景观生态学课件第六章景观动态变化
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《景观动态变化》课件
2 人为原因
城市化、工业化、农业发展等人类活动也是造成景观变化的重要原因。
影响与风险
生态环境影响
景观变化。
人类社会影响
景观变化会对人类社会生产和生 活方式产生重大影响，引发越来 越多的社会风险。
应对措施
制订地方性的防灾减灾规划，通 过绿色基础设施建设和生态修复 等手段来降低风险。
案例分析
1
大草原的变化
草原退化、沙漠化、地下水下降，还原草原是长期性保护的重要任务。
2
旧城区的破产
人口外流、经济萎缩，旧城区破败不堪。如何保护和活化这些城市遗产？
3
茶山的保护
在城市化进程中，茶山作为独特的文化景观，如何进行保护和开发？
景观变化原因
1 自然原因
地质变化、水文地质变化、气候变化等自然因素是引起景观动态变化的主要因素之一。
《景观动态变化》PPT课 件
本次课程将引领您深入了解景观动态变化的内在机制以及对自然环境与人类 社会的影响。
什么是景观动态变化
定义
景观动态变化是指在时间和 空间上发生的景观结构、功 能、过程等方面的全面变化。
特征
非线性、复杂、持续性、不 可逆性、不确定性、非规则 性和多样性。
意义
景观动态变化是生态系统强 化自我调节和应对外部影响 的过程，是景观保护与修复 的基础。
展望
未来，景观保护和修复工作将面 临更多的挑战和机遇，需要不断 创新和提高。
未来展望
1
趋势
随着人类活动和自然环境的变化，景观
应对
2
动态变化将是未来的常态。
未来应加强应对措施，采取有效和可持
续的手段来应对风险。
3
技术
现代技术将在未来起到重要作用，例如 遥感技术和人工智能技术。
城市化、工业化、农业发展等人类活动也是造成景观变化的重要原因。
影响与风险
生态环境影响
景观变化。
人类社会影响
景观变化会对人类社会生产和生 活方式产生重大影响，引发越来 越多的社会风险。
应对措施
制订地方性的防灾减灾规划，通 过绿色基础设施建设和生态修复 等手段来降低风险。
案例分析
1
大草原的变化
草原退化、沙漠化、地下水下降，还原草原是长期性保护的重要任务。
2
旧城区的破产
人口外流、经济萎缩，旧城区破败不堪。如何保护和活化这些城市遗产？
3
茶山的保护
在城市化进程中，茶山作为独特的文化景观，如何进行保护和开发？
景观变化原因
1 自然原因
地质变化、水文地质变化、气候变化等自然因素是引起景观动态变化的主要因素之一。
《景观动态变化》PPT课 件
本次课程将引领您深入了解景观动态变化的内在机制以及对自然环境与人类 社会的影响。
什么是景观动态变化
定义
景观动态变化是指在时间和 空间上发生的景观结构、功 能、过程等方面的全面变化。
特征
非线性、复杂、持续性、不 可逆性、不确定性、非规则 性和多样性。
意义
景观动态变化是生态系统强 化自我调节和应对外部影响 的过程，是景观保护与修复 的基础。
展望
未来，景观保护和修复工作将面 临更多的挑战和机遇，需要不断 创新和提高。
未来展望
1
趋势
随着人类活动和自然环境的变化，景观
应对
2
动态变化将是未来的常态。
未来应加强应对措施，采取有效和可持
续的手段来应对风险。
3
技术
现代技术将在未来起到重要作用，例如 遥感技术和人工智能技术。
景观生态学-C6
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
景观生态学ppt 付博杰
☺景观与土地的关系：
景观是指土地的具体一部分，与土地不仅有着外延上的从 属关系，而且景观更代表了一种较为精细的尺度涵义，强调景 观供人类观赏的美学价值和景观作为复杂生命组织整体的生态 价值及其带给人类的长期效益，具有更大的内涵；土地则侧重 于社会经济属性，主要关注土地的肥力、土地的产权关系、土 地的经济价值等。
临界阈值 绝对尺度 相对尺度 尺度分析 尺度效应
三、岛屿生物地理学理论与异质种群
岛屿生物地理学理论 假设生境中物种迁移和灭绝过程之间达到生态平 衡态，除面积外，其它环境因素都相似，则物种数量 与生境面积之间的关系可用下式表示： S=cAz 或 lgS=lgc+zlgA 式中，S为生物物种数目，A为生物物种存在的空间面 积，C为物种分布密度，Z为某个统计指数。 岛屿生物地理学理论模型： dS/dt=I-E 式中，I为迁入率，与隔离程度有关；E为灭绝率，与 岛屿面积有关。
四、渗透理论
渗透理论是用于研究多孔介质中流体的运 动规律的。渗透过程一般存在一个临界值（渗 透概率），当多孔介质所构成的有限单元中渗 透概率P＜PC＝0.5928时，流体就保留其中； 而当P＞PC，流体就会穿越有限单元网格发生 渗透。 渗透理论已广泛用于疾病流行、干扰、森 林火灾和害虫爆发以及动物运动和资源利用方 面的研究。
生物学研究对象的生命组织层次
自 然 界 中 的 物 质 组 织 模 型
现代生态学的研究热点：
生物多样性的研究 生态系统服务功能的研究 全球生态变化的研究 景观生态学 恢复生态学 生物灾害与生物安全的研究 环境污染过程中的重要生态学问题研究 分子生态学
二、景观与景观生态学
对景观的一般理解： 主要关注景观的视觉特性和文化价值， 没有明确的空间界限，突出一种综合直观的 视觉感受，这时景观等同于“景色”、“风 景”、“景致”、“景象”等。 景观的科学含义：（Forman & Godron) 由相互作用的生态系统镶嵌构成，并以 类似形式重复出现，具有高度空间异质性的 区域，其主要特征是可辨识性、空间重复性 和异质性。
21_景观动态变化-稳定性
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
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
第六章景观生态分类与评价改ppt课件
选择价值：就是人们为了将来能直接与间
接利用某种生态系统服务功能的支付意愿， 又可分为自己将来利用、子孙后代将来利 用（遗产价值）和别人将来利用（替代消 费价值）；
存在价值：又称内在价值，是人们为确保
生态系统服务功能继续存在的支付意愿， 和人类利用无关。
四、 景观生态系统健康评价
1. 景观生态系统健康的内涵
城郊景观：
指城镇和乡村地区景观，交错分布有住宅区、商业 中心、农田人工植被和自然地段等。
特点：景观颗粒小；景观要素类型多样，并多为引进斑 块或残存斑块；景观要素的边缘往往是规则的几何形；线 状廊道和网络不断增加，而河流廊道渐少，基质连接度降 低，景观镶嵌度高；生物量小，平均生产力往往降低；物 种多样性较高，引进种特别多，尤其是引进了一些有害物 种；
指标选取
初始分类的主要指标，一是地貌形态及其界线； 二是地表覆盖状况，包括植被和土地利用等。
常用的类型特征指标：地形、海拔、坡向、坡度、 坡形、调查表物质、构造基础、PH值、土层厚度、 有机质含量、剥蚀侵蚀强度、植被类型及其覆盖 率、土地利用、区位指数、气温、降水量、径流 指数、干燥度、土壤主要营养成份含量以及管理 集约程度等。
（2）评估方法：直接市场价格法、替代市场价 格法、权变估值法、生产成本法、实际影响的市 场估值法
直接利用价值: 主要指生态系统产品（食品、
医药和其它工农业生产原料等）所产生的价值， 可用产品的市场价格来评估；
间接利用价值：指无法商品化的生态系统服务
功能，如维系大气平衡、生物多样性等这些支撑 和维系地球生命支持系统的功能；通常根据生态 系统功能类型来确定评估的具体方法；
1 国际景观遗产评价有吸引力的景观性质
自然性和稀有性；同一性（完美和谐）与 多色彩；开放与闭合结构的联合；景观的 季相和年度变化性。
第六章 景观生态学理论与人类对生态系统的利用-环境生态学(共43张PPT)
（三） 廊道的分类
廊道有三种基本类型：线状廊道、带状（窄带）廊道和河流 （宽带）廊道。
线状廊道
带状廊道
河流廊道
六、基质
基质是面积最大、连通性最好的景观要素类型
（一） 基质的判定
相对面积 连通性 控制程度
相对面积的大小、连通性和对景观动态的控制作用是判定基质的 三个基本标准。
（二） 基质的孔隙度
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）。
布的差异性）三个方面。 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）。
从生态因子角度考虑，干扰的定义是：
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。
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；
（二） 基质的孔隙度
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.
景观生态学
pattern）：一般指景观的空间格 局，是大小、形状、属性不一的景观空间单元（斑块）在 空间上的分布与组合规律。p143
景观格局是景观异质性的具体表现
景观生态学的核心是：空间格局、生态学过程及其相互作用
景观格局往往是许 多因素和过程共同 作用的结果，具有 多层异质结构。
大尺度上的非生物因素（如气候、 地形、地貌）为景观格局提供了 物理模板，生物的和人为的过程 通常在此基础上相互作用而产生 空间格局。 不同因素在景观格局形成过程中的重 要性随尺度而异。例如，温度和降水 量；种间关系。 园林建设是人为干扰主导的景观格局 形成过程
月牙泉（沙漠第一泉）
环境资源斑块举例
如沙漠中的绿洲就是土壤内水分分布不均匀的结果。该处土壤水分 明显高于周围的沙地，动植物来此定居，形成不同于周围环境的绿洲斑 块； 同样，在沼泽湿地中大面积生长着芦苇等湿生植物，仅在地形较高 的地段，因土壤水分含量明显地低于周围的土壤，生长着与周围湿生植 物不同的旱生植物群落；
广义：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。
按性质和组成分；草原、森林、农田、居民区、湖泊、 岛屿、沙漠、戈壁滩
起源与类型（起源原因、特点）
按照起源和类型，可将斑块分 为四类：干扰斑块、残余斑块、 环境资源斑块、引入斑块 1、干扰斑块 原因：由于局部干扰而产生的。
采伐后的森林，草原烧荒，地表
主要表现为中西欧国家结合自然和环境保护、土地利用及规划等 应用实践开展景观生态学理论与应用研究。
景观生态学的全面Biblioteka 展（20世纪80年代至今）景观结构（空间格局）
影响景观发育的因素 斑块 廊道 基质
景观格局（Landscape
《环境生态学》第六章 景观生态学
异质种群的类型（Harrison）：
大陆和岛屿型（mainland and island） 斑块型（patchy population） 卫星型（satellite population） 完全隔绝型（非平衡型 Non-equilibrium）
异质种群理论的要点：
异质种群是指由一组空间相隔，相互有联系的局部种群所组 成。
影响径流、侵蚀等生态 过程
格局多样性及其生态意义：
景观类型的空间结构影响景观中的能流、 物流和物种流
相邻斑块间的聚集和分散影响斑块中的 物种丰富度
三、景观结构与生物多样性保护
生物多样性保护的途径：
迁地保护 就地保护
斑块与生物多样性 廊道与生物多样性
四、景观破碎化与异质种群动态
景观变化对水环境的影响
对水量的影响 对水质的影响
温室气体
CO2
工业化前的浓
度（μ l/L）
280
1990年的浓度
（μ l/L）
353
年均增加（%） 0.5
CH4 0.8 1.72 0.9
N2O 0.288 0.31 0.25
滞留时间（a）
吸收辐射能力 （相对于CO2）
对全球温暖化 的贡献率（%）
100
10
150
1
32
150
60
15-30
5
主要温室气体的变化特点
CFC
0.0002-0.0003 4
65-130 10000
12
景观变化带来的生态环境问题：
大气质量下降 土壤侵蚀和土地沙化 湿地减少 水资源短缺 非点源污染
第六节 景观生态学与生物多样性保护
景观动态变化
源的可持续利用。
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。
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。
景观的动态变化课件演示文稿
和土地覆被变化的社会驱动因子；景观变化 对大气、土壤、水等各种生态过程的影响以 及不合理的景观变化所带来的生态环境问题 ；模拟景观变化的方法、步骤及模型。
一、景观稳定性
辩证法的思想:运动是绝对的,静止是 相对的。相对应：景观是时时刻刻在 变化的，稳定性是相对于一定时间和 空间上的稳定性。
(一)景观稳定性的概念
（四）景观稳定性的定量探讨
物种均匀分布时，没有结构的形成，系统的 熵值最高；物种各自聚集，形成斑块结构，景 观熵值最低，应取负值计算景观熵值：其式如 下：
（四）景观稳定性的定量探讨
我们假设景观包含有16种物种，将景观分成不同的斑块(图 5—2)，抽象化为几种特殊的类型。用上述公式来计算景观的熵 值。
草地景观→灌木草地景观→最后转化为 乔—灌—草组合的景观类型：物种↑,斑块(由大 变小,最后转化成混杂均匀分布),有序→无序.
人工建筑景观、农业景观、白然景观:有序 →无序,熵值从低到高.保持城市和农田的结构， 不得不向城市和农田输入大量负墒。
物理系统中不同时刻分子的相应空间分布(作为气体的热 力学概率)可由宏观状态和微观的比率来表达。公式如下：
复习提问 景观稳定性 景观变化的驱动因子 景观变化的生态环境影响 思考题
复习提问
简述:1、怎样认识景观连接度 与生物多样性、景观设计和规 划的关系。
2、景观结构与水分和养分运动 的关系，考虑这种关系用动态 模型进行定量的分析。
重点和难点
本文内容 重点和难点：引起景观变化，包括土地利用
从生态学的角度来说,尺度是指所研究的生 态系统的面积大小(即空间尺度),或者指所研究 的生态系统动态的时间间隔(即时间尺度)。
（四）景观稳定性的定量探讨
熵理论作为自然现象不可逆与无序的量度。 可以很好地解释景观的稳定性。自然景观之所 以发生变化，由初始景观发育成终极景观，本 质上取决于熵的累积，即熵的升高过程。
一、景观稳定性
辩证法的思想:运动是绝对的,静止是 相对的。相对应：景观是时时刻刻在 变化的，稳定性是相对于一定时间和 空间上的稳定性。
(一)景观稳定性的概念
（四）景观稳定性的定量探讨
物种均匀分布时，没有结构的形成，系统的 熵值最高；物种各自聚集，形成斑块结构，景 观熵值最低，应取负值计算景观熵值：其式如 下：
（四）景观稳定性的定量探讨
我们假设景观包含有16种物种，将景观分成不同的斑块(图 5—2)，抽象化为几种特殊的类型。用上述公式来计算景观的熵 值。
草地景观→灌木草地景观→最后转化为 乔—灌—草组合的景观类型：物种↑,斑块(由大 变小,最后转化成混杂均匀分布),有序→无序.
人工建筑景观、农业景观、白然景观:有序 →无序,熵值从低到高.保持城市和农田的结构， 不得不向城市和农田输入大量负墒。
物理系统中不同时刻分子的相应空间分布(作为气体的热 力学概率)可由宏观状态和微观的比率来表达。公式如下：
复习提问 景观稳定性 景观变化的驱动因子 景观变化的生态环境影响 思考题
复习提问
简述:1、怎样认识景观连接度 与生物多样性、景观设计和规 划的关系。
2、景观结构与水分和养分运动 的关系，考虑这种关系用动态 模型进行定量的分析。
重点和难点
本文内容 重点和难点：引起景观变化，包括土地利用
从生态学的角度来说,尺度是指所研究的生 态系统的面积大小(即空间尺度),或者指所研究 的生态系统动态的时间间隔(即时间尺度)。
（四）景观稳定性的定量探讨
熵理论作为自然现象不可逆与无序的量度。 可以很好地解释景观的稳定性。自然景观之所 以发生变化，由初始景观发育成终极景观，本 质上取决于熵的累积，即熵的升高过程。
景观生态学课件第六章景观动态变化
第三节 景观变化中人的作用
一、人类对自然景观的干扰作用
二、人类对管理景观的改造作用
三、人类对人工景观的构建作用
四、景观生态建设
一、人类对自然景观的干扰作用
1、干扰方式 人类对自然景观的干扰方式主要有旅游、 狩猎、采集、采樵、污染等。 2、人类干扰对景观的破坏 大规模的、持续的人类活动干扰，使许多景 观遭受严重破坏，出现了不适于人类利用的 裸地、采伐迹地、弃耕地、沙漠化土地、采 矿废弃地、垃圾堆放场和水域污染等。
第三节 景观中人的作用
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-
景 观 土 地 利 用 变 迁 过 程
原始自然景观-
自然→人工
第一节
景观稳定性及景观变化
一、景观稳定性概述 二、景观变化的驱动力 三、景观变化的一般规律和空间模式
、散布式(dispersed pattern)和随机式(random
pattern)。
边缘式：新的景观类 型从一个边缘单向地 呈平行带状蔓延； 廊道式：新的廊道在 开始时把原来的景观 一分为二，从廊道的 两边向外扩散； 单核心式：从景观中 的一点处蔓延； 多核心式：从景观中 的几个点蔓延； 散布式：新的斑块广 泛散布； 随机式：新的斑块呈 随机分布状态，生境 丧失速度低于多核心 式和散布式。
3、景观变化的空间模式
1） 景观变化空间模式的常见类型
不同干扰因素以及干扰方式会产生不同的景观
空间格局变化，可归纳为6种空间模式。即边缘式
景观生态学
第六章景观动态变化主要内容：尺度与景观；景观稳定性；景观动态变化；景观变化的生态环境影响；景观动态变化模拟分析一．尺度与景观定义：研究对象时间和空间的细化水平，可用分辨率与范围来描述空间尺度—所研究生态系统的面积大小或最小信息单元的空间分辨率水平。
时景观生态学中的研究尺度——中尺度范畴，从几平方千米到几百平方千米，从几年到几百年景观生态学中研究尺度是辨别生物过程与格局过程的时空量度大尺度的空间过程人类尺度间尺度—研究对象动态变化的时间间隔。
二．景观稳定性㈠概念：景观的各种参数的长期变化呈现水平状态、或是在水平线上下摆动的幅度和周期性具有统计特征（Forman，1990)两方面的含义：一是系统保持现有状态的能力，即抗干扰能力；二是系统受干扰后回归该状态的倾向，即受干扰后的恢复能力。
景观生态系统受到干扰时，稳定性表现出的两种特征：恢复能力（可用系统恢复到原状态所需的时间来度量）；抗性（用阻抗值来表示，即系统偏离其初始轨迹的偏差量的倒数）。
㈡景观要素的稳定性气候要素—周期性变化（常用平均温度、年降水量来表示）；非周期性变化地貌形态—变化的时间尺度相当长，稳定要素岩石和土壤植物—周期性变化（时间变化节律）；非周期性变化（考虑遭受自然或人为干扰后植物非正常成长过程）水文—景观变化最具影响力的干扰因素。
（三）景观稳定性的尺度问题景观稳定性的时间尺度：景观稳定性是一相对的概念；取决于我们观察景观时选择的时间尺度大小；一般，以人一生的生命周期作为研究景观的时间尺度。
景观稳定性的空间尺度：大尺度景观结构和要素组成的变化需要很长的时间才发生；小尺度景观的变化在短期就可以发生。
三．景观动态变化景观变化的规律与判定标准景观随时间变化的趋势变化是绝对的，稳定是相对的长期变化（生态过程）有5种模式：恒定模式、周期循环模式、定向模式、分段模式和灾变模式。
景观随时间变化的趋势可分成三个独立参数来表征：变化的总趋势、围绕总趋势的相对波动幅度、波动的韵律。
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四、景观破碎化
一. 景观稳定性的概述
1、景观稳定性概念：不同的学者对景观稳定性的 理解不同，用法不一，十分混乱，目前还没有统一 的看法。在谈到景观稳定性时，多是借用生态系统
的一些概念。
生态系统稳定性概念很多，目前常见的有：恒定性、
持久性、惯性、弹性、抗性、变异性、变幅。
一般来说，稳定性包括了两方面的含义：
第三节 景观变化中人的作用
一、人类对自然景观的干扰作用
二、人类对管理景观的改造作用
三、人类对人工景观的构建作用
四、景观生态建设
一、人类对自然景观的干扰作用
1、干扰方式 人类对自然景观的干扰方式主要有旅游、 狩猎、采集、采樵、污染等。 2、人类干扰对景观的破坏 大规模的、持续的人类活动干扰，使许多景 观遭受严重破坏，出现了不适于人类利用的 裸地、采伐迹地、弃耕地、沙漠化土地、采 矿废弃地、垃圾堆放场和水域污染等。
4）景观变化空间过程与其空间模式相关
景观变化空间过程与景观变化空间模式
穿孔过程多出现在散布模式中，亦出现在单核心和多 核心模式中；
分割过程和破碎化过程多出现在廊道模式； 所有模式都有缩小过程，且在最后阶段才出现消失过 程。
第二节 景观变化的时空尺度
一、景观变化的尺度等级
二、景观变化的尺度依赖性
2）不同强度作用力的生态反应
① 弱度干扰：低强度作用 力，景观出现波动。 ②中度干扰：干扰停止后 ，景观可恢复到原来的平 衡状态。 ③强度干扰：景观产生新 的平衡。此时，作用力大 于某一阈值N，景观不再 恢复到原来平衡状态。 ④极度干扰：可导致景观 替代，当作用力超过R时 ，原有景观被新景观替代 。
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。
几种常见的干扰现象
①火干扰 ②放牧 ③土壤物理干扰 ④土壤施肥 ⑤践踏 ⑥外来物种入侵
研究。
1、自然驱动因子 主要指在景观发育过程中，对景观形成起 作用的自然因素。 1）地貌的形成； 2）气候的影响； 3）生命的定居； 4）土壤的发育； 5）自然干扰。
2）人为驱动因子 在人为驱动因子作用影响下，景观的变 化主要表现在土地利用/土地覆被的变化。 1）人口因素； 2）技术因素； 3）政经体制及决策因素； 4）文化因素。
亚稳定性：系统受一定干扰后发生变化并达到可预
测的波动状态。
亚稳定性并非介于稳定性和非稳定性之间的一种状
态，而是两者的结合，具有新的特性。亚稳定性增 加，生态系统抗干扰能力增强。如，景观演替过程 中生物量不断累积；会提高景观的稳定性，而多数 的外部干扰会降低景观的生物量，影响景观的稳定
性。
物理系统与生态系统（亚）稳定性图示
2. 景观变化的一般规律
1) 景观变化的基本参数
描述景观变化过程和趋势的属性指标:景观
生产力、总生物量、斑块形状、斑块大小
、廊道宽度、基质孔隙度、生物多样性、 网络发育特征、营养物质储量、演替速率 和景观流等景观参数。
不同的景观变化方式、方向和过程都有很大的差异
，从探讨和掌握景观变化总体趋势的要求来看，景
观变化的总体趋势可以由3个独立参数来描述：
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）。
2）景观变化的基本类型 Forman和Godron根据这 3 个参数将形形色
色的景观变化归纳为 12 种基本类型，可以
作为景观变化的一般规律。
5）围栏草场
三、人类对人工景观的构建作用
人工景观，又称为人类文明景观，是一种 自然界本不存在，完全由人类活动所创造 的景观，如城市景观、工程景观等。 1）水利工程建设 2）围湖造田与梯田建设 3）河堤建设 4）城市建设
四、景观生态建设
生态建设的概念是由我国生态学家马世骏等 于1984年提出，景观生态建设思想基础：应 用生态学原理调节人与自然关系，组织可更 新自然资源的生产和生态系统管理，维持积 极的生态平衡，创建适于人类生存的优质环 境 。
三、景观变化的一般规律和空间模式
1、作用强度与景观变化
不同强度的驱动力，景观变化结果不同。
如景观退化至不同的阶段甚至退化为裸地。
引入物理系统，与生态系统比较，说明干 扰强度的生态后果。
1）物理系统中的弹性与断裂Fra bibliotek
①若作用力超过断 裂点(R)，则金属棒 出现断裂，系统被 破坏； ②若作用力＜＜断 裂点，金属棒可恢 复原状； ③当作用力介于E ～R间，则认为系 统为永久形变或非 弹性形变。
4、景观稳定性的生态机制
一般来说，生态系统内在的一些过程是景
观稳定性的动力来源。
1) 景观生态系统普遍存在的异质性；
2) 景观生态系统的开放性； 3) 景观生态系统的生物进化过程。
二、景观变化的驱动力
景观变化的驱动力一般分为自然因子和人
为因子两类，其作用方式不同，景观的响
应也不同，需要采取不同的方法分别加以
、散布式(dispersed pattern)和随机式(random
pattern)。
边缘式：新的景观类 型从一个边缘单向地 呈平行带状蔓延； 廊道式：新的廊道在 开始时把原来的景观 一分为二，从廊道的 两边向外扩散； 单核心式：从景观中 的一点处蔓延； 多核心式：从景观中 的几个点蔓延； 散布式：新的斑块广 泛散布； 随机式：新的斑块呈 随机分布状态，生境 丧失速度低于多核心 式和散布式。
第三节 景观中人的作用
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-
景 观 土 地 利 用 变 迁 过 程
原始自然景观-
自然→人工
第一节
景观稳定性及景观变化
一、景观稳定性概述 二、景观变化的驱动力 三、景观变化的一般规律和空间模式
对大斑块属性来说，边缘模式最好，边缘 模式也对连接性有利。边缘模式中没有穿 孔、分割或破碎化过程。 其次是单核模式较好。
散布模式是生态学上最差的一种模式，因 为这种模式会过早地丧失所有的大斑块。
2）“颌状” 空间模式
“颌状”模式，又称“口状”模式，是一种较好的景观变化 模式，从生态学上来讲，与边缘模式相比，其优点： 一直维持原来方形的生境斑块，特别是在镶嵌序列的最后阶 段； 廊道连接性得到加强； 明显增加边界长度，为多生境物种和边缘种提供更多的生境 。
3）景观变化
景观变化速率有快有慢，规模有大有小，总是一
个渐进的过程。但一个景观变成另一个景观总需
要一些判别的标准或条件。Forman认为，一个景
观的更替，可从3个方面来判断：
①某一不同类型景观要素取代原来景观基质； ②几种景观要素类型所占景观面积比例发生足够 大变化； ③景观内出现一种新类型的景观要素，且覆盖一 定范围。
第六章 景观动态变化
景观动态(landscape dynamics)系指景观的
结构和功能随时间而发生的变化。
景观变化的驱动因子既有自然因素，亦有
人为因素，以及两者的复合驱动；
景观变化过程有快有慢，有长期和短期之 分。
本章内容概要
第一节 景观稳定性和景观变化
第二节 景观变化的时空尺度
一、景观变化的尺度等级 景观生态学研究中的尺度包括空间尺度、 时间尺度和组织尺度。 目前对于尺度等级的划分还没有统一的标 准，一般认为尺度包括： 微观尺度域； 中观尺度域； 宏观尺度域； 超级尺度域。
不同等级系统的时空尺度
万年 千年
景观动态 林窗动态 森林演替 斑块动态 区域动态
四、景观破碎化
1、景观破碎化(碎裂化)概念
指景观中景观要素斑块的平均面积减小、
斑块数量增加的景观变化过程。
成因：人为和自然干扰。
破碎化过程取决于人类生产活动和对土地
利用。如公路、铁路、渠道、居民点建设
，大规模垦殖活动，森林采伐等加剧了景
观破碎化过程。
2. 景观破碎化的空间过程
1）景观变化的五种空间过程 a.穿孔(perforation)； b.分割（dissection）；
c.破碎化(fragmentation)；
d.缩小(shrinkage)； e.消失(attrition)。
景观破碎化的五种空间过程
2) 景观破碎化不同空间过程生态效应
穿孔、分割和破碎化过程影响整个景观，亦可影响其中
3、景观变化的空间模式
1） 景观变化空间模式的常见类型
不同干扰因素以及干扰方式会产生不同的景观
空间格局变化，可归纳为6种空间模式。即边缘式
(edge pattern)、廊道式(corridor pattern)、单核
心式(nucleus pattern)、多核心式(nuclei pattern)