08.第六章 生态学基础(景观生态学基本概念)解析
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三. 关于景观镶嵌体的基本原理 1. 景观阻力原理 景观阻力是指景观对生态流速率的影响。景观元素在空间 的分布,特别是某些障碍性或导流性结构的存在和分布、景观 的异质性(heterogeneity)将决定景观对物种的运动,物质、 能量的流动和干扰的扩散的阻力。阻力随着跨越各种景观边界 的频数的增加而加大。不同性质的景观元素产生不同的景观阻 力,如对动物空间运动来说,森林或草地比建成区的阻力要小。 一般而言,景观镶嵌体的异质性越大,阻力也越大。
2. 斑块数目原理 减少一个自然斑块,就意味着抹去一个栖息地,从而减 少景观和物种的多样性和某一物种的种群数量。增加一个自 然斑块,则意味着增加一个可替代的庇难所,增加一份保险 (Opdam, P., 1991.)。一般而言,两个大型的自然斑块是保 护某一物种所必须的最低斑块数目,4~5个同类型斑块则对 维护物种的长期健康与安全较为理想。
• 影响基本生态过程的空间格局参数如下: (1)斑块大小 影响单位面积的生物量、生产力、养分 储存、物种多样性,以及内部种的移动和外来种的 数量。大的自然植被斑块在景观中可以发挥多种生 态功能,起着关键作用。 (2)斑块形状 影响生物种的发育、扩展、收缩和迁移。 与几种关键功能相适应,一个生态上理想的斑块形 状通常是具有一个大的核心和某些曲线边界及狭窄 的回廊,其方向角与周围的“流”有关。 (3)斑块密度 影响通过景观的“流”的速率。 (4)斑块的分布构型 影响干扰的传播和扩散。 • 斑块:在外观上不同于周围环境的非线性地表区域。
2. 廊道的数目原理 假设廊道是有益于物种空间运动和维持的,则两条廊道 比一条要好,多一条廊道就减少一分被截流和分割的风险。 3. 廊道构成原理 联系保护区斑块的廊道本身应由乡土植物成份所组成, 并与作为保护对象的残遗斑块相近。 4. 廊道宽度原理 越宽越好是廊道建设的基本原理之一(Binford and Burchenau 1993)。廊道如果达不到一定的宽度,不但起不 到维护保护对象的作用,反而为外来物种的入侵创造条件 (Frankel,and Soule′, 1981.)。对廊道的宽度,目前尚 没有一个量的标准,对一般动物的运动而言,1~2公里宽 是比较合适的,但对大型动物则需十到几十公里宽。
3. 斑块形状原理 一个能满足多种生态功能需要的斑块的理想形状应该包 含一个较大的核心区和一些有导流作用及能与外界发生相互 作用的边缘触须和触角。圆整形的斑块可以最大限度地减少 边缘圈的面积,而最大限度地提高核心区的面积比,使外界 的干扰达到尽可能的小,有利于林内物种的生存。但圆整的 斑块不利于同外界的交流。
6.5 景观生态学的基本概念
一. 格局和过程
• 空间格局是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、空间相关性和空间规律性等内容。
• 人们熟知的空间格局有: 均匀分布、聚集布局、线状布局、平行布局和共轭 布局等。 • 空间格局决定着资源地理环境的分布形成和组分, 制约着各种生态过程,与干扰能力、恢复能力、系 统稳定性和生物多样性有着密切的关系。
•
基本生态过程包括: 生物生产力、生物地球化学循环、生态控制及生态 系统间的相互关系等方面。
• 生态控制包括: 稳定性(阻抗和恢复)和干扰(多样性、再生演替趋势 和生态系统的新陈代谢); • 生态系统间的相互关系包括: 过程输入和过程输出(前者有人类与动物活动的季节性变
化,偶然干扰和干扰循环以及敏感性;后者有迁移、竞争、群 落 密度、关键种构成、病虫害和多样性等。)
二.
廊道的基本原理
1. 连续性原理 人类活动使自然景观被分割而得四分五裂,景观的功能流受 阻,所以,加强孤立斑块之间的及斑块与种源之间的联系,是现 代景观规划的主要任务之一。联系相对孤立的景观元素之间的线 性结构称为廊道。生态学家和保护生物学家普遍承认廊道有利于 物种的空间运动和本来是孤立的斑块内物种的生存和延续。从这 个意义上讲,廊道必须是连续的。 但廊道本身又有可能是一种危险的景观结构,它也可以引导 天敌进入本来是安全的庇护所,给某些残遗物种带来灭顶之灾。 廊道本身的构成不同,其作用也不一样。如高速公路和高压线路 对人类生产和生活来说是重要的运输通道,但对生物来说则是危 险的障碍。在美国,公路是野生动物最大的杀手。
一. 关于斑块的基本原理
1 . 斑块尺度原理 一般来说,只有大型的自然植被斑块才有可能涵养水源, 联接河流水系和维持林中物种(interior species)的安全和 健康,庇护大型动物并使之保持一定的种群数量,并允许自 然干扰(如火灾)的交替发生(Pickett and Thompson, 1978.)。 总起来说,大型斑块可以比小型斑块承载更多的物种,特别 是一些特有物种只有可能在大型斑块的核心区存在。对某一 物种而言,大斑块更有能力持续和保存基因的多样性。 相对而言,小型斑块则不利于林内种的生存、不利于物 种多样性的保护,不能维持大型动物的延续。但小斑块可能 成为某些物种逃避天敌的庇难所,因为小斑块的资源有限, 不足以吸引某些大型捕食动物,从而使某些小型物种幸免于 难。同时,小斑块占地小,可以出现在农田或建成区景观中, 具有跳板(stepping stone)的作用。
二.尺度
指研究课题或过程的空间维和时间维。
三. 廊道 不同于两侧基质的狭长地带,它既可以呈隔 离的条状,如:公路、河道;也可以是与周围 基质呈过渡性连续分布,如某些更新过程中的 带状采伐痕迹。 四. 基质 景观面积中面积最大、连接性最好的景观要 素类型,如广阔的草原、沙漠、森林等。
2.6 景观生态学的一般原理
4. 斑块的位置原理 一个孤立的斑块内物种消亡的可能性远比一个与大陆 (种源)相邻或相连的斑块Байду номын сангаас的多。与种源相邻的斑块当其中 的物种灭绝之后,更有可能被来自相邻斑块同种个体所占领, 从而使物种整体上得以延续。 选择某一斑块作为保护对象时,一方面要考察斑块本身 的属性,包括物种丰富性和稀有性;同时也要考察其在整体 景观格局中的位置和作用。战略点的概念(strategic point) 就是针对斑块在景观中的位置和作用提出来的(Yu, 1995a~ c, 1996a )。他认为,景观中有某些关键性的位置,对它们 的占领和改变,可以对控制生态过程产生异常重要的作用。