明辨的交错带在另一尺度上可能模糊不清4）气候变化：更为敏感，迟滞（lag）5）生态交错带与生物多样性：农业生产把异质的自然景观变成大范围同质的人工景观，消灭了自然生态交错带，扩展了人为生态交错带3.4.2 生态网络与景观连通性生态网络（network）将不同的生态系统相互连接起来两类物种：生活在网络包围的景观要素内部的物种，廊道是一种障碍；生活在廊道内、沿着廊道迁移的物种1. 廊道网络由节点（node）和连接廊道构成，分布在基质上形式：分支网络（branching network）：树状的等级结构环形网络（circuit network）：封闭的环路结构1）廊道网络的结构特征网络交点、网状格局、网眼大小、网络结构的决定因素（历史和文化的）2）廊道网络描述连通性：在一个系统中所有交点被廊道连接起来的程度，指示网络的复杂度，用r指数方法来计算r指数：连接廊道数与最大可能连接廊道数之比r=L/Lmax=L/3(V-2)，V为节点数环度：用α指数衡量，表示能流、物流、物种迁移路线的可选择程度。
景观生态学期末论文-几个重要概念和其之间联系以及在本课中的地位
景观⽣态学期末论⽂-⼏个重要概念和其之间联系以及在本课中的地位《景观⽣态学》期末论⽂总体把握景观定义：景观是⼀个由不同⼟地单元镶嵌组成，具有明显视觉特征的地理实体；它处于⽣态系统之上，⼤地理区域之下的中间尺度；兼具经济、⽣态和⽂化的多重价值。
景观⽣态学以⼈类对景观的感知作为景观评价的出发点，通过⾃然科学与⼈⽂科学的交叉，实现建⽴宜⼈景观与保护⾃然景观的⽬标。
景观⽣态学以⼈类活动对于景观的⽣态影响作为研究重点，注重景观管理、景观规划和设计的研究，因⽽它应该属于应⽤⽣态学体系；相对于保护⽣态学和恢复⽣态学⽽⾔，不妨称之为建设⽣态学。
⼀. 临界阈（critical threshold）对于所提出的研究结果有时需要进⾏外推，及根据已知值进⾏推测，将信息从⼀个尺度转移到另⼀尺度，或从⼀个系统转移到另⼀个系统。
此时将系统在性质、属性或现象上产⽣变化的点称为临界阈值（critical threshold）。
*渗透理论与临界阈现象间的联系:渗透理论（percolation theory），它认为当介质密度达到某⼀临界值（critical density）时，渗透物突然能够从介质的⼀端到达另⼀端。
这种因为影响因⼦或环境条件到达某⼀阈值（threshold）⽽发⽣的从⼀种状态过渡到另⼀种截然不同状态的过程被称为临界阈现象，它在⾃然界⼴泛存在，显⽰出由量变到质变的特征。
⽣态学的限制因⼦定律和最⼩存活种群，流⾏病的传播与感染率，景观连接度对于种群动态、⽔⼟流失和⼲扰蔓延等影响，都属于⼴义的临界阈现象。
⼆. 空间异质性（heterogeneity）(⼀)异质性的定义由不相关或不相似的组成构成的系统（webster's new dictionary)。
景观是由异质要素组成，异质性作为⼀种景观的结构特性，对景观的功能和过程有重要影响，它可以影响资源、物种或⼲扰在景观中的流动与传播。
异质性同抗⼲扰能⼒、恢复能⼒、系统稳定性和⽣物多样性有密切联系，景观异质性程度⾼有利于物种共⽣，⽽不利于稀有内部物种的⽣存。
景观设计分类及特征
景观设计分类及特征●居住区景观居住区景观的设计包括对基地自然状况的研究和利用，对空间关系的处理和发挥，与居住区整体风格的融合和协调.包括道路的布置、水景的组织、路面的铺砌、照明设计、小品的设计、公共设施的处理等等，这些方面既有功能意义，又涉及到视觉和心理感受。
在进行景观设计时，应注意整体性、实用性、艺术性、趣味性的结合.设计原则空间组织立意原则景观设计必须呼应居住区设计整体风格的主题，硬质景观要同绿化等软质景观相协调。
不同居住区设计风格将产生不同的景观配置效果，现代风格的住宅适宜采用现代景观造园手法,地方风格的住宅则适宜采用具有地方特色和历史语言的造园思路和手法。
当然，城市设计和园林设计的一般规律诸如对景、轴线、节点、路径、视觉走廊、空间的开合等，都是通用的 .同时，景观设计要根据空间的开放度和私密性组织空间。
如公共空间为居住区居民服务，景观设计要追求开阔、大方、闲适的效果；私密空间为居住在一定区域的住户服务，景观设计则须体现幽静、浪漫、温馨的意旨。
体现地方特征原则景观设计要充分体现地方特征和基地的自然特色.我国幅员辽阔，自然区域和文化地域的特征相去甚远，居住区景观设计要把握这些特点，营造出富有地方特色的环境.如青岛，“碧水蓝天白墙红瓦”体现了滨海城市的特色;海口“椰风海韵”则是一派南国风情；重庆，错落有致那应是山地城市的特点；而苏州，“小桥流水”则是江南水乡的韵致了。
同时居住区景观还应充分利用区内的地形地貌特点,塑造出富有创意和个性的景观空间.使用现代材料原则材料的选用是居住区景观设计的重要内容,应尽量使用当地较为常见的材料,体现当地的自然特色。
在材料的使用上有几种趋势，（1）非标制成品材料的使用，（2）复合材料的使用，（3）特殊材料的使用，如玻璃、萤光漆、PVC材料，(4）注意发挥材料的特性和本色，(5)重视色彩的表现,（6)DIY(Do It Youself）材料的使用，如可组合的儿童游戏材料等.当然，特定地段的需要和业主的需求也是应该考虑的因素。
景观生态学 第三章 景观结构与格局
2.常见的干扰
① 火干扰 ② 放牧干扰 ③ 土壤物理干扰：翻耕、平整 ④ 土壤施肥干扰 ⑤ 践踏干扰 ⑥ 外来物种入侵干扰 ⑦ 其他干扰：洪水、森林采伐、旅游等
3.干扰的特征因子与性质
• 干扰的特征因子可由4个方面分析：①干扰频率，或称干 扰演替之间的时间间隔；②恢复速率，或称为从受干扰状 况中恢复所需的时间长短；③干扰事件影响的空间范围； ④景观范围的大小。
• 柯本气候类型分类法：
– 首先按最冷月温度、最热月温度和年降水量将赤道至 极地分为5种气候带（热带多雨气候、干燥气候、温带 气候、寒冷气候、冰雪气候）；
– 然后再根据季节雨量及干湿的程度等指标进行二、三 级划分出亚类等，综合为12个气候类型。
中央气象台采用三级指标 将全国划分为9个气候带和1个高原气候区域（1966）
气候带
≥10℃天数
≥10℃积温
最冷月平均气温
备注
Ⅰ寒温带 Ⅱ中温带
Ⅲ暖温带
Ⅳ北亚热带
﹤100 100-171
171-218
218-239
﹤1 600℃ 1 600℃至3 200-3
400℃
3 200—3 400℃ 4 500-4 800℃
4 500-4 800℃ 3 500-4 000℃
﹤－30℃ －30℃至－16
• 也有人指出，无论干扰怎样定义，它都强调干扰和干扰对 象的结构状态及动态变化密切相关，并进而得出干扰是能 够改变景观组分或生态系统结构、功能的重要生态因素， 并且是促进种群、群落、生态系统及整个景观生态变化的 驱动力。
• 在景观生态学中，干扰因其普遍存在和重要性而一直受到 重视，但对这一明显的生态过程的定义至今尚没有形成统 一的认识。
• 在景观中，地貌的作用有以下3点：
景观总体结构景观异质性
第三章 景观总体结构
第三章 景观总体结构
2、时间异质性 时间异质性包括两个方面的含义。一是景观 内的组成、构型、相关性随着时间不同而发生变 化，导致景观的结构和组分在不同时间阶段而不 同。 二是在景观中某种生态学变量在时间上分 布也表现为不同时间阶段，具有不同的量和性质 等。如从裸地到森林群落的演替过程，不同时期 呈现出不同的植被群落： 裸地 杂草 灌木 先锋的乔木 耐阴乔木 景观的时间和空间异质性常常是相互关联的， 异质性的产生总是在一定的时间和空间范围内通 过一定的过程实现的，如空间异质性随时间的变 化等。
第三章 景观总体结构
(1)空间异质性的研究内容 ①空间组成，即该景观内生态系统的类型、 种类、数量和面积比例。在一定的观察尺度下， 如果景观是由一种要素组成，可以认为其空间异 质性不存在。如果由两种以上要素组成的，则出 现空间异质性。 如果组成景观的各要素所占的面积比例相同， 其空间异质性较弱，比例差异较大则较强。 ②空间结构，即各生态系统的空间分布、斑 块大小、形状、景观对比度、连接度等。如斑块 的形状对空间异质性有很大影响，长条形、不规 则的斑块多，空间异质性增强。 ③空间相关，各生态系统的空间关联程度、 整体或参数的关联程度，空间梯度和趋势度。
第三章 景观总体结构
2、景观异质性与生物多样性
景观的空间异质性满足不同生态位物种的
需要，有利于不同物种存在于空间的不同位置， 从而允许物种共存；景观异质性增大，生物多 样性增加。Roth(1976)发现景观异质性与鸟类多 样性之间存在明显的相关性。
此外景观多样性影响群落的生产力和生物 量；导致群落内物种组成结构的小尺度差异；
第三章 景观总体结构
1、景观异质性的定义 异质性是景观组分类型、组合及属性的变异 程度，是景观区别于其他生命组织层次的显著特 征。目前对景观异质性的定义较多，一般认为： 景观异质性是指在景观中对一个物种或更高级生 物组织的存在起决定作用的资源(或某种性状)在 空间、时间上的变异程度或强度。 景观是由异质的景观要素组成的，这使景观 生态学区别于其他生态学科的最显著的特征。景 观异质性是景观生态学的核心之一，由于生物不 断进化、物质、能量的不断流动和转化，以及干 扰不断发生，使得景观永远也达不到均质性的要 求。
景观空间结构与景观异质性
旅游资价，确 定其价值和开发潜力，为旅游资 源开发提供科学依据。
旅游景区规划
根据旅游资源的特点和市场需求， 制定相应的旅游景区规划，包括 景点设计、旅游路线规划等。
旅游市场营销与推
广
通过制定有效的市场营销和推广 策略，提高旅游景区的知名度和 吸引力，吸引更多游客前来游览。
它反映了景观中各种生态系统的分布 、组分和相互关系，是景观生态学研 究的重要内容之一。
景观空间结构的组成要素
基质
基质是景观中分布最广、连接度 最大、对景观控制作用最强的景 观要素，通常由大面积的植被覆
盖或土地利用类型组成。
斑块
斑块是景观中与周围环境在结构和 功能上存在明显差异的相对均质的 非线性区域，通常由某种干扰因素 所引起。
景观异质性不仅包括景观单元之间的差异，还包括景观单元内部的差异。
景观异质性的影响因素
01
02
03
自然因素
地形、气候、土壤、水文 等自然条件的变化，是影 响景观异质性的重要因素。
人文因素
人类活动、城市化、土地 利用方式等人文因素也会 对景观异质性产生影响。
生态过程
生态系统的物质循环、能 量流动、信息传递等生态 过程也会影响景观异质性 的形成和发展。
廊道
廊道是景观中线形或带状的景观要 素，通常由道路、河流等线性结构 组成，具有连接不同斑块的作用。
景观空间结构的重要性
景观空间结构对生态系统的物质 循环、能量流动和信息传递具有 重要影响，是维持生态系统稳定
和发展的重要基础。
合理的景观空间结构可以促进不 同生态系统之间的交流和协同发 展，提高生态系统的整体功能和
景观异质性的研究方法
遥感技术
统计分析方法
第五节 景观异质性及其测度
第二种方法需要用到一些景观生态学指数， 从不同的侧面来描述景观的异质性程度。 常见的有：单个斑块的隔离度，斑块间的 易达性、相互作用、分散度、聚集度、破 碎度、整体景观的异质性、多样性、分维 数及相似度等。
三、景观指标的分类及其对生态过错的描 述能力 前面所述的指标大体可以分为三大类，即 斑块水平、类型水平和景观水平。
粗粒景观与细粒景观因素结合 3 风险分散 4 基因变异 5 边界过渡带 6 小的自然植被斑块 7 廊道
二、景观异质性的测度方法
常用的两种统计方法：一是进行样地线调 查，二是从景观斑块入手，对景观的各类 斑块及其整体进行统计分析。
第五节 景观异质性及其测度
一 、景观异质性
不同大小和内容的斑块、基质、廊道、网 络共同构成了异质性景观
部分景观格局类型 （1）镶嵌格局。由大小差不多，形状基本规则的斑块构成。最规则的是棋 盘式格局，由两种绝对规则分布的组分构成，情况不多见。 （2）带状格局。由平行状分布的要素构成，如全球尺度上的气候带，中等 尺度上由气候或湿度造成的山地自然带。 （3）交替格局。是反复交替出现的带状格局，如连续深秋和平行山脉重复 出现的带状格局。 （4）交叉格局。不同交替格局比较规则的边界，其边界不规则，从而使得 景观组分之间出现交叉。 （5）散斑格局。少数组分出现在占优势的基质内。如非洲的稀树草原。 （6）散点格局。由点缀在基质里的点状物构成。如平原上的村庄。 （7）点阵格局。规则分布的点状格局。如果园里的果树 （8）网状格局。主要有线状要素构成，规则分布的有农田的防护林，不规 则的有城乡交错带的道路格局。 （9）水系格局。一种特殊的网状格局，也是一种重要的地物要素，在地貌 分类上有重要意义。
[城郊景观异质性和城市生态建设(方天纵)]什么是景观异质性
![[城郊景观异质性和城市生态建设(方天纵)]什么是景观异质性](https://img.taocdn.com/s3/m/c7fff35576232f60ddccda38376baf1ffc4fe3ca.png)
[城郊景观异质性和城市生态建设（方天纵）]什么是景观异质性由于现代城市特别是特大城市包括了其周围的郊区,将市区与郊区进行整体规划是城市生态建设的主要内容。
根据景观生态学原理和方法,合理地对城郊景观空间结构进行规划,使廊道、斑块及基质等景观要素的数量及其空间分布合理,使市区内、郊区内及市郊之间的信息流、物质流与能量流循环畅通。
既要使城郊景观符合生态学原理,又具有一定的美学价值。
将自然组分引入城市的规划与建设中,使城市景观具多样性。
这是国内外城市生态建设的目标。
例如,针对北京的生态环境建设,有关专家提出了“21世纪北京绿色生态建设”的要求:“保护好原生性生态系统,大力促进次生生态系统的恢复、重建;让更多的次生林向原生的落叶阔叶林变化;将保护区、风景区及森林公园按世界保护联盟分类,分类系统纳入统一领导的保护网络,按照生态系统理论,北京应建立3个绿色生态圈。
即山地水源涵养生态圈,防风固沙—农林果生产带生态圈,城市调气防污美化生态圈”。
显然,北京的生态建设规划目标要依赖于景观生态学的原理来实施、完成。
依据景观异质性的原理,建立良好有序发展的城郊景观格局,提高多样性维持异质性,促进城市可持续发展是景观生态学理论与城市建设结合的有意义的实践。
本文就此问题做初步探讨。
1 异质性及其尺度性城市是被人类改造较为彻底的景观。
现代城市市区及其近郊区在日益扩大的城市化进程中,已经连为一个整体。
具有合理的景观结构及能流顺畅的城市景观是人类的追求目标。
高度异质性的景观是城郊良好发展的基础。
尺度性就是尺度效应,空间尺度通常是指观察或研究的物体或过程的空间分辨度。
从生态学角度来看,空间尺度指所研究的面积大小。
尺度越大,表示研究面积越大,异质性与尺度是相关的,如一景观单元在小尺度上是异质的,而在大尺度上则变成均质的,正确选择尺度是科学地研究某一景观,得出准确、客观结论的保证。
由于航空、航天、遥感手段的进步,研究尺度增大,但并非任意增大,一般将景观生态的研究范围界定在几公里到几百公里的中尺度区域。
景观总体结构景观异质性
景观总体结构景观异质性首先，景观总体结构的异质性可以提升景观的吸引力。
当一个区域内的景观要素具有多样性时，可以为游客和观赏者提供各种不同的景观体验。
比如，一个公园内既有开阔的草坪，又有郁郁葱葱的花坛和树木，还有湖泊和溪流等水体。
这样的异质性景观可以满足不同人群的需求和喜好，提供更多选择和可能性，吸引更多的人们来到景区。
其次，景观总体结构的异质性有助于增强景观的可持续性。
当一个区域内的景观要素多样性丰富时，可以提供更多的生态功能和生态服务。
例如，不同类型的植被可以提供更多的氧气和净化空气，湖泊和河流可以提供水资源和调节气温，开阔的空地可以用于活动和休闲等。
这些生态功能和服务的多样性可以更好地满足人们对环境的需求，促进生态系统的健康和可持续发展。
此外，景观总体结构的异质性还可以提高景观的适应性和抗干扰能力。
当一个区域内的景观要素具有多样性时，可以更好地适应环境变化和干扰。
例如，植被的多样性可以增强生态系统的稳定性，抵御病虫害和恶劣气候的侵袭。
水体和湿地的多样性可以提供更多的栖息地和资源，增加生物多样性的韧性和可持续性。
这种适应性和抗干扰能力的提高可以保护和维护景区的生态系统，并减轻人类与自然环境之间的冲突和不和谐。
总之，景观总体结构的异质性对于提升景观的吸引力和可持续性具有重要意义。
它可以丰富景区的景观体验，满足不同人群的需求和喜好；增强景区的生态功能和生态服务，促进生态系统的健康和可持续发展；提高景区的适应性和抗干扰能力，保护和维护景区的生态系统。
因此，在规划和设计景观时，应注重景观总体结构的异质性，合理组织和安排各种景观要素，以创造出多样、有吸引力和可持续的景观空间。
景观生态学重点题目
景观生态学重点第一章1、景观生态学的主体来源是什么？主体来源于地理学的景观学和生物学的生态学。
2、什么是景观？景观具有哪些基本的特征？景观：由一组以类似方式重复出现的，相互作用的生态系统所组成的异质性陆地区域。
基本特征：（1）是一个生态学系统：由不同的生态系统镶嵌组成的，不同生态系统之间通过物质交换、能量流动和物种交换途径而相互作用和影响，进而形成一个整体。
（2）具有一定自然和文化特征的地域空间实体：景观是在人类和自然共同作用下形成的，不仅具有特定的气候和地貌特征，而且与特定地域文化特征（人类的各种干扰活动、文化习俗等）相对应。
（3）是异质生态系统的镶嵌体：是由异质性生态系统镶嵌而成的。
（4）是人类活动和生存的基本空间：人类和动物均需要2种以上景观要素才能生存与发展。
即人类需要在多种生态系统内部才能完成各种活动。
（5）具有经济、生态、文化等多重价值：不仅具有生物生产力和资源开发利用价值，而且具有美学（观赏、文艺创作）价值和为教育、科研、性情熏陶等提供场所的价值。
3、什么是景观结构、景观功能、景观变化？景观中不同生态系统之间通过什么途径发生相互作用？景观结构：研究景观的组成与空间格局特征。
如各生态系统或景观要素的大小、形状、数量、类型、空间构型等特征，能量、物质和物种在景观中的分布状况。
景观功能：研究景观要素（生态系统）间的相互作用过程与机制。
即能量、物质和生物有机体在景观中不同生态系统之间的流动过程及其与景观结构、干扰等之间的关系。
景观动态：研究景观结构和功能随时间的变化及其机理。
具体地讲，景观的组成成分、形状和空间排列方式，能量、物质、生物有机体在不同生态系统之间的分布状况的变化，由此导致能量、物质、生物有机体在不同生态系统之间的流动过程的变化。
不同生态系统之间通过物质交换、能量流动和物种交换途径而相互作用和影响，进而形成一个整体。
4、什么是景观要素？它与景观有何区别与联系？景观是由若干不同生态系统组成的聚合体，因此：（1）景观要素：组成景观的生态系统，也称为景观成分。
景观生态学课件5景观空间格局与景观异质性
▪ 景观异质性表现为空间分布的不均匀性而产生的时空耦合异 质性。
二、景观异质性的概念和类型
1、概念 一般认为，景观异质性是指在景观中对一个物种 或更高级生物组织的存在起决定作用的资源在空间 或时间上的变异程度或强度。（本质上）
①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；
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；
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性栖息地或避难所；
⑦廊道用于物种的扩散及物质和能量的流动。
第一节：景观空间格局概念和意义
▪ 1、概念
景观空间格局（landscape pattern）：特定尺度上，大小 和形状各异的景观元素在空间上的排列形式。
两种理解：单一要素的空间格局、景观内各种景观要素的
总体空间格局。 ▪ 2、形成
景观形成因素与各种生态过程在不同尺度上的长期相互作 用结果。
作用结果又反应景观形成过程和景观生态功能的外在属性。
▪ 通常采用的方法有：典型取样、机械取样、分层取 样法。
四、景观空间格局的数量研究方法
▪ 景观格局数量研究方法分为三类： 1、用于景观要素特征分析的景观空间格局指数
斑块隔离度、斑块可及性、廊道环度、廊道曲度等。
2、用于景观整体分析的景观格局分析模型 3、用于模拟景观格局动态变化的景观模拟模型
聚块样方方差分析
成群分布：
种群内个体在空间分布极不均匀，呈块状或呈簇、 成群分布。
第三章 景观空间结构与景观异质性
长期干扰 单一干扰 （短期）
环境资源斑块
干扰斑块
残存斑块
引入斑块
斑块的持久性与稳定性
斑块的度量指标
• • • • • 常用的指标： 1.斑块大小 2.斑块形状 3.内缘比 4.斑块数量和构型
• 1.斑块大小 • 斑块大小即斑块的面积，通常以平方米或 公顷为单位。最小和最适斑块大小是人们 最关心的话题。 • 特别在自然保护区设计中具有重要的意义
• 4.斑块的数量和构型 • 景观是由许多斑块共同构成的一个镶嵌体， 其中同类斑块的数量和面积往往决定着景 观中物种的动态分布。斑块密度对野生动 物保护和林业管理具有重要意义。
• 研究表明，单一的大斑块所含有的物种数 量往往比总面积相同的几个小斑块要多得 多(Higgs and Usher,1980)；但如果斑块散 布的范围较广，则会发现几块斑块的物种 较多。这是因为，所有的斑块含有类似的 边缘种，而大斑块通常含有敏感的内部种； 广泛分布的斑块可以分布在不同的动植物 区系内。
基质的特征及其作用
• （1）基质连接度。在具有高连接度的基质 里，物体穿越基质是不受屏障的阻拦。为 降低连接度，山林建立防火带；为保护内 部种，有时需要挺高连接度。基质连接度 较高的地方，遗传变异和种群差别小。 • （2）景观阻力。减少物体流动速度的所有 景观结构特征都可以统称为景观对运动的 阻力。一般来说，突变边界比渐变边界更 能有效地阻止动植物迁移。
干扰与斑块空间构型存 在负反馈机制：相邻的 类似斑块越多，干扰越 容易扩散；干扰越扩散， 斑块就越少；斑块越少， 干扰就越不容易扩散； 干扰越不容易扩散，斑 块就越加的发育。如此 往复，只要干扰水平和 斑块密度在一定限度内 被动，其结果都是稳定 的。
二、廊道
• 廊道是线性的不同于两侧基质的狭长景观 单元，具有通道和阻隔的双重作用。所有 的景观都会被廊道分割同时又被廊道连结 在一起，其结构物征对一个景观的生态过 程有强烈的影响。
景观生态学之景观的整体结构。
2 森林类型结构 森林类型可分为两个系列： 地境系列：随立地条件而发生的森林类型多样性。 时间系列：随干扰和演替而产生的森林类型多样性。 3 森林粒级结构 景观的粒级结构指的是景观要素的构成状态。森 林的粒级结构主要决定于更新单元的构成状态。所谓 更新单元是指一次干扰事件中老林被破坏和新林发生 的一个地域单位。 林火干扰、皆伐、间伐形成粗粒级结构，倒木和择伐 形成细粒级结构。
老龄林保存的意义： • 形成时间长 • 动植物组成复杂 • 生产力及生物量高 • 固氮附生植物及细菌丰富 • 具有保存营养物质的巨大能力 • 溪流较多 • 林分异质性大 • 倒木在林分中具有重要意义
Harris的花旗松经营模型：
中央核心不伐，中圈长轮伐期，外圈短轮伐期
Franklin的新林业说： 将交互块状采伐，改为块状顺序采伐 采伐时每英亩保留8~15棵大树 保留伐区剩余物
与尺度相关的另一个重要概念： 尺度择维（scaling):把某一尺度获得的信息扩展到 其他长度上。 下推(scaling down) 、上推(scaling up) 例如：爬山 3.4.3 确定异质性的方法 由于尺度不同景观有产生异质性。
一般情况采用线性抽样来测定异质性，令直线通 过一个景观，把这条线分成相等的线段，记录每段线段 中每类景观元素出现的频率。
2 网状景观 特点：在景观中以相互交叉的廊道的优势
例如：牧场林网，高速公路网
关键特征：1) 廊道的宽度 2) 连通性 3) 网的圆路 4) 网格大小
5) 结点大小
6) 结点分布
3 交错景观 特点：占优势的有两种景观要素，彼此犬牙交错， 但共有一个边界。 例如：山区农田与林地分布 关键特征：1) 每一要素类型的相对面积
d
如果，x2<x20.05,则认为两景观无关，否则相关。
第五节 景观异质性及其测度
部分景观格局类型 （1）镶嵌格局。由大小差不多，形状基本规则的斑块构成。最规则的是棋 盘式格局，由两种绝对规则分布的组分构成，情况不多见。 （2）带状格局。由平行状分布的要素构成，如全球尺度上的气候带，中等 尺度上由气候或湿度造成的山地自然带。 （3）交替格局。是反复交替出现的带状格局，如连续深秋和平行山脉重复 出现的带状格局。 （4）交叉格局。不同交替格局比较规则的边界，其边界不规则，从而使得 景观组分之间出现交叉。 （5）散斑格局。少数组分出现在占优势的基质内。如非洲的稀树草原。 （6）散点格局。由点缀在基质里的点状物构成。如平原上的村庄。 （7）点阵格局。规则分布的点状格局。如果园里的果树 （8）网状格局。主要有线状要素构成，规则分布的有农田的防护林，不规 则的有城乡交错带的道路格局。 （9）水系格局。一种特殊的网状格局，也是一种重要的地物
这种景观格局的特点： 1 包含大型植被斑块 2 粗粒景观与细粒景观因素结合 3 风险分散 4 基因变异 5 边界过渡带 6 小的自然植被斑块 7 廊道
二、景观异质性的测度方法
常用的两种统计方法：一是进行样地线调 查，二是从景观斑块入手，对景观的各类 斑块及其整体进行统计分析。
在研究中很少需要所有的指标，不同指标 之间也存在很大的重叠。 在定量研究景观特征时，应该本着简单性、 代表性和统一性的原则，在全面了解所选 指标生态意义的前提下，力求以尽量少的 指标来描述有关景观格局信息，而非人云 亦云的罗列一大堆指标数值。
第二种方法需要用到一些景观生态学指数， 从不同的侧面来描述景观的异质性程度。 常见的有：单个斑块的隔离度，斑块间的 易达性、相互作用、分散度、聚集度、破 碎度、整体景观的异质性、多样性、分维 数及相似度等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第三章 景观总体结构
内容提要 第一节 景观异质性
第二节 景观多样性
第三节ห้องสมุดไป่ตู้景观的空间格局和
空间关联
第三章 景观总体结构
第一节 景观异质性
一、景观异质性定义、形成机理和起源 景观异质性是景观生态学的重要属性。人类 和动物均需要2种以上景观要素才能生存与发展 的事实充分证明了景观异质性存在的重要性。为 此，Risser等(1984)认为景观生态学的具体研究 内容包括： ①景观空间异质性的发展和动态； ②异质性景观的相互作用和变化； ③空间异质性对生物和非生物过程的影响； ④空间异质性的管理。
第三章 景观总体结构
三、景观异质性的特点
1、异质性是系统(如景观)或系统属性(如土 壤水分含量)的复杂性和变异性，在生物系统的 各个层次上都存在。 2、讨论异质性，不可避免要涉及其反义词 同质性(homogeneity)。如果视异质性为在某一梯 度上变化的连续性，则同质性是该连续系统在给 定考察尺度上的最低点(最小值)。同质性在生态 学中也是一个很重要的概念，在研究生态系统时 常假定其为同质的，以简化抽象与分析。这虽有 必要但实际上常不成立。当我们说某系统为同质 时，仅指该系统在给定观察尺度上，系统变异程 度可忽略不计。
第三章 景观总体结构
(1)空间异质性的研究内容 ①空间组成，即该景观内生态系统的类型、 种类、数量和面积比例。在一定的观察尺度下， 如果景观是由一种要素组成，可以认为其空间异 质性不存在。如果由两种以上要素组成的，则出 现空间异质性。 如果组成景观的各要素所占的面积比例相同， 其空间异质性较弱，比例差异较大则较强。 ②空间结构，即各生态系统的空间分布、斑 块大小、形状、景观对比度、连接度等。如斑块 的形状对空间异质性有很大影响，长条形、不规 则的斑块多，空间异质性增强。 ③空间相关，各生态系统的空间关联程度、 整体或参数的关联程度，空间梯度和趋势度。
第三章 景观总体结构
二、景观异质性的研究内容 景观异质性研究内容主要有4个方面：①空 间异质性；②时间异质性；③功能异质性；④基 底异质性。 1、空间异质性 空间异质性是系统或系统属性在空间的变异 程度，或者说，空间异质性是指生态学过程和格 局在空间分布上的不均匀性和复杂性，可理解为 空间斑块性(patchness)和梯度(gradient)的总和。 斑块性主要强调斑块的种类组成特征及其空间分 布与配置关系，比异质性的概念更为具体。而梯 度是指沿某一方向景观特征有规律地逐渐变化的 空间特性，如海拔梯度、海陆梯度和边缘—核心 区梯度等。
第三章 景观总体结构
2、景观异质性形成的机理和来源 关于景观异质性产生的机理，不同学者有不 同的理解。大多数认为，在开发系统中，能量由 一种状态转变为另一种状态过程中，伴随着新结 构的建立从而增加了异质性。景观异质性形成的 机理正是基于这种热力学原理。 景观异质性起源于系统与系统要素之间 的原生差异，现实系统运动过程中的不平衡性和 外来干扰，特别是人类错误生态行为的干扰。也 就是说，景观异质性来源于自然干扰、人类活动 和景观内部植被的演替。
村庄
第三章 景观总体结构
4、基底异质性 在定义景观的基底时，某一尺度下，假定 该景观基底是有由一种景观要素组成的，是均 质的。实际上客观世界存在的是景观要素不可 能是绝对均匀的，只能是相对的，在这一尺度 下难以辨别的而忽略不计。 当小于我们所观察尺度时，该基底呈现出 更多的斑块，这时景观基底的异质性表现出来。 综合以上的分析，景观异质性应包括以上 四个方面的内容。同时，也右以看出，景观的 异质性和同质性因观察尺度变化而变化。
第三章 景观总体结构
(2) 景观空间异质性可分为水平异质性 和垂直异质性两种。 ①水平异质性：某些生态学过程在水 平空间上表现出各要素之间的不均匀性， 如景观上的水体、工厂、建筑、种植的农 作物和森林等不均匀性。 ②垂直异质性：某些生态学过程在垂 直方向上的不均匀性。如我国北方分布的 针叶林结构简单，树冠整齐，层次分明， 依此分乔木层、灌木层、草本层和地面苔 藓层。城市生态系统也表现垂直异质性。
第三章 景观总体结构
3、功能异质性 由于斑块之间、生物个体、种群、物种和群 落、土壤性质上存在很大的差异，从而导致斑块 与斑块之间的物种扩散、能量流动及物质交换等 多种生态过程存在差异，不同的斑块呈现出不同 的功能，导致景观内不同斑块或廊道的功能差异， 以及斑块之间相互作用差异。例如：
村庄 农田 河流 农田 农田 公路 水库 水库
第三章 景观总体结构
1、景观异质性的定义 异质性是景观组分类型、组合及属性的变异 程度，是景观区别于其他生命组织层次的显著特 征。目前对景观异质性的定义较多，一般认为： 景观异质性是指在景观中对一个物种或更高级生 物组织的存在起决定作用的资源(或某种性状)在 空间、时间上的变异程度或强度。 景观是由异质的景观要素组成的，这使景观 生态学区别于其他生态学科的最显著的特征。景 观异质性是景观生态学的核心之一，由于生物不 断进化、物质、能量的不断流动和转化，以及干 扰不断发生，使得景观永远也达不到均质性的要 求。
景观总体结构
景观生态学的研究焦点是较大空间和较长时
间尺度的景观空间格局(景观结构)和生态学过程 (景观功能)。
景观空间格局是指景观组成单元的类型、数
目以及空间分布与配置。
景观结构是景观功能的支体，研究景观空间 格局(或景观结构)是研究景观功能和景观动态的
基础。景观空间格局是景观生态学过程的产物。 但不同景观的空间格局又强烈影响景观生态学过
第三章 景观总体结构
第三章 景观总体结构
2、时间异质性 时间异质性包括两个方面的含义。一是景观 内的组成、构型、相关性随着时间不同而发生变 化，导致景观的结构和组分在不同时间阶段而不 同。 二是在景观中某种生态学变量在时间上分 布也表现为不同时间阶段，具有不同的量和性质 等。如从裸地到森林群落的演替过程，不同时期 呈现出不同的植被群落： 裸地 杂草 灌木 先锋的乔木 耐阴乔木 景观的时间和空间异质性常常是相互关联的， 异质性的产生总是在一定的时间和空间范围内通 过一定的过程实现的，如空间异质性随时间的变 化等。