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1、.景觀生態(tài)學(xué)考點(diǎn)整理第1章 景觀生態(tài)學(xué)的概念及發(fā)展l 景觀生態(tài)學(xué)20世紀(jì)30年代在歐洲形成。20世紀(jì)80年代初,景觀生態(tài)學(xué)在北美才受到重視?,F(xiàn)代景觀生態(tài)學(xué)1.歐洲景觀生態(tài)學(xué)(偏實(shí)踐) 2.北美景觀生態(tài)學(xué)l 19世紀(jì)初,現(xiàn)代植物學(xué)和自然地理學(xué)的先驅(qū)洪堡把景觀作為科學(xué)的地理術(shù)語提出,并從此形成作為“自然地域綜合體”的景觀含義。l 19世紀(jì)中期Haeckel把研究生物和環(huán)境關(guān)系的科學(xué)稱之為生態(tài)學(xué)。l 自20世紀(jì)30年代德國生物地理學(xué)家特羅爾(1939)提出景觀生態(tài)一詞以來,景觀的概念被引入生態(tài)學(xué)并形成景觀生態(tài)學(xué)。生態(tài):是指生物的生理習(xí)性和生活習(xí)性及其與生存環(huán)境所有關(guān)系的總和。生態(tài)學(xué):是研究生物與其環(huán)

2、境相互關(guān)系的科學(xué)。(E.Haeckel 1866年普通生物形態(tài)學(xué)中首次提出)l 生態(tài)學(xué)的理論基礎(chǔ)建立在進(jìn)化論物種起源的“自然選擇”和“最適者生存”兩項(xiàng)基本原則上。景觀:以類似方式重復(fù)出現(xiàn),相互那個(gè)的若干生態(tài)系統(tǒng)的聚合所組成的異質(zhì)性土地地域。(1986,F(xiàn)orman & Godron)狹義指幾十平方千米至幾百平方千米范圍內(nèi),由不同生態(tài)系統(tǒng)類型所組成的異質(zhì)性地理單元。廣義指從微觀到宏觀不同尺度上的,具有異質(zhì)性或斑塊性的而空間單元。(景觀具有異質(zhì)性尺度性)景觀生態(tài)學(xué):研究相關(guān)景觀系統(tǒng)的相互作用、空間組織和動(dòng)態(tài)變化的一門學(xué)科,即研究相互作用的生態(tài)系統(tǒng)所組成的異質(zhì)地表的結(jié)構(gòu)、功能和動(dòng)態(tài)。(1)斑塊廊道基

3、質(zhì)模式斑塊、廊道和基質(zhì)是景觀生態(tài)學(xué)用來解釋景觀結(jié)構(gòu)的基本模式,普遍適用于各類景觀,包括荒漠,森林。農(nóng)業(yè),草原、郊區(qū),和建成區(qū)景觀。斑塊:是景觀的空間比例尺度上所能見到的最小的異質(zhì)性單元,即一個(gè)具體的生態(tài)系統(tǒng)。廊道:指不同于兩側(cè)基質(zhì)的狹長(zhǎng)地帶,可以看作是一個(gè)線狀或帶狀斑塊,連接度,節(jié)點(diǎn)及中斷等是反映廊道結(jié)構(gòu)特征的重要指標(biāo)?;|(zhì):是景觀中面積最大,相對(duì)同質(zhì)且連通性最強(qiáng)的背景地域,是種重要的景觀元素,它在很大程度上決定著景觀的性質(zhì),對(duì)景觀的動(dòng)態(tài)起主導(dǎo)作用。斑塊廊道基質(zhì)模式都是構(gòu)成并用來描述景觀空間格局的一個(gè)基本模式。斑塊-廊道-基質(zhì)模式不僅是經(jīng)管結(jié)構(gòu)、功能和動(dòng)態(tài)描述更為具體形象,而且有利于考慮經(jīng)管結(jié)

4、構(gòu)與功能的相互關(guān)系,比較他們?cè)跁r(shí)間上的變化。(區(qū)分這三種與觀察尺度相聯(lián)系,往往具有相對(duì)性。某一尺度上的斑塊可能成為較小尺度的基質(zhì),也可能是叫大尺度的廊道的一部分。(2)景觀結(jié)構(gòu)與格局景觀結(jié)構(gòu):景觀的組分構(gòu)成及其空間分布形式。景觀結(jié)構(gòu)特征是景觀性狀最直觀的表現(xiàn)形式,也是景觀生態(tài)學(xué)研究的關(guān)鍵內(nèi)容之一。包括景觀的空間特征(如景觀元素的大小,形狀及空間組合等)和非空間特征(如景觀元素的類型、面積比率等)兩部分內(nèi)容。景觀格局:一般是指景觀組分的空間分布和組合特征。(兩個(gè)概念均與尺度相關(guān)概念,表現(xiàn)為大的結(jié)構(gòu)中包含小的格局;大的格局中包括小的結(jié)構(gòu)。景觀結(jié)構(gòu)分析是景觀生態(tài)學(xué)研究的基礎(chǔ),格局、異質(zhì)性和尺度效應(yīng)是

5、景觀結(jié)構(gòu)研究的幾個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。)(3)異質(zhì)性異質(zhì)性:在一個(gè)景觀中景觀元素類型,組合及屬性在空間或時(shí)間上的變異程度,是景觀區(qū)別于其他生命層次的最顯著特征,即生態(tài)系統(tǒng)的特征在空間和時(shí)間上的不均勻性和復(fù)雜程度。(4)尺度尺度:指研究對(duì)象的空間和時(shí)間的細(xì)化水平。(景觀的尺度在生態(tài)系統(tǒng)之上,區(qū)域之下)景觀生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象以及三者之間的關(guān)系研究對(duì)象主要為景觀結(jié)構(gòu)、景觀功能和景觀動(dòng)態(tài)。景觀的結(jié)構(gòu)、功能和動(dòng)態(tài)是相互依賴、相互作用的。(1) 結(jié)構(gòu)在一定程度上決定功能而結(jié)構(gòu)的形成和發(fā)展又受到功能的影響。(2) 景觀結(jié)構(gòu)和功能都必然地要隨時(shí)間發(fā)生變化。(3) 景觀功能的改變可導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)的變化。景觀動(dòng)態(tài),往往是像森林砍

6、伐、農(nóng)田開墾、過度放牧、城市擴(kuò)展等,以及由此造成的生物多樣性減少,植物破壞、水土流失、土地沙化和其他生態(tài)景觀功能方面的破壞。第2章 景觀生態(tài)學(xué)的理論與核心l 基礎(chǔ)理論:系統(tǒng)論、等級(jí)理論、地域分異理論(1)系統(tǒng)論:是一門運(yùn)用邏輯學(xué)和數(shù)學(xué)方法研究一般系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理論,從系統(tǒng)的角度揭示了客觀事物和現(xiàn)象之間相互聯(lián)系、相互作用的共同本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律性。系統(tǒng)論的基本原則:整體性原則正確處理整體和部分之間的辯證關(guān)系是該原則的突出特點(diǎn)。關(guān)聯(lián)性原則、結(jié)構(gòu)性原則、開放性原則、動(dòng)態(tài)性原則(2)等級(jí)理論(3)地域分異理論概念:景觀作為一種系統(tǒng)除具有整體性外,還具有地域性,即地域分異的規(guī)律性,它是指景觀在地球表層按一定

7、的層次發(fā)生分化并按一定的方向發(fā)生有規(guī)律分布的現(xiàn)象。l 重要理論:島嶼生物地理學(xué)、復(fù)合種群理論、滲透理論(1)均衡理論P(yáng)37麥克阿瑟和威爾遜1967年提出的“均衡理論”彌補(bǔ)了“物種面積”關(guān)系公式分析上的缺陷,企圖用一種更深入的動(dòng)態(tài)原則去彌補(bǔ)在分析上的缺陷。以麥克阿瑟、威爾遜于1967年在普林斯頓大學(xué)提出均衡理論為標(biāo)志,島嶼生物地理學(xué)理論進(jìn)入到一個(gè)更新的和更成熟的境界。1921和1922年,以阿倫尼烏斯和格里森的研究成果為代表,曾建立了一個(gè)說明基本規(guī)律的經(jīng)驗(yàn)?zāi)P汀=沂境鑫锓N存活數(shù)目與所占據(jù)面積(空間)之間的一般原則。S=CAz一般來說,滅絕率隨面積的增加而減小(滅絕效應(yīng));遷入率隨隔離程度的增加而

8、減?。ň嚯x效應(yīng))。對(duì)于某一島嶼,MacArthur-Wilson理論的數(shù)學(xué)模型,簡(jiǎn)稱M-W模型,公式如下:dS(t)/dt =I(s)- E(s)S(t)表示t時(shí)刻的物種豐富度,I是遷入率,E是滅絕率。 意義:麥克阿瑟和威爾遜對(duì)島嶼生物地理學(xué)原理的闡述,已經(jīng)從單純的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,向著較高層次的解析推進(jìn)了一步;已經(jīng)從單純的靜態(tài)表達(dá)向動(dòng)態(tài)變化推進(jìn)了一步;從單一的物種面積研究,向以該物種面積為中心并結(jié)合領(lǐng)域特點(diǎn)的空間研究推進(jìn)了一步?,F(xiàn)在證實(shí),唯有把“物種面積”關(guān)系和“均衡理論”二者有機(jī)結(jié)合起來,才有可能更好地理解島嶼生物地理學(xué)原理,才有可能對(duì)于物種的自然保護(hù)做出更加完善的解釋。島嶼生物地理學(xué)原理促進(jìn)了人

9、們對(duì)生物物種多樣性地理分布與動(dòng)態(tài)格局的認(rèn)識(shí)和理解,從而對(duì)生態(tài)學(xué)理論做出了重要的貢獻(xiàn)。由于景觀斑塊與海洋島嶼之間存在某種空間格局的相似性,因而島嶼生物地理學(xué)理論大大啟發(fā)了景觀生態(tài)學(xué)家對(duì)生態(tài)空間的研究。對(duì)任何劃定的自然保護(hù)區(qū)來說,它并不是孤立的空間隔離,它與周圍的區(qū)域及環(huán)境保持著密切的動(dòng)態(tài)聯(lián)系,尤其是物種的遷徙與演替,物種的發(fā)展與消亡,沒有比較完整的島嶼生物地理學(xué)原理的指導(dǎo),很難得到正確的結(jié)論。(2)復(fù)合種群理論P(yáng)4020世紀(jì)60年代末由著名生態(tài)學(xué)家利文斯發(fā)展起來的復(fù)合種群Levins1970年提出復(fù)合種群的概念來表示“由經(jīng)常局部性滅絕,但又重新定居而再生的種群所組成的種群”。即由空間上彼此隔離,

10、而在功能上又相互聯(lián)系的兩個(gè)或兩個(gè)以上的亞種群或局部種群組成的種群綴塊系統(tǒng)。亞種群之間的功能聯(lián)系主要指生境綴塊間的繁殖體或生物個(gè)體的交流。狹義的定義:及Levins的經(jīng)典定義,強(qiáng)調(diào)復(fù)合種群必須表現(xiàn)出明顯的局部種群周轉(zhuǎn),即局部生境斑塊中生物個(gè)體全部消失,后又重新定居。廣義的定義:所有占據(jù)空間上非連續(xù)性生境斑塊的種群集合體,只要斑塊之間存在個(gè)體(動(dòng)物)或繁殖體(植物),不管是否存在局部種群周轉(zhuǎn)現(xiàn)象,都可稱為復(fù)合種群。利文斯的模型是:dp/dt=mp(1-p)- epLevins的復(fù)合種群須滿足兩個(gè)條件:一是頻繁的亞種水平的局部性滅絕,二是亞種群之間存在有生物繁殖體或個(gè)體的重新定居(遷移和在定居過程)

11、 復(fù)合種群與島嶼生物地理學(xué)共同點(diǎn):這兩個(gè)體系中它們都有一個(gè)共同的基本過程,即個(gè)體遷入并建立新的局部種群以及局部種群的滅絕過程。區(qū)別:在島嶼生物地理學(xué)中總假定存在一個(gè)所謂的“大陸”,并且在這個(gè)大路上的“大陸種群”不僅不會(huì)滅絕,而且還是遷移個(gè)體的唯一源泉,或者說所有的遷移個(gè)體都只能來自于“大陸種群”。在利文斯的模型中遷移個(gè)體可以是來自于任意一個(gè)現(xiàn)存的局部種群,同時(shí)任意一個(gè)局部種群都有可能隨機(jī)滅絕。(3)滲透理論P(yáng)42滲透理論是研究臨界閾現(xiàn)象的。其最突出的要點(diǎn)就是當(dāng)媒介的密度時(shí),滲透物突然能夠從媒介材料的一端到達(dá)另一端。臨界閾現(xiàn)象是指某一事件或過程(因變量)在影響因素或環(huán)境條件(自變量)達(dá)到一定程度

12、(閾值)時(shí)突然地進(jìn)入另一種狀態(tài)的情形。也就是一個(gè)由量變到質(zhì)變的過程,從一種狀態(tài)過度到另一種截然不同狀態(tài)的過程。l 景觀生態(tài)學(xué)的核心:格局、過程與尺度(1)格局與過程1.景觀格局定義:景觀生態(tài)學(xué)中的格局是指空間格局,即構(gòu)成景觀的生態(tài)系統(tǒng)或土地利用類型的形狀、比例、和空間配置,是景觀格局“斑塊廊道基質(zhì)”分析框架的具體化。廣義的講:景觀格局包括景觀組成單元的類型,數(shù)目以及空間分布與配置??臻g格局決定著資源地理環(huán)境的分布形成和組分,制約著各種生態(tài)過程,與干擾能力,恢復(fù)能力,系統(tǒng)穩(wěn)定性和生物多樣性有著密切的關(guān)系。2.生態(tài)過程定義:生態(tài)過程是景觀中生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部和不同生態(tài)系統(tǒng)之間物質(zhì)、能量、信息的流動(dòng)和遷移

13、轉(zhuǎn)化過程的總稱。景觀生態(tài)學(xué)常常涉及到的生態(tài)學(xué)過程包括動(dòng)物的遷徙和種群動(dòng)態(tài),植物的生理生態(tài),群落演替,干擾擴(kuò)散,養(yǎng)分循環(huán)等在特定的景觀結(jié)構(gòu)中構(gòu)成的物理、化學(xué)和生物過程以及人類活動(dòng)對(duì)這些過程的影響。在較小的空間尺度上(如樣地、坡面和小流域),有關(guān)生態(tài)過程的數(shù)據(jù)采集主要是通過實(shí)地觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)的手段來完成。然而在區(qū)域以上大尺度,試圖窮盡所有生態(tài)系統(tǒng)類型及其相關(guān)生態(tài)過程的定位檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)不現(xiàn)實(shí),因而合理的取樣策略和監(jiān)測(cè)方案很重要。(2)尺度與尺度的轉(zhuǎn)換定義:尺度這一術(shù)語通常用于指觀察或研究物體或過程的空間分辨度和時(shí)間單位。尺度在景觀生態(tài)學(xué)中的定義顯然不同于地理學(xué)或地圖學(xué)中比例尺。在生態(tài)學(xué)中,大尺度(或粗尺度

14、,coarse scale)是指大空間范圍或時(shí)間幅度,對(duì)應(yīng)著小比例尺,低分辨率。小尺度(或細(xì)尺度,fine scale)則常指小空間范圍或短時(shí)間,結(jié)應(yīng)于大比例尺,高分辨率。1. 粒度粒度包括空間粒度和時(shí)間粒度??臻g粒度是指最小可辨識(shí)單位所代表的特征長(zhǎng)度、面積或體積。時(shí)間粒度是指某一現(xiàn)象或時(shí)間發(fā)生的頻率或時(shí)間間隔。2. 幅度幅度是指研究對(duì)象在空間貨時(shí)間上的持續(xù)范圍或長(zhǎng)度。所研究區(qū)域的總面積決定該研究的空間幅度,而研究項(xiàng)目的持續(xù)持續(xù)多久則確定其時(shí)間幅度。格局與過程之間的相互作用P49-看書過程產(chǎn)生格局,格局作用于過程,格局與過程的相互作用具有尺度依賴性。物種多樣性和景觀破碎化的關(guān)系(1)相對(duì)于大塊

15、林地,小塊林地物種較少且普通種較多。特殊種的數(shù)量隨林地面積的擴(kuò)大而增加。例如鳥類在森林內(nèi)部繁殖和在熱帶過冬,更易受到棲息地破碎化的影響。如在南部溫帶雨林,假山毛櫸林地的巨大斑塊比小斑塊有更高的異質(zhì)性,鳥的數(shù)量也隨斑塊面積的增大而增多。而在智利鳥類區(qū)豐度和多樣性的降低主要是生境的破壞造成的。(2)某些物種對(duì)生境的大小極為敏感。如美國肯塔基州的一些內(nèi)部物種如鳴禽和灶鳥,因?yàn)榫坝^破碎化,其數(shù)量不斷下降。熱帶雨林的生物對(duì)生境破碎化頗為敏感。距離作用、碎塊大小、邊緣作用對(duì)生物的棲息有很大影響。雨林內(nèi)80的空曠區(qū)足可構(gòu)成對(duì)大型哺乳動(dòng)物、昆蟲和生活在碎塊下層林木鳥類生存的障礙。大多數(shù)昆蟲物種、哺乳動(dòng)物和鳥對(duì)

16、碎塊大小的敏感面積分別為1、10、100hm2。第3章 景觀格局與分析P55景觀生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象和內(nèi)容可概括為3個(gè)基本方面(3個(gè)特征):(1)景觀格局:不同生態(tài)系統(tǒng)或景觀單元的空間關(guān)系,即與生態(tài)系統(tǒng)的大小、形狀、數(shù)量、類型、及空間配置相關(guān)的能量、物質(zhì)和物種的分布。景觀格局特征是景觀性狀最直觀的表現(xiàn)方式,也是景觀生態(tài)學(xué)研究的核心內(nèi)容之一。(2)景觀功能:即景觀格局與生態(tài)學(xué)過程的相互作用,或景觀單元之間的相互作用。這些作用主要體現(xiàn)在能量、物質(zhì)和生物有機(jī)體在景觀鑲嵌體中的運(yùn)動(dòng)。(3)景觀動(dòng)態(tài):即指景觀在結(jié)構(gòu)和功能方面隨時(shí)間的變化。具體地講,景觀動(dòng)態(tài)包括景觀結(jié)構(gòu)的組成成分、多樣性、形狀和空間格局隨時(shí)間

17、的變化,以及由此導(dǎo)致的能量、物質(zhì)和生物在分布與運(yùn)動(dòng)方面的差異。景觀結(jié)構(gòu)的基本組成要素包括斑塊、廊道和基質(zhì),它們的時(shí)空配置形成鑲嵌格局即為景觀結(jié)構(gòu)。景觀要素特征(斑塊、廊道、基質(zhì)、附加結(jié)構(gòu))景觀整體的格局特征(斑塊廊道基質(zhì)模式、景觀對(duì)比度、景觀粒徑、景觀多樣性、景觀異質(zhì)性)它們的空間鑲嵌形式與效應(yīng)(生態(tài)交錯(cuò)帶、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)、邊緣效應(yīng)、景觀連通性)l 斑塊 P57定義:是在景觀的空間比例尺上所能見到的最小異質(zhì)性單元,即一個(gè)具體的生態(tài)系統(tǒng)。特征:所有定義都強(qiáng)調(diào)斑塊的空間非連續(xù)性和內(nèi)部均質(zhì)性廣義上,斑塊可以是有生命的和無生命的;狹義理解則認(rèn)為斑塊是動(dòng)植物群落。斑塊的主要類型及成因影響斑塊起源的主要因素包括

18、環(huán)境異質(zhì)性、自然干擾和人類活動(dòng)。根據(jù)起源可以將其分類為以下幾類:(1)環(huán)境資源斑塊:環(huán)境異質(zhì)性導(dǎo)致環(huán)境資源斑塊產(chǎn)生。環(huán)境資源斑塊相當(dāng)穩(wěn)定,與干擾無關(guān)。起源:由于環(huán)境資源的空間異質(zhì)性及鑲嵌分布規(guī)律特點(diǎn):存留時(shí)間長(zhǎng)、周轉(zhuǎn)率低舉例:裸露山脊上的石南荒原、石灰?guī)r地區(qū)的低濕地、沙漠上的綠洲以及山谷內(nèi)聚集的傳粉昆蟲、森林中的沼澤、農(nóng)田中的低洼濕地等。(2)干擾斑塊起源:基質(zhì)內(nèi)的各種局部干擾都可形成干擾斑塊。長(zhǎng)期干擾斑塊主要由人類活動(dòng)引起,但有時(shí)長(zhǎng)期的自然干擾也能夠形成。特點(diǎn):具有最高的周轉(zhuǎn)率,持續(xù)時(shí)間最短,通常也是消失最快的斑塊類型。舉例:森林采伐、草原燒荒及礦區(qū)開采等。(3)殘存斑塊起源:動(dòng)植物群落受干

19、擾后基質(zhì)內(nèi)的殘留部分。特點(diǎn):和干擾斑塊相似,兩者都起源于自然干擾或人為干擾;二者都具有較高的物種周轉(zhuǎn)率,它們的種群大小、遷入和滅絕等在初始劇烈變化,隨后進(jìn)入平穩(wěn)演替階段;當(dāng)基質(zhì)和斑塊融為一體時(shí),兩者都會(huì)消失,都具有較高的周轉(zhuǎn)率。舉例:植物殘存斑塊,如景觀遭火燒時(shí)殘存的斑塊,免遭蝗蟲危害的植被。 動(dòng)物殘存斑塊,如生活在溫暖陽坡免遭嚴(yán)寒淘汰的鳥類,罕見嚴(yán)寒期生存下來的巢棲皮蠅群落,或逃避攻擊性捕食動(dòng)物侵襲的草食動(dòng)物等。(4)引進(jìn)斑塊起源:當(dāng)人們把生物引進(jìn)某一地區(qū)時(shí),就產(chǎn)生了引進(jìn)斑塊。與干擾斑塊相似,小面積的干擾可產(chǎn)生這種斑塊。特點(diǎn):在所有情況下,新引進(jìn)的物種,無論是植物、動(dòng)物或人等,都對(duì)斑塊產(chǎn)生持

20、續(xù)而重要的影響。舉例:種植斑塊農(nóng)田、人工林、高爾夫球場(chǎng)等。(在種植斑塊內(nèi),物種動(dòng)態(tài)和斑塊周轉(zhuǎn)率取決于人類的管理活動(dòng)) 聚居地人類聚居地是最明顯而又普遍存在的景觀組分之一,包括房屋、庭園、道路和毗鄰的周邊環(huán)境。(聚居地生態(tài)系統(tǒng)一般是不穩(wěn)定的;聚居地生態(tài)系統(tǒng)包括4種不同類型的物種:人、引進(jìn)的動(dòng)植物、不慎引入的害蟲和從異地移入的本地種;聚居地是高度人文化的斑塊類型,其成功與否取決于管理水平和持久性)l 斑塊面積P58最容易識(shí)別的斑塊外貌特征是面積。(1)對(duì)物質(zhì)和能量的影響斑塊內(nèi)部和邊緣的能量和養(yǎng)分存在差異,小斑塊的邊緣比例高于大斑塊,加之綜合因素的影響,引起二者單位面積上能量和養(yǎng)分含量的差異。(2)

21、對(duì)物種的影響A島嶼:島嶼生物地理學(xué)認(rèn)為島嶼物種數(shù)量與島嶼的面積、隔離程度和年齡3個(gè)因素密切相關(guān)。面積效應(yīng) 生境多樣性、干擾的歷史和現(xiàn)狀S=f(生境多樣性,干擾,面積,隔離,年齡)B陸地斑塊:陸地景觀中的斑塊與水體環(huán)繞的島嶼明顯不同,它屬于生境島嶼。S=f(生境多樣性,()干擾,面積,年齡,基質(zhì)的異質(zhì)性,隔離。邊界的不連續(xù)性)內(nèi)緣比:景觀中心面積與邊緣面積之比。 內(nèi)緣比(圓方長(zhǎng)方) 邊緣效應(yīng)(圓方長(zhǎng)方)l 斑塊形狀1)圓形和扁長(zhǎng)型斑塊 2)環(huán)狀斑塊 3)半島D=L/2Al 斑塊鑲嵌格局的兩個(gè)作用P60如果一個(gè)斑塊是火災(zāi)或害蟲爆發(fā)的干擾源,那么當(dāng)它被隔離時(shí),干擾就可能不會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)散。反之,如果相鄰

22、斑塊與之類似,則干擾很容易擴(kuò)散。不同類型的斑塊鑲嵌在一起,就能夠形成一種有效的屏障。不論某一特定的斑塊是干擾源或是干擾屏障,斑塊的空間構(gòu)型對(duì)干擾的擴(kuò)散都有很重要的影響干擾與斑塊空間構(gòu)型之間存在一種負(fù)反饋機(jī)制:相鄰的類似斑塊越多,干擾就越容易擴(kuò)散,;干擾越擴(kuò)散,斑塊就越少;斑塊越少,干擾就越不容易擴(kuò)展;干擾越不容易擴(kuò)展,斑塊就越加發(fā)育。如此往復(fù),只要斑塊密度與干擾水平都在一定限度內(nèi)波動(dòng),其結(jié)果就是穩(wěn)定的。l 斑塊化P61定義:斑塊化是指斑塊的空間格局及其變異。通常表現(xiàn)在斑塊大小、內(nèi)容、密度、多樣性、排列狀況、結(jié)構(gòu)和邊界特征等方面。斑塊化與空間異質(zhì)性概念密切相關(guān),空間異質(zhì)性通過斑塊化、對(duì)比度以及梯

23、度變化表現(xiàn)出來,是更為廣泛的概念?!拔锓N尺度”差異原理不同物種和物種類群(如植物、食草動(dòng)物、肉食動(dòng)物和寄生動(dòng)物)在不同空間尺度上活動(dòng);因此在一個(gè)給定尺度上的研究,對(duì)不同的物種和物種類群的分辨率可能是不同的。每一物種對(duì)景觀的觀察和反映也是獨(dú)特的。對(duì)一個(gè)種來說均質(zhì)性的斑塊對(duì)于另一個(gè)種可能是相當(dāng)異質(zhì)性的。A、最小斑塊化尺度:生物個(gè)體能夠反映出的環(huán)境斑塊的最小空間尺度,與“粒度”概念完全相同。B、最大斑塊化尺度:生物個(gè)體能夠反映出的環(huán)境斑塊的最大空間尺度,與“幅度”概念完全相同。斑塊化的生態(tài)與進(jìn)化效應(yīng)P62-看書l 斑塊與生物多樣性的關(guān)系P65-背書l 景觀連接度景觀連通性測(cè)定景觀的結(jié)構(gòu)特征;景觀連接

24、度測(cè)定景觀的功能特征。景觀連通性從景觀元素的空間分布得到反映;景觀連接度的水平一方面取決于景觀元素的空間分布特征,另一方面取決于生物群體的生態(tài)行為或研究的生態(tài)過程和目的。僅研究景觀元素的空間分布特征,不足以反映景觀連接度的水平。反映景觀連接度與連通性指標(biāo)不同。景觀連通性可以通過斑塊大小、形狀、同類斑塊之間的距離、廊道存在與否、同不類型樹籬之間相交的頻率和由樹籬組成的網(wǎng)絡(luò)單元的大小。景觀連接度要通過斑塊之間生物種遷徙或其他生態(tài)過程進(jìn)展的順利程度來反映。有較高的連通性,不一定有較高的連接度。連通性差的景觀,景觀連接度不一定較小。盡管不同鳥類棲息地在景觀中不存在廊道連通,但鳥類可以飛越較長(zhǎng)距離,達(dá)到

25、其他同類斑塊,對(duì)于鳥類來說,只要斑塊之間的距離限定在其可以飛越的距離之內(nèi),仍具有較好的景觀連接度。廊道:指景觀中與相鄰兩邊環(huán)境不同的線性或帶狀結(jié)構(gòu)??紫抖龋喊诨|(zhì)內(nèi)的單位面積的閉合邊界的斑塊數(shù)目。是景觀基質(zhì)中所含斑塊密度的量度。具有閉合邊界的斑塊數(shù)量越多,基質(zhì)的孔隙度越高。l 景觀多樣性(3個(gè)方面)P73-背書(1)斑塊多樣性 (2)類型多樣性 (3)格局多樣性l 景觀異質(zhì)性定義:景觀異質(zhì)性指在景觀尺度上景觀要素組成和空間結(jié)構(gòu)上的變異性和復(fù)雜程度。主要表現(xiàn)在組成要素的異質(zhì)性空間分布的異質(zhì)性景觀異質(zhì)性研究主要側(cè)重三個(gè)方面:空間異質(zhì)性時(shí)間異質(zhì)性功能異質(zhì)性景觀邊界:是在特定時(shí)空尺度下,相對(duì)均質(zhì)的

26、景觀要素之間所存在的異質(zhì)性過渡區(qū)域。邊緣效應(yīng):是景觀要素的邊緣地帶由于受到外圍環(huán)境的影響而表現(xiàn)出與中心部分不同的生態(tài)學(xué)特征,可以發(fā)現(xiàn)不同的物種組成和豐富度。邊緣物種:僅僅或主要利用景觀邊界的物種。內(nèi)部物種:基本上指遠(yuǎn)離景觀邊緣的物種。邊緣效應(yīng)的特點(diǎn):正效應(yīng):效應(yīng)區(qū)比相鄰的群落具有更為優(yōu)良的特性,如生產(chǎn)力提高,物種多樣性增加等。負(fù)效應(yīng):交錯(cuò)區(qū)種類組分減少,植株生理生態(tài)指標(biāo)下降,生物量和生產(chǎn)力降低。景觀要素之間的空間聯(lián)系方式有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和生態(tài)交錯(cuò)帶兩種P79生態(tài)網(wǎng)絡(luò):網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)把不同的生態(tài)系統(tǒng)相互連接起來,是景觀中最常見的一種結(jié)構(gòu),它包括由廊道相互連接而形成的廊道網(wǎng)絡(luò),以及由同質(zhì)性和異質(zhì)性景觀斑塊通過

27、廊道的空間聯(lián)系形成的斑塊網(wǎng)絡(luò)。P75生態(tài)交錯(cuò)帶:相鄰生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡帶,其特征由相鄰的生態(tài)系統(tǒng)之間相互作用的空間、時(shí)間及強(qiáng)度所決定。第4章 景觀生態(tài)過程l 景觀結(jié)構(gòu)對(duì)生態(tài)過程的影響主要體現(xiàn)在4各方面P121(1)景觀格局的空間分布,如方位、母質(zhì)組成和坡度等,將影響局域空氣流動(dòng)、地表溫度、養(yǎng)分豐缺或其他物質(zhì)(如污染物)在景觀中的分布狀況。(2)景觀結(jié)構(gòu)將影響景觀中生物遷移、擴(kuò)散、物質(zhì)和能量在景觀中的流動(dòng)。(3)景觀格局同樣影響由非地貌因子(如火、風(fēng)和放牧等)引起的干擾在空間上的分布、擴(kuò)散和發(fā)生頻率。(4)景觀結(jié)構(gòu)將改變各種生態(tài)過程的演變及其在空間上的分布規(guī)律。從某種意義上說,景觀格局是各種景觀

28、演變過程中的瞬間表現(xiàn)。l 景觀中的物種運(yùn)動(dòng)方式P122巢域范圍內(nèi)的運(yùn)動(dòng) 疏散運(yùn)動(dòng) 遷徙運(yùn)動(dòng)l 景觀中水分和養(yǎng)分的遷移P126運(yùn)動(dòng)形式:水平運(yùn)動(dòng) 垂直運(yùn)動(dòng)水分的水平運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為地表徑流和地下徑流。景觀中水分和養(yǎng)分的垂直運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為土壤中的水分和養(yǎng)分被植物或農(nóng)作物吸收,經(jīng)過蒸騰作用揮發(fā)至大氣中,又經(jīng)過降水或降塵進(jìn)入土壤,或者經(jīng)過人類活動(dòng)的影響以其他方式將養(yǎng)分帶入土壤中,形成一個(gè)局部的水分和養(yǎng)分小循環(huán)。l 景觀結(jié)構(gòu)對(duì)生態(tài)過程的影響簡(jiǎn)述干擾與景觀異質(zhì)性的關(guān)系景觀異質(zhì)性與干擾具有密切關(guān)系。從一定意義上,景觀異質(zhì)性可以說是不同時(shí)空尺度上頻繁發(fā)生干擾的結(jié)果。干擾增強(qiáng),景觀異質(zhì)性將增強(qiáng),但在極強(qiáng)的干擾下,將會(huì)導(dǎo)致更高或更低的景觀異質(zhì)性,一般認(rèn)為,低強(qiáng)度的干擾可以增加景觀異質(zhì)性,而中高強(qiáng)度的干擾則會(huì)降低景觀的異質(zhì)性。干擾對(duì)景觀的影響不僅僅取決于干擾的性質(zhì),在較大程度上還與景觀性質(zhì)有關(guān),對(duì)干擾敏感的景觀結(jié)構(gòu),在收到干擾時(shí),收到的影響較大,而對(duì)干擾不敏感的景觀結(jié)構(gòu),可能受到的影響較小。干擾可能導(dǎo)致景觀異質(zhì)性的增加或降低,反過來,景觀異質(zhì)性的變化同樣會(huì)增強(qiáng)或減弱干擾在空間上的擴(kuò)散或傳播。景觀異質(zhì)性是否會(huì)促進(jìn)或延緩干擾在空間的擴(kuò)散,取決

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