景观生态学课件第三章
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由一类动植物组合过渡为另一类动植物组合，不仅包 括两个生态系统内部的成分并且有其特有的成分。
边缘的类型：
固有边缘（inherent edge）： 环境资源上的差异造成的边缘。 特点：过渡缓慢、连续性强、变化很小。 举例：森林和沼泽之间的边缘
诱导边缘（induced edge）： 天然或人为干扰造成的边缘。 特点：过渡显著、存在时间短。 举例：森林与火烧迹地之间的边缘。
边缘宽度的影响因子：
a 太阳角向赤道方向超过向极地方向的宽度。
b 温带超过热带 c 主风超过其他风向 d 斑块与本底垂直结构差异越大，边缘宽度差异 越大。 根据对边缘或内部的反应，将生物分为：边缘种 (edge species)和内部种（interior species)
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）
4 斑块与自然保护区 ➢ 大的自然保护区保护物种多 ➢ 完整比破碎要好 ➢ 尽量减少隔离度 ➢ 簇状比线状好 ➢ 走廊连接 ➢ 圆形较好
3.1.3 斑块的形状
形状与面积同等重要 例如:鸟、昆虫觅食，巢 域一般为长方形。
1 生态学意义 ➢ 形状分析可了解物种动态（物种分布是稳定、扩展、 收缩、还是迁移甚至以了解迁移路线） ➢ 斑块的形状对生物的散布和觅食具有重要作用。 ➢ 斑块的形状与环境变化及更新过程有关。 ➢ 园林设计，采取不同斑块形状，收到不同的艺术效 果。
3.1.1 起源与类型（起源原因、特点）
1 干扰斑块(disturbance patch) 原因：由于局部干扰而产生的。 采伐后的森林，草原烧荒，地表煤矿 干扰是引起生态系统格局显著偏离其常态的事件。 举例：风、火、冰雹、山崩、虫害等。
内、外因（如火灾） 干扰
短期、长期
短期特点：具有最高的周转率、持续时间最短、 消失最快的斑块类型。
2 残存斑块(remant patch) 原 因: 由包围着一小块未受干扰地区的大范围干 扰造成的. 举 例: 寒冷过后阳坡上留下的鸟巢、火灾大火过 后残留的一片森林 松弛期：某些种群灭绝速率升高的时期。 调整期：物种变动速率增高的时期。
3 环境资源斑块 (environmental patch)
边缘地带植物密度高于内部，故营养也高于内 部地带，由于小斑块的饿边缘/内部比大于大斑块， 因此小斑块单位面积的能量与物质不同于大的斑 块。
大斑块比小斑块有更高的营养级的动物，并且 食物链也更长。
2 面积对物种的影响 （1）岛屿 在生物群落里，物种的多样性随面积的增加而增加。 岛上种数与面积大小的关系的三种解释：
斑块的持久性与稳定性
3.1.2 斑块的大小
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。
3 景观结构
景观是由景观元素组成，景观元素是地面上相 对同质的生态要素或单元。
景观元素有三种类型： 1 斑块(patch) 2 走廊(corridor) 3 基质(matrix)
3.1 斑块(patch)
定义：斑块是一个在外观上与周围环境明显不同 的非线性地表区域。
例：天空的云、嵌花路面的石子。
（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
间斑 块 持 久 性 时
未干扰 在斑块内干扰 在本底中干扰
长期干扰
单一干扰 （短期）
环境资源斑块 干扰斑块 残存斑块 引进斑块
原因：由于环境资源的 空间异质性或镶嵌分布而 引起。
例如：长白山植物垂直 分布、森林中的沼泽
特点：存留时间长、周 转率低。
4 引进斑块(introduced patch) 原因：人类将生物引进一个地区，就产生了引
进斑块。
（1）种植斑块(planted patch)
原因：由人种植植物而产生的特点：人维 护、存留时间长
迁入 小 灭绝
速 率
Ss
大
SL
物种多样性
P
迁入
远
速
近
率wenku.baidu.com
SN
SF
物种多样性
灭绝
P
区别：
➢障碍物不同
➢海岛的隔离是与大陆相对而言
➢岛屿与陆地景观的形成时间大相径庭
➢与边缘的作用 设计保护区时，面积比较关键。
主要保护：1 较高的当地物种多样性 2 稀有种和濒危种 3 稳定的生态系统
3 森林的破碎化及其生态后果 ▪ 物种生存环境危机 ▪ 树木的变化 ▪ 动物的变化 • 鸟类 • 昆虫
形状系数
D L
2 A
D-形状系数 L-斑块固边长度 A-斑块面积
D值说明某一斑块周边长度与面积同该斑块相等的 圆的圆周长之比，比值为1为圆形，比值越大说明该 斑块周边越发达
2 边缘与边缘效应 定义： 边缘是指两个不同的生态系统相交而形成的狭窄地
区。 斑块的边缘部分有不同于内部的物种组成和过渡，
这就是通常所说的边缘效应。 特点： 由一种环境条件组合、过渡为另一种环境条件组合，
➢大岛屿物种多 ➢稀有种多 ➢小岛近亲繁殖
S=CAZ
S-多样性 A-面积 C-比例常数 Z-一般为0.18~0.35
种 的
S=CAZ
丰
富
度
面积
分析表明，大致的规律是面积增加10倍，物种增 加2倍；面积增加100倍，物种增加4倍；即面积每增 加10倍， 所含的物种数量成2的幂函数增加，2是个 平均值，通常在1.4~3.0之间。这种关系的另一层含 义表明，如果原生生态系统保存10%的面积，将有 50%的物种保存下来。如果保存1%的面积，则会有 25%保存物种被保存。
边缘的类型：
固有边缘（inherent edge）： 环境资源上的差异造成的边缘。 特点：过渡缓慢、连续性强、变化很小。 举例：森林和沼泽之间的边缘
诱导边缘（induced edge）： 天然或人为干扰造成的边缘。 特点：过渡显著、存在时间短。 举例：森林与火烧迹地之间的边缘。
边缘宽度的影响因子：
a 太阳角向赤道方向超过向极地方向的宽度。
b 温带超过热带 c 主风超过其他风向 d 斑块与本底垂直结构差异越大，边缘宽度差异 越大。 根据对边缘或内部的反应，将生物分为：边缘种 (edge species)和内部种（interior species)
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）
4 斑块与自然保护区 ➢ 大的自然保护区保护物种多 ➢ 完整比破碎要好 ➢ 尽量减少隔离度 ➢ 簇状比线状好 ➢ 走廊连接 ➢ 圆形较好
3.1.3 斑块的形状
形状与面积同等重要 例如:鸟、昆虫觅食，巢 域一般为长方形。
1 生态学意义 ➢ 形状分析可了解物种动态（物种分布是稳定、扩展、 收缩、还是迁移甚至以了解迁移路线） ➢ 斑块的形状对生物的散布和觅食具有重要作用。 ➢ 斑块的形状与环境变化及更新过程有关。 ➢ 园林设计，采取不同斑块形状，收到不同的艺术效 果。
3.1.1 起源与类型（起源原因、特点）
1 干扰斑块(disturbance patch) 原因：由于局部干扰而产生的。 采伐后的森林，草原烧荒，地表煤矿 干扰是引起生态系统格局显著偏离其常态的事件。 举例：风、火、冰雹、山崩、虫害等。
内、外因（如火灾） 干扰
短期、长期
短期特点：具有最高的周转率、持续时间最短、 消失最快的斑块类型。
2 残存斑块(remant patch) 原 因: 由包围着一小块未受干扰地区的大范围干 扰造成的. 举 例: 寒冷过后阳坡上留下的鸟巢、火灾大火过 后残留的一片森林 松弛期：某些种群灭绝速率升高的时期。 调整期：物种变动速率增高的时期。
3 环境资源斑块 (environmental patch)
边缘地带植物密度高于内部，故营养也高于内 部地带，由于小斑块的饿边缘/内部比大于大斑块， 因此小斑块单位面积的能量与物质不同于大的斑 块。
大斑块比小斑块有更高的营养级的动物，并且 食物链也更长。
2 面积对物种的影响 （1）岛屿 在生物群落里，物种的多样性随面积的增加而增加。 岛上种数与面积大小的关系的三种解释：
斑块的持久性与稳定性
3.1.2 斑块的大小
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。
3 景观结构
景观是由景观元素组成，景观元素是地面上相 对同质的生态要素或单元。
景观元素有三种类型： 1 斑块(patch) 2 走廊(corridor) 3 基质(matrix)
3.1 斑块(patch)
定义：斑块是一个在外观上与周围环境明显不同 的非线性地表区域。
例：天空的云、嵌花路面的石子。
（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
间斑 块 持 久 性 时
未干扰 在斑块内干扰 在本底中干扰
长期干扰
单一干扰 （短期）
环境资源斑块 干扰斑块 残存斑块 引进斑块
原因：由于环境资源的 空间异质性或镶嵌分布而 引起。
例如：长白山植物垂直 分布、森林中的沼泽
特点：存留时间长、周 转率低。
4 引进斑块(introduced patch) 原因：人类将生物引进一个地区，就产生了引
进斑块。
（1）种植斑块(planted patch)
原因：由人种植植物而产生的特点：人维 护、存留时间长
迁入 小 灭绝
速 率
Ss
大
SL
物种多样性
P
迁入
远
速
近
率wenku.baidu.com
SN
SF
物种多样性
灭绝
P
区别：
➢障碍物不同
➢海岛的隔离是与大陆相对而言
➢岛屿与陆地景观的形成时间大相径庭
➢与边缘的作用 设计保护区时，面积比较关键。
主要保护：1 较高的当地物种多样性 2 稀有种和濒危种 3 稳定的生态系统
3 森林的破碎化及其生态后果 ▪ 物种生存环境危机 ▪ 树木的变化 ▪ 动物的变化 • 鸟类 • 昆虫
形状系数
D L
2 A
D-形状系数 L-斑块固边长度 A-斑块面积
D值说明某一斑块周边长度与面积同该斑块相等的 圆的圆周长之比，比值为1为圆形，比值越大说明该 斑块周边越发达
2 边缘与边缘效应 定义： 边缘是指两个不同的生态系统相交而形成的狭窄地
区。 斑块的边缘部分有不同于内部的物种组成和过渡，
这就是通常所说的边缘效应。 特点： 由一种环境条件组合、过渡为另一种环境条件组合，
➢大岛屿物种多 ➢稀有种多 ➢小岛近亲繁殖
S=CAZ
S-多样性 A-面积 C-比例常数 Z-一般为0.18~0.35
种 的
S=CAZ
丰
富
度
面积
分析表明，大致的规律是面积增加10倍，物种增 加2倍；面积增加100倍，物种增加4倍；即面积每增 加10倍， 所含的物种数量成2的幂函数增加，2是个 平均值，通常在1.4~3.0之间。这种关系的另一层含 义表明，如果原生生态系统保存10%的面积，将有 50%的物种保存下来。如果保存1%的面积，则会有 25%保存物种被保存。