生态系统的时间与空间尺度资料
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经营单位
空间尺度是指所研究生态系统的面积范围大小，例如，全球、 空间尺度
国家、省域、县域 全球（世界） 1-5年 5-10年 10-100年 100年以上
全国、区、省市、县、乡、村等。
二维尺 度 超宏观 短时间 中时间 时间尺度 长时间 极长时间
（四）森林生态系统二维尺度
空 间 角 度 宏 观 以 上
文献数目
110741 5750 232 101
森林生态系统时空问题
城市生态系统时空问题 荒漠生态系统时空问题 草原生态系统时空问题
386
103 42 58
主要内容
MA
度
一、森林生态系统尺度概述
二、生态系统中的时空差异关系 三、森林生态系统案例
四、几点思考
•7/34
度
问 题
8/34
（一）森林生态系统 森林生态系统是指森林群落与其环境在功能流的作用下形
注重。
是一种信息分解。当上下延伸尺度时被称为横跨尺度；
相同尺度转换是在同一个尺度内由一组数据推断另一
组数据。
（三）森林生态系统二维尺度向上、向下、横向、纵 向转换
空 间 角 度 宏 观 以 上
尺
度 张
超大 尺度
，
上
推
尺
微 观
小尺 度 短期 中期
尺
度
收
中 观
中尺 度
பைடு நூலகம்
缩
，
尺
长期 极长期 时间角度
宏 观
扩
度
大尺 度
尺
度 张
超大 尺度
，
上
推
尺
微 观
小尺 度 短期 中期
尺
度
收
中 观
中尺 度
缩
，
尺
长期 极长期 时间角度
宏 观
扩
度
大尺 度
度
下
推
13/34
（一）森林生态系统时空尺度选择思路
供给服务 调节服务 文化服务 支持服务
相关指标评价体系
科研学者、地方林业管理部门、国家林业管理部门、国际 林业组织
评价主体尺度
小尺度 （林分）
成一定结构、功能和自调控的自然综合体，是陆地生态系统中
面积最多、最重要的自然生态系统。
（二）尺度 尺度是生态学的核心问题，一个生态问题的结论在很大程 度上取决于研究所采纳的尺度。总体来说，国内外不同学者虽
然对尺度的定义均有不同，但是都侧重于从时间和空间两个维
度（Farina，1998；Turner，2001；傅伯杰，2001；徐芝英， 2012；吕一河，2001；李煜，2007；刘纪根，2004；陈利顶， 2006；张彤，2004，等），因此，生态系统尺度包括空间尺度 和时间尺度，目前，衍生了功能尺度（吕一河，2001），在
中尺度 （经营 单位）
大尺度（省 域、自治区 、直辖市、 全国）
超大尺度（ 全球、全世 界）
空间尺度
短期 （1-5年）
中长期 （5-10年）
长期 10-100年
极长期 100年以上
时间尺度
（二）森林生态系统尺度选择的原则 尺度的选择受到一系列因素的影响和制约。首先 是研究项目的状况，例如项目的规模、资助强度、目
——拉丁语词根 scala（梯子），形成英语中的音阶或爬墙的意思，引伸
的意思是可以通过数步子的方法来测定物体的长度，即测量之意。总的 来说，尺度一词包含了对物体重量和大小的测定及测量方法的含义。
生态系统学中 的尺度又是如 何？
森林生态系统尺度选择与尺
度转换介绍
廖 冰
2016年4月18日
提供资源
经营 单位 林 分
长期 （10-100年） 游憩与保健、 社会教育 中长期 （5-10年） 提供林产品、 提供木材供给 短期 （1-5年）
17/34
（一）森林生态系统尺度转换的概念 生态地理学有关尺度转换的定义为跨越不同尺 度的辨识、推断、预测或推绎，尺度转换是利用某一
尺度上所获得的信息和知识来推测其他尺度上的现象，
标、任务和时限等；其次是研究对象的性质和复杂程
度。在充分考虑这些因素的情况下，尺度选择应该具
有层次性，即至少要包括核心尺度，小尺度组分和大
尺度背景三个层次。 （三）森林生态系统时空尺度的划分
空间尺度
功能
生物多样性保 护、环境保护
时间尺度
全球、世界
水土保持、水 源涵养
极长期 （100年以上）
国家、省 域、县域
社会经济压力子系 统P ------------------------------------对森林资源需求 对水土等资源侵害 污染物、碳排放 其他人工干预…… 资源与环境状态子系 统S ----------------------------------------森林资源覆盖率 森林资源蓄积量 森林分布、类型结构 森林固碳制氧量…… 改善状态 人类响应子系统R ----------------------------------------人工造林力度 循环经济发展程度 环境保护意识与行为 应对危机的措施……
尺度：尺寸、尺码；尺寸、尺码的度量、计算、计量等。 （1）规定的限度。（2）引申为准则、法度。（3）指计量长度
的定制。（4）尺寸，尺码，1尺=0.33米，1丈=10尺
尺度（Scale，Dimension，Size）
——古老的挪威语词根 skal （碗状物），后来形成英语中鱼鳞、公正评
判的意思，引伸后的词义是通过物体配对法来测量物体的重量，即天平 或秤的意思；
度
下
推
（四）森林生态系统尺度转换的形式或类型
驱动力系统 信息流、 物质流、 能量流 林地利 用变化 个人、集 体、政策 等相应
林地利 用变化 或维持
社会、经济及 环境效益
尺度1
尺度2
22/34
（1）尺度问题不是放之四海而皆准，不同的生
态系统有不同的尺度问题；
（2）尺度问题是生态系统的核心问题，要特别
MA 中，除非另有说明，否则，“尺度”一词是指观测、分析
或过程所包括的幅度或持续时间，即时间和空间尺度二维角度。
（三）森林生态系统时空尺度
森林生态系统时空尺度：包括时间尺度和空间尺度，时 类别 尺度类型 表征尺度
间尺度是指观察或研究对象(包括物体、现象或过程)动态变化
微观 中观 宏观 林分
的时间间隔，如世纪、年、季度、月、日、时、分、秒等；
产生影响
施 加 压 力
提 供 条 件
生态影响子系统I ----------------------------------------------森林生态的健康与活力 生物多样性、水土流失 森林调节力、灾害发生率 空气质量、气候变暖……
减轻压力
引起反思
类别
生态系统 生态系统服务 湿地生态系统时空问题 海洋生态系统时空问题
从这个意义上说，尺度转换要涉及具体的空间概念，
从转换的过程来说又是一个时间概念。
（二）森林生态系统尺度转换的形式或类型 按照尺度转换的方向不同，分为尺度上推、尺度
下推、横跨尺度、相同尺度转换。尺度上推是指将小
尺度的信息推绎到大尺度的过程，是一种信息聚合；
尺度下推是将大尺度上的信息推绎到小尺度上的过程，
空间尺度是指所研究生态系统的面积范围大小，例如，全球、 空间尺度
国家、省域、县域 全球（世界） 1-5年 5-10年 10-100年 100年以上
全国、区、省市、县、乡、村等。
二维尺 度 超宏观 短时间 中时间 时间尺度 长时间 极长时间
（四）森林生态系统二维尺度
空 间 角 度 宏 观 以 上
文献数目
110741 5750 232 101
森林生态系统时空问题
城市生态系统时空问题 荒漠生态系统时空问题 草原生态系统时空问题
386
103 42 58
主要内容
MA
度
一、森林生态系统尺度概述
二、生态系统中的时空差异关系 三、森林生态系统案例
四、几点思考
•7/34
度
问 题
8/34
（一）森林生态系统 森林生态系统是指森林群落与其环境在功能流的作用下形
注重。
是一种信息分解。当上下延伸尺度时被称为横跨尺度；
相同尺度转换是在同一个尺度内由一组数据推断另一
组数据。
（三）森林生态系统二维尺度向上、向下、横向、纵 向转换
空 间 角 度 宏 观 以 上
尺
度 张
超大 尺度
，
上
推
尺
微 观
小尺 度 短期 中期
尺
度
收
中 观
中尺 度
பைடு நூலகம்
缩
，
尺
长期 极长期 时间角度
宏 观
扩
度
大尺 度
尺
度 张
超大 尺度
，
上
推
尺
微 观
小尺 度 短期 中期
尺
度
收
中 观
中尺 度
缩
，
尺
长期 极长期 时间角度
宏 观
扩
度
大尺 度
度
下
推
13/34
（一）森林生态系统时空尺度选择思路
供给服务 调节服务 文化服务 支持服务
相关指标评价体系
科研学者、地方林业管理部门、国家林业管理部门、国际 林业组织
评价主体尺度
小尺度 （林分）
成一定结构、功能和自调控的自然综合体，是陆地生态系统中
面积最多、最重要的自然生态系统。
（二）尺度 尺度是生态学的核心问题，一个生态问题的结论在很大程 度上取决于研究所采纳的尺度。总体来说，国内外不同学者虽
然对尺度的定义均有不同，但是都侧重于从时间和空间两个维
度（Farina，1998；Turner，2001；傅伯杰，2001；徐芝英， 2012；吕一河，2001；李煜，2007；刘纪根，2004；陈利顶， 2006；张彤，2004，等），因此，生态系统尺度包括空间尺度 和时间尺度，目前，衍生了功能尺度（吕一河，2001），在
中尺度 （经营 单位）
大尺度（省 域、自治区 、直辖市、 全国）
超大尺度（ 全球、全世 界）
空间尺度
短期 （1-5年）
中长期 （5-10年）
长期 10-100年
极长期 100年以上
时间尺度
（二）森林生态系统尺度选择的原则 尺度的选择受到一系列因素的影响和制约。首先 是研究项目的状况，例如项目的规模、资助强度、目
——拉丁语词根 scala（梯子），形成英语中的音阶或爬墙的意思，引伸
的意思是可以通过数步子的方法来测定物体的长度，即测量之意。总的 来说，尺度一词包含了对物体重量和大小的测定及测量方法的含义。
生态系统学中 的尺度又是如 何？
森林生态系统尺度选择与尺
度转换介绍
廖 冰
2016年4月18日
提供资源
经营 单位 林 分
长期 （10-100年） 游憩与保健、 社会教育 中长期 （5-10年） 提供林产品、 提供木材供给 短期 （1-5年）
17/34
（一）森林生态系统尺度转换的概念 生态地理学有关尺度转换的定义为跨越不同尺 度的辨识、推断、预测或推绎，尺度转换是利用某一
尺度上所获得的信息和知识来推测其他尺度上的现象，
标、任务和时限等；其次是研究对象的性质和复杂程
度。在充分考虑这些因素的情况下，尺度选择应该具
有层次性，即至少要包括核心尺度，小尺度组分和大
尺度背景三个层次。 （三）森林生态系统时空尺度的划分
空间尺度
功能
生物多样性保 护、环境保护
时间尺度
全球、世界
水土保持、水 源涵养
极长期 （100年以上）
国家、省 域、县域
社会经济压力子系 统P ------------------------------------对森林资源需求 对水土等资源侵害 污染物、碳排放 其他人工干预…… 资源与环境状态子系 统S ----------------------------------------森林资源覆盖率 森林资源蓄积量 森林分布、类型结构 森林固碳制氧量…… 改善状态 人类响应子系统R ----------------------------------------人工造林力度 循环经济发展程度 环境保护意识与行为 应对危机的措施……
尺度：尺寸、尺码；尺寸、尺码的度量、计算、计量等。 （1）规定的限度。（2）引申为准则、法度。（3）指计量长度
的定制。（4）尺寸，尺码，1尺=0.33米，1丈=10尺
尺度（Scale，Dimension，Size）
——古老的挪威语词根 skal （碗状物），后来形成英语中鱼鳞、公正评
判的意思，引伸后的词义是通过物体配对法来测量物体的重量，即天平 或秤的意思；
度
下
推
（四）森林生态系统尺度转换的形式或类型
驱动力系统 信息流、 物质流、 能量流 林地利 用变化 个人、集 体、政策 等相应
林地利 用变化 或维持
社会、经济及 环境效益
尺度1
尺度2
22/34
（1）尺度问题不是放之四海而皆准，不同的生
态系统有不同的尺度问题；
（2）尺度问题是生态系统的核心问题，要特别
MA 中，除非另有说明，否则，“尺度”一词是指观测、分析
或过程所包括的幅度或持续时间，即时间和空间尺度二维角度。
（三）森林生态系统时空尺度
森林生态系统时空尺度：包括时间尺度和空间尺度，时 类别 尺度类型 表征尺度
间尺度是指观察或研究对象(包括物体、现象或过程)动态变化
微观 中观 宏观 林分
的时间间隔，如世纪、年、季度、月、日、时、分、秒等；
产生影响
施 加 压 力
提 供 条 件
生态影响子系统I ----------------------------------------------森林生态的健康与活力 生物多样性、水土流失 森林调节力、灾害发生率 空气质量、气候变暖……
减轻压力
引起反思
类别
生态系统 生态系统服务 湿地生态系统时空问题 海洋生态系统时空问题
从这个意义上说，尺度转换要涉及具体的空间概念，
从转换的过程来说又是一个时间概念。
（二）森林生态系统尺度转换的形式或类型 按照尺度转换的方向不同，分为尺度上推、尺度
下推、横跨尺度、相同尺度转换。尺度上推是指将小
尺度的信息推绎到大尺度的过程，是一种信息聚合；
尺度下推是将大尺度上的信息推绎到小尺度上的过程，