景观生态学论文

2010年度《景观生态学》论文作业浅析临颍县景观与格局院系：生命科学与技术学院专业：生态学班级：07级学生姓名：刘鹏学号：20071118024指导老师姓名：田桂泉2010年6月12日浅析临颍县景观与格局【摘要】景观尺度上的过程，包括自然和人文两个方面，在形成景观结构时起着决定性的作用。相应地，已形成的结构对过程或流具有基本的控制作用。景观单元间的相关、系统源与汇的并列，以及由风、水、动物和各种人类活动造成的流的延伸，就是最为关键性的结构—功能关联。事实上，景观生态学的整体性原理正是表现为连接不同单元之间的各种过程。【关键词】景观生态格局过程一、格局简介河南省临颍县地处中原腹地，因濒临颍水而得名。全县辖9镇6乡，361个行政村，70万人，总面积821平方公里。临颍县区位优势突出，地处承东启西、连南贯北的重要位置，京广铁路、京珠高速公路、107国道三条交通大动脉纵贯南北临颍县工业基础雄厚，形成了医药化工、食品加工、机械电器制造三大工业主导产业。以全威制药为依托，建成了在全省具有较大影响力的医药生产基地：全县有各类粮食加工企业183家，年加工能力80万吨，成为全国最大的小麦加工基地县，全国最大的膨化食品、油炸食品生产基地，是中国食品工业协会命名为46个“全国食品工业强县”之一，河南省惟一的奥运会专用苗木基地和长江以北最大的“南水北调”绿化工程育苗基地。二、景观生态学景观生态学是以景观为对象，从整体综合的观点研究其空间格局、过程及其与人类社会之间相互作用，进而探讨景观优化利用的原理和途径。景观生态学是一门正在发展的新兴交叉性学科。对空间格局与过程相互关系研究是其主要特色和理论核心之一，加之它在解决各种宏观生态环境和社会经济现实问题中明晰的应用前景，近十几年内，已经引起国内外越来越多的地理、生态、环境、农业及各种管理部门学者们的重视和参与。国际上，景观生态研究从80年代后期开始，已经由侧重空间格局的定量和定性描述阶段转向强调其中各种生态过程的分析阶段。“尺度、格局、过程”是当前景观生态研究中重复率最高的主题词。本质上，景观生态学是在时空尺度两方面区别于生态系统生态学。对景观生态学家而言，景观一般是指包括一系列生态系统类型的异质陆地地域，具有相应生态系统类型的重复格局和数以公里计的空间范围。其涉及的空间尺度远大于生态系统生态学而与景观或区域规划的尺度更为接近。尽管景观生态学考虑的基本范围是所谓的景观尺度，该学科同时认识到较之更大和更小系统跨尺度关联的重要性。景观生态学的基本内容是景观功能的研究。功能是指景观元素间能量、物种及营养成分等的流，它们可以是自然发生的，也可以是人工导致的。景观的功能分析是评价土地利用变化后果的有效工具。景观元素间的流是任何自然系统重要的和必不可少的部分。通常当其经过人类活动加强或间断时就会导致负作用的发生。土壤侵蚀过程是为低地和河流生态系统提供所需物质和营养成分的自然发生过程，但当耕作种植等土地利用干扰了这种过程时，则可能使侵蚀剧增，导致低地与河流中的过度淤积。侵蚀速度是景观元素间关联性的一种功能。景观生态学的重要任务之一就是人工设计景观结构的优化格局，实现土地的持续利用。对景观感知的研究已阐明景观镶嵌的美学意义，景观功能分析也有助于其美学和一些社会价值的认识。三、格局分析把景观的空间单元分为斑块、廓道、基底三类，提供了描述景观空间镶嵌状的广泛途径，而且便于其它学科对景观的研究(如数学、信息科学、拓扑学等)。基底表现为空间范围最广大的景观元素，具有决定景观功能的基本作用。廓道是区别于周围基的线状元素，其功能依自身方向和镶嵌状可以强化或阻滞景观的生态过程。斑块是与周围基有明显差别的非线状景观元素，功能主要包括岛屿形栖地的提供，尤其当其空间范围较大时更为突出。景观元素的这种分类体系便于描述景观空间结构、分析景观格局与过程的相互关联，并应用相应成果于景观规划和设计等实践活动中。基于空间属性的这些景观元素，也便于供助GIS(地理信息系统)等现代新技术手段对其进行分析研究。而此处所介绍的临颍县地处黄淮平原，基底为平原。斑块有县城居民区，颍北新区，乡村居民区，工业区，旅游区，农田，食品加工区，畜养殖基地，花卉育苗基地，无公害蔬菜基地，鱼塘。廊道有京广铁路、京珠高速公路、107国道，S329，颍河、清潩河、新沟河、蜈蚣渠，逍襄路、许泌路，乡村道路，绿化带等。四、格局与过程景观格局，一般是指其空间格局，是指大小和形状各异的景观元素在空间上的排列形式。它是景观异质性的具体体现，又是各种生态过程不同尺度上作用的结果。譬如，景观格局可以有规律地影响各种干扰的扩散、生物种的运动和分布、营养成分的水平流、净初级生产力等等。景观结构与其生态过程之间的相互关系是景观生态学理论研究的核心部分。主要内括:景观结构的时间变化规律、景观格局的控制要素、景观格局对干扰扩散的影响、利用景观格局指标量度其生态功能、利用模型模拟预测景观变化、景观格局的尺度转化规律等。显然，在景观格局与过程相互作用被认识前，首先必须依有效途径量度并阐述景观格局。斑块的生态特点在很大程度上取决于相邻环境产生的影响。如农田块中昆虫、鸟的种类和数量与其周边林网、林块有关，而哺乳动物种群的动态则特别相关于所在斑是负存在一功能廓。景观层次上的过程，包括自然和人文两个方面。它们在形成景观空间结构起重要作用。相应地，景观结构也对过程/流有基本的控制作用。Forman，Godron(1986)提出景观单元(生态系统)之间和之内能量、物质及营养成分流的五个驱动力量，风、水、飞行动物、地面动物及人类。有许多事例能够说明，这些力量是景观尺度各种流的基本动力。在本县的人为生态过程中，其重要作用的是居民，各斑块作用如下:•县城居民区，颍北新区，乡村居民区提供居住场所•农田为居民提供粮食蔬菜经济作物•食品加工区对食品进行加工，想外输出产品，提供劳动机会•家畜养殖基地提供肉蛋奶•花卉育苗基地培育花卉树苗•无公害蔬菜基地提供无公害蔬菜•旅游区休闲娱乐，增加经济收入•工业区制造洗衣机、空调器等家用电器系列产品，提供劳动机会•鱼塘产出鱼虾•在本县境内交通发达，京广铁路、京珠高速公路、107国道三条交通大动脉纵贯南北，逍襄路、许泌路横穿东西，县、乡、村公路四通八达，公路覆盖率全省第一，全国第三。为本县经济的发展提供了无限便利，而城镇、乡间的道路则把村庄与村庄、村庄与农田、池塘等斑块隔开。其作用的大小取决于廊道的组成和质量，作为连接斑块体的重要通道，它可以提高个体扩散和稳定群体数量，对增加农田生物多样性极为重要。河流连接水库、农田的枢纽，是主要灌溉工具，其主要功能就是水流输送。电缆、天然气通道则联通信息，输送天然气。五、生态过程分析景观中的能量，养分和多数物种，可从一种景观要素迁移到另一种景观要素，表现为物质，能量，信息的流动过程。它们之间相互联系，相互用，共同完成景观中的生态学过程。以下分别从物质流，能量流以及信息流三个方面探讨该景观生态学过程。农田：是我县居民粮食等农作物的主要来源地，例如小麦、玉米、大豆、棉花等，农作物把光能转化成稳定的化学能，居民通过种植获得最基本的收获，家畜养殖基地:通过农作物的喂养提供肉蛋奶，粪便回归农田；无公害蔬菜基地进行蔬菜培育，把光能转化成稳定的化学能除，供给本县居民外，主要用于产出。花卉育苗基地花用于花卉培育，把光能转化成稳定的化学能，供观赏，增加美感。鱼塘则通过农作物的喂养产出鱼虾，塘泥用于农田肥料。食品加工区对食品进行加工，形成商品输出。居民消费粮食、肉蛋奶、蔬菜、鱼虾，处于最高营养级。物质流：导致景观元素之间相互作用的媒介物有风，水，各种动物以及人；风：风有很大的传输作用，借助风力进行传输的物质可以有：热、水分、尘埃、、污染物、声音、种子及许多小昆虫等；水：水的流动主要有地表径流和地下径流，主要利用水作用媒介进行传播的流包括矿质养分、植物的种子、化肥、有毒物质等。此外还有雨水，冰雪等；人：人对该景观的影响比较大，人群的流动也可以将气体，尘埃，种子等物质进行传输，并且对整个景观起主导作用。信息流：依据生态学信息流动原理，在该景观中的信息流动包括以下几种：物理信息流：光信息，声信息，电信息，磁信息。如晚上的路灯、霓虹灯、各种噪音等。化学信息流：主要包括污染物质，有毒物质之间的流动。生物信息流：主要指人与人之间的交流，如每个人身上的气味可以进行传递。动植物间也可以进行交流。行为信息流：主要体现在人之间的行为交流，包括语言行为，动作行为等。六、综述我县作为一个农业县，在整个生态格局与过程中，人类处于主动地位，一切以人类意志和利益为前提，由于农田斑块规模小且破碎，耕地被景观边界分割的程度较高，耕地规模小，不利于形成规模化、产业化，但是较小的斑块面积和周长、大小变异较小、规划整齐等特征适宜农民的田间耕作和物质的运输，不利于病虫害的扩散和传播生产。旱地、林地、居民区、池塘、工业区等多种类型的斑块，发达的道路、河流等廊道网络，连通性和环通度好，形成复杂的景观生态系统格局，从而充分发挥各生态系统相互作用及各自的功能，保证了景观生态系统的稳定性及农业生产的可持续发展。认识这点是一个良好的开端，但景观生态学更重要的任务是分析研究具体情况下由物能流决定的景观的特征，进而认识这些特殊条件结果的普遍意义。研究景观尺度上物能流的因果机。制能够进一步深化下列观点：所有流在长短周期上均有变化，长周期研究更为重要。各种过程在长短周期上的相互作用十分重要，景观生态学特别强调由自然和人文要素综合影响的物能流，结构与功能概念是景观尺度流的生态研究的基础。[参考文献][1]王仰麟：《农业景观格局与过程研究进展》，化学工业出版社，1998年4月。[2]李建新：《景观生态学实践与评述》，中国环境科学出版社，2007年1月。[3]苏伟忠，杨英宝：《基于景观生态学的城市空间结构研究》，科学出版社，2007年1月。