景观生态学之景观的生态过程

例如：狐狸遇河，鹿遇森林。（速度变快） 边界穿越频率:(Boundary crossing frequency)
即物体在景观中运动时，单位长度上越过边界的数 量。反映景观的连通性。
2 动、植物的运动类型同样分成连续和跳跃运动
跳跃运动分成两类：
1)一个生物体滞留一短的时期后继续运动叫休息停 顿。 2)一个生物体移动到一个地点后能成功地生长繁殖 叫中途站。
2 植物的传播以散布为主 1）散播的媒介物：水、风、动物重力等。 不同繁殖体，媒介物不同，散布的距离也不一 样。 比如：蒲公英靠风传播而且距离较远。 杨树靠重力传播距离较近。 2）靠风散布的种子一般都有种翅 比如：糖槭 飞散距离取决于种粒大小、风速、地形等因素。 3）种子散布方式和距离与该种在演替中的地位和 生活史对策有关。 先锋树种（r对策）多靠风或水散布，距离远。比 如：杨树 顶级群落种（k对策）一般种子重，多靠动物、重力 散布，散布距离近例如：红松
4.3 物种流
4.3.1 物种流的运动特征
物种流即动、植物穿越景观的运动。 1 影响运动的两个因素 1）取决于廊道、障碍和斑块等结构因素
较同质的地区，流较稳定、连续；当物种从一 景观进入另一景观时会发生变速或停顿。
例如：大草原上的牛羊，沙漠上的狼群
2）取决于运动方向景观元素是有利于运动还是障 碍运动，所以分析物种运动，首先需要分析景观的异质 性程度和景观中的对比度。
比如：沙漠中的绿洲，对沙漠动物比如狼就是水源。
4.3.3 植物的运动
1 植物的传播存在三种模式：
1) 植物种的边界在短期发生移动，由于环境条件 的周期性变化引起 比如：降雨
2) 长期环境条件变化，使物种灭绝、适应或迁移。
比如：自最近的冰川期以来，许多树种适应了气 候变化，越过温带地区存活下来。
3）非本地种成功地移植到新的地区，广泛繁殖和传 播。 比如：仙人掌的入侵毁灭了澳大利亚的主要地区。
4.4 景观元素的相互作用
景观元素之间的相互作用是通过景观的流来实现
4.4.1斑块-本底的相互作用
以农田(空地)与森林的作用为例 本底-农田 斑块-森林(人工林)
A 能量、动物、花粉、果实
水平热 流
C 物种 动植物移植
觅食者 授粉 风传播种子植物
风、动物 B 地表径流 大气水分 在
动物 花粉、果实中
4.4.4廊道与本底的相互作用 线状廊道、带状廊道和河流廊道，不但结构与功能
不同，而且与围绕本底的相互作用也不同本底气候对 线状廊道具有主导性影响，此外，大多数作用的方向 都是从廊道到本底。
比如：灰尘、车辆污染会从公路进入农田。 廊道对本底的另一个重要作用是隔离种群，从而限 制流动。
带状廊道与本底之间的流数量众多，是互相依赖的， 过是由于宽度效应使带状廊道可以具备许多开阔区的 物种。
4.4.5 山地森林和河岸森林与河流的相互作用 1 河流时河岸森林的作用 河流创造了一种特殊生境，使河岸植被成为一中特 殊的类型。 （1）能为河岸植被供给充足的水分 （2）提供充足的空气湿度 （3）养分丰富、耐淹、植被变化 湿生-旱生 2 河岸森林对河流的作用 1）维持经管稳定性和保持水土 山地-河流之间的侵蚀以及水流作用力为主，免受 侵蚀取决于植被对土壤的保护作用。 例如：黄河 、长江
2 赤狐
赤狐也广泛分布于北美，栖息在地下的巢穴里，以各 种小动物为食，一种夜行动物，研究表明赤狐的窝几乎 都筑在高地生境中，比如，林地、谷物地、草场、树篱、 沙石地等。并且在调查的517个巢穴中只有8个位于居 民区275米以内。说明与建筑物的距离是赤狐巢穴分布 的主要限制因素，巢区比臭鼬大，一般4千米、2-4千米， 形状长方形。 在秋季和冬季，快成年和成年狐狸离开巢穴，原因不 明，目标也不能预测，运动的平均直线距离雄性为31千 米（最远211千米），雌性为11千米（最远为108千 米），赤狐的扩散为不规则扩散，分析具体个体
例如：南美北部一些物种，以一系列岛屿为中途站， 越过加勒比海进行传播的 领地: 指的是用来防御同种其他个体侵入的地区范围.
4.3.2 动物的运动
动物有三种运动方式: 1 巢区内运动
即动物在窝的周围进行觅食和其他日常活动。
2 疏散运动 即动物个体离开出生的巢区到达一个新的巢区 的运动新巢区距老巢一般很远，近成年动物离开父 母到新处筑巢。疏散运动扩大小物种的分布范围。 例如：鸟
A=f(R、K、L、S、C)
A-土壤侵蚀 R-降水程度 K-土壤侵蚀因子 L-坡长 S-坡度 C-植被覆盖
对空气流与土壤流研究发现 有两种空间运动模式： 一是连续运动 速度不存在或为零时 如：水流（遇湖除外） 二是跳跃运动 如：土壤流 两种运动形式的差别在于景观结构的异质性 异质性增强 1 运动由连续运动变为跳跃运动 2 运动中的停顿点增强，流的物质与流程环境间的 关系越密切 3 速度降低
4.4.5 河流廊道与周围土地的相互作用 大量试验表明,河水的质量与周围土地密切相关,河 流廊道的植被将周围土地与河流分隔,植被对河流有 许多影响. 例如： 蔽荫阻隔了一定的热能流动枯枝败叶、种子以及 节肢动物的粪便进入河流之中倒下的树阻挡水流，形 成小池塘物质从土地想河流廊道运动，河流廊道起过 滤作用
3 影响三种流运动的力 1）扩散 扩散原指分子运动，从高浓度区向低浓度区的运 动。 扩散：溶质物质或悬浮物质由高浓度区向低浓度 区的移动，物质通过自身的布郎运动作无规则的运 动。 例如：将香水洒在屋子的一角，满屋都是香水味。
山区的水泥加工厂的粉尘扩散。
市区采暖的火烟囱、滇池的污染等
2）物质流 物质流是物质沿能量梯度的运动。 风是一种重要的物质流，由大气压产生。 水流是由高处向低处 3）移动
高的25倍，所以第一种防风最佳。障碍物的穿透性也 影响空气的流动。 密实的屏障（如密林带）产生严重湍流；孔隙多的 屏障可以大量气流通过，而防止湍流发生，因此孔隙大 的林带防风距离长，但风速降低较小，而密实的林带， 防风距离短但风速降低大。 上述气流原理广泛地应用在景观规划、设计和土地 管理之中。 比如：飓风、污染、河流热能
2）维持河流生物的能量和生存环境 河流中的有机物99%是外面引入的，比如：落叶 林冠影响水温，防止水温过热，不利于氧气的存留 河岸森林对溶解性的矿物营养和固体、颗粒进入河 流有过滤和调节作用。
养分进入溪流有三个途径：
a 养分直接穿过河岸森林进入溪河 b 养分积累在河岸森林中的土壤中，通地下流或通 过土壤进入河流 c 养分随植物生长而进入生物是成为木材的一部分
4 景观的生态过程
景观的功能就是景观元素之间的相互作用，即
能量流、养分流和物种流以一种景观元素迁移到另 外一个景观元素。通过大量的“流”，一种景观元 素对另外一种景观元素施加于控制作用。
4.1 景观间流的运动机制
关于景观要素间的流有两个基本观点：其一是
半透膜观点，其二是关于源区和汇区的观点。
1 通过景观的流有三种： 1）能量流 例如：热能、生物能 2）养分流 例如：无机物质、有机物质、水 3）物种流 例如：各种类型的动植物以及遗传基因 2 导致景观元素之间相互作用的5种媒介物 1）风 它携带水分、灰尘、雪、种子、小昆虫、热 量等 2）水 包括雨水、冰、地表径流、地下水、河流、 洪水等，能够携带的物质同上 3）飞行动物 如鸟、蜜蜂、可携带种子、孢子等 4）地面动物 功能同飞行动物 5）人
的运行路线发现有建筑物地区是它们穿越景观的障碍， 在距农家场院92米以内极少发现这种动物，湖泊迫使 赤狐改变运行路线，没有狐狸游水过去。小河、小溪 不是重要障碍，河宽成为赤狐的障碍，赤狐的运动是 跳跃的，不是连续的。 在夜间，赤狐的运动时间占85%，停顿时间占15%， 用来休息或进行其他活动。赤狐都躲避廊道没有一只 狐狸沿着河流大道，高速公路等主要廊道运动（也不 于廊道平行运动），甚至白天睡觉也远离大道92米以 外。在这个实例中，廊道只起“过滤器”作用，而没 有显示廊道的功能。
2 土壤流
土层表面和土壤内部的流不太明显，但十分重要。 一 部分由风造成，大部分由水形成。
土壤流速的决定因素：
1）水的输入量和时间 2）土壤的结构，尤其是孔隙度 3）土壤对水中携带物质的渗滤效果，包括土壤颗粒 对物质的吸附作用。 土壤流携带物质分成两类： 一种 颗粒物质，如细菌、孢子、腐烂的泥沙树叶等 二种 溶解性物质，如腐殖质、尿素、硝酸盐、可溶 性盐等
林带影响到农田的小气候、土壤湿度、动植物和作物产量。
（1）小气候 a 风速降低30%-40% b 减弱湍流交换，降低农田蒸发，保持水分 c 保持积雪，防止沙尘暴 d 避免干热风 e 温度 白天略增加，夜间略降低 土湿 （2）水分状况
•一个冬夜臭鼬的活动
玉米地
玉米地 燕麦地
玉米地
玉 米 地 玉 米 地 玉 米 地
只有两次离开树篱，穿行在玉米地中，而避开燕麦 地、草地。由于玉米地有较高的层和完全荫蔽的地面, 可以预防空中和地面的天敌，而且还有丰富的食物。 通过树篱中臭鼬和林地内臭鼬的比较表明，它们 喜欢生活在少数树木的开阔景观地区，多是林地边缘 和树篱。
3）维持河流良好的水文状况 流量、流速、不会变干 4）维持河流的良好水质 a 泥沙含量 比如：黄河、长江 b 营养物质
4.4.6 林带与毗邻景观要素的相互作用 1 林带对农田的影响 农田防护林的形式： （1）带状地在农田四周营造，并且交积成网，又称 农田防护林网 （2）林农间作，农田内间种树木 （3）片林
3 迁徙 动物在不同季节利用的不同地域之间进行的周期性 运动。 典型例子：鸟类在冷暖地区的运动 垂直迁徙：动物在山地高海拔和低海拔间的迁徙 例：鸟类夏季在高海拔地区繁殖，冬季到低海拔越冬 欧洲山羊夏季在高山植被觅食，冬季到低海拔草 地越冬
举例说明景观结构对动物的影响 1、臭鼬
在北美分布很广，美国的伊利诺斯州臭鼬的巢穴 多沿树篱构筑，树篱处的积雪到春天才融化，只有 极少数臭鼬的活动范围超过巢穴附近1000米。说明 它们的穴区一般在1千米平方之内，他们的往返距 离随季变化，春天繁殖季节之后，雄臭鼬跑的更远， 主要吃树篱上的小动物。夏季在窝附近活动，可能 此时食物丰富不需远行，秋季降雪之前主要沿树篱 运动。
动物在景观中有如下特征： 1 动物回避对它不利的景观元素，许多动物生存 要求一种以上的生境。 比如：狐狸避开廊道、臭鼬躲开燕麦、白尾鹿生 活在农牧交错带。 2 廊道有时是栅栏，有时是通道。 比如：树篱是臭鼬的通道，大河是赤狐的障碍屏障能 造成种群的基因差异。 3 巢区的形状通常是拉长的，有时是线条状的 比如：赤狐巢区间一般存在障碍物（如：峡谷、小河 流、沼泽等） 4 景观中不寻常的特征有特别重要的作用。
灰尘沉 积 雪的积累 烟 雾影响淤积
Fra Baidu bibliotek
风是主要驱动力 D 栖息地（斑块）—本底（森林）
引进的植物移植 驯养的动物移植 人捕获原生物种 人阻止自生干扰
风、水、动物
主要以斑块流向本底 驱动 机制、人、和非原生物种
4.4.2 斑块之间的相互作用
斑块之间的相互作用主要是由生物动力所致， 风的作用很小，一般说来，能量和养分传输不重要 而物种的迁移很重要，尤其是动物中的特有种，可 以从一个斑块中到另一个斑块中觅食，斑块中发生 物种的局部灭绝时，可以由相邻斑块得到补充。 4.4.3 斑块—廊道的相互作用 类似于斑块之间的相互作用，主要的流是物种流。 廊道有利于伴随着斑块内部种局部灭绝后的再迁移。 斑块是廊道的物种源。
雨量大小对于颗粒物质与溶解性物质有很 大的差异。 颗粒物质流和溶解物质流还有一个不同： 颗粒物质流发生在土壤表面，而溶解物质流发生在 土壤内。 如图：
物 质 浓 度 可溶性物质
颗粒性物质
雨量
水流侵蚀 侵蚀发生的三个因素：
1 地表失去植被覆盖，更多的雨水冲刷
2 失去腐殖质后，矿质土壤暴露在降雨中，形成冲沟 3 植物根系死亡，土壤颗粒凝聚力
移动：是消耗本身能量从一个地方运动到另一个地方。
例如：采蜜的蜜蜂，捕食的动物 运动最组要的生态特征就是高度聚集性格局。
4.2 空气流和土壤流
1 空气流 空气层流是平行流动的层状气流。 而湍流则是质点的无规则运动，向上或向下运动。 三种防护林带 （紧密结构、疏通结构、通风结构）
第一种类型 风速降低到树高的30倍处，其它为树