园林生态学课件

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园林生态学——绪论

一、生态学的形成与发展

(一)、生态学概念的形成及其研究对象

1、生态学——研究生物与其环境之间相互关系的科学。

植物生态学就是研究植物与其环境相互关系的科学。

最早由德国学者E. Haeckel于1866年提出Ecology一词。

1935年英国学者Tansley提出生态系统(Ecosystem)的概念。标志着现代生态学科的形成。

2、生态学的研究对象

生态学主要研究生物个体到生物圈各个

层次上生物与环境的相互关系与相互作规律。

包括:生物个体、种群、生物群落、生态

系统、区域生态系统、与生物圈各个水平的生态关系。

3、生态学的任务

A、揭示生物个体与环境因子间的相互关系规律;

B、揭示环境对生物种群、群落的影响,以及种群间的相互关系;

C、阐明生态系统与环境之间的关系,提高系统稳定性与效率。

(二)生态学的发展简史

1、生态学的萌芽时期——古生态学思想时期

2、生态学的建立时期——17世纪中叶到生态学概念提出。包括法国昆虫学家Reaumur、瑞典生物学家Linneur、英国生物学达尔文、德国动物学家Haeckel、丹麦生态学家Warming 等是本时期的杰出代表。

3、生态学的发展时期(巩固时期)——19世纪未期到20世纪中期。以生物种群研究与生态系统概念确立为主要标志,以美国生态学家Elton(1927年提出食物链)、Hopkins、Clements,英国生态学家Tansley

4、现代生态学发展时期——现代技术与学科相互渗透有力促进生态学的发展,理论应用与环境保护研究为主的时期。前瑞典首相克来门松夫人首先提出全球首脑级环境论坛,世界科协在上世纪60年代提出“国际生物学研究计划”(IBP),UNISCO于70年代提出MAB计划。在这些大的生态发展规划指导思想为前提,迅速兴起了生态农业、生态城市、生态人居、生态旅游等生态边缘学科的发展。

二、城市化与现代园林发展

(一)城市化与生态城市

1、城市化进程(T0-1)

2、生态城市的特点:

A、城市环境现状:城市人口、经济发展超出环境承载能力;城市环境受严重污染破坏;人与建筑的高度密集,破坏了城市生态系统的自我调节平衡;热岛与温室效应,致使城市人居条件越来越恶劣。

B、生态城市的特点:

①生物与文化资源的和谐体;②具有完全的生存能力;

③保护自然环境资源,物质自我循环;④广阔的自然空间;

⑤维护人类健康、享受自然;⑥符合美学原则;

⑦提供文化发展,充满欢乐与进步;⑧是城市与社会科学规划的成果;

⑨面向未来,可持续发展。

2、生态城市的特点

A、城市环境现状:城市人口、经济发展超出环境承载能力;城市环境受严重污染破坏;人与建筑的高度密集,破坏了城市生态系统的自我调节平衡;热岛与温室效应,致使城市人居条件越来越恶劣。

(二)现代园林的发展

——园林的发展大致可以分为三个阶段:造园阶段、城市绿化阶段、大地景观规划与建设阶段。

三、园林生态学

——研究园林和城市绿化可能影响的范围内,人类生活、资源使用和环境质量三者之间关系与调控途径生态学分支。

——研究城市中人工栽植的各种园林植物群落之间及其与城市环境之间相互关系的科学。第一章:城市环境与生态因子

第一节:城市环境

一、环境的概念

环境:指生物个体或群体以外一切因素的总和。或是生物赖以生存因子的总和。

环境因子:构成环境的各个因素。

生态因子:是环境因子中对生物的生长、发育、分布等产生影响或作用的环境因子(ecological factor)

二、环境的范畴与范围

根据环境的范围或大小,可以分为宇宙环境、地球环境、区域环境、生境、小环境、内环境等。

二、自然环境与人工环境

1、自然环境:指生物生存居所中一切的自然因子总和。

2、人工环境(artificial environment):通过人为干预所形成的有别于自然状态的新环境,或称次生环境。

三、城市环境

1、城市环境的组成

城市环境:指影响城市人类活动的各种自然或人工条件的总和。

2、城市环境的特征

城市环境具有如下特征:高度的人工化;特定空间与区域;人文活动与地域层次;污染密集等特征。

3、城市环境容量:

1)环境容量与环境污染:

*环境容量(environmental capacity):指某一环境在自然生态结构与功能不受损害、人类生存环境质量不下降的前提下,能容纳可能带来对环境主体产生影响的事物的最大负荷量。——如环境中污染物的量超过了环境可承受或技术因素能净化的量时,就可以说是超负荷,就会产生环境污染;或某一城市中,当人口超过了城市所能提供的设施保障能力时,就会出现人口危机。

2)城市环境容量:在一定时空范围内,及一定的经济条件下,能满足城市人口各种活动的人口最大容许限度(量)。

*影响城市容量的因素:

包括自然、物质因素与经济技术因素。

3)城市环境容量的常见类型:

*大气环境容量:聚集与环流扩散能力。

*水环境容量:与水体的自净能力、水质标准与水资源量有关。Wi=Coi*Q*K

*土壤环境容量:Wq=Ws-B(绝对量)

或质量容量Wq=M(Ws-B)

四、城市环境问题(第十章详讲)

第二节:环境因子的生态学分析

生态因子的分类

生态因子的一般特征

生态因子作用的原理

一、生态因子的分类

*气候因子:*土壤因子:*地形因子:*生物因子:*人为因子:

2、生态因子的特征

*综合作用:

*非等价性:在众多生态因子中必有一个或几个因子起决定性的作用,这个因子称为主导因子;而起次要作用或从属作用的生态因子称为次要因子。(例)

*不可替代性与互补性:(例)

*阶段性:(例)

*直接作用与间接作用:一个因子的存在与否或量的变化都会对植物产生直接作用的因子称为直接因子。某因子的变化通过对其它因子产生影响继而对植物产生影响的因子为间接因子。

三、生态因子作用的基本原理

最小因子定律:德国农业化学家(Liebig)提出。生存与生长受最小需量的因子决定。

耐受性定律:美国生态学家(Shelford)提出。(T01-01)

*生态幅:生物对各种生态因子的适应范围。

*限制因子:在众多生态因子中,使植物生长发育受限制甚至引起死亡的因子。

第二章:光与园林植物

第一节:光的性质与变化

一、光的性质

光是一种电磁辐射,以电磁波的形式传播。

光谱:按太阳辐射波长顺序排列。(T02-01)

光照强度:

光照强度常用能量单位表示,可以用J/(cm2min)或K/(cm2min),也可用照度单位表示Lx(米烛光)。

在大气层上层垂直于太阳的平面上所接授的太阳辐射强度是恒定的,为8.12J/ (cm2min)或1.94K/ (cm2min),这一数值称为太阳常数。

二、光照的变化

*光照强度在地表的变化与分配(T02-02)

1、光照强度的变化:

随时间的变化:一日中,早晚太阳入射角小,光强较弱,中午最强;一年中,夏半年较强,冬半年较弱。

随纬度的变化:纬度越高辐射越弱。

随海拔高度的变化:海拔越高辐射越强。

随地形的变化:南坡较北坡的辐射强。

二、光的变化

2、日照长度的变化:

北半球地区,夏半年昼长于夜,冬半年夜长于昼。南半球与北半球相反。(T02-03)

二、光照的变化

3、光质的变化:即光谱成分的变化

海拔越高,紫外光越强;或纬度越低紫外线越强;

早晚湿度大,水汽多,对红光的吸收较多,光透过大气时呈红色。中午太阳辐射在大气中的行程短,紫外光和可见光成分增加,红外光减少。

二、光照的变化

4、光照在树冠或林冠中的变化:(T02-04)

第二节:光照对园林植物的生态作用

一、光照强度的生态作用

1、对植物光合作用的影响

——光补偿点:在一定光照强度下,当光合作用合成的有机产物恰好抵偿呼吸消耗时,这时的光照强度称为光补偿点。

——光饱和点:光合产物随光照强度的增加而增加,当光照强度达到一定值时,光合强度不再随光的增加而增加,此时的光照强度称为光饱和值。

一、光照强度的生态作用

1、光合产物积累与光照强度的关系(T02-05)

2、对植物形态建成的影响

对叶片结构与生理功能的影响(T02-06)

一、光照强度的生态作用

3、植物对光强的生态适应:

阳性(生)植物:只有在强光环境中才能生育健壮,在荫蔽或弱光条件下生长不良的植物为阳性植物,其光补偿点和光饱和值均较高。

阴性(生)植物:相反。

耐阴植物:介于上述二者之间,可在全日照下正常生长,也可适当荫蔽下正常生长的植物。

二、光照长度对植物的生态作用

光周期现象:植物对白昼与黑夜的交替反应,称为光周期现象或光周期反应。光周期主要影响植物的开花与休眠。

植物开花对光周的需要可分为四个类型:

长日照植物:当营养生长完成后,只有当日照长度超过黑夜长度才能开花的植物。

二、光照长度对植物的生态作用

短日植物:与长日照植物相反。

中日照植物:只有在日长与夜长近相等条件下才能开花的植物。

日中性植物:开花对日照长短不敏感,只要营养生长完成就可开花的植物。

日长与休眠:

三、光质对植物的影响

不同光谱成分对植物的生长发育有不同的作用与影响:

红黄光有利于提高温度,促进生长。

紫外光具有抑制高生长的作用,但可促进茎的加粗生长以及促进开化。

绿光为反射光,对植物而言生理作用不大。(T02-07)

第三节:光能与植物产量的关系

一、光合效率

——指单位地面上植物光合作用累积的有机物所含能量与照射在同一地面上日照能量的比率。

二、叶面积:

叶面积指数:单位面积上植物总叶面积与地面面积之比。

三、光合效率与叶面积的关系(T02-08)

三、光合能力与呼吸强度

光合能力:指在CO2浓度正常条件下,以及其他环境条件处适宜状态时,植物进行光合作用的最大潜力。

呼吸强度:植物维持自身生理活动进行的代谢消耗强度。

三、光合能力与呼吸强度

四、提高光能利用率的途径:

*从个体高光合能力与低呼吸消耗角度出发:主要通品种改良获得。

*从群体效率角度出发:提高叶面积指数,间套种提高空间光照利用率,多层结构的群落也可提高空间利用率。

*提高土地利用率:覆种。

第三章:温度与园林植物

第一节:城市温度环境

一、温度及其变化规律

1、地表热平衡

地表辐射能量处于一种动态的平衡,其能量传递通过辐射、对流与传导三种方式来维系。(T03-01)

地表热量可用下式计算:

R=(S+S’+Ea)—[(S+S’)a+Ee]

或R=(S+S’)(1-a)- r

2、温度的变化规律

*温度随空间的变化规律:

随纬度的变化:纬度增加1度,年平均温上升0.5~0.7℃;

随海拔的变化:海拔增加100米,年均温降低0.5~0.6 ℃;

温度的变化规律

*随坡向的变化:南坡较北坡获得更多的太阳辐射热量,气温较北坡高。

*随海陆位置的变化:相同纬度沿海地区年均温略高于内陆。

*随地形的变化:河谷地区易形成逆温现象,夏季闷热,冬季干冷。

一天中的变化:白天受太阳辐射影响,气温升高,凌晨日出前气温最低,午后1~2时气温最高。

温度随时间的变化:

一年中的变化:随季节可分春、夏、秋、冬四季。热带地区年均温变化不明显,没有四季之分,只有干湿季变化。

节律性变温:温度随时间的有规律变化。

非节律性变温:受特殊天气条件影响而造成的温度变化。如寒潮、热带低压等

二、城市温度条件

1、城市的热岛效应:一般城市年均温较周围郊区高0.5~2 ℃。

造成热岛效应的原因:城市下垫面的反射率低、热容量高;人为排热;惰性气体与污染物造成的温室现象;高度密集的建筑对热交换的影响等。

2、城市小环境温度变化:

地被与植物群落局部环境的变化:阻隔、吸收、反射、对流,夏季温度较周围低,冬季则暖。第二节:温度对植物的生态作用

一、温度对生理活动的影响

1、维持生命的温度范围(三基点温度)

植物的生命与生理活动都限制在一定温度范围内,并有一最适温度;偏向最适温度以上或以下的任一边,生命活动效率都将降低;而超出所能耐受温度范围,则生命活动停止。

温度

生理活动

2、温度对生理活动的影响

温度对植物生理活动的影响,是通过有关各种酶与温度的关系而起作用的。在适宜温度内,生理活动强度随温度的升高而加快。

2、温度对生理活动的影响

不同类型植物的光合作用最适温度、最低温度与最高温度是不一样的。(T03-02)

二、温度对植物生长发育的影响

1、对植物萌动的影响:植物种子的萌发与休眠的解除都需要一定的温度刺激,不同起源地的植物所需的温度刺激低限是不一样的。

温带植物:8~25 ℃;高山植物:5~30 ℃

亚热带植物:10~28 ℃;热带植物:15~30 ℃

2、对植物生长的影响

植物的生长即是内源产物的累积过程,温度是影响植物生产力的主要因素之一。(T03-03)低温对休眠的解除:有些植物在花芽分化后即进入深休眠,必须要经历一不定的低温刺激才能解除休眠继而开花。

3、温度对植物生殖过程的影响

温度和光周期一样对植物的开花产生重要的影响。

低温春化:多年生植物,在完成营养生长后,必须有一定的低温刺激才能诱导花芽的分化。亚热带植物:10~13 ℃温带植物:8~10 ℃高山植物:3~6 ℃寒带植物:0 ℃以下。

第三节:变温对植物的影响

变温包括节律性变温与非节律性变温:

一、节律性变温对植物的影响

1、昼夜变温:温周期现象(T03-04)

2、季节性变温与物候:

*霍普金斯物候定律:纬度每向北移动1°或经度向内陆移5 °;或海拔上升124米,在春天或夏初,物候延迟4日,而在秋季则提前4天。

3、积温与植物分布

积温:指一个物候周期内或某一发育阶段内,高于一定温度以上的昼夜温度总和。

*有效积温:植物某一发育阶段,生物学0℃以上的积温量。K=N(T-T0)

*活动积温:植物在某一发育阶段中,物理学0 ℃以上的积温。K=NT

3、积温与植物分布

温度与植物分布:

赤道带:年活动积温≧9000 ℃,100N~100S

热带:积温≧8000 ℃;Mi15 ℃以上。

亚热带:积温4500~8000 ℃;Mi0 ℃

暖温带:积温3400~4500 ℃;Mi-8~-1 ℃

温带:积温1600~3400 ℃;Mi-8~-28 ℃

寒带:积温低于1000 ℃;Ma低于10 ℃

二、极端温度对植物的影响

1)、低温危害:

A、寒害:0 ℃以上低温对植物造成的伤害。

B、冻害:0 ℃以下低温对植物造成的伤害。

C、霜害:0~4 ℃时,由于霜的出现而使植物受低温伤害。

D、冻旱(或称低温生理伤害):主要由于土壤结冰造成根无法吸水而引起的低温伤害。

此外还有:冻举、冻裂等低温对植物的伤害。

2)、高温危害

A、皮烧(日灼伤):叶片或树干表皮灼伤。通常多发于冬季,或突然遭遇强光照射。

B、根茎灼伤:土壤表面温度升高所引起的高温伤害。

C、高温生理伤害:持续高温导致生理紊乱。

三、植物对温度变化的适应与温度锻炼

1、对低温的适应:

*低温适应:芽鳞、蜡毛层、矮化等适应途径。

*抗寒性锻炼:逐步北移、提高细胞质浓度和种子低温锻炼。

2、对高温的适应:

*高温适应:角质层加厚、叶片退化、细胞质浓度提高等。

*抗热性锻炼:逐步南移、间歇高温、种子高温锻炼等途径。

第四节:园林植物对气温的调节作用

一、植物体的热量平衡:反射、蒸腾与热散射。

二、园林植物的降温作用:

第四章:水与园林植物

第一节:水环境

一、陆地上水分分布

1、水的形态:三态。

2、地表水分循环:(T04-01)

——地表总储水量约为:138598.5X1012m3,其中咸水与高矿化水约占97.47%,淡水占2.53%。

地表水分平衡:全球年均降水与蒸腾基本是平衡的,约为1100mm。

3、地表降水:

*地表降水的形式:包括降雨、降雪、雾、露和冰雹等。

*降水与纬度的关系:(T04-02)

*降水与海陆位置有关:*降水与地形的关系:*降水与季节的关系:

二、城市水环境

1、水污染严重、水质恶化:

主要表现在:水体富营养化、有毒物质污染和热污染三方面。

2、城市水资源短缺:人均绝对值低和水质性水资源短缺。

3、城市降雨量高;

4、城市径流量大;

5、城市空气湿度低、云雾多。

第二节:水对园林植物的生态作用

一、水是生物生存的重要条件

二、植物体内的水分平衡

1、水势与细胞吸水

细胞水势:Ψw= Ψp+ Ψs+ Ψm

Ψp:压力势;Ψs:渗透势;Ψm:衬质势

2、植物体的水分平衡(T04-03)

植物体的水分平衡取决于蒸腾(T)与吸收(A),常用平衡商T/A的值,当T/A=1或∠1时,植物体保持彭胀状态,反之有萎蔫之势。

第二节:水对园林植物的生态作用

植物含水量在特定时间内的水分盈亏度(WSD)可以用某组织实际含水量与饱和状态的含水量相比的百分比来表示。

WSD=(W饱和-W实际)/W饱*100%

3、根的吸水与外界因素的关系

吸水动力:蒸腾拉力与根压

水的吸收运转:土壤→根部表皮→根木质部→茎木质部→叶脉→叶肉组织→气孔→大气

影响根系吸水的因素:太阳辐射、大气湿度、温度、土壤湿度等。

三、水对植物生长发育的影响

1、水对种子萌芽的影响:

2、水对植物营养吸收的影响:

3、水对植物生长的影响:

4、水对植物开花的影响

四、水对植物分布的影响

第三节:园林植物对水分的适应

一、水生植物:可以分为沉水植物、浮水植物、挺水植物三大类。

二、陆生植物湿生植物:中生植物:旱生植物:

第四节:园林植物对水分的调节作用

一、增加空气湿度

二、涵养水源、保持水土

三、净化水污染物改善水质

第五章:大气与园林植物

第一节:大气的组成及其生态作用

一、大气的基本组成

在标准状态下大气中主要气体按体积计:

氮(N2):78.08%;氧(O2):20.95%;

二氧化碳(CO2):0.035%;

氩(Ar):0.94%。其他如氢、氦、臭氧、水气、微尘等约占1%。

*大气的变化规律:随温升高,大气密度降低;随海拔上升,大气密下降,各气体含量也减少。

二、城市大气污染

大气污染:在空气的正常成分外,又增加了新的成分或原有成分大量增加,超出大气自净能力,从而对动植物产生危害的现象。

城市中,由于各类气体的密集排放而造成大气污染。(T05-01)

城市大气污染

1、污染源类型

点源与面源:(从范围上)

自然污染源与人为污染源:(来源上)

固定污染源与流动污染源:(动态上)

2、污染物种类:

在形态上,大气污染物主要有气态污染物和颗粒状污染物两大类。两者对大气造成的破坏都十分严重。

颗粒污染不仅本身带来污染,而且也是很多固态污染物的载体。

城市大气污染物(T05-02)

气态污染物主要有:(初级污染物)

A、硫氧化物:主要为SO2和SO3

B、氮氧化物:主要为NO和NO2;

C、碳氢化合物:主要为各种烃类;

D、碳氧化物:主要为CO2和CO等;

E、佛化物与氯化物:HF 和HCL等。

大气污染对城市的影响(T05-03)

三、空气的生态作用

1、氧气的生态作用:呼吸作用吸入氧气,进行有氧代谢,提高代谢效率。

2、二氧化碳的生态作用:光合作用的主要原料。

3、氮的生态作用:是构成生命物质的基本成分,也是参与叶绿素、线粒体等细胞器合成的重要元素。

第二节:大气污染与园林植物

一、大气污染物对园林植物的危害

1、大气污染物的性质

A、氧化型:能引起氧化危害的物质,如臭氧、过氧乙酰硝酸脂类、氯、佛化氢等。

B、还原型:能引起还原危害的物质。如NO2、SO2、酸雾等。

C、碱性型:能引起碱性危害的物质。如氨等。

D、光化学烟雾:是次生污染物。主是由氮氧化物、碳氢化物等在光电作用下生成毒性很大的蓝色烟雾。

2、主要污染气体对植物的危害

A、SO2的危害:SO2→气孔→SO3-2 →亚硫酸盐类→破坏叶绿体、线粒体、细胞壁等细胞器,破坏气孔功能→导致叶片枯死。T05-04、T05-05

B、氟化物的危害:呈强酸性,进入叶片后,会破坏细胞壁、叶肉组织、与体内各种酶的合成,导致组织坏死与机能丧失。(T05-06)

C、氯化物的危害:作用机理与氟化物近似。

D、二氧化氮:其危害与二氧化硫相似。

E、光化学烟雾:主要是臭氧,进入叶片后,破坏叶肉组织与抑制光合作用,并破坏代谢作用。

二、园林植物对大气污染的抗性

1、确定植物抗性的方法:

1)野外调查:

2)、定点对比栽培法:洁净区与近污染区定点栽培比较。

3)、人工熏气法:人工制备污染气体,在封闭条件下进行熏气,测定细胞器受损程度或内含物变化。

2、植物的抗性指标:三级抗性指标。

第三节:园林植物对大气污染的生态作用

1、降尘作用:降低风速滞尘,使微粒沉降;吸附微粒。

2、吸收有害气体:植物具有一定的吸收有害气体的能力,一部分累积于体内,一部分转化为低毒害性物质。

3、杀灭空气中细菌:一些植物能挥发一些芳香物质或杀菌物质。如樟树、桉树、松树等。

4、减弱噪音:多孔体结构,吸音、反射等作用。

园林植物对大气污染的生态作用

5、吸收二氧化碳,释放氧气

6、增加空气负离子

7、监测与指示大气污染。

第四节:风与园林植物

一、风的形成及其类型

1、风的形成:温度差异→气压差异→对流与涡流

2、风的类型:季风、山风与谷风、焚风、台风等。

3、城市的风:

城市风的特点:近垫面风速下降,涡流风与旋风多,易形成“管道风”。

第三节:风与园林植物

二、风对园林植物的生态作用

1、风对植物生长的影响:0.2~0.3m/s时,可增加蒸腾3倍;风速过大导致气孔关闭;长期同一风向导致偏冠(旗形冠)。

2、风对植物繁殖的影响:对授粉与种子传播的影响。

3、风对植物的损害:强风导致机械性损害。

第三节:

三、防风林带的生态作用(T05-07)

(T05-08),(T05-09)

第六章:土壤与园林植物

第一节:土壤性质与园林植物

一、土壤物理性质

1、土壤质地(T07-01)

2、土壤结构:

包含两方面的含义:土壤颗粒的团聚体与土壤分层现象。

团聚体结构可分为:微团粒结构、团粒结构、块状结构、核状结构、柱状结构、片状结构等。土壤性质与园林植物

土壤成层结构是土壤的垂直成层,由上至下一般可分为:腐叶层(枯落物层)、淋洗(淋溶)层、沉积层、母质层(风化层)、基岩层等。

3、土壤空气与水分

在土壤中水分与空气的比例呈负相关。

O2含量较大气低(12~15%),土壤含氧量多少会影响土壤离子电位,当含氧量低于5%土壤离子处于还原态,会影响根系吸收、呼吸与代谢效率,也会影响根系中各种生长激素的合成。土壤物理性质

CO2含量较大气高,当土壤空气中CO2含量超过15%时会导致根系的生理危害。

二、土壤化学性质

1、土壤酸度:指土壤溶液中氢离子的浓度,可以分为五级:强酸性(ph≤4.5)、酸性(4.6~6.4)、中性(6.5~7.0)、碱性(7~8)、强碱性(﹥8)。

二、土壤化学性质

酸度与植物的营养有密切关系

土壤酸度通过影响矿物盐的溶解度而影响矿物元素的有效性;

通影响微生物的活动而影响有机营养的有效性和植物的生长;

通过影响植物共生根菌的生长而影响树木的生长与生存;并影响植物的分布。

土壤化学性质

2、土壤矿质元素:碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、氯、锰、锌、铜、硼、钼等16种是必要元素。其中碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁等为大量元素;其他为微量元素。

*不同的矿物元素对植物具有不同的作用;

*植物所需的无机元素来自母质或有机物的矿物分解;

*不同的植物种类对土壤矿物的要求不同。

3、土壤有机质

土壤有机质主要是动植物残体的腐烂分解物或其合成物;

土壤有机质可分为非腐殖质和腐殖质两大类。非腐殖质主要是动植物的分解物如碳水化合物和含氮化合物;腐殖质主要是微生物分解有机质时,重新合成的相对稳定的多聚体化合物,如胡敏酸、富里酸、延胡索酸等。

腐殖质对植物的营养有重要的作用,其分解后可直接为植物提供各种营养元素,一些有机酸直接参与植物体内激素合成。

第二节:土壤生物与园林植物

土壤生物包括微生物、动物和植物根系。

一、土壤微生物

主要有细菌、真菌、放线菌与藻类。是土壤腐屑分解链的重要组成部分。

二、土壤动物

主要有脊椎动物、节肢动物、环节动物、线虫、原生动物等。主要作用是对土壤中有机物进行机械性粉碎,加速分解。

三、植物根系:主要向土壤分泌低分子有机酸,加快土壤形成,提高肥力等。

第三节:城市土壤的特点

一、城市土壤的特点

贫瘠化、土壤污染、透气透水性差。

二、土壤污染与治理

1、土壤污染发生的类型:水质污染、大气污染、废弃物污染与生产污染。

2、土壤污染的治理

A、排土与客土改良;

B、化学改良;

C、生物改良;

第四节:植物对土壤适应的生态类型

主要是对土壤酸碱度的适应:

嗜酸植物:只有在酸性土壤条件下才能生长良好的植物;

嗜碱植物:只有在碱性土壤中才能生长良好的植物;

嗜酸耐碱植物:在酸性土壤中生长良好,也可耐弱碱性的植物。

第七章:植物种群

第一节:植物种群及其基本特征

一、种群的概念

种群——占据一定空间的某个种的个体总和,叫种群(population)。

种群是物种存在的基本单位;

种群也是植物群落的基本单位。

种群生态学——研究同种生物个体群集的数量动态、特性分化和生态规律的科学。

内容:种群进化(演化)与种群动态。

二、种群的一般特征

1、种群的数量(population size)和密度:

种群数量:一个种群所包含的个体数量。

种群密度:单位面积或容积内的个体数量。

种群数量是一个动态变量:

可用公式:Nt+1=Nt+B+I-D-E

Nt+1t+1时种群的数量;Nt为t时的种群数量;B新出生的个体数;I为迁入个体数;

D为死亡个体数;E是迁出个体数。

2、种群的性别结构(sex ratio):雄性个体数量与雌性个体数量的比例称性比。

二、种群的一般特征

3、种群的年龄结构(age structure)

——是指种群中各个年龄级的个体数在种群中的分布比例。

种群的年龄结构也称为年龄金字塔。(T08-01)

二、种群的一般特征

4、种群的繁殖力(reproductivity)

——指种群产生新个体的能力。常用出生率(natality)表示。

——出生率:某一段时间内出生的个体数。

出生率B=⊿N/⊿t

二、种群的一般特征

5、种群的空间格局(space pattern)

——指种群个体在水平空间上的分布状态。

空间格局可以用分散度表示:

空间格局有三种类型(T08-02)

1,S2/m=0

2,S2/m=1

3,S2/m >1

第二节:植物种群的数量动态

一、生命表及存活曲线

1、生命表(life table):是描述种群中个体生死过程的进程表。有动态生命表(T08-04)和静态生命表(T08-03)两种。

一、生命表与存活曲线

2、存活曲线与死亡曲线(T08-05)

根据生命表所反映的数据可作出存活曲线和死亡曲线。是某一特定年龄存活率(lx)或死亡率(qx)对年龄的相关曲线。可以反映存活率和死亡率随年龄变化的动态。

二、种群的增长模型

1、种群的指数增长模型

——在理想环境中,种群数量呈指数增长(exponential growth)的模式。

可用下列数学模型表达:

dN/dt=rN;或微分方程Nt=N0ert

其中:dN/dt为种群变化率;Nt为t时刻种群大小;N0为种群初始大小(数量);r为瞬时增长率;e为自然对的底。

2、逻辑斯蒂增长模型

逻辑斯蒂增长(logistic growth)是在:环境容量(carrying capacity)环境阻力(1-N/K),这两个前提建立的。根据这个设想,得逻辑斯蒂方程:

dN/dt=rN(1-N/K);

其微分方程为:Nt=K/(1+ea-rt)。

其中:a=r/K;rt为t时的增长率。

可根据方程绘制增长曲线(T08-06)

逻辑斯蒂增长模型

种群的逻辑斯蒂增长规律,常可划分为五个时期:

1)开始期:种群个体数少,密度增长缓慢。

2)加速期:随着个体数增加,密度增长逐渐加快。

3)转折期:种群密度达到饱和密度一半时(N=K/2),密度增长最快;

4)减速期:N大于K/2时,增长变慢。

5)饱和期:N=K时,不再增加,平衡态。

第三节:种群的生态对策

概念:生态对策是指生物经进化而形成的适应环境的对策或策略。

一、r对策和k对策

K对策:种群适应环境的对策是使其密度常处于K值周围。其特点是:出生率低,寿命长,个体大,具有较完善的保护后代的机制,子代死亡率低,扩散能力较差,但竞争力较强,适应稳定的环境。

一、r对策和k对策

r对策:生物种群通过提高出生率来适应环境的生态策略。

其特点是:种群密度不稳定,很少达到K值,种群密度大部时间保持在逻辑斯蒂曲线的上升阶段;通常出生率高,寿命短,个体小,缺乏保护后代的机制,子代死亡率高,但具有较强的扩散能力,一有机会就侵入新环境,并通过提高出生率r而迅速增殖。

二、两边投注对策(bet-hedging)

指当环境主要影响幼龄个体的生存时,种群的对策倾向于使生殖能力减弱,产生的后代较少,寿命较长,种群依靠长寿的个体来维持;反之,如果环境影响成年个体的存活时,则选择的对策倾向于使生殖能力增加,后代的产生更多,寿命较短,种群能在达到高死亡率的年龄之前大量繁殖。

三、三角对策理论

在胁迫和干扰的二维空间中,能够生存的植物可能采取的三种对策,即:竞争对策、耐压对策和杂草对策。

第四节:种内关系与种间关系

一、种内关系

1、密度效应(density effect):主要影响植物个体的生长量、存活率与死亡率等。

lgw=lgc-algd w=cd-a

其中,w是平均株干重,d是种群密度;a是用密度/平均株重的对数作图所得相关直线的斜率;以是平均株重的对数在坐标上的截距。

2、种内竞争

二、种间关系

1、种间竞争

种间竞争可分为:直接干涉型,和资源利用型。

竞争排斥原理:两个物种或个体利用同一种资源和空间时,就会导致竞争。

生态位:最初称为物种在栖息地中具体居住的区域。或者认为是物种在多维空间中能够存活和繁殖的范围。

——是指生物对其生存环境与各种资源需适应与需求的幅度。

二、种间关系

种间竞争结果:

A、如果两个种在同一个稳定的生物群落中占据了完全相同的生态位,其中一个种最终会消亡,生态位较广的种取胜;

B、在一个稳定的群落中不同种具有各自不完全相同的生态位,能避免种间的直接竞争,从而保证群落的稳定性;

C、稳定群落是由多个相互作用、生态位分化的种群系统组成的,这些种群对空间、时间和资源的利用以及相互作用的方式都趋向于互补,而不是直接的竞争。

2、互利共生

A、偏利共生

B、互利共生

3、寄生关系

4、协同进化(寄主与寄生者)

第八章:植物群落

第一节:植物群落及其种类组成

一、植物群落的基本含义

——在一定空间或地段内,各种植物种群有机地结合形成的植物群体。

二、群落的基本特征

1、具有一定的物种组成

2、物种间协调、平衡生存

3、具有形成群落环境的功能

4、具有一定的外貌和结构

群落的基本特征

5、具有一定的动态特征

6、具有一定的分布范围

三、植物群落的种类组成

1、标准地:是指能代表群落基本特征的一定地段或空间的样地。

——标准地最小面积指能代表群落基本特征的最小样地(方)面积。

2、种类组成

A、建群种与优势种

三、群落种类组成

——建群种:处于群落最上层,数量多、盖度最大、生活力较强的物种。

——优势种:群落各层中,数量最多、生活力较强的物种。

2、亚优势种:群落各层中,数量、盖度、频度等仅次于优势种的物种。

3、伴生种:群落中常见种,常不处于群落主要层次,与优势种相伴出现的物种。

4、偶见种:群落中数量少,频度低的物种。

四、植物群落的数量特征

1、物种的个体数量指标

1)、密度与多度

密度——指单位面积或空间内的个体数量。

相对密度——样地内某一物种的密度占全部物种密度之和的百分比。

多度——指样地内某物种个体数目的多少。在样地调查中,常只作灌木层(更新层)与地被层调查时采用。常分七级。

2)盖度与显著度

群落的数量特征

盖度——指植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比。

相对盖度——样地内某一物种的盖度占所有物种盖度之和的百分比。

显著度——某树种胸径截面积之和占样地面积的百分比。某树种显著度占所有树种显著度之和的百分比,则为相对显著度。

3)频度

频度——指某个种在调查范围内出现的频率。用出现样方数占全样方百比表示。

群落的数量特征

4)、高度:常以物种的自然高表示。

5)、重量:是衡量群落生物量的指标。

相对重量——单位面积或空间内,某一物种的重量占全部物种总重量的百分比。

6)体积:是生物体所占空间大小的度量。常在森林调查中采用,称蓄积量。

体积可用下式计算:

V=fxSxh f:是形数或木材系数;S为胸径截面积;h为树高。

群落的数量特征

2、物种的综合数量特征

1)、优势度——用以表示一个种在群落中地位与作用的指标。

2)、重要值——与优势度一样,都是表示一个种在群落中的地位与作用的综合数量指标。重要值IV=(相对多度+相对频度+相对显著度)/3

3)、综合优势度:考虑多因素的综合数量指标。可用二因素、三因素、四因素、五因素计算。

五、植物群落的命名

1、群落命名的原则:以种类组成特征和数量特征为依据进行命名。群落的名称应能反映群落的结构。

2、命名方法:以建群种、各层优势种命名各层,各层间优势种用破折号相连,共同组成群落名称。

如:马尾松—山苍子—桃金娘—芒萁群落

马尾松+荷木—桃金娘—芒萁群落

第二节:植物群落结构

一、群落的结构要素

1、生活型:指生物对外界环境适应所形成的外貌形态,特别是休眠体或繁殖体的形态。常用朗基耶尔分类方法,分为五级。

1)高位芽植物:休眠芽25cm以上

2)地上芽植物:休眠芽0~25cm间

3)地面芽植物:休眠芽紧贴地面。

4)隐芽植物:休眠芽位于土中或水中。

5)一年生植物:以种子度过不良季节。

植物群落结构

2、层片:是构成植物群落的结构单元,植物群落就是由不同的层片构成。

瑞典生态学家H. Gams首先提出,并将层片划分为三级:第一级层片是同种个体的组合(种群);第二级层片是同一生活型的不同植物组合;第三级层片是不同生活型不同种类的组合。

二、群落的垂直结构

群落的垂直结构即群落的分层结构。包括地上成层与地下成层结构。

群落的垂直结构是反映地理与立地条件的外貌特征。

三、群落的水平结构

相镶嵌性:亲代扩散与立地破碎造成。

块状结构:环境的异质性造成。如土壤、水分、海拔、坡向等。

连续结构:立地的一致性与物种优势度决定。

三、群落的外貌与季相

1、群落的外貌:

即是群落的表征或景观。取决于建群种的生活型特征。也是构成植被类型的标志。

2、季相:即群落外貌随季节的周期性变化。

第三节:生物多样性

一、生物多样性(Biodiversity)的概念

是指生命有机体及其生存的生态综合体的多样化和变异性。

生物多样性

1、遗传多样性:指生物种群与不同个体中所包含的各种遗传物质与遗传信息的多样性与变异性。

2、物种多样性:指生物类型及种类的多样性,强调物种的变异性。

3、生态多样性:包括生态系统与景观多样性。

指生态系统中生境、群落、结构、形成的多样性。

二、生物多样性的测度(略)

三、物种多样性梯度变化

1、物种多样性随纬度的变化:

从赤道到两极,随纬度的增加,物种多样性有逐渐减少的趋势。

2、多样性随海拔的变化:

从低海拔向高海拔,多样性逐渐减少。

四、多样性与群落稳定性的关系

物种多样性是衡量群落稳定性的重要标准。有利于建立复杂而强大信息反馈与自我调节系统。

第四节:植物群落动态与演替

一、群落动态类型

二、群落波动及其成因

种群变动的周期性——群落波动。

成因:环境波动、植物生活周期性变化、干扰因素的变化等。

三、群落演替及其成因

群落演替——同一地点的一个群落类型随时间转变为另一群落,逐步向稳定群落发展的顺序过程。

群落动态与演替

演替成因:

1、繁殖体的迁移、散布、消亡与动物的活动

2、群落内部环境的变化

3、种间竞争

4、外界干扰

群落动态与演替

四、群落演替类型

(一)按演替条件划分:原生演替和次生演替。

(二)按演替地性质划分:水生演替和陆生演替

(三)按演替方向划分:进展演替、逆行演替、循环演替。

五、群落演替学说

单元顶极演替、多元顶极演替

第五节:植被类型与分布

一、植被的概念与含义

植被——覆盖地球表面的植物群落的总称。是构成陆地生态系统的重要组成。包含植物群落与植物区系的成分。英文Vegetation or Flora,与植物区系(Flora)相同,但含义不同。与植物群落的区别是:植物群落强调的是群落的物种与种群的有机结合与组成;植被强调的是外貌特征,具有相同或相似外貌的植被可以用相同的称呼。

植物区系——指在一定地区内生长的所有植物种类的总和。

二、植被类型(PP)

根据植被的外貌特征,全球植被可以划分为以下几大类型:

1、森林(Forest):高度超过8米,由中、大高位芽植物为主组成的植物群落总称。可细分为不同的森林。如热带雨林、常绿阔叶林等。

2、矮林(woodland):2~8米,由小、中高位芽植物为主组成。

3、灌丛(shrub):以低于2米的灌木为主组成。

植被类型

4、稀树草原(parkland):以小、中高位芽植物散稀疏落于低矮草原之上。

5、草原(prairie, grassland):以地面芽、地上芽植物为主组成。

6、草甸(meadow):以地下芽、地面芽植物为主组成,偶有小灌木分布。

7、沼泽林(swamp forest):潮湿或周期性潮湿矿质土壤木本植物为主组成。

8、沼泽地(swamp,slash,marsh)

9、荒原(fellfield,desert):

植被的分布

植被的垂直分布规律

热带亚热带雨林带

常绿阔叶林带

落叶阔叶林带

山地针叶林

高山灌丛或矮林

高山草原或草甸

冻原带

永久积雪带

越近赤道区,高山的垂直植

被带越多;越近极地,垂直

植被带越少。

注意!!

三、地球上主要植被类型与分布

1、滨海植被:即红树林Mangrove forest,分布于全球各地热带、南亚热带海岸,以亚洲、南美洲、非洲热带海岸为主。主要以红树科、荚竹桃科、马鞭草科、爵床科植物组成。

2、热带雨林(tropical rain forest):主要分布于赤道及南北纬200以内的湿润地区。有三个主要分布区:南美、东南亚、中西非。以龙脑香科、梧桐科、大戟科、蝶形花科、茜草科、山榄科为主。特点:物种丰富、结构复杂,层间植物、板根植物、绞杀现象。

地球上主要植被类型与分布

3、季雨林(seasonal rain forest):主要分布于东南亚地区,有常绿季雨林和落叶季雨林。落叶季雨林以木棉科、大戟科、豆科、马鞭草科为主。常绿季雨林主要在越南、泰国北部至我国

南部。樟科、壳斗科、木兰科、茶科为主。

4、常绿阔叶林(evergreen broad-leaved forest):主要分布于亚洲、美洲亚热带地区(200~350)。以常绿阔叶树为主。变型:硬叶常绿阔叶林。

地球上主要植被类型与分布

5、落叶阔叶林(deciduous forest):主要分布于暖温带地区。以椴树科、榛科、桦木科、杨柳科、槭树科、壳斗科等为主。物种少、结构多只有3层,季相变化明显。

6、针叶林(coniferous forest):主要分布于北半球寒温带、亚寒带及各亚高山、高山地区。物种和层次单调,以云杉、冷杉、巨杉、高山松、红松等为主。

地球上主要植被类型与分布

7、草原(prairie, grassland):干旱地区(热带、亚热带、温带)、亚高山、高山植被。层次单一连绵平整,以禾本科、小檗科、豆科、大戟科、唇形科耐旱草本为主。

8、稀树草原(parkland)主要分布干热地区,以南美、非洲、澳洲、南亚地区为主。草本以禾本科、百合科为主,树木以豆科、大戟科、梧桐科、木棉科为主。特点:草地上稀疏地分布着少量带刺、多汁乔灌木。

地球上主要植被类型与分布

9、荒漠(fellfield,desert):可以分为干荒漠和冻荒漠

干荒漠:降水稀少、蒸发强烈、极端干旱条件下发育的植被类型。以多汁肉质植物为主,百岁兰、仙人掌科、景天科、菊科、豆科、小檗科等。表现为稀疏不连续的植被。

冻荒漠:分布于两极及极高山地带,在极端寒冷条件下发育起来的冻原或冻荒漠植被。以地衣、苔藓为主,偶有蕨类与灌木。

地球上主要植被类型与分布

10、沼泽(swamp或marsh):在土壤水分过多条件下发育而成。有森林沼泽、草本沼泽、苔藓沼泽三类。主要分布北美、中南美、俄罗斯、中国的水源地或低洼湖沼地、冰渍洼地。以苔藓、苔草为主,或一些耐严寒的乔灌木。

第六节:城市植被与城市植物群落重建

一、城市植被的变化

1、植被环境的变化:人为干扰加剧、热岛效应加剧、土壤有机质与肥力下降、水土污染严重,导致植被衰退。

2、植物区系成分的变化:乡土优势树种减少;乡土乡成分比例减少,外来物种比例增大;人布植物与归化植物对城市及周边植被的侵染干扰越来越严重。

3、群落类型的变化:自然植被破碎,从自然群落向半人工、人工群落发展,而且程度越来越强烈。

二、城市植被的现状

1、自然植被破碎化:被建筑、道路等分隔破碎,只有少量的城市森林公园保留原生植被。

2、地域性群落杂灌化:年久的公园、建筑、无人管理的院落自然演化的小型群落。

3、群落的单一化:层次简单、物种少、优势种群类同现象。

4、物种多样性与环境多样性趋同化:环境趋同造成物种的不适应,导致能生存物种的减少,最终也导致植物景观的趋同。

三、城市植被恢复与重建

1、城市植被恢复重建的生态学原则:

1)、以群落为基本单位的原则:因地制宜地营建适生群落。

2)、尊循地带性植被原则:群落优势种应以体现气候地带特点的物种为主,根据自然植被的结构特点,配以乔灌草层次变化来营建城市植物群落。

3)、尊循生态演替规律的原则:根据地域气候特点,选择中生树种,营建稳定的终极群落。

1、城市植被恢复与重建的生态学原则

4)、坚持保护生物多样性原则:自然植被的保护与物种迁地保护相结合。

5)、符合景观多样性原则:植物景观与建筑、环境的协调性与多样性。

6)、符合整体性与系统性原则:利用城市公共绿地的整体规划,系统地进行规划。

四、城市园林植物群落类型与实例PP

1、抗逆性人工群落:工矿区、道路等重污染区的群落。

2、防护性人工群落:防风沙、防潮涌等。

3、知识性人工群落:科普教育、专类观赏性群落。

4、休闲与疗养群落:恬息、康复为目的。

5、文化与景观群落:人文景观、旅游风景区等。

也可按绿地类型划分为不同的群落类型。

第十一章:生态系统

第一节:生态系统的基本概念

一、生态系统的概念

生态系统——是指在一定时间和空间范围内,由生物群落与其环境组成的一个整体,该整体具有一定的大小和结构,各成员借助能量流动、物质循环和信息传递而相互联系、相互依存,并形成具有自我组织自我调节功能的复合体。

生态系统最早由英国生态学家Tansley于1935年提出。

二、生态系统的成分

任何一个生态系统都包含有生物与非生物的成分,可以分为四个基本成分:

1、生产者:系统中的自养生物。

2、消费者:依赖于自养生物而存在的取食者。包括有草食者和肉食者。

3、分解者:还原者。

4、非生物环境:

三、生态系统的结构:空间结构、时间结构、营养结构。

四、生态系统的基本特征

1、生态系统是一个动态功能系统:

2、生态系统具有一定的区域特征:

3、生态系统是一个开放性的功能系统:

4、生态系统具有自我调节的功能。

第二节:生态系统的能量流动

一、食物链与食物网

1、食物链:生态系统中,不同生物有机体间通过食物关系建立的能量的单向传递通道。

第二节:生态系统的能量流动(sp1)

一、食物链与食物网

1、食物链:

A、草牧食物链(捕食食物链)

B、腐屑食物链(分解食物链)

2、食物网:在生态系统中,存在许多食物链,这些食物链彼此间交错连接,形成网状结构。T10-02

二、营养级与生态金字塔

营养级:指处于食物链某个环节上的所有物的总和。如生产者为第一营养级,位于食物的起点。草食动物为第二营养级,以生产者为食;食肉动物为第三营养级;而二级或三级肉食动物可以构成第四或第五营养级。

1、数量金字塔:各营养阶层以生物的个体数量比较,所得的图形称为数量金字塔。能反映各营养级间个体数量的关系。

营养级与生态金字塔

2、生物量金字塔:以生物的干重或湿重表示每一营养级中生物的总量,所得图形称为生物量金字塔。能反映各营养级中生物重量的关系。

3、能量金字塔:将各营养级的生物量换算成能量单位进行比较,所得的图形为能量金字塔。能表达各营养级间能量的传递、转化的效率。

三、生态效率

生态效率就是两个营养级之间能量转化的效率。

利用效率=摄取能量/前一营养级净生产量

同化效率=同化能量/吸收能量(T10-03)

净生产效率=净生产量/同化能量

总生产效率=净生产量/吸收能量

生态效率=净生产量/前一营养级净生产量

第三节:生态系统的物质循环

一、物质循环的概念:系统内初级生产吸收的物质通过食物链传递后,再回到环境中的往复过程。还有系统间的物质循环。

二、物质循环的类型(T10-04)

1、地球化学循环:指生态系统之间的化学物质交换。

2、生物地球化学循环:指系统内的化学物质循环。主要通过食物链进行。

第三节:生态系统物质循环

3、生物化学循环:指生物个体内的化学物质再分配。

三、主要营养元素的循环(略)

第四节:生态系统的信息传递(略)

第五节:生态平衡

一、生态平衡的概念

——指生态系统在一定时间内,系统内各部分的结构与功能处于相互适应与协调的动态平衡之中。

第五节:生态平衡

二、生态系统平衡的标志

1、生态系统的生物与其生存环境是协调的。包括生物之间、生物与环境间的协调。

2、生态系统具有稳定的结构。

3、生态系统内物质和能量的输入和输出之间的平衡。

4、生态系统的平衡应是负熵不断增加的过程。负熵即有序性过程,即集合(累积)过程。

三、生态系统平衡失调的特征(SP2)

1、平衡失调的结构标志:四个基本组成部分之间的失调。

2、生态平衡失调的功能标志:物质循环与能量循环失衡或中断。

四、生态平衡的调节

1、生态系统内稳定:即自我调节的能力。有物质循环保护原则、生产保护原则、结构保护原则、生态平衡原则。

2、生态平衡的调节机制:通过建立反馈机制、抵抗力、恢复力来维系。

园林生态学复习重点

绪论 海克尔定义生态学:是研究生物在其生活过程中与环境的关系,尤其指动物与其他动物、植物之间互惠或互敌对的关系。 生态学发展简史: 1.生态学萌芽时期:16世纪以前,人类依赖自然生存,在长期与自然的交往及生产实践过程中,不断积累有关植物和动物的知识,对自然地了解逐渐增多。人类在生产实践中不断积累的这些知识为生态学的诞生奠定了基础。 2.生态学建立时期:17-19世纪。十七世纪后,有关生态学的知识逐渐丰富。十九世纪末,生态学作为生物学的分支科学诞生。 3.生态学巩固时期:20世纪初-50年代。生态学进入到生态系统这一新阶段。 4.现代生态学时期:20世纪60年代后,科学发展,生产力提高,人类与环境矛盾日益突出,人类面临人口爆炸、资源短缺、能源危机、粮食不足、环境污染五大问题的挑战,人们意识到生态对保持人类的可持续发展的重要作用。 生态学概念和主要研究内容:(概念)园林生态学是研究城市居民、生物和环境之间相互作用关系。(内容)1.城市地区特殊的生态环境条件与园林植物的相互作用关系。2.城市绿地生态系统改善城市环境的作用和标准。3.城市植被营建管护相关的植物群落生态学知识。4.城市景观生态规则以及城市的生态恢复与生态管理等。 第一章城市环境与生态因子 环境:是指生物个体或群体外的一切因素的总和。构成环境的各个因素称为环境因子。 生态因子:环境因子中,能对生物的生长、发育和分布产生直接或间接影响作用的因子。生境:是指植物体或植物群落所居住的地方,是具体的特定地段上对植物起作用的生态因子的总和。 城市环境的特征(简答) (1)城市环境的高度人工化特征 (2)城市环境的空间(平面和立面)特征 (3)城市环境的地域层次特征:建筑空间、道路广场空间和绿地空地空间 (4)城市境污染特征:如“热岛效应”。 城市环境容量 1.环境容量:是指某一环境在自然生态结构和正常功能不受损害、人类生存环境质量不下降的前提下,能容纳的污染物的最大负荷量。 2.环境污染:当污染物进入环境中的量超过环境对污染物的承受能力(环境容量时),环境就会恶化,对人体健康、动植物正常生长发育产生危害,该现象称为环境污染。 3.城市环境容量:是指环境对于城市规模及人的活动提出的限度。 生态因子的分类:气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子 生态因子作用的一般特征:1. 综合性(生态环境是由许多生态因子组合起来的综合体,对植物起着综合的生态作用)2. 非等价性(对植物起作用的诸多因子是非等价的,其中必有一个或几个因子起决定性作用,这个因子称主导因子)3. 不可替代性和互补性 4. 阶段性5. 直接作用与间接作用 最小因子定律:稳态条件下,植物生长所必需元素中,供给量最少(与需要量比相差最大)的元素决定着植物的产量。

园林生态学-期末复习要点

园林生态学复习资料 一、单项选择题 1.景观生态学的理论基础是整体论和。 A.信息论 B.控制论著 C.系统理论 D.稳定论 2.下列原理中,不属于景观生态学基本原理的是。 A观结构和功能原理 B.生物多样性原理 C.物种流动性原理D.景观叠加原理 3.下列要素中,不属于景观要素类型的是。 A.斑块 B.交点 C.走廊 D.本底 4.走廊具有双重性质,一方面是具有连通作用,另一方面具有。 A.障碍作用 B.网络作用 C.联系作用 D.扩散作用 5.廊道的重要特征有弯曲度和。 A.连通性能 B.控制性 C.多样性 D.封闭性 6.下列指标中,不属于景观多样性指标的是。 A.丰富度B.可及度 C.Simpson多样性指数 D.相对分块数 7.不同的森林类型的结构可分为两个系列,一个是地境系列,另一个是。 A.时间系列 B.空间系列 C.平面系列 D.立体系列 8.下列特征中,不属于网状景观的空间特征的是。 A.走廊宽度 B.网的回路C.网的面积 D.网格大小 9.在影响景观形成的气候因素中,温度和是更为重要的气候地理因素。 A.太阳辐射B.降水 C.风 D.海拔高度 10.植物可以根据其生活型分为乔木,灌木,草本植物和。 A.地被植物B.苔藓植物 C.草坪植物 D.藤本植物 11.人类对斑块结构的影响有:斑块类型,斑块大小,斑块形状和。 A.斑块生产力 B.斑块起源 C.斑块周转率D.斑块密度 12.影响污染空气散播的主要因素有气象因素,地形因素和。 A.降水因素 B.地貌因素C.植被因素 D.人口因素 13.植物的运动地靠来实现的。 A.散布 B.迁移 C.巢区活动 D.群落活动 14.景观变化的作用力之一是自然力,自然力又分为物理力和.A.化学力B.生物力 C.天然力 D.地动力 15.根据景观变化的作用力强度,景观产生四种不同的结果,它们是波动,建立新的平衡和景观替代。 A.恢复 B.破坏 C.上升 D.下降 16.景观内部的开放性,和物种以及遗传多样性是保持景观稳定的因素。 A.系统性 B.统一性 C.同质性D.异质性 17.土地的综合分类是考虑地形,气候,土壤和等各种属性。 A.地理纬度 B.海拔高度C.植被 D.动物分布 18.城市景观是什么最为明显的景观类型。 A.人为干扰 B.自然干扰 C.物质生产最高 D.系统最为稳定 19.水土流失属于下列哪种景观流。 A.物种流B.物质流 C.信息流 D.能量流 20.湖南的主要地貌类型是。 A.黄土地貌 B.河谷地貌C.山地地貌 D.冰川地貌 21景观的地理学概念起源于 A.德国 B.英国 C.荷兰 D.捷克斯洛伐克 22.景观是处于的一级生物组织层次。 A.生物圈之下,区域之上 B.群落之下,个体之上C.生态系统之上、区域之下 D.种群之上,群落之下 23.1982年,的成立,标志着景观生态学进入了新的发展阶段。 A.风景园林学会 B.生态学会C.国际景观生态学会 D.国际生物圈组织 24.景观要素斑块在景观镶嵌体中的视觉表现就是 A.颗粒的粗糙程度 B.颗粒的形态 C.颗粒的边缘 D.颗粒的色彩 25.岛屿生物地理学理论中个关系表达式,表示物种与岛屿面积之间的关系。 A.S=cA z B.K=E/r C.I ij=Pij/d2 D.RDI=Rn/r.L 26.水的下渗主要取决于不同地方的 A.植被类型 B.毛细管孔隙的大小 C.土壤孔隙的大小 D.降雨量大小 27关于巢区和领域的关系,一般情况下,下列的说法是正确的。 A.巢区大于领域 B.巢区小于领域 C.巢区就是领域 D.巢区就是巢区,领域就是领域

景观生态学重点总结

景观生态学重点总结: 景观的定义:在几十千米到几百千米范围内由不同生态系统组成的异质性地理单元。是土地的一部分,强调其美学价值,生态价值和社会效益。(景观与土地,环境的区别和联系?)景观:土地的具体一部分,是土地的外延从属,更代表了一种较为精细的尺度涵义;强调美学价值、生态价值和社会效益;具有异质性;存在形式为实体。概括其特点可为以下七性:空间异质性、地域性、可辩识性、可重复性、功能一致性、尺度性和多功能性。 土地:侧重于社会经济属性,主要关注土地的肥力、产权关系、经济价值;均质性地块单元。 环境:环绕于人类周围的客观事物的整体,包括自然因素和社会因素;存在形式有实体和非实体形式。 两大学派:美国学派:来源于生态学。侧重对景观生态系统研究,把研究建立在现代科学和系统生态学基础上,侧重对景观的异质性,多样性,稳定性的研究。形成从空间格局分析,景观功能研究,动态监测等一系列方法。 欧洲学派:来源于地理学。主要应用景观生态学方法进行土地评价,利用和规划,形成了一套景观生态规划的理论和方法。 景观生态学:研究景观结构,功能,动态变化的学科。 第二章 斑块,廊道,基底模式(patch-corridor-matrix):是用来描述景观空间格局的基本模式。斑块:景观最小异质性单元。廊道:不同于两侧基质的狭长地带。基底:景观中范围最广,相对均质和连通性最强的部分。 景观结构(landscape structure):景观的组分构成和空间分布方式。 异质性(difference):在一个景观区域中,景观元素类型,组合及属性在空间和时间上的变异程度。包括时间异质性和空间异质性。 尺度:研究对象时间和空间上的细化水平。 岛屿生物地理学理论:明确岛屿的概念:与外界有相对明显的界限;不受外界干扰;内部相对均质;与外界差异显著。阐述了岛屿上物种丰富度与面积的关系,遵循那个公式。物种丰富度取决于两个过程:1.物种迁入 2.物种绝灭,迁入率和灭绝率与岛屿面积,隔离程度和年龄有关。 距离效应:由于不同种物种在传播能力上和岛屿隔离程度上的差异相互作用所产生的现象。 面积效应:岛屿面积越小,种群则越小,种群灭亡的概率也就越大。 异质种群(mata-population):空间上彼此隔离,而在功能上又相互联系的两个或两个以上的亚种群或局部种群组成的种群缀块系统。 经典型大陆岛屿形缀块型非平衡态中间型或复合型种群 经典型:由很多生境和大小,形态相近的缀块组成。灭绝概率相同 大陆岛屿形:由少数很大的斑块和许多面积很小的斑块组成。大陆斑块经常起到库的作用。

景观生态学知识点总结 - 副本 (2)

一、名词解释: Porosity 孔隙度是景观内具有闭合边界的斑块密度的量度,指单位面积上具有闭合边界的斑块数目 Landscape boundary景观边界是在特定时空尺度下相对均质的景观要素之间所存在的异质性过渡区域。 Ecotone 生态交错带是相邻生态系统之间的过渡带,往往也是尺度较大的不同景观类型之间的边界地带,如沙漠边缘、海陆交错带、山地与平原的交错地带等。 Grain size粒级景观组分规模大小的量度 Contrast 景观对比度指相邻的不同景观单元之间的相异程度 Langscape heterogeneity景观异质性指景观系统特征在空间和时间上的不均匀性及复杂程度 Venturi effect狭管效应(瓶颈效应) 能量和物质在通过景观的狭窄地带时流速改变 Landscape change景观变化是研究景观在各种内弯部驱动因素作用下其结构和功能随时间推移发生的变化过程、特征与规律,也称景观动态(landscape dynamic)。 Disturbance 干扰剧烈影响生态系统、群落或种群结构,并能改变资源和物理环境的相对离散性事件。 Frequence 干扰频度指同一地区同一植被或同一景观内,单位时间某一干扰发生的次数。 Return interval cycle or turnover time干扰重发间隔指一个地点相邻两次干扰间隔的平均年数,为频度的倒数,主要指周期性不明显的干扰。某处100年发生一次火灾,此处每年发生火灾的频度为0.01,间隔为100。 Scale 尺度对某一研究对象或现象在空间或时间上的量度 尺度通常用粒度、幅度和范围来表达。大尺度对应小比例尺,小尺度对应大比例尺。 Scaling 尺度推绎指利用某一尺度上所获得的信息和知识来推测其他尺度上特征的过程,或者通过在不同尺度上的研究来讨论生态结构、过程、功能等景观生态学问题跨尺度特征的过程,即为跨尺度信息转换,也称尺度演绎或尺度外推(scale extrapolation)。内容:尺度的放大或缩小(改变粒度或幅度来实现);系统要素和结构随尺度变化的重新组合或显现;根据某一尺度上的信息,按一定规律方法推测研究其他尺度上的问题。 Landscape ecological classification景观生态分类根据景观的空间结构与生态功能特性来划分景观生态系统的类型。 Suitability 适宜性也称适宜度,是一定土地单元的某种特殊利用方式与其生态环境协调关系的一种量度。 Suitability analysis适宜性评价指相对于特定生态过程的景观潜力和景观利用合适程度的综合评估。 Landscape ecological evaluation景观生态评价是对景观属性的现状、生态功能及可能的利用方案进行综合判定的过程。 Ecosystem health生态系统健康指一个生态系统所具有的稳定性和可持续性,即在时间上具有维持其组织结构、自我调节和干扰后的恢复能力。活力、组织结构、恢复力为其特征。 Ecosystem service生态系统服务功能指生态系统与生态过程所形成的维持人类生存的自然环境条件及其效用。替代市场价格法、全变估值法Ecological security,eco-security生态安全指在人的生活、健康、安乐、基本权利、生活保障来源、必要来源、社会秩序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态,包括自然生态安全、经济生态安全和社会生态安全,组成一个复合人工生态安全系统。狭义的生态安全是指自然和半自然生态系统的安全,即生态系统完整性和健康的整体水平反映。 Ecological footprint生态足迹法是基于土地面积的量化,它是通过核算人类生存所需的生物生存土地面积与该地区所能提供的实际土地面积相比较,判断该地区人类活动是否处于生态承载力范围之内。 通过测算研究区域生态足迹、生态承载力、生态赤字来测评区域可持续发展状况。 Ecological capacity生态承载力指一个区域实际提供给人类的所有生物生产土地面积的总和 Landscape ecologicalplanning景观生态规划是指运用景观生态学原理,以区域景观生态系统整体优化为基本目标,在景观生态分析、综合和评价的基础上,建立区域景观生态系统优化利用的空间结构和模式。 Landscape ecological classification景观空间分类就是根据景观的空间结构域生态功能的特性来划分景观生态系统的类型。单元确定(以功能关系为基础),类型归并(以空间形态为指标) Wetland 湿地是指天然或人工、长久或暂时的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有静止或流动的咸水或淡水或半咸水体者,包括低潮时水深不超过6m的水体。 二、填空、选择: 景观地理学概念——洪堡德 景观生态学创始人——特罗尔 景观的基本特征: 1、景观是由异质性的土地单元组成的镶嵌体,即生态系统的聚合。异质性是景观的基本属性。 2、景观由相互作用和相互影响的生态系统组成 3、景观是处于生态系统之上、区域之下的中等尺度的空间实体 4、景观具有一定自然和文化特征 5、具有一定的气候和地貌特征 6、与一定的干扰状况的聚合相对应 渗透理论用以描述胶体和玻璃类物质的物理特性,并逐渐成为研究流体在聚合材料媒介中运动的理论基础 斑块的类型环境资源斑块、干扰斑块、残存斑块、引入斑块(植入斑块、聚居斑块) 按廊道的结构和性质划分线状廊道带状廊道河流廊道 廊道的功能资源功能通道功能屏障功能、防护功能美学功能 廊道的双重性质:1、廊道将景观不同部分隔离开。2、廊道又将景观不同部分连接起来并可起保护作用,这两方面的性质是矛盾的,却集中于一体,区别点在于起作用的对象不同。 景观边界的特征异质性动态性宏观性尺度性 最常见、最简单的景观空间格局构型斑块——廊道——基质 网眼大小:网络线间的平均距离或网线所环绕的景观要素的平均面积。网眼大小在采伐作业和农业经济方面也有一定意义,如适当的道路密度可以减少木材的运输费用,田块的大小也与农田耕作方式密切相关。 景观空间格局有均匀格局聚集格局随机格局组合格局 均匀格局景观包括:点阵格局、渐变格局、带状格局、交替格局、棋盘格局、网状格局、环状格局楔状格局 聚集格局:群居格局、线状格局、交错格局、放射格局、水系格局、指状格局 随机格局:散点格局、散斑格局、镶嵌格局 景观破碎化指由于自然或人为因素的干扰所导致的景观由简单趋于复杂的过程,即景观由单一、均质和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块状镶嵌体的过程。 景观间流的运动机制:半透膜观点;关于源区和汇区的观点 景观要素之间物质、能量和物种的流动靠的是五种媒介物:风、水、飞翔动物、地面动物和人。 动物在景观中的运动方式巢区活动散布迁徙 动物分布格局的一般规律 1、在多数情况下,大片同质性地区不适宜动物生存。 2、廊道与动物运动的关系决定于廊道类型和动物种类。 3、动物巢区通常呈扁长形,有时呈线条形。 4、景观异质性特征在景观功能中起着特别重要的作用。 景观的一般功能包括生产功能生态功能美学功能文化功能 山地森林对河流的作用:1、维持景观稳定性和保持水土;2、维持河流生物的能量和保持水土;3、维持河流良好的水文状况;4、维持河流的良好水质景观阻力的影响因素包括:生态流通过界面的频率;界面的不连续性;景观要素的适宜性(龙游浅滩遭虾戏,虎落平川被犬欺);各景观要素的长度 景观关键点: 1、具有重要内容或源地效应的部位,或者不同寻常的地物。 2、变化较频繁的区域,特别是生态敏感区,以及那些一旦受到干扰就长时期得不到恢复的区域。 3、各种形式流交汇的地方。 解释一方水土养一方人由于不同的人类活动方式而带有明显不同的文化色彩,同时也对生活在景观 中的人们的生活习惯、自然观、生态伦理观、土地利用方式等文化特征产生 直接而显著的影响。 景观文化性原理(一方水土养一方人) 1、人的景观感知、认识和准则影响景观并受景观的影响 2、文化习俗强烈的影响居住景观和自然景观 3、自然界的文化概念不同于科学的生态功能概念 4、景观外貌反映文化准则 判断景观变化的标准是 1、景观的基质发生变化,一种新的景观要素成为景观基质。 2、几种景观要素类型所占景观面积百分比发生足够大的变化,引起景观内 部空间格局的变化。 3、景观内产生一种新的景观要素类型,并达到一定覆盖范围。 景观变化的空间过程有五种穿孔分割破碎{影响整个区域/一个斑块} 收缩磨蚀{单个斑块或廊道} 整个区域的连接性随着分割过程和破碎化过 程的增强而减小。 按干扰的作用强度划分轻度干扰适度干扰严重干扰极度干扰 常见的干扰现象有火干扰放牧土壤物理干扰土壤施肥践踏外 来物种入侵人类干扰等 影响干扰发生及效应的因素:群落组成及结构;立地条件,影响干扰的发生 及严重程度;植物的生态对策;景观特征 土地分类法、传统的景观分类法、景观生态分类法的区别联系 1、土地分类法即发生法强调属性至上,把土地划分成性质相对一致的空 间单元,但较少考虑到土地的空间形态,从而使空间单元的边界难以确定。 2、传统的景观分类法强调空间形态和空间异质性组合特征,并没有考虑 景观的本质属性 3、景观生态分类法不仅考虑景观的自然属性,同时也考虑景观的空间形 态的差异。 景观生态分类的基本原则:综合性原则、主导因子原则、实用性原则、等级 性原则 景观生态分类的一般步骤 1、目标定位与资料收集 2、景观特征提取与分析 3、分类等级和主导因子确定 4、样点确定与野外调查 5、景观生态分类体系的建立 6、精度评价与结果校正 7、景观生态分类图制作 适宜性评价是生态规划的核心 景观分类与制图是基础 景观生态评价表现:1.根据一定的标准评价;2.是一个系统分析过程即必须 做出事实判断;其本质是对景观功能价值进行判断。 土地适宜性评价指标气候地貌土壤肥力土壤质量土地利用格局 变化等 适宜性评价的一般步骤 1、确定生态规划区范围,明确适宜性评价的具体目标 2、将规划区划分网格,分别进行生态登记 3、根据评价目标确立适宜性评价指标体系 4、各单因子指标量化,或者建立各单因子指标适宜性模型,制定生态适宜 性评价标准 5、适宜性综合评价,同时给出每一土地利用方式的生态适宜性图 生态安全评价框架模式压力——状态——响应 (pressure-state-response,P-S-R)[北京市:p:能源方面,s:大气、水、土 壤、生物,r:新技术和投资]驱动力——状态——响应(driving force-state-response,D-S-R)驱动力——压力——状态——影响——响应 (driviing force-pressure-state-impact-response,D-P-S-I-R) 景观生态规划的步骤 1、规划目标与范围确定 2、资料收集与景观生态调查 3、景观格局与生态过程分析 4、景观分类与制图 5、景观生态适宜性分析 6、景观功能区划分 7、规划方案评价及实施 景观生态规划的原则 1.自然优先原则 2.整体优化原则 3.特殊性原则 4.综合性原则 一个生物圈保护应由核心区、缓冲区、实验区三个功能区组成 理想的农区景观生态规划应反映农区景观资源提供农业的第一性生产、保护 和维持生态环境平衡及作为一种特殊的旅游观光资源三方面的功能。 Eg:南方丘陵地区多水塘体系景观模式,控制富营养化现象。符合景观生态 流与空间再分配原理。 星状城市景观对消除大气污染的效果最好 城市景观生态规划的总目标:安全性、健康性、便利性、舒适性 绿地是城市景观中最重要的生态要素,一般通常用人均绿地面积和绿地覆盖 率来衡量城市的绿化水平。 生态旅游区景观格局基本面貌是点(斑块)、线(廊道)、面(基质)的分布 状态旅游景点或景区以及空间斑块的形式镶嵌于具有不同地理背景的旅游 区基质上,旅游线路则是用以上连接景点或景区,以及对外交通的廊道,廊 道之间常相互交叉形成网络。 湿地景观特点:1)过渡性2)多样性3)生产力富集性4)坏境脆弱性eg: 我国成都活水公园展示了人工湿地系统处理污水的新工艺。包括:厌氧池、 人工湿地塘、床系统、养鱼塘系统以及连接各个工艺的水流雕塑和自然水沟。 三、大题: 1.试论述物种共存和斑块动态的平衡观点和非平衡观点。 答:平衡观点是从Gauss的竞争排除原理出发,以生态位分化作为物种共存 的基本机制,这个观点的基本内容包括以下两点:(1)凡生态位完全相同的 种,将产生种间竞争,一个种将被另一个种所排挤,最后将由一个种占优势。 (2)由多物种组成的稳定群落必须是由生态位不同的种组成。正是由于多 物种在生态位上的千差万别,才使很多物种得以生活在一个生态系统中。另 外,在看来是一致的生境中,实际上是由许多微生境组成的,在一个微生境 中,对资源要求相同的种会互相排挤,但从总体来说,确是多种共生。 非平衡观点并不反对竞争排斥原理,但认为由于干扰的存在,竞争排斥 不是通则,而是某些局部特点;干扰是维持物种共存的主要机制。竞争排斥 原理在自然界中能否普遍发生存在三个基本前提:(1)确实两物种在同一时 间中对同一资源产生竞争;(2)要在一个稳定的环境中;(3)要一直等到一 个物种完全排斥另一个物种所需的时间为止。但是由于自然环境的极端不稳 定性,并有天然干扰存在,因此就达不到竞争排斥,另外竞争排斥原理是以 闭合群落为基础的,而真实的群落实际上是一个开放的群落。正是由于这些 干扰的作用,所以中等干扰假说特别强调干扰在维持物种多样性中的地位。 干扰起的作用与竞争平衡正好相反,有下述三个特征:(1)干扰可创造一种 有利于竞争力弱的种的环境条件;(2)干扰频度如果比竞争排斥所需的时间 短,就可以防止竞争排斥发生;(3)干扰斑块如果在空间上接近于正在发生 竞争排斥的斑块,就可使被排斥种迁移到本斑块来。 2.谈谈你对“景观”概念的理解及其在园林规划中的指导意义。 答:景观的概念可以从三方面理解: (1)景观的美学概念。景观与英语中的风景(scenery)一词相当,与汉 语中的“风景”、“景色”、“景致”的含义一致。都是视觉美学意义上的概念。 (2)景观的地理学概念。地理学上将景观作为地球表面气候、土壤、 地貌、生物各种成分的综合体,具有地表可见景象的综合与某个特定区域综 合体的双重含义。 (3)景观的生态学概念。景观是指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区域。 (4)景观这三方面的含义有历史上的联系,从直观的美学观,到地理 上的综合观,又到景观生态学上异质地域观逐步发展而来的。 (5)对于园林规划设计工作者而言,首先应注意景观的美学价值,地 理景观的特征;其次,要重视景观格局形成的生态原因,科学深地认识规划 区的生态特征。在园林规划设计中,不仅要注意观赏上的美学要求,也要充 分考虑到景观结构在生态学上的合理性。 3.试运用实例分析景观生态学的尺度效应。 答:以景观与景观要素之间的关系来分析。景观强调的是异质镶嵌体,而 景观要素则强调均质性,即指外貌、结构、功能等方面基本一致的单元; 其次,景观和景观要素的地位是相对的,某一景观要素在某种条件下可 能成为景观;比如我们可以将武夷山风景名胜区划分为森林景观、茶园、农 田、河流、居住地等。这时森林景观是构成风景区的一个景观要素,但如果 研究武夷山风景区的森林景观问题,这时森林即为景观,构成森林的马尾松 林、杉木林、经济林、竹林、阔叶林等是其景观要素,这种现象并非说明景 观与景观要素可以任意互相调换地位,而是说明景观现象具有尺度效应。 4、在生态学中,稳定性的含义包含了哪两方面?怎样理解稳定性的尺度? 答:稳定性包括了两个方面的含义:一是系统保持现有状态的能力,即抗干 扰的能力;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。 任何景观都随时间发生变化,景观的稳定性只有相对的意义。在这里最 为关键的问题是所选取的时间尺度。评价景观是否稳定需要首先假定一个时 间尺度或者说是变化速率,当所观察的景观运动速率大于假定的运动速率 时,认为景观是变化的,反之认为景观是稳定的。 大尺度上景观结构和要素组成的变化需要很长的时间才发生,而小尺度上景 观的变化在短期就可以发生。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。 5、为什么说景观格局与过程分析对景观生态规划有重要意义。 答:不同的景观具有明显不同的景观空间格局,而景观空间格局是决定景观 生态流的性质、方向和速率的主要因素,同时景观格局本身也是景观生态流 的产物,即由景观生态流所控制的景观再生产过程的产物。因此景观的结构 和功能,格局与过程之间的联系与反馈始终是景观生态规划中的重要课题。 成功的规划与设计在于我们对规划区景观的理解程度,因为景观生态规 划的中心任务是通过组合或引入新的景观要素而调整或构建新的景观结构, 以增加景观异质性和稳定性,而对景观格局和生态过程的分析有助于做到这 一点。 6、与农田毗邻的林带对农田存在多方面的影响,试分析林带如何影响农田 的小气候。 答:(1)风速降低30%——40%;(2)减弱湍流交换,降低农田蒸发,保持 水分;(3)保持积雪,防止沙尘暴;(4)避免干热风(高温低湿且达到一定 风力的天气现象);(5)温度白天略增加,夜间略降低。 7、生态建筑的理念。 舒适健康是生态建筑的基础:健康是生活的保证,舒适是更高一级的生活质 量 高效清洁是生态建筑的核心:无废物排放,无有害生物。 和谐优美是生态建筑的精神境界:中国的传统建筑是人类建筑坏境与自然界 生物共生、能够均衡持续发展的文化体现。 8、住宅生态化的知道思想:生态住宅的思想基础——人类居住的生态学原 理,生态住宅的文化基础——人类欣赏景观的非现代性,生态住宅的美学基 础——超功利产生美,生态住宅的技术基础——仿生,生态住宅的环境基础 ——美化景观与治理污染结合,生态住宅的经济基础——不同经济收入水平 不同要求,生态住宅的社会基础——人际关系和谐。 9.基质的判定标准 1、相对面积通常基质的面积超过现存的任何其他景观要素类型的总面 积,或者说基质的面积应占总面积的50%以上,在异质性很强的镶嵌景观中, 可能任何一种要素的面积都在50%以下,这时就应考虑其他判别标准。 2、连通性假如景观的某一要素连接的较为完好,并环绕所有其他现存景 观要素时,可以认为这一要素是基质。因此,基质是景观中连通性最好的景 观要素。 3、动态控制当相对面积和连通性两个因素难以对景观基质进行判别时, 考察某种景观对当地生态环境的控制作用尤为重要。动态控制是一个功能指 标,即景观要素对景观动态的控制程度。 10.气候的意义 1、气候通过影响有机体的光合、呼吸作用等生命过程而影响其生长与发育 过程,从而影响其可能生长的种类或生态型等,进而影响由这些种类或类型 所组成的景观格局。 2、气候影响岩石的风化过程,从而影响地形地貌的形成过程。在同一气候 条件下,不同岩石的风化过程与结果不同,同一种岩石在不同的气候条件下, 其风化的过程与结果也有很大差别,如石灰岩即是一例。 3、气候影响土壤过程,从而影响土壤对植物供应水分、养分等的能力,同 时控制土壤水分和养分的各种途径。 11.自然保护区的生态规划和建设的方法 根据岛屿生物地理学的种—面积关系和平衡理论 1、大保护区比小保护区好。大保护区内物种迁入速率和绝灭速率平衡时, 拥有的物种较多;大保护区物种绝灭速率低。 2、栖息地是同质的保护区,一般应尽可能少的分成不相连的碎片。大保护 区物种存活率高,小保护区物种存活率低,大保护区比几个小保护区拥有较 多物种。 3、栖息地是同质性的保护区,如果要分成几个不相连的保护区,这些保护 区尽可能的靠近。这样将增加保护区物种迁入率,减小物种绝灭概率。 4、如果是几个不相连的保护区这些保护区应等距离排列。这意味着每一个 保护区的物种可以在保护区之间迁入和再定居;而在线性排列的保护区,位 于两端的保护区相隔距离较远,减少了物种再定居的可能性。 5、如果有几个不相连的保护区,用廊道把他们连接起来可能会明显的改进 保护功能。物种可以在保护区间扩散,而不需要越过栖息地之“海”,从而 增加物种存活机会。 6、只要条件允许,任何保护区应尽可能接近圆形,以缩短保护区内物种扩 散距离。如果保护区太长,当保护区局部发生种群灭绝时,物种从较中间区 域向边远区域扩散的速率会很低,无法阻止类似于岛屿效应的局部绝灭。 12.景观异质性与生物多样性 1、景观异质性与遗传多样性遗传多样性是生物多样性的基础,随着景观 破碎等作用导致的景观异质性的增加,生境多样性将提高,种群多样性将更 丰富,物种基因的交流频繁,遗传多样性将增。 2、景观异质性与物种多样性物种在异质性的景观中的定居可以是随机 的,但通常是非随机的,即景观异质性愈高,物种多样性也愈高。 3、景观异质性与生态系统多样性景观异质性增加,生境多样性也随之增 加,生态系统多样性也随之增加。

(完整word版)景观生态学课程心得

景观生态学课程心得 景观生态学是现代生态学中内容最丰富、发展最快、影响最广泛的学科之一。景观生态学不但是一门新兴的学科,而且代表了集现代生态学理论和实践为一体的,突出格局—过程—尺度—等级观点的一个新生态学范式。景观生态学起源于中欧和东欧,其发展历史可追溯至20世纪30年代,在本课程中,作者把景观生态学定义为研究和改善空间格局与生态和社会经济过程相互关系的整合性交叉学科。 正确的态度是成功的一部分,因而,明白景观生态学这一学科的重要性是学习本门课程的先导。当今世界,环境问题日益突出,人与自然的矛盾逐渐尖锐化,人与自然和谐相处,建设生态、文明社会的呼声日渐响亮。学习景观生态学,有利于我们把握自然与人之间的相互作用关系,为建设生态文明以及社会的可持续发展奠定基础。同时,作为环境规划专业的学生,把握人与自然之间的相互关系,有利于我们提高自己的认识,把握规划设计今后的发展方向,为建设新时代的生态城乡环境提供引导,走向和谐生态健康的环境规划设计之路。 本学期课程的学习主要包括以下几部分内容: 一、景观生态学的基本概念 景观是由若干相互作用的生态系统镶嵌组成的异质性区域,狭义的景观是由空间单元组成的具有明显的视觉特征的地理条件;广义的景观是由地貌、植被、土地和人类居住地组成的地域综合体,是人类生活环境中视觉所接触及到的地域空间。景观生态学主要研究景观结构、景观功能和景观动态三个方面的内容。其研究的重点集中在空间异质性或格局的形成和动态及其与生态学过程的相互作用、格局—过程—尺度之间的相互关系、景观的等级结构和功能特征以及尺度推绎问题、人类活动与景观结构和功能的相互关系、景观异质性的维持和管理等几个方面。景观生态学的学科有以下几个特点:1.强调空间异质性2.注重尺度在研究景观格局和过程中的作用3.整体性和系统性4.综合性和宏观性5.人类主导性。 在景观生态学中,格局、过程、尺度、斑块、基底、廊道、干扰、空间异质性等是几个重要的概念。其中空间异质性是景观生态学的核心问题。 二、景观格局的形成、结构和功能特征 景观格局是指景观的空间结构特征,空间斑块性是景观格局醉普遍的形式。景观格局主要受地形地貌、气候、干扰、物种分布、斑块等相互影响。斑块依据不同的起源和成因可分为残留斑块、干扰斑块、环境资源斑块、人为引入斑块。在景观中,斑块、廊道、基质共同组成了景观的面貌,他们相互作用,构成了生态学过程的重要部分。

《园林生态学》复习题

《园林生态学》复习题及答案 一、填空 1、生态系统是由两大部分组成的,即有生命类与无生命类,其中有生命类又包括以下三个组成部分,即、、。 2、大气水分种类分为、、三类。 3、由于人类有意或无意将某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区,该生物种群不断扩大,分布区稳定地扩展,这种过程称为。 4、温室气体主要指、、、其中对增温起着重要的作用,增温的潜力最大。 5、现代环境问题可分为三大类:、、。 6、光对生物的生态作用主要由、、三方面构成。 7、北方在引种时,可利用处理来促使树木提前休眠,准备御寒,增强越冬能力。通常可促进植物营养生长。 8、种群数量的变化是种群动态的重要标志,取决于种群的与, 和这两组对立的过程。 9、城市绿地的功能是综合的,具有生态环境效应、和效应。 10、相对湿度受到环境温度的调节:温度增加,相对湿度;温度降低,相对湿度。 11、反馈分为和。可使系统保持稳定,使系统偏离加剧。 12、由于人类有意或无意将某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区,该生物种群不断扩大,分布区稳定地扩展,这种过程称为。 13、A、B两种植物生长在一起时,A植物生长受到抑制,B植物不受影响的现象叫作;A植物和B植物的生长发育都得到促进,称为。 14、生态学研究对象很广,但生态学家对其中4个组织层次特别感兴趣,即、 、、。 15、城市绿地的生态环境功能是多方面的,其中,城市绿地净化环境的效应表现在能和、。 16、在热带雨林中,有很多柱状的茎和板状根的常绿木本植物分属不同的科,还有热带荒漠环境中的许多肉质植物,它们的亲缘关系都很远,这些现象说明了不同种类植物对相同环境的现象。 17、景观和景观要素的关系是相对的。景观强调的是,景观要素强调的是。 18、两个和多个群落之间(生态地带)的过渡区域,称为。

园林生态学

生态学复习重点 1、环境与环境因子:与某一特定主体有关的周围一切事物的总和,就是这个主体的环 境。构成环境的各个因素称为环境因子(因素),包括需要的、不需要的或者是有害的因子。 2、生态因子:在环境因子中,能对生物的生长、发育和分布产生直接或间接影响作用 的因子。(如温度、水、二氧化碳等直接起作用的因子,以及地形、坡向、海拔高度等间接起作用的因子。) 3、生态幅:每个物种对生态因子适应范围的大小,主要决定于各物种的遗传特性。 4、限制因子:诸多生态因子中,使植物的生长发育受到限制、甚至死亡的因子称为限 制因子 5、生境:具体的特定地段上对植物起作用的生态因子总和。(如沙丘生境、林下生境、 沼泽生境。) 6、热岛效应:城市气候最明显的特征之一,它是指城市气温高于郊区气温的现象。 7、狭管效应:地形的狭管作用,当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气 质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大。当流出峡谷时,空气流速又会减缓。这种地形峡谷对气流的影响;称为“狭管效应”。 8、空气污染:空气污染,又称为大气污染,是指在空气的正常成分之外,又增加了新 的成分,或者原有成分骤然增加而危害人类健康和动植物的生长发育。 9、土壤污染:当土壤中含有害物质过多,超过土壤的自净能力,就会引起土壤的组成、 结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累通过“土壤→植物→人体”,或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。 10、热岛效应:城市气候最明显的特征之一,它是指城市气温高于郊区气温的现象。 11、酸雨:酸雨正式的名称是为酸性沉降.是指pH值小于5.6的雨、雪、雾、雹等大气 降水。 12、光化学烟雾:氮氧化物和碳氢化合物(HC)在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后 产生一种新的二次污染物----光化学烟雾,在这种复杂的光化学反应过程中,主要生成光化学氧化剂(主要是O3)及其他多种复杂的化合物,统称光化学烟雾。 13、温室效应:又称“花房效应”,是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达

园林生态学期末考试

1.园林生态学期末考试 一、名词解释 1、生态位:指自然生态系统中一个种群在时间、空间上得位置及其与相关种群之间得功能关系。还包括了它在生物群落中得地位与角色以及它们得温度、湿度、PH、土壤与其它生活条件得环境变化梯度中得位置。 2、生境:又称栖息地,就是生物生活空间与其中全部生态因素得综合体。植物个体、种群或植物群落在其生长、发育与分布得具体地段上,各种具体环境因子得综合作用形成了植物体得生境。 3、生态因子:就是指环境中对生物得生长、发育、生殖、行为与分布等有着直接或间接影响得环境要素。 4、种群:就是指一定得时空同种个体得总与,就是物种具体得存在单位、繁殖单位与进化单位。 5、趋同适应:不同种类得生物,生存在相同或相似得环境条件下,常行成相同或相似得适应方式与途径。 6、物候:植物在长期得进化过程中,形成了与季节温度变化相适应得生长发育节律。 7、植物群落:生物群落中得生物种群全为植物,则该群落便就是植物群落。 8、富营养化:在人类生产生活活动得影响下,大量得有机物与化肥得50%以上未能被作物吸收利用得氮、磷、钾等营养物质大量进入河流湖泊海湾等缓流水域,引起不良藻类与其它浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧含量下降,水质恶化,鱼类及其她生物大量死亡。 9、光周期现象就是一天内白昼与黑夜交替得时数。有些植物开花等现象得发生取决于光周期得长短及其变换 二、填空(每空1分,7空,共7分) 1、生活型就是不同植物对相同环境条件趋同适应得结果,生态型就是同种植物得不同种群对不同环境条件趋异适应得结果、 2、生物多样性一般具有三个水平:遗传多样性、物种多样、生态系统多样性、 3、生态学得概念就是由德国生物学家于海克尔1866年提出得。

景观生态学复习资料总结

景观生态学复习资料 一、1、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。 2、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。 3、景观连接度:对景观空间结构单元相互之间连续性的量度。 4、景观格局:景观要素在景观空间内的配置和组织形式,是景观结构与景观生态过程相互作用的结果。 5、空间异质性(spatial heterogeneity)是指生态学过程和格局在空间分布上的不均匀性及其复杂性。这一名词在生态学领域应用广泛,其含义和用法亦有多种。具体地将,空间异质性一般可以理解为是空间缀块性(patchness)和梯度(gradient)的总和。 6、尺度:指研究对象时间和空间的细化水平。 7、斑块: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。 8、廊道: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. 9、本底: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。 10、生境岛屿或栖息地岛屿:自然界中任何孤立存在的环境类型,在保护生物学中,我们经常使用的名称为“生境岛屿”或“栖息地岛屿” 11、岛屿平衡理论:MacArthur和Wilson提出“岛屿平衡理论”(Equilibrium theory of island)认为一个岛屿上的物种数实际上是由迁入(immigration)和灭绝(extinction)两者的平衡决定的,而这种平衡是一种动态的平衡,物种不断地灭绝或被相同的或不同的种类所替代。12、复合种群:即所有占据空间上非连续生境缀块的种群集合体,只要缀块之间存在个体或繁殖体交流,不管是否存在局部种群周转现象,都称为复合种群 13、生态流:生物物种与营养物质和其它物质、能量在景观组分间的流动被称为生态流(eco-flow),它们是景观中生态过程的具体体现。 14、景观结构:是指景观的组分构成及其空间分布形式。 二、1、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(例到物活动等)。 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。 2、景观中生态流移动的模式: 1)连续运动。流的主体在从源到汇移动的过程中,不存在运动速度为0的状况,既为连续运动。 2)间歇运动。流的主体从源到汇移动的过程中,其间出现过运动速度为0的状况,即流的主体在某地出现过停歇,既为间歇运动。 间歇运动又可以分为两种:①休息站式:即该物种在某地做短暂停留后再继续运动; ②暂住站式:指该物种不仅在某地停留休息,而且在该地成功地生长和繁殖,从而为物种的进一步扩散提供了新的种源。

园林生态学

生态学:研究生物环境之间相互关系及作用机理的科学研究生物及人类生存条件、生物及其群体与环 境相互作用和规律的科学 研究内容:个体、种群、群落生态学 生态系统生态学,全球、景观生态学 生态因子:在生态环境中,对生物个体或群体的生活或分布起着影响作用的因素 环境因子:构成环境中的各个要素 生态因子一般作用特征:综合性、主导性作用、直接性和间接性作用,阶段性作用、不可替代和可补偿性作用限制因子:当生态因子接近或超过某生物的耐受极限时,生物的生存、生长、繁殖、扩散或分布都会受到一定程度的限制,这些因子就为限制因子 最小因子定律:植物生长受处于最低量营养物质的影响限制因子定律:生态因子低于最低状态时,生理现象全部停止;在最适状态下,显示了生理现象的最大观测值;最大状态之上时,生理现象停止 Shelford耐受性定律:任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多,即接近或达到某生物的耐受限度时,就会影响该种生物的生存和分布。 光照强度的生态作用: 光是影响叶绿素形成的主要因素 光照强度促进组织和器官的分化 有利于果实的成熟,对果实的品质也有良好作用 对植物细胞的增长和分化、重量增加有重要的影响 植物对光强的适应: 阳生植物:只能在全光照下正常生长,弱光下发育不良耐阴植物:阳光充足生长最好,稍有荫蔽不受损害 阴生植物:有较强耐阴能力,不能忍受过强光照 光质对植物的影响:○1不同波长对植物有不同作用 ○2短波光多,植物茎叶富含花青素 光周期现象:生物的行为对日照长短规律性变化的反应按光周期植物分类: 长日照植物:生长发育的某阶段要求每天有较长的光照时数,日照必需大于或暗期短于某一时数才能形成花芽短日照植物:要求光照短于临界光期才能开花中日照植物:要求日照与黑暗各半的日照长度才能开花 日中性植物:对日照长短的要求并不严格,只要其他条件合适,在不同的日照长度下都能开花 积温:一段时间内温度的积累值 有效积温法则:生物在圣战刚发育过程中,必须摄取一定的热量才能完成各阶段的发育 冻害:生物在零下的低温下,体内结冰造成的伤害 冷害:喜温生物在零上温度受害或死亡+ 霜害 造成低温伤害的原因:低温值、持续时间 降温速度和回温速度、生物的种类和发育阶段 植物对极端低温的适应: 形态上,芽和叶片有脂类和鳞片保护,体表有蜡粉和密生绒毛,植株矮化。生理上,细胞水分减少,糖类积累,转入休眠,抗低温能力取决于体内化合物性质和含量。极端高温类型:根茎灼烧或干切、皮烧 极端高温对植物的影响: ○1.减弱光合作用,增强呼吸作用。○2.破坏水分平衡,加速蒸腾,有害物质积累○3.体表灼伤,导致病虫害 温周期现象:植物对温度有节奏的昼夜变化的反应 物候现象:植物在一年的生长中,随着气候的季节性变化而发生规律性变化的现象 水生植物依水分划分的生态类型: 漂浮植物:叶浮在水面,根悬垂水中,不接触土壤。如紫背萍、浮萍、凤眼莲、满江红等。 浮叶(根生)植物:叶浮在水面,根扎在水下土壤里,如荷花、睡莲、王莲等。 沉水植物:花序伸出水面,其余沉于水中,直立生活。如苦草、黑藻、狐尾藻等 挺水植物:根固定在水下土壤,茎叶等下部分浸没在水中,上部分暴露于空气。如芦苇、水葱和香蒲等。 陆生植物依水分划分的生态类型:湿生、旱生、中性大气污染:指大气中污染物质的浓度达到有害的程度,对生态系统和人类正常生存发展造成危害的现象 种群:一定时空条件下,能够进行自然交配并产生出有生殖力后代的同种生物个体的集合 植物种群基本特征: 空间特征(随机分布、均匀分布、集群分布) 数量特征、遗传特征 集群分布的原因: ○1环境资源分布不均匀,丰富与贫乏镶嵌 ②繁殖的结果(植物传播种子以母株为扩散中心) ③动物的社会行为使其结合成群 影响种群密度的参数: 1.出生率和死亡率2.种群的年龄结构 3.种群性比4.存活曲线 5.种群的增长模型 两种生态对策: r—对策:适应于多变环境。具有能够将种群增长最大化的生物学特性,在恶劣的条件下也能够生存。 K—对策:适应于可预测的稳定的环境。以高竞争能力在高密度条件下生存,但恶劣环境下很难恢复。 植物群落:在一定地段上,群居在一起的各种植物种群所构成的有规律的集合体 最小面积(表现面积):能够展现出某特定群落类型的种类组成和结构的真实特征的面积 植物群落的组成:○2亚优势种○3伴生种○4偶见种 ○1优势种和建群种【建群种:构建群落的优势种 优势种:对群落结构和环境起主要作用】 生物多样性包括3方面: ○1遗传:地球上生物个体中所包含的遗传信息总和;○2物种:有机体的多样化,包括种的丰富度和均匀度;○3生态系统:生物群落、生境与生态过程的多样化。

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