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1景观生态学LandscapeEcology课程安排第一部分景观生态学的相关概念及发展第二部分景观生态学的理论框架第三部分景观格局第四部分景观生态过程及动态变化第五部分景观生态评价第六部分景观生态学应用第一部分景观生态学的相关概念及发展一.景观生态学相关概念辨析1、第一组概念景观:景观是土地的具体一部分，代表一种更精细的尺度的含义；更强调供人类观赏的美学价值和作为复杂生命组织整体的生态价值及给人类带来的长期效益。景观是构成环境的实体部分，既不是环境中所有要素的全部，也不是它们简单相加而成的整体，而是综合的产物。风景:景观在美学意义上的概念。包括自然风光、地表形态、风景画面等。没有明确的空间界限，主要突出一种综合直观的视觉感受。土地:土地概念侧重于社会经济属性，主要关注的是土地的生产力、土地的产权关系、土地的经济价值等。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，它们既可以实体形式存在，也可以非实体形式存在。景观生态学中的景观地理空间概念（19世纪）：A.vonHumboldt自然地域综合体：景观是由各种具有空间位置的地理要素组成的地理复杂体（或称地理系统）。生态过程思想（20世纪30年代以来）：CallTroll（1）Naveh(1987):“landscapedealwithintheirtotalityasphysical,ecologicalandgeographicalentities,integratingallnaturalandhumanpatternsandprocesses…”.（2）FormanandGodron(1986):landscapeasaheterogeneouslandareacomposedofaclusterofinteractingecosystemsthatisrepeatedinsimilarformthroughout.”（3）Leser(1997):regardsthelandscapeecosystemasaspatialpatternofabotic,bioticandanthropogeniccomponentswhichformafunctionalentityandserveashuman’senvironment.（4）肖笃宁（1997）：景观是一个由不同土地单元镶嵌组成，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；兼具景观、生态和文化的多重价值。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组成的异质性地理单元。这也是我们通常所说的“景观”。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。2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。可以在所有这些尺度上运用景观生态学的原理和方法来研究问题，有助于多学科、多途径的研究。这一概念越来越广泛的为生态学家所关注和采用。景观分类Forman按照按照人类活动对景观的影响程度将景观划分为自然景观、经营景观和人工景观。自然景观：分为原始景观和轻度人为活动干扰的自然景观两类。以保护为主。管理景观：分为人工自然景观（植被被改造）与人工经营景观（土壤被改造）。农田景观和城郊景观。最重要的研究对象。人工景观（或称人类文明景观）：一种自然界原先不存在的景观，如城市、工矿和大型水利工程等，人类成为其中的主要生态组分。2、第二组概念自然地域综合体：强调景观地域整体性，更强调景观的综合性，认为景观是由气候、水文、土壤、植被等自然要素及文化现象组成的地理综合体，这个整体空间典型的重复在地表的一定地域内。生态景观：是社会—经济—自然复合生态系统的多维景观，包括自然景观（地理格局、水文过程、气候条件、生物活力）、经济景观（能源、交通、基础设施、土地利用、产业过程）、人文景观（人口、体制、文化、历史、风俗、风尚、伦理、信仰等）的格局、过程和功能的多维耦合，是由物理的、化学的、生物的、区域的、社会的、经济的及文化的组分在时、空、量、构、序范畴上相互作用形成的人与自然的复合生态体。（王如松）3、第三组概念地貌植被土壤4、第四组概念景观生态学的概念概念Forman,1983:LandscapeEcology…focuseson(1)thespatialrelationshipsamonglandscapeelements,orecosystems,(2)theflowsofenergy,mineralnutrients,andspeciesamongtheelements,(3)theecologicaldynamicsofthelandscapemosaicthroughtime.Risseretal.,1984:Landscapeecologyfocusesexplicitlyuponspatialpatterns.Specifically,landscapeecologyconsidersthedevelopmentanddynamicsofspatialheterogeneity,spatialandtemporalinteractionsandexchangesacrossheterogeneouslandscape,influencesofspatialheterogeneityonbioticandabioticprocesses,andmanagementofspatialheterogeneity.FormanandGodron(1986）,LandscapeEcology,JohnWileyandSons):“LandscapeEcologyisthestudyofstructure,functionandchangeinaheterogeneouslandareacomposedofinteractingecosystems.”Urbanetal.,1987:Landscapeecologyismotivatedbyaneedtounderstandthedevelopmentanddynamicsofpatterninecologicalphenomena,theroleofdisturbanceinecosystems,andcharacteristicsspatialandtemporalscalesofecologicalevents.Turner,1989:Landscapeecologyemphasizesbroadspatialscalesandtheecologicaleffectsofthespatialpatterningofecosystems.Wiensetal.,1993:Landscapeecologydealswiththeeffectsofthespatialconfigurationofmosaiconawidevarietyofecologicalphenomena.3PickettandCadenasso,1995:Landscapeecologyisthestudyofthereciprocaleffectsofspatialpatternonecologicalprocesses;itpromotesthedevelopmentofmodelsandtheoriesofspatialrelationships,thecollectionofnewtypesofdataonspatialpatternanddynamics,andtheexaminationofspatialscalesrarelyaddressedinecology.景观生态学是一门新兴的生态学学科。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错（multidisciplinarity,interdisciplinarity）。以整个景观为对象。研究景观的空间结构、功能、动态变化机理。以达到景观美化格局、优化结构、合理利用和保护的目的。景观生态学主要特征综合的思想和方法：景观生态学的理论优势在于运用综合整体的思维，实现学科的交叉和创新。以格局-过程-尺度之间的相互关系为核心。更加关注较大的空间幅度。强调人类活动对于格局、过程和变化的影响景观生态学和生态系统生态学的比较景观生态学：空间异质性；景观镶嵌体；整体生态系统；自然生态系统和人文生态系统；对大领域活动的动物种群的研究；重视地貌、干扰及生态系统之间的相互关系生态系统生态学：同质性；垂直格局；分散的岛状系统；自然生态系统二、景观生态学的几个重要概念1.景观格局景观格局（Pattern）：指景观组分的空间分布和组合特征，包括景观组成单元的类型、数目及空间分布与配置。景观格局研究是景观生态学研究的基础。景观格局的斑块特征、空间相关程度及详细格局特征可通过一系列数量方法进行研究。2.景观格局镶嵌性镶嵌性：一个系统的组分在空间结构上相互拼接而构成整体。镶嵌的特征：对象被聚集，形成清楚的边界，连续空间发生中断和突变。斑块-廊道-基质模式斑块（Patch）:指与周围环境在外貌和性质上不同，并具有一定内部均质性的空间单元。廊道（Corridor）:指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构。基质（Matrix）:指景观中分布最广、联系性最大的背景结构。斑块-廊道-基质模式有利于考虑景观结构和功能之间的相互关系，比较他们在时间上的变化。斑块、廊道和基质的区分具有相对性。3.尺度尺度（scale）:指在研究某一物体或现象时所采用的时间或空间单位，又可指某一现象或过程在空间和时间上所涉及的范围和发生的频率。尺度分为时间尺度和空间尺度。尺度以粒度或幅度来表达。4.景观异质性景观异质性（Landscapeheterogeneity）：指在一个景观中，景观元素类型、组合及属性在空间或时间上的变异程度。包括时间异质性（Temporalheterogeneity）和空间异质性（Spatialheterogeneity），即时空耦合异质性。空间异质性反映一定空间层次上景观的多样性信息，时间异质性反映不同时间尺度下景观空4间异质性的差异。5.干扰干扰（disturbance）：在生态学中，干扰是指发生在一定地理位置上，对生态系统结构造成直接损伤的、非连续性的物理作用或事件。例如：受干扰种群在其内部可能出现种群密度小于周围种群密度的情况；狂风吹折密闭森林中的大树而改变此处群落的垂直结构。三、景观生态学的发展1.景观生态学的研究范畴景观结构（景观格局）：是指景观要素的空间关系。景观功能：景观结构与生态学过程的相互作用，如动植物、水、风、能量等在结构中的移动或流动。景观动态：指结构和功能随时间的变化。景观的结构、功能和动态是相互依赖、相互作用的。2、景观生态学发展历史第一阶段：20世纪30年代以前，为学科综合思想的萌芽期。代表人物：洪堡的综合景观概念与思想的形成。第二阶段：20世纪30年代到80年代初，学科的形成和初创阶段。代表人物：特罗尔（C.Troll）通过航片研究东非土地利用问题时，正式提出“景观生态学”一词。景观生态学是一种综合研究的新观点。第三阶段：以20世纪80年代初的国际景观生态学会（InternationalAssociationofLandscapeEcology,IALE）成立为标志，是学科的全面发展时期。3.景观生态学中欧洲学派和北美学派北美学派：侧重于景观生态学基础和理论研究；采用空间格局分析和建模技术等定量方法；具体应用在格局-过程关系、尺度分析、景观动态、景观管理等方面。欧洲学派：侧重景观生态学的应用研究；采用野外考察与制图等实证性方法；具体应用在土地评价、规划、管理以及自然保护区和国家公园的景观规划和设计。4.景观生态学为什么能成为生态学中一个蓬勃发展的新兴学科分支？大尺度环境问题和景观管理问题；生