第四章景观生态学的一些基本法则与重要理论
景观生态学的基本理论和原理
景观生态学的基本理论一、耗散结构理论1. 耗散结构理论概述⏹一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统),通过不断地与外界交换物质和能量，在系统内部某个变量的变化达到一定的阈值时，通过涨落，系统可能发生突变，由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。
⏹由于这种在远离平衡的非线性区形成的有序结构，以能量的耗散来维持自身的稳定性，故称为“耗散结构”(dissipativestructure) 。
⏹耗散结构：位于远离平衡态的复杂系统，在外界能量流或物质流的维持下，通过自组织形成一种新的有序结构。
2. 耗散结构理论的意义⏹耗散结构理论认为：生态系统属于耗散结构系统，在于：1). 生态系统是开放系统；2). 所有生态系统都远离热力学平衡态；3). 生态系统中普遍存在着非线性动力学过程。
二、等级理论（hierarchy theory ）等级理论是关于复杂系统结构、功能和动态的系统理论。
通常，等级是一个由若干个单元组成的有序系统，而复杂性常具有等级形式。
一个复杂系统由相互关联的亚系统组成，亚系统又由各自的亚系统组成，往下类推直到最低层次。
所以，等级系统中的每一层次都由不同的亚系统或整体元组成，每一级组成单元相对于低层次表现出整体特性，而对高层次则表现出从属性或制约性。
基于等级理论，复杂系统可视为由具有离散性等级层次组成的等级系统。
解析：高等级层次上的生态过程（如全球植被变化）呈现大尺度、低频率和慢速；而低等级层次的生态过程（如局地植物群落物种组成变化）为小尺度、高频率和快速。
不同等级层次间相互作用，高层次对低层次的制约作用在模型中可表达为常数，而低层次提供机制和功能，其信息常以平均值的形式来表达。
等级系统结构：分垂直和水平两种。
前者指等级系统层次数目、特征及其相互作用关系，后者指同一层次上亚系统的数目、特征和相互作用关系。
层次和整体单元的边界称为界面。
景观生态学的基本理论87页文档
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
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56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
景观生态学的基本理论
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
景观生态学
景观生态学1、景观：是一个由不同土地单元镶嵌而成，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、生态和文化的多重价值。
2、景观的基本特征：（1）景观是一个生态学系统。
（2）景观是具有一定自然和文化特征的地域空间实体。
（3）景观是异质生态系统的镶嵌体。
（4）景观是人类活动和生存的基本空间。
3、景观生态学：以景观为研究对象，重点研究景观的结构、功能和变化，以及景观的科学规划和有效管理的一门宏观生态学学科。
4、景观生态学的特点：（1）整体性和系统性（2）异质性和尺度性（3）综合性和宏观性（4）目的性和实践性5、景观生态学的学科地位：（1）一门横断学科（2）景观水平上的生态学6、景观生态学发展简史：（1）萌芽阶段：是地理学的景观学与生物学的生态学从各自独立发展逐步走向结合的时期。
海克尔把研究生物与环境之间的科学定义为生态学；坦斯利进一步提出了生态系统的概念（2）形成阶段：随着景观学和生态学的发展，生态学观点在景观研究中越来越受到重视。
一大批生态学家、地理学家和林学家，试图借助景观概念的综合特征解决生态学研究中出现的新问题。
（3）发展阶段：1982年在原捷克斯洛伐克召开的第六届景观生态学国际学术研讨会上，国际景观生态学会（IALE）的成立，标志着景观生态学进入新的发展阶段。
（4）提高阶段7、景观生态学的发展趋势：静态研究、动态研究、应用研究8、景观生态学研究的热点问题：（1）干扰对景观格局、过程的影响和干扰在景观中的传播和扩散。
（2）景观格局和景观过程的关系。
（3）小尺度实验研究及其尺度外推。
（4）景观动态模拟预测模型、景观规划设计辅助决策，以及多尺度空间耦合模型。
（5）景观的多重价值评价和作为社会经济发展规划与决策基础的景观社会经济研究。
（6）人类在景观中的作用和景观规划设计。
8、景观生态学研究热点地区：（1）流域系统（2）湿地（3）文化景观（4）城—乡过渡带和胜太脆弱带（5）重点或关键性自然景观第二章1、景观生态学的基本理论（1）耗散结构与自组织理论（2）等级系统理论（3）空间异质性与景观格局（4）时空尺度（5）空间镶嵌与生态交错带（6）景观连接度与渗透理论（7）岛屿生物地理学理论（8）复合种群理论与源—汇模型2、景观生态学的基本原理（1）景观的系统整体性原理（2）景观生态研究的尺度性原理（3）景观生态流再空间在分配原理（4）景观结构镶嵌性原理（5）景观的文化性原理（6）景观演化的人类主导性原理（7）景观多重价值原理3、空间异质性：生态学过程和格局在分布上的不均匀性和复杂性。
景观生态学中的一些基本理论和重大论题
景观生态学中的一些基本理论本章主要讲述景观生态学中的几个主要的基本理论：岛屿生物地理学理论、复合种群理论、空间渗透理论和等级理论，以及斑块动态理论。
景观生态学研究的中心问题包括以下几个方面：1、空间斑块性的形成、动态及其与生态学过程的相互作用；2、格局—过程—尺度之间的相互关系；3、景观的等级结构特征；4、景观异质性的维持和管理景观生态学最根本的问题是空间异质性及其结构和功能复杂性的问题。
一、岛屿生物地理学理论（P43-48）1、岛屿生物地理学理论的主要内容岛屿生物地理学的研究对象：海洋岛和陆桥岛，但其理论被广泛地应用到岛屿状生境的研究中。
其空间规模，小到树叶、个体植株的“微岛”，大到自然保护区和景观地理单元的“大岛”。
研究内容之一：物种丰富度随岛屿面积或陆地群落的取样面积呈单调增加的趋势Preston（1962）提出下面著名的种—面积方程：或式中，S是种丰富度，A是面积，c和z是正常数。
Z的理论值为0.236，通常在0.18与0.35之间。
C值的变化反映地理位置变化对种丰富度的影响。
c和z 的值常采用统计回归方法获得。
上述经验方程缺乏对种—面积关系机理的解释能力。
Williams(1964)认为，面积与生境多样性成正相关，因此，种丰富度与面积必然成正相关。
Connor和McCoy(1979)认为，岛屿生物类群可看做是来自种源生物群落的子集或样本，因此，种丰富度是取样面积和频度的函数。
Preston(1962)以及McArthur和Wilson(1963)分别提出了岛屿生物群落的动态平衡概念。
McArthur和Wilson(1967) 系统地发展了影响甚广的岛屿生物地理学平衡理论。
McArthur—Wilson理论：McArthur和Wilson认为，岛屿物种丰富度取决于两个过程：物种迁入（immigration）和绝灭(extinction)。
因为任何岛屿上的生态位或生境的空额有限，已定居的种数越多，新迁入的种能够成功定居的可能性就越小，而已定居种的绝灭概率则越大。
葛之葳景观生态学-资料
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二、 斑块的规模效应（1）
大斑块：保护水质、发育河流网络、内 部生境、核心生境、种源、小生境、保持自 然干扰、缓冲能力强。
小斑块：中继站、边缘生境、降低捕食几率、 提供特定小生境、保护小型物种与生境
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几个有关概念
*景观结构(landscape structure)：景观组分的数量构成及空间组 合与分布特征，其中景观组分的空间结构特征又被称为景观格局 （landscape pattern）
*景观功能(landscape function)：景观对自身内部及其他相关生命 系统生存和发展所能提供的支撑作用；
景观中的边界具有不同的功能（生态流障碍、管 理界限、环境变化的急变区等）人类是边缘种，并 且经常通过各种活动创造更多的边界（景观碎裂 化）。
边界问题研究通常包括：边界结构、调控机制、 边界功能以及边界动态。
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三、 边界与边缘（2）：1类型与突变程度
★边界的形成机制：
1）自然环境的镶嵌性特增，如土壤类型或地形等；
*景观动态(landscape dynamic)：景观在各种内外部驱动因素作用 下其结构和功能的时间变化过程与特征。
*景观组分(landscape elements)：构成景观的不同生态系统类型被 称为景观组分
*斑块（patch）：一个与周围环境不同的相对均质性非线性区域。
*廊道（corridor）：不同与两侧相邻土地的一种特殊的带状要素 类型。
4.景观生态学是一门发展历史不足百年的年轻学科 产生和发展来自人们对大尺度生态环境问题的日益重视； 其理论和方法主要来源于现代生态学和地理科学的发展。 景观生态学中的一些概念和理论还不成熟有争议待完善。
景观生态学重点整理
第一章-第一节●景观定义：景观是一系列生态系统或不同土地利用方式的镶嵌体，在镶嵌体内部存在着一系列的生态过程。
●2、作为大地综合体，景观具有多种含义，包括：A、作为视觉审美的对象，在空间上与人、物分离，景观所指表达了人与自然的关系、人对土地、城市与乡村的态度，也反映了人的理想和欲望；B、作为生物的栖息地，是体验的空间，人在空间中的定位和对场所的认同，使景观与人、物融为一体；C、作为系统，与人、物彻底分离，使景观成为科学客观的解读对象；D、作为符号，是人类历史与理想、人与自然、人与人相互作用的关系在大地上的烙印；景观是一个有机的系统，是一个自然生态系统和人类生态系统相叠加的复合生态系统，是有物质、能量及物种在流动的，是有功能和结构的。
●·景观规划的过程：帮助居住在自然系统中及利用系统中的资源的人们找到一种最适宜的途径（麦克哈格）。
●·景观规划的总体目标是通过土地和自然资源的保护和利用规划，实现可储蓄性的景观或生态系统。
●景观生态规划的三个系统：1、自然景观系统。
2、人造（人文）景观系统3、整体人文生态系统：整体人文生态系统是人文景观系统在特点的自然景观系统的基础上，经过长期的历史过程，经过人们对自然环境的独特理解和认识，形成的对自然景观的独特利用方式以及在利用过程中创造性的改造自然而形成的天人合一、完整有机的自然—人文复合系统。
●景观生态规划的三个理念：1、设计结合自然2、结合地方性的设计3、和谐健康的设计●景观规划设计生态性评价体系P6●在一个景观系统中，至少存在着五个层次上的生态关系：A、景观与外部系统的关系B、景观内部各元素之间的生态关系，即水平生态过程C、景观元素内部的结构与功能的关系，即垂直生态关系D、生态关系存在于生命与环境之间，包括个体或群体之间的竞争与共生关系，生物对环境的适应，个体与群体的进化和演替过程E、生态关系存在于人类与其环境之间的物质、营养及能量的关系；人与人、人与自然的关系必须借助各种学科（如社会学、文化生态学、心理学、行为学）对景观进行研究●景观规划的过程就是帮助居住在自然系统中及利用系统中的资源的人们找到一种最适宜的途径（McHarg）。
景观生态学理论
景觀生態學理論SU SIAO MING1 基本概念和理論景觀生態學是研究景觀單元的類型組成、空間格局及其與生態學過程相互作用的綜合性學科（鄔建國，2000；Pickett et al，1995）。
景觀生態學的研究物件和內容可概括爲三個基本方面：①景觀結構，即景觀組成單元的類型，多樣性及其空間關係；②景觀功能，即景觀結構與生態學過程的相互作用，或景觀結構單元之間的相互作用；③景觀動態，即指景觀在結構和功能方面隨時間推移發生的變化（Forman，1995）。
鄔建國（2000）對景觀生態學基本概念和理論進行了總結，見下圖。
生態過渡帶理論景觀功能景觀空間結構與生態過程的相互作用景觀動態景觀空間結構與功能隨時間的變化景觀結構景觀組成單元的多樣性及其空間格局空間異質性島嶼生物地理學理論複合種群理論生物控制論觀點綴塊、廊道、基底模式等級理論尺度格局與過程綴塊動態理論景觀生態學景觀連接度滲透理論與閾限現象圖3.3 景觀結構、功能和動態的相互關係以及景觀生態學中的基本概念和理論（鄔建國，2000）Fig.3.3 The relationship among the landscape structure,function and dynamic and the basic conceptions and theories of the Landscape Ecology關於景觀生態學的理論框架，肖篤寧將其歸納爲以下九個方面：① 土地鑲嵌與景觀異質性原理；② 尺度制約與景觀層序性原理；③ 景觀結構與功能的聯繫和反饋原理；④ 能量和養分空間流動原理；⑤ 物種遷移與生態演替原理；⑥ 景觀穩定性與景觀變化原理；⑦ 人類主導性與生物控制共生原理；⑧ 景觀規劃的空間配置原理；⑨ 景觀的視覺多樣性與生態美學原理。
景觀生態學以下幾個方面的研究對山地生態旅遊開發具有更現實的指導意義。
1. 景觀結構與功能研究美國生態學家R.Forman和法國生態學家M.Godron（1986）提出了“斑塊－廊道－基底＂的景觀結構分析模式。
景观生态学---精品模板
第一章1.景观（概念）是由各个在生态上和发生上共轭的、有规律地结合在一起的最简单的地域单元组成的复杂地域系统，并且是各要素相互作用的自然地理过程总体，这种相互作用决定了景观动态。
2.景观生态学（概念）(Landscape Ecology）以整个景观为对象，通过物质流、能量流、信息流与价值流在地球表层的传输和交换，通过生物与非生物要素以及人类之间相互作用与转化，运用生态系统原理和系统方法研究景观结构和功能、景观动态变化以及相互作用机制,研究景观的美化格局、优化结构、合理利用和保护（傅伯杰，1991）。
3.景观生态学的发展历程（了解)：1。
景观生态学的萌芽阶段(1806-1939年）；2。
景观生态学的形成阶段(1939—1981年）；3。
景观生态学的全面发展阶段（1981年至今)第二章1.景观生态学的三个重要理论基础（1）系统论系统是由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。
(2）等级理论等级理论是20世纪60年代在系统论的基础上逐渐发展形成的，关于复杂系统结构、功能和动态的理论。
等级理论认为，自然界是一个具有多水平分层等级结构的有序整体,在这个有序整体中，每一个层次或水平上的系统都是由低一级层次或水平上的系统组成,并产生新的整体属性。
（3）地域分异理论地域分异是指景观在地球表层按一定的层次发生分化并按一定方向发生有规律分布的现象.自然环境因子和人类活动因子对景观空间分异都发挥着重要作用。
2.景观生态学重要理论（填空）：岛屿生物地理学理论、复合种群理论、渗透理论3.景观生态学的核心：格局、过程与尺度●格局（pattern）是指空间格局,即斑块和其它组成单元的类型、数目以及空间分布与配置。
●过程（process）是指生态过程，包括种子或生物体的传播、动物的迁徙和种群动态、群落演替、干扰扩散、养分循环等.尺度(scale）是指对某一研究对象或现象在空间或时间上的量度。
4。
格局与过程的关系：（景观格局是景观形成因素与景观生态过程相互作用的结果.同时结果又反映景观形成过程和景观生态功能的外在属性.）过程产生格局，格局作用于过程.景观生态过程是景观生态流的流动与空间再分布过程，它影响景观格局的变化,因此，景观生态演变的任一阶段都会导致一种暂时的景观格局。
景观生态学整理
第一章景观生态学名词解释1、狭义景观：直觉地将景观看作基于人类范畴基础之上的特定区域，指在数十公里到数百公里范围内，由诸如林地、草地、农田、树篱和人类居住地等不同类型生态系统所组成的异质性地理单元。
这也是我们通常所说的“景观”。
2、广义景观：根据所研究的具体物种或生态学现象来定义，包括出现在从微观到宏观不同尺度上的、具有异质性或斑块性的空间单元。
3、景观生态学：是多学科之间的交叉学科，主体是地理学与生态学之间的交叉。
通过物质流、能量流、信息流与价值流在地球表层的传输和交换，通过生物与非生物以及人类之间的相互作用与转化，运用生态系统原理和系统方法。
以达到景观美化格局、优化结构、合理利用和保护的目的。
知识点：1、广义景观概念最突出的特点就是体现了生态学系统中多尺度和等级结构的特征。
2、景观不是必然地由其大小来定义，而是由斑块镶嵌体来定义。
3、景观分类：自然景观、经营景观和人工景观4、景观生态学起源于中欧和东欧。
V on Humboldt(19世纪初)首先把“景观”一词引入地理植被科学中，定义为“自然地理综合体”。
美国生态学家Forman并提出了“斑块-廊道-基质”模式，为北美景观生态学奠定了基础。
5、景观生态学明确强调空间异质性、等级结构和尺度在研究生态学格局和过程中的重要性。
6、景观结构（斑块间的空间关系）：“斑块、廊道、基质、网络”、空间格局、生态交错带、异质性、尺度性；景观功能（空间要素间的相互作用）：干扰、连接度、生态流、物种运动、文化过程、“廊道、基质、网络与流”；景观变化（结构和功能随时间的改变）：稳定性、格局总体变化、驱动因子、生态环境影响、动态模拟第二章景观结构要素名词解释：1、斑块：依赖于尺度的、与周围环境（基质）在性质上或者外观上不同，表现出较明显边界，并具有一定内部均质性的空间实体。
该定义强调了斑块的空间非连续性和内部均质性。
2、斑块形状指数：通过计算某一斑块形状与相同面积的圆或正方形之间的偏离程度来测量其形状的复杂程度。
景观生态学基本理论
形成是一个由量变到质变，由无序到有序的过程，所以，被看作为一个 自组织过程 ▪ 自组织具有自创生,自生长,自进化,自复制等特征
第四十页，共50页。
第二节 景观生态学基本理论
▪ 理论8—耗散结构与自组织理论 ▪ “熵” （熵原文字意是转变 ）：熵表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度
(杂食性消费者)
第十一页，共50页。
第一节 生态学基础理论知识(补充)
9 分解者 把生态系统中动物、植物的尸体、残体和排泄物分解为简单的无 机物归还到环境中，重新提供给生产者利用。分解者又称为还原 者。如：细菌、真菌、放线菌、原生动物等
第十二页，共50页。
第一节 生态学基础理论知识(补充)
▪ 10 生态系统的结构
对景观稳定性的威胁，并通过景观系统中多样性的景观要素之间的复杂 反馈调节关系，使系统结构和功能的波动幅度控制在系统可调节的范围 之内
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第二十四页，共50页。
第二节 景观生态学基本理论
▪ 理论2—空间分异性与生物多样性理论 ▪ 2 生物多样性
▪ 生物多样性是生物适应环境分异性的结果
▪ 11 生态系统的三个基本功能
▪ 11.3Biblioteka 息传递▪ 信息传递是指生态系统内各生命组分之间的
信息交流交换
▪ 生态系统内的信息传递是保证生物种群生存
和繁衍的需要
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第一节 生态学基础理论知识(补充)
▪ 12 生态系统演替
▪ 生态系统演替是指一个群落被另一个群落(或者说一个生态系统被
▪ 景观具有生物多样性效应，并由此派生出景观结构功
能的相关性，能流、物流和物种流的多样性等
景观生态学
景观生态学景观生态学1）景观——由一组以类似方式重复出现的，相互作用的生态系统所组成的异质性陆地区域。
2）景观类型——3）景观生态学——研究景观的结构、功能、变化。
4）尺度——空间尺度：研究生态系统的面积大小或最小信息单位的空间分辨率水平。
时间尺度：其动态变化的时间间隔。
5）空间异质性——异质性：由不相关或不相似的组分构成的系统。
6）空间格局——生态系统或系统属性空间变异程度的具体表现，它包括空间异质性、空间相关性、空间规律性等。
类型：均匀布局、聚集布局、线状布局、平行布局、共轭布局。
意义：空间格局决定着资源地理环境的分布形成和组分，制约着各种生理过程，与干扰能力、恢复能力、系统稳定性、生物多样性有着密切的关系。
7）空间格局参数——斑块的大小、形状、密度、分布构型8）景观多样性——指景观单元结构和功能方面的多样性，反应景观的复杂程度。
9）景观的破碎化——10）景观连接度——对景观空间结构单元相互之间连续性的量度。
11）景观连接度的度量类型——（结构）①②③④⑤（功能）⑥⑦⑧⑨⑩12）边缘效应——生态过渡带内的物种数目与相邻群落之间的差异。
13）景观边界——定义：在特定时空尺度下，相对均质的景观之间所存在的异质景观。
特征：特异性、动态性、宏观性、尺度性功能：功能或廊道、过滤或屏障、源、汇、生境14）干扰——是阻断原有生物系统生态过程的非连续性事件，它改变或破坏生态系统群落或种群的组成和结构，改变生物系统的资源基础和环境状况。
15）干扰类型——(来源)自然干扰、人为干扰。
（功能）内部干扰、外部干扰。
（机制）物理干扰、化学干扰、生物干扰。
（传播）局部干扰、跨边界干扰。
16）干扰性质——①多重性、相对性；②尺度性；③对生态演替过程的再调节；④经常不协调17）干扰的生态学意义——1）景观生态学的基本理论——①耗散结构与自组织理论②等级系统理论③空间异质性与景观格局④时空尺度⑤空间镶嵌与生态交错带⑥景观连接度与渗透理论⑦岛屿生物地理学理论⑧复合种群理论与源-汇系统模型2）景观生态学的基本原理——①②③④⑤⑥⑦3）斑块——（1）定义：是一个在外观上与周围环境明显不同的非线性地表区域。
第四讲 景观生态学基本原理
第三讲景观生态学的重要理论一、岛屿生物地理学理论1、岛屿生物地理学主要内容景观中缀块面积的大小、形状以及数目,对生物多样性和各种生态学过程都会有影响。
例如,物种数量(Ｓ)与生境面积(Ａ)之间的关系常表达为:Ｓ=CＡZ式中ｃ和ｚ为常数，Z：0.18~0.35，平均值为0.263。
应用上述关系式时,须注意二个重要前提：①所研究生境中物种迁移与绝灭过程之间达到生态平衡态；②除面积之外,所研究生境的其它环境因素都相似。
（1）生境多样性假说（2）被动取样假说；（3）岛屿生物地理学动态平衡理论2、岛屿生物地理学理论数学模型ｄＳ/ｄｔ=I-E式中的Ｓ为物种数,ｔ为时间,Ｉ为迁居速率(是种源与缀块间距离Ｄ的函数),Ｅ为绝灭速率(是缀块面积Ａ的函数)。
模型成立的前提：I0、E0具有均一性、稳定性、可加性；I、E相互独立（援救效应、目标效应）（1）物种形成和演化过程暂时性的非相互作用平衡→相互作用平衡→选择平衡→演化平衡3、岛屿生物地理学的验证与应用考虑到景观缀块的不同特征,种与面积的一般关系可表达为:物种丰富度(或种数)= (生境多样性、干扰、缀块面积、演替阶段、基底特征缀块隔离程度)岛屿生物地理学理论的最大贡献之一,就是把缀块的空间特征与物种数量巧妙地用一个理论公式联系在一起,这为此后的许多生态学概念和理论奠定了基础。
二、复合种群理论1、复合种群的概念（metapopulation）(1)狭义概念美国生态学家Richard Levins在1970年创造了复合种群一词,并将其定义为“由经常局部性绝灭,但又重新定居而再生的种群所组成的种群”。
换言之,复合种群是由空间上相互隔离但又有功能联系(繁殖体或生物个体的交流)的二个或二个以上的亚种群(Subpopulation)组成的种群缀块系统。
亚种群生存在生境缀块中,而复合种群的生存环境则对应于景观镶嵌体。
①亚种群尺度或缀块尺度。
在这一尺度上,生物个体通过日常采食和繁殖活动发生非常频繁的相互作用，从而形成局部范围内的亚种群单元。
景观生态学--课堂笔记(园林专业)
第一章绪论一、景观生态学的概念与发展在19世纪中期由Haeckel提出生态学一词，随着时间的推移，生态学已成为一个既古老而又现代的学科，它研究的主要内容就是生物或生物群体与其环境的关系，而通常我们又将它分为几个层次：个体、种群、群落和生态系统，而景观是比生态系统更高一层次的生物层次。
景观生态学自1939年由特罗尔提出后，发展十分迅速，已成为生态学一重要分支，并且已形成一套自己的理论，为生态学的发展提供了一个全新的空间。
1、景观（landscape)“景观”的三种理解：1.视觉美学在欧洲，“景观”一词最早来源于《圣经》中，用来描述耶路撒冷城美丽的景画。
与“风景”同意。
例“黄山”、“泰山”、“苏州园林”。
2.地理学景观作为地球表面气候、土壤、地貌、生物各种成分的综合体，类似于生物群落。
3.景观生态学空间上相邻、功能上相关、发生上有一定特点的生态系统的聚合。
2 、景观的定义和特征景观：是以类似方式重复出现的、相互作用的若干生态系统的聚合所组成的异质性土地地域。
（1986，Forman & Godron) 例：“秦岭”景观生态学：研究相关景观系统的相互作用、空间组织和相互关系的一门学科，即研究由相互作用的生态系统组成的异质地表的结构、功能和动态。
其他定义：（1）Troll(1983) 德国景观是控制某一地区不同空间单元的自然与生物的关系。
（2 ）Zonneveld 荷兰景观是地球表面空间的一部分，是由岩石、水、空气、植物、动物以及人类活动所形成的系统的复合体，并通过其外貌构成一个可识别的实体。
（3 ）Vink 荷兰景观是连同其所有现象（地形、土壤、植被、人为影响）的陆地表面；是具有特有的地形、土壤、植被的陆地表面的一个区域；是相互有关的几片土地的天然配置。
特征：1 生态系统的聚合。
2 各生态系统之间的物质能量流动和相互影响。
3 具有一定的气候和地貌特征。
4 与一定的干扰状况的聚合相对应。
3、景观要素定义：景观是由不同生态系统组成的镶嵌体，其组成单元称之为景观要素按自然条件或立地条件划分的景观单元—景观成分。
景观生态学复习资料
景观生态学复习资料景观生态学是一门研究景观结构、功能和动态变化的学科，它融合了生态学、地理学、地质学、社会学等多个学科的知识和方法，旨在理解和解决人类与自然环境相互作用过程中产生的问题。
以下是对景观生态学的一些重要知识点的复习整理。
一、景观生态学的基本概念景观是指由不同生态系统组成的异质性区域，这些生态系统在空间上相互作用和联系。
景观要素包括斑块、廊道和基质。
斑块是相对同质的区域，如森林斑块、农田斑块等；廊道是连接不同斑块的线性区域，如河流、道路等；基质则是景观中面积最大、连通性最好的部分。
景观结构指景观要素的类型、数量、大小、形状、空间分布和组合特征。
景观功能是指景观要素之间的物质、能量和信息的流动和交换过程。
景观动态则是景观结构和功能随时间的变化。
二、景观格局分析景观格局分析是景观生态学研究的重要手段，通过定量方法来描述和解释景观的空间结构特征。
常用的景观格局指数包括斑块数量、斑块密度、斑块大小、形状指数、分维数、聚集度指数等。
这些指数可以帮助我们了解景观的破碎化程度、多样性、连通性等特征。
例如，斑块数量和密度的增加通常表示景观的破碎化程度加剧，而聚集度指数较高则表明景观中的斑块较为集中。
三、景观生态过程景观生态过程包括物质迁移、能量流动、物种扩散、干扰传播等。
物质迁移如水流、土壤侵蚀等，能量流动如太阳能在景观中的传递和转化。
物种扩散对于维持生物多样性和生态系统的稳定性至关重要。
干扰是指对景观系统产生破坏或改变的事件，如火灾、洪水、人类活动等。
干扰的频率、强度和范围会影响景观的结构和功能。
四、景观尺度景观生态学中的尺度是一个关键概念，它包括空间尺度和时间尺度。
不同的尺度上，景观的结构和功能可能会有很大的差异。
在研究景观生态问题时，需要明确所关注的尺度，因为同一现象在不同尺度上可能有不同的表现和意义。
例如，在小尺度上观察到的斑块分布规律可能在大尺度上并不明显。
五、景观生态模型景观生态模型是用于模拟和预测景观动态变化的工具。
景观生态学
景观生态学第一章1.景观（概念）是由各个在生态上和发生上共轭的、有规律地结合在一起的最简单的地域单元组成的复杂地域系统，并且是各要素相互作用的自然地理过程总体，这种相互作用决定了景观动态。
2.景观生态学（概念）（Landscape Ecology）以整个景观为对象，通过物质流、能量流、信息流与价值流在地球表层的传输和交换，通过生物与非生物要素以及人类之间相互作用与转化，运用生态系统原理和系统方法研究景观结构和功能、景观动态变化以及相互作用机制，研究景观的美化格局、优化结构、合理利用和保护(傅伯杰，1991)。
3.景观生态学的发展历程（了解）：1.景观生态学的萌芽阶段（1806-1939年）；2.景观生态学的形成阶段（1939-1981年）；3.景观生态学的全面发展阶段（1981年至今）第二章1.景观生态学的三个重要理论基础（1）系统论系统是由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。
（2）等级理论等级理论是20世纪60年代在系统论的基础上逐渐发展形成的，关于复杂系统结构、功能和动态的理论。
等级理论认为，自然界是一个具有多水平分层等级结构的有序整体，在这个有序整体中，每一个层次或水平上的系统都是由低一级层次或水平上的系统组成，并产生新的整体属性。
（3）地域分异理论地域分异是指景观在地球表层按一定的层次发生分化并按一定方向发生有规律分布的现象。
自然环境因子和人类活动因子对景观空间分异都发挥着重要作用。
2.景观生态学重要理论（填空）：岛屿生物地理学理论、复合种群理论、渗透理论3.景观生态学的核心：格局、过程与尺度●格局（pattern）是指空间格局，即斑块和其它组成单元的类型、数目以及空间分布与配置。
●过程（process）是指生态过程，包括种子或生物体的传播、动物的迁徙和种群动态、群落演替、干扰扩散、养分循环等。
●尺度（scale）是指对某一研究对象或现象在空间或时间上的量度。
4.格局与过程的关系：（景观格局是景观形成因素与景观生态过程相互作用的结果。
第四章 景观生态学的一些基本法则与重要理论
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1 有关概念
★复合种群研究涉及的两种尺度 1）亚种群（或斑块）尺度：生物个体通过采食或繁殖活动发生频繁相 互作用； 2）复合种群（景观）尺度：不同亚种群之间通过植物种子和其他繁殖 体传播或动物运动发生较频繁的交换作用。 ★几个相关概念 汇种群（sink population）：因生境质量较差而只能靠外来生物个体或 繁殖体维持生存的亚种群。 源种群（source population）：能够为汇种群提供生物个体或繁殖体的 亚种群。 鉴于实际上复合种群类型复杂，故有如下广义定义： 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 （对动物而言）或繁殖体（对植物而言），不管是否存在局部种群周转 16 现象，均可称为复合种群（广义概念，Harrison，1991）。
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1 基本原理
McArthur和Wilson：岛屿生物地理学平衡理论 1）大岛屿的物种数量要多于小岛屿（面积效应）； 2）靠近大陆岛屿物种数量要高于远离大陆的岛屿（距离 效应）； 3 ）年轻的岛屿物种丰度较小，物种周转率（迁入量 / 灭 绝量）高，以后则不断降低，直到二者相等，物种数量达到 动态均衡。 结论：岛屿的面积、孤立程度和年龄依次是控制生物迁 植、灭绝和物种数量的关键因子。 岛屿生物地理学关键因子方程：Si=f[面积(+), 孤立性(-)]
3）小斑块种群虽频繁灭绝，但可获得源种群的有效补充；
4）少数高质量的小斑块或由数量较多的斑块构成的紧密型复合体可能会 补偿无大斑块对种群延续形成的影响。
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2 复合种群的基本类型
（3）斑块性复合种群 1）生境斑块之间的个体或繁殖体交流非常频繁；
简述景观生态学理论
简述景观生态学理论景观生态学(Landscape Ecology)是研究在一个相当大的区域内，由许多不同生态系统所组成的整体(即景观)的空间结构、相互作用、协调功能及动态变化的一门生态学新分支。
下面由店铺为大家整理的简述景观生态学理论，希望对大家有帮助!简述景观生态学理论许多学者对景观生态学基础理论的探索已经作出了重要贡献，例如Risser等提出的5条原则，Forman等提出的7项规则等等。
但从景观生态学理论研究现状来看，目前用理论这一术语表达景观生态学的基础理论，比用原理、定律、定理等方式更适宜些。
相关学科为景观生态学提供的基础理论，概括起来主要有以下7项。
1.生态进化与生态演替理论达尔文提出了生物进化论，主要强调生物进化;海克尔提出生态学概念，强调生物与环境的相互关系，开始有了生物与环境协调进化的思想萌芽。
应该说，真正的生物与环境共同进化思想属于克里门茨。
他的五段演替理论是大时空尺度的生物群落与生态环境共同进化的生态演替进化论，突出了整体、综合、协调、稳定、保护的大生态学观点。
坦斯里提出生态系统学说以后，生态学研究重点转向对现实系统形态、结构和功能和系统分析，对于系统的起源和未来研究则重视不够。
但就在此时，特罗尔却接受和发展了克里门茨的顶极学说而明确提出景观演替概念。
他认为植被的演替，同时也是土壤、土壤水、土壤气候和小气候的演替，这就意味着各种地理因素之间相互作用的连续顺序，换句话说，也就是景观演替。
毫无疑问，特罗尔的景观演替思想和克里门茨演替理论不但一致，而且综合单顶极和多顶极理论成果发展了生态演替进化理论。
生态演替进化是景观生态学的一个主导性基础理论，现代景观生态学的许多理论原则如景观可变性、景观稳定性与动态平衡性等，其基础思想都起源于生态演替进化理论，如何深化发展这个理论，是景观生态学基础理论研究中的一个重要课题。
2.空间分异性与生物多样性理论空间分异性是一个经典地理学理论，有人称之为地理学第一定律，而生态学也把区域分异作为其三个基本原则之一。
景观生态学教案
二、 斑块的规模效应（1）
大斑块：保护水质、发育河流网络、内 部生境、核心生境、种源、小生境、保持自 然干扰、缓冲能力强。
小斑块：中继站、边缘生境、降低捕食几率、 提供特定小生境、保护小型物种与生境
★我们可以推断，一个优化的景观，应当有 一些大的斑块，周围还有一些小的斑块，一 同散布在基质中。
二、 斑块的规模效应（2）
此外斑块大小还将影响景观中的许多生态过程的空间分异，主要包 括：
1）生产率和生物量分布 2）侵蚀和营养元素流动 3）水分流动和循环等 不过上述问题的研究目前尚无完整的规律性总结，但是许多现象已引起 了生态学家们的注意。
★在涉及为了物种生存和自然保护目的而考虑斑块面积的时候，通常需 要关注以下几个参数：
边界问题研究通常包括：边界结构、调控机制、 边界功能以及边界动态。
三、 边界与边缘（2）：1类型与突变程度
★边界的形成机制： 1）自然环境的镶嵌性特增，如土壤类型或地形等； 2）自然扰动； 3）人为活动。 ★边界突变程度： 硬边界：通常指那些直线型具有高对比度的边界 软边界：指那些有一定过渡性质并带有一条或两条边缘的边界区域。 *边缘效应（edge effect）：通常指与生态系统内部生境相比，边缘地区特有的与 众不同的物种组成和丰度 ★边界的尺度差异： 精尺度边界：道路和相邻局部生态系统之间的边界； 中尺度边界：中尺度地形及长期土地利用方式之间的边界（如流域边界或大面积 农田及果园之间的边界）； 粗尺度边界：景观、气候区、生物区边界。
*景观动态(landscape dynamic)：景观在各种内外部驱动因素作用下 其结构和功能的时间变化过程与特征。
*景观组分(landscape elements)：构成景观的不同生态系统类型被 称为景观组分
《景观生态学》讲义完整版
《景观生态学》讲义完整版绪论景观生态学作为地理学和生态学的交叉学科，具有独特的生命力和高度的综合性。
与自然保护、规划、景观设计、野生生物学、土地评价、地理学、环境科学、林学、农学等学科密切相关，尤其是目前的环境问题和社会问题与景观生态息息相关，有着广阔的前景。
每个人都处于景观中，其质量好坏息息相关。
本课程的学习方法在于：知识累积，思维方式的深化，一种能力，一种方法。
本课程的结构由以下几个部分组成：1、景观生态学的概念，内容，历史。
2、景观构成要素——嵌块体，廊道，基底。
3、景观的总体结构。
4、景观发育的自然过程。
5、人类对景观的影响。
6、景观的功能。
7、想念邻景观要素间的流动。
8、景观的动态。
9、景观的异质性和类型学。
10、土地景观分类（属性，景观，能力）11、土地评价。
12、景观的规划与管理。
第一章景观和景生态学第一节景观1、概念：英语中多含义，有美学的，文化的，地理，专业的，空间上：大尺度，小尺度（毛虫相片）1）美学的：景观大致均一的地区风景，直观景象，这个概念主要应用于景观建筑学，风景园林学。
2）地理学：是地球表面地貌、气候、土壤，生物所形成的综合体。
发生上是立的，是地表在地带性和非地带性方面最一致的地域地段，具有自己的形态，单位的质和量的对比关系，并以此与其相邻景观区别。
此概念充分反映了自然界的特点和天资的多样性，完整的土地利用单位。
景观生态学是由1919德国（TROLL）特罗尔首提，我国80年代初方开始国际上景观生态学的发展。
生态学：是在一（将）个相对均质的空间内研究植物、动物、大气、水、土壤之间的关系（生物之间，生物与环境之间）的科学。
是一个利用和改造的生态工程。
景观生态学：某一地区不同空间单元的自然环境与生物关系的科学。
若干个生态系统聚合所组成的异质性土地地域内的生物与自然环境之间关系的科学。
其优点在于：景观水平上，生态学研究的是整体观及许多本来缺乏联系的学科在解决景观问题上的综合。
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7）景观抗性：空间要素，尤其是障碍、通道和高异质性 区域的组合，决定着物种、能量、物质和干扰在景观中的 流动和运动。
8）粒度大小：含有细粒区域的粗粒景观最有利于大型斑 块生态效益的获得，也有利于包括人类在内多生境物种， 并提供较广的环境资源和条件。
5）能量流动原理：热能和生物量通过景观各组分边界的 速率随景观异质性的增加而增大。
6）景观变化原理：在无干扰条件下，景观的水平结构逐 渐向着均质性发展；中度干扰将迅速增加异质性；而严重 干扰则可能增加，也可能减少异质性。
7）景观稳定性原理：景观斑块的稳定性可能以3种明显 不同的方式增加：①趋向于物理系统稳定性（以没有生物 量为特征）；②趋向于干扰后的迅速恢复（存在低生物 量）；③趋向于对干扰的高度抗性（通常存在高生物量）。
2）生物多样性原理：景观多样性减小稀有内部物种的多 度，增加边缘种及需要两个以上景观组分（生境）的物种 的多度，并提高所有潜在种的共存机会。
3）物种流动原理：物种在景观组分之间的扩张和收缩既 影响景观的异质性，也受景观异质性的控制。
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4）养分再分布原理：矿物养分在景观组分之间的再分 布速率随这些组分中干扰强度的增加而增加。
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3 Forman（1995）
1）景观与区域：一系列地方性的生态系统或土地利用 类型相混合，在一个地区重复出现，就构成了景观。在更 大尺度上的区域中，景观是互不重复、对比性强、粗粒度 格局的基本结构单元。
2）斑块—廊道—基质：景观中斑块、廊道和基质的组合 或结构格局是景观功能流的主要决定因素，也是其格局和 过程随时间发生变化的主要决定因素。
3）年轻的岛屿物种丰度较小，物种周转率（迁入量/灭 绝量）高，以后则不断降低，直到二者相等，物种数量达到 动态均衡。
9）景观变化：土地被一些次序上相互重叠的空间过程所 改造，它们造成了生境的丧失和孤立，但另一方面又会对 空间格局和生态过程产生截然不同的影响。孔隙化、分割、 碎裂化、收缩和消失是土地变化的5种基本过程。
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10）镶嵌序列：在少量基本镶嵌序列中，土地生境的可 适性变得越来越小，最佳的生态转换是从边缘开始，呈平 行条带状逐渐推进，而在这种格局基础上进行的调整就会 引出一个“最佳生态序列”。
3）过程—尺度差异原理：在不同的时间或空间尺度上， 生态学过程的作用或重要性将发生变化。因此，生物地理 过程在确定局部格局方面也许相对来讲是不重要的，但对 区域来讲可能会起主要作用。
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4）物种—尺度差异原理：由于不同物种和物种类群（如 植物、食草动物、肉食动物和寄生生物）在不同空间尺度 上活动，因此在一个给定尺度上的研究，对不同的物种或 物种类群的分辨性可能是不同的。每一物种对景观的观察 和反映也是独特的。对于一个种来说均质性的斑块对于另 一个种可能是相当异质性的。
3）大型自然植被斑块：大型植被斑块是景观中唯一可以 保护水源和相互沟通的水系网络，使多数内部物种得以生 存，为许多大栖境脊椎动物提供核心栖息地和庇护所，并 允许有近自然状态干扰的一种结构。可以设想，最优景观 是由几个大型自然植被斑块所组成的，并由分散在基质中 的一些小斑块所补充。或者，小斑块的功能也可以由基质 中的小廊道来实现。
11）集中与分散相结合：通过土地的集中布局，在建成 区保留一些小的自然斑块和廊道，同时在人类活动的外部 环境中，沿自然廊道布局一些小的人为斑块，这就是有人 类活动的最佳生态土地组合。
12）必要格局：自然保护中生态效益无可替代的最首要 格局，是一些大型自然植被斑块，保护水道的宽阔绿色走 廊，供关键物种在大斑块之间运动的连接通道，以及发达 地区提供自然异质性的小斑块和廊道。
5）尺度变化原理：景观尺度是由具体的研究目的或确切 的经营问题的空间尺度或大小来定义的。假如一个研究或 经营问题主要涉及一个特定的尺度，那么在更小尺度上出 现的过程与格局并不总是可以被观察到，而在更大尺度上 出现的过程与格局则可能被忽略。
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2 Forman（1986）
1）景观结构与功能原理：景观是异质性的，物种、能量 和物质在斑块、廊道和基质之间的分布方面表现出不同的 结构，因此，景观在这些结构性景观要素间的物种、能量 和物质流动方面有功能性的差异。
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4）斑块形状：为完成斑块的几个关键性功能，其生态 学上的最佳形状应为一个大的核心区加上弯曲的边界和狭 窄的指状凸起，且其延伸方向与周围流的方向相一致。
5）生态系统间的相互作用：景观中所有生态系统都是相 互联系的，物质运动或流的速率随着距离的增大迅速减小， 但同类生态系统中物种间的相互作用减小得较慢。
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其中： 1）～2）为景观与区域方面的一般法则； 3）～6）为斑块与廊道方面的一般法则； 7）～10）为斑块方面的一般法则； 11）～12）则是景观应用方面的法则。
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二、景观生态学中的一些重要理论
（一）岛屿生物地理学理论
1 基本原理
岛屿作为一种特殊的生境类型，生态学家们最早关注的 是岛屿面积与物种数量之间的关系，并由Preston(1962)提出 以下关于岛屿种—面积关系方程：
Ss=cAz logSs=logc+zlogA 其中，S是物种丰富度，A是岛屿面积，c和z是常数。z 的理论值为0.263，通常在0.18～0.35之间。c值的变化反映出 地理位置变化对物种丰度的影响。
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1 基本原理
McArthur和Wilson：岛屿生物地理学平衡理论 1）大岛屿的物种数量要多于小岛屿（面积效应）； 2）靠近大陆岛屿物种数量要高于远离大陆的岛屿（距离 效应）；
第四章 景观生态学的一些基本法则与重要理论
一、景观生态学的一些基本法则
1 Risser（1983）
1）格局—过程关系普适性原理：空间格局和生态过程关 系并不局限于单一的或特殊的空间尺度或时间尺度。
2）格局—尺度共性原理：对于景观生态学在一个空间或 时间尺度上问题的理解，也许会受益于对格局作用在较小 或较大尺度上的实验与观察。