景观动态变化
第五章 景观动态与模拟
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科技
科学技术对景观的作用:
• 科学技术进步导致农业景观用地的巨大变化,科学技术和工艺的发展提高了土地生
产力,阻止了由于人口增加带来的农业用地扩张;同时使得更多的农民摆脱了土地
的束缚,可以从事其他经济活动,促进城市化发展。
2.2 人文驱动因子
经济
经济对景观变化的驱动作用:
• 由手采取的方法基本上是统计分析,统计分析的结果通常表现为一段时间的总体规律,
可能忽略了某些重要时间点的某种景观的重大变化。
• 采用统计的量化方法,只能反映出那些易于量化的指标因素对景观变化的影响。而一
些对景观变化起重要作用,但不宜量化的指标因素则难以反映。
• 当前对景观变化驱动机制的识别实质上是关于景观驱动因子识别的假设和验证,几乎
• 物种多样性:对物种多样性的影响包括影响物种分布、优势种和丰富度及种间关系
等。
• 生态系统多样性:对生态系统多样性的影响集中在影响生态系统分布、结构和组成。
存在的问题:景观变化对生物多样性影响的研究还有待进一步研究。
3.5 不合理景观变化带来的生态环境问题
大气质量降低
景观变化可以改变大气中气
重要联系。
草地变化的影响
草地对水分的影响取决于人们对草地的管理。不合理的管理和过度放牧引起植被减少
土壤板结,使得地下水供应减少,这会严重影响靠地下水补给的河流水量。
耕地变化的影响
一般而言耕地增加,需水量增大;耕地减少,需水量降低。
聚居和其他非农业土地利用的影响
随着世界人口、工业化和城市化发展。城市数量不断增多,对水的需求也越来越大。
景观稳定的原因:因为建立了与干扰相适应的机制。
景观生态学-C6
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二、景观稳定性
景观稳定性的相关概念
二、景观稳定性
景观稳定性的理解
从景观变化的趋势方面
持久性:表示系统或某些成分的生存时间;
恒定性或变异性:表示系统某些特征的波动频率和幅度。 从景观对干扰的反应方面 抗性阻力:表示系统抵抗外界变化、保持原有状态的能力; 恢复性或弹性 :系统发生变化后恢复到原来状态的能力 (可用系统回到原状态所需的时间来度量)。
景观变化的空间模式
景观变化空间模式的常见类型
一、景观变化及其模式
“颌状”模式( jaws model ),又称为“口状”模式 (mouth model),是一种较好的景观变化模式。
土地变化3个阶段,分别为90%、50%和10%的黑色土地类型。
一、景观变化及其模式
颌状模式的优点
①一直维持原来方形生境斑块,到镶嵌序列的最后阶段; ②廊道连接性得到加强,小的残余斑块在新的土地类型所构成 的区域中起到物种踏脚石作用,廊道和小斑块使得大片连续的
在景观尺度上,稳定性实际上是许多复杂结构在立地
水平上不断变化和大尺度上相对静止的统一,即景观
的异质稳定性。 (大尺度上景观结构和要素组成的变化需要很长时间 才发生,而小尺度上景观的变化在短期就可以发生)
二、景观稳定性
景观稳定的机制
物理稳定机制 —— 景观系统具有复杂结构,异质性
较高; 快速恢复机制 —— 景观系统是开放系统,不断有生 态流发生; 抗干扰机制 —— 景观组分具有较强的生命活力,受 到干扰后仍能进行繁殖,具有较大的杭性。
景观生态学 Landscape Ecology
资源与环境学院
第六章 景观动态变化
内容提要
一、景观变化及其模式
景观动态(变化)驱动力研究论文读书笔记
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景观动态(变化)驱动力研究论文读书笔记—GIS0901 赵建平 2009303200901 景观空间格局分析是景观生态学研究的核心问题。
景观变化不仅影响社会经济的持续发展,而且也是全球环境变化的重要组成部分和气候变化的主要原因,而其驱动力研究对于理解景观变化的实质进而预测景观变化的趋势非常重要。
景观在各种内外部驱动因素作用下其结构和功能随时间推移发生的变化过程、特征与规律称为景观变化,也称景观动态。
任何景观都处于不断的变化之中,绝对稳定或绝对静止的景观在自然界是不存在的。
景观变化的动力来自景观本身,也受自然因子和人为因素的影响。
而促使景观发生变化的各种内外部驱动因素就是景观格局变化的驱动力。
换言之,景观格局变化驱动力是指导致景观发生变化的主要生物物理和社会经济因素。
景观格局变化的驱动因子尽管在特定的时间段内随着研究区域的不同而不同,但仍具有一定的时空规律。
在较大的时空尺度上,地貌与气候等自然因子和人口、文化与区域社会经济环境等人文驱动因子对景观格局变化其主导作用;而在中小尺度上,植被与土壤和技术革新等因子其主导作用。
引起景观格局变化的驱动因子可归纳为自然因子和人文因子两类。
自然驱动因子中的气候、水文、土壤等被认为是主要的自然驱动力类型;人文驱动因子包括人口变化、技术进步、政治经济体制的变革、文化价值观念变化等因子。
在景观格局演变的过程中,这两种驱动因子往往在不同的时空尺度上发挥不同层次的功能。
景观格局演变的驱动力系统存在着主导驱动力与非主导驱动力的区别,对其进行判别是总结景观格局演变驱动机制的基础。
目前所运用的判别方法主要是典型相关分析和逐步回归分析。
这几天在佃老师的要求下我阅读了几篇有关景观动态(变化)驱动力研究论文,现在选择三篇总结如下:。
21_景观动态变化-稳定性
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景观稳定性的概念
• 平衡(Equilibrium) 平衡(Equilibrium)
• 动态平衡指系统总体上处于稳定的状态,但存在内部变化 动态平衡指系统总体上处于稳定的状态,但存在内部变化 总体上处于稳定的状态 内部 (图)。
The shifting mosaic steady-state concept. Upper panles show a landscape at different times in which the shadings indicate different stand ages (Y= young, M= mature, O= old) and their locations through time. The lower panles depcit the proportion of the landscape occupied by each age class, which remains constant throught time. The shifts occur in reponses to disturbance a0 0 1 图1 2 5 6 7 8 9 10 11 12 月份 Month 1991 年和 1997 年安塞降水量的季节变化 3 4
150 地上生物量 ( g/m 2 ) A b ov e -g r ou nd b iom a ss 100 50 0 4 /1 5 /1 5 6 /2 9 8 /4 9 /2 2 1 1 /3 日 期 ( 月 / 日 ) D at e(M o n t h /day ) 图 2 群落地上生物量的季节变化 Fig.2 Seaso n al v ariat io n s o f abo v e-gro un d bio m ass o f co m m un it ies 铁 杆 蒿 A rt em isia gm elin ii 长 芒 草 St ip a bun gean a
景观动态变化
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一、景观稳定性
景观亚稳定性(metastability)
在景观生态学中所研究的稳定性多是指有生命的景观类型的稳定,即生物稳定。生物 稳定性是一种亚稳定性,即系统处于动态平衡状态(围绕中心位置上下波动)。它可 以是在很长时间内都围绕一个中心位置;也可以是在一段时间内处于一种平衡状态, 围绕一个中心位置波动,而在另一段时间内又进入另一种平衡状态,围绕另一个中心 位置波动。
不稳定景观:景观参数的波 动是不可预测的不规则波动。
一、景观稳定性
3.干扰与景观稳定性
景观稳定性可以看作干扰条件下景观的不同反应 稳定性是系统两种特征——恢复性和抗性的产物 一般地说,景观的抗性越强,景观越稳定;景观的恢复性越强, 景观越稳定。
若干扰的强度很低,而且干扰是规则的:景观能够建立起与干 扰相适应的机制,从而保持景观的稳定性。 若干扰比较严重,但干扰经常发生,并且可以预测:景观也可 以发展起适应干扰的机制来维持稳定性。 若干扰不规则,而且发生的频率很低,则景观的稳定性最差。
土林—流水侵蚀地貌景观
宁夏贺兰山风蚀地貌景观
气候的影响
气候的影响
生命的定居
植物的进化过程:
类似苔藓、地衣或藻类 等绿色植物 —维管束植— 维管束植物发育十分完全 —大面积森林—以裸子植 物占优势的森林(第二纪) —有花的被子植物—— 被 子植物占据统治地位(第 三纪末期)。
植物对景观的作用:
二、景观变化的驱动因子
景Hale Waihona Puke 变化的驱动因子可以分为两类:一类自然驱动因子,一类是人为驱动因子。
自然驱动因子:地貌的形成、气候的影响、生命的定居、土壤的 发育、自然干扰 人为驱动因子:人口、技术、政治经济体制、政策和文化
第五章-景观动态变化
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思考题
1. 2. 3.
4.
5. 6.
7.
如何理解景观的稳定性?景观亚稳定模型有何意义? 物种共存对景观稳定性有何意义? 试将景观变化的驱动力与物理系统变化的驱动力作一比 较。 为什么需要建立景观变化模型? 生态学范式为什么要发生变迁?它是如何进行变迁的? 如何理解干扰?它对景观的影响是正面还是负面的?为 什么? 人类为什么要对景观进行改造?改造造成的影响有什么? 如何对待人类活动对景观的作用?
Hubbell(2001)提出的生态漂变学说,以岛屿生 物学理论和复合种群理论为基础,从完全不同的 角度解释了热带雨林物种共存和多样性维持的机 制。 该学说认为,群落主要是由生物地理范围重叠的 物种组成的非平衡随机集合体;在这个集合体中, 物种可以局部共存,但物种的组合及物种的相对 丰富度会缓慢地发生漂变。
3.景观总体格局的变化
景观格局通常指的是景观的空间结构特征,包括
景观组成单元的多样性和空间配置,景观格局影 响生态学的各种过程。
因此,景观格局的变化可理解为景观组成单元的 结构变化及由此引起的景观过程的变化。
3.1 景观格局变化的驱动力
主要来源:非生物的、生物的和人为的因素。
3.2 景观格局变化的动态模型
对景观稳定性的认识多借用生态系统稳定性的概念,如
Forman(1986)把景观稳定性表达为抗性、持续性、惰 性、弹性等多种概念。 需要说明的是,表征景观稳定性的各个术语,仅能反映景 观稳定性的某一方面的特征,并不能对景观的稳定性作出
全面评价。
可以从以下4个方面来分析和考察景观变化和景观对干扰
相对稳定性,使景观在一定时间和空间尺度上表 现为特定状态。
森林生态知识:森林生态系统的景观动态变化及其影响因素
![森林生态知识:森林生态系统的景观动态变化及其影响因素](https://img.taocdn.com/s3/m/dfeaaf13e3bd960590c69ec3d5bbfd0a7956d514.png)
森林生态知识:森林生态系统的景观动态变化及其影响因素森林是人类赖以生存的重要资源,也是地球环境的重要组成部分。
森林生态系统的景观动态变化是指森林整体的结构、组成、分布等在时间上的变化。
这些变化是由自然因素和人类活动两个方面共同造成的。
本文将从景观动态变化的原因、影响因素以及预防措施等方面来进行阐述。
一、森林生态系统景观动态变化的原因森林生态系统景观动态变化的原因可以分为自然因素和人为因素两个方面。
自然因素主要包括气候、地形、土壤和动植物等因素。
气候变化是引起森林景观动态变化的重要因素之一。
气候变化直接影响森林生态系统的生物和物理过程,进而影响森林的结构和组成。
因此,气候变化对森林生态系统的景观动态变化具有重要的影响。
地形和土壤因素对森林生态系统的景观动态变化也具有重要的影响。
河流、湖泊、山脉等因素使得森林的组成和分布发生了变化。
动植物因素是造成森林景观动态变化的重要原因之一。
动植物对森林的种类、密度、生长状态等都有着直接的影响。
人类活动是造成森林生态系统景观动态变化的主要原因。
现代工业、交通、旅游等活动给森林生态系统带来了新的压力。
经济发展推动了森林产品的消费,大量砍伐,推进了森林景观动态变化的过程。
其他因素如过度放牧、人为火灾等都会对森林生态系统带来直接的损害。
此外,人类活动所带来的环境污染、生物入侵等也对森林生态系统造成了严重的影响。
二、森林生态系统景观动态变化的影响因素森林生态系统景观动态变化对人类和自然环境都有着重要的影响。
以下是两方面的具体表现:(一)对人类的影响1.损害森林生态系统带来经济上的损失。
森林生态系统的破坏直接影响到林木的生长和森林生态系统自身的稳定性,从而对渔业、旅游业等带来了直接影响。
2.过度的森林砍伐、环境污染等破坏了森林生态系统,也对人类的健康和生存环境产生了影响。
3.森林生态系统的景观动态变化对气候的影响是长远的和持续的。
森林是大气中的重要调节剂,是稳定气候的重要因素,对全球气候有着重要的影响。
景观动态变化
![景观动态变化](https://img.taocdn.com/s3/m/231fb556cd7931b765ce0508763231126edb77fc.png)
土地利用规划需要与城市规划 、区域规划等相关规划相互协 调,以确保土地资源的合理配 置和高效利用。
土地利用规划的实施需要政府 、企业和公众的共同努力,加 强监管和管理,防止土地资源 的浪费和滥用。
环境保护政策
01 02 03 04
环境保护政策是指政府为了保护环境而制定的一系列法规和措施。
气候变化
气候变化如气温、降水、风速等的变化,会影响植被生长、土壤侵 蚀等,进而影响景观的演变。
生物群落演替
随着时间的推移,生物群落会发生演替,从一种群落类型转变为另 一种群落类型,从而影响景观的外观和结构。
人为因素
01
02
03
土地利用变化
城市化、农业开发、采矿 等活动会改变土地利用方 式,导致景观格局和特征 的变化。
全球变化的挑战与机遇
气候变化
全球气候变化对景观动态变化产生重要影响,如极端气候事件增 多、生态系统的脆弱性等。
城市化进程
城市化进程加速导致土地利用变化、生态环境破坏等问题,同时 也为景观规划和管理提供了新的机遇。
资源环境压力
资源短缺和环境压力加大,要求景观规划和管理更加注重生态保 护和可持续发展。
生态修复的成功与否取决于多种因素, 包括修复前的生态系统状况、修复过 程中的技术和管理水平、修复后的维 护和管理等。
土地利用规划
土地利用规划是指根据土地资 源的自然条件、社会经济状况 和生态环境要求,对土地资源
进行合理的分配和布局。
土地利用规划需要考虑土地资 源的生产能力、生态价值和环 境容量等因素,以实现土地资
输标02入题
在景观动态变化的应对策略中,公众参与可以加强政 策制定和实施的民主性和科学性,提高公众对环境保 护的认识和参与度。
景观生态学名词解释
![景观生态学名词解释](https://img.taocdn.com/s3/m/f35d6bf75ebfc77da26925c52cc58bd6318693b5.png)
名词解释景观:景观是由相互作⽤用的⽣生态系统镶嵌构成,并以类似的形式重复出现、具有⾼高度空间异质性的区域。
⽣生态学⼲干扰:⼲干扰是群落外部不不连续存在,间断发⽣生因⼦子的突然作⽤用或连续存在因⼦子的超“正常”范围波动,这种作⽤用或波动能引起有机体或种群或群落发⽣生全部或部分明显变化,使⽣生态系统的结构和功能发⽣生位移。
斑块及斑块动态:斑块泛指与周围环境在外貌或性质上不不同,并具有⼀一定内部均质性的空间单元。
如植物群落、湖泊、草原、农⽥田和居⺠民区等。
斑块动态是指斑块内部变化和斑块相互作⽤用导致的空间格局及其变异随时间的变化。
景观多样性:指由不不同类型的景观要素或⽣生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态⽅方⾯面的多样性或变异性。
它反映了了景观的复杂性程度。
景观异质性:景观内部事物或者其属性在时间或空间分布上的不不均匀性或⾮非随机性特征。
侧重于三⽅方⾯面:空间异质性、时间异质性、功能异质性。
景观结构:景观组成单元的类型、多样性及其空间关系。
如,景观单元⾯面积、形状和多样性,它们的空间格局以及能量量、物质和⽣生物体的空间分布等。
尺度推绎:利利⽤用某⼀一尺度上所获得的信息和知识来推测其它尺度上的特征,或者通过在多尺度上的研究探讨⽣生态学结构和功能跨尺度特征的过程。
景观变化:受⼈人类和⾃自然⼲干扰,景观不不断变化。
景观指数:指⾼高度浓缩景观格局信息,反映其结构组成和空间配置某些⽅方⾯面特征的简单定量量指标;适合定量量表达景观格局和⽣生态过程之间关联的空间分析⽅方法。
内缘⽐比:斑块周⻓长与斑块⾯面积之⽐比,指斑块的边缘效应。
景观格局:指某特定尺度上景观的空间结构特征,是⼤大⼩小和形状各异的景观要素在空间上的排列列形式,或景观要素的类型、数⽬目以及空间分布与配置等。
复合种群:是由空间上彼此隔离,⽽而在功能上⼜又相互联系的两个或两个以上的亚种群或局部种群组成的种群缀块系统。
⽣生态流:观中的能量量、养分和多数物种,都可以从⼀一种景观要素迁移到另⼀一种景观要素,表现为物质、能量量、信息、物种等的流动过程。
景观生态学2名词解释+简答
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名词解释景观:景观是由相互作用的生态系统镶嵌构成,并以类似的形式重复出现、具有高度空间异质性的区域。
生态学干扰:干扰是群落外部不连续存在,间断发生因子的突然作用或连续存在因子的超“正常”范围波动,这种作用或波动能引起有机体或种群或群落发生全部或部分明显变化,使生态系统的结构和功能发生位移。
斑块及斑块动态:斑块泛指与周围环境在外貌或性质上不同,并具有一定内部均质性的空间单元。
如植物群落、湖泊、草原、农田和居民区等。
斑块动态是指斑块内部变化和斑块相互作用导致的空间格局及其变异随时间的变化。
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。
它反映了景观的复杂性程度。
景观异质性: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、时间异质性、功能异质性。
景观结构:景观组成单元的类型、多样性及其空间关系。
如,景观单元面积、形状和多样性,它们的空间格局以及能量、物质和生物体的空间分布等。
尺度推绎:利用某一尺度上所获得的信息和知识来推测其它尺度上的特征,或者通过在多尺度上的研究探讨生态学结构和功能跨尺度特征的过程。
景观变化:受人类和自然干扰,景观不断变化。
景观指数:指高度浓缩景观格局信息,反映其结构组成和空间配置某些方面特征的简单定量指标;适合定量表达景观格局和生态过程之间关联的空间分析方法。
内缘比:斑块周长与斑块面积之比,指斑块的边缘效应。
景观格局:指某特定尺度上景观的空间结构特征,是大小和形状各异的景观要素在空间上的排列形式,或景观要素的类型、数目以及空间分布与配置等。
复合种群:是由空间上彼此隔离,而在功能上又相互联系的两个或两个以上的亚种群或局部种群组成的种群缀块系统。
生态流:观中的能量、养分和多数物种,都可以从一种景观要素迁移到另一种景观要素,表现为物质、能量、信息、物种等的流动过程。
干扰: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。
第五章 景观动态变化
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粗粒结构与细粒结构的优势比较
粗粒结构景观多样性高,但局部地区的多样性却 低(边界附近例外),这样的景观结构可以为保 护水源或内部特有物种,提供大型自然植被斑块, 或为工业区建设提供大面积的建筑场地,却不利 于多生境物种的生存。 细粒景观整体单调,但局部多样性高,更有利于 多生境物种的生存,却不利于内部特有种生存。 一个带有细粒区域的粗粒景观具有上述所说的各 项优点,是最佳的景观结构。
景观变化空间过程
景观变化空间模式
①边缘式:指新的景观类型从一个边缘单向地呈平 行带状蔓延,景观变化从一个边缘开始; ②廊道式:指新的廊道在开始时把原来的景观类型 一分为二,从廊道的两边向外扩张; ③单核心式:指变化从景观中的一点或一个核心处 蔓延; ④多核心式:指变化从景观中的几个点蔓延,如居 民点或外来物种的侵入(郊区化); ⑤散布式:指新的斑块广泛散布(如住宅区扩张)
第二节 景观变化的驱动力
一、景观动态与干扰 1 干扰:是系统中一个偶然发生的不可预知的 事件,是在不同时空尺度上发生的现象。 干扰类型
① 按干扰产生的来源划分:自然干扰和人为干扰; ② 按干扰的功能划分:内部干扰和外部干扰; ③ 按干扰产生的机制划分:物理干扰、化学干扰和生 物干扰; ④ 按干扰的传播特征划分:局部干扰和跨边界干扰。
3 景观格局演变与干扰
景观格局是景观异质性的具体表现,同时 又是包括干扰在内的各种生态过程在不同 尺度上作用的结果。景观作为一个整体具 有其组成部分所没有的特性。
景观对比度及景观粒度
1. 景观对比度
景观对比度是指(邻近的)不同景观单元 之间的相异程度。通常分为高对比度的景 观与低对比度景观。
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Forman & Godron 用3个独立参数表征所有变化曲线: ▪ 变化的总趋势(上升、下降和水平趋势); ▪ 围绕总趋势的相对波动幅度(大范围和小范围); ▪ 波动的韵律(规则和不规则)
(a)美国田纳西洲阿巴拉契亚硬木林在1000年内预测的生物量变化 (LT-LIO水平、波动大且不规则)
在这个地区,雨季一年生植物萌芽发育,几周内就形 成较大的生物量;这种有规律的变化是景观固有的特征,动 植物种类都适应了这种气候循环,牧民也可使畜群在数百公 里范围内移动,以巧妙地利用放牧季节。生态学家认为这种 景观是稳定的,如同电影胶片中的同一场景或镜头多次出现 一样。总的来说,在这几个世纪期间,生态系统所提供的总 产量较低,只能维持分散在各地居民的生计。
6.1.2 稳定性、准稳定性和不稳定性 1 )LT-SRO和LT-LRO稳定曲线 生物系统的稳定性(stability)是相对的,如 果景观参数的长期变化成水平状态,并且在其水平 线上下波动,波动幅度和周期具有统计特征的,我 们认为是稳定的。
2 )有人用准稳定性(metastability)来表达这种稳 定状态
6)景观稳定性的生态机制: 能使景观变得更为稳定的3个普遍过程。 首先,光能可固定在植物生物量中,生物量的累积按
照斑块、走廊和本底等景观结构在空间上发生变化,这种 内部异质性(包括与之有关的景观要素之间的动物、植物、 水、矿质养分和能量等的流动)为系统提供了固有的可塑 性,可使其能承受或同化一些环境变化,并在遭受干扰后 恢复原状。一般认为,同质性可促进干扰的蔓延。大面积 地种植同一种农作物,会导致严重的病虫害,大面积的人 工林可使森林抗病虫害和抗火能力的减弱。这也是为什么 提倡种植混交林和保护原始林的重要原因。
(b)英国剑桥附近罗金厄姆林地面积400年来的变化(பைடு நூலகம்T-SIO下降、波 动小且不规则)
(c)夏威夷冒纳罗亚山上空22年间大气中CO2含量的变化(IT-LRO上 升、波动大且规则)
注:
景观变化的实际情况要远远比这些模式 复杂,景观变化模式是为了便于理解的一种 简化的抽象,不可生搬硬套。当影响景观变 化的主要机制发生变化时,景观变化的模式 可能发生变化。
6.1.4 稳定性的时间尺度 1)判断景观变化的标准 ➢景观的本底发生变化; ➢几种景观要素类型所占景观面积百分比发生足够大的变化; ➢景观内产生一种新的景观要素类型,并达到一定覆盖范围。 2)稳定性的时间尺度
任何景观都随时间变化,景观的稳定性只有相对的意义。 在研究景观稳定性时如何选择时间尺度十分关键。
因为它并不是固定不变的,而是处于动态平衡 之中,说它是动态的,是因为它还在变化,说它是 平衡的,因为从较长的尺度来说,它又是不变的。
3 )不稳定性指的是波动方式经常发生变化或不可预测 不稳定性可能出现两种情况: 一是受到干扰后打破原有平衡后立刻建立新的平 衡。即以新的平衡代替原有的平衡。 二是旧的平衡被打破后,新的可预测的稳定状态 并未出现。比如:干旱的草地一经耕垦,就会不稳定。
5 )影响景观稳定性的基本因素 景观稳定性取决于由气候、地貌、
岩石和土壤、流水、植被以及干扰因素 决定的景观要素稳定性。
6)景观稳定性的生态机制: 能使景观变得更为稳定的3个普遍过程。 首先,光能可固定在植物生物量中,生物量的累积按
照斑块、走廊和本底等景观结构在空间上发生变化,这种 内部异质性(包括与之有关的景观要素之间的动物、植物、 水、矿质养分和能量等的流动)为系统提供了固有的可塑 性,可使其能承受或同化一些环境变化,并在遭受干扰后 恢复原状。一般认为,同质性可促进干扰的蔓延。大面积 地种植同一种农作物,会导致严重的病虫害,大面积的人 工林可使森林抗病虫害和抗火能力的减弱。这也是为什么 提倡种植混交林和保护原始林的重要原因。
第三,生物进化过程是最独特的过程。一对动物可生 殖一大群彼此不同的幼仔,幼年动物生长发育并分散于 整个景观,其中一些可得以生存和繁殖。如果有些动物 在景观受到干扰时也能生存下来并继续繁殖,那么这类 动物一般对干扰具有较大的抗性,而且能生出抗性更强 的幼仔,这就是生物的自然选择。景观中所保留下来的 物种具有遗传变异性,由于许多动植物种类对环境变化 都具有遗传变异的能力,所以这种进化为景观保持动态 平衡提供了抗性,并有助于从干扰中恢复。
3 )恢复力(resilience) 指一个系统在受到干扰破坏后恢复其功能的能力。 4 )弹性(resilience) 指生态系统缓冲干扰并保持一定阈界之内的能力。 5 )振幅(amplitude) 指生态系统可被改变并能迅速恢复原来状态的程度。
4 )关于景观特性与稳定性关系的基本原则: ▪ 岩石、水泥路面等无生物定居地,具有物理 系统的稳定性。 ▪ 随生物量的增加准稳定性增加。 ▪ 顶级群落的准稳定最大,中间演替阶段次之, 先锋阶段最小。 ▪ 从抵抗力来说,顶级群落大于先锋群落;从 恢复力来说,先锋群落大于顶级群落。
6.1.3 关于稳定性的其他重要概念 目前,关于生态系统稳定性的概念很多,如抗性、
振幅、偏离、韧性、恢复、弹性一、脆弱性等。这里, 我们仅例举若干个有关稳定性的概念。
1 )持久性(persistence) 指一个系统或它一些分量的持续存留时间。
2) 抵抗力(resistance) 指一个系统对某种干扰就地抵制的能力。
从景观的定义可以看出,景观与人类的生产、生活密切 相关。景观的概念引自人们对客观世界的观察,人类观察景 观的变化也只能在其有限的生命周期内,所以定义观察景观 稳定性的时间尺度以略长于人类的平均寿命为好,即时间尺 度取100年。
景观稳定—退化的实例 在 公 元 1000-1900 年 期 间 , 南 撒 哈 拉 的 萨 赫 勒 草 原 (或热带稀疏草原)景观被认为中很少发生变化的。虽然干 湿季有明显的波动,但景观特征在过去几个世纪中始终保持 稳定的状态。换句话说,景观变化为稳定类型(LT-LRO), 呈水平总趋势,不较大而有规则的波动。
俯瞰路南区 (震前)
地震中心路南区,震后 变成一片废墟
城市化景观
现代农业景观1950~
传统农业景观1800~1950
历史乡村景观1100~1800
铁器时代末期景观约公元前1000
新石器及青铜时代 景观-
原始自然景观-
景 观 土 地 利 用 变 迁 过 程
自然→人工
6.1 稳定性的基本概念