第四章 景观生态过程

第四章景观生态过程本章考核知识点:1生态流与景观生态过程2景观中生态流移动的机制3景观中生态流移动的模式4相邻景观要素间的物质流5流与景观结构第一节生态过程与流概念景观功能与过程是紧密联系不可分割的一体。毗邻生态系统间动物、植物、生物量、水和矿质养分的流动是景观功能的主要内容。在自然界中，景观生态过程的具体体现就是各种形式的生态流（物流、能流、物种流、人口流、信息流）在景观要素间的流动。第一节生态过程与流概念生态流景观中的能量、养分和多数物种，都可以从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、物种等的流动过程。二景观中生态流移动的机制1媒介物作用:风、水、飞行动物、地面动物、人2驱动力作用:扩散、重力、行为扩散：指物体在景观中的随机运动。驱动力下,生态流的流动表现出三种最基本的形式：扩散、物质流、运动。物质流：是物质在重力和扩散力作用影响下沿能量梯度的运动运动：是物体消耗本身能量从一个地方移动到另一个地方。扩散：最少的聚集格局；物质流：居中；运动：最明显的聚集格局三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。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。综合运动流的主体在移动过程中，可以是连续的，也可以是间歇的。连续运动和间歇运动的差别：景观结构的异质性。景观结构的异质性作用：生态流运动由连续运动变为跳跃运动；运动中的停顿点增强，流的物质与流程环境间的关系越密切；流的速度降低。第二节相邻景观要素间的物质流一、水流1.水流在土壤中的传输形式：下渗、侵蚀和地表径流、中间径流2.水流的方向和速度:水流的方向总是固定的：“水往低处流”3.水流的速度主要取决于以下三个因素：①水输入量及其时间；②土壤结构，特别是土壤孔隙度；③土壤对水携带物质的过滤作用。二、养分流养分流主要是以溶解质的形式随水流而迁移的，属于土流的一部分。三、空气流1.风流和风型风可分为平行流动的层状气流和向上或向下流动的湍流两种风型，不同风型的风流对所携带物质的流动会有不同影响。景观结构特征（如山的形态、植被结构、建筑物等）会对风型和风速造成影响，所以在景观规划设计中必须考虑到风的运动规律和作用。例：防护林的形状、高度和穿透性对风流的影响。2.声音声音也是空气流动的一种方式。声能从声源以线性轨迹向各方面辐射。景观中的声音有两种作用：传递信息和干扰。景观结构对声能的扩散和传播有影响：例：宽的植被带能有效地反射和吸收声能；常绿植物能反射更多的噪声，而落叶植物能吸收更多噪声，几种植物的混交对减弱中等频率的噪声特别有效。第三节流与景观结构一、景观结构对生态流的影响1.廊道与流①廊道是某些物种的栖息地；②廊道是一些生态流运动的通道；③廊道可以起到对生态流的屏障作用或过滤效应；④廊道可以成为某些生态流的源或汇。第三节流与景观结构一、景观结构对生态流的影响2.斑块与流①斑块大小：影响单位面积内的生物量、生产力、生物多样性等；②斑块形状和走向：影响着养分的迁移和物种的运动；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。第三节流与景观结构一、景观结构对生态流的影响3.基质与流①基质连接度：基质连接度高，生态流受到的屏障作用小；②景观阻力：影响景观内各种生态流的速度；③狭窄地带：可以影响各种生态流的运动速度；④孔隙度和斑块间的相互作用：高孔隙度的基质可以对生态流通过基质造成影响，影响的大小取决于生态流的性质、以及斑块是否适宜于流通过；⑤结点或斑块的影响范围：同一斑块或结点对不同的生态流可以有不同的影响范围；⑥半岛交指状景观的影响：半岛交指状景观可以显示物种流的不同格局。物种穿越半岛交错结合地区的速度随流的方向而明显不同；⑦与流有关的空间方向：斑块形状对生态流的流动有影响，平行于物种运动方向的扁长斑块对基质内运动个体的拦截可能比与物流方向垂直的斑块少得多；⑧距离：连接两点间的直线最短距离（几何距离）往往是生态流速度较快的线路。第三节流与景观结构一、景观结构对生态流的影响4.网络与流①结点与廊道②网络的连接度③网络的环度④结点的性质与结点间的距离⑤结点与物体的空间扩散过程第三节流与景观结构一、景观结构对生态流的影响5.景观边界与流①通道或廊道②过滤或屏障③源④汇⑤生境第三节流与景观结构一、景观结构对生态流的影响6景观中的关键点①具有重要内容或源地效应的部位（如大型自然植被）或不寻常的地物（如沙漠中的河流）；②变化较多的区域，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各种形式的流交汇的地方。总言之，景观结构对生态流的影响主要表现在4个方面：①景观格局的空间分布，如方位（坡向）、母质组成和坡度等，将影响局部空气流动、地表温度、养分丰缺或其它物质（如污染物）在景观中的分布状况；②景观结构将影响景观中生物迁移、扩散、物质和能量在景观中的流动；③景观格局同样影响由非地貌因子引起的干扰在空间上的分布、扩散与发生频率；④景观结构变化将改变各种生态过程的演变及其在空间上的分布规律。从某种意义上来说，景观结构是各种景观生态过程的瞬间表现。例：洪水塑造地貌；森林大火后新的斑块—廊道—基质构型；有河狸居住的河流。二生态流对景观功能的影响1.斑块—基质之间的相互作用例1：农田（或空地）基质与森林斑块主要驱动机制：风、水和生物动力例2：农田（或空地）基质与聚居斑块主要驱动机制：人和非原生生物动力二生态流对景观功能的影响2.斑块—斑块之间的相互作用具有相似群落的斑块之间的相互作用主要由生物动力所致，风的作用很小；一般说来，斑块间能量和养分的传输不重要，而物种的迁移很重要，尤其是动物中的特有种，可以从一个斑块到另一个斑块觅食，斑块中发生物种的局部灭绝时，可以由相邻斑块得到补充。二生态流对景观功能的影响3.斑块—廊道的相互作用类似于斑块之间的相互作用，主要的流是物种流。廊道有利于伴随着斑块内部种局部灭绝后的物种再迁移。斑块是廊道的物种源。二生态流对景观功能的影响4.廊道—基质间的相互作用线状廊道、带状廊道和河流廊道，不但结构与功能不同，而且与围绕基质的相互作用也不同。①基质气候对线状廊道具有主导性影响，此外，大多数作用的方向都是从廊道到基质;如：灰尘、车辆污染会从公路进入农田。②廊道对基质的另一个重要作用是隔离种群，从而限制流动;③带状廊道与基质之间的流数量众多，且互相依赖，这是由于宽度效应使带状廊道可以具备许多开阔区的物种;④河流廊道与基质间的相互作用以水流为主要驱动力，流动方向基本是从基质向河流。例：山地森林和河岸森林与河流的相互作用