第二章景观生态学
景观生态学chapter 2.景观生态学的一般概念和理论基础
具有不协调性
干扰的生态学意义
干扰与景观异质性： 低强度的干扰可以增加景观的异质
性，而中高度干扰则会降低景观的异质性。这主要取决于
①干扰的类型与尺度；②斑块的空间分布格局；③景观元 素的性质和对干扰的传播能力；④相邻斑块的相似程度
干扰与景观的破碎化：小规模的干扰可以导致景观破碎
化，反之可以导致景观的均质化。但是干扰小不会影响有
生态过程：各种景观成分发生发展的变化程序及其动态特征
如种群动态、群落演替、干扰扩散、养分循环、种、地化循环、生态控制及相互关系
格 局 与 过 程
影响基本生态过程的格局参数
斑块的大小：影响单位面积的生物量、生产力、养分
储存、物种多样性等
生态系统和景观等)组成的等级系统中的相对位臵
景观的空间尺度越大，其分辨率越低
同一景观，随观察高度
增加，其分辨率降低，
最小可辨单元增大
10米分辩率的SPOT数据
5米SPOT图像
1米分辩率的 IKONOS影像
Quickbird 图像（0.7米）
高分辨率数据（0.2米）
高分辨率数据（0.1米）
姜广顺等人. 黑龙江省完达山地区马鹿生境破碎化及其影响因子
Angela Herná ndez Landscape, et al. Landscape dynamics and their effect on the functional connectivity of a Mediterranean landscape in Chile Jesus Rodriguez Gonzaleza, et al. Assessing functional landscape connectivity
生态景观学第2章
流
再分配
聚集或扩散
调整景观结构改变生 态流的方向和速度
景观结构变化
景观结构与景观功能(gōngnéng)的关系
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3. 空间异质性与景观过程原理
（1）空间异质性（spatial heterogeneity）：是指系统或者系统属性在
空间上的变异(biànyì)程度，具体地说，是景观生态学变量在空间分布上 的不均匀性和复杂性，在直观上表现了景观空间格局。
B
C
A、C、D具有(jùyǒu)不同的幅 度，却相同的粒度
D
可见，在讨论尺度问题时，有必要将粒度和幅度加以区分。一般而言，
从个体—种群—群落—生态系统—景观—全球，粒度和幅度是逐渐增加 (zēngjiā)的趋势。
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在景观生态学中，尺度虽然地理学或地图学中的比例尺不同。 但是，一般来说，大尺度是指大范围或长时间的幅度，往往对应小 比例尺、低分辨率，小尺度常指小空间范围或短时间，往往对应大 比例尺、高分辨率。 ③ 景观具有明显(míngxiǎn)的尺度效应，在景观生态学研究中必须充分考虑空
④ 等级系统可分为垂直结构和水平结构两种：
垂直结构又可分为：巢式和非巢式两种。 巢式：每层次均由其下一层次组成，二者具有完全包含和被包含的对应关系。
例如：植物分类系统的界—门—纲—目—科—属—种—亚种；军队组成单 元系统的军—师—旅—团—营—连—排—班。
非巢式：不同等级层次由不同实体单元组成的，因此上下层之间不 具有包含和被包含的关系。例如：军队官衔等级系统司令—军长(jūn chánɡ)—师长—旅长—团长—营长—连长—排长—班长。
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4、尺度效应与等级结构
（1）尺度（scale）的定义(dìngyì) ① 尺度：是指在研究某一物体或现象时所采用的空间单位或时间单位，
第二章 景观生态学基本理论和原理 景观生态 教案
第二章景观生态学基本理论和原理第一节景观生态学的基本概念第二节景观生态学的基本理论第三节景观生态学的基本原理物种分布与迁徙地表径流与侵蚀元素分布与迁移能量交换与转化生物地球化学循环第一节景观生态学的基本概念1.景观结构(landscape structure)景观组分的数量构成及空间组合与分布特征。
其中景观组分的空间结构特征又被称为景观格局(landscape pattern) 景观格局是指形状和大小各异的景观要素在空间的排列组合。
包括景观组成单元的类型、数量及空间分布和配置等。
格局是景观结构在空间上的表现形式和异质性的具体体现。
农田景观的结构主要取决于土地利用方式（旱地、水田和菜地）与种植方式（间作、混作和套种）的不同和管理的精细程度，常常表现为田块的大小或种植单元的大小。
自人类文明进入农业文明以后，人口因素对自然景观的影响越来越大，对自然景观的破坏作用加大，相伴产生的是大面积农田景观及其他人工景观、干扰景观和残留景观等，如19世纪以来我国东北地区的土地开垦，先坡地后沟地，先阳坡后阴坡，将大面积的自然景观、沼泽和湿地景观垦殖为农田，自然景观被分割、残留和灭失。
反之，在城市化进程中，农田景观也面临着分割、残留和灭失威胁，大量的农田被改变为建设用地常见景观格局规则或均匀分布格局：指某种特定的景观组分类型的距离相对一致(平原村庄、石灰岩孤峰) 聚集型分布格局：指某些景观组分呈团块状聚合在一起(城市建成区)线状格局：景观组分呈线性排列(道路、河流的附属成分)平行格局：景观组分呈平行排列(山区)不同的景观格局是不同动力学机制的产物，也是不同景观功能的基础。
2.景观功能(landscape function)景观对自身内部及其他相关生命系统生存和发展所能提供的支撑作用景观功能(1). 调节功能: 气候调节,海岸保护与防洪,保持水土、防止侵蚀,固定生物能,人体废物的储存与循环,提供生物控制,移栖生境和动物繁殖场所,生物多样性保护.(2). 载体功能: 水产养殖,自然保护.(3). 生产功能: 食物或营养(食用植物和动物),建筑原材料,生物化学机质,能源（燃料、太阳能等）,观赏资源（如黑珊瑚）(4). 信息功能: 美学信息,精神或伦理信息,历史信息,文化或艺术激励,科学或教育信息3. 景观动态(landscape dynamic)景观在各种内外部驱动因素作用下其结构和功能的时间变化过程与特征。
景观生态学第1-2章
1983年在美国 Allerton公园召开的景观生态学讨论 是北美景观生态学发展的里程碑。会议参加人都是美 国著名生态学家，会议对当时景观生态学发展现状和 存在的问题进行了分析，提出强调空间异质性和尺度 的重要性。为北美景观生态学发展指明了方向。后来 也成为了国际景观生态学的主流。 1986年， Forman出版了非常有影响的“景观生态 学”专著，成为景观生态学的经典教科书。 1987年，国际“景观生态学”杂志在美国创刊，成 为景观生态学的主要论坛。
第一章 景观生态学概述
1.1 景观和景观生态学 一、景观（landscape） 景观生态学研究的对象。 目前尚无统一定义，有多种表述。“景观”一词最早来 源于希伯来语的《圣经》中，用来描述耶路撒冷城美丽 的景画。 风景：景色，景致，一般指自然风景。 自然地理区域：是地球表面气候、土壤、地貌、水文和 植被的综合体。 生态学定义： ＦＯＲＭＡＮ “以类似方式重复出现的相互作用的若干生态系统聚合 组成的异质性土地区域。“
景观生态学
彭世揆编 森林资源与环境学院 仅供学习参考
参考书 景观生态学：理论、方法及应用 肖笃宁主编 1991科学 出版社 景观生态学：格局、过程、尺度与等级 邬建国 2000 高 教出版社 景观生态学原理及应用 傅伯杰等 2002科学出版社 景观生态学 徐化成 1996 林业出版社 景观生态学 ２００６年 余新晓等 高教出版社
Troll(1968) 对景观某一地段上生物群落与环境间的主要的、综 合的、因果关系的研究，这些相互关系可以从明确的 分布组合（景观镶嵌、景观组合）和各各大小不同等 级的自然区划表现出来。 R.Forman和 M.Godron（ 1986）在合著 《 Landscape Ecology》一书中认为：“景观生态 学探讨生态系统——如林地、草地、灌丛、走廊和 村庄 ——异质性组合的结构、功能和变化。”
景观生态学：第二章 斑块、廊道、基质
景观生态学——格局、过程、功能、尺度与等级
生态生态 监测预警
景观结构 景观过程 景观动态 景观功能
景观生态 规划设计
景观生态 保护管理
景观基本构型： 斑块-廊道-基质模型
矢量化数字景观
栅格数字景观
实际景观
一个城乡土地利用/覆盖景观
结构单元（景 观要素）
斑块 廊道 基质
景观生态学——格局、过程、功能、尺度与等级
特性： 干扰斑块的斑块周转率高、稳定性差
干扰（disturbance）是指发生在一定地理
位置上，对生态系统结构造成直接损伤的、非连续 性的物理作用或者事件。
干扰因素又可分为 单一干扰：一次性。如灾害天气、地质灾害等。 长期干扰：重复干扰、适应、稳定。如施肥、踩 踏
（3）残存斑块(remnant patch)
A 种植斑块(planted patch): 人为引入植物栽种所形成的斑块
B 聚居斑块 (Habitation patch)： 原有生态系统消失，引入以人为主体的生物种
类所形成的斑块
贵州苗寨
禾木
皖南古村落
未干扰
在斑块内干扰 在基质中干扰
斑
块
长期干扰
持 久
性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
短期干扰
（一次性）
环境资 干扰 源斑块 斑块
小斑块：中继站、边缘生境、降低捕食机
率、提供特定小生境、保护小型物种与生境 ★一个优化的景观，应当有一些大的斑块，
周围还有一些小的斑块，一同散布在基质中
（2）斑块形状
斑块形状指数(shape index)
①圆状指数（S园）表达为：
S圆 P / 2 斑
式中:
S园为斑块形状的圆状指数，P为斑块的周长，A斑为斑块 的面积。该指数最小为1，越接近1表示斑块的形状与圆形 越相似，形状越规则；指数越大，则斑块的形状与圆形偏 离越大，形状越不规则。越接近圆形的斑块，其边界长度 越短，与基质的相互作用越小，作为物质运输廊道的功能 越
第二章景观生态学的基本原理 ppt课件
化与稳定性；⑦人为活动，干扰、改造、构建；⑧景观规
划的空间配置；⑨景观的视觉多样性与生态美学。还有一
些学者，将系统科学理论引入景观生态学学科理论体系，
重视生物圈与技术圈的交叉，提出总体人类生态系统 （total human ecological system）的概念。本课程将景观生 态学基本原理总结为7个方面。
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精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
然而尺度外推涉及如何穿越不同尺度生态约束体系的限制，由 于不同时空尺度的聚合会产生不同的估计偏差，信息总是随着 粒度或尺度的变化而逐步损失，信息损失的速率与空间格局有 关，因此，尺度外推或转换技术也是景观生态研究中的一个热 点和难点。
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时空尺度具有对应性和协调性，通常研究的地区越大，相 关的世纪尺度就越长。
特定的问题比如对应着特定的时间与空间尺度， 一般需要在更小的尺度上揭示其成因机制，在更 大的尺度上综合变化过程，并确定控制途径。
在一定的时间和空间尺度上得出的研究结果不能 简单地推广到其他尺度上。
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格局与过程研究的时空尺度化是当代景观生态学研究的热点之 一，尺度分析和尺度效应对于景观生态学研究有着特别重要的 意义。
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可见，系统的尺度性与系统的可持续性有着密切联系，小 尺度上某一干扰事件可能会导致生态系统出现激烈波动， 而在大尺度上这些波动可通过各种反馈调节过程被吸收或 转化，可以为系统提供较大的稳定性。
第二章 景观生态学的理论基础.
第四节 源－汇系统理论
在地球表层系统普遍存在的物质迁移运动中，有 的系统单元是作为物质迁出源，而另一些系统组 成单元则是作为接纳迁移物质的聚集场所，被称 为汇。
流域水文状况，地貌过程中的侵蚀－沉积，土壤 －植物系统的生物地球化学循环，养分元素和污 染物质在土壤圈、水圈和生物圈中的运移、物种 迁移等存在源汇问题。
பைடு நூலகம்
2.3尺度对生态学格局和过程的影响
• 景观格局和生态过程在不同尺度上会表现出不同的 特征。当尺度发生改变时，景观格局和生态过程都 随之变化。
• 尺度对空间异质性的影响：
–假设幅度一定，粒度增大通常会降低空间的差异。假设 粒度一定，幅度增大将会包含更多的空间异质性，体现 多样化的景观类型或研究区域内更多的景观要素。
2.2 异质种群持续生存的必要条件
离散的局部繁殖种群。 所有的亚种群均有绝灭的风险。即使是最大
的亚种群也有绝灭的可能。 亚种群有重建的可能。重建率随斑块间距离
的增大而锐减，也与物种的迁移能力有关。 局域动态的非同步性。（P31）
第三节 渗透理论
• 临界阈现象：某一事件或过程在影响因子或环境 条件到达某一阈值而发生的从一种状态过渡到另 一种截然不同状态的过程。
最根本的作用在于简化复杂系统，以便对其结 构、功能和动态进行理解和预测。
2.尺度效应
2.1尺度定义
–指在所研究的生态系统的面积大小（空间尺度）， 或者指所研究的生态系统动态的时间间隔（即时 间尺度）。
–小尺度表示较小的研究面积，或较短的时间间隔。 大尺度则用于表示较大的研究面积和较长的时间 间隔。
2.（复合）异质种群理论
1.岛屿生物地理学理论
岛屿生物地理学理论的研究对象：岛屿。也被 广泛地应用于所有岛状生境的研究中。
景观生态学讲义(打印版)
《景观生态学》讲义绪论景观生态学是地理学、生态学以及系统论、控制论等多学科交叉、渗透而形成的一门新的综合学科。
主要研究空间格局和生态过程的相互作用。
作为一门学科，景观生态学是20世纪60年代在欧洲形成的，土地利用规划和评价一直是其主要的研究内容。
直到20世纪80年代初，景观生态学在北美才受到重视，迅速发展成为一门很有朝气的学科，引起了越来越多的学者的重视与参与。
景观生态学给生态学和地理学带来了新的思想和新的方法，已成为生态学和地理学和前沿学科之一。
第一章景观生态学的概念及发展一景观生态学中的基本概念1 生态学2 景观3 景观生态系统4景观生态学1 景观景观的特征与表象是丰富的，人们对景观的感知和认识也是多样的。
因此，对于景观不同学科有着不同的理解，甚至在同一学科中（如地理学）也长期存在着不同解释。
由于景观概念的不确定性，经常导致它与“风景”、“土地”、“环境”等词意的混淆。
1．1景观定义理解：景观（landscape）的定义有多种表述，但大都是反映内陆地形、地貌或景色的（诸如草原、森林、山脉、湖泊等），或是反映某一地理区域的综合地形特征。
（图）在生态学中，景观的定义可概括为狭义和广义两种。
狭义景观是指在几十千米至几百千米范围内，由不同类型生态系统所组成的、具有重复性格局的异质性地理单元（如Forman 和Godron,1986;Forman,1995）。
而反映气候、地理、生物、经济、社会和文化综合特征的景观复合体相应地称为区域（region;见Forman,1995）。
狭义景观和区域即人们通常所指的宏观景观；广义景观则包括出现在从微观到宏观不同尺度上的，具有异质性或缀块性的空间单元。
广义景观概念强调空间异质性，景观的绝对空间尺度随研究对象、方法和目的而变化。
（图）它体现了生态学系统中多尺度和等级结构的特征。
(在欧洲,“景观”一词最早出现在希伯来文的《圣经》（旧约全书）中，用来描绘具有所罗门王国教堂、城堡和宫殿的耶路撒冷城美丽的景色。
第二章 景观生态学的理论框架
生物在景观中的渗透不但依赖于景观结构， 也取决于物种的行为生态学特征。 生境面积的减少对于生物个体和种群迁移 有生境损失效应与生境隔离效应两种影响， 其中后者表现出明显的临界阈现象。
三、渗透理论
在物理流体学上，当介质密度达到某一临 界密度（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，显示出由量变到 质变的特征。
景观连接度对于种群动态、水土流失和干 扰蔓延等的影响，都属于广义的临界阈现 象。 火灾蔓延、病虫害扩散、生物多样性衰减 与生境破碎化
种群的个体分布并不总是与生境适应性相 一致，适宜的生境被种群占据，种群密度 也并非总能作为生境质量的指标。
某一物种的个体可能会出现在对其不适宜 的第生境中，甚至集中到汇生境，此时如 果没有持续的迁入量，将导致种群就地灭 绝，种群空间理论和源-汇系统理论从不同 侧面对此过程做出了解释。
第二节 景观生态学的基本原理
作为镶嵌体的景观按其所含的斑块粒度---用 斑块的平均直径量度，可区分为粗粒和细 粒景观。
由于景观结构的镶嵌性，其中若干空间要 素（廊道、障碍和高异质性区域）的组合， 决定了物种、能量、物质和干扰在景观中 的流动或运动，表现为景观的抗性作用。
五 景观生态流与空间再分配原理
生物物种与营养物质和其它物质、能量在各个空 间组分间的流动被称为生态流，他们是景观生态 过程的具体体现。 物质运动过程总是伴随着一系列能量转化过程， 斑块间的物质流可视为在不同能级上的有序运动， 版跨的能级特征是由其空间位置、物质组成，生 物因素以及其他环境参数所决定。
景观生态学第二章
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
LANDSCAPE ECOLOGY
不同种群空间结构类型之间的相互关系
LANDSCAPE ECOLOGY
20世纪80年代兴起的景观生态学中，岛屿生物地理学的理论应用引人注目。 如 Forman 1986试图将景观斑块的物种多样性与斑块结构特征及其他因素联系起来， 即
S= f( 生境多样性， 干扰， 面积， 年龄，基底异质性， 隔离程度，边界特征)
Diamond (1975)依据岛屿生物地理学的理论，总结了设计自然保护区的几点 原则：
• 保护区面积越大越好。 • 单个保护区比面积相同、但分隔成若干个小保护区好。(SLOSS争论) • 若干个分隔的小保护区越靠近越好。 • 若干个分隔的小保护区排列紧凑较好，线性排列最差。 • 有走廊连接的若干小保护区比无走廊连接的好 • 圆形保护区比条形保护区好。
LANDSCAPE ECOLOGY
dS(t) IoSp (Io Eo)S(t) dt
S (t )
Io
Io Eo
Sp
Io
Io Eo
Sp
S(0) exp (Io
Eo)t
Se Io Sp Io Eo
dS(t) (Io Eo)[Se S(t)] dt
LANDSCAPE ECOLOGY
2.1.4岛屿生物地理理论的应用—自然保护区
LANDSCAPE ECOLOGY
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：
(完整word版)景观生态学
景观生态学第一章绪论1、景观概念：景观是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。
2、景观的基本特征：1）景观是一个生态学特征；2）景观是具有一定自然和文化特征的地域空间实体，3）景观是异质生态系统的镶嵌体；4）景观是人类活动和生存的基本空间，5）具有一定的气候和地貌特征，6）与一定的干扰状况的聚合相适应。
3、景观要素概念：景观是由异质生态系统组成的陆地空间镶嵌体，这些相互作用的、性质不同的生态系统统称为景观要素。
4、景观生态学概念：景观生态学是以景观为研究对象，重点研究景观的结构、功能和变化，以及景观的科学规划和有效管理的一门宏观生态学科。
（景观生态学的创始人是德国的特罗尔）5、景观生态学的研究内容：1）景观结构；2)景观功能；3）景观动态；4）景观规划与管理。
6、景观生态学的特点：1）整体观和系统观；2）异质性和尺度性；3）综合性和宏观性；4）目的性和实践性。
第二章景观生态学基本理论和原理7、景观生态学的基本理论：1）耗散结构与自组织理论；2）等级系统理论；3）空间异质性与景观格局；4）时空尺度；5）空间镶嵌与生态交错带；6）景观连接度与渗透理论；7）岛屿生物地理学理论；8）复合种群理论与源——汇模型。
8、景观生态学的基本原理：1）景观的系统整体性原理和异质性原理；2）景观生态研究的尺度性原理；3）景观生态流与空间再分配原理；4）景观结构镶嵌性原理；5）景观的文化性原理；6)景观演化的人类主导性原理；7）景观多重价值原理。
9、耗散结构概念：耗散结构就是一个远离平衡的，包含有多组分、多层次的开放系统，在外间条件变化达到一定界值时，经“涨落”的触发，量变可能引起质变，系统不断与外界进行物质交换。
10、耗散结构的形成条件：1）系统必须处于远离热力学平衡的非线性区域；2）系统是开放系统；3）系统的不同要素之间必须有非线性相互作用，主要是负反馈机制的存在。
11、复杂性是等级系统的基本属性。
第2章-景观生态学的理论框架PPT课件
④等级结构的特征用“松散垂直耦连”和“松散水 平耦连”来解释。
松散耦连特征是层次之间以及整体之间存在边 界的根本原因或直接后果，也是复杂系统可分解性 的基础。 “松散”意味着“可分解”，而“耦连”意味着 “抵制分解”，可见等级理论既不同于整体论，亦 不同于简化论，而是综合二者为一整体，强调系统 中辨证统一的关系。
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据渗透理论： 当生境斑块总面积占景观面积比例小于60％时，
景观中生境斑块面积小、离散性高； 当生境斑块总面积占景观面积比例增加到60％
时，景观中突然出现横贯两端的特大生境斑块。 这些特大生境斑块是由单个生境细胞(即最小生
境斑块)相连接形成的生境通道，称为“连通生境斑 块”或“连通斑块”。
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连通斑块的形成标志着景观从高度离散状态突 然转变为高度连续状态。对于种群动态，意味着 生物个体从只能在局部生境范围内运动的情形突 然进入能够从景观的一端运动到另一端的状态。 这是一个从量变到质变的过程。
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理论上，如果二维栅格景观很大或无限大时，渗透阈值 (Pc)对于四邻规则而言是0.5928(即上述的60％生境面积 的来源)，对于八邻规则是0.4072。
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渗透阈值的影响因素：
（1）栅格细胞的几何形状。三角形细胞组成的 栅格景观的Pc值为0.50，六边形细胞则为0.70。
（2）生境缀块在景观中的空间分布特征。渗透 理论假定生境细胞在空间上呈随机分布；当其分布 呈非随机型时，生境细胞的聚集程度会显著地影响 渗透闻值。如，若景观中存在有促进物种迁移的廊 道，渗透阂值会大大降低。
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⑤等级理论的重要作用之一是用以简化复杂系统， 以便于对其结构、功能和动态进行理解和预测。
复杂系统的可分解性是应用等级理论的前提和 关键环节。用来分解复杂系统的标准包括过程的速 率（如周期、频率反应时间等）、边界和其它结构 特征（如植被空间分布、动物体重空间分布等）。
景观生态学 第二章 基本理论与原理
1.3 等级系统理论
等级系统理论是由H.H.Pattee和H.A.Simon等在20世 纪60-70年代提出的关于复杂系统结构、功能和动 态的系统理论，即自然界是个具有多水平分层等 级结构的有序整体，在这个有序整体中，每个层 次或水平上的系统都是由低一层次或水平的系统 组成，并产生新的整体属性。
1.2 耗散结构与自组织理论
耗散结构理论是比利时物理学家普利高津（1967） 提出的，在1977年荣获了诺贝尔奖。
该理论指出：“一个远离平衡态的复杂系统，各 元素的作用具有非线性的特点，正是这种非线性 的相关机制，导致了大量离子的协同作用，突变 而产生有序结构。”
普利高津把远离平衡的非线性区形成的新的稳定 的有序结构，称为耗散结构。
信息是指不确定性的量度，系统的组织程度和有序程度，物质能 量时空不均匀性的表现；
平衡是指在一定条件下，系统所处的相对稳定的状态；
涨落是对系统稳定平衡状态的偏离，有称干扰和嗓声；
突变是指外部条件连续变化时系统发生在跃迁临界点上的不连续 性；
自组织是系统自发走向有序结构的性质和能力。
系统论的意义在于体现了整体的基本原则。
远离平衡态的区域不再局限于要素间单一的线性组合， 这是因为在系统内各要素之间存在着复杂的联系与作 用，生态系统有可能发生突变，由原来的状态转到一 个新状态。
（3）要素之间存在着非线性联系
非线性是一个数学名词，是指两个量之间没有像正比 例那样的直线关系。
生态系统的各要素之间存在着复杂的非线性关系。
景观异质性的意义表现在3个方面：
（1）景观异质性是景观尺度上景观要素组成和空间 结上的变异性和复杂性。由于景观生态学特别强 调空间异质性在景观结构、功能及其动态变化过 程中的作用，许多人甚至认为景观生态学的实质 就是对景观异质性的产生、变化、维持和调控进 行研究和实践的科学。因此，景观异质性概念与 其相关的异质共生理论、异质性—稳定性理论等 一起成为景观生态学的基本理论。
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
景观生态学第二章
渗透理论中的一些概念
生境损失效应（effect of habitat loss） 生境隔离效应（effect of habitat isolation）
LANDSCAPE ECOLOGY
渗透阈值（Pc）的影响因素
• 栅格细胞的几何形状 例如，三角形细胞组成的栅格景观的大值为0.50，而六边形细胞组成的栅格景观的 例如，三角形细胞组成的栅格景观的大值为 ， Pc则为 则为0.70。 则为 。 • 生境班块在景观中的空间分布特征 渗透理论假定生境细胞在空间上呈随机分布 但当其分布呈非随机型 随机分布;但当其分布呈非随机型时 渗透理论假定生境细胞在空间上呈随机分布 但当其分布呈非随机型时，生境细胞的 聚集程度会显著地影响渗透阈值（ 聚集程度会显著地影响渗透阈值（见Gardner和O‘Neill,1991)。 和 。 例如，若景观中存在有促进物种迁移的廊道，渗透阈值会大大降低。 例如，若景观中存在有促进物种迁移的廊道，渗透阈值会大大降低。 •空间尺度和时间尺度 空间尺度和时间尺度 包括栅格景观的幅度（即栅格总面积）和粒度(即栅格细胞的大小 亦会影响Pc的 即栅格细胞的大小） 包括栅格景观的幅度（即栅格总面积）和粒度 即栅格细胞的大小）亦会影响 的 数值。由于景观中生境细胞的空间分布可能随时间而发生变化，同一生态学过程在 数值。由于景观中生境细胞的空间分布可能随时间而发生变化， 同一景观中的渗透阈值还可能受到时间尺度（幅度和粒度）的影响。 同一景观中的渗透阈值还可能受到时间尺度（幅度和粒度）的影响。 •物种的行为特征 物种的行为特征 如甲虫在人为设计的随机分布的草地斑块中的运动临界值为20%. 如甲虫在人为设计的随机分布的草地斑块中的运动临界值为
【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
景观生态学整理
景观⽣态学整理第⼀章景观、景观⽣态学及历史1、景观的定义（狭义）在⼏⼗千⽶—⼏百千⽶的范围内，由不同⽣态系统类型所组成的、具有重复性格局的异质性地理单元。
（⼴义）出现在从微观到宏观不同尺度上、具有异质性或斑块性的空间单元。
区域：反映⽓候、地理、⽣物、经济、社会和⽂化综合特征的景观复合体。
2、景观⽣态学的定义⽣态学：研究⽣物与环境之间相互关系的科学。
景观⽣态学：研究和改善景观空间格局与⽣态、社会、经济过程相互关系的整合性交叉科学。
3、景观⽣态学的研究内容（1）景观结构：景观组成单元的类型、多样性及空间关系。
⾯积、形状和丰富度，它们的空间格局以及能量、物质和⽣物体的空间分布。
（2）景观功能：景观结构与⽣态学过程的相互作⽤，主要体现在物质、能量和⽣物有机体在景观镶嵌体中的运动过程中。
（3）景观动态：景观的结构和功能上随时间的变化。
包括景观结构单元的组成部分、多样性、形状和空间格局变化，以及由此导致的能量、物质和⽣物在分布于运动⽅⾯的差异。
景观⽣态学研究的中⼼问题：空间格局及其变化如何影响各种⽣态过程。
第⼆章景观⽣态学的主要概念⼀、格局、过程和尺度1. 格局：是指空间格局，包括景观组成单元的类型、数⽬以及空间分布与配置。
空间分布与配置，常见的分布格局为：均匀分布：标准差=0随机分布：标准差=1聚集分布：标准差>12、过程：是指⽣态过程，包括景观组成单元内部或不同景观组成单元间的物质、能量、信息的流动和迁移转化过程的总称。
包括植物的⽣理活动、种⼦或⽣物体的传播、种群动态、群落演替、⽣物⽣产⼒等等。
格局与过程的关系：格局在⼀定程度上决定了过程，⽽格局的形成和发展⼜受到景观⽣态学的主要内容及基本理论过程的影响。
3、尺度：是指在研究某⼀物体或现象时所采⽤的空间或时间单位，同时⼜可指某⼀现象或过程在空间和时间上所涉及的范围和发⽣的频率。
尺度往往以粒度和幅度来表达。
粒度：⼜可分为空间粒度和时间粒度。
空间粒度（分辨率）指景观中最⼩可辨识单元所代表的特征长度、⾯积或体积；时间粒度指某⼀现象或时间发⽣的频率或时间间隔。
第二章 景观生态学基础理论
第二章（II）景观生态学理论基础一、整体论和系统论客观现实是由一系列的处于不同等级系列的整体所组成，每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中。
与整体论相反的是还原论。
还原论：所谓还原，是一种把复杂的系统（或者现象、过程）层层分解为其组成部分的过程。
还原论认为，复杂系统可以通过它各个组成部分的行为及其相互作用来加以解释。
例如，为了考察生命，我们首先考察神经系统、消化系统、免疫系统等各个部分的功能和作用，在考察这些系统的时候我们又要了解组成它们的各个器官，要了解器官又必须考察组织，直到最后是对细胞、蛋白质、遗传物质、分子、原子等的考察。
现代科学的高度发达表明，还原论是比较合理的研究方法，寻找并研究物质的最基本构件的做法当然是有价值的。
与还原论相反的是整体论，比如考察一台复杂的机器，还原论者可能会立即拿起螺丝刀和扳手将机器拆散成几千、几万个零部件，并分别进行考察，这显然耗时费力，效果还不一定很理想。
整体论者不这么干，他们采取比较简单一些的办法，不拆散机器，而是试图启动运行这台机器，输入一些指令性的操作，观察机器的反应，从而建立起输入──输出之间的联系，这样就能了解整台机器的功能。
整体论基本上是功能主义者，他们试图了解的主要是系统的整体功能，但对系统如何实现这些功能并不过分操心。
这样做可以将问题简化。
景观生态学强调研究对象的整体特征和系统属性，从整体和系统的角度揭示景观以及景观要素之间相互联系、相互作用的共同本质和内在规律性，从而避免单纯的使用还原论的研究方法将景观分解为不同的组成部分，然后通过研究其组成部分的性质和特点去推断整体的属性。
整体论的景观生态学把构成景观整体的所有元素都作为研究的变量和目标，通过合理的设计，将各组成分有机结合，使得“整体大于部分之和”，最终是景观系统结构和功能达到整体最优。
事实上整体论总是只能进行一些初步的研究，一旦深入下去就必须使用还原论的方法。
因此，对待自然界，我们总是首先了解其大致的、整体的规律，这是整体论的方法，接着一定要再对它层层进行还原分解，以此考察和研究它的深层次本质规律。
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第二节 景观生态学
一、概念
景观生态学（Landscape Ecology）是研究景 观的结构、功能和变化，以及景观的科学规 划和有效管理的一门生态学新分支（属于宏 观生态科学）。
二、景观生态学的产生与发展
1、景观生态学的发展阶段
第一阶段从19世纪初到20世纪30年代，是学科综 合思想的萌芽期。
洪堡的综合景观概念与思想的形成，为景观 生态学的诞生奠定了基础。
A、C、D、E 具有同样的 空间粒度。
A、B、E具有 同样的空间 幅度。
• 空间粒度和空间幅度
在生态学中，尺度的用法往往不同于地理学 或地图学中的比例尺（Scale），并且表现为 相反的含义。
3 景观生态学的尺度研究
人类尺度
景观生态学的研究基本对应着中尺度范围，即从 几十公里到几百公里，从几年到几百年。
尺度可分为空间尺度和时间尺度。
2 尺度的表达
尺度往往以粒度(grain)和幅度(extent) 来表达。
空间粒度指景观中最小可辩识单元所代表的 特征长度、面积或体积。 时间粒度指某一现象或某一干扰事件发生的 频率。
幅度是指研究对象在空间或时间上的持续范围 或长度。 空间幅度：所研究区域的总面积。 时间幅度：研究项目持续的时间。
2 干扰类型
按干扰产生的来源分：自然干扰和人为干扰
依据干扰的功能分：内部干扰和外部干扰 依据干扰的形成机制分：物理干扰、化学干扰和 生物干扰
3 几种常见的干扰现象 火干扰 放牧 土壤物理干扰 土壤施肥 践踏 外来物种入侵 人类干扰
4 干扰的性质
干扰具有多重性，对生态系统影响表现为多方面
干扰具有较大的相对性 干扰具有明显的尺度性 干扰可以看作是对生态系统演替过程的再调节 干扰经常是不协调的
干扰在时空尺度上具有广泛性
5 干扰的生态学意义
（1）干扰与景观异质性
一方面，干扰对景观的影响决定于干扰的性质。 一般认为，低强度的干扰可以增加景观的异质 性，但在极强干扰下，将会导致更低的景观异 质性。
1 定义 景观多样性：指由不同类型的景观要素或生态系统构成的 景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样性或变 异性。
2 景观多样性类型
斑块多样性：指景观中斑块的数量、大小和斑块形 状的多样性和复杂性。 类型多样性：景观中类型的丰富度和复杂度。
格局多样性：指景观类型空间分布的多样性及各类 型之间以及斑块与斑块之间的空间关系和功能联系。
赵羿，李月辉编著的《 实用景观生态学》（2001）
肖笃宁， 李秀珍，高 峻等编著。《景观生态学》，科学出版社， 2003
主要会议
1989年10月，首届景观生态学学术讨论会，出版论文集《景观生态 学—理论、方法与应用》
1996年5月，第二届景观生态学学术讨论会，北京，成立“国际景观生 态学会中国分会” 1998年，亚洲及太平洋地区景观生态学国际会议 沈阳 2001年9月23~ 25日，第二届亚太地区景观生态学国际研讨会 兰州
景观是由地球表面气候、土壤、地 貌、生物各种自然要素以及文化现 象组成的地理综合体。
“自然地域综合体”的代名 词
三、景观生态学对景观的理解
20世纪30年代, c．Troll 将景观的概念引人 生态学，是希望将地理学家采用的表示空间的 “水平”分析方法和生态学家使用的表示功能 的“垂直”分析方法结合起来研究景观整体的
3 景观多样性的意义 是生物多样性的重要组成部分。
保障景观功能的正常发挥，保证景观稳定性的前 提。
保护物种多样性与遗传多样性的基础。
四 干扰
1．干扰的定义
干扰（disturbance）：是一个偶然发生的不可预 知的事件，是发生在一定地理位置上，对生态系 统结构造成直接损伤的、非连续性的物理作用或 事件。
常见的宏观景观举例
A.桂林山水景观； B.位于美国亚利桑那洲 大峡谷景观； C.美国威斯康辛大学 Curtis草地景观； D.内蒙古草原景观； E.北美的Sonoran 荒漠景观； F.亚洲温带 荒漠景观一角
二、地理学上的理解 景观作为科学名词被引人地理学，具有地表可见景象的 综合与某个限定性区域的双重含义。
另一方面，干扰对景观的影响在较大程度上还 与景观的性质有关。对干扰敏感的景观结构， 在受到干扰时，受到的影响较大，而对干扰不 敏感的景观结构，可能受到的影响较小。
（2）干扰与景观破碎化
A、一些规模较小的干扰可以导致景观破碎化。
B、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；但也可能导致更强的破碎 化。
景观生态流与空间再分配原理
景观结构镶嵌性原理 景观的文化性原理 景观演化的人类主导性原理 景观多重价值原理
第四节 景观生态学中的几个重要概念 一、尺度 二、景观异质性 三、景观多样性 四、干扰
一、尺度 1 尺度的概念
尺度(scale)：通常指在观察或研究某一物体或现 象时所采用的空间或时间单位，同时又可指某一现 象或过程在空间和时间上所涉及到的范围。
二、地理学上的理解
三、景观生态学对景观的理解
一、美学上的意义 景观(Landscape)一词的使用最早见于希伯来语 “圣经”旧约全书，原意是自然风光、地表形态 和风景画面。 汉语中的“景观”一词涵义丰富，反映“风景、 景色、景致”之意。 景观没有明确的空间界限，主要突出一种综合直 观的视觉感受。
景观的一般理解
结构、功能和变化。
景观的定义：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。
人类与自然共同作用影响下的不同景观
过度利用造成严重退化的草地景观
黄土高原梯田景观
第二节 景观生态学 概念 景观生态学的产生与发展 景观生态学的研究对象和内容
观的美化格局、优化结构、合理利用和保护。
2、景观生态学的研究内容 1）、景观结构：斑块大小、形状、类型、异质性、 连接性，斑块间的空间关系 2）、景观功能：空间要素间的相互作用，如动物移 动、水分移动等。 3）、景观变化：结构和功能随时间的改变。
4）、景观规划与管理：制定景观恢复、保护、建设 和管理的计划和规划，确定相应的目标、措施与对策。
（3）干扰与物种多样性
适度干扰下生态系统具有较高的物种多样性，
在较低和较高频率的干扰作用下，生态系统中
的物种多样性均趋于下降。
一、名词解释 景观、景观生态学、尺度、景观异质性、景观多样 性 二、简答题 景观生态学的特点 景观生态学的基本原理
二、景观异质性
异质性：景观内部事物或者其属性在时间或空间分布上的 不均匀性或非随机性特征。
侧重于三方面：
空间异质性：景观结构在空间分布的复杂性 时间异质性：景观空间结构在不同时段的差异性，景观动 态变化 功能异质性：景观结构的功能指标，如物质、能量和物种 流等空间分布的差异性。
三、景观多样性
一是研究和教学活动普遍化。
二是国际学术活动频繁。
三是出版物大量涌现。
2、我国的景观生态学研究 80年代：起步阶段，侧重于国外文献的介绍
90年代：迅速发展阶段
景观生态学的专著： 郭晋平，周志翔主编。《景观生态学》，中国林业出版社，2007
许慧、王家骥编著的《景观生态学的理论与应用》 董雅文编著的《城市景观生态》 宗跃光编著的《城市景观规划的理论与方法》 徐化成主编的《景观生态学》教材（1995） 傅伯杰, 陈利顶, 马克明, 王仰麟等编著的《景观生态学原理及 应用》（2001） 邬建国编著的《 景观生态学——格局、过程、尺度与等级》 （2000）
3、景观生态学的特点 整体观和系统观
异质性和尺度性
综合性和宏观性 目的性和实践性
第三节 景观生态学的理论基础 一 景观生态学的基本理论
二 景观生态学的基本原理
一、景观生态学的基本理论 每一门学科都有自身的理论体系与方法论 景观生态学的基本理论与原则来自于: 来自母体学科，特别是生态学与地理学 来自相关学科，特别是系统科学与信息科学 景观生态学领域具有普遍意义的研究成果的抽象和 提高。
（2）景观生态学的整合 3个研究方向的整合 时空尺度的匹配 多学科的整合 三者的结合
三、景观生态学的研究对象和内容
1、研究对象：作为复合生态系统的景观单元。
把地理学家研究自然现象的空间相互作用的横向 研究和生态学家研究一个生态区的机能相互作用 的纵向研究结合为一体，通过物质流、能量流、 信息流及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研究景观结构和功 能、景观动态变化以及相互作用的机理、研究景
基本理论：
耗散结构和自组织理论
等级系统理论
空间异质性与景观格局
时空尺度 空间镶嵌与生态交错带 景观连接度与渗透理论 岛屿生物地理学理论
复合种群理论与源—汇模型
问题 1、景观 2、景观生态学 3、景观生态学的特点
二、景观生态学的基本原理
景观的系统整体性原理
景观生态研究的尺度性原理
第二章
景观生态学
Landscape Ecology
上 海 宝 山 绿 龙 公 园 景 观 规 划 设 计
园 景 观 规 划 设 计
上 海 宝 山 绿 龙 公
泰山医学院新校区规划设计
内容提要 景观的概念
景观生态学
景观生态学的理论基础 景观生态学中的几个重要概念
第一节 景观的含义
一、美学上的意义
2003年12月，全国第四届景观生态学学术研讨会“中国的景观生态学： 问题· 机遇· 发展” 北京大学
2005年12月，全国城市景观生态学学术研讨会在北京大学深圳研究生 院召开 2007年11月，第五届全国景观生态学学术研讨会，北京