景观生态学 课件 第三章
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景观生态学课件3景观生态学 形成因素
2.我国的气候划分指标
霍普金斯定律：
在其它因素相同时，北美温带地区纬度每向北移动1度，经度每向东 移动5经度，或海拔上升122米，植物的发育时期在春天和初夏将各延 迟4天，在晚夏和秋天，则正好相反，提早4天。
我国物候规律：
南北差异：春季始花期，由南向北渐迟，纬度差1度，延迟5－3天， 夏季，开花期，向北差1度，延迟1－2天。春季推迟的日数向北逐渐 减少；夏季则相反，推迟的日数向北逐渐增多。
等作用形成的地表和地下形态的总称。又称岩溶地貌。
3.1.2 主要岩石类型及其地貌特征
3.1.2.1 花岗岩类 (侵入岩) 分布最广、出露较多 以岩基、岩株的形式产出 球状风化:岩石出露地表接受风化时，由于棱
角突出，易受风化（角部受三个方向的风化， 棱边受两个方向的风化，而面上只受一个方向 的风化），故棱角逐渐缩减，最终趋向球形。 这样的风化过程称球状风化。 石柱、石峰、石林、峰林 石蛋地貌
温带地区，栎属、槭属、椴属、榆属、桦属、胡桃属、山毛榉 属等。
土壤地带性和非地带性
棕壤（暖温带湿润气候区中生型落叶林下的土壤）-黄棕壤（亚热带常绿 阔叶与落叶阔叶混交林下的土壤）-黄壤（中亚热带湿润地区发育的富含 水合氧化铁（针铁矿）的黄色土壤）-红壤（红壤为发育于热带和亚热带 雨林﹑季雨林或常绿阔叶林植被下的土壤。）-赤红壤（赤红壤是南亚热 带湿热气候条件下,较强富铁铝化过程形成的地带性土壤）-砖红壤（砖 红壤是热带雨林或季雨林中的土壤在热带季风气候下，发生强度富铝化 作用和生物富集作用而发育成的深厚砖红色土壤）
） 高山冻原（只能生长苔藓、地衣、耐寒灌木和多年生草本
植物，称冻原植被。
非洲热带疏林草地（分布区属于热带干燥气候，有明显的旱 季和雨季之分。）
景观生态学 ppt课件(共28张PPT)
生态系统类型越多，景观多样性指数越大。
▪ Shannon-Weiner指数
S
H' (Pi)(lo2Pgi ) i1
H’-香农指数，S-生态系统总数，Pi-每一生态系统所占 面积百分比。 根据信息论的理论而来，它的指标H’代表一个景观“信 息〞的不确定性，其组成成分变化越大，其不确定性 也越大。
景观异质性指在一个景观区域中，景观元素类型、组合及属性在空间或时间上的变异性。
植物和动物种的过度利用
法正林思想
优势度(dominance)
优势度=1-均匀度
只有多种生态系统的共存，才能保证物种多样性和遗传多样性。
均匀性(evenness)
E=H’/H’(max)
例如：爬山
尺度是指在研究某一物体或现象时所采用的空间或 时间单位，同时又可指某一现象或过程在空间上和时间上所涉及到的范围和发生频率.
倒完木全在 调林整分林中、具广有义重法它要正意林必义 须具备法正龄级分配、法正林分排列和法正生长量。
中央核心不伐，中圈长轮伐期，外圈短轮伐期
法正龄级分配：要具备从小到各个龄级的林分，并且各龄 优势度(dominance)
优势度=1-均匀度
尺度是指在研究某一物体或现象时所采用的空间或 时间单位，同时又可指某一现象或过程在空间上和时间上所涉及到的范围和发生频率.
P-分块性，N-相邻生态系统边界数，Di-相邻生态系统
相异性指数
5 景观多样性普遍存在的原因 因为立地条件不同而形成不同的生态系统
由于干扰作用的结果
2.4.2 森林景观异质性 景观异质性指在一个景观区域中，景观元素类型、
组合及属性在空间或时间上的变异性。
1 森林年龄结构
森林景观的年龄结构指的是林分间的年龄构成状态
▪ Shannon-Weiner指数
S
H' (Pi)(lo2Pgi ) i1
H’-香农指数，S-生态系统总数，Pi-每一生态系统所占 面积百分比。 根据信息论的理论而来，它的指标H’代表一个景观“信 息〞的不确定性，其组成成分变化越大，其不确定性 也越大。
景观异质性指在一个景观区域中，景观元素类型、组合及属性在空间或时间上的变异性。
植物和动物种的过度利用
法正林思想
优势度(dominance)
优势度=1-均匀度
只有多种生态系统的共存，才能保证物种多样性和遗传多样性。
均匀性(evenness)
E=H’/H’(max)
例如：爬山
尺度是指在研究某一物体或现象时所采用的空间或 时间单位，同时又可指某一现象或过程在空间上和时间上所涉及到的范围和发生频率.
倒完木全在 调林整分林中、具广有义重法它要正意林必义 须具备法正龄级分配、法正林分排列和法正生长量。
中央核心不伐，中圈长轮伐期，外圈短轮伐期
法正龄级分配：要具备从小到各个龄级的林分，并且各龄 优势度(dominance)
优势度=1-均匀度
尺度是指在研究某一物体或现象时所采用的空间或 时间单位，同时又可指某一现象或过程在空间上和时间上所涉及到的范围和发生频率.
P-分块性，N-相邻生态系统边界数，Di-相邻生态系统
相异性指数
5 景观多样性普遍存在的原因 因为立地条件不同而形成不同的生态系统
由于干扰作用的结果
2.4.2 森林景观异质性 景观异质性指在一个景观区域中，景观元素类型、
组合及属性在空间或时间上的变异性。
1 森林年龄结构
森林景观的年龄结构指的是林分间的年龄构成状态
景观生态学-C3
路、农田防护林（被拦截的养分和水分可作为汇，直接为廊道处的植物
吸收利用；被拦截的物种或者汇集于廊道的某处，或者以此为起点 （源）开始 新的扩散）
屏障或过滤：廊道可作为半渗透性的屏障或过滤器
二、廊 道 ——结构与生态流
曲度
廊道的弯曲度或通直度，常用廊道中两点间的实际距离与他们 之间的直线距离之比来表示。
空间非连续性
斑块属性：尺度、形状、边界等
内部均质性
Patches: definitions
Vector Data = polygons. In ArcGIS, these are shape files.
Grid Cells = homogenous rectangles, typically squares. Also called lattice data, pixels. In ArcGIS, these are grids files.
再生斑块
在先前遭干扰破坏的地段上再次出现的生态系统。
在大面积干扰的情况下，尽管外貌上与残存斑块相似，但在 物种的演替动态上与干扰斑块相似。
短生斑块
由于生物相互作用或非生物环境因素正常而短暂的波动而引 起、持续期很短的斑块。 引起短生斑块的环境变化是经常性的，但由于变化强度较小， 以致于一些物种逐步适应了这种变化。
不同斑块类型的持久性与稳定性
斑块尺度及其生态影响
斑块总面积 斑块平均面积 最大斑块面积 斑块面积标准差 斑块面积极差 斑块面积变异系数
最小斑块面积
斑块面积中值
斑块面积分布偏态系数
斑块尺度及其生态影响
面积对能量和养分的影响
斑块面积越大，环境容量越大，斑块越稳定
景观生态学 第三章 景观结构与格局
扰。
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：
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：
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。
景观生态学PPT课件
狭义景观的范围：为几至几百公里；处于生态系统之上。 广义景观的范围：从微观至宏观任意；随研究对象和目的而变。
已越来越多地被接受和采用。
第1节 景观的有关概念
16
景观可分为：
1.自然景观：如高山、荒漠、草原、森林、极地等。 包括原始景观、半自然景观即受轻度人类干扰。
2.经营景观：如农田、果园、人工林、牧场。 3.人工景观：完全由人类所创建。
主要体现经济、文化和视觉特性和价值的景观。 如城市景观、旅游地风景园林景观、工程景观（工厂、矿山、 水利工程、交通系统、军事工程）等。
第1节 景观的有关概念
17
3.景观概念的内涵 ①具有异质性：由不同空间单元（生态系统）镶嵌组成。
景观由林地,草原,农田,村庄,河流等异质空间单元组成。 ②具有地域性：是具有明显形态结构特征的地理实体。
7
第1章 景观生态学概述
1. 景观的有关概念 2. 景观生态学原理 3. 景观生态学发展
8
第1节 景观的有关概念
一、景观的直观理解 英语中：景观的原意表示自然风光、地面形态和风景画面。 用于描述乡村自然风光和美丽的景色。(Landscape) 汉语中：景 ～反映了风景、景象、景色、景致。(等同scenery) 观 ～表达了观察者的直观感受。
重要问题：如何解决经济发展与环境保护的矛盾？ 观点1：加大环境保护力度会影响当地经济发展 观点2：协调发展，既要金山银山又要绿水青山 建立和谐社会既要人之间的和谐，基础是人与自然的和谐。
5
引言
3.景观生态学是一门应用性很强的生态学分支学科 景观生态学研究大尺度地域内各种生态系统之间的相互关系。 景观的组成、结构、功能、动态、分类、评价、规划、管理。 其原理方法对促进景观的优化和可持续发展有直接指导作用， 是人们从宏观方面认识自然并调节人与自然关系的有力手段。 应用领域：农业、林业、城市规划、园林设计、自然保护、 旅游景区规划设计、环境治理、资源开发利用等。
已越来越多地被接受和采用。
第1节 景观的有关概念
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景观可分为：
1.自然景观：如高山、荒漠、草原、森林、极地等。 包括原始景观、半自然景观即受轻度人类干扰。
2.经营景观：如农田、果园、人工林、牧场。 3.人工景观：完全由人类所创建。
主要体现经济、文化和视觉特性和价值的景观。 如城市景观、旅游地风景园林景观、工程景观（工厂、矿山、 水利工程、交通系统、军事工程）等。
第1节 景观的有关概念
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3.景观概念的内涵 ①具有异质性：由不同空间单元（生态系统）镶嵌组成。
景观由林地,草原,农田,村庄,河流等异质空间单元组成。 ②具有地域性：是具有明显形态结构特征的地理实体。
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第1章 景观生态学概述
1. 景观的有关概念 2. 景观生态学原理 3. 景观生态学发展
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第1节 景观的有关概念
一、景观的直观理解 英语中：景观的原意表示自然风光、地面形态和风景画面。 用于描述乡村自然风光和美丽的景色。(Landscape) 汉语中：景 ～反映了风景、景象、景色、景致。(等同scenery) 观 ～表达了观察者的直观感受。
重要问题：如何解决经济发展与环境保护的矛盾？ 观点1：加大环境保护力度会影响当地经济发展 观点2：协调发展，既要金山银山又要绿水青山 建立和谐社会既要人之间的和谐，基础是人与自然的和谐。
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引言
3.景观生态学是一门应用性很强的生态学分支学科 景观生态学研究大尺度地域内各种生态系统之间的相互关系。 景观的组成、结构、功能、动态、分类、评价、规划、管理。 其原理方法对促进景观的优化和可持续发展有直接指导作用， 是人们从宏观方面认识自然并调节人与自然关系的有力手段。 应用领域：农业、林业、城市规划、园林设计、自然保护、 旅游景区规划设计、环境治理、资源开发利用等。
景观生态学与全球环境变化课件
2024/3/12
景观生态学与全球环境变化
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（四）水资源短缺
据统计表明，全球淡水资源大约有4.2*1016m3,占 全球水量的3%，其中77.2%是冰盖和冰川， 22.4%是地下水和土壤水，0.4%为湖泊、沼泽和 河水。
虽然目前的水储量据估计能维持80亿人口的生活， 但是水资源的分布极为不均，加上水资源污染和 浪费很严重，造成水资源紧缺。
大气中水汽含量变化
2024/3/12
景观生态学与全球环境变化
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(二)景观变化在全球气候变化中的作用
• 2.1 森林景观 （1）森林景观在全球碳平衡中的作用
–森林通过光合作用调节大气中CO2浓度。 –森林生态系统的碳储量最大，占整个植被碳储
量的90%。 –森林维护着大量的土壤碳储量。
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（一）森林锐减
森林是地球上功能最完善、生物生产量最大的陆 地生态系统，也是维持生态平衡的主要力量，因 此，森林是地球上生物圈的主体，同时森林在维 护地球上地圈、大气圈以及水圈的平衡也起着不 可磨灭的作用。但是，人类活动的加强，已经正 在毁灭我们赖以生存的森林。
2024/3/12
景观生态学与全球环境变化
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景观生态学与全球环境变化
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（五）全球气候变化
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景观生态学与全球环境变化
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2004年美国国防部曾给总统布什提 供了一份秘密报告:
“世界将因为气候变化造成的环境 灾难和资源紧缺引发生存之战”，
“气候变化的影响将远远大于恐怖 主义的影响”。
过去140年温度变化
过去140年地球表面气温的变化
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景观生态学与全球环境变化
景观总体结构景观异质性
第三章 景观总体结构
第三章 景观总体结构
2、时间异质性 时间异质性包括两个方面的含义。一是景观 内的组成、构型、相关性随着时间不同而发生变 化，导致景观的结构和组分在不同时间阶段而不 同。 二是在景观中某种生态学变量在时间上分 布也表现为不同时间阶段，具有不同的量和性质 等。如从裸地到森林群落的演替过程，不同时期 呈现出不同的植被群落： 裸地 杂草 灌木 先锋的乔木 耐阴乔木 景观的时间和空间异质性常常是相互关联的， 异质性的产生总是在一定的时间和空间范围内通 过一定的过程实现的，如空间异质性随时间的变 化等。
第三章 景观总体结构
(1)空间异质性的研究内容 ①空间组成，即该景观内生态系统的类型、 种类、数量和面积比例。在一定的观察尺度下， 如果景观是由一种要素组成，可以认为其空间异 质性不存在。如果由两种以上要素组成的，则出 现空间异质性。 如果组成景观的各要素所占的面积比例相同， 其空间异质性较弱，比例差异较大则较强。 ②空间结构，即各生态系统的空间分布、斑 块大小、形状、景观对比度、连接度等。如斑块 的形状对空间异质性有很大影响，长条形、不规 则的斑块多，空间异质性增强。 ③空间相关，各生态系统的空间关联程度、 整体或参数的关联程度，空间梯度和趋势度。
第三章 景观总体结构
2、景观异质性与生物多样性
景观的空间异质性满足不同生态位物种的
需要，有利于不同物种存在于空间的不同位置， 从而允许物种共存；景观异质性增大，生物多 样性增加。Roth(1976)发现景观异质性与鸟类多 样性之间存在明显的相关性。
此外景观多样性影响群落的生产力和生物 量；导致群落内物种组成结构的小尺度差异；
第三章 景观总体结构
1、景观异质性的定义 异质性是景观组分类型、组合及属性的变异 程度，是景观区别于其他生命组织层次的显著特 征。目前对景观异质性的定义较多，一般认为： 景观异质性是指在景观中对一个物种或更高级生 物组织的存在起决定作用的资源(或某种性状)在 空间、时间上的变异程度或强度。 景观是由异质的景观要素组成的，这使景观 生态学区别于其他生态学科的最显著的特征。景 观异质性是景观生态学的核心之一，由于生物不 断进化、物质、能量的不断流动和转化，以及干 扰不断发生，使得景观永远也达不到均质性的要 求。
景观生态学系统教学课件
景观生态学系统
景观生态学的研究内容 尺度及有关概念 缀块一廊道一基底模式
一、景观生态学的研究内容
❖ 1、定义：
狭义景观是指几十km2至几百km2范围内，由 不同生态系统类型所组成的异质性地理单元
广义景观则指出现在从微观到宏观不同尺度 上的，具有异质性或缀块性的空间单元。
景观生态学是研究景观单元的类型组成、空 间格局及其与生态学过程相互作用的综合性 学科。
❖２、景观生态学的研究对象和内容
景观结构：即景观组成单元的类型，多样性及其空间关系； 景观功能：即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 景观动态：即指景观在结构和功能方面随时间推移发生的变化。
二、尺度及有关概念 ❖ １、 尺度（sca1e），一般是指对某一研究
对象或现象在空间上或时间上的量度，分别 称为空间尺境不同的线性或带 状结构。
基底是指景观中分布最广。连续性也最大的背景 结构，常见的有森林基底、草原基底、农田基底、 城市用地基底等等
大尺度（或粗尺度）:常指较大空间范围内的景观特征， 往往对应于小比例尺、低分辨率； 小尺度（或细尺度）:常指小空间范围内的景观特征， 往往对应于大比例尺、高分辨率。
三、缀块一廊道一基底模式
缀块泛指与周围环境在外貌或性质上不同，但又 具有一定内部均质性的空间部分。这种所谓的内 部均质性，是相对于其周围环境而言的。
景观生态学的研究内容 尺度及有关概念 缀块一廊道一基底模式
一、景观生态学的研究内容
❖ 1、定义：
狭义景观是指几十km2至几百km2范围内，由 不同生态系统类型所组成的异质性地理单元
广义景观则指出现在从微观到宏观不同尺度 上的，具有异质性或缀块性的空间单元。
景观生态学是研究景观单元的类型组成、空 间格局及其与生态学过程相互作用的综合性 学科。
❖２、景观生态学的研究对象和内容
景观结构：即景观组成单元的类型，多样性及其空间关系； 景观功能：即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 景观动态：即指景观在结构和功能方面随时间推移发生的变化。
二、尺度及有关概念 ❖ １、 尺度（sca1e），一般是指对某一研究
对象或现象在空间上或时间上的量度，分别 称为空间尺境不同的线性或带 状结构。
基底是指景观中分布最广。连续性也最大的背景 结构，常见的有森林基底、草原基底、农田基底、 城市用地基底等等
大尺度（或粗尺度）:常指较大空间范围内的景观特征， 往往对应于小比例尺、低分辨率； 小尺度（或细尺度）:常指小空间范围内的景观特征， 往往对应于大比例尺、高分辨率。
三、缀块一廊道一基底模式
缀块泛指与周围环境在外貌或性质上不同，但又 具有一定内部均质性的空间部分。这种所谓的内 部均质性，是相对于其周围环境而言的。
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
景观生态学PPT课件
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人类与自然共同作用影响下的不同景观
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1.2 景观生态学（Landscape Ecology)
❖ 德国地理学家Troll特洛尔，1939年，创立景 观生态学一词，定义为：研究某一景观中生物 群落之间错综负责的因果反馈关系的科学。
❖强调航空摄影测量学、地理学、与植被生态学 结合在一起综合性研究。
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6-8
二、 景观生态学研究内容
1.景观结构 不同景观要素之间的空间关系。
2.景观功能 各种景观要素之间的相互作用，不同生 态系统之间的能量流、物质流和物种流。
3.景观变化 景观的结构和功能上随时间的变化。
4.景观管理 通过分析景观特征，提出景观利用管理 最优化方案。
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6接度 廊道 边缘 异质化、破碎化 斑块、基质 尺度
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（1）尺度（scale）
➢ 一般用粒度（grain）和幅度（extent）表示
❖粒度
– 空间粒度：最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或体积； – 时间粒度：某一现象或事件发生的频率或时间间隔。
2 残存斑块(remant patch)
原 因: 由大范围干扰活动，如森林砍伐、 城市化等造成局部范围内幸存或残存的自 然与半自然生态系统片段包围着一小块未 受干扰地区的大范围干扰造成的.
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3 环境资源斑块
原因：由于环境条件如气候、地形、土壤、 养分等在空间上分布不均匀形成的斑块。
景观生态学_课件_第三章
/pub/fragstats2.0
斑块相关性的指标：隔离度、可及度、相互作用、总 隔离度 破碎化指标：斑块密度、边缘密度、
3.2 廊 道 (corridor)
与本底有所区别的一条带状土地,可以看作是一 个线状或带状的斑块. 例如:树篱、公路
3.2.1 廊道的作用
连通性高的作用： 1) 可以作为障碍物将其他要素分开。
例如：防火带
2) 便于物种迁移与基因交换。 3) 使其他要素成为生境岛。 3 动态控制 例如：原始林采伐烧地、农田与林网
3.3.2 结构特征
1 孔隙度(porosity) 斑块在本底中称为孔。
单位面积的斑块数目称为孔隙度。它是本底中斑 块密度的量度。与斑块大小无关。
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。
残存元素即处于缩减过程，有凹面边界的元素。
扩展元素能迅速地以凹面边界变为凸面边界。
3 网络 景观的孔隙度高时，这种网络本底就是廊道网络。
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， 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。
园林生态学 ppt课件
❖ ５、大气飘尘和尘降等颗粒物
❖ 堵塞气孔，减弱光和、呼吸、蒸腾作用；重金属污染物， 对植物产生毒害。
2020/11/13
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❖ ㈢园林植物的抗性
❖ 定义：指在污染的影响下，能尽量减少受害，或受害后能很 快恢复生长，继续保持旺盛活力的特性。
❖ 抗性强弱取决于植物本身的形态特征和生理生化特性。
第三章 园林植物与城市物质环境
1 第一节 城市水文、城市水污染与园林植物的生态关系 2 第二节 城市土壤、土壤污染与园林植物的生态关系 3 第三节城市大气环境与园林植物的生态关系
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第三节 城市大气环境与园林植物的生态关系
❖ 1大气圈：指地球表面的大气层。
❖ 柠檬、茴香、桉树、云杉、冷杉、刺柏和石竹， 能有效预防水痘和麻疹。
❖ 冷杉属、臭椿、桦、栎等的挥发物质能杀死白喉、 伤寒、痢疾杆菌等。
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松科、柏科、木兰科等对结核杆菌有抑制作用。丁 香花香能使牙痛好转。
❖ 鸡血藤的挥发物质，可抑制人体交感神经的兴奋， 促进副交感神经的作用，使人体放松。
❖ 负离子不仅能促成人体合成和储存维生素， 强化和激活人体的生理活动，因此它又被称为" 空气维生素",认为它像食物的维生素一样，对人 体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响，
❖ 在医学界，负离子被确认是具有杀灭病菌及净化 空气的有效手段。负离子与细菌结合后，导致细 菌死亡，最终降沉于地面。空气中带负电的微粒 使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利 用，具有促进人体新陈代谢，提高人体免疫能力 ，增强人体肌能，调节肌体功能平衡的作用。
❖ 堵塞气孔，减弱光和、呼吸、蒸腾作用；重金属污染物， 对植物产生毒害。
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❖ ㈢园林植物的抗性
❖ 定义：指在污染的影响下，能尽量减少受害，或受害后能很 快恢复生长，继续保持旺盛活力的特性。
❖ 抗性强弱取决于植物本身的形态特征和生理生化特性。
第三章 园林植物与城市物质环境
1 第一节 城市水文、城市水污染与园林植物的生态关系 2 第二节 城市土壤、土壤污染与园林植物的生态关系 3 第三节城市大气环境与园林植物的生态关系
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第三节 城市大气环境与园林植物的生态关系
❖ 1大气圈：指地球表面的大气层。
❖ 柠檬、茴香、桉树、云杉、冷杉、刺柏和石竹， 能有效预防水痘和麻疹。
❖ 冷杉属、臭椿、桦、栎等的挥发物质能杀死白喉、 伤寒、痢疾杆菌等。
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松科、柏科、木兰科等对结核杆菌有抑制作用。丁 香花香能使牙痛好转。
❖ 鸡血藤的挥发物质，可抑制人体交感神经的兴奋， 促进副交感神经的作用，使人体放松。
❖ 负离子不仅能促成人体合成和储存维生素， 强化和激活人体的生理活动，因此它又被称为" 空气维生素",认为它像食物的维生素一样，对人 体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响，
❖ 在医学界，负离子被确认是具有杀灭病菌及净化 空气的有效手段。负离子与细菌结合后，导致细 菌死亡，最终降沉于地面。空气中带负电的微粒 使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利 用，具有促进人体新陈代谢，提高人体免疫能力 ，增强人体肌能，调节肌体功能平衡的作用。
【环境课件】景观生态学课件
环境对人的影响 实体和非实体
③联系：景观是广义土地的具体一部分；景观中也包括了土地。 景观是构成我们周围环境的实体部分。不包括社会环境。
第1节 景观的有关概念
20
四、几个基本概念 1.斑块－廊道－基质模式
此模式是描述和构成景观空间格局的基本模式。 斑块、廊道和基质是构成景观的基本单元或要素。 斑块：指在外貌上与周围环境明显不同的块状地域单元。
主要体现经济、文化和视觉特性和价值的景观。 如城市景观、旅游地风景园林景观、工程景观（工厂、矿山、 水利工程、交通系统、军事工程）等。
第1节 景观的有关概念
16
3.景观概念的内涵 ①具有异质性：由不同空间单元（生态系统）镶嵌组成。
景观由林地,草原,农田,村庄,河流等异质空间单元组成。 ②具有地域性：是具有明显形态结构特征的地理实体。
第2节 景观生态学原理
32
一、景观生态学的概念 1. 定义
景观生态学是研究景观的结构、功能和动态以及管理的科学。 是地理学中的景观学与生物学中的生态学相结合的产物。 其核心是景观的空间格局及其相互关系。 2. 相关学科 景观生态学是以地理学和生态学为基础的多学科的交叉学科。 涉及生物、气象、农林、美学文化、系统论、控制论等。 3. 层次地位 景观生态学是研究景观这一生物层次的生态学。 个体→种群→群落→生态系统→景观生态学→区域→全球。 研究对象的空间尺度在生态系统之上，采用较低分辨率，
大尺度意味着低分辨率。研究大尺度对象时必须忽略细微差异。 即在小尺度上可辨的异质性结构，在大尺度上作为细节被忽视。
空间尺度：指研究对象的空间范围大小或面积大小。 请看图 ❖ 景观的空间尺度越大，分辨率越低，测量上的比例尺越小。 ❖ 同一景观，随观察高度增加,分辨率降低,最小可辨单元增大，
③联系：景观是广义土地的具体一部分；景观中也包括了土地。 景观是构成我们周围环境的实体部分。不包括社会环境。
第1节 景观的有关概念
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四、几个基本概念 1.斑块－廊道－基质模式
此模式是描述和构成景观空间格局的基本模式。 斑块、廊道和基质是构成景观的基本单元或要素。 斑块：指在外貌上与周围环境明显不同的块状地域单元。
主要体现经济、文化和视觉特性和价值的景观。 如城市景观、旅游地风景园林景观、工程景观（工厂、矿山、 水利工程、交通系统、军事工程）等。
第1节 景观的有关概念
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3.景观概念的内涵 ①具有异质性：由不同空间单元（生态系统）镶嵌组成。
景观由林地,草原,农田,村庄,河流等异质空间单元组成。 ②具有地域性：是具有明显形态结构特征的地理实体。
第2节 景观生态学原理
32
一、景观生态学的概念 1. 定义
景观生态学是研究景观的结构、功能和动态以及管理的科学。 是地理学中的景观学与生物学中的生态学相结合的产物。 其核心是景观的空间格局及其相互关系。 2. 相关学科 景观生态学是以地理学和生态学为基础的多学科的交叉学科。 涉及生物、气象、农林、美学文化、系统论、控制论等。 3. 层次地位 景观生态学是研究景观这一生物层次的生态学。 个体→种群→群落→生态系统→景观生态学→区域→全球。 研究对象的空间尺度在生态系统之上，采用较低分辨率，
大尺度意味着低分辨率。研究大尺度对象时必须忽略细微差异。 即在小尺度上可辨的异质性结构，在大尺度上作为细节被忽视。
空间尺度：指研究对象的空间范围大小或面积大小。 请看图 ❖ 景观的空间尺度越大，分辨率越低，测量上的比例尺越小。 ❖ 同一景观，随观察高度增加,分辨率降低,最小可辨单元增大，
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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 丰 富 度
S=CAZ
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。
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。
1 弯曲度(curvilinearity) 廊道中两点间的实际距离与它们之间的直线距离之 比，与沿廊道的移动有关。动物、人更消耗体力.
2 连通性(connectivety) 定义：单位长度廊道中中断数量来度量。 例如：农田树篱 作用：一个廊道连通性高低决定了廊道的通道和屏障 功能。
3 狭点(narrow)
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。
5 廊道的内部特点
1) 从边缘到中心的物种组成发生急剧变化 例如：公路、河流、林带
2) 环境条件与外部有所不同
例如：林荫路冬暖夏凉 3) 水平上延伸一段距离，水平梯度也会发生变化。
3.2.4 廊道的分类
1 线状廊道 廊道是一条很窄的带，植被类型基本上是边缘 占优势。 一般有7种：道路、铁路、堤堰、沟渠、输电线、 草本或灌丝带、树篱 2 带状廊道
3.3 本底（基质）
范围广、连接度最高，
并且在景观功能上起着 优势作用的景观要素类 型。景观中的背景地域。
2.3.1 本底的标准
1 相对面积
一般来说，本底的面积超过现存其他类型景观元 素的面积总和。假如一种景观元素类型覆盖50%以上 的面积，就可以认为是本底。 2 连通性 如果一个空间不被两端与该空间的周界相连的边 界隔开，则认为该空间是连通的。
廊道是一条很窄的带，其宽度是可以造成一个 内部环境，含有内部种，每个侧面都存在边缘效应。
线状廊道与带状廊道的对比 带状廊道与线状廊道的基 本生态差异主要在于宽度， 具有重要的功能意义。
林带宽度与物种多样性
多 样 性 （ 物 种 数 量 ）
边缘种
内部种
林带宽度
林带宽度增加，环境异质性增加，进而造成物 种多样性增加。林带很窄时，边缘、内部种都很少， 随宽度增加边缘、内部种均增加，但边缘种在宽度 略增加时即迅速增加，而内部种则要在宽度达到一 定值时才能增加，阈值一般为7-12米。
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) 边缘种和内部种将动物分成三类： a 对两个生态系统均有要求 b 对边缘的特殊生境有特殊的要求 c 主要与一种生态系统有关系，但可扩展到边缘
定义：廊道中的狭窄处 作用：影响运动
例如：河流峡口
4 结点(nodes) 定义：两个廊道的连接处或一个廊道与斑块的连接处。
作用：结点在管理与规划中十分有用，因为它提供了 许多相连系的物种源，当物种在斑块中消失时，有 利于物种重新迁入。 例如：河流急转弯的凹面常出现一片泛滥平原，两条 公路交叉处的重叠植被
3 河流廊道 河流廊道是沿河流分布的，与周围本底不同的植 被带。
1) 结构：河床边缘、漫滩、堤坝、岸上高地。 举例：长江、黄河
2) 宽度多宽为宜： a 应具备有效地控制从高地到河流的水流和营 养的功能。 b 有利于森林内部种沿河运动，宽度应超出边 缘效应。
3) 河流等级：最小的河流叫一级河流。两个一级 河流合成一个二级河。 4) 功能： 1 它控制着河水及周围陆地进入河流的物质流动。 2 它影响河流本身的运输。 3 侵蚀、养分流、地表径流、洪水、沉积作用、水 的质量都与廊道的宽度有关。 4 它为物种的迁移和栖息提供了条件。 5 为人类运输航道、物质资源、保护作用。
残存元素即处于缩减过程，有凹面边界的元素。
扩展元素能迅速地以凹面边界变为凸面边界。
3 网络 景观的孔隙度高时，这种网络本底就是廊道网络。
结构特征：
连通性高的作用： 1) 可以作为障碍物将其他要素分开。
例如：防火带
2) 便于物种迁移与基因交换。 3) 使其他要素成为生境岛。 3 动态控制 例如：原始林采伐烧地、农田与林网
3.3.2 结构特征
1 孔隙度(porosity) 斑块在本底中称为孔。
单位面积的斑块数目称为孔隙度。它是本底中斑 块密度的量度。与斑块大小无关。
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， 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。
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。
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斑块相关性的指标：隔离度、可及度、相互作用、总 隔离度 破碎化指标：斑块密度、边缘密度、
3.2 廊 道 (corridor)
与本底有所区别的一条带状土地,可以看作是一 个线状或带状的斑块. 例如:树篱、公路
3.2.1 廊道的作用
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。
形状系数
D
D-形状系数 L-斑块固边长度 A-斑块面积
L 2 A
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：
孔隙度的生态意义： 1）它提供了一个了解物种隔离程度和植物种群遗传变 异的线索。 2）孔隙度是边缘效应总量的指标，是一个对野生生物 管理、对能流物流指导意义的因素。 孔隙度低表明景观中有边远地区存在，这对需要边缘 生境的动物很重要。 3）孔隙度与动物觅食密切相关，适宜的孔隙对觅食及 育后复原。 4）采伐对野生动物的影响。 5）人文地理中，研究住宅与村庄孔隙的分别十分重要。
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ronmental patch) 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。
双重作用:将景观分离、将景观连接 1.运输：公路、铁路、运河、输电线等
2.保护：长城、围墙、林带等
3.资源：走廊地带野生动物丰富、植物种类较多 4.观赏：古代曲径通幽、颐和园的长廊、西湖的苏堤
3.2.2 廊道的起源
走廊按起源可分为： 干扰廊道、残余廊道、环境资源廊道、种植廊道
3.2.3 廊道的结构特点
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）
灭绝
大
迁入 迁入 速 率
小
远
速 率
灭绝 近
Ss
SN
SL
物种多样性
SF
P
物种多样性
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 圆形斑块与长条形斑块的生态比较
指 标 形 状 圆 形 长条形
内部/ 边缘 边缘 长度 与本底 作用 斑块内 障碍物 生境异 质性 物种多 样性 走廊 价值 寻食 效应
高 低
小 大
小 大
少 多
小 大
大 小
小 大
小 大
4 环状斑块 形状很特殊的斑块
特点：内部/边缘低，内部种少
举例：环绕北极地区分布格局 高山环绕山体 绕湖周围
5 半岛（peninsula） 定义：指的是一个斑块中狭长的外延部分。 漏斗效应：人们常见的在半岛顶端，动物路径密度 高的现象。 鸟类、维管束植物减少
物种多样性递减 内部/边缘比解释
3.1.4 斑块的构型
斑块在景观中的空间排布情况，它们的空间分布对