第六章景观生态学理论与人类对生态系统的利用

（二） 斑块大小和形状的生态学意义
斑块大小的生态学意义
斑块大小对单位面积上能量流和物质流有重要的影响。
物种丰富度（或种数） ＝f（生境多样性，干扰，斑块面 积，演替阶段，基质特征，斑块隔离程度） 物种多样性与景观斑块的大小密切相关。
（二） 斑块大小和形状的生态学意义
斑块形状的生态学意义 一般来讲，自然过程造成的斑块（如自然生态系统）常表 现出不规则的复杂形状，而人为斑块（如农田、居民区、 城市等）往往表现出较规则的几何形状。 斑块的形状对于生物的散布和觅食具有重要作用。
肖笃宁（1997）将景观概念表述为：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、生态和美学价值。
一、景观及景观生态学
傅伯杰等（2001）在综合国内外有关景观的概念的基础上， 总结了对景观的五个方面的理解： ①景观由不同空间单元镶嵌组成，具有异质性。 ②景观是具有明显形态特征与功能联系的地理实体，其结 构与功能具有相关性和地域性。 ③景观既是生物的栖息地，更是人类的生存环境。 ④景观是处于生态系统之上，区域之下的中间尺度，具有 尺度性。 ⑤景观具有经济、生态和文化的多重价值，表现为综合性.
一、景观及景观生态学
景观生态学
景观生态学”（Landscape Ecology)一词由德国区域地理学 家Troll于1939年首次提出，他将景观生态学定义为：研究 某一景观中生物群落之间错综复杂的因果反馈关系的科学。 Forman (1983)指出，景观生态学集中于以下三方面的研究： ①景观单元或生态系统间空间关系的研究。②景观单元间的 能量流、物质流和物种流。③景观镶嵌体随时间而变化的生 态动态（Turner, et al 2001）。 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（ 邬建国，2000）
（一） 廊道结构特征 廊道最重要的特征之一是它的弯曲度或通直度，其生态意 义与生物沿廊道的移动有关。一般说来，廊道愈直，距离 愈短，生物在景观中两点间的移动速度就越快，反之，则 需要较长时间。 廊道的另一个重要特征是其连通性。 廊道有无断开是确定通道和屏障功能效率的重要因素。
（二） 廊道的功能
二、复合种群理论
复合种群：所有占据空间上非连续生境斑块的种群集合体， 只要斑块之间存在个体的交流，都可称为复合种群。 复合种群可分为经典型、大陆－岛屿型、斑块型、非平衡态 型与混合型五类。
岛屿生物地理学理论和复合种群理论既有联系又有区别。其共同的基本 过程是生物个体迁入并建立新的局部种群，以及局部种群的灭绝过程， 但岛屿生物地理学更注重格局研究，它是从群落水平上研究物种的变化 规律，对物种多样性的保护更有意义。而复合种群理论强调过程研究， 是从种群水平上研究物种的消亡规律，侧重遗传多样性，因ห้องสมุดไป่ตู้对濒危物 种的保护更有意义。
干扰的定义
从生态因子角度考虑，干扰的定义是：
群落外部不连续存在、间断发生的因子的 突然作用或连续存在因子超“正常”范围的波 动，这种作用或波动能引起有机体、种群或群 落发生全部或部分明显变化，使其结构和功能 受到损害或发生改变。
(二) 干扰的特性
二、景观生态学研究的对象和内容
景观生态学主要是研究景观的结构、功能和动态变化以及 景观的规划与管理.
景观生态学研究的主要对象、内容及一些基本概念和理论（邬建国，2000）
三、景观生态学中常用基本术语及定义
结构（configuration）：即指空间单元的特殊配置，通常 与空间结构或斑块结构同义。 连接度（connectivity)：一个景观内一种生境或覆盖类型 的空间连续性。该术语强调景观中各要素在功能上和生态过 程上的联系（傅伯杰，等，2001）。 廊道（corridor）：指与其两侧相邻区域有差异的相对呈狭 长形的一种特殊景观类型。 覆盖类型（cover type）：在一个景观中，根据不同的分类 标准划分出的某些生境、生态系统或植被类型中的一类。 边缘（edge）：一般指一个生态系统或覆盖类型的周边部分， 其内部的环境条件可能与该生态系统的内部区域有一定差异； 有时也用于表示在一个景观中不同覆盖类型间邻接宽度的计 量。
等级理论的主要概念（邬建国，１９９９）
第三节
一、景观异质性与稳定性
（一） 景观异质性和景观破碎化 景观异质性 Risser 等（1984）认为，景观生态学的具体研究内容包 括：①景观空间异质性的发展和动态。②异质性景观的相 互作用和变化。③空间异质性对生物和非生物过程的影响。 ④空间异质性的管理。 景观异质性的研究，侧重于空间异质性、时间异质性和功 能异质性（研究景观结构的功能指标，如物质、能量和物 种流等空间分布的差异性）三个方面。
廊道的主要功能，可以归纳为下列四类： ①生境（如河边生态系统、植被条带）。 ②传输通道（如植物传播体、动物以及其他物质随植被或 河流廊道在景观中运动）。 ③过滤和阻抑作用（如道路、防风林道及其他植物廊道对 能量、物质和生物（个体）流在穿越时的阻截作用）。 ④作为能量、物质和生物的源或汇（如农田中的森林廊道， 一方面具有较高的生物量和若干野生动植物种群，为景观 中其他组分起到源的作用，而另一方面也可阻截和吸收来 自周围农田水土流失的养分与其他物质，从而起到汇的作 用）。
三、景观生态学中常用基本术语及定义
破碎化（fragmentation）：一个生境或覆盖类型破碎为更 小的，不相连的小块。 异质性（heterogeneity）：包含不同景观要素的性质或状 态，如一个景观中包含的各种生境类型或覆盖类型，与同质 性相对，同质性是指一个景观内的要素是相同的。 基质（matrix）：在景观中的本底覆盖类型，通常具有高覆 盖率和高连接度；并不是所有的景观中都可以划分出确定的 基质。 斑块（patch）：在性质或外貌上不同于周围单元的块状区 域。 尺度（scale）：对象或过程的时空维度，具有粒度（分辨 率）和幅度（范围）的特征。
二、人类对生态系统的利用及影响
环古 境代 的狩 利猎 用采 和集 影社 响会 人 类 对 影农 响业 革 命 对 环 境 的 利 用 和
工业革命对环境的影响
三、景观变化的驱动因子
（一） 自然驱动因子 景观变化的自然驱动因子包括地貌因子、气候因子、生命 的定居、土壤因素以及自然干扰等。
（二） 人为驱动因子
（一） 景观异质性和景观破碎化
景观破碎化 景观破碎化主要表现为斑块数量增加而面积减少，斑块的 形状趋于不规则，景观内部生境面积缩小，作为物质、能 量和物种交流的廊道被切断，景观斑块彼此被隔离，形成 岛屿状。
（二） 景观稳定性
景观稳定性可以从两个方面来理解，一是依据景观变化的 趋势来分析和判定其稳定性，二是从景观对干扰的反应来 认识其稳定性。 Forman 和 Godron(1986) 按照下述三个参数来研究景观 变化曲线的特点：①曲线总趋势：分为水平趋势、上升趋 势和下降趋势三种类型。②围绕总趋势的相对波动大小， 分为波动较小和波动较大两类。③波动的节律：分规则和 不规则两类。 景观稳定性还可以从景观对干扰的不同反应来描述，如可 借用生态系统稳定性理论中系统的两种主要特征——恢复 力和抵抗力，二者越强，说明景观越稳定。
四、斑块
（一） 斑块的起源 按照起源，可将斑块分为四类：环境资源斑块、干扰斑块、 残余斑块和引入斑块。 环境资源斑块 环境异质性导致环境资源斑块产生。 干扰斑块 基质内的各种局部干扰都可形成干扰斑块。 残余斑块 残余斑块的成因与干扰斑块刚好相反，它是动物群落在 受干扰基质内的残留部分。 引进斑块 当人们把生物引进某一地区时，就随之产生了引进斑块。
三、渗透理论
渗透理论在景观生态学中主要被用以研究景观格局对景观过程影响的临 界阈值问题。
Ａ表示一个10 ×10的随机 栅格景观，其中灰色栅格代 表生境，白色栅格代表非生 境； Ｂ 和Ｃ畅分别表示连接斑块 的平均面积及标准差随生境 面积增加的变化趋势。
渗透理论的基本概念（Green,1994）
四、等级理论
一、岛屿生物地理学理论
岛屿生物地理学理论的正确性，要遵从以下条件：
① 在一个物种集合中，凡“相对丰度”呈对数正态分布时，即物种数目n 与个体总数N呈规律关系，这对于岛屿生物地理规律的表达有利。 ② 物种个体总数N 与“隔离区”（岛屿区）的面积A，有一个相对近似的 线性关系。符合此条件时，对岛屿生物地理学理论表达有利。 ③ 物种的动态迁移方式，在自然界是很不相同的。当迁移方式与传布距 离同“岛屿”空间分布格局具有某种可比关系时，对岛屿生物地理学理论 表达有利。 ④ 在目标区“汇区”的物种动态演化，是该物种“迁入－保持－迁出 （或消失）”关系的平衡结果。
（二） 基质的孔隙度
孔隙：斑块在本底中即所谓空隙，计算孔隙度时只计算有 闭合边界的。
孔隙度这个指标的生态意义在于： ①它在一定程度上表明本底中不同斑块的隔离程度，而隔 离程度影响动物、植物种的基因交换，并进一步影响它们 的遗传分化。 ②它还可说明边缘效应，而边缘多少与动物、植物的分布 和生存有一定关系。
第四节
一、干扰及其特征
（一）干扰的定义
（1）“显著地改变系统正常格局的事件” Forman 和Godron（1986） （2）“一个对个体或个体群产生的不连续的、间断的斩 杀、位移或损害” Sousa (1984) （3） “景观基本表现单元的突然变化，并通过种群反映 的明显改变而表述出来”。 Bazzaz （4）“相对来说非连续的事件，它破坏生态系统、群落 或种群的结构，改变资源、养分的有效性或者改变 物理环境。” Pickett和White（1985）
景观变化的人为驱动因子包括人口因素、技术因素、政经 体制及政策因素、文化因素等。
（三） 景观变化对生态和环境影响
对区域气候的影响 景观变化对区域气候的影响，主要是由于地表土地利用／ 土地覆被改变后引起了太阳辐射能在地表分配的变化。 对土壤的影响 景观变化对土壤的影响，主要体现在土壤侵蚀和土壤养分 流动方面。 对水环境的影响 景观变化对水环境的影响，主要体现在对区域水文过程和 水循环的影响上，由于城市聚居区的扩大及农业生产的需 要等增加的大量用水，另外还包括对水质的影响。