環(huán)境生態(tài)學(xué)_景觀生態(tài)學(xué)理論與人類對生態(tài)系統(tǒng)的利用

1、第一節(jié)第一節(jié) 景觀生態(tài)學(xué)中的基本概念景觀生態(tài)學(xué)中的基本概念（一）（一）景觀景觀1. 景觀的美學(xué)概念景觀的美學(xué)概念一般意義上的一般意義上的景觀景觀：景色、景致、風(fēng)景、景象：景色、景致、風(fēng)景、景象視視覺上與覺上與“風(fēng)景風(fēng)景”同義。作為審美對象，是風(fēng)景詩、畫同義。作為審美對象，是風(fēng)景詩、畫及風(fēng)景園林學(xué)科的對象。及風(fēng)景園林學(xué)科的對象。一、景觀及景觀生態(tài)學(xué)一、景觀及景觀生態(tài)學(xué)2. 景觀的地理學(xué)概念景觀的地理學(xué)概念景觀景觀作為地球表面氣候、土壤、地貌、生物各種成分的作為地球表面氣候、土壤、地貌、生物各種成分的綜合體。景觀的概念接近于生態(tài)系統(tǒng)或生物地理群落等綜合體。景觀的概念接近于生態(tài)系統(tǒng)或生物地理群落等術(shù)

2、語。術(shù)語。3. 景觀的生態(tài)學(xué)概念景觀的生態(tài)學(xué)概念景觀生態(tài)學(xué)創(chuàng)始人景觀生態(tài)學(xué)創(chuàng)始人特羅爾特羅爾將景觀定義為將地圈、生物圈將景觀定義為將地圈、生物圈和智能圈的人類建筑和制造物綜合在一起的，供人類生和智能圈的人類建筑和制造物綜合在一起的，供人類生存的總體可見實體。存的總體可見實體。福曼福曼在在景觀生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)中，景觀中，景觀“以類似方式重復(fù)出現(xiàn)的以類似方式重復(fù)出現(xiàn)的相互作用的若干生態(tài)系統(tǒng)的聚合所組成的異質(zhì)性土地地相互作用的若干生態(tài)系統(tǒng)的聚合所組成的異質(zhì)性土地地域域”。（二）景觀生態(tài)學(xué)（二）景觀生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)是以景觀為對象，研究其結(jié)構(gòu)、功能景觀生態(tài)學(xué)是以景觀為對象，研究其結(jié)構(gòu)、功能及變化的生態(tài)學(xué)

3、科。及變化的生態(tài)學(xué)科。1. 概念概念景觀結(jié)構(gòu)景觀結(jié)構(gòu)景觀功能景觀功能景觀動態(tài)景觀動態(tài)景觀規(guī)劃與管理景觀規(guī)劃與管理2. 景觀生態(tài)學(xué)研究內(nèi)容景觀生態(tài)學(xué)研究內(nèi)容二、景觀生態(tài)學(xué)中常用基本術(shù)語及定義二、景觀生態(tài)學(xué)中常用基本術(shù)語及定義1. 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：即空間單元的特殊配置，通常與空間結(jié)構(gòu)或斑塊結(jié)構(gòu)即空間單元的特殊配置，通常與空間結(jié)構(gòu)或斑塊結(jié)構(gòu)同義。同義。2. 連接度：連接度：一個景觀內(nèi)一種生境或覆蓋類型的空間連續(xù)性。一個景觀內(nèi)一種生境或覆蓋類型的空間連續(xù)性。3. 廊道：廊道：指與其兩側(cè)相鄰區(qū)域有差異的相對呈狹長形的一種特指與其兩側(cè)相鄰區(qū)域有差異的相對呈狹長形的一種特殊景觀類型。殊景觀類型。4. 邊緣：邊緣

4、：指一個生態(tài)系統(tǒng)或覆蓋類型的周邊部分，其內(nèi)部的環(huán)指一個生態(tài)系統(tǒng)或覆蓋類型的周邊部分，其內(nèi)部的環(huán)境條件可能與該生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部區(qū)域有一定差異。境條件可能與該生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部區(qū)域有一定差異。5. 破碎化：破碎化：一個生境或覆蓋類型破碎為更小的、不相連的小塊。一個生境或覆蓋類型破碎為更小的、不相連的小塊。6. 異質(zhì)性：異質(zhì)性：包含不同景觀要素的性質(zhì)或狀態(tài)。包含不同景觀要素的性質(zhì)或狀態(tài)。7. 基質(zhì)（本底）基質(zhì)（本底）：在景觀中的本底覆蓋類型，通常具有高覆蓋率：在景觀中的本底覆蓋類型，通常具有高覆蓋率 和高連接度。和高連接度。8. 斑塊（嵌塊體）斑塊（嵌塊體）：在性質(zhì)或外貌上不同于周圍單元的塊狀區(qū)域。：在性

5、質(zhì)或外貌上不同于周圍單元的塊狀區(qū)域。9. 尺度：尺度： 對象或過程的時空維度，具有粒度和幅度的特征。對象或過程的時空維度，具有粒度和幅度的特征。（一）斑塊（一）斑塊起源與類型（起源原因、特點）起源與類型（起源原因、特點）1、干擾斑塊、干擾斑塊 原因：原因：由于局部干擾而產(chǎn)生的。由于局部干擾而產(chǎn)生的。采伐后的森林，草原燒荒，地表采伐后的森林，草原燒荒，地表煤礦干擾是引起生態(tài)系統(tǒng)格局顯煤礦干擾是引起生態(tài)系統(tǒng)格局顯著偏離其常態(tài)的事件。著偏離其常態(tài)的事件。按照起源和類型，可將斑塊分按照起源和類型，可將斑塊分為四類：為四類：干擾斑塊、殘余斑塊、干擾斑塊、殘余斑塊、環(huán)境資源斑塊、引入斑塊環(huán)境資源斑塊、引入

6、斑塊舉例：舉例：風(fēng)、火、冰雹、山崩、蟲害等。風(fēng)、火、冰雹、山崩、蟲害等。特點：特點：容易恢復(fù)容易恢復(fù)斑塊特點是：持續(xù)時間最短、消失最快的斑塊類型。斑塊特點是：持續(xù)時間最短、消失最快的斑塊類型。森林景觀受到干擾后，森林景觀受到干擾后，有的種個體數(shù)量發(fā)生很有的種個體數(shù)量發(fā)生很大變化，有的消失了，大變化，有的消失了，有的入侵了有的入侵了，這一，這一切決定于各種物種對于切決定于各種物種對于干擾的抵御能力和干擾干擾的抵御能力和干擾后復(fù)生的能力。后復(fù)生的能力。由于干旱缺水，物種消失由于干旱缺水，物種消失。一旦有了充足的水源，物種會。一旦有了充足的水源，物種會迅速恢復(fù)迅速恢復(fù)原原 因因: 由于周圍的土地受到

7、干擾形成。由于周圍的土地受到干擾形成。它的成因和干擾斑塊相同，它的成因和干擾斑塊相同，都是天然或人為造成，不都是天然或人為造成，不過地位不同。過地位不同。舉舉 例例: 火災(zāi)大火過后殘留的一火災(zāi)大火過后殘留的一 片森片森林、大水淹沒大片農(nóng)田，林、大水淹沒大片農(nóng)田，只有高處的幸免。只有高處的幸免。干擾消失后，在自然界同化的作用下，干擾消失后，在自然界同化的作用下，很快融合在基質(zhì)中。很快融合在基質(zhì)中。2、殘存斑塊、殘存斑塊一個殘存斑塊，如火燒跡地，盡管在外表上與干擾前的一個殘存斑塊，如火燒跡地，盡管在外表上與干擾前的森林類似，實質(zhì)上是不一樣的。最起碼生物種的活動范圍小森林類似，實質(zhì)上是不一樣的。最起

8、碼生物種的活動范圍小了，食物種類少了了，食物種類少了因為在演化的過程中，有些物種在干擾中淘汰掉了（本因為在演化的過程中，有些物種在干擾中淘汰掉了（本底底基質(zhì)）。這些種的重新進居取決于很遠的種源，因而恢基質(zhì)）。這些種的重新進居取決于很遠的種源，因而恢復(fù)很慢。復(fù)很慢。由此看來，甚至當(dāng)本底和殘余斑塊融合在一起時，由它由此看來，甚至當(dāng)本底和殘余斑塊融合在一起時，由它會合在一起的生態(tài)系統(tǒng)，物種仍比原來的生態(tài)系統(tǒng)貧乏些。會合在一起的生態(tài)系統(tǒng)，物種仍比原來的生態(tài)系統(tǒng)貧乏些。殘存斑塊的特點殘存斑塊的特點原因原因：由于環(huán)境資源的空間異：由于環(huán)境資源的空間異 質(zhì)性或鑲嵌分布而引起。質(zhì)性或鑲嵌分布而引起。例如：例如

9、：長白山植物垂直分布、森林長白山植物垂直分布、森林中的沼澤、沙漠中綠洲。中的沼澤、沙漠中綠洲。 月牙泉（沙漠第一泉）月牙泉（沙漠第一泉）3、環(huán)境資源斑塊、環(huán)境資源斑塊如沙漠中的綠洲就是土壤內(nèi)水分分布不均勻的結(jié)果。該處土壤水分如沙漠中的綠洲就是土壤內(nèi)水分分布不均勻的結(jié)果。該處土壤水分明顯高于周圍的沙地，動植物來此定居，形成不同于周圍環(huán)境的綠洲斑明顯高于周圍的沙地，動植物來此定居，形成不同于周圍環(huán)境的綠洲斑塊；塊；同樣，在沼澤濕地中大面積生長著蘆葦?shù)葷裆参?，僅在地形較高同樣，在沼澤濕地中大面積生長著蘆葦?shù)葷裆参?，僅在地形較高的地段，因土壤水分含量明顯地低于周圍的土壤，生長著與周圍濕生植的地段，

10、因土壤水分含量明顯地低于周圍的土壤，生長著與周圍濕生植物不同的旱生植物群落；物不同的旱生植物群落；其它如森林內(nèi)裸露的基巖、平原上出現(xiàn)的湖泊以及海洋內(nèi)的島嶼等其它如森林內(nèi)裸露的基巖、平原上出現(xiàn)的湖泊以及海洋內(nèi)的島嶼等都是典型的環(huán)境資源斑塊。該類型斑塊一般較穩(wěn)定，抗干擾能力強，能都是典型的環(huán)境資源斑塊。該類型斑塊一般較穩(wěn)定，抗干擾能力強，能長期地存在于與基質(zhì)相異的環(huán)境中。長期地存在于與基質(zhì)相異的環(huán)境中。環(huán)境資源斑塊舉例環(huán)境資源斑塊舉例敦煌月牙泉敦煌月牙泉由敦煌城向南由敦煌城向南5公里，有一山名曰鳴沙山。鳴沙山沙丘環(huán)繞處，一汪清泉公里，有一山名曰鳴沙山。鳴沙山沙丘環(huán)繞處，一汪清泉千年不涸。因其形狀如

11、一彎新月，此泉名喚月牙泉。這種水沙共生的奇千年不涸。因其形狀如一彎新月，此泉名喚月牙泉。這種水沙共生的奇景，世所罕見。景，世所罕見。月牙泉千年不干月牙泉千年不干1. 特殊的地形使飄沙不特殊的地形使飄沙不致落入水體中。致落入水體中。2. 原來有充足的水源補原來有充足的水源補給給黨河黨河 現(xiàn)在由于黨河建壩，環(huán)現(xiàn)在由于黨河建壩，環(huán)境發(fā)生變化，月牙泉面境發(fā)生變化，月牙泉面臨消失的危險。臨消失的危險。長沙橘子洲長沙橘子洲正在進行科學(xué)的規(guī)劃，將正在進行科學(xué)的規(guī)劃，將更加美麗和長久。更加美麗和長久。u 生態(tài)交錯區(qū)寬生態(tài)交錯區(qū)寬u 邊界較固定；邊界較固定；u 周轉(zhuǎn)率低；周轉(zhuǎn)率低；u 種群變動、遷入、滅絕變化水

12、平低。種群變動、遷入、滅絕變化水平低。環(huán)境資源斑塊特點：環(huán)境資源斑塊特點：原因：人類將有機體引進一個地區(qū)，就產(chǎn)生了引入斑塊。原因：人類將有機體引進一個地區(qū)，就產(chǎn)生了引入斑塊。沙漠中的綠洲沙漠中的綠洲 魚塘魚塘4 、引入斑塊、引入斑塊（1）種植斑塊）種植斑塊l 原因：由人種植植物而產(chǎn)生的。原因：由人種植植物而產(chǎn)生的。l 特點：人的活動對其影響較大，如果停止人為活動，則有的種要有本特點：人的活動對其影響較大，如果停止人為活動，則有的種要有本底向種植斑塊遷入，種植種要被天然種代替，最后的結(jié)果是種植斑塊消底向種植斑塊遷入，種植種要被天然種代替，最后的結(jié)果是種植斑塊消失。如果經(jīng)常維護、存留時間長。失。如

13、果經(jīng)常維護、存留時間長。引入斑塊的類型引入斑塊的類型沈陽建筑大學(xué)景觀設(shè)計沈陽建筑大學(xué)景觀設(shè)計引進稻田斑塊景觀引進稻田斑塊景觀當(dāng)然，要想景觀持續(xù)存在，離不開人的參與當(dāng)然，要想景觀持續(xù)存在，離不開人的參與例如：例如：村落、城鎮(zhèn)、城市、城市群村落、城鎮(zhèn)、城市、城市群特點：特點：受人干擾的景觀中最顯著并無處不在的景觀成分之一。受人干擾的景觀中最顯著并無處不在的景觀成分之一。物種：人、引進的動植物、不慎引入的害蟲、從異地移入的物種：人、引進的動植物、不慎引入的害蟲、從異地移入的本地種。本地種。（2）聚居地）聚居地斑塊的大小斑塊的大小l 斑塊面積對能量和養(yǎng)分的影響斑塊面積對能量和養(yǎng)分的影響v 一般的情況總

14、是大斑塊比小斑塊含的能量和養(yǎng)分豐富。也一般的情況總是大斑塊比小斑塊含的能量和養(yǎng)分豐富。也有不同，比如，一個小斑塊（麥田）從邊緣到內(nèi)部我們會有不同，比如，一個小斑塊（麥田）從邊緣到內(nèi)部我們會發(fā)現(xiàn)邊緣產(chǎn)生的產(chǎn)量高于內(nèi)部。發(fā)現(xiàn)邊緣產(chǎn)生的產(chǎn)量高于內(nèi)部。v 原因：充分利用光、溫度、水、且競爭少。原因：充分利用光、溫度、水、且競爭少。v 動物的分布也會因邊緣內(nèi)部的喜愛程度而有所不同。許動物的分布也會因邊緣內(nèi)部的喜愛程度而有所不同。許多野兔、野雞等喜歡在邊緣地帶活動，食草與食肉動物也多野兔、野雞等喜歡在邊緣地帶活動，食草與食肉動物也經(jīng)常在邊緣地帶活動，邊緣單位的生物量也高于內(nèi)部。經(jīng)常在邊緣地帶活動，邊緣單位

15、的生物量也高于內(nèi)部。斑塊的形狀斑塊的形狀形狀與面積同等重要。形狀與面積同等重要。l 斑塊的形狀對生物的散布和覓食斑塊的形狀對生物的散布和覓食具有重要的作用。例如：通過林地具有重要的作用。例如：通過林地遷移的昆蟲或脊椎動物更容易發(fā)現(xiàn)遷移的昆蟲或脊椎動物更容易發(fā)現(xiàn)與他們遷移方向呈垂直的狹長的采與他們遷移方向呈垂直的狹長的采伐跡地，而對圓形的采伐跡地會與伐跡地，而對圓形的采伐跡地會與它們行進方向平行的采伐跡地，容它們行進方向平行的采伐跡地，容易忽視。易忽視。斑塊的功能斑塊的功能l 斑塊在景觀中主要有斑塊在景觀中主要有3種功能：種功能：（1）棲息地：棲息地：斑塊是景觀的基本單元，每一個斑塊作為最斑塊是

16、景觀的基本單元，每一個斑塊作為最基本的生態(tài)系統(tǒng)，為某種生物種群提供適宜的生境。成為該種基本的生態(tài)系統(tǒng)，為某種生物種群提供適宜的生境。成為該種群的棲息地。群的棲息地。 （2）源：源：在某一斑塊上棲息、繁衍的物種，種群數(shù)量增大，在某一斑塊上棲息、繁衍的物種，種群數(shù)量增大，呈現(xiàn)出呈現(xiàn)出”源源”的特征，生物流向外擴散。（蛙塘的特征，生物流向外擴散。（蛙塘-外出覓食）外出覓食）（3） 匯：匯：某一斑塊具有適宜的生境。景觀中的生物流就能某一斑塊具有適宜的生境。景觀中的生物流就能向該處匯聚。大片農(nóng)地中的小塊林地有擋風(fēng)遮雨的功效，吸引向該處匯聚。大片農(nóng)地中的小塊林地有擋風(fēng)遮雨的功效，吸引農(nóng)夫休息。農(nóng)夫休息。l

17、一般來說，長寬比至少在一般來說，長寬比至少在1020以上的斑塊，且分割景觀，以上的斑塊，且分割景觀，又為斑塊相連的可認為是又為斑塊相連的可認為是廊道廊道。（二）（二） 廊廊 道道廊道廊道:與本底有所區(qū)別的一條帶狀土地，可以看作是一個線與本底有所區(qū)別的一條帶狀土地，可以看作是一個線狀或帶狀的斑塊。狀或帶狀的斑塊。1、廊道的起源、廊道的起源廊道按起源可分為：廊道按起源可分為：干擾廊道、殘余廊道、環(huán)境資源廊道、種植廊道干擾廊道、殘余廊道、環(huán)境資源廊道、種植廊道2、廊道的分類、廊道的分類 不同的標(biāo)準(zhǔn)有多種分類方法。不同的標(biāo)準(zhǔn)有多種分類方法。u 按廊道的形成原因分按廊道的形成原因分: 人工廊道與自然廊道

18、；人工廊道與自然廊道；u 按廊道的功能分按廊道的功能分: 輸水廊道、物流廊道、防御廊道輸水廊道、物流廊道、防御廊道(城墻城墻)、信息廊道、信息廊道、能流廊道。能流廊道。（1）線狀廊道）線狀廊道n廊道是一條很窄的帶，植被類型基本上是邊緣占優(yōu)勢。廊道是一條很窄的帶，植被類型基本上是邊緣占優(yōu)勢。n一般有一般有7種：道路、鐵路、堤堰、溝渠、輸電線、草本或種：道路、鐵路、堤堰、溝渠、輸電線、草本或灌木帶、樹籬灌木帶、樹籬（2）帶狀廊道）帶狀廊道 廊道是一條很窄的帶，其寬度是可以造成一個內(nèi)部環(huán)境，廊道是一條很窄的帶，其寬度是可以造成一個內(nèi)部環(huán)境，含有內(nèi)部種，每個側(cè)面都存在邊緣效應(yīng)。含有內(nèi)部種，每個側(cè)面都存

19、在邊緣效應(yīng)。u 按廊道的寬度分：按廊道的寬度分：3、 廊道的作用廊道的作用 雙重作用雙重作用:將景觀分離、將景觀連接將景觀分離、將景觀連接（1）運輸：公路、鐵路、運河、輸電線等）運輸：公路、鐵路、運河、輸電線等（2）保護：長城、圍墻、林帶等）保護：長城、圍墻、林帶等（3）資源：走廊地帶野生動物豐富、植物種類較多）資源：走廊地帶野生動物豐富、植物種類較多（4）觀賞：古代曲徑通幽、頤和園的長廊、西湖的蘇堤、）觀賞：古代曲徑通幽、頤和園的長廊、西湖的蘇堤、長城、高速公路的景觀設(shè)計長城、高速公路的景觀設(shè)計（三）本底（基質(zhì)）（三）本底（基質(zhì)）l 范圍廣、連接度最高，并且范圍廣、連接度最高，并且在景觀功能

20、上起著優(yōu)勢作用的在景觀功能上起著優(yōu)勢作用的景觀要素類型。景觀中的背景景觀要素類型。景觀中的背景地域。地域。 本底的標(biāo)準(zhǔn)（特點）本底的標(biāo)準(zhǔn)（特點）（1）相對面積）相對面積l 一般來說，本底的面積超過現(xiàn)存其他類型景觀元素的面積一般來說，本底的面積超過現(xiàn)存其他類型景觀元素的面積總和。假如一種景觀元素類型覆蓋總和。假如一種景觀元素類型覆蓋50%以上的面積，就可以上的面積，就可以認為是本底。以認為是本底。（2）連通性）連通性l 如果一個空間不被兩端與該空間的周界相連的邊界隔開，如果一個空間不被兩端與該空間的周界相連的邊界隔開，則認為該空間是連通的。則認為該空間是連通的。 （3）動態(tài)控制）動態(tài)控制 例如：

21、原始林采伐燒地、農(nóng)田與林網(wǎng)例如：原始林采伐燒地、農(nóng)田與林網(wǎng) 干擾干擾是自然界一個重要而又廣泛存在的現(xiàn)象。是自然界一個重要而又廣泛存在的現(xiàn)象。 從生態(tài)因子角度考慮，從生態(tài)因子角度考慮，干擾的定義是：干擾的定義是：群落外部不連續(xù)存群落外部不連續(xù)存在、間斷發(fā)生的因子的突然作用或連續(xù)存在因子超在、間斷發(fā)生的因子的突然作用或連續(xù)存在因子超“正常正?！狈斗秶牟▌樱@種作用或波動能引起有機體、種群或群落發(fā)生全圍的波動，這種作用或波動能引起有機體、種群或群落發(fā)生全部或部分明顯變化，使其結(jié)構(gòu)和功能受到損害或發(fā)生改變。部或部分明顯變化，使其結(jié)構(gòu)和功能受到損害或發(fā)生改變。一、干擾及其特性一、干擾及其特性（一）干擾

22、的定義（一）干擾的定義第四節(jié)第四節(jié) 干擾與干擾生態(tài)學(xué)干擾與干擾生態(tài)學(xué)1. 干擾范圍：干擾范圍：是指干擾體作用的空間范圍的分布特點。是指干擾體作用的空間范圍的分布特點。2. 頻率和周期：頻率和周期：是指同一空間范圍或同一組織水是指同一空間范圍或同一組織水 平內(nèi)，平內(nèi)， 單位時間某一干擾發(fā)生的次數(shù)。倒數(shù)即周期。單位時間某一干擾發(fā)生的次數(shù)。倒數(shù)即周期。3. 干擾強度：干擾強度：是指干擾發(fā)生時，干擾因素所表達出是指干擾發(fā)生時，干擾因素所表達出 的能量值。的能量值。4. 時間尺度：時間尺度：是指干擾發(fā)生的具體時刻及其持續(xù)的是指干擾發(fā)生的具體時刻及其持續(xù)的 時間跨度。時間跨度。（二）干擾的特性（二）干擾的

23、特性按干擾動因按干擾動因自然干擾和人為干擾自然干擾和人為干擾；按干擾來源按干擾來源內(nèi)源干擾和外源干擾內(nèi)源干擾和外源干擾；按干擾性質(zhì)按干擾性質(zhì)破壞性干擾和增益性干擾破壞性干擾和增益性干擾。（三）干擾的類型（三）干擾的類型1. 對森林和對草原植被的砍伐與開墾對森林和對草原植被的砍伐與開墾2. 污染污染3. 采集采集4. 采樵采樵5. 狩獵和捕撈狩獵和捕撈 新的形式新的形式旅游、探險等旅游、探險等二、人為干擾的主要形式二、人為干擾的主要形式人為干擾的特點人為干擾的特點: 廣泛性、多變性、潛在性、廣泛性、多變性、潛在性、協(xié)同性、累積性、放大性協(xié)同性、累積性、放大性有利于促進系統(tǒng)的演化有利于促進系統(tǒng)的演化是維持生態(tài)系統(tǒng)平衡和穩(wěn)定的因子是維持生態(tài)系統(tǒng)平衡和穩(wěn)定的因子能調(diào)節(jié)生態(tài)關(guān)系能調(diào)節(jié)生態(tài)關(guān)系三、干擾的生態(tài)學(xué)意義三、干擾的生態(tài)學(xué)意義景觀學(xué)角度上的干擾的生態(tài)意義景