景观生态学

景观生态学

Landscape Ecology

第一章 绪论 1、美学上的意义

? 美学中的景观是人们对各种地表景象的综合直观的视觉感受。这是最朴素最直观的理解；我国东晋以来兴

起山水风景画,景观作为风景的同义语成为艺术家和文学家等的描绘对象。

? 美学上关注的是景观的视觉特性和文化价值。 ? 景观作为审美对象是文学、艺术和风景园林学科的重要问题。

地理学中

?景观是地球表面可见景象的综合。（近于地形）

?景观是地球表面由地貌、土壤、气候、水文、生物等自然要素以及人文因子组成的地理综合体。

18世纪后景观概念引入地理学,成为地理学中研究的重要问题。关注的是景观要素(地貌/气候/土壤/植被等)特征和景观形成过程；无空间尺度限制；也不强调景观的异质性。

第二节 景观生态学

景观生态学发展简史

? 景观生态学起源于中欧和东欧 ? 200年前，著名德国地理学家von Humboldt提出了科学上的景观概念，定义为“自然地理综合体”, 为景观生

态学产生作了准备。

? 1939年，德国地理学家Carl Troll 首次将景观与生态学联系在一起，提出了景观生态学，标志着景观生态

学的诞生。

? 同时，前苏联生态学家发展了生物地理群落学，其研究内容与欧洲早期的景观生态学相似，对欧洲景观生

态学发展产生了重要影响。

荷兰生态学家Zonneveld和以色列生态学家Naveh在上个世纪七十年代发表了一系列的论文论著，将欧洲景观生态学在二战后的发展作了系统性的总结和发展，标志欧洲景观生态学的形成。代表人物还有：Buchwald,

Tuxen, Vink, Ruzika.

? Naveh在其很有影响的教科书中提出：“景观生态学是基于系统论、控制论和生态系统学之上的跨学科的生

态地理学，是整体人类生态系统科学”。欧洲景观生态学强调整体论(holism)的思想，以及人类影响方面(human dimension)。

? 1982年10月，捷克召开的六届景观生态学国际研讨会上，国际景观生态学会成立（IALE), 景观生态学成为

一个国际性的学科。

? 美国后来逐渐成为景观生态学的主流

? 1981-1983年间，美国生态学家Forman通过一系列文章介绍了欧洲景观生态学的概念，将景观生态学的思想? 1983年在美国Allerton公园召开的景观生态学讨论是北美景观生态学发展的里程碑。会议参加人都是美国著? 1986年，Forman出版了非常有影响的“Landscape Ecology”专著，成为景观生态学的经典教科书。 ? 1987年，国际“Landscape Ecology”杂志在美国创刊，成为景观生态学的主要论坛。

? 之后，北美涌现了一大批著名景观生态学家，在等级理论、尺度观、中性理论、景观格局数量化、景观模

型等方面取得了重要成果，使景观生态学成为生态学的新生长点和前沿领域。

第三节 景观生态学的产生与发展现状

名生态学家，会议对当时景观生态学发展现状和存在的问题进行了分析，提出强调空间异质性和尺度的重要性。为北美景观生态学发展指明了方向。后来也成为了国际景观生态学的主流。

引进到美国。并提出了“斑块-廊道-本底”模式，为北美景观生态学奠定了基础。

2、我国的景观生态学研究现状

? 80年代：起步阶段，侧重于国外文献的介绍 ? 90年代：迅速发展阶段

? 郭晋平,周志翔.《景观生态学》, 中国林业出版社, 2007

? 许慧,王家骥.《景观生态学的理论与应用》,1993, 中国环境出版社 ? 董雅文.《城市景观生态》,1993,商务印书馆

? 徐化成.《景观生态学》教材(1995),中国林业出版社

? 傅伯杰, 陈利顶, 马克明, 王仰麟等.《景观生态学原理及应用》(2001), 科学出版社 ? 邬建国.《 景观生态学——格局、过程、尺度与等级》(2000), 高等教育出版社 ? 赵羿,李月辉.《 实用景观生态学》(2001), 科学出版社 ? 肖笃宁,李秀珍,高峻等.《景观生态学》(2003), 科学出版社

主要会议

第四节 景观生态学的发展趋势

(1)三个研究方向

? 静态研究：着重对特定景观的结构和在一定结构控制下的功能进行研究。 ? 动态研究：对特定景观的动态变化历史过程、趋势及其控制机制进行研究。

? 应用研究：是在静态研究与动态研究的基础上，为人类合理利用、开发、管理与保护和建设景观而制定规

划、设计及其实施技术和实践活动。

3、景观生态学的发展趋势 3、景观生态学的发展趋势

? 为了保持未来景观生态学的活力，景观生态学需要发展得更全面和更平衡。景观生态学不仅要保持其自然

科学的属性，还要加强同经济、社会和政治等其他学科的联系，不断地改造和创新。这样，景观生态学才

能拓展成为综合的景观科学。

发展景观科学的三个途径

? (1)尺度一致性

即在时间和空间上必须同社会、行政和管理中相关的过程保持尺度一致性。由于景观是处于生态系统之上，

大地理区域之下的中间尺度，许多土地利用和自然保护问题只有在景观框架下才能有效地解决，全球变化的影响及反应在景观尺度上也变得非常重要，因而不同时间和空间的景观生态过程研究十分重要。 (2) 整体性

? 即景观科学是①景观生态学；②经济学和心理学/社会学；③包括设计、规划和管理的各学科；④决策学的

有机统一。

当前人类对地球和景观的干扰日益严重，产生的问题也日益复杂。这些问题的解决需要经济学、社会学和其他包括公共管理学在内的各学科在景观尺度上同生态学密切合作，迫切需要将传统的景观生态学和其他包括设计、规划、管理以及决策等学科紧密联系起来，也只有这样，才能提高景观生态学科研成果和信息在空间规划、决策和实施中的有效性，同时，反过来，提高景观生态学在评价各种规划和管理政策效果中的作用。 (3) 合作与交流

? 即决策者、景观研究者和景观使用者之间保持合作和交流。

科学家要善于利用各种方式尽快提出他们的见解，高效生动地传达给公众和决策者。要进行多方面的交流，

不仅是景观生态学家之间的交流、景观生态学家与其他学科研究者的交流，还要进行景观生态学与政府、决策者之间的交流，景观生态学家与公众的交流。

本章需要复习的知识点

? 景观 ? 景观生态学 ? 景观生态学的代表性著作有哪些？ ? 景观生态学的代表性人物有哪些？提出了什么观点？

第二章 景观生态学基本理论和原理

景观结构的镶嵌性

? 一个系统的组分在空间结构上互相拼接而构成整体，这一性质称为镶嵌性。景观和区域的空间异质性表现

为梯度和镶嵌，镶嵌的特征是对象被聚集，形成清楚的边界，连续空间发生中断和突变。

? 景观镶嵌的测定包括多样性、边缘、中心斑块和斑块总体格局测定等方面。其测定指标有多样性、优势度、

相对均匀度、边缘数、分维数、斑块隔离度、易达性、斑块分散度、蔓延度等指标。 景观过程强调事件或现象产生、发展的程序和动态特征。 ? 景观过程：

? 种群动态

? 种子或生物体的传播

? 捕食者和猎物的相互作用 ? 群落演替 ? 干扰扩散 ? 养分循环

? 4.景观要素(landscape elements)

构成景观的不同生态系统类型被称为景观要素

? 按自然环境或立地条件划分的单元称之为景观成分；

? 按人类活动的影响（如土地利用方式）划分的单元称之为景观要素

? 景观和景观单元或景观要素的关系是相对的。村庄、农田、牧场、森林、道路和城市的异质性地域称之为

景观，它们每一类即为景观要素，

? 景观强调的是异质镶嵌体，而景观要素强调的是均质同一的单元。

深圳地区城市化过程示意图

斑块-廊道-基底的联系、区别

? 从概念看，斑块、廊道在形状和功能上有所区别，但也有一致的地方，可以说廊道即是带状斑块。 ? 斑块和廊道是与基底相对应的。也可以说，斑块和廊道都是本地所包围的。

斑块的起源

? 干扰斑块(disturbance patch)：源于小面积干扰活动而形成的斑块类型；

? 残遗斑块(remnant patch)：景观中一个小面积区域逃逸出周围地区干扰而形成的斑块； ? 环境资源斑块(environmental patch)：由于环境条件的局部差异性而形成的斑块类型；

? 更新斑块(regenerated patch)：在大面积受干扰地区通过植被恢复而的斑块类型； ? 引入斑块(introduced patch)：由于人类的种植和建筑活动而形成的斑块类型。

★斑块除起源方面表现出显著差异外，其它重要形状特征还包括斑块面积、边界和形状等，这些性状均具有重

要的理论和应用价值。

岛上物种数与面积大小的关系的三种解释：

? 大岛屿物种多——生境具有多样性 ? 稀有种多——生殖隔离 ? 小岛近亲繁殖——面积小，近亲繁殖，易遭灭绝

? “物种-面积”关系纯粹是一种经验统计关系，只能说明静态的宏观模式

斑块面积对能量和养分的影响

? 一般的情况总是大斑块比小斑块含的能量和养分丰富。也有不同，比如，一个小斑块（麦田）从边缘到内

部我们会发现边缘产生的产量高于内部。

? 原因：充分利用光、温度、水、且竞争少。

? 动物的分布也会因边缘内部的喜爱程度而有所不同。许多野兔、野鸡等喜欢在边缘地带活动，食草与食肉

动物也经常在边缘地带活动，边缘单位的生物量也高于内部。

岛屿生物地理学理论

? macarthur和 wilson(1963,1967)在研究岛屿物种数量和岛屿面积时证明，岛屿上的物种数量是定居

(colonization)和灭绝的动态平衡。 它们还进一步证明，侵移和灭绝的速率是岛屿上现存物种数量的简单函数。新物种迁入岛屿的速率随着岛屿定居(established)物种的数量增加而减少（因为岛屿上的潜在的侵入者越多，岛屿上新的物种组成就越少）。灭绝的速率是随岛屿物种数量的增加而增加，这个关于岛屿物种数量与岛屿关系的意义在于说明：灭绝的速率是岛屿面积大小的函数以及岛屿上物种数量（大岛屿的物种数量少）的函数。

? 群落发育或生物多样性的增加是其不断的定居与灭绝的函数，而且定居大于灭绝。在一个岛屿上，新种的

迁入速率随岛屿上物种数量增加而下降，即在岛屿上我们发现大陆上迁入的物种数量越多，新种迁入岛屿的可能性越小。灭绝速率同样随岛屿物种数量增加而增加。另外，侵入的速率还是岛屿与大陆之间距离的函数，而灭绝的速率是岛屿大小的一个函数。可见一个群落形成后，新物种的侵入和定居必然受到群落自身的选择，受原有物种的控制，而不完全决定于侵入种本身。

? 由于某一岛屿生物相对数量可以由侵入与灭绝过程之间的平衡来表示，那么，岛屿上的物种数量可以由岛

屿面积、距离大陆的远近，以及侵移-灭绝过程产生的不同平衡点所决定

? 虽然生物群落不是真正的岛屿，由大海包围的岛屿，但从原理上可比喻成岛屿，甚至整个地球上的大陆都

可看作是“生态岛”。这个“岛屿”是由一个特定的地理区域和一定的面积所组成，周围由不同类型的介质或不同系统的“大海”所包围。而且，我们还可以进一步定义其面积，距离“大陆”的距离等。这个“岛屿”上的物种“侵移”和“灭绝”速率随“岛屿”面积大小或距“大陆”的距离而变化。同时，生物多样性也可以由这个侵移灭绝过程的相对平衡所决定. 廊道的功能

(1)保护功能：建造防护林带、各种人工渠道、道路、绿篱和田埂等； (2)传输功能：物质传输、能量传输、物种传输；

(3)资源功能：生物能源、食物、其他生物资源(木材)等；走廊地带野生动物丰富、植物种类较多 (4)美学功能:古代曲径通幽、颐和园的长廊、西湖的苏堤、长城、高速公路的景观设计

? 几乎所有景观都为廊道所分割，同时又被廊道联系在一起，这种双重反向作用决定了廊道在景观内的独特

功能位臵。双重作用:将景观分离、将景观连接 各种廊道的持久性与其成因有密切关系。环境资源廊道一般具有相对的持久性。干扰廊道和残余廊道变化较快，它要受因干扰所发生的植被演替过程所控制。种植廊道的持久性完全决定于人类的经营管理活动，一旦这种活动停止，种植廊道不可能继续存在。

林带宽度增加，环境异质性增加，进而造成物种多样性增加。林带很窄时，边缘、内部种都很少，随宽度增加边缘、内部种均增加，但边缘种在宽度略增加时即迅速增加，而内部种则要在宽度达到一定值时才能增加，阈值一般为7-12米。 5.3.1 本底的判定标准

? （1）相对面积

? 一般来说，本底的面积超过现存其他类型景观元素的面积总和。假如一种景观元素类型覆盖50%以上的面

积，就可以认为是本底。但相对面积不是唯一标准。

? （2）连通性(连接度指标)

? 当某一种景观要素连接度较其它现存的景观要素类型高，甚至完全连接并环绕其它景观要素类型，那么这

种景观要素很可能是基底。 孔隙度的生态意义

? (1)它提供了一个了解物种隔离程度和植物种群遗传变异的线索。 ? (2)孔隙度是边缘效应总量的指标，是一个对野生生物管理、对能流物流指导意义的因素。

? 孔隙度低表明景观中有边远地区存在，这对需要边缘生境的动物很重要。 ? (3)孔隙度与动物觅食密切相关，适宜的孔隙对觅食及育后复原

城市景观要素特征 (1)斑块

? 城市景观中的斑块，主要指各呈连续岛状镶嵌分布的不同功能分区。最明显的斑块如残存的森林植被、公

园等，由于植被覆盖好，外观、结构和功能明显不同于周围建筑物密集的其他区域。学校、机关单位、医院、工厂、农贸市场等，也可视为不同规模的功能斑块体。

? (2)廊道

? 城市廊道可以分为两大类：人工廊道和自然廊道。前者是以交通为目的的铁路、公路和街道等，后者有以

交通为主的河流以及环境效益为主的城市自然植被带等。

? (3)基底(本底)

? 城市景观中，占主体的组成部分是建筑群体。城市的本底是由街道和街区构成的。

城市景观异质性(heterogeneity)

? 异质性是景观的根本属性，任何景观都是异质的。

? 城市景观的异质性首先表现为二维平面的空间异质性，公园、绿地、水面、建筑物、街道性质各异，功能

各不相同。

? 城市景观的异质性同时还表现为垂直的空间异质性。垂直的异质性导致了水平的异质性，如高楼两侧接受

太阳辐射的多少，气温高低不同，植物开花，放叶时间早晚。

? 一般而言，异质性是指景观要素的空间分布的不均匀性，而把时间异质性用动态变化来表述，异质性的表

现形式为空间格局。(景观植物的搭配，落叶，常绿，针叶，阔叶)

城市廊道效应

? 城市廊道的经济，社会，生态效益结合

? 街道(廊道)在城建中不可或缺，须合理规划

? 理由：街道主要职能是交通运输。

? 城市街道是线形污染源，汽车排放的尾气、噪声、尘埃、垃圾等污染物沿街道分布于扩散，街道的长度、

宽度、方向与污染的扩散有密切关系。

? 城市的街道直接起人流导向作用。

? 城市的社区组织或居民委员会等城市小区都靠街道分隔划界与彼此联系，有利于城市社区的管理。

城市景观的物流能流(H. T. Odum 蓝盛芳译,1992)

城市景观的演变

? (一)、城市自然景观的演变

? 自然景观遭受外力干扰失去本身稳定状态的可能性，就是该景观的脆弱性(fragility)。 ? 对景观的干扰，可导致景观结构与功能的深刻和完全的毁灭。

? 城市的建设与发展，就是人类对该地域自然景观的深刻的、强有力的干扰，而使之发生不同程度的变异。

城市景观的演变

二、城市人为景观

? 按自然景观的被改造程度可以把景观划分：

? (1)轻微改变的景观。如保存下来的自然森林植被以及城市中较大的湖泊等。

? (2)较小改变的景观。人类活动触动了一个或几个景观组成要素，但是自然要素之间的基本联系未被破坏，

? (3) 强烈改变的景观

? 人类活动强烈影响景观的多个组成要素，使其结构与功能发生本质的变化。如，高楼林立，形成局部地区

的小气候；农田坡地变为布有厂房车间的工业区；湖面被改为居住区等。

6.干扰

仍然保留着自然调节能力，景观的变化通常是可逆的。例如污染的过境河流、城市大气、公园中的土壤等。

? 6.1 干扰(disturbance)的定义：

简单的定义：一种明显改变景观结构、功能和动态变化过程的事件。

? 较普遍和典型的定义是：群落外部不连续存在、间断发生的因子的突然作用或连续存在因子超“正常”范围

的波动，这种作用或波动能引起有机体、种群或群落发生全部或部分明显变化，使其结构和功能受到损害

或发生改变。

6.1 干扰的特点

干扰具有以下特点：

? 干扰是一种突发性非连续事件；

? 干扰一般对景观格局具有强烈改造作用；

? 干扰可能会中断景观中一些甚至全部生态过程；

? 干扰具有强烈尺度效应；

? 干扰可以是自然的，也可以是人工的。

2、干扰的特性

? (1)干扰范围

? 干扰范围是指干扰体作用的空间范围的分布特点。 ? (2)频率和周期

? 干扰频率和周期是指同一空间范围或同一组织水平内，单位时间某一干扰发生的次数。其倒数称为干扰周

期，即某一干扰两次发生的的时间间隔。

(3)干扰强度

? 干扰强度是指干扰发生时，干扰因素所表达出的能力值。如草原火烧强度是指单位时间每增大1m火烧所释

放出的能量。在实际研究工作中，常把干扰强度分为轻度干扰、中度干扰和重度干扰。 (4)时间尺度

? 时间尺度是指干扰发生的具体时刻及其持续的时间跨度

干扰的类型

(1)按干扰动因划分为自然干扰和人为干扰

? 自然干扰是指来自不可抗拒的自然力的干扰作用，包括大气干扰、地质干扰和生物干扰等等。如火灾、冰

雹、洪水冲积、雪压、异常的霜冻、酸雨、地震、泥石流、滑坡、病虫害侵袭和干旱等等。

? 人为干扰是区别自然干扰的另一种主要干扰方式，是指由于人类生产、生活和其他社会活动形成的干扰体

对自然环境和生态系统施加的各种影响。

? 从某种角度看，人类对生态系统干扰的作用力和影响范围，远远超过了自然干扰。

? 如农业生产为主的区域，主要人为干扰是对森林植被的开垦和对土壤微生物区系的影响；草原区则是超载

放牧和由此造成的“三化”使生态环境出现恶性循环；林区是过量采伐及对生物多样性的破坏；水域是过度捕捞及对水生生物资源的危害

? 在这两种类型的干扰中，人为干扰无论从伤害强度、作用范围、持续时间还是发生频率、潜在危害、诱发

性等方面，都常常高于自然干扰。

? 因此，研究人类对生态系统干扰作用的方式、机理和变化规律等，意义重大，且具有很强的现实性和紧迫

性。

(2) 按干扰来源划分为内源干扰和外源干扰

? 内源干扰是指由内源因子对系统发生的作用。如森林生态系统中，内源干扰主要包括树木的倾倒、机械摩

擦、种间竞争和生物相克作用等。

? 外源干扰的动因源于系统外部。强烈的火灾、风暴、沙暴、霜冰、洪水、雪压、干旱和人为砍伐、放牧等

等都属于生态系统的外源干扰。

（3）按干扰性质划分为破坏性干扰和增益性干扰

? 多数自然干扰和人为干扰会导致生态系统正常结构的破坏、生态平衡的失调和生态功能的退化，有时候甚? 干扰并不总是对生态系统的一种破坏行为。

? 例如对森林生态系统来说，人类经营利用森林，如合理采伐、修枝、人工更新和低产、低效林份改造等一

些人为干扰，就可以促进森林的发育和繁衍、提高森林生态系统服务功能的效率。适度的干扰可以增加生态系统的生物多样性，而生物多样性的增加往往又有益于生态系统稳定性的提高。

人为干扰的主要形式 至是毁灭性的，如各种地质、气候灾害、森林的采伐和长期的过度放牧等掠夺式经营。

? 人类对生态系统的干扰主要有以下几种方式：

? 1、对森林和对草原植被的砍伐与开垦 ? 人类的这种干扰并对自然环境构成危害，始于大约10000多年前的早期农业并持续到现在。这种干扰导致? 2、污染 ? 人类向自然环境排放了大量的生活垃圾、工业垃圾、农药以及各种对环境有毒害性的污染物。工业废水直

接排放使许多水域被污染，水质下降甚至丧失饮用水的价值；大量化石燃料的使用以及向大气排放的各种

污染物，不仅使空气受到污染，而且进入大气的硫氧化物、氮氧化物，与水蒸气结合后形成极易电离的硫酸和硝酸，导致大气酸度增加，许多地区甚至酸雨成灾，对生态系统和土壤等带来了灾难性的影响。

3、采集

一系列生态环境问题的发生，如森林大量被砍伐后，不仅导致森林植被的退化，加剧水土流失，区域环境的变化，而且还会因造成许多生物生境的破坏，生物多样性的丧失等。

? 全球80%的人口口于传统医药，传统医药的85%与野生动植物有关。一些经济、药用及珍稀野生物资源自

古以来就被人们大肆掠夺式的采集，甚至造成一些物种的灭绝。

4、采樵

? 在这种干扰中，人们的重要目的是为满足对能源的需求，对生态系统造成的影响则是破坏了物质循环

的正常进行。如对林下枯落物的利用，不单单意味着生态系统能量和养分的减少，而且还破坏了地被层及

其土壤动物的生存环境。

5.狩猎和捕捞

? 狩猎是一种特殊的干扰方式

? 人类以经济和食用为目的的非计划性狩猎，尤其是对种群数量很少的濒危动物的捕杀，将会严重破坏动物

种群的生殖和繁衍，甚至造成物种的灭绝；

? 人类对水生生物资源的适度捕捞，可保持水产品的持续利用。但是，在种群繁殖前的大量捕捞，则会使种

群生殖年龄提前，个体小型化，种群数量急剧下降等。

? 人类对生态系统的直接干扰还会产生许多间接地影响，如森林的砍伐不仅使本区域的生态环境发生变化，

而且还对河流整个流域的径流造成影响，使河流的水文特征改变；采樵不仅直接对草原植被的再生造成危害，同时还因植被状况的改变而间接影响着土壤盐分和地下水资源分布的变化；水域的污染不仅直接危害了水生生物的生存安全，而且还能通过生物对有害物质的富集而对人们的身休健康构成威胁。所以，人为干扰具有广泛性、多变性、潜在性、协同性、累积和放大性等特征和性质。

干扰的生态学意义

从积极的角度看，干扰的生态学意义主要有以下三点：

? 1、干扰有利于促进系统的演化。 ? 2、干扰是维持生态系统平衡和稳定的因子。一般来说，经常处于变化环境中物种要比稳定环境中生存的物

种更可能忍受环境压力。

? 3、干扰能调节生态关系。

7.尺度(scale)

? 尺度：研究对象或现象在空间和时间上的量度或者分辨率(resolution) ? 在景观生态学中尺度的概念一般用粒度(grain)和幅度(extent)表示

? 粒度是景观组分规模大小的量度，这是一个与尺度密切相关的概念。通常的景观分析中，斑块平均面积小

? 粒度 ? 空间粒度：最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或体积； ? 时间粒度：某一现象或事件发生的频率或时间间隔。 ? 幅度

? 空间幅度：研究区域的总面积

于1ha时一般为细粒度景观；1-100ha之间时为中粒度景观；大于100ha时为粗粒度景观。

? 时间幅度：研究项目持续的时间

? 尺度蕴含了对细节的了解水平。时间和空间尺度包含于任何景观的生态过程中。在景观生态过程中，小尺

度表示较小的面积或较短的时间间隔，因而有较高的分辨率，但概括能力低，而大尺度研究较大的面积或

较大的时间间隔，分辨率较低，但概括能力高。

尺度（scale）

? 尺度与地理学中的比例尺不同 ? 大尺度(或粗尺度,coarse scale)

较大空间范围内的景观特征；大尺度往往对应于小比例尺和低分辨率；

? 小尺度(或细尺度,fine scale)

较小空间范围内的景观特征，往往对应于大比例尺和高分辨率

尺度scale

? 任何自然现象和生态过程均具有明显的时空特征尺度。 ? 确定合适的研究尺度以及相适应的研究方法，是取得合理研究成果的必要保证。 ? RS和GIS为尺度效应分析提供了技术基础。

尺度效应（scale effect ）

? 不同尺度的研究，揭示不同的内在规律。长期的生态研究，尺度往往是数年、数十年或一个世纪，短期的

研究不足以揭示其变化发展的规律。

? 尺度效应(scale effect)：优势景观现象或过程特征随尺度变化而变化的现象。 ? 而生态系统的时间延滞效应非常明显，许多生态过程需要长期的观测研究才可以完成。

空间异质性表现出对尺度的依懒性

? 生态系统的时间延滞也主要由以下几个主要原因造成: ? 1、某些生物和物理过程需要时间，如生物量的积累等。 ? 2、环境虽然改变，但仍有生态和生物量等的残余。

? 3、物质、能量及有机体在不同景观单元之间的转移需要时间。 ? 4、引发一个生态过程的几个必要条件很少同时发生。 ? 5、一系列因果关系的事件也增加了延迟时间。 ? 6、空间上景观尺度的扩展也会造成时间延迟。

尺度推绎（scaling）

? 由于景观生态系统的复杂性，在景观生态水平上的长期生态研究，尺度的扩展十分必要，需要利用某一尺

度上所获得的知识或信息来推断其他尺度上的特征。这种方法称为尺度推绎(scaling)，包括尺度上推(scaling up)和尺度下推(scaling down)。

? 景观生态系统的复杂性，尺度推绎十分困难，往往以计算机模拟和数学模型为工具。所以，尺度推绎是景

观生态学中最具挑战的研究领域。

不同等级系统的时空尺度 景观生态学中的组织尺度

自然等级系统的层次与尺度的关系

? 空间异质性(spatial heterogeneity)

? 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。与异质性相反的景观特征被称为均质性

(homogeneity)

? 空间异质性一般可以理解为空间缀块性(patchness)

? 缀块性主要强调缀块的种类组成特征及其空间分布与配臵关系，比异质性在概念上更为具体化

? 空间格局、异质性和缀块性在概念上和实际应用中略有区别又相互联系，最主要的共同点在于它们都强调

非匀质性以及对尺度的依赖性

? 区域中，景观要素类型、组合及属性在空间或时间上的变异程度。 ? 源于环境变异、植被内源演替和干扰。 ? 时空异质性交互作用导致了景观的演化和发展，景观格局和功能过程取决于其时空异质性。

空间异质性、缀块性和空间格局及其对尺度的依赖性

本章需要回顾的概念

? 1.景观结构 ? 2.景观功能

? 3.景观格局及常见的格局有哪些？ ? 4.景观动态

? 5.斑块-廊道-基底模式及其生态意义

? 6.如何理解景观和景观单元或景观要素的关系是相对的？ ? 7.常见的斑块有哪些类型？是如何形成的？ ? 8.什么是尺度，什么是尺度效应？ ? 9. 干扰及其生态意义分别是什么？

? 10.你是如何理解城市街道（廊道）的经济效益和环境与生态效益的？

第二节 景观生态学基本理论

? 岛屿生物地理学理论 ? “缀块-廊道-基底”模式 ? 边缘效应理论 ? Meta-种群理论 ? 景观链接度 ? 渗透理论和中性模型 ? 等级理论 ? 缀块动态理论

一、岛屿生物地理学理论

? 岛屿作为一种特殊的生境类型，生态学家们最早关注的是岛屿面积与物种数量之间的关系，并由

Preston(1962)提出以下关于岛屿种—面积关系方程： ? 种—面积关系

z

S=cA

式中：S—物种数量； A—岛屿面积； C、z—常数；

? 应用该式有两个重要前提

? 物种迁移与绝灭之间达到了生态平衡；

? 物种的数量只与面积有关，其他因素相对稳定。

一、岛屿生物地理学理论

? McArthur和Wilson：岛屿生物地理学理论

?该理论将缀块的空间特征与物种数量综合在一起考虑 ?数学表达式：

?I—表示迁居速率，即种源与缀块间距离的函数； ?E—表示绝灭速率，它又是面积A的函数。

一、岛屿生物地理学理论

? 1.大岛屿的物种数量要多于小岛屿（面积效应）；

? 2.靠近大陆岛屿物种数量要高于远离大陆的岛屿（距离效应）； ? 3.年轻的岛屿物种丰度较小，物种周转率(迁入量/灭绝量)高，以后则不断降低，直到二者相等，物种数量

达到动态均衡。

? 结论：岛屿的面积、孤立程度和年龄依次是控制生物迁植、灭绝和物种数量的关键因子。

岛屿生物地理学理论的意义

? 岛屿生物地理学理论将生境斑块的面积和隔离程度与物种多样性巧妙地用一个公式联系在一起，对斑块动

态理论及景观生态学发展起了重要的启发作用。

岛屿生物地理学的平衡模型 二、缀块-廊道-基底模式

? 缀块(patche)定义

与周围环境在外貌或性质上不同，但又具有一定内部均质性的空间；如植物群落，湖泊，草原等；

? 廊道(corridor)

景观中与两边相邻环境不同的线性或带状结构。如河流，道路等；

? 基底(matrix)

景观中分布最广、连续性最大的背景结构。如森林基底、农田基底、城市用地基底等。

二、缀块-廊道-基底模式

缀块-廊道-基底模式(patch-corridor-matrix model)

? 景观是由缀块、廊道、基底三种结构单元组成；

? 划分是相对的，例如，大尺度上的缀块可以是小尺度上的基底。这种模式有利于分别研究，综合分析。

三、边缘效应(edge effect)

? 1. 定义

缀块边缘部分受外围影响表现出与缀块中心部分不同生态学特征的现象；缀块边缘部分往往具有更高的物

种丰度和初级生产力；

? 缀块中心部分气象条件（如光、温度、湿度、风速）、物种组成以及生物地球化学循环方面都与其边缘部

分不同

? 美国野生动物学家、野生动物管理创始人 Leopold首次提出

三、边缘效应

? 2. 边缘效应的大小与与缀块大小及相邻缀块的功能与结构有关；

? 缀块越大，边缘效应越小；

? 缀块越小，边缘效应越大：容易受到外界环境的影响； ? 边缘效应也受缀块形状和边界特征的影响

? 形状：长宽比小，为紧密型，有利于生境的稳定；反之不稳定；

? 边界特征：包括边界的形状，宽度和可透性等，影响复杂；

? 边缘效应是景观生态学研究的重点和难点之一。

3. 派生概念

? 内部种(interior species)：

? 需要比较稳定的生境条件，往往集中分布于缀块中心部分； ? 外部种(edge species):

? 适应多变的环境条件，主要分布在缀块的边缘部分。当缀块的面积很小时，内部-边缘环境差异不复存在，

因此整个缀块便会全部为边缘种或对生境变化不敏感的物种占据

4. 生态交错带(ecotone)

? 群落交错区、生态交错区或生态过度带 ? 20世纪初，美国的Clements首先提出生态交错带 ? 4.1定义：是相邻生态系统之间的过渡带，其特征是由相邻生态系统相互作用的时空尺度及强度所决定。 ? 森林-草地 ? 森林-牧场 ? 森林-农田

? 海洋-陆地（湿地）

? 生态交错带的环境条件比较复杂，能为不同生态类型的植物定居，从而为更多的动物提供食物、营巢和隐

蔽条件。故在生态交错带往往包含两个群落中所有的一些种以及交错带特有的种，交错带内有较高的生物

多样性。

4.2 生态交错带的基本属性

? 高物种多样性

? 生态交错带的植物种类异常丰富，如我国大兴安岭森林边缘，具有呈狭带状分布的林缘草甸，每平方米的

植物种数达到30种以上，明显高于其内侧的森林群落和外侧的草原群落

? 鸟类在林缘的富集程度最为显著。如美国伊利诺斯州森林边缘登记的鸟有72种，而森林内部仅有14种。 ? 鸟巢数的增加与距林缘的距离负相关

4.2 生态交错带的基本属性

? 丰富的特有种 ? 大量外来物种 ? 频繁的物质流动：主要无机元素C、N、P和S在生态交错带的运移、转化和输入输出过程。 ? 敏感的时空特性 ? 结构的异质性和脆弱性

普氏原羚(Procapra przewalskii)

? 分类地位：偶蹄目，牛科，羚羊亚科，原羚属 ? 特有种（濒危物种）：一级保护动物 ? 致危因素：栖息地破坏，种间竞争，种群隔离，过度捕猎 ? 生态环境：草原与荒漠的交错带 ? 现存数量：目前总数量恐不足200-350头，中国特

有的哺育动物中种群数量最 少的物种。

4.3 生态交错带的特点

? 具有竞争程度高 ? 可恢复机率小 ? 抗干扰能力弱等特征。

4.4 生态交错带的功能

? 生态交错带可作为生态流的 ? 通道(Conduit) ? 过滤器(Filter) ? 障碍(Barrier) ? 源(Source) ? 库(Pool)

4.5 生态交错带的研究意义

? 生态交错带是一个温度敏感地带,气候变暖对其植被变化有显著影响,这一现象在很多森林草原交错带尤为

明显,即森林向草地的侵入。

? 如中国长白山落叶松、白桦沼泽生态交错带的沼泽群落可能在50-60a的时间内演替为地带性森林群落。这

种侵入演替可通过首先侵入森林边缘或种子雨区域或两者并行等多种方式进行。

? 人类活动强烈地改变了自然景观格局，引起生态交错带的变化和生物多样性降低。加强生态交错带的管理

和生物多样性保护非常重要。

? 农业生产把异质的自然景观，变成大范围同质的人为景观，缩短了自然生态交错带，扩展了人为生态交错? 人类砍伐森林，导致森林景观的破碎，其大部分面积变成生态交错带或边缘，此过程对森林鸟类和哺乳动

物影响很大。

带，改变了原有的优势物种，破坏了生态关系，引起农田害虫大发生。

? 如北美东部落叶林的破碎，使得与森林内部有关的动物减少，相反那些林缘栖息的种类其多度增加。究其

原因是：森林的破碎，使得森林内部的动物赖以生存的环境丧失，这些动物将被林缘或开阔地的种类代替。

? 目前，人类活动正在大范围地改变着自然环境，形成许多交错带，如城市的发展、工矿的建设、土地的开? 因此，有人提出要重点研究生态系统边界对生物多样性、能流、物质流及信息流的影响，生态交错带对全

球性气候、土地利用、污染物的反应及敏感性，以及在变化的环境中怎样对生态交错带加以管理。联合国环境问题科学委员会(SCOPE)甚至制订了一项专门研究生态交错带的研究计划。

四、Meta-种群理论 发均使原有景观的界面发生变化。这些新的交错带可看做半渗透界面，它可以控制不同系统之间能量、物质与信息的流通。

? Meta-种群(Meta-population)的定义

? 美国生态学家R. Levins在1970年首次采用了“Meta-种群”一词，并将其定义为：

? 由空间上彼此隔离，功能上又相互联系的两个或两个以上亚种群(subpopulation)或局部种群(local

population)组成的种群斑块系统。

? 由经常局部性绝灭，但又重新定居而再生的种群所组成的种群。(或是在空间上隔离，但具有功能联系的二

个或以上的亚种群组成的种群缀块系统)。

种群的特征

? 1.出生率和死亡率

? 出生率：种群中单位时间内每1000个个体的出生数 ? 死亡率：种群中单位时间内每1000个个体的死亡数 ? 出生率和死亡率是影响种群增长的重要因素。 ? 2.性比率

指雌雄两性个体数量在种群中所占的比率。是与种群动态有关的重要结构特征之一。 ? 3.密度

指单位面积上个体的数量，是最重要的种群参数之一。它的变动范围很大，因物种与环境条件不同而异。

存活曲线 种群的特征

? 4.性比率

指雌雄两性个体数量在种群中所占的比率。是与种群动态有关的重要结构特征之一。

? 5.密度

指单位面积上个体的数量，是最重要的种群参数之一。它的变动范围很大，因物种与环境条件不同而异。

种群的特征

? 2.年龄结构

任何种群都是由老、中、青、少不同年龄个体组成的，这就形成了特定的年龄结构。 种群年龄结构的三种类型：

? (A)增长型：表示种群中有大量幼体和极少数的老年个体，其出生率大于死亡率，是一个迅速增长的种群。 ? (B)稳定型 ：出生率与死亡率基本持平，是一个数量稳定的种群 ? (B)衰退型：出生率小于死亡率，是一个数量下降的种群

? 研究种群的年龄结构，对于了解种群的密度、预测未来发展趋势和采取相应管理措施等具有很重要的意义。

? 4. 种群分布型

一般把种群个体的水平分布归纳为三种基本类型：随机分布(a)、群聚分布(b)和均匀分布(c)。

? 在自然界，个体均匀分布的现象是极少见的，只有在农田或人工林中出现这种分布格局。

? 成群分布的形式较为普遍，如森林中各个树种或林下植物多呈小簇丛或团片状分布。 ? 影响个体水平分布形式的因素是很多的，主要决定于物种的生态-生物学特性和环境条件的状况。

Meta-种群动态模型 Meta-种群理论的意义

? 生境片断化之后，形成隔离的生境斑块，种群个体在不同的斑块之间扩散，个体在亚种群之间的迁移影响

持久和稳定。因此，该理论对保护生物学研究具十分重要的意义。主要涉及到环境破碎化的种群动态和遗

传进化的结局，以及自然保护区的设计原理。

Meta-种群理论的应用

? 许多以前是连续分布的种，由于生境的破碎化而转变为meta-种群。对于这样的种群动态的研究是为了提出

一些适当的管理方法去保证这样的种不会灭绝。

五、景观连接度

? 景观连接度（landscape connectivity）

? 定义：景观空间结构单元相互之间连续性的度量。 ? 结构连接度（structural connectivity）

? 空间上直接表现出来的连续性，可通过卫片、航片或视觉器官观察等手段来确定； ? 功能连接度（functional connectivity）

? 所研究的生态学对象或过程的特征尺度，如种子传播距离、动物取食和繁殖活动的范围等

临界阈限特征

? 景观连接度的临界阈限特征（critical threshold characteristics） ? 某一事件或过程（因变量）在影响因素或环境条件（自变量）达到一定程度（阈值）时突然进入另外一种

状态（发生质的突变）的情形。

? 如目力所及，种子传播距离等。

六、渗透理论和中性模型

? 渗透理论（percolation theory）

? 要点：媒介的密度达到一临界值时，渗透物能够突然从媒介的一端到达另一端； ? 景观连接度临界值（临界阈限）

?某一因素的影响能否产生突变作用？如植被覆盖率达到多少时流动沙丘则可以得到固定？生境面积占

有整个景观面积的多少才能幸免于生境破碎化作用而长期生存？

生态学中的临界阈限现象

? 流行病的爆发 ? 大火蔓延与森林中燃烧物质积累量的关系 ? 生物多样性的减少与生境破碎化 ? 害虫种群爆发 ? 外来种侵入

六、渗透理论和中性模型

? 中性模型（neutral models）

? 渗透理论是基于简单的随机过程并有可预测的阈限特征，能够成为理想的中性模型。 ? 定义：

? 不包含地形变化、空间聚集性、干扰历史和其它生态学过程及其影响的模型。 ? 作用：

? 为研究景观格局和过程的相互作用提供一个参照系。

七.等级理论(hierarchy theory)

? 是一种关于复杂系统的结构、功能和动态的理论，以用于简化复杂系统，并对其进行理解和预测。 ? 根据等级理论

? 复杂系统均具有离散性等级层次；

? 高层次的行为或动态具有小尺度，低频率和慢速度的特征，并对低层次有制约作用，且制约作用接近常

数；

? 低层次的行为或动态具有大尺度，高频率和快速度的特征，并为高层次提供机制和功能，且可以平均值

的形式表达

等级系统的结构

? 垂直结构：有巢式等级和非巢式等级

?巢式等级：层次之间有完全包含和被包含的关系，所以高层次的特征可以由低层次的特征进行推测； ?非巢式等级：层次之间没有包含和被包含的关系；所以高层次的特征可以反映出整体特征或超特征

等级系统的结构

? 水平结构

? 每个层次由不同的亚系统或整体元组成，且整体元具有两面性和双向性，即对低层次表现出整体特性，

对高层次表现出从属特性。

? 复杂系统的结构要求

? 至少应同时考虑3个相邻层次。不能过于简化。

等级系统中相邻层次之间的关系

八、缀块动态理论

? 缀块动态理论

? 认为生态学系统是缀块镶嵌体，缀块的个体行为和镶嵌体综合特性决定生态系统的结构和功能。 ? 等级缀块动态范式（paradigm）

? 生态学系统是由缀块镶嵌体组织的等级系统；

? 生态学系统的动态是缀块个体行为和相互作用的总体反映；

? 过程产生格局，格局作用于过程，二者关系均依赖于尺度（格局—过程—尺度观点）； ? 非平衡现象在生态学系统中普遍存在(非平衡观点)；

? 系统具有兼容机制和复合稳定性，即小尺度的非平衡过程能够被整合到大尺度上的稳定过程。

八、缀块动态理论

? 等级缀块动态范式理论的特点

? 将空间缀块性和等级理论的有机结合； ? 将格局、过程、尺度的辨证统一。

遥感(Remote Sensing , RS)

? 遥感是在与目标不直接接触的情况下，利用电磁波等判定、量测并分析目标的技术。 ? 包括地面遥感、航空遥感和航天遥感

? 遥感构成：遥感对象；传感器；电磁波；遥感平台；信息处理与分析系统。

? 卫星遥感已经产生了地球表面每平方米的细致图像，这些图像给生态学家，尤其是景观和地理生态学家们

提供了极其有价值的信息。

? 生态学家通过使用“绿色”作为指标，用遥感监测植被生物量、植被覆盖率等。

遥感的工作流程

遥感图像

? 地理信息系统(Geographic Information System, GIS)，

? 是为某种目标而建立，在计算机硬软件设备支持下，对有关空间数据按地理坐标或空间位臵进行预处理、

输入、存贮、查询检索、运算、分析、显示、更新和提供应用的技术系统。

? 地理信息系统的构成：地理要素的编码输入；数据的管理和检索；数据处理分析；数据的传输和显示。 ? 全球定位系统(Global Positioning System, GPS)，泛指利用卫星技术，实施提供全球性定位服务的技术。GPS

可以提供全天候、连续、实时、高精度的三维位臵、三维速度以及时间数据。现在定位精度可以达到米级

? GPS的工作原理

GPS的定位原理

全球定位系统(Global Positioning System,GPS)

GPS设备 GPS的运用

第二章第二节需要回顾的原理

? 岛屿生物地理学理论及其意义 ? “缀块-廊道-基底”模式及其意义 ? 边缘效应理论及其意义 ? Meta-种群理论及其意义 ? 什么是景观链接度？ ? 什么是渗透理论和中性模型？ ? 什么是等级理论？ ? 什么是缀块动态理论？

第三章 景观形成因素

? 教学目的和要求 ? 掌握影响和控制景观形成和变化的基本因素以及这些因素的作用。 ? 教学重点和难点 ? 掌握景观的自然地理特征、地域文化特征及它们之间的联系。

第一节 地质地貌因素

主要掌握

? 地质地貌的概念 ? 地质地貌的作用

一、地质地貌概念

1. 概念：地球表面内、外力地质作用对地壳综合作用后所形成的多种多样的外貌和形态。

? 地貌是自然地理环境中的一项基本要素。它与气候、水文、土壤、植被等有着密切的联系。地貌与岩石性

质和地质构造的关系尤为密切。

2.地质地貌形成的动力

2.1 内(营)力地质作用

?地球内能产生的作用力，主要包括地壳运动、岩浆活动及地震等

?造成了地表的起伏，控制了海陆分布的轮廊及山地、高原、盆地和平原的地域配臵，决定了地貌的构造(原

始地貌)。

?内(营)力能量巨大，对地貌的影响最为深刻。

2.地质地貌形成的动力

2.2 外(营)力

? 流水、风力、冰川、太阳辐射能、波浪、大气和生物的生长和活动地质作用

? 通过多种方式，对地壳表层物质不断进行风化、剥蚀、搬运和堆积，从而形成了现代地面的各种形态。 ? 内营力规定了地貌的基本结构，外营力则在内(营)力形成的地貌基础上，不断对它们进行雕塑，形成后续地

貌。

3. 地貌类型

? 大陆地貌 ? 山地33% ? 高原26% ? 盆地19% ? 平原12% ? 丘陵10%

中国地形地貌概况

? 中国地势西高东低呈阶梯状逐级下降。 ? 最高一级阶梯为青藏高原，平均海拔4000米以上，号称“世界屋脊”。 ? 第二级阶梯由内蒙古高原、黄土高原、云贵高原和塔里木盆地、准葛尔盆地、四川盆地构成，平均海拔1000

米至2000米。

中国地形地貌概况

? 从大兴安岭、太行山、巫山和雪峰山麓向东到海岸线，地势下降到海拔500至1000米为第三级阶梯。 ? 第四级阶梯为中国大陆架浅海区，水深平均不到200米。

什么是喀斯特地貌

?水对可溶性岩石的溶蚀、冲蚀、潜蚀，以及坍陷等机械侵蚀过程，统称为喀斯特作用，这种作用形成的地

形地貌统称为喀斯特地貌。

中国喀斯特地貌的分布

? 中国喀斯特地貌主要分布在西部地区的碳酸盐岩裸露地区，面积为91-130万平方千米。其中以广西、贵州

和云南东部所占的面积最大，是世界上最大的喀斯特区之一；西藏和北方一些地区也有分布。广西境内主

要是热带和亚热带喀斯特，贵州、云南、西藏多为高原喀斯特，高山喀斯特多分布在四川、云南和西藏等高海拔地区。

生态丰富等特点。

“中国喀斯特”由云南石林的剑状、柱状和塔状喀斯特、贵州荔波的锥状喀斯特（峰林）、重庆武隆的以天生桥、地缝、天坑群等为代表的立体喀斯特共同组成，形成于距今50万年至3亿年间，总面积达1460平方公里。

? 喀斯特是发育在以石灰岩和白云岩为主的碳酸盐岩上的地貌。中国喀斯特有面积大、地貌多样典型、生物

? 2007年6月，由云南石林、贵州兴义、荔波、重庆武隆共同组成的“中国南方喀斯特”申报世界自然遗产，在

第31届世界遗产大会上获得全票通过，成功跻身世界自然遗产大家庭。

? 同年，广东开平碉楼与村落成为中国第35处世界遗产。开平碉楼现存1833座，是上世纪开平华侨与村民把

外国建筑文化与当地建筑文化相结合的结晶。

贵州荔波喀斯特森林

? 贵州荔波是布依族、水族、苗族和瑶族等少数民族聚集处，曾入选“中国最美的地方”、“中国最美十大森林”。

重庆武隆天坑

重庆武隆芙蓉洞中一景

无与伦比的奇观-云南石林

? 云南石林素以“雄、奇、险、秀、幽、奥、旷”著称，被称为“天下第一奇观”、“世界喀斯特的精华”

喀斯特地貌欣赏

丹霞地貌

? 丹霞地貌是著名地质学家、中科院院士冯景兰和陈国达20世纪三十年代以广东韶关的丹霞山命名的地貌学

名词

? 丹霞地貌特征：由陡峭的悬崖、红色的山块、密集的峡谷、壮观的瀑布及碧绿的河溪构成的景观系统

丹霞地貌

? 形成丹霞地貌的岩层是一种在内陆盆地沉积的红色屑岩，后来地壳抬升，岩石被流水切割侵蚀，山坡以崩

塌过程为主而后退，保留下来的岩层就构成了红色山块

? 2010年8月1日“中国丹霞”在巴西利亚举行的第34届世界遗产大会上，经联合国教科文组织世界遗产委员会

批准，被正式列入《世界遗产名录》。中国第八项世界自然遗产。至此，中国的世界遗产地数量已增加到40个。

? “中国丹霞”项目是中国把全面展示丹霞地貌形成演化过程的6个丹霞地貌风景区(福建泰宁、湖南莨山、广

东丹霞山、江西龙虎山(包括龟峰)、浙江江郎山、贵州赤水)“捆绑”申报自然遗产。

2010年7月31日中国登封“天地之中”少林寺历史建筑群在巴西利亚举行的第34届世界遗产大会上，经联合国教科文组织世界遗产委员会批准，被正式列入《世界遗产名录》。

? 这是继2009年中国山西五台山之后被列入该名录的又一中国佛教寺庙建筑群，成为我国第39处世界遗产。

也成为河南省继龙门石窟、安阳殷墟之后的第三处世界文化遗产。

“天地之中”历史建筑群

? “天地之中”历史建筑群主要是8处11项，中岳庙、太室阙、启母阙、少室阙、会善寺、嵩阳书院、嵩岳寺塔、

少林寺常住院、塔林、初祖庵等。

? 历经汉、魏、唐、宋、元、明、清，构成了一部中国中原地区上下2000年形象直观的建筑史，是中国时代

跨度最长、建筑种类最多、文化内涵最丰富的古代建筑群，是中国先民独特宇宙观和审美观的真实体现。 山地地貌

（1）山坡地貌

? 山坡部位 ? 坡积物：在坡面流水作用下，在坡地平缓处或坡麓地带常堆积着由坡上面流来的沉积物，称之为坡积物。

特点：

? 纵剖面为下凹曲线，坡度为7-10度

? 坡积裙上部覆盖在坡上，下部堆积在山麓或盆地边缘或河谷底部。 ? 组成碎屑决定于基岩。 ? 由上到下，颗粒由粗变细。

坡度

? 坡度决定土地利用种类； ? 坡度大小决定于土壤机械组成、土壤侵蚀强度、植被类型和盖度。 ? 坡度的等级：

? 平坦地（5°以下） ? 缓坡（6° -15°） ? 斜坡（16° -25°） ? 陡坡（26° -35°) ? 急坡（36° -45°） ? 险坡（45° 以上）

山坡方向和位臵

（2）河谷地貌

? 河谷-谷底（河床、河漫滩）、谷坡

河漫滩

? 河漫滩：

? 洪水期间被河水淹没的河床以外的谷底部分 ? 形成原因：

? 与河床的侧方移动和枯水期和洪水期水位变化相关。 ? 结构：

? 上层由细沙和粘土组成，称为河漫滩冲积物；下层有粗沙和砾石组成，称为河床冲积物。

洪积扇

? 洪积扇：

河流出口处堆积的扇形堆积体。

? 形成原因：

? 暂时性的河流洪水从出口流出后，由于地形变缓，水流速度变慢，水流分散并不断下渗，因而带来的大

量碎屑物质在出口处堆积，形成一个扇形堆积体。

? 结构：

? 上部沙砾孔隙大，透水性强，下部粘土孔隙小，透水性差。

河流阶地

? 河流下切侵蚀，原先的河谷底部超出一般洪水位以上，呈阶梯状分布在河谷谷坡上，这种地形称之为河

流阶地。

? 形成原因：

? 河流下切侵蚀的原因，主要的有构造运动和气候变化等。构造运动主要指地壳升降运动，当地壳上升时，

原先河床纵剖面的位臵相对提高，水流严重切割河床，靠近两侧谷坡的谷底部分就形成阶地。

? 根据形态结构特征和形成特点可分为侵蚀阶地（基岩阶地）和堆积阶地。

4 黄土地貌

4.1黄土地貌的概念

? 黄土堆积层见过流水侵蚀作用形成的地貌。以我国黄土高原地区最为典型。

4.2 主要外营力为：风

4.3 黄土地貌的分布：位于北纬34°-45°之间的北方干旱和半干旱区，即陕西北部、甘肃中部和东部、宁夏南

部和山西西部。

4 黄土地貌

4.3 黄土地貌的特点

? 黄土质地疏松，多孔隙，垂直节理发育，极易渗水，很容易被流水侵蚀形成沟谷，易沉陷和崩塌。

(2)黄土沟谷地貌

? 根据发生部位、发育阶段和形态特征，可将黄土沟谷分成纹沟、细沟、切沟和冲沟。 ? 纹沟： ? 形成：片状水流侵蚀形成 ? 特点：经耕作后消失 ? 细沟:

? 形成：片流汇集成股流侵蚀 ? 特点：沟底纵剖面与斜坡形成一致，横剖面呈“V”字形，沟坡没有明显的转折。宽0.5m，深0.1-0.4m，长几

十米。

? 切沟： ? 形成：细沟下切加深超过耕作层 ? 特点：纵剖面与斜坡坡面不一致，沟床多陡坎，横剖面有明显谷缘。宽、深1-2m，长几十米。 ? 冲沟： ? 形成：切沟进一步下切侵蚀 ? 特点：纵剖面呈一下凹曲线，沟头、沟壁都陡，规模较大，长数公里，深数十米到几百米。冲沟进一步发

展，河床剖面逐渐变缓，沟底平坦，称坳沟。

? (3)黄土沟间地貌 ? 黄土塬 ?

黄土堆积的高原面，塬的中心地势平坦，坡度不到1度，边缘的坡度可达5度，有些黄土塬面积可达

2

2000-3000km

? 黄土墚 ? 长条状的高原面，按形态可分为平顶墚和斜顶墚。 ? 黄土峁 ? 一种孤立的黄土丘，平面呈圆形或椭圆形。

第二节 气候因素

一、气候的定义

? 某一地区在多年内的大气平均状况或统计状态。平均状态是用气温、降水等要素的平均值或统计量表现的。 ? 不同的地区，气温、降水的状况不同，气候的特点也就不同。 ? 对气候起决定作用的是 ? 太阳辐射、地面状况、大气环流、人类活动

第二节 气候因素 二、气候的意义

?它影响到有机体的生命过程 ?影响土壤过程

?控制地形、地貌的形成过程

三、几个相关概念

1.年均温 2.月均温

3.生长季长度 4.绝对低温

5.年较差：1月和7月平均温度的差值。它随纬度而加大，陆地一般比同纬度海洋大。

气温的分布用年均温的等温线图表示，一个地区的气温决定于：纬度、陆地-海洋对比和海拔高度

几个相关的概念

6.积温：大于一定温度的一定时期的日平均温度的累加之和。

苏铁(Cycas revoluta)

由于苏铁的老家是热带，生长环境 的温度高，开花积温也非常高。因 此，即使在北方多年栽培，也难以 达到开花的积温。所以很难开花。

几个相关的概念

6.积温：大于一定温度的一定时期的日平均温度的累加之和。 积温的作用：

?研究热量条件的地理分布规律 ?研究各种植物对热量要求的差别 ?用积温预报作物的发育时期

温暖期：春季0℃到秋季0℃之间的时期，其余时期为霜冻期。

几个相关的概念

7. 物候：自然界的生物和非生物受外界环境因素综合影响而表现出来的季节性现象。比如：植物的萌芽、开花、

结实，动物的冬眠、复苏、换毛、迁徙等。 物候的意义：

? 说明一定地区的气候和土壤状况

? 了解气候变化规律，进行超长气象预报 ? 指导农时

? 制定农业区划

我国物候规律

(1)南北差异：春季始花期，由南向北渐迟，纬度差1℃，延迟5－3天，夏季，开花期，向北差1 ℃，延迟1－2

天。春季推迟的日数向北逐渐减少；夏季则相反，推迟的日数向北逐渐增多。

我国物候规律

(2)东西差异：春季开花期，内陆早，近海迟，由西向东延迟的日期，自春到夏差异减少 (3)垂直差异：春季开花期，每上升100米延迟4天，夏季延迟1－2天，由春到夏差异减少。

降水量和干燥度

我国降水量分布规律：自东南沿海向西北内陆而逐渐递减。

四、气候与景观特征

2.温带气候区景观

2.1 温带海洋性气候的特征：

? 2.1.1冬暖夏凉，年温差小

海洋性气候区内愈靠近大洋，气候的海洋性愈明显。特别是在冬季，因沿岸有暖流经过，西风从暖流海面

吹来，气流温暖潮湿，因此冬季气温比同纬度的大陆中心和大陆东岸暖得多。最冷月均温均在0℃以上。夏季时暖流水温仍较大陆温度低，海上要比陆上凉得多。由於冬暖夏凉，年温差要比同纬度其它地区小得多。 2.1.2全年有雨，冬雨较多

? 此区正当温带气旋活动的路径上，气旋雨量丰沛，特别是冬季时温带气旋更为活跃，雨日很多，但降水犟

度并不大。冬季降水量在全年所占比例稍大，全年没有干季。

? 2.2 温带大陆性气候

此类气候区距海遥远，深入内陆，四周又有山地、高原阻挡，湿润的海洋气流难以到达，终年盛行温带大

陆气团，于是形成了冬冷夏热、干燥少雨的温带大陆性干旱与半干旱气候。 3.寒带气候区景观

? 主要包括北半球50’N以北的亚寒带和北极圈内的陆地寒带，以及南半球的南极大陆地区。 ? 气温低。 ? 主要气候类型为亚寒带大陆性气候、极地长寒气候和极地冰原气候

五、全球气候变化与景观变化

全球气候变暖的特征：

? 近百年来，全球气温呈上升趋势，平均升温为0.6℃。全球气温的变化不呈直进式，而是呈现冷暖交替的波

动。

? 降水增多

? 极端天气情况频繁发生，但是地区之间的差异很大，气候变化的强烈程度以北纬最甚。

（一）全球气候变暖

1. 全球气候变暖的原因：（温室气体的排放）

? 主要指：二氧化碳、臭氧、甲烷、氟里昂、一氧化碳等； ? 对地球辐射热量的收支平衡起重要作用。 ? CO2:主要来源于：

? 燃料的使用：石油、天然气、煤等化石燃料的使用； ? 水泥的生产；

? 不合理的土地利用，改变并破坏植被的自然排放。

2. 全球变暖的危害

? 全球气温升高、冰川和冻土融化，海平面上升； ? 全球降水量重新分配；

? 森林、湿地和极地冻土等生态环境的破坏； ? 气候带由南向北移动 ? 近百年平均地面温度上升0.6-0.7℃ ? 近百年海平面平均上升10-20cm ? 二百年以来冰川面积减少约25% ? 近20年来每年气象灾害损失达GDP的3-6% ? 近五十年北方年降水量减少10%，干旱化加剧。

二、全球气候变化对景观的影响

1. 改变地球植被的类型和比例

? 亚热带森林、极地沙漠、冻原和北方森林面积减少； ? 热带稀树草原、热带雨林和热带沙漠大面积增加

2. 海平面上升

? 低地景观 ? 海岸景观 ? 岛屿景观

二、全球气候变化对景观的影响

3.全球生物多样性

3.1温度上升会驱使物种向高海拔、高纬度地区迁移。

? 到2100年如果气温平均升高4℃，物种的垂直分布可能沿海拔梯度上移约500m，或者水平分布向高纬度方向

移动500km。

二、全球气候变化对景观的影响

3.全球生物多样性 3.2就地灭绝。

? 山顶比山脚面积小，物种向上移动时分布面积缩小，面对竞争、环境与遗传压力增大，当物种退到山顶无

路可退时，只能在当地灭绝。

二、全球气候变化对景观的影响

3.全球生物多样性 3.2迁移过程中灭绝。

? 沿高纬度方向迁移的种，若在迁移途中遇到大的自然障碍(沙漠、海洋等)和人为障碍（如农田、城镇等）的

阻隔而无法逾越时也将面临灭绝危险。

二、全球气候变化对景观的影响

3.全球生物多样性

? 如果无法迁移到合适的新生境，生物只有适应变化才能生存，而许多物种在对气候变化的适应远远慢于气

候变化速率，难以适应新的气候条件，从而趋于灭绝。

二、全球气候变化对景观的影响

4.土地利用格局

? 地球近50％的地表已经被人类所改造，热带雨林变成了农田，草场变成了耕地，农田变成了城市； ? 结果，气温上升，降水减少，沙漠扩大，气候灾害如干旱，洪水等等。

二、全球气候变化对景观的影响

4.土地利用格局

? 通过土地利用-土地覆被变化-地面性质变化-气候变化的影响传递，人类的土地利用活动已经产生了明显影

响全球气候变化的不良后果;同时也受全球气候变暖的影响。

? 异化的人类活动与气候变化关系

二、全球气候变化对景观的影响

5.降雨：

? 改变全球降水的时空格局，海平面上升和厄尔尼诺事件的频率和强度增加。

? 这些变化尤其是区域变暖已经影响动植的繁殖、动物的迁移、生长季节的长度、物种分布、种群大小和病

虫害暴发的频率降雨量重新分配

资料：“厄尔尼诺”现象

? “厄尔尼诺”是发生在赤道东太平洋的海温异常偏暖或偏冷现象。 ? 西班牙文EL-Nino。过去，地处南美洲的秘鲁渔民，称呼每年圣诞节前后南美沿岸海水温度上升的现象为 ? 当厄尔尼诺现象发生时，不仅会使热带环流和天气气候发生异常，甚至会引起全球范围内的大气环流异常，

出现较大范围的干旱、洪水、低温冷害等灾害性天气。

“EL-Nino”。后来，气象学家与海洋学家，把厄瓜多尔至秘鲁赤道东太平洋沿岸一带海水温度异常偏高的现

象，称之为“厄尔尼诺”事件。

? 一九九七年以来厄尔尼诺现象连年出现，我国一些地区范围较大的严重的气象灾害多有发生。

这是2006年12月13日，在莫斯科动物园内，本该冬眠的熊依然在户外活动

第三节 土壤因素

一、土壤的意义

? 土壤的发育、变化等动态过程是景观变化的一个重要驱动力 ? 是生态系统物质和能量交换的场所，提供给动植物生存空间；是矿质元素、水分和肥力的媒介 ? 影响到土地利用 ? 是建筑的基础材料

二、土壤的性质

1土壤厚度和土壤质地

? 土壤厚度影响植物利用的空间，也就是水分和费力的最大限度。不同地区土壤厚度不同，阳坡薄，阴坡厚，

上部薄，下部厚。与侵蚀相关。

? 土壤质地：土壤矿质颗粒即石块、沙、粉沙和粘粒的相对含量。影响田间持水量、凋萎持水量

2 土壤化学性

? 土壤阳离子交换量 ? 盐基(Ca+、Mg+、 K+）产酸阳离子（Al3+,Al(OH)2+,H+） ? 盐基饱和百分率：交换盐基离子占土壤阳离子交换总量的百分数。〈35%低盐基状况，〉35%高盐基状况。 ? pH值，衡量氢离子浓度的一种尺度。-log[H+]

3土壤性质与生物的作用

植物对土壤影响的两条途径：

? 有机质的形成和分解 ? 养分循环

三、土壤的地域分布规律

1.土壤分布的水平地带性

? 土壤分布的水平地带性是指土壤分布与热量的纬度地带性和湿度的经度地带性的关系，包括：

1.1土壤的纬度地带性

是指土壤随纬度不同而出现变化。

? 随着地球接受太阳辐射能自赤道向两极递减，所用的岩石风化、植被景观也都呈现出有规律的变化，使土

壤的形成发育也相应发生沿纬度有规律的变化，从而使土壤的分布表现出明显的纬度地带性。

? 如我国东部沿海区由北向南土壤呈现明显的纬度地带性分布，依次为黑土——暗棕壤——棕壤——黄棕壤

——红壤——砖红壤。 1.2土壤的经度地带性

? 是指土壤随经度不同而出现的变化。

? 由于距离海洋的远近及大气环流的影响而形成海洋性气候、季风气候以及大陆干旱气候等不同的湿度带，

这种湿度带基本平行于经度，而土壤亦随之发生规律的分布，称之为土壤分布的经度地带性。

? 如我国西部的干旱内陆由东向西土壤呈现明显的经度地带性分布，依次为黑钙土——栗钙土——棕钙土

——灰钙土——灰漠土。 2.土壤分布的垂直地带性

土壤分布的垂直地带性是指土壤随地势的增高而发生的土壤演变规律。因为地形高低差异，水热条件存

在差异，植被分布亦不同，从而土壤形成发育及分布在垂直方向上发生有规律的分布。 3.土壤的区域性分布

? 在广域土壤分布规律的基础上，由于受中小地形、水文地质、母质、人类活动等地方性因素影响，在广域

土壤基础上分布着中域土壤和微域土壤，表现出土壤分布的中域规律和微域规律。

四、土壤的景观意义

1.土壤肥力与景观生产力

2.土壤异质性与景观异质性

? 土壤异质性影响地貌过程、植物分布、生物群落

3.土壤退化与景观变化

? 土壤侵蚀、土壤沙化、土壤盐渍化、土壤污染等

第四节 植被因素

? 一、植被类型 ? 1. 森林 ? 2. 草原 ? 3. 荒漠 ? 4. 冻原

二、中国植被分区

1. 寒温带落叶针叶林区(deciduous needle-leaf forest in cold-temperature zone)

? 分布：最北部的大兴安岭北段 ? 气候：年平均降水量360-500mm，年平均气温低于-1.2℃～-5℃,冬季寒冷漫长;温暖季节很短 ? 典型植被:落叶松林,白桦林,樟子松林,蒙古栎林

2. 温带针阔混交林(coniferous and broad-leaved mixed forest)

? 分布:东北山地,华北山地 ? 气候特征:降水量600-900mm,年平均气温1-8℃,气候温和湿润,冬季长而夏季短 ? 典型植被:红松落叶阔叶混交林

3.暖温带落叶阔叶林(deciduous broad-leaf forest)

? 分布:东为辽东,胶东半岛,中为华北和淮北平原,西为黄土高原南部和渭河平原及甘肃的城徽盆地.河南的伏

牛山

? 气候:年平均气温8-14℃,年降雨量500-700mm;夏季酷热而多雨,冬季严寒而干燥，四季变化最为明显。 ? 典型植被:槲树,槲栎

? 因其冬季落叶、夏季葱绿，又称夏绿林

落叶阔叶林(deciduous broad-leaf forest)

? 落叶阔叶林最显著的特征是四季分明。

? 春季气温回暖，阔叶林进入花期或抽叶期，树木尚未形成密闭的树冠，明媚的阳光穿过树稍照射到地面，

地面上繁花似锦。

? 夏季是主要的生长季节，树木枝繁叶茂，林下的杂草生长旺盛，到处都是绿色。 ? 秋季是果实成熟的季节，树叶也纷纷变黄变红，色彩丰富。

? 冬季树叶落尽，林内明亮干燥，林下的杂草变得干枯，森林处于休眠状态，一片凄凉。

4.热带常绿阔叶林区(evergreen broad-leaved forest) ? 分布:东南部和西南部的广大区域

? 气候:东部亚区气候温暖而湿润,年平均温度16-20℃,年降水量1000-2000mm;在西部亚区,干季和湿季分明,年

降水量低于1000mm,年平均气温9-13℃

? 典型植被:常绿阔叶林,常绿针叶林,和竹林.如马尾松和杉木,毛竹林

? 是世界上南北两半球同维度地区,唯一的面积最广大的湿润亚热带,这是我国的宝贵财富.

5.热带雨林,季雨林(Tropical zone rain forest)

? 分布:中国最南端的云南,广东,广西,台湾,南海群岛 ? 气候:年降水量1200-2200mm,年平均气温21-26℃

? 典型植被:常绿阔叶雨林和季雨林,红树林,大量的藤本植物,绞杀植物,附生植物 ? 板状根,气根,滴水叶尖,老茎生花

菩提本无树,明镜亦非台;本来无一物,何处惹尘埃?

? 菩提树(Ficus religiosa):桑科,榕属

? 滴水叶尖:是进化的结果。当吸附在叶片表面的雨水因为重力流到叶片边缘时，可以很容易的向下汇集到叶

尖顶端，迅速成滴或成股地排走。

6.温带草原区(temperate grassland)

? 分布:东北平原,内蒙古高原东部和黄土高原的一部分 ? 气候:年降水量300-500mm,属于温带半湿润,半干旱气候

? 典型植被:大针茅,樟子松,榆树等. 主要为禾草草原,以耐旱的多年生根茎禾本科草类为主.植物有明显的旱生

形态:叶子卷曲,细长,深根系,茎和叶上有绒毛。

温带草原区

? 旱生结构普遍存在，如叶面积缩小，叶片内卷，气孔下陷，机械组织和保护组织发达，地下部分发达，根

系分布较浅。

? 构成草原的植物以禾本科为主，如针茅属、羊茅、白羊草、羊草、冰草等，以及苔草、冷蒿、百里香。小

半灌木中主要有蓍状亚菊、驴驴蒿、女蒿等。

? 草原是发展畜牧业的基地。

7.温带荒漠区(Desert area)

? 分布:内蒙古西部,甘肃,青海柴达木盆地和新疆的准格尔盆地与塔里木盆地 ? 气候:干燥,年降水量50-150mm,属于温带干旱和极端干旱气候 ? 典型植被:梭梭柴,白梭梭,云杉,胡杨林

? 旱生特征明显:叶片缩小,叶子退化成刺,或叶片完全退化,或出现肉质茎,以便减少水分蒸发或贮藏水分;根系

特别发达.

8.青藏高原高寒植被区(alpine vegetation area)

? 分布:青藏高原,西藏西北部

? 气候:全年天气多变而凉爽.年平均气温1～6℃,1月平均气温-3～-10℃,7月平均气温10～15℃;年降水量

300-500mm.气候寒冷.

? 典型植被:蒿类,垫状驼绒黎、藏亚菊

? 植被特点:草类低矮,叶片缩小,以适应寒冷多风的气候

垫状驼绒藜(Ceratoides compacta):藜科,驼绒藜属

? 小灌木。高8～15厘米，密集分枝株丛呈垫状,植株矮小，是高寒超旱生垫状小灌木，为高寒荒漠及高寒荒

漠草原的建群种。山羊、牦牛较喜食。适口性好，也是其他高寒地区野生动物采食牧草，对保持高寒地区生态平衡，有重要意义.

三、植被的景观意义

? 1.植被类型与景观异质性 ? 2.植被的动态与景观变化 ? 3.植被对地貌过程的改变和控制作用 ? 4.植被为野生动物提供栖息地

总结

1、植被侵蚀、沉积物地貌过程类型、地形都留有明显的气候烙印

2、植被直接取决于气候，而同时它在土壤的发育和保护中起着主要作用 3、土壤通过反馈环反作用于植被

4、气候、植被、土壤为动物定居提供了环境条件，食草、授粉、传播种子来改变植被和土壤

第五节 干扰

一、干扰(disturbance)的定义：

? 一种明显改变景观结构、功能和动态变化过程的事件。

二、干扰的类型

1、火灾

1.1火是景观中的正常组成、经常发生的事件。稀树草原

? 火是一个重要的自然资源

1.2火是生态系统不可分割的一部分

1.3火能引起其他生态因子的重新分配

? 森林火灾的发生，使森林生态系统在短时间内突然释放出大量的能量。不仅使某些生物大量死亡，而且还

能引起林内光照、温度、水分、土壤等生态因子的改变，从而使原来的森林物种组成、结构、功能发生改

变。 2.洪水

? 洪水是水流运动的一种自然现象，是河流对河滨洪泛湿地系统的一种正常的干扰。 ? 洪水本质上是一种自然干扰，其干扰后果既可能是积极的，也可能是消极的。or：干扰对生态系统兼具不

利和有利方面。 2.1正效应

? 洪水干扰对湿地生态系统及其环境所产生的正面效应，包括： ? 洪水干扰对洪泛区湿地沉积过程的影响；

? 促进湿地系统水循环以及对土壤发育产生影响； ? 导致洪泛区及其湿地生态系统和景观的演替。

? 积极的干扰有利于维持生物组分或生态系统总体的稳定性。

? 不定期的洪水干扰维持了河流与其洪泛湿地不同程度的水文连通性，成为维持河流洪泛湿地景观异质性和

生态系统平衡的重要营力。

? 2.2 负效应

? 消极干扰将促使干扰对象发生退化。

? 洪水对国民经济影响的大小，可用洪水损失占国民生产总值的比例来衡量，我国每年的洪水损失超过100亿

元人民币，约占国民生产总值的1-2％。美国这一比例在0.1％以下。

由于洪水比其他灾害发生的可能性大，影响范围广，所以其灾度较高，占各类突发性自然灾害总损失的30%以

上，为诸灾损失之首。

? 洪水大小，洪水历时，淹没范围，人员伤亡，财产损失，灾后负效应等。 ? 洪水的灾度还与国家经济发达程度，防洪设施，管理水平等社会经济因素有关 ? 3.火山活动 ? 3.1 特点：不常见的、不可预测的、来势汹涌 ? 3.2 生态效应

? 火山喷发可在短期内给人类和生命财产造成巨大的损失，它是一种灾难性的自然现象。 ? 火山喷发后，它能提供丰富的土地、热能和许多种矿产资源，还能提供旅游资源。

4.龙卷风

? 龙卷风是大气中最强烈的涡旋现象。

? 龙卷风的水平范围很小，直径从几米到几百米，平均为250米左右，最大为1千米左右。在空中直径可有几

千米，最大有10千米。

? 极大风速：每小时可达150千米至450千米

? 持续时间：一般仅几分钟，最长不过几十分钟。

?龙卷风常发生于夏季的雷雨天气时，尤以下午至傍晚最为多见。龙卷风的生存时间一般只有几分钟，最长

也不超过数小时。

? 影响范围虽小，但破坏力极大。

?龙卷风经过的地方，它往往使成片庄稼、成万株果木瞬间被毁，令交通中断，房屋倒塌，人畜生命遭受损

失，造成很严重的灾害。常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象，有时把人吸走，危害十分严重。 5.虫灾

? 使草原、森林中出现光裸的斑块

? 注意的是：干扰与其他因素的协同作用、叠加效应

? 如：干旱可增加火的强度；虫害可增加受暴风危害的可能性

三、干扰的景观意义

1.干扰与景观异质性。

? 景观异质性与干扰的生态效应间存在密切关系。从某种意义上说，景观异质性可以说是不同时空尺度上频

繁发生的干扰的结果。每一次干扰都会使原来的景观单元发生某种程度的变化，在复杂多样、规模不一的

干扰作用下，异质性的景观逐渐形成。

? 一般认为，低强度的干扰可以增加景观的异质性，而高强度的干扰则会降低景观的异质性。

? 例如山区的小规模森林火灾，可以形成新的小斑块，增加了山地景观的异质性；若森林火灾较大时，可能? 干扰对景观的影响不仅仅决定于干扰的性质，在较大程度上还与景观性质有关。 ? 对干扰敏感的景观结构，在受到干扰时，产生的影响较大； ? 对干扰不敏感的景观结构则可能受到的影响较小。

景观破碎化(landscape fragmentation)

烧掉山区的森林、灌丛和草地，将大片山地变为均质的荒凉景观。

? 一种栖息地不断变成碎片的过程 ? 一种破碎化过程的结果即格局状态

导致生物多样性丧失：

? 它缩小了某一类型生境的总面积和每一斑块的面积，影响到种群的大小和灭绝速率 ? 在不连续的片断中，残留面积的再分配影响物种散布和迁移的速率

? 干扰对景观破碎化的影响比较复杂。主要有两种情况：其一是一些规模较小的干扰可以导致景观破碎化。 ? 重度干扰和中度干扰比轻度干扰下的景观具有明显高的斑块密度指数和破碎化指数。随着人为干扰的增加，

景观破碎化程度相应增加。

? 中度人为干扰使景观破碎化程度更高，而规模和强度大的人为干扰则有可能导致景观的均质化而不是进一

步的破碎化。

? 这是因为在较大干扰条件下，景观中现存的各种异质性斑块将会遭到毁灭，整个区域形成一片荒芜，如大

型火灾过后的景观会形成一个较大的均匀基质。

3.干扰与生物多样性

? 干扰对物种的影响有利有弊。

? 在研究干扰对物种多样性影响时，除了考虑干扰本身的性质外，还必须研究不同物种对各种干扰的反应，

即物种对干扰的敏感性。同样干扰条件下，反应敏感的物种在较小的干扰时即会发生明显的变化，而反应不敏感的物种可能受到的影响较小。

主要影响：

? 景观异质性 ? 景观稳定性 ? 景观破碎化 ? 适度干扰会增加物种多样性 ? 人类对自然干扰的人为再干扰，不仅导致生物多样性降低，也会伤害人文景观多样性

当前关注的问题

? 1、研究特定生态系统的干扰因子类型、干扰状况和干扰体系，即干扰因子及其存在规律和发生行为。 ? 2、研究生物个体对干扰的适应行为及其机制。 ? 3、研究生态系统各组分对干扰的反应。 ? 4、研究干扰与生态系统的发展进化。 ? 5、研究干扰的生态学意义在生态管理中的应用。

干扰的生态学意义 从积极的角度看，干扰的生态学意义主要有以下三点：

? 1、干扰有利于促进系统的演化。 ? 2、干扰是维持生态系统平衡和稳定的因子。一般来说，经常处于变化环境中物种要比稳定环境中生存的物

种更可能忍受环境压力。

? 3、干扰能调节生态关系。

构成城市景观的基本要素

? 路 ? 一个城市有主要道路网和较小的区级路网。一个建筑有几条出入的路。城市公路网是城市间的通道。路的? 区

图象主要是连续性和方向性，因此应构成简单的系统，起点和终点要明确。路旁的建筑和空间特性是方向

性的基础，有助于对距离的判断。

? 它是较大范围的城市地区，一个区应具有共同的特征和功能，并与其他区有明显的区别。城市由不同的区? 边缘 ? 区与区之间的界限是边缘。有的区可能完全没有边缘，而是逐渐混入另一区。边缘应能从远处望见，也易? 标志 ? 是城市中令人产生印象的突出景观。有些标志很大，能在很远的地方看到，如电视塔、摩天楼；有些标志

很小，只能在近处看到，如街钟、喷泉、雕塑。标志是形成城市图象的重要因素，有助于使一个区获得统

一。一个好的标志既是突出的，也是协调环境的因素。

? 中心点

地、植物、地形、照明灯具等小建筑物的布臵和连贯性，决定了人们对中心点图象的形成能力。

应创造出新的、鲜明的景观，以激起人们对整个城市的想象。

本章需要回顾的知识点

于接近，提高其形象作用。如一条绿化地带、河岸、山峰、高层建筑等都能形成边缘。

构成，如居住区、商业区、高等学校教学区、郊区等等。但有时它们的性质是混合的，没有明显的界限。

? 也可看作是标志的另一种类型。标志是明显的视觉目标，而中心点是人们活动的中心。空间四周的墙、铺? 道路、区、边缘、标志和中心点是城市图象的骨架，它们结合在一起构成了城市的景观，在城市规划时，

? ? ? ? ? ? ? ?

常见的景观形成因素是哪些？各有什么景观意义？ 什么叫喀斯特地貌？

常见气候带和气候型的特征是什么？

全球气候变化的特征、原因及对景观的影响分别是什么？

植被的地带性分布规律是什么？该规律的主要控制控制因素分别是什么？ 常见的景观形成因素是如何综合作用于景观形成的？ 什么叫景观破碎化？对生物多样性有什么影响？ 干扰是如何影响景观的异质性？

第四章 景观结构和空间格局

第一节 景观结构模型

主要掌握

? 景观结构模型：斑块-廊道-基底模型

一、斑块(patch)

? 斑块(patch)的定义：

? 外观上与周围环境明显不同的非线性地表区域。 ? 景观的基本结构和功能单元

? 相对同质性（取决于观察的尺度）

同质性或异质性取决于观察的尺度

? 同一个斑块在不同的尺度下表现出不同的特征

? 如从一张1/50万比例尺的航片上看新乡，它表现为均匀的斑块。因为其内部的街道、林带、公园及各种建

筑物等，从航片上是无法辨识的。

? 若从1/2000比例尺的航片来观察新乡市、便可以凭借肉眼从航片上分辨出林荫道、公园、市区大型建筑、

广场等更多的细节。原比例尺下的斑块变得不均匀、可以进一步细分为更小的斑块。

1.1斑块的起源和类型

? 环境资源斑块(environmental resource patch) ? 干扰斑块(disturbance patch) ? 残存斑块(remnant patch) ? 引入斑块(introduced patch) ? 种植斑块(planted patch) ? 聚居地斑块(residential patch) ? 如：村落、城镇、城市、城市群

1.2.1 斑块面积对能量和养分的影响 1.2.2 斑块大小与物种多样性

1.2 斑块的大小(patch size)

?大斑块比小斑块含的能量和养分丰富。

?岛屿生物地理学理论：

?物种数目随着斑块面积的增加而增加，初期增加的速度很快，当接近斑块最大承载量时逐渐停止。

1.2 斑块的大小(patch size)

1.2.3 斑块大小与生境适应性

?有些物种需要大的同质斑块 ?有些物种需要较小的异质斑块 ?大斑块比小斑块承载更多的物种

1.2.4 斑块大小与边缘效应

1.2 斑块的大小(patch size)

? 一个小斑块（麦田）边缘的产量高于内部的。 ? 原因：充分利用光、温度、水、且竞争少。

于内部。

? 动物的分布会因边缘或内部的喜爱程度而有所不同。

? 许多野兔、野鸡等喜欢在边缘地带活动，食草与食肉动物也经常在边缘地带活动，边缘单位的生物量也高

1.3 斑块的形状(patch size)

1.3.1 对生物多样性的影响

斑块形状通过边缘效应的形成间接的对生物多样性产生巨大的影响。

? 缀块边缘部分受外围影响表现出与缀块中心部分不同生态学特征的现象。

? 缀块中心部分气象条件(如光、温度、湿度、风速)、物种组成以及生物地球化学循环方面都与其边缘部分

不同。

1.3 斑块的形状(patch size)

1.3.2 斑块形状对动物的散步和觅食具有重要的作用

?例如：通过林地迁移的昆虫或脊椎动物更容易发现与他们迁移方向呈垂直的狭长的采伐迹地，而对圆形的

采伐迹地会与它们行

进方向平行的采伐迹地，容易 忽视。

1.4 斑块的尺度性和相对性

? 斑块与尺度紧密联系在一起。同质斑块和异质斑块依赖于尺度

? 尺度（scale）概念是景观的一个重要特征，景观的每一层次都具有相应的尺度。由于景观尺度是一个时

空上的概念，因此景观的结构功能和变化都是受尺度制约的。一个景观在某一尺度上是异质的，而在另一尺度上又可十分均质。

二、廊道

? 廊道(corridor)：景观中与两侧相邻土地不同的一种特殊的带状或线状要素类型。 ? 廊道影响景观的连通性，如物种、物质、能流，运输、保护、观赏等问题。

1. 廊道的功能

(1)保护功能：

? 建造防护林带、各种人工渠道、道路、绿篱和田埂等；

(2)传输功能：

? 物质传输、能量传输、物种传输；

(3)资源功能：

1. 廊道的功能

? 生物能源、食物、其他生物资源(木材)等；走廊地带野生动物丰富、植物种类较多

(4)美学功能:

? 古代曲径通幽、颐和园的长廊、西湖的苏堤、长城、高速公路的景观设计 ? 在美学上有曲径通幽之效而在生态学上却阻碍各种流的进行。

2.1弯曲度(curvilinear)

2. 廊道的结构特点

? 廊道中两点间的实际距离与它们之间的直线距离之比，与沿廊道的移动有关。 ? 目的不同，线路不同。 ? 运输---直。 ? 旅游—趣。

2. 廊道的结构特点

2.2 连通性(connectivity)

? 定义：单位长度廊道中断（裂口数）数量来度量。例如：农田树篱。 ? 作用：一个廊道连通性高低决定了廊道的连道和屏障功能。 ? 有的廊道不允许有裂口，如河流；

?有的裂口是必须的---农田防护林带/车辆的通行；开口的必要性：园路要不要开口，开多少个口？

2.3 狭点(narrow)

2. 廊道的结构特点

? 定义：廊道中的狭窄处 ? 作用：影响运动和流通 ? 例如：河流峡口；道路的瓶颈；生活中太多的瓶颈（个性、能力、机遇、人际协调） ? 狭点的作用：廊道的连通性就是取决于狭点。

2. 廊道的结构特点

2.4 结点(nodes)

? 定义：两个廊道的连接处或一个廊道与斑块的连接处。河流入海口；入口广场；门厅； ? 作用：

?有利于物种在各种生境斑块之间相互迁移； ?对于景观规划管理作用很大

? 狭点形成障碍而结点有利于物种在各种生境斑块之间相互迁移

2. 廊道的结构特点

2.5 廊道宽度

? 宽度对廊道生态功能的发挥有着重要的影响，太窄的廊道会对敏感物种不利，同时降低廊道过滤污染物等

功能。

? 此外，廊道宽度还会在很大程度上影响产生边缘效应(edge effect)的地区，进而影响廊道中物种的分布

和迁移。

2. 廊道的结构特点

? 宽度效应有明显的阈值

? 对宽为3-20m的30个树篱的研究表明，宽度与森林草本植物呈显著的线性相关。3-12m的物种多样性无

明显差别，大于12m的物种多样性为窄的数倍以上。多样性和丰度较高，内部种明显上升，边缘种影响不大。

? 行道树、农田周围的防护林多宽效果为最好？

2. 廊道的结构特点

? 当河岸植被宽度大于30m时，能够有效的降低温度、增加河流生物食物供应、有效过滤污染物。当宽度大

于80~100m时，能较好地控制沉积物及土壤元素流失。美国各级政府和组织规定的河岸缓冲带宽度值变化较大，从20m到200m不等。

? 在实际中，确定一个河流廊道宽度应遵循三个步骤：

?弄清所研究河流廊道的关键生态过程及功能；

?基于廊道的空间结构，将河流从源头到出口划分为不同的类型；

?将最敏感的生态过程与空间结构相联系，确定每种河流类型所需的廊道宽度。

2. 廊道的结构特点

? 生态廊道(ecological corridor)主要有生物栖息地、生物迁移通道、防风固沙、隔离（如控制城市扩张

的绿带）等功能。不同的功能对应的廊道宽度随着物种、廊道结构、连接度、廊道所处基质的不同而不同。

? 例如，防风林的宽度通常为几米到几十米不等，而绿带(green belt)性质的生态廊道却可达数百米甚至几

十公里。

? 在生态廊道的诸多功能中，生物多样性保护通常是首要考虑的功能。

2. 廊道的结构特点

? 对于鸟类而言，十米或数十米的宽度即可满足迁徙要求。对于较大型的哺乳动物而言，其正常迁徙所需要

的廊道宽度则需要几公里甚至是几十公里。根据对北美地区的矮蠓、白尾鹿、短尾猫、美洲狮、黑熊和狼的行为研究表明，它们所需要的迁徙廊道宽度从0.6km到22km不等。有时即使对于同一物种，由于季节和环境的不同，所需要的廊道宽度也有较大的差别。

2. 廊道的结构特点

? 当设计师问到多宽的廊道对于保护生物多样性合适时，保护生物学家的回答往往是越宽越好。然而，也有

学者反对这一说法。他们认为，过宽的廊道会不可避免的促使生物在两侧间的运动，从而减慢了生物到达目的地的运动速度。

? 但一般来讲，廊道越宽越好。随着宽度的增加，环境的异质性增加，进而造成物种多样性的增加。

三、基底

1. 定义：范围广、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。

? 景观中背景地域范围广阔，在很大程度上决定着景观的性质，对动态起主导作用。相对同质的景观元素具

有自己的特征。面积最大则连通性最强。

2. 基底的结构特点

2.1 孔隙度(porosity)

? 斑块在本底中称为孔。 ? 单位面积的斑块数目称为孔隙度。它是本底中斑块密度的量度。孔隙度与斑块大小无关。

孔隙度的生态意义

? 它提供了一个了解物种隔离程度和植物种群遗传变异的线索。 ? 孔隙度是边缘效应总量的指标，是一个对野生生物管理、对能流物流指导意义的因素。

? 孔隙度低表明景观中有边远地区存在，这对需要边缘生境的动物很重要。 ? 孔隙度与动物觅食密切相关，适宜的孔隙对觅食及育后复原。 ? 采伐对野生动物的影响。

2. 基底的结构特点

2.2 边界形状

? 景观元素间的边界像一个半透膜，边界的形状对本底与斑块间的相互关系极为重要，具备最小的周长与面

积之比的形状不利于能量与物质交换，具节省资源的特征；相反，周长与面积之比大的形状利于与周围环

境进行大量的能量与物质交流。

地球日

? 第一个“地球日”的诞生是在1970年4月22日，由美国哈佛大学法学院的一个刚满25岁的学生——丹尼

斯·海斯在校园发起和组织的。那天，美国各地大约有2000万人参加了游行示威和演讲会。

? 后来，海斯毅然办理了停学手续，专心致力于地球的环保。 ? 他在今天被誉为“地球日之父”。

关爱地球:天天都是“地球日”

? 我国参与“世界地球日”的活动是在1990年4月22日，“地球日”20周年之际。从此，我国每年都进行“地

球日”的纪念、宣传活动。

? “世界地球日”的总主题始终是“只有一个地球”，今年的分主题是“善待地球——从身边的小事做起”。

关爱地球:天天都是“地球日”

? 目前，全球面临的十大环境问题包括：

? 1. 全球气候变暖；2. 臭氧层的耗损与破坏；3. 生物多样性减少；4. 酸雨蔓延；5. 森林锐减；6. 土地

荒漠化；7. 大气污染；8. 水污染；9. 海洋污染；10. 危险性废物越境转移。

关爱地球:天天都是“地球日”

? 面对日益恶化的地球生态环境，我们每个人都有义务行动起来，用自己的行动来保护我们共同生存的家园。

每年随着“世界地球日”的来临，全人类都自发地敲响了保护家园的警钟，举行着各项对地球有益的活动。

然而，我们仅在一天大张旗鼓地关爱地球是远远不够的，只有把每一天都当成“地球日”看待，才能尽快改善地球的环境，延缓它的衰老。

你能为地球做的50件小事

? 1.使用布袋，减少塑料袋的使用 ? 2.少开车，尽量乘坐公共汽车

? 3.不要让电视机长时间处于待机状态 ? 4.认识环保标志

? 5.提倡步行、骑单车

? 6.不使用非降解塑料餐盒 ? 7.不燃或少燃放烟花爆竹 ? 8.双面使用纸张 ? 9.节约粮食

? 10.拒绝使用一次性用品

你能为地球做的50件小事

? 11.消费肉类要适度 ? 12.随手关闭水龙头 ? 13.一水多用

? 14.使用可充电电池

? 15.随手关灯，节约用电 ? 16.拒绝过分包装 ? 17.领养一棵树

? 18.做一天环保志愿者 ? 19.拒绝使用一次性筷子 ? 20.尽量利用太阳能

你能为地球做的50件小事

? 21.尽量使用可再生物品 ? 22.使用节能灯

? 23.优先购买绿色产品

? 24.自己不吸烟，奉劝别人少吸烟 ? 25.提倡观鸟，反对关鸟 ? 26.少用洗涤剂

? 27.少使用发胶 ? 28.简化房屋装修 ? 29.不用圣诞树 ? 30.少吃口香糖

你能为地球做的50件小事

? 31.不吃田鸡，保蛙护农 ? 32.使用无铅汽油

? 33.反对奢侈，简朴生活 ? 34.拒食野生动物 ? 35.拒绝使用气球 ? 36.减少使用纸质贺卡

? 37.不穿野兽毛皮制作的服装 ? 38.参与环保宣传

? 39.阅读和传阅环保书籍、报刊 ? 40. 不进入自然保护核心区

你能为地球做的50件小事

? 41.节省纸张，回收废纸 ? 42.不购买野生动物制品 ? 43.不乱扔烟头 ? 44.垃圾分类回收 ? 45.回收废电池

? 46.不鼓励制作、购买动植物标本 ? 47.选购天然棉、麻等质地的衣服 ? 48.避免旅游污染

? 49.及时举报破坏环境和生态的行为 ? 50.在室内、院内养花种草

四、网络

1.网络定义：

? 是由相互连接的廊道或者通过廊道在空间上联系起来的斑块构成的网格状结构 ? 孔隙度较高时基质表现为网络。廊道交叉时为廊道网络。 ? 树篱、道路、防护林等

2. 网眼大小

2.1 网眼大小：

? 指组成网络的线之间的平均距离或者线所环绕的景观元素平均面积。它影响物种的粒度。 ? 它的作用在于：具有重要的生态和经济学意义。

2. 网眼大小

? 动物的觅食、保护领地等活动对网络线间的距离很敏感。 ? 在法国布列塔尼地区，小甲虫>４ha即消失，猫头鹰>７ha时即消失 ? 反映社会、经济、生态因素的变化。

? 如大家庭的土地包产到户网眼就小，机械化程度高则大

3.网络的结构特征

3.1 连接性(connectivity)

? 是自然体系的本质特征，也是保证物种的适宜生存环境的基本条件

第二节 生态交错带

1.定义：

? 是相邻生态系统之间的过渡带，其特征是由相邻生态系统相互作用的时空尺度及强度所决定。 ? 群落交错区、生态交错区或生态过度带

? 20世纪初，美国的Clements首先提出生态交错带

第二节 生态交错带

? 如森林和草原之间有森林-草原过度带，两个不同森林类型之间或两个草本群落之间也都存在交错带。此外，

像城乡交错带、干湿交错带、水陆交错带、农牧交错带、沙漠边缘带等也都属于生态交错带。

? 生态交错带有的宽，有的窄；有的是逐渐过渡的，有的变化突然。交错带的边缘有的是持久性的，有的在

不断变化。

2. 生态交错带的基本特征

2.1 生态交错带是一个应力带

? 两种群落成分处在激烈竞争的动态平衡中，对外界环境条件十分敏感

2.2 边缘效应

? 生态交错带物种的数目及一些物种的密度有增大的趋势，这种现象称为边缘效应（edge effect）。这是

因为生态交错带的环境条件比较复杂，能为不同生态类型的植物定居提供条件，从而为更多的动物提供食

物、营巢和隐蔽条件。

2.3 阻碍物种的分布

?适合边缘种生存

?阻碍内部物种的扩散

高度的异质性：

2.4 具有空间异质性

? 相邻生态系统或景观元素通过交错带相互渗透、连接、区分，体现出多个生态系统共存的多宜性 ? 生境复杂、物种丰富、特有成分多、种间关系 复杂

生态交错带具有3 个基本特征

? 宏观性 ? 动态性 ? 过渡性。

?它不仅是生态结构和功能在时间尺度、空间尺度上变化较快的区域,具有高度的异质性,而且是生物多样性出

现区、全球变化敏感区、边缘效应表达区。

3.生态交错带的功能

? (1) 通道作用:生态交错带作为相邻生态系统间生态流的通道,影响生态流的流向以及流速;

? (2) 过滤器作用:生态系统的某些组分能通过生态交错带在相邻生态系统之间流动,而另一些组分则受到阻

碍;

3.生态交错带的功能

? (3) 源的作用:生态交错带为相邻生态系统提供物质、能量和生物来源; ? (4) 库的作用:生态交错带能吸收积累某些组分;

? (5) 栖息地作用:生态交错带为许多边缘物种提供了栖息地。

4.1 生态交错带的等级结构特征

4. 生态交错带的结构

4.2 空间格局

4. 生态交错带的结构

?空间格局变化的动力： ? 内源和外源的干扰及强度的影响 ? 受廊道缓冲能力的影响

5. 主要的生态交错带

5.1 河岸带：是水陆交错带的一种景观类型，即岸边陆地与河水发生相互作用的区域，是介于河水和高地之间

的生态过度带。

5. 主要的生态交错带

? 河岸带环境的特点： ? 水分多、空气湿度大、土壤肥力比较高、季节性河水泛滥 ? 河岸带植被的特点： ? 耐一定程度水淹的生态适应、需水量一般比较高

? 河岸带的生态功能： ? 降低温度

? 防止水土流失 ? 过滤污染物

? 增加河流水生生物食物供应

5. 主要的生态交错带

5.2 农牧交错带

的半农半牧、时农时牧区。

5.2.1 农牧交错带的基本特点

? 是从干旱地区向湿润地区，从高原地区向丘陵、平原地区的过度地带，也是将农业区与草原牧区区分开来? 最大的特点是生态环境脆弱和破坏后恢复非常困难 ? 稳定性小，变化幅度大 ? 敏感性强，抗干扰能力弱

?对气候变化和人类活动响应十分敏感

? 自我恢复与调节能力差，环境退化和沙漠化严重，生态系统严重失衡。

5.2.2 农牧交错带的生态意义 5.2.2 农牧交错带的生态意义

?农业：粮食生产 ?生态防线

?牧业产品基地 ?主要资源产地

保护生态和发展生产面临的突出问题

5.2.3 农牧交错带面临的问题

? 改革开放以来，我国正处在经济高速发展阶段。特别是随着中国北方地区的不断开发和发展，给环境带来

的巨大压力是不言而喻的。

? 如何能有机地结合经济发展与有效控制环境负荷，进而为环境保护和制定合理的环保护制度提供科学的决? 农牧交错带目前面临的主要问题是生态环境恶化，而且已对我国生态安全和农区的农业可持续发展构成威

胁。

策依据，已是诸多研究机构和研究人员所肩负的重要使命。

? 由于人口的压力和对自然植被的过度干扰，加之落后的“弃耕撂荒”土地利用方式，使该地区土地严重退化

和沙化，已成为重要的沙尘源。

解决措施

? 退耕还林; ? 退耕还草; ? 风沙源治理工程 ? 启动“已垦草原退耕还草”工程。

? 通过退耕还牧还草，建立人工草地，恢复退化天然草地植被，因地制宜地建立一定规模的防风固沙林、水

土保持林，逐步扭转该区生态环境恶化局面，从而真正发挥其对我国农区的生态屏障作用。

解决措施

?压缩粮食种植面积、建植优质人工草地、推进草食动物的发展，恢复草地畜牧业的主产业地位，实现农牧

耦合，是农牧交错带调整产业结构的重要途径。

其它重要的生态交错带

?城乡交错带

?森林-草地交错带 ?红树林交错带

第三节 景观异质性

? 异质性是景观的根本属性。 ? 任何景观都是异质的,异质性是形成不同景观结构和功能的基础。

? 城市景观的异质性首先表现为二维平面的空间异质性，公园、绿地、水面、建筑物、街道性质各异，功能

各不相同。

第三节 景观异质性

? 景观的异质性同时还表现为垂直的空间异质性。垂直的异质性导致了水平的异质性，如高楼两侧接受太阳

辐射的多少，气温高低不同，植物萌芽和开花时间的早晚。

? 一般而言，异质性是指景观要素的空间分布的不均匀性，而把时间异质性用动态变化来表述，异质性的表

现形式为空间格局。

一、景观多样性的概念

1. 生物多样性(biodiversity) 1.1 生物多样性的概念

? 指生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样化(variety)和变异性(variability)。

1.2 生物多样性的意义

? 是全球生态环境稳定的基础 ? 是地球演化的独特产物，是人类赖以生存和发展的基础

生物多样性的价值

1.3 生物多样性的层次

? 遗传多样性(genetic diversity)： ? 物种多样性(species diversity)

? 物种总数:特定区域内所拥有的特定类群的物种数目 ? 物种密度:指单位面积内的特定类群的物种数目

? 特有种比例:指在一定区域内某个特定类群特有种占该地区物种总数的比例。

1.3 生物多样性的层次

? 生态系统多样性(ecosystem diversity)

? 主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性，包括生境的多样性、生物群落

和生态过程的多样化等多个方面。其中，生境的多样性是生态系统多样性形成的基础，生物群落的多样化可以反映生态系统类型的多样性

1.3 生物多样性的层次

? 景观多样性(landscape diversity)

? 指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化程度

1.4 生物多样性的丧失

? 世界面临着有史以来最严重的物种灭绝的危机：地球上的物种正以比人们所估计的自然灭绝速度高100倍

到1000倍的速度丧失。

? 现在,世界上只有一种物种可以承担起阻止这种灭绝的责任,那就是人类。全球物种的命运就掌握在人类的手

中。

? 各国政府承诺,在2010年前明显遏制生物多样性丧失势头。世界自然保护联盟(IUCN)在第八届全球生物

多样性公约缔约国大会(CBD COP8)上呼吁,各国政府积极行动起来,实现在2010年明显遏制生物多样

性丧失势头的承诺。

资料：生物多样性公约

? 生物多样性公约（Convention on Biological Diversity）

? 是国际社会所达成的有关自然保护方面的最重要公约之一。该公约于1992年6月5日在联合国所召开的里

约热内卢世界环境与发展大会上通过的正式通过，并于1993年12月29日起生效(因此每年的12月29日被定为国际生物多样性日)。到目前为止，已有 100多个国家加入了这个公约。该公约的秘书处设在瑞士的日内瓦，最高管理机构为缔约方会议(COP)。COP由各国政府代表组成。其职责为：按照公约所规定的程序通过生物多样性公约的修正案、附件及议定书等。

资料：生物多样性公约

生物多样性公约的目标是：

? 保护生物多样性及对资源的持续利用； ? 促进公平合理地分

中国的生物多样性

? 作为一个人口最多的发展中农业大国，中国比世界上任何其他国家都更有赖于生物多样性资源。 ? 然而，巨大的人口压力、高速经济发展、对资源需求的日益增加和利用不当，使我国的生物多样性和生态

系统功能受到极为严重的威胁。

生物多样性丧失的危害

? 减少生态系统的生产力，因而减少自然界向人类提供物质和服务的能力； ? 动摇了生态系统，弱化了生态系统抵御洪水，旱灾和暴风雨等自然灾害及污染、气候改变等人为压力的能

力；

? 人类已经花费了大量的金钱抗御由于采伐森林加剧的洪水和暴风雨，这些损失被认为并将随着全球变暖而

增加。

生物多样性丧失的危害

? 生物多样性的下降也在其他方面损害了人类。 ? 要明白人类生命的支持系统正在逐步地瓦解

? 要明白把其他的生命推向灭绝的边缘是不道德的，也剥夺了当代人和子孙的生存和发展。

生物多样性丧失的危害

? 生态系统正在碎化或消失，无数的物种数量正在减少或已经灭绝，我们正在制造自6500万年前灭绝恐龙

的自然灾难以来最大的灭绝危机，这种灭绝是不可逆转的，并且正降临在粮食作物、药品和其它生物资源

上，给人类健康带来威胁。

生物多样性保护的途径

? 就地保护 ? 异地保护

2.1 景观多样性的定义：

2. 景观多样性

? 景观要素类型、结构特征、空间格局、景观功能过程的丰富程度或变异程度

2.2 景观多样性的基础：

? 立地条件的异质性 ? 干扰

2.景观多样性

? 景观多样性的类型：

? 斑块多样性：景观中斑块的数量、大小和形状的多样性和复杂性 ? 类型多样性：景观中不同景观类型的丰富度和复杂度

? 格局多样性：景观类型空间分布的多样性及各类型之间以及斑块与斑块之间的空间关系和功能关系。

2.3景观多样性的意义

? 是生物多样性的组成部分 ? 是生物多样性存在的场所 ? 保障景观功能正常发挥，保证景观稳定性的前提

2.4景观多样性的表现和测度

? 斑块类型多样性 ? 斑块形态多样性 ? 斑块镶嵌格局多样性

二、景观异质性(heterogeneity)的概念

1. 概念

? 是指各景观要素在属性上和空间分布上的变异程度。 ? 组成要素的异质性

? 空间分布的异质性：景观要素空间分布的相互关系。

2.景观异质性是景观的基本属性

? 景观正是由于其异质性的存在形成了内部的物质流、能量流、信息流及价值流等, 从而使景观生机勃勃，

趋于稳定。人类和动物都需要两种以上景观要素的事实证明了异质性在生物圈的重要性。

? 3. 景观异质性依赖于尺度 ? 异质性是绝对的，无条件的 ? 同质性是相对的，有条件的

4. 景观异质性形成的机制

? 4.1 资源环境的空间分异 ? 4.2 生态演替 ? 4.3 干扰 ? 自然干扰:

? 人为干扰:深度,广度,无明显规律,难以预测

二、景观异质性和生物多样性

? 景观异质性导致生物多样性 ；

? 或者说景观异质性包含景观多样性，并对其他水平的生物多样性产生影响 ? 景观异质性与生物多样性相互促进

第四节 景观空间格局

一、景观空间格局(Landscape pattern)的概念

? 景观要素在景观空间内的配臵和组合形式。 ? 广义上讲，它包括景观组成单元的类型，数目以及空间分布与配臵。 ?景观生态规划中的格局是指空间格局。

二、景观格局的成因

? 景观是在气候、地貌、土壤、植被、水文、生物等自然因素和人为干扰作用下形成的有机体。 ? 景观格局则是景观形成因素与景观生态过程长期共同作用的结果

三、景观格局的类型

1. 规则或均匀分布格局

2. 聚集（团聚）型分布格局

3. 线状格局 4. 平行格局

5. 特定的组合或空间联结格局

1.规则或均匀分布格局：

? 指某一特定类型景观要素间的距离相对一致的一种景观。 ? 如我国北方农村，由于人均占有土地相对平均，形成的村落格局多是均匀地分布于农田间．各村的距离基

本相等．是人为干扰活动形成的斑块最为典型的均匀型分布格局。

2.聚集（团聚）型分布格局

? 同一类型的景观要素斑块相对聚集在一起，同类景观要素相对集中，在景观中形成若干较大面积的分布区，

再散布在整个景观中。

?如：在丘陵农业景观中，农田多聚集在村庄附近或道路的一端。

3.线状格局

? 指同一类景观要素的斑块呈线性分布。

?如房屋沿公路零散分布或耕地沿河流分布的状况

4. 平行格局

? 指同一类型的景观要素斑块呈平行分布。

? 如：侵蚀活跃地区的平行河流廊道，以及山地景观中沿山脊分布的林地。

5. 特定组合或空间连接格局

? 指不同的景观要素类型由于某种原因经常相联结分布。空间联结可以是正相关,也可以是负相关。 ? 如：稻田总是与河流或渠道并存是正相关空间联结的实例; 平原的稻田区很少有大片林地出现是负相关的

实例。

四、景观结构的类型 1.景观结构(landscape structure)概念

? 景观组分的数量构成及空间组合与分布特征。 ? 其中景观组分的空间结构特征又被称为景观格局(landscape pattern)

2.景观结构的类型

景观的水平结构有以下四种类型

(1) 分散的斑块景观,如荒漠中的绿洲,其特征参数有

? A.基底的相对面积; ? Ｂ.斑块大小;

? Ｃ.斑块间的距离; ? Ｄ.斑块的分散性

(2) 网状景观：

有着走廊优势,景观功能主要取决于:

2.景观结构的类型

? Ａ.走廊宽度，河流系统对洪水侵蚀的控制; ? Ｂ.连通性(有利于动物运动); ? Ｃ.回路(有利于动物运动); ? Ｄ.网格大小;

? E. 结点分布与大小 ? Ａ.每一要素的相对面积; ? Ｂ.半岛的多度和方向; ? Ｃ.半岛的长度和方向。

2.景观结构的类型

(3) 交错景观：

占优势的两种景观要素，彼此犬牙交错。景观功能主要取决于

三、景观格局分析

? 概念:

? 用来研究景观结构组成特征和空间配臵关系的分析方法。

2.景观格局研究的目的

? 确定产生和控制空间格局的因子及其作用机制； ? 比较不同景观镶嵌体的特征和它们的变化； ? 探讨空间格局的尺度性质； ? 确定景观格局和功能过程的相互关系； ? 为景观的合理管理提供有价值的资料。

3.景观格局分析的基本步骤 3.1 以研究目的和方案为指导，收集和处理景观数据

3.2 将真实的景观系统转换为数字化的景观，选用适当的格局研究方法进行分析

收集景观数据

? 野外考察、测量（获得植被、森林、土壤等相关资料） ? 遥感数据：航空遥感、卫星遥感

在进行景观格局分析时，实际景观首先要经过取样、数字化过程转化为栅格型或矢量型数字地图

第四章需要回顾的原理

? 斑块-廊道-基底模型

? 什么是生物多样性及生物多样性的层次 ? 什么是景观多样性和景观异质性

? 什么是生态交错带和边际效应？常见的生态交错带有哪些？其生态功能分别是什么？ ? 景观异质性的形成机制是什么？

? 景观异质性和生物多样性的关系是什么？ ? 什么叫景观格局，有哪些景观格局类型？

? 什么是景观结构？目前提出的景观结构模型主要有哪些？

第五章 景观生态流与景观功能

? 教学目的和要求 ? 掌握景观的主要生态过程及其动力机制 ? 掌握景观的基本功能。 ? 教学重点和难点 ? 景观的主要生态学过程。

第一节 景观过程

主要掌握

? 景观的主要生态学过程

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