第二章景觀生態(tài)學基本理論和原理景觀生態(tài)教案_第1頁
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文檔編碼:CR7M9N10V7K7——HY2Y4D4S1L3——ZI2C4I5E6H8其次章 景觀生態(tài)學基本理論和原理第一節(jié)景觀生態(tài)學的基本概念其次節(jié)景觀生態(tài)學的基本理論

第三節(jié)景觀生態(tài)學的基本原理

.物種分布與遷徙

.地表徑流與腐蝕

.元素分布與遷移

.能量交換與轉化

.生物地球化學循環(huán)

第一節(jié)景觀生態(tài)學的基本概念1.景觀結構〔landscapestructure〕

景觀組分的數(shù)量構成及空間組合與分布特點;其中景觀組分的空間結構特點又被稱為景觀格局〔landscapepattern〕景觀格局是指形狀和大小各異的景觀要素在空間的排列組合; 包括景觀 組成單元的類型、數(shù)量及空間分布和配置等;格局是景觀結構在空間上的表現(xiàn)形式和異質性的具體表達;. 農田景觀的結構主要取決于土地利用方式(旱地、水田和菜地) 與種植方式(間作、混作和套種)的不同和治理的精細程度,常常表現(xiàn)為田塊的大小或種植單元的大小;自人類文明進入農業(yè)文明以后,人口因素對自然景觀的影響越來越大,對自然景觀的破壞作用加大,相伴產生的是大面積農田景觀及其他人工景觀、干擾景觀和殘留景觀等,如19世紀以來我國東北地區(qū)的土地開墾,先坡地后溝地,先陽坡后陰坡,將大面積的自然景觀、沼澤和濕地景觀墾殖為農田,自然景觀被分割、殘留和滅失;. 反之,在城市化進程中,農田景觀也面臨著分割、殘留和滅失威 脅,大量的農田被轉變?yōu)榻ㄔO用地

常見景觀格局.規(guī)章或均勻分布格局:指某種特定的景觀組分類型的距離相對一樣〔平原村莊、石灰?guī)r孤峰〕.集合型分布格局:指某些景觀組分呈團塊狀聚合在一起〔城市建成區(qū)〕.線狀格局:景觀組分呈線性排列〔道路、河流的附屬成分〕.平行格局:景觀組分呈平行排列〔山區(qū)〕.不同的景觀格局是不同動力學機制的產物,也是不同景觀功能的基礎;2.景觀功能〔landscapefunction〕景觀對自身內部及其他相關生命系統(tǒng)生存和進展所能供應的支撐作用景觀功能〔1〕.調劑功能:氣候調劑,海岸愛惜與防洪,保持水土、防止腐蝕.,固定生物能,人體廢物的儲存與循環(huán),供應生物把握,移棲生境和動物繁衍場所,生物多樣性愛惜〔2〕.載體功能:水產養(yǎng)殖,自然愛惜.〔3〕.生產功能: 食物或養(yǎng)分〔食用植物和動物觀看資源(如黑珊瑚)〕,建筑原材料,生物化學機質,能源(燃料、太陽能等),〔4〕.信息功能:美學信息,精神或倫理信息,歷史信息,文化或藝術勉勵,科學或訓練信息3.景觀動態(tài)〔landscapedynamic〕景觀在各種內外部驅動因素作用下其結構和功能的時間變化過程與特點;.景觀過程指各種景觀成分發(fā)生進展的變化程序及其動態(tài)特點;包括各種生態(tài)流、種群和群落變化、干擾擴散等;景觀過程是景觀功能的具體表達;景觀結構的鑲嵌性一個系統(tǒng)的組分在空間結構上相互拼接而構成整體,這一性質稱為鑲嵌性;景觀和區(qū)域的空間異質性表現(xiàn)為梯度和鑲嵌,鑲嵌的特點是對象被集合,形成清楚的邊界,連續(xù)空間發(fā)生中斷和突變;景觀鑲嵌的測定包括多樣性、邊緣、中心斑塊和斑塊總體格局測定等方面;其測定指標有多樣性、優(yōu)勢度、相對均勻度、邊緣數(shù)、分維數(shù)、斑塊隔離度、易達性、斑塊分散度、擴散度等指標;景觀過程強調大事或現(xiàn)象產生、進展的程序和動態(tài)特點;.景觀過程:. 種群動態(tài). 種子或生物體的傳播. 捕食者和獵物的相互作用. 群落演替. 干擾擴散. 養(yǎng)分循環(huán)4.景觀要素〔landscapeelements〕構成景觀的不同生態(tài)系統(tǒng)類型被稱為景觀要素.按自然環(huán)境或立地條件劃分的單元稱之為景觀成分;

.按人類活動的影響(如土地利用方式)劃分的單元稱之為景觀要素景觀和景觀單元或景觀要素的關系是相對的;村莊、農田、牧場、森林、道路和城市的異質性地域稱之為景觀,它們每一類即為景觀要素,景觀強調的是異質鑲嵌體,而景觀要素強調的是均質同一的單元;5.斑塊-廊道-基底模式 〔patch-corridor-matrixmodel〕

此模式是描述和構成景觀空間格局的基本模式;斑塊、廊道和基底是構成景觀的基本單元或要素;5.1斑塊:指在外貌上與四周環(huán)境明顯不同的塊狀地域單元;如農田圍繞的村莊;森林中的采伐跡地;湖中的小島;5.2廊道:指在外貌上與兩側環(huán)境明顯不同的線性地域單元;流、道路、鐵路、峽谷、防護林帶等;廊道是呈帶狀的特殊斑塊;如河5.3基底:指景觀中面積最大、連通性最好的均質背景地域;如圍繞村莊的農田;寬敞的草原、森林、水域等;一個生態(tài)系統(tǒng)可視為組成景觀的一個斑塊、廊道或基底;.斑塊-廊道-基底的聯(lián)系、區(qū)分從概念看,斑塊、廊道在形狀和功能上有所區(qū)分,但也有一樣的地方,可以說廊道即是帶狀斑塊;斑塊和廊道是與基底相對應的;也可以說,斑塊和廊道都是本地所包圍的;5.斑塊-廊道-基底模式〔patch-corridor-matrixmodel〕

美國生態(tài)學家 R.Forman和法國的M.Godron認為:組成景觀的結構單元不外乎 3種:斑塊〔patch〕、廊道〔corridor〕和基底斑塊〔matrix〕;廊道和基底是構成景觀的基本單元或要素;5.1斑塊〔patch〕:一個與四周環(huán)境在外貌或性質不同,但又相對均質性非線性區(qū)域;如農田圍繞的村莊;森林中的采伐跡地;湖中的小島、植物群落、居民區(qū)、草原等斑塊的起源.干擾斑塊〔disturbancepatch〕:源于小面積干擾活動而形成的斑塊類型;.殘遺斑塊〔remnantpatch〕:景觀中一個小面積區(qū)域逃逸出四周地區(qū)干擾而形成的斑塊;.環(huán)境資源斑塊〔environmentalpatch〕:由于環(huán)境條件的局部差異性而形成的斑塊類型;.更新斑塊〔regeneratedpatch〕:在大面積受干擾地區(qū)通過植被復原而的斑塊類型;.引入斑塊〔introducedpatch〕:由于人類的種植和建筑活動而形成的斑塊類型;★ 斑塊除起源方面表現(xiàn)出顯著差異外,其它重要形狀特點仍包括斑塊面積、邊界和形狀等,這些性狀均具有重要的理論和應用價值;種-面積關系種

度S=CAZS=CAZ 面積

S-多樣性

A-面積

C-比例常數(shù)

Z-一般為0.18~0.35.島上物種數(shù)與面積大小的關系的三種說明:

.大島嶼物種多——生境具有多樣性

.稀有種多——生殖隔離

.小島近親繁衍——面積小,近親繁衍,易遭滅亡

.“物種-面積”關系純粹是一種體會統(tǒng)計關系,只能說明靜態(tài)的宏觀模式斑塊面積對能量和養(yǎng)分的影響

.一般的情形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)從邊緣到內部我們會發(fā)覺邊緣產生的產量高于內部;.緣由:充分利用光、溫度、水、且競爭少;.動物的分布也會因邊緣內部的寵愛程度而有所不同;許多野兔、野雞等喜歡在邊緣地帶活動,食草與食肉動物也經常在邊緣地帶活動,邊緣單位的生物量也高于內部;斑塊的規(guī)模效應. 大斑塊:愛惜水質、發(fā)育河流網絡、內部生境、核心生境、種源、小生境、保持自然干擾、緩沖才能強;. 小斑塊:中繼站、邊緣生境、降低捕食幾率、供應特定小生境、愛惜小型物種與生境★我們可以推斷,一個優(yōu)化的景觀,應當有一些大的斑塊,四周仍有一些小的斑塊,一同散布在基質中;. 斑塊大小仍將影響景觀中的許多生態(tài)過程的空間分異,主要包括:. 腐蝕和養(yǎng)分元素流淌. 生產率和生物量分布. 水分流淌和循環(huán)等★在涉及為了物種生存和自然愛惜目的而考慮斑塊面積的時候,通常需要關注以下幾個參數(shù):.斑塊內的基因流;;E為絕滅速率(是.最小生存種群;.大斑塊的安全數(shù)量;Ds/dt=I-E.S為物種數(shù),t為時間;I為遷居速率(是種源與綴塊間距離的函數(shù))綴塊面積A的函數(shù)).島嶼生物地理學理論的最大貢獻之一:把綴塊的空間特點與物種數(shù)量神奇地用一個理論公式聯(lián)系在一起,這為后來的許多生態(tài)學概念和理論奠定了基礎島嶼生物地理學理論.macarthur和wilson〔1963,1967〕在爭論島嶼物種數(shù)量和島嶼面積時證明,島嶼上的物種數(shù)量是定居〔colonization〕和滅亡的動態(tài)平穩(wěn);它們仍進一步證明,侵移和滅亡的速率是島嶼上現(xiàn)存物種數(shù)量的簡潔函數(shù);新物種遷入島嶼的速率隨著島嶼定居〔established〕物種的數(shù)量增加而削減(由于島嶼上的潛在的侵入者越多,島嶼上新的物種組成就越少);滅亡的速率是隨島嶼物種數(shù)量的增加而增加,這個關于島嶼物種數(shù)量與島嶼關系的意義在于說明:滅亡的速率是島嶼面積大小的函數(shù)以及島嶼上物種數(shù)量(大島嶼的物種數(shù)量少)的函數(shù);.群落發(fā)育或生物多樣性的增加是其不斷的定居與滅亡的函數(shù),而且定居大于滅亡;在一個島嶼上,新種的遷入速率隨島嶼上物種數(shù)量增加而下降,即在島嶼上我們發(fā)覺大陸上遷入的物種數(shù)量越多,新種遷入島嶼的可能性越?。粶缤鏊俾释瑯与S島嶼物種數(shù)量增加而增加;另外,侵入的速率仍是島嶼與大陸之間距離的函數(shù),而滅亡的速率是島嶼大小的一個函數(shù);可見一個群落形成后,新物種的侵入和定居必定受到群落自身的選擇,受原有物種的把握,而不完全準備于侵入種本身;.由于某一島嶼生物相對數(shù)量可以由侵入與滅亡過程之間的平穩(wěn)來表示,那么,島嶼上的物種數(shù)量可以由島嶼面積、距離大陸的遠近,以及侵移-滅亡過程產生的不同平穩(wěn)點所準備.雖然生物群落不是真正的島嶼,由大海包圍的島嶼,但從原理上可比如成島嶼,甚至整個地球上的大陸都可看作是“生態(tài)島”;這個“島嶼”是由一個特定的地理區(qū)域和確定的面積所組成,四周由不同類型的介質或不同系統(tǒng)的“大?!彼鼑?;而且,我們仍可以進一步定義其面積,距離 “大陸”的距離等;這個“島嶼”上的物種“侵移”和“滅亡”速率隨“島嶼”面積大小或距“大陸”的距離而變化;同時,生物多樣性也可以由這個侵移滅亡過程的相對平衡所準備.5.2廊道〔corridor〕:景觀中與兩側相鄰土地不同的一種特殊的帶狀或線狀要素類型;. 農田間的防風林帶、河流、道路、綠化帶等

. 網絡〔network〕 :是指一個相互交叉連接的廊道系統(tǒng);廊道是斑塊的一種特殊形式,高速大路、傳輸電纜、河流、樹籬等廊道形式較為常見,目前尚沒有一個公認的定量標淮去區(qū)分廊道與斑快,一般來說,長寬比至少在10-20以上的斑塊,且分割景觀,又為斑塊相連的可認為是廊道;廊道是景觀中重要的線形要素,它能把景觀內部各組分間的物質、能量和信息等有效地相互輸送;跨過景觀的廊道,仍能把地域范疇內的空間聯(lián)系和功能聯(lián)系以各種方式滲透到每一個景觀中去;如:河流澆灌兩岸的土地,并供應舟揖之便,高速大路連接城鎮(zhèn);大大便利了各地物資與人口的流淌,電話線為人類架起信息傳輸?shù)臉蛄?;人們可在任何地方明白國際上發(fā)生的事情??隨社會的進展,人類文明的進步,廊道在現(xiàn)代社會中的意義將愈益顯現(xiàn)出來;廊道的功能

〔1〕愛惜功能:建造防護林帶、各種人工渠道、道路、綠籬和田埂等;〔2〕傳輸功能:物質傳輸、能量傳輸、物種傳輸;〔3〕資源功能:生物能源、食物、其他生物資源 豐富、植物種類較多〔木材〕等;走廊地帶野生動物〔4〕美學功能:古代曲徑通幽、頤和園的長廊、西湖的蘇堤、長城、高速大路的 景觀設計.幾乎全部景觀都為廊道所分割,同時又被廊道聯(lián)系在一起,這種雙重反向 作用準備了廊道在景觀內的特殊功能位置;雙重作用 連接

廊道的起源:將景觀分別、將景觀〔1〕干擾廊道:是由各種帶狀干擾所形成的廊道,例如線性采伐作業(yè)、道路的修建以及某些斷層區(qū)域;〔2〕殘遺廊道:一般是由基質內干擾所形成的帶狀區(qū)域,如森林砍伐后留下的帶狀林帶,穿越農牧交叉帶大片農田兩側所形成的特殊植被帶均是殘遺的植被群落;〔3〕環(huán)境資源廊道:是由環(huán)境資源的空間線性異質性特點所形成的廊道, 如河流廊道或山脊線等;〔4〕種植廊道:由人類特殊目的的種植活動而形成的廊道,如農田防護林和道路兩邊的植被帶等;〔5〕再生廊道:是指受到干擾地區(qū)再生的植被所形成的廊道,例如沿著一些柵欄或鐵絲網形成的特殊廊道類型;廊道的類型

1.線狀廊道

2.帶狀廊道

由于帶狀廊道結構相對復雜,故存在著顯著的邊緣效應;3.河流廊道

河流廊道是景觀中最重要的廊道類型,特殊是在礦物養(yǎng)分的輸送和某些生物種類遷移方面具有其它廊道類型所無法替代的作用;林帶寬度與物種多樣性

林帶寬度與物種多樣性林帶寬度增加,環(huán)境異質性增加,進而造成物種多樣性增加;林

帶很窄時,邊緣、內部種都很少,隨寬度增加邊緣、內部種均增加,但邊緣種在寬度略

增加時即快速增加,而內部種就要在寬度達到確定值時才能增加,閾值一般為 7-12米;河流廊道的主要特點

A.河流廊道的跨度大,形狀條件復雜,假如一側的高地有連續(xù)的森林分布,就往往形成有效的生物遷移通道;

B.河流廊道的發(fā)育受地勢影響較大,因而常形成復雜的腐蝕和沉積格局,對景觀內生態(tài)流產生不同的影響;

C.河流廊道通常具有層次性的結構發(fā)育,這種層次結構因河流廊道所處的地勢條件不同而具有不同的特點(如樹枝狀水系、扇型水系和平行水系等) ,對景觀內的生態(tài)流產生不同影響;D.河流廊道與人類的社會生產實踐關系親熱,人工改造活動(修建渠道、水壩、引水、限制河流泛濫等)通??梢詷O大地影響河流廊道結構和功能特點,并產生一些潛在的生態(tài)問題(不利于生物遷移和養(yǎng)分輸送、土壤鹽化等) ;.各種廊道的長期性與其成因有親熱關系;環(huán)境資源廊道一般具有相對的長期性;干擾廊道和殘余廊道變化較快,它要受因干擾所發(fā)生的植被演替過程所把握;種植廊道的長期性完全準備于人類的經營治理活動,一旦這種活動停止,種植廊道不行能連續(xù)存在;林帶寬度增加,環(huán)境異質性增加,進而造成物種多樣性增加;林帶很窄時,邊緣、內部種都很少,隨寬度增加邊緣、內部種均增加,但邊緣種在寬度略增加時即快速增加,而內部種就要在寬度達到確定值時才能增加,閾值一般為 7-12米;基底〔本底〕范疇廣、連接度最高,并且在景觀功能上起著優(yōu)勢作用的景觀要素類型;景觀中的背景地域;5.3基底〔matrix〕:景觀鑲嵌內的背景生態(tài)系統(tǒng)或土地利用類型;它是景觀中分布最廣、連續(xù)性最大的背景結構;如森林基底、農田基底、草原基底、海洋基底等;.在自然特色比較鮮明的景觀中,基底往往具有種源的功能,它可以通過向斑塊輸送物種而把握整個景觀的動態(tài)過程;.5.3.1本底的判定標準.(1)相對面積.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掩蓋50%以上的面積,就可以認為是本底;但相對面積不是唯獨標準;.(2)連通性〔連接度指標〕.當某一種景觀要素連接度較其它現(xiàn)存的景觀要素類型高,甚至完全連接并圍繞其它景觀要素類型,那么這種景觀要素很可能是基底;5.3.2基底的一般特點

基底通常指景觀中面積大,連接度好,在景觀功能和動態(tài)上起著重要作用的組分類型;基底往往呈凹陷型邊界將斑塊包圍起來,當斑塊密度比較大時,基底的連接可能是很窄的條帶狀區(qū)域;. 目前在人為活動占優(yōu)勢的景觀爭論中,由于景觀碎裂化程度較大,斑塊類型多,加上景 觀結構、功能和動態(tài)變化過程受到人類活動猛烈干擾甚至左右, 所以很難判定那種景觀 要素是基底;5.3.3結構特點

〔1〕孔隙度〔porosity〕

斑塊在本底中稱為孔;單位面積的斑塊數(shù)目稱為孔隙度;它是本底中斑塊密度的量度;與斑塊大小無關;孔隙度的生態(tài)意義.〔1〕它供應了一個明白物種隔離程度和植物種群遺傳變異的線索;.〔2〕孔隙度是邊緣效應總量的指標, 流指導意義的因素;是一個對野生生物治理、對能流物孔隙度低說明景觀中有邊遠地區(qū)存在, 這對需要邊緣生境的動物很重要;.〔3〕孔隙度與動物覓食親熱相關,適宜的孔隙對覓食及育后復原.新疆內陸河流下游景觀基質的變化最有力地說明,在一個地區(qū)正確地判定基質的重要性;.初始,以綠地為主,僅有少量荒地,農業(yè)生產未受影響;隨著干旱季節(jié)沙荒地的擴大,沙荒地斑塊成凸狀向外擴展,但不能相聯(lián)形成網絡;到雨季時沙荒地收縮,雖對農業(yè)生產有確定的影響,由于沙荒地與綠地的面積幾乎相當、哪一種景觀要素對景觀動態(tài)起把握作用難以辨識;當荒漠化的土地面積擴大,沙荒地斑塊凸出向外擴展,逐步相聯(lián)形成網絡,即便是在雨季也不能收縮時,這時沙荒地己對整個景觀的動態(tài)起把握作用, 實際上已由綠地景觀轉化為沙地景觀;為此,當沙荒地與綠地景觀要素在面積基本相當時,就應精確地判別出景觀基質,并積極實行相應有效措施;治理沙荒地,擴大綠地,防止景觀基質的轉化,這對一個地區(qū)預防荒漠化的發(fā)生極為重要;5.斑塊-廊道-基底模式〔patch-corridor-matrixmodel〕 的意義

. 此模式是描述和構成景觀空間格局的基本模式; 這一模式為我們供應了一種描述生態(tài)學 系統(tǒng)的空間語言,使得對景觀結構、功能和動態(tài)之間的表述更加具體、形象;而且,該 模式仍有利于考慮景觀結構與功能之間的相互關系,比較他們在時間上的變化; 城市景觀要素特點

〔1〕斑塊

城市景觀中的斑塊,主要指各呈連續(xù)島狀鑲嵌分布的不同功能分區(qū);最明顯的斑塊如殘存的森林植被、公園等,由于植被掩蓋好,外觀、結構和功能明顯不同于四周建筑物密集的其他區(qū)域; 學校、機關單位、醫(yī)院、工廠、農貿市場等,也可視為不同規(guī)模的功能斑塊體;.〔2〕廊道

城市廊道可以分為兩大類:人工廊道和自然廊道;前者是以交通為 目的的鐵路、大路和街道等,后者有以交通為主的河流以及環(huán)境效益 為主的城市自然植被帶等;.〔3〕基底〔本底〕 城市景觀中,占主體的組成部分是建筑群體;城市的本底是由街道和街區(qū)構成的; 城市景觀異質性〔heterogeneity〕.異質性是景觀的根本屬性,任何景觀都是異質的;城市景觀的異質性第一表現(xiàn)為二維平面的空間異質性,公園、綠地、水面、建筑物、街道性質各異,功能各不相同;城市景觀的異質性同時仍表現(xiàn)為垂直的空間異質性;垂直的異質性導致了水平的異質性,如高樓兩側接受太陽輻射的多少,氣溫高低不同,植物開花,放葉時間早晚;一般而言,異質性是指景觀要素的空間分布的不均勻性,而把時間異質性用動態(tài)變化來表述,異質性的表現(xiàn)形式為空間格局;針葉,闊葉〕〔景觀植物的搭配,落葉,常綠, 城市廊道效應

城市廊道的經濟,社會,生態(tài)效益結合

街道〔廊道〕在城建中不行或缺,須合理規(guī)劃

理由:街道主要職能是交通運輸;城市街道是線形污染源,汽車排放的尾氣、噪聲、塵埃、垃圾等污染物沿街道分布于擴散,街道的長度、寬度、方向與污染的擴散有親熱關系;城市的街道直接起人流導向作用; 有利于城市的社區(qū)組織或居民委員會等城市小區(qū)都靠街道分隔劃界與彼此聯(lián)系,

城市社區(qū)的治理;城市景觀的物流能流〔H.T.Odum藍盛芳譯,1992〕 城市景觀的演化

.〔一〕、城市自然景觀的演化

自然景觀遭受外力干擾失去本身穩(wěn)固狀態(tài)的可能性,就是該景觀的 脆弱性〔fragility〕;對景觀的干擾,可導致景觀結構與功能的深刻和完全的毀滅;城市的建設與進展,就是人類對該地域自然景觀的深刻的、強有力的干擾,而使之發(fā)生不同程度的變異; 城市景觀的演化

二、城市人為景觀

按自然景觀的被改造程度可以把景觀劃分:

.〔1〕略微轉變的景觀;如儲存下來的自然森林植被以及城市中較大的湖泊等;.〔2〕較小轉變的景觀;人類活動觸動了一個或幾個景觀組成要素,但是自然要素之間的基本聯(lián)系未被破壞,仍然保留著自然調劑才能,景觀的變化通常是可逆的;例如污染的過境河流、城市大氣、公園中的土壤等;.〔3〕猛烈轉變的景觀

人類活動猛烈影響景觀的多個組成要素,使其結構與功能發(fā)生本質 的變化;如,高樓林立,形成局部地區(qū)的小氣候;農田坡地變?yōu)椴加?廠房車間的工業(yè)區(qū);湖面被改為居住區(qū)等; 6.干擾

.6.1干擾〔disturbance〕的定義:

簡潔的定義:一種明顯轉變景觀結構、功能和動態(tài)變化過程的大事;.較普遍和典型的定義是: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“正?!狈懂牭牟▌?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,使其結構和功能受到損害或發(fā)生轉變;6.1干擾的特點干擾具有以下特點:

.干擾是一種突發(fā)性非連續(xù)大事;

.干擾一般對景觀格局具有猛烈改造作用;

.干擾可能會中斷景觀中一些甚至全部生態(tài)過程;.干擾具有猛烈尺度效應;

.干擾可以是自然的,也可以是人工的;2、干擾的特性

.〔1〕干擾范疇

.干擾范疇是指干擾體作用的空間范疇的分布特點;.〔2〕頻率和周期

.干擾頻率和周期是指同一空間范疇或同一組織水平內,單位時間某一干擾發(fā)生的次數(shù);其倒數(shù)稱為干擾周期,即某一干擾兩次發(fā)生的的時間間隔;〔3〕干擾強度.干擾強度是指干擾發(fā)生時,干擾因素所表達出的才能值;如草原火燒強度是指單位時間每增大1m火燒所釋放出的能量;在實際爭論工作中,常把干擾強度分為輕度干擾、中度干擾和重度干擾;〔4〕時間尺度

.時間尺度是指干擾發(fā)生的具體時刻及其連續(xù)的時間跨度 干擾的類型

〔1〕按干擾動因劃分為自然干擾和人為干擾

.自然干擾是指來自不行抗拒的自然力的干擾作用,包括大氣干擾、地 質干擾和生物干擾等等;如火災、冰雹、洪水沖積、雪壓、反常的霜 凍、酸雨、地震、泥石流、滑坡、病蟲害侵襲和干旱等等;.人為干擾是區(qū)分自然干擾的另一種主要干擾方式,是指由于人類生產、生活和其他社會活動形成的干擾體對自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)施加的各種影響;. 從某種角度看,人類對生態(tài)系統(tǒng)干擾的作用力和影響范疇,遠遠超 過了自然干擾;.如農業(yè)生產為主的區(qū)域,主要人為干擾是對森林植被的開墾和對土壤 微生物區(qū)系的影響;草原區(qū)就是超載放牧和由此造成的 “三化”使生態(tài) 環(huán)境顯現(xiàn)惡性循環(huán);林區(qū)是過量采伐及對生物多樣性的破壞;水域是 過度捕撈及對水生生物資源的危害.在這兩種類型的干擾中,人為干擾無論從損害強度、作用范疇、連續(xù) 時間仍是發(fā)生頻率、潛在危害、誘發(fā)性等方面,都經常高于自然干擾;.因此,爭論人類對生態(tài)系統(tǒng)干擾作用的方式、機理和變化規(guī)律等,意 義重大,且具有很強的現(xiàn)實性和緊迫性;〔2〕按干擾來源劃分為內源干擾和外源干擾

.內源干擾是指由內源因子對系統(tǒng)發(fā)生的作用;如森林生態(tài)系統(tǒng)中,內 源干擾主要包括樹木的傾倒、機械摩擦、種間競爭和生物相克作用等;.外源干擾的動因源于系統(tǒng)外部;猛烈的火災、風暴、沙暴、霜冰、洪 水、雪壓、干旱和人為砍伐、放牧等等都屬于生態(tài)系統(tǒng)的外源干擾;(3)按干擾性質劃分為破壞性干擾和增益性干擾

.多數(shù)自然干擾和人為干擾會導致生態(tài)系統(tǒng)正常結構的破壞、生態(tài)平穩(wěn) 的失調和生態(tài)功能的退化,有時候甚至是毀滅性的,如各種地質、氣 候災難、森林的采伐和長期的過度放牧等掠奪式經營;.干擾并不總是對生態(tài)系統(tǒng)的一種破壞行為;.例如對森林生態(tài)系統(tǒng)來說,人類經營利用森林,如合理采伐、修枝、人工更新和低產、低效林份改造等一些人為干擾,就可以促進森林的發(fā)育和繁衍、提高森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能的效率;適度的干擾可以增加生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性,而生物多樣性的增加往往又有益于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)固性的提高;人為干擾的主要形式.人類對生態(tài)系統(tǒng)的干擾主要有以下幾種方式:.1、對森林和對草原植被的砍伐與開墾.人類的這種干擾并對自然環(huán)境構成危害,始于大約10000多年前的早期農業(yè)并連續(xù)到現(xiàn)在;這種干擾導致一系列生態(tài)環(huán)境問題的發(fā)生,如森林大量被砍伐后,不僅導致森林植被的退化,加劇水土流失,區(qū)域環(huán)境的變化,而且仍會因造成許多生物生境的破壞,生物多樣性的喪失等;.2、污染

.人類向自然環(huán)境排放了大量的生活垃圾、工業(yè)垃圾、農藥以及各種對 環(huán)境有毒害性的污染物;工業(yè)廢水直接排放使許多水域被污染,水質 下降甚至丟失飲用水的價值;大量化石燃料的使用以及向大氣排放的 各種污染物,不僅使空氣受到污染,而且進入大氣的硫氧化物、氮氧 化物,與水蒸氣結合后形成極易電離的硫酸和硝酸,導致大氣酸度增 加,許多地區(qū)甚至酸雨成災,對生態(tài)系統(tǒng)和土壤等帶來了災難性的影 響;3、采集.全球80%的人口口于傳統(tǒng)醫(yī)藥,傳統(tǒng)醫(yī)藥的85%與野生動植物有關;一些經濟、藥用及珍稀野生物資源自古以來就被人們大肆掠奪式的采集,甚至造成一些物種的滅亡;4、采樵

. 在這種干擾中,人們的重要目的是為中意對能源的需求,對生態(tài) 系統(tǒng)造成的影響就是破壞了物質循環(huán)的正常進行;如對林下枯落物的利用,不單單意味著生態(tài)系統(tǒng)能量和養(yǎng)分的削減,而且仍破壞了地被層及其土壤動物的生存環(huán)境;5.狩獵和捕撈

.狩獵是一種特殊的干擾方式

.人類以經濟和食用為目的的非方案性狩獵,特殊是對種群數(shù)量很少的 瀕危動物的捕殺,將會嚴肅破壞動物種群的生殖和繁衍,甚至造成物 種的滅亡;

.人類對水生生物資源的適度捕撈,可保持水產品的連續(xù)利用;但是, 在種群繁衍前的大量捕撈,就會使種群生殖年齡提前,個體小型化, 種群數(shù)量急劇下降等;. 人類對生態(tài)系統(tǒng)的直接干擾仍會產生許多間接地影響,如森林的砍 伐不僅使本區(qū)域的生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化,而且仍對河流整個流域的徑流 造成影響,使河流的水文特點轉變;采樵不僅直接對草原植被的再生 造成危害,同時仍因植被狀況的轉變而間接影響著土壤鹽分和地下水 資源分布的變化;水域的污染不僅直接危害了水生生物的生存安全, 而且仍能通過生物對有害物質的富集而對人們的身休健康構成威逼; 所以,人為干擾具有廣泛性、多變性、潛在性、協(xié)同性、累積和放大 性等特點和性質;干擾的生態(tài)學意義從積極的角度看,干擾的生態(tài)學意義主要有以下三點:.1、干擾有利于促進系統(tǒng)的演化;.2、干擾是保護生態(tài)系統(tǒng)平穩(wěn)和穩(wěn)固的因子;一般來說,經常處于變 化環(huán)境中物種要比穩(wěn)固環(huán)境中生存的物種更可能忍耐環(huán)境壓力;.3、干擾能調劑生態(tài)關系;7.尺度〔scale〕.尺度:爭論對象或現(xiàn)象在空間和時間上的量度或者辨論率〔resolution〕.在景觀生態(tài)學中尺度的概念一般用粒度 〔grain〕和幅度〔extent〕表示.粒度是景觀組分規(guī)模大小的量度,這是一個與尺度親熱相關的概念;通常的景觀分析中,斑塊平均面積小于1ha時一般為細粒度景觀;1-100ha之間時為中粒度景觀;大于.粒度100ha時為粗粒度景觀;.空間粒度:最小可辨識單元所代表的特點長度、面積或體積;.時間粒度:某一現(xiàn)象或大事發(fā)生的頻率或時間間隔;.幅度

.空間幅度:爭論區(qū)域的總面積

.時間幅度:爭論項目連續(xù)的時間.尺度包蘊了對細節(jié)的明白水平;時間和空間尺度包含于任何景觀的生態(tài)過程中;在景觀生態(tài)過程中,小尺度表示較小的面積或較短的時間間隔,因而有較高的辨論率,但概括才能低,而大尺度爭論較大的面積或較大的時間間隔,辨論率較低,但概括才能高;尺度(scale).尺度與地理學中的比例尺不同

.大尺度〔或粗尺度,coarsescale〕較大空間范疇內的景觀特點;大尺度往往對應于小比例尺和低辨論率;.小尺度〔或細尺度,finescale〕較小空間范疇內的景觀特點,往往對應于大比例尺和高辨

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