第5講景觀過(guò)程

1、生態(tài)過(guò)程l生物遷移、擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)（動(dòng)物、植物）l物質(zhì)（養(yǎng)分、水分等）和能量流動(dòng)l由火、風(fēng)、放牧等引發(fā)的干擾過(guò)程l人文過(guò)程景觀格局對(duì)生態(tài)過(guò)程的影響景觀格局的空間分布影響局域空氣流動(dòng)、地表溫度、養(yǎng)分豐缺或污染物在景觀中的分布狀況景觀結(jié)構(gòu)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)景觀格局影響火、風(fēng)、放牧等干擾因素在空間的分布、擴(kuò)散與發(fā)生頻率景觀結(jié)構(gòu)改變各種生態(tài)過(guò)程的演變及其在空間上的分布規(guī)律生態(tài)過(guò)程運(yùn)動(dòng)方式1. 生物遷移、擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)（1 1）主動(dòng)運(yùn)動(dòng)）主動(dòng)運(yùn)動(dòng)特征：物種通過(guò)本身有目的的行特征：物種通過(guò)本身有目的的行為，從一個(gè)地方遷移到另一個(gè)地為，從一個(gè)地方遷移到另一個(gè)地方方目的：適應(yīng)環(huán)境的變化或?qū)?/p>

2、找更目的：適應(yīng)環(huán)境的變化或?qū)ふ腋m合于自己生存的生態(tài)環(huán)境。適合于自己生存的生態(tài)環(huán)境。結(jié)果：在一定程度上可以促進(jìn)生結(jié)果：在一定程度上可以促進(jìn)生物物種的擴(kuò)散和傳播。物物種的擴(kuò)散和傳播。（2 2）被動(dòng)運(yùn)動(dòng)）被動(dòng)運(yùn)動(dòng)特征：借助外界的作用物，到達(dá)遷移的目的。如植物在特征：借助外界的作用物，到達(dá)遷移的目的。如植物在景觀中的遷徙（借助風(fēng)、水、動(dòng)物、人類），動(dòng)物有時(shí)景觀中的遷徙（借助風(fēng)、水、動(dòng)物、人類），動(dòng)物有時(shí)也有被動(dòng)運(yùn)動(dòng)。也有被動(dòng)運(yùn)動(dòng)。結(jié)果：物種無(wú)法選擇適合于自己的生態(tài)環(huán)境，在生態(tài)上結(jié)果：物種無(wú)法選擇適合于自己的生態(tài)環(huán)境，在生態(tài)上具有較大的風(fēng)險(xiǎn)；在物種遷徙過(guò)程中，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致物種具有較大的風(fēng)險(xiǎn)；在物種遷徙過(guò)

3、程中，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致物種滅絕或生態(tài)習(xí)性退化。滅絕或生態(tài)習(xí)性退化。1. 生物遷移、擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)巢域：動(dòng)物用作取食和進(jìn)行其它日?；顒?dòng)的巢穴周圍地區(qū)。疏散：動(dòng)物個(gè)體從它們的出生地向新巢域進(jìn)發(fā)的單向運(yùn)動(dòng)，或者是從物種比較集中的源地向四周擴(kuò)散分布。遷徙：動(dòng)物在不同季節(jié)在不同棲息地間進(jìn)行的周期性運(yùn)動(dòng)，包括不同緯度之間的水平遷徙和不同海拔之間的垂直遷徙。 景觀中的動(dòng)物運(yùn)動(dòng)1. 生物遷移、擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)景觀格局對(duì)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的影響1. 生物遷移、擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)物種運(yùn)動(dòng)的目的：生存棲息地和食物斑塊的大小、形狀與物種運(yùn)動(dòng)島嶼生物地理學(xué)理論邊緣效應(yīng)景觀異質(zhì)性與物種運(yùn)動(dòng)異質(zhì)性高運(yùn)動(dòng)過(guò)程阻力高、可利用資源少廊道與物種運(yùn)動(dòng)作用：通道、隔離帶、源

4、、匯、棲息地影響因素：長(zhǎng)度、寬度、組成、性質(zhì) 景觀中的植物運(yùn)動(dòng)1. 生物遷移、擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)根據(jù)植物傳播的媒介p風(fēng)播植物p水播植物p動(dòng)物傳播植物p人類傳播（有意識(shí)和無(wú)意識(shí)的傳播）大范圍植物群的運(yùn)動(dòng)形式1. 生物遷移、擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) 周期性的環(huán)境變化周期性的環(huán)境變化：區(qū)域生態(tài)環(huán)境的季節(jié)性變化導(dǎo)致植物種的傳播。一般表現(xiàn)為植物面積的膨脹或收縮。比如：降雨。 長(zhǎng)期的環(huán)境變化長(zhǎng)期的環(huán)境變化：全球氣候變化，使得植物種類趨向滅絕、適應(yīng)或遷移，表現(xiàn)為物種在緯度間的遷移。如樹線北移。 外來(lái)種入侵外來(lái)種入侵：外來(lái)種的大面積入侵，對(duì)當(dāng)?shù)胤N形成威脅。比如：仙人掌的入侵毀滅了澳大利亞的主要地區(qū)。水分和養(yǎng)分的運(yùn)動(dòng)形式2. 景觀中水分

5、和養(yǎng)分的遷移p 水平運(yùn)動(dòng) 水分的水平運(yùn)動(dòng)：主要表現(xiàn)為地表徑流。地形高度的差異導(dǎo)致水分在空間上重力勢(shì)能的差異，從而導(dǎo)致水分在空間上的運(yùn)動(dòng)。 養(yǎng)分的水平運(yùn)動(dòng)：養(yǎng)分運(yùn)動(dòng)比水分運(yùn)動(dòng)要復(fù)雜得多，但兩者常常緊密地結(jié)合在一起。 動(dòng)物在景觀中遷移對(duì)養(yǎng)分的再分配起到重要作用。人類也可以在景觀的養(yǎng)分運(yùn)動(dòng)中起到重要作用。水分和養(yǎng)分的運(yùn)動(dòng)形式2. 景觀中水分和養(yǎng)分的遷移p 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，水分經(jīng)過(guò)蒸騰作用揮發(fā)到大氣中，又經(jīng)過(guò)降水或降塵進(jìn)入土壤；養(yǎng)分以枯枝落葉的形式又回到土壤中，形成一個(gè)局部的水分和養(yǎng)分小循環(huán)。景觀結(jié)構(gòu)與水分和養(yǎng)分運(yùn)動(dòng)2. 景觀中水分和養(yǎng)分的遷移p 生態(tài)交錯(cuò)帶與

6、水分和養(yǎng)分運(yùn)動(dòng) 生態(tài)交錯(cuò)帶對(duì)相鄰生態(tài)系統(tǒng)起著重要的控制作用，在生態(tài)系統(tǒng)交互作用的邊界，這種作用表現(xiàn)為物質(zhì)交換和能量流動(dòng)。 生態(tài)交錯(cuò)帶是比較敏感的地區(qū)，很容易受到干擾的影響和破壞，自然界氣候和環(huán)境的改變，均可引起生態(tài)交錯(cuò)帶的變化。景觀結(jié)構(gòu)與水分和養(yǎng)分運(yùn)動(dòng)2. 景觀中水分和養(yǎng)分的遷移p 農(nóng)田景觀中的籬笆和溝渠與水分和養(yǎng)分運(yùn)動(dòng) 籬笆和溝渠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以提高生物棲息地的連通性，促進(jìn)不同物種在農(nóng)田景觀中流動(dòng)和交換，有效保護(hù)生物多樣性，同時(shí)可以隔離不同農(nóng)田地塊之間病蟲害的傳播或其他干擾的擴(kuò)散，較好地促進(jìn)水分、養(yǎng)分在農(nóng)田景觀中的運(yùn)動(dòng)。景觀結(jié)構(gòu)與水分和養(yǎng)分運(yùn)動(dòng)2. 景觀中水分和養(yǎng)分的遷移p 岸邊植被緩沖帶與水

7、分和養(yǎng)分流動(dòng) 岸邊植被緩沖帶往往是指具有一定寬度的、位于河流、海洋、湖泊邊緣的林網(wǎng)帶和草地。 對(duì)水分運(yùn)動(dòng)的作用：對(duì)地表徑流可以起到滯緩作用，調(diào)節(jié)入河（水體）的洪峰流量。 對(duì)養(yǎng)分運(yùn)動(dòng)的作用：可以有效地吸收徑流中殘余的農(nóng)藥和養(yǎng)分等，從而減少進(jìn)入水體的污染物含量，尤其是岸邊林。 景觀結(jié)構(gòu)與水分和養(yǎng)分運(yùn)動(dòng)2. 景觀中水分和養(yǎng)分的遷移p 狹管效應(yīng)對(duì)流的影響 狹窄地帶的存在對(duì)流動(dòng)較為重要，可以加大或降低物體運(yùn)動(dòng)的速度，即所謂的“狹管效應(yīng)” 。 風(fēng)和水流攜帶的物體運(yùn)動(dòng)到狹窄地帶附近時(shí)往往會(huì)加快。 動(dòng)物在穿越狹窄地帶時(shí)，速度減緩或做稍許停頓。 比如：在峽谷的出口處風(fēng)速變大，在河流的狹口處水流速度變大，大隊(duì)人馬

8、通過(guò)峽口時(shí)速度變慢。3. 干擾與景觀格局演變p 干擾的概念干擾（disturbance）：是一個(gè)偶然發(fā)生的不可預(yù)知的事件，是在不同空間和時(shí)間尺度上發(fā)生的自然現(xiàn)象。p 干擾類型 按干擾的起源：自然干擾和人為干擾 按干擾的功能：內(nèi)部干擾：是在相對(duì)靜止的長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)發(fā)生的小規(guī)模干擾，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)演替起到重要作用。外部干擾：是短期內(nèi)的大規(guī)模干擾，打破了自然生態(tài)系統(tǒng)的演替過(guò)程(火災(zāi)、風(fēng)暴、砍伐等)。3. 干擾與景觀格局演變p 干擾類型 按干擾的形成機(jī)制：物理干擾：局部氣候變化，土壤侵蝕、土地沙漠化等?；瘜W(xué)干擾：土地、水體、大氣污染產(chǎn)生的酸雨等。生物干擾：病蟲害、外來(lái)種入侵等。 按干擾的傳播特征：局部干擾和跨邊

9、界干擾3. 干擾與景觀格局演變p 火干擾 提高生物生產(chǎn)力，影響物種的結(jié)構(gòu)和多樣性。 放牧 適度的放牧可以使草場(chǎng)保持較高的物種多樣性，促進(jìn)草地景觀物質(zhì)和養(yǎng)分的良性循環(huán)。p 土壤物理干擾 土地的翻耕和平整等。 改變了土壤的結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分狀況。常見的干擾類型3. 干擾與景觀格局演變p 土壤施肥 可以增加土壤的養(yǎng)分。 更有利于外來(lái)物種的入侵。 造成物種豐富度的急劇減少。 導(dǎo)致淡水水體富營(yíng)養(yǎng)化。p 踐踏 對(duì)大多數(shù)物種，具有負(fù)面的影響。 為外來(lái)物種的侵入提供有利場(chǎng)所。常見的干擾類型3. 干擾與景觀格局演變p 外來(lái)物種入侵 最為嚴(yán)重的干擾類型。 外來(lái)物種入侵除了影響生物多樣性以外，對(duì)水資源安全、生態(tài)環(huán)境造成深遠(yuǎn)

10、的影響。 舉例說(shuō)明：滇池引入水葫蘆，澳洲引入歐洲家兔；美國(guó)引入亞洲鯉魚。 目前，我國(guó)有283種外來(lái)物種，損失1200億RMB。 The non-indigenous species in USA cause damage and loss totally approximately $ 137 billion per year, about 13% of the GDP of USA.常見的干擾類型3. 干擾與景觀格局演變干擾具有多重性，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響表現(xiàn)為多方面。p 干擾的空間分布、頻率、面積、尺度和強(qiáng)度是影響景觀格局和生態(tài)過(guò)程的重要方面。干擾具有較大的相對(duì)性p 對(duì)干擾事件反映不敏感的自然體

11、，或抗干擾能力較強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)，受干擾影響相對(duì)較小，這種干擾只能成為系統(tǒng)的自然過(guò)程。干擾的性質(zhì)3. 干擾與景觀格局演變干擾具有明顯的尺度性p 生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部病蟲害，對(duì)某一種群的影響往往是嚴(yán)重的，但對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)或景觀來(lái)說(shuō)，可能是正常的生態(tài)行為。干擾可以看作是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)演替過(guò)程的再調(diào)節(jié)p 干擾對(duì)生態(tài)系統(tǒng)演替過(guò)程起到加速作用，還是倒退作用，具有較大的主觀性，主要取決于人類如何認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)的演替過(guò)程。如森林火災(zāi)干擾的性質(zhì)3. 干擾與景觀格局演變干擾經(jīng)常是不協(xié)調(diào)的p 常在較大的景觀中形成一個(gè)不協(xié)調(diào)的抑制斑塊干擾在時(shí)空尺度上具有廣泛性p 干擾存在于自然界的各個(gè)尺度的各個(gè)空間。在景觀尺度，干擾往往是對(duì)景觀格局產(chǎn)生影響的突發(fā)事件，而從物種角度，能引起物種滅絕的事件是較大的干擾。干擾的性質(zhì)3. 干擾與景觀格局演變干擾與景觀異質(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)度干擾則會(huì)降低景觀的異質(zhì)性。如山林的不同程度的火災(zāi)。干擾與景觀破碎化一些規(guī)模較小的干擾可以導(dǎo)致景觀破碎化，如經(jīng)常發(fā)生的林火，砍伐。大規(guī)模的干擾可能導(dǎo)致景觀的均質(zhì)化，而不是進(jìn)一步的破碎化。往往不是人們期望發(fā)生的。干擾的生態(tài)學(xué)意義3. 干擾與景觀格局演變干擾與景觀穩(wěn)定性干擾與景觀穩(wěn)定性是相矛盾的。景觀對(duì)干擾的反應(yīng)存在一個(gè)閾值，只有在干擾的規(guī)模和強(qiáng)度高于這個(gè)閾