景觀生態(tài)學(xué)的概念及發(fā)展課件

1、01 八月 2022第一章景觀生態(tài)學(xué)的概念及發(fā)展（地理學(xué)）19世紀(jì)初期，洪堡（德國(guó)）最早將景觀作為地理學(xué)中的中心問(wèn)題，作為“自然地域綜合體”的代名詞。地理學(xué)：景觀作為地球表面氣候、土壤、地貌、生物各種成分的地域綜合體。（景觀生態(tài)學(xué)）1939年，特羅爾（C. Troll 德國(guó)）在研究東非土地利用及變化時(shí)，借助航片解釋自然土地利用和景觀變化，將景觀的概念引入生態(tài)學(xué)中。景觀是以明確的分布組合（景觀鑲嵌、景觀組合）和各種大小不等的自然區(qū)劃來(lái)表示某一地段上生物群落與環(huán)境之間的因果關(guān)系。把地理學(xué)研究自然現(xiàn)象的空間關(guān)系的“橫向”方法與生態(tài)學(xué)研究生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)系的“縱向”方法相結(jié)合。景觀是一個(gè)由不同土地單元鑲

2、嵌組成，具有明顯視覺(jué)特征的地理實(shí)體；它處于生態(tài)系統(tǒng)之上，大地理區(qū)域之下的中間尺度；兼具經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和文化的多重價(jià)值。景觀定義（肖篤寧，1997）生態(tài)學(xué)家中使用景觀概念有兩種方式：一種是直觀的，認(rèn)為景觀是基于人類(lèi)尺度上的一個(gè)具體區(qū)域，具有數(shù)公里到數(shù)百公里的生態(tài)系統(tǒng)綜合體，由森林、草地、農(nóng)田、城市、村落等可視別實(shí)體組成。（狹義的景觀）另一種是抽象的，代表任意尺度上的空間異質(zhì)性，即景觀是一個(gè)對(duì)任何生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行空間研究的生態(tài)學(xué)標(biāo)尺。（廣義的景觀）綜合理解：景觀由不同空間單元鑲嵌組成，具有異質(zhì)性；景觀是具有明顯形態(tài)特征與功能聯(lián)系的地理實(shí)體，其結(jié)構(gòu)和功能具有相關(guān)性和地域性；景觀既是生物的棲息地，更是人類(lèi)的生

3、存環(huán)境；景觀是處于生態(tài)系統(tǒng)之上，區(qū)域之下的中間尺度，具有尺度性；景觀具有經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和文化的多重價(jià)值，表現(xiàn)為綜合性。Forman按照景觀塑造過(guò)程中的人類(lèi)影響強(qiáng)度而劃分為：自然景觀：極地、高山、荒漠、苔原、熱帶雨林景觀、森林、濕地、草原等。經(jīng)營(yíng)景觀：林地、草場(chǎng)和農(nóng)田、果園組成的農(nóng)耕景觀、郊區(qū)景觀等。人工景觀（人類(lèi)文明景觀）：城市景觀、工程景觀（工廠礦山、水利工程、交通系統(tǒng)）、旅游地風(fēng)景園林景觀等。景觀生態(tài)學(xué)定義有一種最簡(jiǎn)單的表述： 研究景觀的結(jié)構(gòu)、功能和變化的學(xué)科。景觀結(jié)構(gòu)指的是斑塊間的空間關(guān)系；景觀功能指的是空間要素間的相互作用；景觀變化則包括了結(jié)構(gòu)和功能隨時(shí)間的改變。2. 景觀生態(tài)學(xué)2.1 景

4、觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展歷史2.1.1國(guó)外1.萌芽(19世紀(jì)初20世紀(jì)30年代) 首先生態(tài)學(xué)的出現(xiàn)，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)。其后，從個(gè)體生態(tài)學(xué)發(fā)展到群落生態(tài)學(xué)。 1935年，英國(guó)生態(tài)學(xué)家坦斯利提出了生態(tài)系統(tǒng)的術(shù)語(yǔ)。2.鞏固(20世紀(jì)30年代后期60年代中期) 1939年，特羅爾，在利用航片中研究東非土地利用問(wèn)題時(shí)提出了“景觀生態(tài)學(xué)”一詞。認(rèn)為景觀生態(tài)學(xué)是“地理學(xué)（景觀）”和“生物學(xué)（生態(tài)學(xué)）”相結(jié)合的產(chǎn)物。 二戰(zhàn)后，由于人口、糧食、環(huán)境問(wèn)題，景觀生態(tài)學(xué)得到蓬勃發(fā)展，中歐成為景觀生態(tài)學(xué)研究的主要地區(qū)。主要進(jìn)行土地評(píng)價(jià)、規(guī)劃以及自然保護(hù)區(qū)和國(guó)家公園的景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)（

5、例德國(guó)、荷蘭、捷克等）。 3.發(fā)展(20世紀(jì)60年代后期80年代初，初步發(fā)展；20世紀(jì)80年代，全面發(fā)展) 1981年，在荷蘭召開(kāi)“第一屆景觀生態(tài)學(xué)大會(huì)”。 1982年，國(guó)際景觀生態(tài)學(xué)協(xié)會(huì)成立。（IALE） 1984年，Narch.Z和Lieberman（美國(guó)）出版景觀生態(tài)學(xué)的理論和應(yīng)用，第一本景觀生態(tài)學(xué)專(zhuān)著。 1986年，F(xiàn)orman.R&Godron出版景觀生態(tài)學(xué)教材，標(biāo)志景觀生態(tài)學(xué)發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)全新階段。 1987年，國(guó)際性雜志景觀生態(tài)學(xué)出版。4.提高(20世紀(jì)90年代，學(xué)科的全面提高時(shí)期) 90年代以來(lái)，大尺度環(huán)境問(wèn)題、科學(xué)研究中的尺度問(wèn)題和地理空間信息技術(shù)應(yīng)用使景觀生態(tài)學(xué)逐漸成為世界

6、上資源、環(huán)境、生態(tài)方面研究的一個(gè)熱點(diǎn)。（例GIS、遙感等）2.1.2 國(guó)內(nèi) 起步較晚，20世紀(jì)80年代初景觀生態(tài)學(xué)思想才引入國(guó)內(nèi)。側(cè)重于國(guó)外文獻(xiàn)的介紹。1981年，黃錫疇發(fā)表德意志聯(lián)幫共和國(guó)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及保護(hù)。 1983年，林超兩篇譯文，一篇是Troll的景觀生態(tài)學(xué)，一篇是E.納夫的景觀生態(tài)學(xué)發(fā)展階段。 1985年，陳昌篤發(fā)表評(píng)價(jià)Z.納維等著的景觀生態(tài)學(xué)一文，這是國(guó)內(nèi)首次對(duì)景觀生態(tài)學(xué)理論問(wèn)題的探討。 1986年，景貴和發(fā)表了土地生態(tài)評(píng)價(jià)與土地生態(tài)設(shè)計(jì)，這是國(guó)內(nèi)景觀生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的第一篇文獻(xiàn)。 1988年，李哈濱發(fā)表了景觀生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)領(lǐng)域里的新概念構(gòu)架一文。 1990年肖篤寧主持翻譯了R.T.T

7、.Forman和M. Godron的景觀生態(tài)學(xué)一書(shū)。從80年代初開(kāi)始，1989年10月在沈陽(yáng)召開(kāi)首屆景觀生態(tài)學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)。90年代迅速發(fā)展，大量論文書(shū)籍出現(xiàn) 1990年，肖篤寧等在應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)發(fā)表了沈陽(yáng)西郊景觀結(jié)構(gòu)變化的研究一文，該文是我國(guó)學(xué)者參照北美學(xué)派的研究方法而開(kāi)展的景觀格局研究的典范著作。 伍業(yè)鋼和李哈濱的景觀生態(tài)學(xué)的理論發(fā)展（1992）和景觀生態(tài)學(xué)的數(shù)量研究方法（1992）； 傅伯杰的黃土區(qū)農(nóng)業(yè)景觀空間格局分析(1995)、景觀多樣性分析及其制圖研究(1995)、景觀多樣性的類(lèi)型及其生態(tài)意義(1996)；1998年在沈陽(yáng)舉行“亞洲及太平洋地區(qū)景觀生態(tài)學(xué)國(guó)際會(huì)議”2.2 景觀生態(tài)學(xué)的重

8、要學(xué)派1.美國(guó)的景觀格局和景觀功能研究(Forman, Risser, Turner)2.荷蘭和德國(guó)的土地生態(tài)設(shè)計(jì)(Zorreveld,Haber 國(guó)家公園景觀規(guī)劃）3.東歐的景觀綜合研究和景觀生態(tài)規(guī)劃（Mazur, Ruzicka(捷克）最優(yōu)設(shè)計(jì)）4.加拿大和澳大利亞的土地生態(tài)分類(lèi)5.前蘇聯(lián)的景觀地球化學(xué)研究（波雷諾夫）2.3 景觀生態(tài)學(xué)的主要概念斑塊是在景觀的空間比例尺上所能見(jiàn)到的最小異質(zhì)性單元，即一個(gè)具體的生態(tài)系統(tǒng)。廊道是指不同于兩側(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?；|(zhì)是景觀中范圍廣闊、相對(duì)同質(zhì)且連通性最強(qiáng)的背景地域，是一種重要的景觀元素。它在很大程度上決定著景觀的性質(zhì)，對(duì)

9、景觀的動(dòng)態(tài)起著主導(dǎo)作用。1.斑塊(patch)廊道(corridor)基質(zhì)(matrix)2.景觀結(jié)構(gòu)和格局景觀結(jié)構(gòu)：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(lèi)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。3.景觀空間異質(zhì)性景觀異質(zhì)性是指一個(gè)區(qū)域內(nèi)，景觀元素類(lèi)型、組合及屬性在空間上或時(shí)間上的變異程度和復(fù)雜性，即表現(xiàn)為空間異質(zhì)性和時(shí)間異質(zhì)性。其內(nèi)涵是：景觀組分和要素，如斑塊、基質(zhì)、廊道、動(dòng)植物、生物量、熱能、水分、空間礦質(zhì)養(yǎng)分等在景觀中總是不均勻分布的。異質(zhì)性是景觀的一個(gè)固有屬性。從來(lái)源上看，景觀異質(zhì)性主要來(lái)源于三個(gè)方面：自然干

10、擾、人類(lèi)活動(dòng)和植被的內(nèi)源演替或種群的動(dòng)態(tài)變化。景觀異質(zhì)性是產(chǎn)生景觀格局的基礎(chǔ)和主要原因，即景觀異質(zhì)性導(dǎo)致景觀格局的存在，而景觀格局是景觀異質(zhì)性的具體體現(xiàn)，它決定著資源和物理環(huán)境的分布形式和組分，并制約著各種景觀生態(tài)過(guò)程。景觀尺度上的空間異質(zhì)性包括：空間組成：生態(tài)系統(tǒng)的類(lèi)型、數(shù)量和面積比例?？臻g結(jié)構(gòu)：生態(tài)系統(tǒng)的空間分布、斑塊大小、形狀、景觀對(duì)比度、連接度等。景觀生態(tài)學(xué)強(qiáng)調(diào)空間異質(zhì)性的絕對(duì)性和空間同質(zhì)性的相對(duì)性，即某一尺度的異質(zhì)空間內(nèi)部，比其小一尺度的空間單元(如斑塊)可視為相對(duì)同質(zhì)的。當(dāng)我們擴(kuò)大所研究的空間單元面積時(shí)，其內(nèi)部的景觀異質(zhì)性增加，而各個(gè)空間單元的景觀異質(zhì)性程度降低。因此，景觀異質(zhì)性程度與研究或抽樣觀察的空間單元面積大小有重要聯(lián)系。4.景觀尺度空間尺度是指所研究生態(tài)系統(tǒng)和景觀的面積大小或最小信息單位的空間分辨率水平。時(shí)間尺度是指其動(dòng)態(tài)變化的時(shí)間間隔。隨著科技的發(fā)展，研究尺度愈來(lái)愈大，目前在景觀生態(tài)分析中，常常界定的空間尺度由幾千米到幾十千米；時(shí)間尺度從幾年到幾十年，而人類(lèi)世代幾十年的時(shí)間尺度往往成為景觀生態(tài)學(xué)研究關(guān)注的焦點(diǎn)。5.景觀動(dòng)態(tài)景觀格局的動(dòng)態(tài)是指景觀要素或斑塊形成的空間格局及其內(nèi)部的變化。由于景觀要素的干擾作用或者景觀本身的系統(tǒng)發(fā)育，引起景觀的變化，從而景觀格