南京林业大学景观生态学
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第一章:
1.景观的定义(生态学)(未完)
狭义:是指在几十千米至几百千米范围内,由不同类型的生态系统所组成的、具有重复性格局的异质性地理单元。
广义: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。
肖笃宁: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。
2.景观的特征:1.空间异质性 2.地域性
3.辨识性
4.可重复性和功能一致性等;
5.具有一定的气候和地貌特征;
6.各生态系统之间的物质能量流动和相互影响3.景观要素定义:景观是由不同生态系统组成的镶嵌体,其组成单元称之为景观要素
景观强调的是异质镶嵌体,景观要素强调的是匀质同一的单元。它们的关系是相对的。
4.景观的分类
Forman按照景观塑造过程中的人类影响强度,分为:
自然景观:原始景观
轻度认为活动干扰
经营景观:人工自然景观
人工经营景观
人工景观
5.景观生态学(1939年特罗尔)主体是地学和生态学之间的交叉。
景观生态学定义:是研究景观单元的类型组成,空间配置及其生态学过程相互作用的综合性学科。也就是研究景观的结构、功能和变化的一门综合性学科
第二章:
一、格局——空间格局
广义地讲:它决定着资源地理环境的分布形成和组分,制约着各种生态过程,与干扰能力、恢复能力、系统稳定性和生物多样性有密切关系。
二、过程(未完)
1.强调事件或现象的发生、发展的动态特征。
*影响基本生态过程的空间格局参数:*
斑块大小、斑块形状、斑块密度、分布构型
2.Forman按结构特征划分出4种:(未完)
斑块散布的景观
网状景观
交错景观
棋盘状结构
三、尺度
1.广义概念:1、指在研究某一物体或现象时所采用的空间或时间单位。
2、同时又可指某一现象或过程在空间或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示
空间粒度:是指景观中最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或体积
尺度
时间粒度:指某一现象或事件发生的频率或时间间隔。
幅度是指研究对象在空间或时间上的持续范围或长度。所研究区域的总面积决定该研究的空间幅度,而研究项目持续时间多久则确定其时间幅度。(未完)
2.尺度与比例尺
大尺度是指大空间或时间幅度,对应着小比例尺,低分辨率。
3.尺度推绎
是指把某一尺度上所获得的信息和知识扩展到其他尺度上。即为跨尺度信息转换。
尺度上推:小→大尺度下推:大→小
一.生态学干扰: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事件。
二.干扰的类型
1.按来源
自然干扰:指无人为活动介入的自然环境条件下发生的干扰。如风暴、火山爆发、地壳运动、洪水泛滥、病虫害等;
人为干扰:是人类在有目的的行为指导下,对自然进行的改造或生态建设。如烧荒种田、森林砍伐、放牧、农田施肥、修建大坝、道路、土地利用结构改变等。
2.按功能
内部干扰:是在相对静止的长时间内发生的小规模干扰,可视为是自然过程的一部分。
外部干扰:是短期内的大规模干扰,打破了自然生态系统的演替过程。(火灾、风暴、砍伐等)
3.按机制
物理干扰:如森林退化引起的局部气候变化;土地覆被减少引起的土壤侵蚀,土地沙漠化等化学干扰:如土地污染、水体污染以及大气污染引起的酸雨等。
生物干扰:病虫害爆发,外来种入侵等引起的生态平衡失调和破坏。
4.按传播特征
局部干扰:仅在同一生态系统内部扩散。(森林砍伐)
跨边界干扰:指可以跨越生态系统边界扩散到其他类型的斑块。
小尺度上的扩散干扰区域在大尺度上可能表现为区别于周围的局部干扰。
三、干扰的生态学意义
1.干扰的生态影响主要反映在景观中各种自然因素的改变。
例如火灾、森林砍伐等干扰,导致景观中局部地区光、水、能量、土壤养分的改变,进而导致微生态环境的变化,直接影响到地表植物对土壤中各养分的吸收利用。
2.干扰的结果还可以影响到土壤中的生物循环、水分循环、养分循环,进而促进景观格局的改变。
(1)干扰与景观异质性(举例)
景观异质性可以说是不同时空尺度上频繁发生干扰的结果
每一次干扰都会使原来的景观单元发生某种程度的变化,在复杂多样、规模不一的干扰作用下,异质性的景观逐渐形成
Forman和Gordon认为,干扰增强,景观异质性将增加,但在极强干扰下会导致更高或更低的景观异质性。
一般认为,低强度的干扰可以增加景观的异质性,而高强度的干扰则会降低景观的异质性对干扰敏感的景观结构,在受到干扰时收到影响较大,而对于干扰不敏感的景观结构,可能受到的影响较小。
干扰可能导致景观异质性的增加或降低,反过来,景观异质性的变化同样会增强或减弱干扰在空间上的扩散与传播。
景观的异质性是否会促进或延缓干扰在空间的扩散,将决定于下列因素:
①干扰的类型和尺度;
②景观中各种斑块的空间分布格局;
③各种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。
(2)干扰与景观破碎化
干扰对景观破碎化的影响比较复杂,主要有2种情况:
A:一些规模较小的干扰可以导致景观破碎化;
B:大规模的干扰导致景观均质化。
(3)干扰与物种多样性
干扰对物种的影响有利有弊。(物种对干扰的敏感性)许多研究表明,适度干扰下生态系统具有较高的物种多样性,在较低和较高的干扰作用下,生态系统中的物种多样性趋于下降。
这是因为在适度干扰作用下,生境受到不断的干扰,一些新的物种或外来物种尚未完成发育就又受到干扰,这样在群落中新的优势种始终不能形成,从而保持了较高的物种多样性。
在频率较低的干扰条件下,由于生态系统的长期稳定发展,某些优势种会逐渐形成,而导致一些劣势种逐渐淘汰,从而造成物种多样性下降。
第三章:
景观三要素:1.斑块 2.廊道 3.基质
二、斑块的起源
根据不同的起源和成因,Forman和Godron把常见的景观斑块分为4种:
(1)残留斑块:由于基质受到广泛干扰后残留下来的部分未受到干扰的小面积区域。如:火烧后留下的小片植被。火烧基地为基质,小片植被为残留斑块。
还有严冬过后在背风区留下的一些草本群落。
免遭蝗虫袭击的小片农田等等。
动物群落也有残存斑块,如棉区未打农药的小块棉田里,就可能残存有大量蚜虫或其他害虫。
(2)干扰斑块:由于基质内的局部干扰造成的小面积斑块。
森林中发生火灾时,火灾较小时,出现一小片火烧基迹地,为烧的森林为基质,火烧迹地为干扰斑块。
(3)环境资源斑块:由于环境资源条件(土壤类型,水分、养分以及地形有关的各种因素)在空间分布的不均匀造成的缀块。这是一种相当稳定且与干扰无关的斑块。如:
森林是本底,在本底的背景下,有不少沼泽地分布于其中。沼泽多分布于河谷低地,那水分很多,温度很低,不适合森林植被生长。
团状分布的樟子松林镶嵌于连续的兴安落叶松林中。樟子松分布于山坡顶部,兴安落叶松分布于山坡中下部,兴安落叶松为基质,樟子松为环境资源斑块。
河北坝上草原地区,在丘陵起伏的条件下,低洼背风处多分布着白桦片林,地形平坦和高起处的草原植被,形成明显对比。白桦林为环境资源斑块,草原为基质。
沙漠上分布着的农田绿洲
(4)人为引入斑块:由于人们有意或无意地将动植物引入某些地区而形成的局部性生态系统(如种植园、高尔夫球场、居民区等)种植斑块主要是由人类收种植物形成的。如稻田、麦田、苹果园、人工松林。
边缘效应:是指斑块边缘部分由于受外围影响而表现出与斑块中心部分不同的生态学特征的现象。这是因为斑块中心部分在气象条件,物种的组成以及生物地球化学循环方面,都可能与其边缘部分不同。例子
内部种:集中分布在斑块中心部分(核心区)的部分,它们需要较稳定的环境条件;
边缘种:另一些物种适应多变的或阳光充足的环境条件,主要分布在斑块的边缘部分。
斑块的形状生态效应: