1、第十章 景观生态学系统第一节 景观和景观生态学第二节 景观生态学中的一般概念和理论第三节 景观生态学的研究方法第四节 景观生态学的应用第一节 景观和景观生态学一、概念景观:是指反映地形地貌景色的图像,诸如草原、森林等;或是某一地理区域的综合地形特征;或是人们放眼所映获的自然景色。狭义景观是指几十 km2至几百 km2范围 内,由不同生态系统类型所组成的异质性地理单元。反映气候、地理、生物、经济、社会和文化综合特征的景观复合体称为区域。广义景观则指出现在从微观到宏观不同尺度上的,具有异质性或缀块性的空间单元。强调空间异质性,其空间尺度则随研究对象、方法和目的而变化,并突出了生态学系统中多尺度和等
2、级结构的特征。景观生态学:是研究景观单元的类型组成、空间格局及其与生态学过程相互作用的综合性学科。强调空间格局、生态学过程与尺度之间的相互作用是景观生态学研究的核心所在。景观生态学明确强调空间异质性、等级结构和尺度在研究生态学格局和过程中的重要性,尤其突出空间结构和生态学过程在多个尺度上的相互作用。无论是从时间和空间上,还是从组织水平上而言,景观生态学研究所涉及到的 尺度都比其他学科更广。二、 景观生态学的研究内容研究对象和内容可概括为三个基本方面:1 景观结构:景观组成单元的类型、多样性及其空间关系。2 景观功能:景观结构与生态学过程的相互作用或景观结构单元之间的相互作用。3 景观动态:景观
3、在结构和功能方面随时间推移发生的变化。三方面相互依赖、相互作用;结构在一定程度上决定功能,而结构的形成和发展又受到功能的影响。景观生态研究的具体内容很广,而且常常涉及到不同组织层次的格局和过程。三、景观生态学发展历史简述欧洲:德国区域地理学家 C Troll于 1939年首次采用了景观生态学( landschaft, landscapea),定义为研究某一景观中生物群落与主要生物群落之间错综复杂的因果反馈关系的学科,是将航空摄影测量学、地理学和植被生态学结合在一起的综合性研究。同期前苏联生态学家发展了生物地理群落学(biogeocoenology),内容与早期欧洲的景观生态学相似。荷兰生态学家
4、 I. Zonneveld和以色列生态学家 Z. Naveh70年代以来将欧洲景观生态学的起源、背景、历史及其主要论点作了系统的总结和发展。 Naveh和 D. Lieberman( 1984)出版第一部有影响的景观生态学教科书 “Landscape ecology: theory and application”( 1984),其中提出了 “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科学,是整个人类生态系统科学的一个分支。欧洲景观生态学的一个重要特点是强调整体论( holism)和生物控制论(biocybemetics)观点,并以人类活动频繁的景观系统为主要研究对象,与
5、土地和景观的管理规划、保护和恢复密切联系。 北美: 20世纪 80年代逐渐兴起。美国生态学家 R. Forman强调景观生态学着重于研究较大尺度上不同生态系统的空间格局和相互关系,提出了 “缀块 廊道 基底模式。 T.M. Burgess和 D.M. Sharpe( 1981)合编 人类主导的景观中的森林岛动态 (北美最早的景观生态学专著),突出了岛屿生物地理学理论在景观镶嵌体中的作用。我国:研究起步较晚,近年来发展快。进行景观生态学概念、方法、城市景观、农业景观、景观模型等研究。尚缺乏系统的,跨尺度的理论和实际研究 。第二节 景观生态学中的一般概念和理论一、尺度及其有关概念尺度 (scale
6、): 是指对某一研究对象或现象在空间上或时间上的量度,分为空间尺度和时间尺度。景观生态学中,尺度往往以粒度 (grain)和幅度 (extent)来表达。空间粒度 (spatial grain):在某一观察距离上,景观中最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或体积。对于空间数据或图像资料,粒度对应于最大分辨,或像元大小。时间粒度 (temporal grain):某一现象或事件发生的频率或时期间隔。幅度:是指研究对象在空间或时间上的持续范围。组织尺度( organizational scale):在由生态学组织层次(如个体、种群、群落、生态系统、景观)组成的等级系统中的位置。一般而言,从个体、种群、群落、生态系统、景观到全球生态学,粒度和幅度均趋于增加。尺度推绎( scaling):景观生态学中,常需要利用某一尺度上所获得的信息或知识来推测其他尺度上的特征,包括尺度上推 (up scaling)和尺度下推 (down scaling)。尺度与地理学或地图学中的比例尺:一般而言,大尺度常指较大空间范围内的景观特征,往往对应于小比例尺、低分辨率。