景观生态学格局组描述
景观生态学-第二章景观结构和空间格局
（2）聚居地(homes habitation) 特点：受人干扰的景观中最显著并无处不在的景观成分之一。 物种：人、引进的动植物、不慎引入的害虫、从异地移入的 本地种。 例如：村落、城镇
引入斑块
除了上述4种斑块类型外， Forman和Godron (1981，1986)还讨 论了另外两种，即再生斑块 (regenerated patch)和短生斑块 (ephemeral patch)。
1967年麦克阿瑟和威尔逊创立岛屿生物地理学理 论。他们认为岛屿钟的多样性取决于物种的迁入率和 灭绝率，而迁入率和灭绝率与岛屿的面积、隔离程度 及年龄等有关。
S=f（+生境的多样性-干扰+面积-隔离程度+年龄）
（1）陆地景观
陆地景观与岛屿有所不同，斑块的边界并不明确， 并且隔离程度的重要性降低。
S=f（+生物多样性-（+）干扰+面积+年龄+本底异 质性-隔离程度-边界不连续性）
1、对能量、营养物质分配的影响 斑块与基质之间、斑块与斑块之间存在着过渡带，即所谓的
生态交错区（也称为边缘）。
边缘区
内部区
边缘区
1 面积对能量和养分的影响
一般的情况总是大斑块比小斑块含的能量和养分 丰富。也有不同，比如，一个小斑块（麦田）从边缘 到内部我们会 发现边缘产生的产量高于内部。
原因：充分利用光、温度、水、且竞争少。 动物的分布也会因边缘内部的喜爱程度而有所不 同。许多野兔、野鸡等喜欢在边缘地带活动，食草与 食肉动物也经常在边缘地带活动，边缘单位的生物量 也高于内部。
等都发生了明显的变化，主要由各种生物对干扰的抵抗能 力和干扰后的恢复能力决定的。例如，某一景观中经过人 工清除或采伐后，有的物种消失，有新物种入侵，有的物 种仅个体数量发生了变化。
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--格局--3组
环规11-3 第3组
小组成员：
景观格局及景观生态学部分应用
一、景观格局的概念
二、景观格局的基本类型 三、景观格局分析的概念、步骤、方法、误 差 四、景观格局与景观指数
五、景观格局研究目的与未来发展方向
六、景观生态学部分应用
一、景观格局(景观空间格局)的概念
一般是指其空间格局，即大小和形状 各异的景观要素在空间上的排列和组 合，包括景观组成单元的类型、数目 及空间分布与配置，它是景观异质性 的具体体现，又是各种生态过程在不 同尺度上作用的结果
（2）景观空间格局分析的步骤
• 1. 收集处理景观数据 • 2. 收集的景观资料数据化（数字化景 观） • 3. 选择适当的方法 • 4. 解释、综合分析结果
景观数量化的两种方法：矢量化数据和栅栏化数据
（3）景观格局的研究方法
1空间统计分析 2动态格局建模分析 3格局指数分析 • 为了确保数据的准确性，一致性，在景观格局的研究中， 单独应用于某一研究方法是不可取的。因为仅凭单个方法 不能完整的描述景观格局的变化，还有复杂的景观生态系 统和社会经济进程的内部特点 • 综合研究的方法包括实地观测，移动观测，遥感监测，实 验与模型模拟的相结合。这些方法对于推动景观生态学的 发展起到了重要作用
指不同的景观要素类型由于某种原因经常相联结分布 。空间联结可以是正相关，也可以是负相关。
如：稻田总是与河流或渠道并存是正相关空间联结的实 例；平原的稻田区很少有大片林地出现是负相关的实例。
三、景观格局分析 （1）概念
用来研究景观结构组成特征和空间配置关系的分 析的方法。通过研究空间格局可以更好地理解生 态学过程。 景观格局分析的目的是从看似无序的景观斑块镶 嵌中，发现潜在 有意义的规律性
景观生态学空间格局分析方法综述
景观生态学空间格局分析方法综述景观生态学空间格局分析方法综述Prepared on 22 November 2020景观生态学课程论文景观生态学景观格局分析方法综述目录摘要摘要景观格局是景观生态学的核心问题，其目标是通过确定景观格局来分析生态过程。
本文主要对景观生态学的格局分析方法进行综述，分别从景观格局分析概述、景观空间格局指数结合景观分析的统计学方法进行阐述，并通过山林地区的景观格局分析方法——以宁远县为例；干旱区绿洲城市景观格局分析方法——以石河子市为例；城市湿地公园景观格局分析——以白鹭湾湿地公园为例，对景观格局分析方法在不同类型的景观中的运用进行详细阐述。
关键词：景观生态学；GIS；景观格局；特征指数；景观类型引言景观生态学是研究景观单元的类型组成、空间配置及其与生态学过程相互作用的综合性学科[1]。
它以生态系统的空间关系为研究重点关注尺度的重要性与时空的异质性。
随着景观生态学的逐步发展其研究范围和内容都进一步扩大突破了原先只是从类型或区域角度对自然综合体进行研究将地理过程与生态过程也列为研究重心并且从单纯的地理过程研究发展到人地相互作用过程的研究。
在研究理论和方法方面等级理论、分形理论、渗透理论、尺度观点以及一系列空间格局分析方法和动态模拟途径在景观生态学中也被广泛提出和应用为其增添了新内容和新特点[2 -3]。
1 景观生态学的格局分析方法景观格局分析概述景观生态学研究最突出的特点是强调空间异质性、生态学过程和尺度的关系这一特点也已成为景观生态学与其他生态学科的主要区别之一。
研究景观的结构(即组成单元的特征及其空间格局)是研究景观功能和动态的基础。
空间格局分析方法是指用来研究景观结构组成特征和空间配置关系的分析方法既包括一些传统的统计学方法同时也包括一些专门用于解决空间问题的格局分析方法。
笼统地讲这些方法可分为两大类：格局指数方法和空间统计学方法。
前者主要用于空间上非连续的类型变量数据(categorical data)而后者主要用于空间上连续的数值数据(guantitative data)[4-5]。
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：
生态学中的生态景观格局分析
生态学中的生态景观格局分析在生态学中，生态景观是一个重要的研究领域。
生态景观与生态系统紧密相关，是指一定地理空间范围内由多种生态系统组成的集合体。
其中包括土地利用类型、结构、分布、面积、相互联系和相互作用。
这些景观元素的组合形成了特定的景观图案和空间分布格局。
了解生态景观的格局特点对于生态环境保护和管理具有重要的理论和实践意义。
一、生态景观格局的概念生态景观格局是指在地球表面上的各种生态系统在时间和空间上的特定配置、大小、形态和空间关系。
生态景观格局是生态景观的可视性表现，也是生态环境空间图式的集合体现。
生态景观格局包括以下内容：（1）土地利用类型：指地块用途分类、用地类型的数量和比例；（2）景观结构：在空间层次上，指景观元素间的形成形态、数量、面积、长度和宽度等方面的特征表现；（3）景观分布：是指景观类型在空间上的分布规律，包括加权面积、平均片段面积、分形维数、内聚力、离散度等；（4）景观面积：是指地区内某一景观类型所占的面积百分比，是分区地学分析的基本依据；（5）景观连通性：是指各类景观之间的相互联系和相互影响，包括景观元素的相对位置和距离、网络水平、纵向渠道等。
二、生态景观格局分析的意义生态景观格局是研究生态系统空间分布规律和生态过程的重要方法。
研究生态景观格局有助于加深对生态系统结构和功能的认识，对环保部门和政府决策具有重要参考价值，也有助于推进生态环境保护和资源管理工作。
（1）生态环境修复：生态景观格局分析有助于鉴定生态问题的病因，规划生态修复方案。
特别是在环境污染和生物多样性保护方面，生态景观格局是重要依据。
（2）资源管理与利用：生态景观格局分析可以帮助资源管理者制定可持续管理计划，合理利用资源；对于区域发展和决策也有重要意义。
（3）生物多样性保护：生态景观格局分析可用来评估景观多样性、结构和分布程度，引导建设生境及生态廊道，保障物种丰富度。
（4）景观规划：生态景观格局分析可指导景观规划，提高景观规划的生态适应性和科学性，促进城乡一体化发展。
景观生态学5 景观格局分析
式中，Pk是斑块类型k在景观中出现的频率，n是景观中斑块类 型的总数。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
5.2.1 常用的景观指数 （3）景观多样性指数（landscape diversity index）
5.2 景观指数
5.2.1 常用的景观指数
Landscape Ecology
（1）斑块形状指数（patch shape index） 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
离程度来测量起形状复杂程度。 常见的斑块形状指数S有两种形式：
（以圆为参照几何形状）
（以正方形为参照几何形状）
其中，P是斑块周长，A是斑块面积。
景观指数不是万能的，景观生态学有很多内容用景观 指数是表征不出来的；
景观指数与景观格局并不是一对一的对应关系，而是 多对多的关系，我们分析的时候要具体问题具体分析， 不要陷入指数这样变就一定对应什么结论的思维定势；
我们计算指数，主要通过定量的依据来证明定性的结 论，不能为计算而计算，玩数字游戏，如果某个指数 说明不了什么问题，那么这个数字就没有任何意义。
所以，我们要关心具体的生态过程，多观察几个指数， 结合起来说明问题。
5.2 景观指数
5.2.2 景观指数应用举例 （1）用于两种景观的对比
Landscape Ecology
5.2 景观指数
Landscape Ecology
5.2.2 景观指数应用举例 （2）景观格局指数可以用来定量地描述和监测景观的结构特 征随时间的变化。
具体问题具体分析——多观察几个指数
景观生态学—格局、过程、尺度及等级
景观生态学—格局、过程、尺度与等级邬建国高等教育2000年12月Landscape Ecology Pattern，Process，Scale and Hierarchy，Higher Education Press景观生态学中的基本概念起源与发展起源于中欧和东欧，可追溯到20世纪30年代。
德国区域地理学家Troll于1939年创造了“景观生态学”一词，并将其定义为研究某一景观中生物群落只见错综复杂的因果反馈关系的科学。
Naveh和Lieberman（1984）继承并发展了欧州景观生态学的概念，提出“景观生态学是基于系统论、控制论和生态系统学之上的跨学科的生态地理科学，是整体人类生态系统科学的一个分支。
”在北美，直到20世纪80年代初才开始逐渐兴起。
如今，等级理论、分形理论、渗透理论、尺度观点以及一系列空间格局分析方法和动态模拟途径在景观生态系中的广泛应用，为该科学增添了新容和新特点。
研究畴研究对象和容（1）景观结构：景观组成单元的类型、多样性及其空间关系。
（2）景观功能：景观结构与生态学过程的相互作用，或景观结构单元之间的相互作用。
主要体现在能量、物质和生物有机体在景观镶嵌体中的运动过程。
（3）景观动态：景观在结构和功能方面随时间的变化。
也就是景观结构单元的组成成分、多样性、形状和空间格局的变化，以及由此导致的能量、物质和生物在分布与运动方面的差异。
研究的重点：（1）空间异质性或格局的形成和动态及其与生态学过程的相互作用；（2）格局—过程—尺度之间的相互关系；（3）景观的等级结构和功能特征以及尺度演绎问题；（4）人类活动与景观结构、功能的相互关系；（5）景观异质性（或多样性）的维持和管理。
格局、过程、尺度格局（Pattern）是指空间格局，广义地讲，它包括景观组成单元的类型、数目以及空间分布与配置。
过程强调事件或现象的发生、发展的动态特征。
尺度（Scale），广义地讲，是指在研究某一物体或现象是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围和发生的频率。
景观生态学空间格局分析方法综述
景观生态学空间格局分析方法综述景观生态学是研究景观格局和生态过程之间相互关系的学科领域。
景观格局表示了自然和人类活动在地表上的分布情况，而生态过程则是描述生物间相互作用和能量流动的过程。
了解景观生态学空间格局的分析方法对于保护和管理生态系统具有重要意义。
下文将综述几种常用的景观生态学空间格局分析方法。
1. 景观破碎度指数：景观破碎度指数是通过计算规定空间单位内的斑块个数和大小来反映景观破碎程度的指标。
常用的景观破碎度指数包括片段化指数（Patchiness Index）、简化指数（Simpson Index）和破碎度指数（Fragmentation Index）。
这些指数可以帮助研究者评估景观的连续性和完整性，以及对生物多样性和生态过程的影响。
2.斑块统计：斑块统计是通过计算不同类型和形状的斑块在景观中的分布情况来分析景观格局。
常用的斑块统计方法包括斑块大小分布、斑块形状指数和边缘/面积比等。
斑块统计方法可以帮助研究者了解景观中不同类型斑块的大小、数量、形状和分布情况，从而评估景观格局对于物种分布和迁移的影响。
3. 景观分维：景观分维是通过计算景观中斑块的空间分布来确定景观的复杂度和分散程度的指标。
常用的景观分维方法包括盒维法（Box-counting method）和多重分形方法（Multi-fractal method）。
景观分维方法可以帮助研究者定量描述和比较不同景观的空间复杂性和分散程度。
综上所述，景观生态学空间格局的分析方法主要包括景观破碎度指数、斑块统计、景观分维以及边界和分岔分析等方法。
这些方法通过计算斑块的大小、形状、分布和连接程度等指标来描述景观格局的特征，从而帮助研究者了解景观对于生物多样性和生态过程的影响。
这些分析方法可以为保护和管理生态系统提供科学依据，以实现生态系统的可持续发展。
景观生态学4景观格局分析方法
景观生态学4景观格局分析方法
1.指数分析法
指数分析法是一种定量分析景观格局的常用方法，它通过计算各种指数，对景观的面积、形状、分布和连通性等进行描述。
常用的指数包括斑块面积指数、数量指数、边缘密度指数、形状复杂度指数等。
这些指数可以帮助研究者了解景观的整体特征，并对不同景观类型的生态功能进行比较。
2.分级分析法
分级分析法是一种将景观格局分为不同层次进行分析的方法，它能够揭示景观格局的空间结构和功能组织。
通过对景观类型、斑块大小和形状等进行划分，可以得到不同层次的景观格局数据。
研究者可以进一步探讨不同层次景观格局对生物多样性、生态过程和生态系统服务等的影响。
3.空间模型分析法
空间模型分析法是一种基于数学模型对景观格局进行建模和分析的方法。
常用的模型包括斑块扩散模型、斑块连接模型和斑块生长模型等。
这些模型可以模拟不同景观格局对种群扩散、基因流动和景观连通性等生态过程的影响，并预测未来景观格局的变化趋势。
4.地理信息系统（GIS）分析法
地理信息系统（GIS）分析法是一种基于空间数据的综合分析方法，它将景观格局与其他环境变量进行集成分析。
研究者可以通过GIS软件对景观格局数据进行处理、可视化和空间分析，进一步揭示景观格局与环境
因素的相互关系。
例如，可以通过GIS分析揭示不同土地利用类型对景观格局的影响，并预测其对生态系统功能的影响。
总之，景观生态学的四种分析方法，指数分析法、分级分析法、空间模型分析法和地理信息系统分析法，共同揭示了景观格局对生态过程的影响，为生态保护和可持续发展提供科学依据。
景观生态学—格局、过程、尺度与等级
景观生态学—格局、过程、尺度与等级邬建国高等教育2000年12月Landscape Ecology Pattern，Process，Scale and Hierarchy，Higher Education Press 景观生态学中的基本概念起源与发展起源于中欧和东欧，可追溯到20世纪30年代。
德国区域地理学家Troll于1939年创造了“景观生态学”一词，并将其定义为研究某一景观中生物群落只见错综复杂的因果反馈关系的科学。
Naveh和Lieberman（1984）继承并发展了欧州景观生态学的概念，提出“景观生态学是基于系统论、控制论和生态系统学之上的跨学科的生态地理科学，是整体人类生态系统科学的一个分支。
”在北美，直到20世纪80年代初才开始逐渐兴起。
如今，等级理论、分形理论、渗透理论、尺度观点以及一系列空间格局分析方法和动态模拟途径在景观生态系中的广泛应用，为该科学增添了新容和新特点。
研究畴研究对象和容（1）景观结构：景观组成单元的类型、多样性及其空间关系。
（2）景观功能：景观结构与生态学过程的相互作用，或景观结构单元之间的相互作用。
主要体现在能量、物质和生物有机体在景观镶嵌体中的运动过程。
（3）景观动态：景观在结构和功能方面随时间的变化。
也就是景观结构单元的组成成分、多样性、形状和空间格局的变化，以及由此导致的能量、物质和生物在分布与运动方面的差异。
研究的重点：（1）空间异质性或格局的形成和动态及其与生态学过程的相互作用；（2）格局—过程—尺度之间的相互关系；（3）景观的等级结构和功能特征以及尺度演绎问题；（4）人类活动与景观结构、功能的相互关系；（5）景观异质性（或多样性）的维持和管理。
格局、过程、尺度格局（Pattern）是指空间格局，广义地讲，它包括景观组成单元的类型、数目以及空间分布与配置。
过程强调事件或现象的发生、发展的动态特征。
尺度（Scale），广义地讲，是指在研究某一物体或现象是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围和发生的频率。
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)
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
25
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
26
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
生态系统的景观格局与景观生态学
生态系统的景观格局与景观生态学生态系统的景观格局与景观生态学是研究自然和人类活动对地表格局的影响以及生物多样性与生态过程的关系的学科。
随着人类活动的不断扩张和生态问题的日益突出，景观生态学的研究越来越受到重视。
一、引言生态系统的景观格局是指在一定空间尺度上的生物群落、物种组成和环境条件的空间分布的关系。
景观格局反映了生态系统的结构和功能，对于生态系统的稳定性和可持续性至关重要。
二、景观格局的评价指标1. 斑块面积与斑块个数：斑块面积和个数是评价景观格局的重要指标，对于生物多样性和生态过程都有重要影响。
2. 斑块形状及边界：不同形状和边界的斑块对物种迁移、扩散和遗传流动都有着不同的影响。
3. 斑块间的相对位置和距离：斑块间的相对位置和距离会影响到物种的迁移和扩散能力，对于生态过程具有重要影响。
三、景观格局与生物多样性1. 斑块面积与物种多样性：研究表明，大面积的斑块可以容纳更多的物种，而小面积的斑块则容易导致物种灭绝和生境破碎化。
2. 斑块形状与物种丰富度：复杂且规则的斑块形状有利于物种迁移和扩散，从而增加了物种丰富度。
3. 斑块间的距离与物种相似性：较近的斑块间的距离有助于物种之间的相互作用和迁移，从而增加物种相似性。
四、景观格局与生态过程1. 斑块间的连接性：互相联系的斑块能够增加种群的稳定性，减小物种灭绝的风险。
2. 孤岛效应：孤立的斑块容易导致物种灭绝和遗传多样性的丧失，从而影响生态过程的正常运行。
3. 边界效应：边界具有独特的生境条件，对于一些物种来说可以提供重要的资源和栖息地，但也可能导致物种入侵和生态系统的不稳定。
五、景观调控与保护1. 景观规划：合理的景观规划可以优化景观格局，增加斑块间的连接性，减少孤岛效应和边界效应，从而促进生物多样性和生态过程的恢复和保护。
2. 保护区网络建设：建立保护区网络可以增加斑块的面积和个数，提高物种多样性和保护效果。
3. 生态走廊的建设：生态走廊可以连接不同的斑块，促进物种迁移和遗传流动，增加生态系统的连通性。
景观生态学—格局过程尺度与等级
景观生态学—格局过程尺度与等级
景观生态学关注的主要内容包括景观的格局、过程、尺度和等级。
景
观格局是指在一定空间（尺度）范围内，各种景观元素（如森林、草地、
湖泊等）在空间分布上的组织结构。
它反映了不同景观要素之间的相互配
置关系，以及它们在空间上的相对丰富程度。
景观格局的特征对物种分布、种群数量和生态过程都有重要影响。
景观过程是指景观元素之间的相互作用和相互动力，以及这些作用和
动力对生态系统的影响。
景观过程包括物质循环、能量流动、种群迁移等
一系列生态过程，通过研究景观过程可以深入了解景观生态系统的结构和
功能。
景观尺度是指研究对象在空间上的观测尺度，它可以是点、面或者是
整个景观。
不同的研究尺度可以揭示出不同的景观特征和生态过程，有助
于理解景观的多样性和复杂性。
景观等级则是指在不同空间尺度下，景观的组织结构和生态过程的变
化规律。
景观生态学研究不同等级的景观格局和过程，从小尺度的景观单
元到大尺度的景观矩阵，以及它们之间的相互关系。
通过研究景观的等级，可以揭示出不同尺度下的景观生态系统的特点和机制。
总之，景观生态学是一个综合性的学科，它通过研究景观的格局、过程、尺度和等级，揭示了人类活动对生态系统的影响，为保护和管理自然
资源提供了理论和方法。
随着人类活动的不断扩张和环境问题的日益严重，景观生态学的研究日益受到重视，为实现可持续发展提供了重要的科学依据。
生态学中的景观格局分析
生态学中的景观格局分析景观格局是指在特定时间和特定空间范围内，自然与人类活动的相互作用所形成的特定生态空间的全貌或基本特征。
生态学中的景观格局分析是一种研究生态系统及其组成部分的空间结构与空间格局的科学方法。
景观格局分析包括了人类活动的种种干扰，是对生态系统整合和修复的必要步骤。
本文将会从景观生态学、景观格局及其分析等角度深入探讨。
一、景观生态学景观生态学是指研究特定时空范围内自然和人文因素相互作用产生的复杂生态系统的科学。
景观生态学研究的对象是人类活动和自然环境的相互作用所形成的生态系统，即有机结构的生态系统。
而景观生态学的研究方法则是从宏观的角度对生态系统整体和局部进行描述、分析，得出生态系统的环境参数、空间结构和演替过程等方面的总体规律。
景观生态学的本质是研究景观格局及其对生态系统的影响，只有掌握了景观格局对生态系统产生的影响，才能开展生态系统的全面调查与评价，对景观格局的合理规划、建设和管理提供科学依据。
二、景观格局景观格局是由不同大小和空间分布的生境、栖息地和生物群落组成的三维空间结构，是自然和人类因素在空间上的分布和互动形成的样式。
它反映了不同物种的栖息和生活状况及其相互关系，是生态系统演化和生物多样性分布的关键因素。
景观格局可从以下四个角度进行分析：1.景观破碎度：景观破碎是指生态系统中的自然或人为因素破坏生境、栖息地和物种的空间关系和生态联系等因素所导致的生境的破碎程度。
较高的景观破碎度可以导致物种流失、生态系统表现出的复杂性减弱、生态系统的稳定性下降等生态问题。
2.景观连通度：景观连通是指生态系统中各个生境、栖息地和物种之间的连通性及其在空间上的分布形式。
较高的景观连通度可以有效促进物种的迁移和交流，增强物种的遗传多样性和适应性，有利于保护生态系统的稳定性。
3.景观结构：景观结构可以分为垂直和水平两个层次。
垂直上的景观结构反映了不同高度层次的不同空间结构和生物量，水平上的景观结构反映了不同物种栖息和生活的空间分布及其相互关系。
景观生态学中的格局分析现状、困境与未来
景观生态学中的格局分析现状、困境与未来一、本文概述景观生态学作为生态学的一个重要分支，主要研究景观的空间格局、动态变化及其与生态学过程的相互关系。
其中，格局分析在景观生态学中占据着举足轻重的地位。
本文旨在深入探讨景观生态学中格局分析的当前研究现状、所面临的困境以及未来的发展趋势。
通过对格局分析的基本概念、研究方法、应用领域进行概述，我们将揭示格局分析在景观生态学中的核心价值和重要地位。
本文还将分析当前格局分析所面临的挑战，如数据获取与处理、分析方法的选择与优化等，并提出相应的解决策略。
我们将展望格局分析在景观生态学中的未来发展方向，以期为相关研究和实践提供有益的参考和启示。
二、景观生态学中的格局分析现状景观生态学作为研究景观结构和功能、动态变化及其相互关系的学科，其格局分析是核心研究内容之一。
目前，格局分析在景观生态学中得到了广泛应用，不仅涉及自然生态系统，还涵盖了城市、农业等人工或半人工景观。
技术方法的进步：随着遥感、地理信息系统（GIS）和数学模型等技术的发展，格局分析的手段越来越多样化。
高分辨率遥感影像的获取和处理技术使得研究者能够更精确地识别景观中的斑块、廊道和基质等要素，进而分析它们的空间配置和动态变化。
数据资源的丰富：大数据时代的来临为景观格局分析提供了海量的数据资源。
时间序列的遥感影像、生态监测数据以及社会经济数据等，为深入研究景观格局与生态过程的关系提供了数据支撑。
多学科交叉融合：景观格局分析不再局限于生态学领域，而是与地理学、环境科学、城市规划等多学科交叉融合，共同推动格局分析的理论创新和方法发展。
案例分析与实践应用：众多案例分析表明，格局分析在生态修复、城市规划、土地利用管理等领域有着广泛的应用前景。
例如，通过格局分析可以识别关键生态区域，为生态保护和恢复提供科学依据；在城市规划中，格局分析有助于优化城市空间结构，提升城市生态环境质量。
尽管格局分析在景观生态学中取得了显著进展，但仍存在一些问题。
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（4）景观格局分析中的误差问题
• 原数据收集过程引入的误差：技术方法 本身和与观察者有关的种种原因造成。 • 数据处理和分类过程引入的误差： • 空间分析过程本身所引入的误差：各种景 观指数和空间统计学方法的局限性和非确 定性；采用这些方法的人的实际操作水平 和对结果的解译能力。
四、景观空间格局指数
（2）景观空间格局分析的步骤
• 1. 收集处理景观数据 • 2. 收集的景观资料数据化（数字化景 观） • 3. 选择适当的方法 • 4. 解释、综合分析结果
景观数量化的两种方法：矢量化数据和栅栏化数据
（3）景观格局的研究方法
1空间统计分析 2动态格局建模分析 3格局指数分析 • 为了确保数据的准确性，一致性，在景观格局的研究中， 单独应用于某一研究方法是不可取的。因为仅凭单个方法 不能完整的描述景观格局的变化，还有复杂的景观生态系 统和社会经济进程的内部特点 • 综合研究的方法包括实地观测，移动观测，遥感监测，实 验与模型模拟的相结合。这些方法对于推动景观生态学的 发展起到了重要作用
景观生态学报告
环规11-3 第3组
小组成员：
景观格局及景观生态学部分应用
一、景观格局的概念
二、景观格局的基本类型 三、景观格局分析的概念、步骤、方法、误 差 四、景观格局与景观指数
五、景观格局研究目的与未来发展方向
六、景观生态学部分应用
一、景观格局(景观空间格局)的概念
一般是指其空间格局，即大小和形状 各异的景观要素在空间上的排列和组 合，包括景观组成单元的类型、数目 及空间分布与配置，它是景观异质性 的具体体现，又是各种生态过程在不 同尺度上作用的结果
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。 • 若某一空间变量的值随着测定距离的缩小而变得更相似， 则这一变量呈空间正相关；若所测值随距离的缩小而更为 不同，则这一变量呈空间负相关；若表现出任何空间依赖 关系，则这所测值变量表现出空间不相关性或空间随机性
• 格局指数方法适于空间上非连续的数据。 • 格局指数是高度浓缩景观格局信息，结构组成和空间配置 特征的简单定量指标 。分为景观单元特征指数和景观异 质性指数
景观格局与景观指数
• 不同的景观类型在维护生物多样性、保护物种、完善整体结构和功能 、促进景观结构自然演替等方面的作用是有差别的；同时，不同景观 类型对外界干扰的抵抗能力也是不同的。因此，对某区域景观空间格 局的研究，是揭示该区域生态状况及空间变异特征的有效手段。可以 将研究区域不同生态结构划分为景观单元斑块，通过定量分析景观空 间格局的特征指数，从宏观角度给出区域生态环境状况。 • 景观结构的基本组成要素包括基质、斑块、廊道以及要素的空间配置 形式。从结构上，景观格局可以分为点格局、线格局、网格局。点格 局是指特定景观类型的斑块大小相对于它们之间的距离要少得多的一 种景观类型；线格局是指景观要素呈长带状的空间分布形式；网格局 是点格局与线格局的复合体。还可以从景观要素的空间分布关系上分 为均匀分布格局、聚集型分布格局以及特定组合分布格局。
五、（1）研究景观格局的目的
• 确定产生和控制空间格局的因子及其作用机制； • 比较不同景观镶嵌体的特征和它们的变化； • 探讨空间格局的尺度性质； • 确定景观格局和功能过程的相互关系； • 为景观的合理管理提供有价值的资料
（2）景观格局未来研究方向
• 景观生态学现正处在蓬勃发展的新阶段，景观格局研究也 越来越受到人们的重视。有关格局分析的方法还很多，景 观格局研究方法的计算一般不太复杂，用统计学软件均能 完成。比如FRAGSTAS 、SPAN、SPATIAL 、LSPA • 另外，在景观格局分析中一个有用的计算机系统就是地 理信息系统(GIS)，它不但可以将景观格局数字化、分析 并输出分析图，而且可以对图形进行迭加、网格分析、邻 区比较等处理，工作效率较高
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。
如：沿公路零散分布的房屋，干旱地区（或山地）沿 河分布的耕地。
4）平行格局
指同一类型的景观要素斑块呈平行分布。
如：侵蚀活跃地区的平行河流廊道，以及山地景观中沿 山脊分布的林地。
5）特定的组合或空间联结格局
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
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。
指不同的景观要素类型由于某种原因经常相联结分布 。空间联结可以是正相关，也可以是负相关。
如：稻田总是与河流或渠道并存是正相关空间联结的实 例；平原的稻田区很少有大片林地出现是负相关的实例。
三、景观格局分析 （1）概念
用来研究景观结构组成特征和空间配置关系的分 析的方法。通过研究空间格局可以更好地理解生 态学过程。 景观格局分析的目的是从看似无序的景观斑块镶 嵌中，发现潜在 有意义的规律性
景观格局未来研究方向
• • • • • （1）景观要素的垂直变化。 （2）多维的景观模式分析。 （3）采用多分辨率遥感影像。 （4）改变图像中的晶粒尺寸。 （5）利用不同程度的景观指数获取图像。
六、景观生态学的部分应用
• 景观多重价值：具有经济价值，生态价值和美学价值
•
1 森林公园和城市绿化带的设计：景观生态学与森林游憩和森林公园 有天然联系，从木材加工业到森林生态游已越来越受到森林管理者和 研究人员的青睐.笔者研究的北京城市森林和绿化带已作为典型推向全 国 • 2 生态修复：“森林恢复”通常与一个恢复森林覆盖率创造经济利润 或恢复生态功能有关。生态恢复也由传统生态系统恢复扩散到景观尺 度，以森林斑块为目的的修复时，更加重视相邻森林斑块间的范围、 外形和空间位置关系