《景觀生態(tài)學》配套教學課件

景觀生態(tài)學教材與參考資料教學內(nèi)容（暫定）第一章緒論第二章景觀生態(tài)學的基本概念第三章景觀結構與格局第四章景觀生態(tài)過程與功能第五章景觀動態(tài)變化第六章景觀生態(tài)分類第七章景觀生態(tài)評價美國哈佛大學景觀生態(tài)學教授理查德T.T.福爾曼（RichardT.T.Forman）他主要的學術研究是將空間格局和科學聯(lián)系起來，以使自然和土地上的人和諧相處。他常常被稱為景觀生態(tài)學和道路生態(tài)學之父，幫助促進了城市區(qū)域生態(tài)和規(guī)劃學的出現(xiàn)。其他研究領域包括變化的土地鑲嵌類型、土地保護和利用規(guī)劃、城市建成空間和綠地類型以及斑塊—廊道—基質(zhì)模型。Richard

獲得了哈弗福德學院理科學士學位、賓夕法尼亞大學哲學博士學位、邁阿密大學文學榮譽博士學位和佛羅里達國際大學理科博士學位。他曾任教于拉特格斯大學和威斯康辛大學，并獲得Lindback基金會杰出教學獎。他歷任三個專業(yè)團體的主席或副主席，并在法國、哥倫比亞、英格蘭、意大利、中國、捷克共和國、澳大利亞和美國獲得過各種獎項和榮譽。Forman教授撰寫了無數(shù)文章，他出版的著作包括《景觀生態(tài)學》（1986）、獲獎的《土地鑲嵌體》（1995）、《景觀設計學和土地利用規(guī)劃中的景觀生態(tài)學原則》（1996）、《道路生態(tài)學》（2003）、Mosaico

territorial

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region

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Barcelona"（2004）和《城市區(qū)域：超越城市的生態(tài)和規(guī)劃》。

《土地鑲嵌：景觀和區(qū)域生態(tài)學》《景觀生態(tài)學》景觀一般意義上的“景觀”Landscape:Landscenery,即陸地景色，包含著畫面和美的含義。常用的詞匯如：草地景觀、荒漠景觀、森林景觀等。與之相關的詞Seascape海景也有類似的含義。LandscapeArchitecture仍沿用一般意義上的景觀概念。科學意義上的“景觀”科學中的術語需要嚴格定義其內(nèi)涵和外延。但景觀生態(tài)學的核心概念“景觀”還沒有一致公認的定義。這反映出作為一門新興學科，它還處于發(fā)展時期，各種學術思想并存，定義也隨著研究內(nèi)容的演變而演變。VonHumboldt(19世紀初)首先把“景觀”一詞引入地理植被科學中，定義為“自然地理綜合體”。貝爾格（1931）：一定區(qū)域上物體和現(xiàn)象的組合，是地形、氣候、水文、土壤、植物、動物、人類活動的統(tǒng)一的、協(xié)調(diào)的整體，典型地重復在一定地域內(nèi)。Zonneveld(1979):地球表面的一部分，由空氣、水、植物、動物和人組成的系統(tǒng)的復合體，并可通過外貌特征進行辨識。Naveh(1984):自然、生態(tài)、地理之綜合體。Haber(1990)：生物或者人類綜合感知的土地。Forman（1986）：以類似方式重復出現(xiàn)的相互作用的若干生態(tài)系統(tǒng)簇構成的異質(zhì)性土地地域。并建議將其空間范圍限定在幾公里到幾百公里。Forman（1995）：空間上鑲嵌出現(xiàn)的緊密聯(lián)系的生態(tài)系統(tǒng)組合。在區(qū)域尺度上，景觀是不重復的且對比性強的結構單元。它具有可辨識性、空間重復性和異質(zhì)性。Farina（1998）：景觀至少存在三種不同的視角：人的視角、動物的視角和植物的視角。人類視角：對人類生活有意義的功能實體動物視角：和人類視角相似，但它必須和不同動物特有的尺度相關聯(lián)。植物視角：生物和非生物因素所產(chǎn)生的植物群落的空間分布，包括人類脅迫作用的影響。鄔建國（2000）：狹義景觀和廣義景觀狹義景觀：以Forman為代表的將空間范圍限定在幾公里到幾百公里的景觀。（暗含著人類視角的觀點）廣義景觀：以Wiens和Risser為代表的，沒有空間范圍限制的，只強調(diào)空間異質(zhì)性的景觀。（暗含動物視角的觀點）從近幾年的文獻看，景觀生態(tài)學突破了空間范圍的限制，廣義景觀為多數(shù)生態(tài)學家所接受。“景觀”的三種理解美學：在歐洲，“景觀”一詞最早來源于《圣經(jīng)》中，用來描述耶路撒冷城美麗的景色。與“風景”同意。沒有明確的空間界限，主要突出一種綜合直觀的感受。例“黃山”、“泰山”、“蘇州園林”。地理學：景觀作為地球表面氣候、土壤、地貌、生物各種成分的綜合體，自然地域綜合體，類似于生物地理群落。景觀生態(tài)學：空間上相鄰、功能上相關、發(fā)生上有一定特點的生態(tài)系統(tǒng)的聚合。不同學科對景觀的理解和側重點學科含義側重點美學風景。如由草地、樹木、村莊河流組成的風景畫美學價值地理地形。是地貌土壤氣候生物等的綜合體，類似生物群落形態(tài)形成生態(tài)空間上的若干生態(tài)系統(tǒng)聚合而構成的異質(zhì)性區(qū)域生態(tài)關系19桂林山水景觀山區(qū)地貌景觀20

景觀的綜合定義景觀（狹義）：是由若干相互作用的生態(tài)系統(tǒng)鑲嵌組成的異質(zhì)性區(qū)域。景觀（廣義）：是由不同空間單元鑲嵌組成的具有明顯視覺特性的地理實體。

是由地貌、植被、土地和人類居住地等組成的地域綜合體。是人類生活環(huán)境中視覺所觸及到的地域空間。

空間單元(即生態(tài)系統(tǒng))：包括森林、村莊、道路和河流等。

可把包括農(nóng)田、村莊和城市等的異質(zhì)性地域稱為一個景觀。

狹義景觀的范圍：為幾至幾百公里；處于生態(tài)系統(tǒng)之上。廣義景觀的范圍：從微觀至宏觀任意；隨研究對象和目的而變。已越來越多地被接受和采用。景觀可分為：1.自然景觀：如高山、荒漠、草原、森林、極地等。

包括原始景觀、半自然景觀即受輕度人類干擾。2.經(jīng)營景觀：如農(nóng)田、果園、人工林、牧場。3.人工景觀：完全由人類所創(chuàng)建。

主要體現(xiàn)經(jīng)濟、文化和視覺特性和價值的景觀。

如城市景觀、旅游地風景園林景觀、工程景觀（工廠、礦山、水利工程、交通系統(tǒng)、軍事工程）等。A.桂林山水景觀B.美國亞利桑那州大峽谷景觀C.美國威斯康星大學Curtis草地景觀D.內(nèi)蒙古草原景觀E.北美的Sonoran荒漠景觀F.亞洲溫帶荒漠景觀一角人類與自然共同作用影響下的不同景觀景觀概念的內(nèi)涵①具有異質(zhì)性：由不同空間單元（生態(tài)系統(tǒng)）鑲嵌組成。

景觀由林地、草原、農(nóng)田、村莊、河流等異質(zhì)空間單元組成。②具有地域性：是具有明顯形態(tài)結構特征的地理實體。

景觀是占據(jù)一定地域的客觀實體。③具有尺度性：空間尺度處于生態(tài)系統(tǒng)和大地理區(qū)域之間。

區(qū)域：綜合反映氣候、地理、生物、經(jīng)濟、社會和文化等特征的景觀復合地理單元。④具有綜合性：景觀具有美學、生態(tài)和經(jīng)濟的多重價值。

美學～視覺特性，供人觀賞。經(jīng)濟～生物生產(chǎn)力、土地資源開發(fā)。生態(tài)～生物與環(huán)境的和諧關系、環(huán)境改善的功能、生物多樣性。景觀的特征①結構特征：一個景觀由若干異質(zhì)性的生態(tài)系統(tǒng)鑲嵌組成。

如山區(qū)景觀，由林地、農(nóng)田、村莊、河流和公路等組成。②功能特征：景觀成分間有物質(zhì)和能量的交換而相互作用。

如水流、氣流、熱流、養(yǎng)分流；種子花粉擴散、動物遷移等。③形成特征：景觀是氣候地貌因素和干擾因素等影響的產(chǎn)物。

景觀的形成和變化受兩類因素的影響：

A.氣候地貌因素：對其他自然條件有決定性影響；

B.干擾：指能引起景觀結構等發(fā)生重大變化的離散性事件。

自然干擾如火災、洪水、地震、火山爆發(fā)、病蟲災等。

人為干擾如森林采伐、草原放牧、農(nóng)業(yè)耕作和城建等。

城市景觀就是人類干擾產(chǎn)生的特殊景觀。景觀要素景觀是由若干相互作用的生態(tài)系統(tǒng)鑲嵌組成的異質(zhì)性區(qū)域。①景觀要素：是指組成景觀的基本空間單元（各生態(tài)系統(tǒng)）景觀要素分為3種類型：斑塊、廊道和基質(zhì)②景觀成分：是指組成景觀的各種自然成分。包括動植物、地形、水體、氣流以及人等。

③景觀與景觀要素的相對性景觀和景觀要素可以相互轉換，取決于觀察尺度的變化。

當把森林、農(nóng)田和村莊等看作一個景觀時：森林等是景觀要素

當把森林看作一個景觀時：組成森林的各種林分是景觀要素景觀強調(diào)異質(zhì)性；景觀要素強調(diào)均質(zhì)性。景觀與土地、環(huán)境的區(qū)別和聯(lián)系①共有含義：一定空間范圍的地域綜合體②不同之處：如表。③聯(lián)系：景觀是廣義土地的具體一部分；景觀中也包括了土地。景觀是構成我們周圍環(huán)境的實體部分。不包括社會環(huán)境。景觀土地環(huán)境基本含義可視異質(zhì)區(qū)域動植物生存之地環(huán)繞人類的所有事物組分性質(zhì)異質(zhì)性均質(zhì)性不強調(diào)側重強調(diào)美學生態(tài)價值經(jīng)濟、肥力、產(chǎn)權環(huán)境對人的影響存在形式實體實體實體和非實體幾個基本概念1.斑塊－廊道－基質(zhì)模式此模式是描述和構成景觀空間格局的基本模式。斑塊、廊道和基質(zhì)是構成景觀的基本單元或要素。斑塊：指在外貌上與周圍環(huán)境明顯不同的塊狀地域單元。如農(nóng)田圍繞的村莊；森林中的采伐跡地；湖中的小島。廊道：指在外貌上與兩側環(huán)境明顯不同的線性地域單元。廊道是呈帶狀的特殊斑塊。

如河流、道路、鐵路、峽谷、防護林帶等。基質(zhì)：指景觀中面積最大、連通性最好的均質(zhì)背景地域。

如圍繞村莊的農(nóng)田；廣闊的草原、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、廊道或基質(zhì)。浙江寧紹平原的水鄉(xiāng)廊道景觀30北京城區(qū)街道景觀31英國倫敦城市景觀32江南水田斑塊河流廊道景觀四川丘陵農(nóng)業(yè)景觀松嫩平原濕地景觀2.尺度（效應）尺度：是指研究對象的空間范圍和時間變化間隔。(對象特征上)

是研究某對象時所采用的空間和時間單位。(研究者角度)

尺度常用范圍或分辨率表示，尺度反映對事物細節(jié)的了解水平。大尺度意味著低分辨率。研究大尺度對象時必須忽略細微差異。即在小尺度上可辨的異質(zhì)性結構，在大尺度上作為細節(jié)被忽視。

空間尺度：指研究對象的空間范圍大小或面積大小。景觀的空間尺度越大，分辨率越低，測量上的比例尺越小。同一景觀，隨觀察高度增加,分辨率降低,最小可辨單元增大，物體細微的差異逐漸難以分辯，最終異質(zhì)性物體變?yōu)榫|(zhì)性。時間尺度：指研究對象動態(tài)變化的時間間隔長度。

宏觀時空尺度：生物進化、群落演替；微觀：植物生長、種群爆發(fā)。

景觀的空間尺度越大，其分辨率越低36同一景觀，隨觀察高度增加，其分辨率降低，最小可辨單元增大不同等級系統(tǒng)的時空尺度萬年千年世紀10年年月日秒時間尺度微米毫米米公里千公里萬公里空間尺度葉片生理樹木生理斑塊動態(tài)林窗動態(tài)樹木生長森林演替景觀動態(tài)區(qū)域動態(tài)事物或過程的時空尺度是相互聯(lián)系的：

在時間上屬于宏觀尺度的事件，在空間上也屬宏觀尺度。

如氣候變遷的時空尺度都較大；而火干擾事件的時空尺度都小。不同時間尺度的生物和物理現(xiàn)象十萬年萬年千年世紀十年年月日小時研究尺度物理現(xiàn)象生物現(xiàn)象古生態(tài)學大陸冰河期生物進化古湖沼學濕地演替氣候變化森林群落遷移森林火災森林演替CO2使全球變暖文明興起長期生態(tài)研究太陽黑子野兔種群厄爾尼諾草原演替草原火災一年生植物湖水更替浮游動物演替多數(shù)生態(tài)研究洋流更替風暴晝夜循環(huán)藻類爆發(fā)潮汐3.異質(zhì)性與均質(zhì)性異質(zhì)性：由不相關或不相似的組分構成的系統(tǒng)。(絕對)

均質(zhì)性：由相關或性質(zhì)相同的組分構成的系統(tǒng)。(相對)空間異質(zhì)性的維持和發(fā)展是景觀生態(tài)學研究的核心內(nèi)容。地球上多姿多彩的景觀源于空間的異質(zhì)性；均質(zhì)空間構不成風景某事物是異質(zhì)的還是同質(zhì)的，取決于考察尺度的大小。說某系統(tǒng)為均質(zhì)時，僅指該系統(tǒng)在給定觀察尺度上，系統(tǒng)組分間的差異可以忽略不計。如：某一景觀由森林、農(nóng)田、村莊等不同的生態(tài)系統(tǒng)組成。是把森林本身看成是均質(zhì)的；森林與農(nóng)田之間是異質(zhì)的。若把森林作為一個景觀，森林是異質(zhì)的，而組成森林的楊樹林、樺樹林等是均質(zhì)的。4.鑲嵌性鑲嵌性：指各種景觀要素在空間上相互拚接形成的結構方式。鑲嵌的特征：景觀要素間形成邊界,連續(xù)空間被中斷。

5.空間格局空間格局：是指各種景觀要素在空間的排列組合及配置方式。

如各種斑塊在景觀中可呈隨機、均勻、聚集和線狀等分布。更詳細的景觀結構特征和空間關系可通過景觀指數(shù)等表示。

格局與結構的概念相似，但結構含義較廣，格局特指空間配置。

6.生態(tài)過程生態(tài)過程：各種景觀成分發(fā)生發(fā)展的變化程序及其動態(tài)特征。如種群動態(tài)、群落演替、干擾擴散、養(yǎng)分循環(huán)、種子傳播、氣流、水流、動物運動、捕食者和獵物的相互作用等。

一、景觀生態(tài)學的概念

1.定義景觀生態(tài)學是研究景觀的結構、功能和動態(tài)以及管理的科學。

是地理學中的景觀學與生物學中的生態(tài)學相結合的產(chǎn)物。其核心是景觀的空間格局及其相互關系。

2.相關學科

景觀生態(tài)學是以地理學和生態(tài)學為基礎的多學科的交叉學科。涉及生物、氣象、農(nóng)林、美學文化、系統(tǒng)論、控制論等。

3.層次地位

景觀生態(tài)學是研究景觀這一生物層次的生態(tài)學。個體→種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)→景觀生態(tài)學→區(qū)域→全球。

研究對象的空間尺度在生態(tài)系統(tǒng)之上，采用較低分辨率，忽略景觀成分內(nèi)部差異，大局著眼，研究較宏觀的景觀規(guī)律。景觀生態(tài)學原理自然等級系統(tǒng)的層次與尺度的關系

空間尺度增加空間分辨率降低過程速率減慢事件頻率變低動態(tài)功能結構尺度域個體種群群落生統(tǒng)景觀區(qū)域國家全球生物為主的生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)和生物為主的生態(tài)系統(tǒng)以經(jīng)濟社會生態(tài)為綜合體的生態(tài)系統(tǒng)43

二、景觀生態(tài)學的內(nèi)容

研究對象和內(nèi)容主要包括4個方面。

1.景觀結構

指不同景觀要素之間的空間關系。

要素的類型,面積,形狀,數(shù)量,空間分布方式；能流物質(zhì)分配等。

2.景觀功能

指景觀要素間的相互作用和聯(lián)系。(即生態(tài)過程)

體現(xiàn)在景觀中能量,物質(zhì)的流動轉化和物種的擴散等生態(tài)過程。

3.景觀動態(tài)

指景觀結構和功能隨時間的變化。要素的類型,形狀,數(shù)量和空間格局以及物質(zhì)能量物種的變化。景觀的結構、功能和動態(tài)是相互依賴和相互作用的；結構在一定程度上決定功能；功能也影響結構的形成和發(fā)展。

如房屋結構決定使用功能；農(nóng)村人口流向城市引起城鄉(xiāng)結構變化。4.景觀管理

景觀管理：是把景觀生態(tài)學原理應用于景觀規(guī)劃設計的實踐。

景觀生態(tài)學為土地管理、自然保護和區(qū)域規(guī)劃提供生態(tài)學基礎。有助于自然資源的合理利用、有效保護、持續(xù)發(fā)展和科學管理。

①景觀生態(tài)分類：據(jù)景觀要素的組成結構和功能特點劃分景觀類型。②景觀生態(tài)評價：利用方式的適用性；景觀生產(chǎn)力；生態(tài)經(jīng)濟效益。③景觀生態(tài)規(guī)劃：按照一定原則對土地等資源的利用方式進行規(guī)劃。

④景觀生態(tài)設計：按照宏觀的規(guī)劃框架，進行具體的景觀生態(tài)設計。

應用領域：涉及國土整治、資源開發(fā)、土地利用、自然保護、環(huán)境治理、區(qū)域規(guī)劃、城鄉(xiāng)建設、生態(tài)旅游等方面。如城市,工礦區(qū)和自然保護區(qū)的景觀生態(tài)規(guī)劃；城市居民小區(qū)或公園的景觀生態(tài)設計。

景觀結構、功能和動態(tài)以及景觀生態(tài)學的基本概念和理論景觀結構景觀要素的空間格局景觀功能景觀成分的相互作用景觀動態(tài)景觀結構功能的時間變化斑塊－廊道－基質(zhì)模式格局、過程、尺度空間異質(zhì)性景觀連接度滲透理論與閾限現(xiàn)象島嶼生物地理學理論復合種群理論綴塊動態(tài)理論人類活動和影響等級理論生態(tài)過渡帶理論景觀生態(tài)學景觀規(guī)劃與設計景觀生態(tài)學核心概念框架46系統(tǒng)整體性景觀異質(zhì)性格局尺度性自然性人文性鑲嵌結構生態(tài)流經(jīng)濟多重價值判斷演化不可逆人類主導性美學生態(tài)景觀結構景觀功能景觀演化景觀管理

三、景觀生態(tài)學的理論基礎內(nèi)容和方法上涉及眾多學科，從中吸取豐富的營養(yǎng)。

1.系統(tǒng)論

系統(tǒng)論是從系統(tǒng)的角度來揭示事物內(nèi)在聯(lián)系和變化規(guī)律的科學。①基本概念

系統(tǒng)、層次,結構,功能,反饋,信息,平衡、漲落,突變等。

②基本原則

整體性原則、關聯(lián)性原則、開放性原則、動態(tài)性原則等。

③研究方法

系統(tǒng)地提出問題→明確系統(tǒng)要素間的相互關系→構建邏輯和數(shù)學模型→根據(jù)研究目標、分析系統(tǒng)的特點，確定研究方法→根據(jù)要求選擇最佳方案→確定系統(tǒng)的結構組成和相互關系。2.等級理論

等級理論是關于復雜系統(tǒng)的結構、功能和動態(tài)的系統(tǒng)理論。①基本觀點

A.復雜系統(tǒng)都是具有層次的等級系統(tǒng)。如界門綱目科屬種。

B.高層次事物具有大尺度、低頻率和慢速度特點；低～相反。

C.高層次對低層次有制約作用；低層次為高層次提供功能。②根本作用將復雜系統(tǒng)分解為多層次和多組分的等級系統(tǒng);(垂直和水平結構)

簡化復雜系統(tǒng)，以便對復雜系統(tǒng)的結構和功能等進行研究。③關鍵環(huán)節(jié)

A.分析系統(tǒng)的可分解性，合理確定分解標準，分解出系統(tǒng)的組分；

B.復雜系統(tǒng)至少分解為3個相鄰層次。即核心層、高層和低層；等級系統(tǒng)中相鄰層次之間的關系高層次核心層低層次大尺度低頻率低速度小尺度高頻率高速度背景制約控制包含組分功能機制條件水平結構垂直結構如森林火災，小面積的火災發(fā)生頻率高，而大面積的發(fā)生頻率低。

四、景觀生態(tài)學的基本原理

1.景觀整體性原理

功能整體：景觀是由不同景觀要素通過生態(tài)過程聯(lián)系而構成。

從景觀的整體性出發(fā)來研究景觀的結構、功能及其演變過程。如農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整，目的是使農(nóng)業(yè)整體社經(jīng)生態(tài)效益最佳。

2.景觀異質(zhì)性原理

景觀異質(zhì)性：指各景觀要素在屬性上和空間分布上的變異程度。體現(xiàn)方面：景觀要素多樣性；空間格局復雜性；空間相關動態(tài)性。表現(xiàn)形式：鑲嵌(生物或環(huán)境鑲嵌,中斷)和梯度(環(huán)境因子漸變)

如華北平原，基質(zhì)農(nóng)田中鑲嵌有村莊,城市,河流等異質(zhì)要素。

3.景觀等級性原理

景觀等級系統(tǒng)：景觀是由各種景觀要素構成的層次等級系統(tǒng)。此原理決定了：研究對象是①景觀整體的性質(zhì)和動態(tài)規(guī)律；②各景觀要素之間的空間關系和功能關系。4.景觀尺度性原理

景觀尺度效應：景觀的空間格局和生態(tài)過程隨研究尺度而變化。如景觀中的村莊是一個斑塊，但在小尺度下是一個異質(zhì)性景觀。

原理表明：同一事物在不同研究尺度下表現(xiàn)出不同的屬性；確定適當?shù)难芯砍叨炔拍芰私庠摮叨认碌膶ο笮再|(zhì)。調(diào)整研究尺度就是調(diào)整眼界(工作范圍)。

5.景觀動態(tài)性原理

景觀動態(tài)：景觀要素和空間格局及生態(tài)過程都隨時間而變化。各景觀要素隨時間變化的速度和程度各不相同.如公路和農(nóng)田

6.景觀穩(wěn)定性原理

穩(wěn)定性：是指景觀對干擾的抵抗力以及受干擾后的恢復能力。

景觀穩(wěn)定性與景觀異質(zhì)性(或生物多樣性)有關。異質(zhì)性程度高→生物多樣性高→抵抗力恢復力強→景觀穩(wěn)定。52黃河三角洲的景觀動態(tài)變化7.景觀生態(tài)流原理

生態(tài)流：景觀中的物質(zhì)、能量和物種在景觀要素之間的流動。生態(tài)流是生態(tài)過程的具體表現(xiàn)，包括物流、能流和物種流。生態(tài)流的表現(xiàn)：擴散和聚積，使物質(zhì)能量實現(xiàn)空間再分配。流的源：是指遷出能流物流和物種流的場所。（擴散源）流的匯：是指接納能流物流和物種流的場所。（聚積地）流源匯：共同組成了物質(zhì)遷移系統(tǒng).（使結構與功能關聯(lián)）流的媒介：風、水、飛行動物、地面動物和人。流的動力：擴散(與異質(zhì)性相關；如種群遷移)

傳輸(物質(zhì)流。如水流的侵蝕、搬運和沉積作用)

運動(動物和人對各種物質(zhì)的傳播)源匯流（聯(lián)系）8.景觀格局和過程的關系原理

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(zhì)性的具體體現(xiàn)。景觀過程指各種景觀成分發(fā)生發(fā)展的變化程序及其動態(tài)特征。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體現(xiàn)。

格局與過程的關系格局控制過程的進行：如水域可阻隔火干擾的蔓延；渠塘灌溉景觀對營養(yǎng)元素的轉移和分配的控制作用；山區(qū)不合理的土地利用方式對水土流失的影響；農(nóng)林間作對養(yǎng)分元素的循環(huán)和分配的影響。

過程影響格局的形成：如林火干擾可形成新的景觀格局。結構與功能的關聯(lián)：集中表現(xiàn)在流的延伸將源和匯聯(lián)系起來。9.景觀演化的人類主導性原理

景觀演化：指景觀受自然或人類干擾而發(fā)生的宏觀定向演變。自然干擾使景觀按自然的固有規(guī)律演化，宏觀上是不可逆的。

人類主導演化：通過調(diào)控其方向和速度實現(xiàn)景觀的定向演變。人類對景觀的干擾有建設和破壞兩個側面：

景觀生態(tài)建設：合理調(diào)整或構建景觀單元的空間結構，提高景觀的生產(chǎn)力和穩(wěn)定性，使人類對景觀演化的影響步入良性循環(huán)。

如北方風沙干旱區(qū)的農(nóng)林間作景觀；北方山區(qū)的小流域治理景觀。而毀林開荒、城市擴張等將使景觀的穩(wěn)定性和生物多樣性降低。

10.景觀多重價值原理

景觀多重價值：景觀區(qū)域內(nèi)的生態(tài)、經(jīng)濟和美學價值的統(tǒng)一。生態(tài)價值：體現(xiàn)在生物多樣性高低和環(huán)境改善功能強弱等方面。經(jīng)濟價值：體現(xiàn)在生物生產(chǎn)力和景觀資源開發(fā)利用等方面。美學價值：景觀的視覺特征所決定；美學價值與審美觀有關。

隨時代而變：如久居城市之后，人們又追求田園風光。

因民族而異：我國小橋流水、亭臺樓閣中追求生機和諧格調(diào)等

人們對景觀的偏愛：青山、綠水和植物；神秘感和探索性。

景觀設計的宜人性：通達、親和、優(yōu)美、清潔、不擁擠等。重視要素的空間關系。如形狀、大小、密度、連接和隔斷等。景觀設計要注重景觀的視覺多樣性。避免單一，多而不雜。

景觀生態(tài)學的起源與發(fā)展景觀生態(tài)學是本世紀70年代以后蓬勃發(fā)展起來的一門新興的交叉學科。它以生態(tài)學理論框架為依托，吸收現(xiàn)代地理學和系統(tǒng)科學之所長，研究景觀和區(qū)域尺度的資源、環(huán)境經(jīng)營與管理問題，具有綜合整體性和宏觀區(qū)域性特色，并以中尺度的景觀結構和生態(tài)過程關系研究見長（肖篤寧等，1997)。自80年代后期以來，逐漸成為世界上資源、環(huán)境、生態(tài)方面研究的一個熱點?，F(xiàn)在普遍的看法是，這門新興學科是地理學與生態(tài)學相互結合的產(chǎn)物。要想能夠對其來龍去脈有更全面的了解，這就必然要涉及以上兩門學科中的一些相關思想的發(fā)展。地理學中，由于其學科跨度很大，并不是每一分支都與現(xiàn)代景觀生態(tài)學有著直接的必然聯(lián)系。對景觀生態(tài)學的發(fā)生、發(fā)展意義重大的僅是其中的綜合自然地理學，其中與景觀學的關系更為直接和密切。一、景觀學的發(fā)展歷史地理學中的景觀學產(chǎn)生于德國，19世紀末葉，由近代地理學的創(chuàng)始人之一、德國的洪堡（Alexander

Von

Humboldt）將景觀的概念引入地理學中，他認為景觀的地理學含義是“一個地理區(qū)域的總體特征”。作為一門研究景觀形成、演變和特征學科的景觀學產(chǎn)生于19世紀后期至20世紀初期。德國地理學家Seigfried

Passarge

于1919―1920年出版了三卷本《景觀學基礎》之后，又于1921―1930年出版了四卷本的《比較景觀學》。在這兩部著作中，他認為景觀是相關要素的復合體，并系統(tǒng)地提出了全球范圍內(nèi)景觀分類、分級的原理；并認為劃分景觀的最好標志是植被，同時，他還提出了城市景觀的概念。作為景觀學說的提出者之一的德國人文地理學家Otto

Schluter

于本世紀初發(fā)表了《人類地理學的目的》一書，在該書中他提出了文化景觀形態(tài)學和景觀研究是地理學的主題的觀點。在1952-1958年間先后完成的三卷本《早期中歐聚落區(qū)域》一書中，他提出了自然景觀與人文景觀的區(qū)別，并最早把人類創(chuàng)造景觀的活動提到了方法論原理上來。自本世紀30年代以后，又出現(xiàn)了一個景觀學研究的中心，這就是前蘇聯(lián)的景觀學研究。其代表人物為貝爾格。貝爾格于1913年即提出，景觀是地形形態(tài)的一定的、有規(guī)律地重復的綜合體或群體這一概念。1931年貝爾格的巨著《蘇聯(lián)景觀地理地帶》一書出版，該書是蘇聯(lián)系統(tǒng)闡述景觀學原理的第一次嘗試。在該書中他進一步明確和補充了1913年所下的景觀定義，提出了景觀的例子，研究了景觀與其組成成份之間的相互作用，談到了景觀的發(fā)展與起源問題。由于貝爾格等最初的景觀研究者們，沒有賦于景觀任何分級的意義，而把它看成是任何的地理單元，即把它用作是“地理綜合體”的同義詞，因此，在以后的研究當中，出現(xiàn)了一些自相矛盾或不好理解的東西。為此，許多后繼的研究者們，針對這些缺陷做了許多研究工作，以致于形成了蘇聯(lián)景觀研究的兩大學派，即類型學派和區(qū)域學派?，F(xiàn)代景觀學研究的兩個方向強調(diào)分析研究和綜合研究相結合，分析研究通過對景觀各個組成成分及其相互關系的研究去解釋景觀的特征，綜合研究則強調(diào)研究景觀的整體特征，這一方向的景觀學相當于綜合自然地理；研究景觀內(nèi)部的土地結構，探討如何合理開發(fā)利用、治理和保護景觀。這一研究在蘇聯(lián)發(fā)展為景觀形態(tài)學，在我國則稱為土地類型學。（中國大百科全書－地理卷，1990）二、生態(tài)學的發(fā)展歷史生態(tài)學一詞是由德國生物學家Erst

Haeckel（?？藸枺┯?866年在《有機體普通形態(tài)學》一書中首次提出來的。約從1900年開始，生態(tài)學才被公認為生物學中的一個獨立領域（奧德姆，1981）。從一開始起，它就把生物與環(huán)境及生物與生物之間的相互關系作為最主要的研究內(nèi)容而一直延續(xù)至今。按其發(fā)展歷程，可把生態(tài)學的發(fā)展概括為三個階段：萌芽期、成長期和現(xiàn)代生態(tài)學的發(fā)展期。生態(tài)學的萌芽期大約由公元前2000年到公元14——16世紀歐洲文藝復興時期。這一時期以古代思想家、農(nóng)學家對生物與環(huán)境相互關系的描述為主，以樸素的整體觀為其特點，如亞里士多德對動物棲息地的描述與按主要棲息地對動物類群的劃分；Empedocles

對植物營養(yǎng)與環(huán)境關系的關注等等。從公元15世紀到20世紀40年代，可以說是生態(tài)學的成長期，在這一階段奠定了生態(tài)學許多基本概念、理論和研究方法。例如Boyle(1627-1691)

的低壓對動物效應的研究，Bufon(1707-1788)對積溫與昆蟲發(fā)育的研究；Humboldt(1769-1859)

結合氣候與地理因素的影響，而對物種分布規(guī)律的描述；Malthus于1798年發(fā)表的《人口原理》，Liebig營養(yǎng)最小定律(1840)、Clements的頂極群落概念、Tansley的生態(tài)系統(tǒng)理論、Gause的競爭排斥假說以及J.Grinell、C.Elton、G.E.Hutchinson的生態(tài)位理論，Lindeman(1942年)的十分之一定律等等。這一時期可以說是生態(tài)學建立、理論形成、生物種群和群落由定性向定量描述、生態(tài)學實驗方法發(fā)展的輝煌時期。從20世紀50年代以來，可稱之為現(xiàn)代生態(tài)學的發(fā)展期。在這一階段，生態(tài)學不斷地吸收相關學科，如物理、數(shù)學、化學、工程等的研究成果，逐漸向精確方向前進，并形成了自己的理論體系。這一階段生態(tài)學發(fā)展具有以下特點：一是整體觀的發(fā)展，二是研究對象的多層次性更加明顯，三是生態(tài)學研究的國際性，四是生態(tài)學在理論、應用和研究方法各個方面獲得了全面的發(fā)展（國家自然科學基金委員會，1997)。目前，生態(tài)學的發(fā)展正朝著綜合化、交叉化方向發(fā)展；其研究對象亦從自然生態(tài)向人工生態(tài)轉變；研究尺度從中尺度向宏觀與微觀兩個方面擴展。需要說明的是，景觀學與生態(tài)學是各自獨立地平行發(fā)展的。生態(tài)學的研究尺度主要集中于生態(tài)系統(tǒng)及其以下的群落、種群等水平，側重于系統(tǒng)功能上的探討。但在處理生態(tài)系統(tǒng)以上尺度的問題時，又顯得乏力，因而迫切需要從其它學科中吸收營養(yǎng)。

正是現(xiàn)代景觀學與現(xiàn)代生態(tài)學各自本身的局限性以及發(fā)展需求的互補性，才促使了這二門學科的結合，正是這一結合才誕生了今日的景觀生態(tài)學。三、景觀生態(tài)學的產(chǎn)生和發(fā)展景觀生態(tài)學一詞是德國著名的地植物學家C.特羅爾（C.Troll）于1939年在利用航空照片研究東非土地利用問題時提出來的。從一開始，Troll就認為：“景觀生態(tài)學的概念是由兩種科學思想結合而產(chǎn)生出來的，一種是地理學的（景觀），另一種是生物學的（生態(tài)學）。景觀生態(tài)學表示支配一個區(qū)域不同地域單元的自然－生物綜合體的相互關系的分析”(Troll,1983)。三、景觀生態(tài)學的產(chǎn)生和發(fā)展后來，Troll對前述概念又作了進一步的解釋，即景觀生態(tài)學表示景觀某一地段上生物群落與環(huán)境間主要的、綜合的、因果關系的研究，這些研究可以從明確的分布組合（景觀鑲嵌，景觀組合）和各種大小不同等級的自然區(qū)劃表示出來（C.Troll,1984）。在提出概念的同時，特羅爾亦認為，景觀生態(tài)學不是一門新的科學或是科學的新分支，而是綜合研究的特殊觀點（Troll,

1983）。隨后，由于第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，景觀生態(tài)學研究處于停頓狀態(tài)。二戰(zhàn)以后，由于全球性的人口、糧食、環(huán)境問題的日益嚴重，也正是由于這些問題的產(chǎn)生，才使得生態(tài)學一詞開始成為了一個家喻戶曉的詞匯，也大大促進了生態(tài)學的普及工作。同時，為了解決這些問題，許多國家都開展了土地資源的調(diào)查、研究和開發(fā)與利用，從而出現(xiàn)了以土地為主要研究對象的景觀生態(tài)學研究熱潮。在這一時期至80年代初這段時間內(nèi)，中歐成為了景觀生態(tài)學研究的主要地區(qū)，而德國、荷蘭和捷克斯洛伐克又是景觀生態(tài)學研究的中心。德國在這時建立了多個以景觀生態(tài)學為任務或是采用景觀生態(tài)學觀點、方法進行各項研究的機構。1968年又舉行了德國的“第一次景觀生態(tài)學國際學術討論會”。同時，在德國的一些主要大學設立了景觀生態(tài)學及有關領域的專門講座。這些工作對景觀生態(tài)學的發(fā)展起了很大的作用。同一時期，景觀生態(tài)學在荷蘭亦發(fā)展很快。I.

S.Zonneveld利用航片、衛(wèi)片解譯方法，從事景觀生態(tài)學研究，C.G.Leeuwen等人發(fā)展了自然保護區(qū)和景觀生態(tài)學管理的理論基礎和實踐準則。捷克斯洛伐克的景觀生態(tài)研究亦很有自己的特點。該國較早地成立了自己的景觀生態(tài)協(xié)會，在捷克科學院內(nèi)，亦設立有景觀生態(tài)學研究所，而且Ruzicka倡導的“景觀生態(tài)規(guī)劃”（LANDEP）已形成了自己的一套完整方法體系，在區(qū)域經(jīng)濟規(guī)劃和國土規(guī)劃中發(fā)揮了巨大作用（陳昌篤等，1991）。進入80年代以后，景觀生態(tài)學才真正意義上實現(xiàn)了全球性的研究熱潮。影響這一熱潮的主要事件有二個：一個是1981年在荷蘭舉行的“第一屆國際景觀生態(tài)學大會”及1982年“國際景觀生態(tài)學協(xié)會”的成立；另一個是美國景觀生態(tài)學派的崛起?！皣H景觀生態(tài)學協(xié)會”的成立，使廣大從事這一領域研究的人員從此有了一個組織，使得其國際性交流成為可能。1984年，Z.Naveh和Lieberman出版了他們的景觀生態(tài)學專著《景觀生態(tài)學：理論與應用》，該書是世界范圍內(nèi)該領域的第一本專著。美國景觀生態(tài)學派的崛起，大大擴展了景觀生態(tài)學研究的領域，特別是R.T.T.forman和

M.Godron于1986年出版了作為教科書的《景觀生態(tài)學》一書，該書的出版對于景觀生態(tài)學理論研究與景觀生態(tài)學知識的普及作出了極大的貢獻。1987出版了國際性雜志《景觀生態(tài)學》，

使得景觀生態(tài)學研究人員從此有了獨立發(fā)表自己研究成果、進行學術思想交流的園地。進入90年代以后，景觀生態(tài)學研究更是進入了一個蓬勃發(fā)展的時期，一方面研究的全球普及化得到了提高，另一方面，該領域的學術專著數(shù)量空前。據(jù)肖篤寧的統(tǒng)計，從1990年到1996年的短短7年內(nèi)，景觀生態(tài)學外文專著即達12本之多（國際景觀生態(tài)學會中國分會通訊，1996，1）。其中影響較大的有M.

G.

Turner和R.H.Gardner

主編的《景觀生態(tài)學的定量方法》（1990）和R.T.T.Forman的《土地鑲嵌－景觀與區(qū)域的生態(tài)學》（1995）以及I.S.Zonneveld（荷蘭）的《土地生態(tài)學》?！毒坝^生態(tài)學的定量方法》一書對景觀生態(tài)學的研究的進一步定量化起了很大的促進作用；而在《土地鑲嵌―景觀與區(qū)域的生態(tài)學》一書中，一方面更系統(tǒng)、全面、詳盡地總結了景觀生態(tài)學的最新研究進展，另一方面還就土地規(guī)劃與管理的景觀生態(tài)應用研究進行了闡述，更重要的是，作者結合持續(xù)發(fā)展的觀點，從景觀尺度討論了創(chuàng)造可持續(xù)環(huán)境等具有前沿性的問題。就以上所述的北美學派和歐洲學派而言，盡管他們都是在從事景觀生態(tài)學研究工作，但二者之間所存在的差別還是相當大的。這主要體現(xiàn)于兩個方面：首先，景觀生態(tài)學在歐洲學派中是一門應用性很強的學科，它與規(guī)劃、管理和政府有著密切的和明確的關系；北美學派雖也有應用的方面，但它更大的興趣在于景觀格局和功能等基本問題上，并不是都結合到任何具體的應用方面。其次，歐洲學派主要側重于人類占優(yōu)勢的景觀；而北美學派同時對研究原始狀態(tài)的景觀也有著濃厚的興趣（陳昌篤，1991）。

現(xiàn)在，隨著遙感、地理信息系統(tǒng)（GIS）等技術的發(fā)展與日益普及，以及現(xiàn)代學科交叉、融合的發(fā)展態(tài)勢，景觀生態(tài)學正在各行各業(yè)的宏觀研究領域中以前所未有的速度得到接受和普及。四、我國的景觀生態(tài)學研究相對于國際上的景觀生態(tài)學研究而言，我國景觀生態(tài)學的發(fā)展歷史還很短暫。從80年代初期開始，我國的學術刊物上才正式出現(xiàn)了景觀生態(tài)學方面的文章。1981年，黃錫疇在《地理科學》上發(fā)表了《德意志聯(lián)幫共和國生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及保護》一文，同期還發(fā)表了劉安國的《捷克斯洛伐克的景觀生態(tài)研究》，這是國內(nèi)首次介紹景觀生態(tài)學的文獻；1983年林超在《地理譯報》的第1期、第3期上發(fā)表了兩篇景觀生態(tài)學的譯文，一篇是Troll的《景觀生態(tài)學》，一篇是E.納夫的《景觀生態(tài)學發(fā)展階段》；1985年《植物生態(tài)學與地植物學叢刊》第3期發(fā)表了陳昌篤《評介Z.納維等著的景觀生態(tài)學》一文，這是國內(nèi)首次對景觀生態(tài)學理論問題的探討；1986年《地理學報》第1期發(fā)表了景貴和《土地生態(tài)評價與土地生態(tài)設計》，這是國內(nèi)景觀生態(tài)規(guī)劃與設計的第一篇文獻；1988年《生態(tài)學進展》第1期發(fā)表了李哈濱《景觀生態(tài)學－生態(tài)學領域里的新概念構架》一文，該文扼要地介紹了北美學派景觀生態(tài)學的主要概念、理論及其在北美的研究狀況，對景觀生態(tài)學在我國的普及起了很重要的作用；

同年的《生態(tài)學雜志》第4、6期分別發(fā)表了金維根的《土地資源研究與景觀生態(tài)學》和肖篤寧等的《景觀生態(tài)學的發(fā)展與應用》；1990年肖篤寧主持翻譯了R.T.T.forman和M.Godron的《景觀生態(tài)學》一書。這一階段可以說是我國景觀生態(tài)學研究的起步階段，側重于國外文獻的介紹。我國景觀生態(tài)學研究工作的真正起步開始于1990年以后。1990年，肖篤寧等在《應用生態(tài)學報》第1期上發(fā)表了《沈陽西郊景觀結構變化的研究》一文，該文是我國學者參照北美學派的研究方法而開展的景觀格局研究的典范著作。同年景貴和出版了《吉林省中西部沙化土地景觀生態(tài)建設》論文集。之后，隨著我國市場經(jīng)濟體制的逐步推進，我國的科研經(jīng)費管理發(fā)生了根本性的變革。所有研究單位都相繼走上了自主發(fā)展的道路，絕大部分的科研工作也從國家統(tǒng)一下?lián)芙?jīng)費、自主設題研究，轉為自由申請、公平競爭、專家審議通過之后批準立項。其中國家自然科學基金委員會在新的體制下發(fā)揮了極其重要的作用，通過該委員會批準的研究項目，基本上可以反映我國基礎研究領域的現(xiàn)狀和特點。據(jù)統(tǒng)計，從1992-1995年的4年間，通過該會的地理學科部與生態(tài)學科部共設立了14個有關景觀生態(tài)學研究的項目。正是通過這些研究工作的開展，使得我國景觀生態(tài)學領域的研究水平走向了更深入的程度，也涌現(xiàn)出了一批高水平的論文，主要有：伍業(yè)鋼和李哈濱的《景觀生態(tài)學的理論發(fā)展》（1992）和《景觀生態(tài)學的數(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）、《景觀多樣性的類型及其生態(tài)意義》（1996）；王仰麟《渭南地區(qū)景觀生態(tài)規(guī)劃與設計》（1995）、《景觀生態(tài)分類的理論方法》(1996)；陳利頂《景觀連接度的生態(tài)學意義及其應用》（1996）、《黃河三角洲地區(qū)人類活動對景觀結構的影響分析》（1996）；王憲禮等《遼河三角洲濕地的景觀格局分析》（1997）；馬克明等《景觀多樣性測度：格局多樣性的親和度分析》（1998）；邵國凡等《應用地理信息系統(tǒng)模擬森林景觀動態(tài)的研究》（1991）。在大批論文涌現(xiàn)的同時，也出版了幾本景觀生態(tài)學研究的專著。先是在1989年10月舉行的我國首屆景觀生態(tài)學學術討論會之后，1991年出版了這次討論會的論文集《景觀生態(tài)學―理論、方法及應用》，之后1993年又相繼出版了三本景觀生態(tài)學的專著，

它們分別是許慧、王家驥編著的《景觀生態(tài)學的理論與應用》、董雅文編著的《城市景觀生態(tài)》、以及宗躍光編著的《城市景觀規(guī)劃的理論與方法》，1995年林業(yè)出版社出版了徐化成主編的《景觀生態(tài)學》教材。1996年5月又于北京舉行了“第二屆全國景觀生態(tài)學術討論會”，在會議召開的同時，成立了“國際景觀生態(tài)學會中國分會”。1998年又在沈陽成功舉行了“亞洲及太平洋地區(qū)景觀生態(tài)學國際會議”

?？梢灶A見，景觀生態(tài)學在我國其發(fā)展前景是非常廣闊的。從所發(fā)表的研究工作來看，我國目前景觀生態(tài)學研究受北美學派的影響很大，

研究也主要集中于該學派對景觀的結構、功能、動態(tài)研究上。要使這門學科的發(fā)展更具生命力，其應用研究方向是不容忽視的。因此，今后我國該領域的研究，一方面應重視格局－過程研究，但還須同時重視應用研究，因為我們所處的時代與自然環(huán)境本底，與北美有著很大的差別，一來現(xiàn)在我們處于一個高速發(fā)展經(jīng)濟、增強綜合國力的環(huán)境中；與此同時，人地關系的矛盾仍將是我們相當長一個時期內(nèi)所面對的現(xiàn)實問題。任何科學研究，如果不與社會的生產(chǎn)實踐密切結合，那對它自身的發(fā)展將是極為不利的。景觀生態(tài)學的研究方法1、3S技術3S技術即遙感（RS）技術、地理信息系統(tǒng)（GIS）技術和全球定位系統(tǒng)（GPS）技術。遙感是一種以物理手段、數(shù)學方法和地學分析為基礎的綜合性應用技術，具有宏觀、綜合、動態(tài)和快速的特點。在景觀生態(tài)研究中，遙感提供了最重要的信息數(shù)據(jù)。遙感對土地覆蓋、土地利用的研究已達到很精細的程度，對植被變化和作物估產(chǎn)的研究也趨于成熟。通過植物光譜響應特征的季節(jié)變化規(guī)律可了解植物干物質(zhì)的積累及生物量的多寡。地理信息系統(tǒng)是一種管理與分析空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，其基本功能包括圖形數(shù)字輸入，查找和更新數(shù)據(jù)，分析地理數(shù)據(jù)以及輸出可讀數(shù)據(jù)。其中分析功能是核心，它包括疊加處理、鄰區(qū)比較、網(wǎng)絡分析和測量統(tǒng)計。根據(jù)不同需求建立應用分析模型更是GIS應用研究的熱點。GPS主要用于某個點的空間定位（包括經(jīng)緯度和海拔高度）。

2、景觀分析景觀分析即定量地描述景觀結構，建立景觀結構與功能過程間的相互關系，進而從景觀結構上的變化來推斷其功能和過程可能發(fā)生的變化，它是景觀生態(tài)學的基本研究方法。景觀分析很有多種方法，大都可用來確定格局變化的尺度?？臻g自相關分析常用于檢驗變量在空間點上的取值是否與直接相鄰點取值相關，變異矩、相關矩和空間局部插值是地統(tǒng)計學中的幾種方法，地統(tǒng)計學以區(qū)域化隨機變量理論為基礎，研究自然現(xiàn)象的空間相關性和依賴性，用以設計抽樣方法，進行空間數(shù)據(jù)插值和估計，建立預測性模型等。它在生態(tài)學研究中剛被應用即顯示出巨大潛力?？臻g局部插值法常用于估計在未抽樣點上的變量取值，它是一種局部加權平均，可給出最優(yōu)無偏估計及估計值的誤差和精度。波譜分析研究系列數(shù)據(jù)的周期性，是提示空間格局周期性規(guī)律的有效方法，聚快樣方方差分析通過對不同大小的樣方進行方差分析，以確定斑快大小和空間格局的等級結構，簡明實用，趨勢面分析實質(zhì)上是通過擬合空間數(shù)據(jù)而建立的統(tǒng)計模型，常用于確定大尺度上的空間格局，有助于排除局部干擾，把握總體趨勢。分維分析是一項發(fā)展迅速的數(shù)學分支，景觀生態(tài)學把分維數(shù)作為一種指數(shù)率來描述景觀的復雜性程度。分維變量的自相似性質(zhì)使我們可以選擇最易觀察的尺度來研究某個生態(tài)過程，并推斷該過程在其他尺度上的變化規(guī)律。3、模型和模擬模型和模擬方法是生態(tài)學研究的基本方法之一，但對于宏觀生態(tài)學研究而言，它的意義更為重大，相當于在計算機上做實驗。不同學科的各有其特征和優(yōu)、缺點，分別針對不同的研究對象而設計出典型變量和界面范圍。景觀模型包括空間模型和非空間模型，前者需考慮變量的空間位置，通常包括零假設模型（中性模型）、景觀空間動態(tài)模型、景觀個體行為模型和景觀過程模型；景觀的非空間模型多是強調(diào)生物反應的模型，有模擬物種遷移的廊道和非廊道模型，庫模型和序列生境模型等。4、古生態(tài)信息的獲取景觀生態(tài)學很注意長時間尺度的地學、生物學信息的獲取，它包括古氣候學、古地理學、第四紀地質(zhì)學、古生物學、古人類學等方面的有關成果，如大氣甲烷濃度、湖泊沉積學檔案、古植物、古植物、古土壤和環(huán)境重建、古人類化石、海相沉積物和海平面變化以及古季風等等。這些地圈、生物圈的第四紀歷史記錄，反映了全球環(huán)境變化的規(guī)模、尺度及其與生物演化和人類文明發(fā)展的聯(lián)系，是景觀生態(tài)學研究的寶貴材料。5、定位觀測試驗的網(wǎng)絡研究生態(tài)學研究由定性走向定量，由表態(tài)走向動態(tài)，由微觀走向宏觀，一條必由之路就是建立觀測定位站并將其組成網(wǎng)絡，形成綜合整體研究。景觀生態(tài)學上的網(wǎng)絡研究有三個含義：一是多個研究站點的連接，沒有足夠數(shù)量的和有代表性的站點也就構不成網(wǎng)絡。二是觀測試驗手段和方法的規(guī)范化。缺少標準化的人儀器設備，沒有統(tǒng)一的觀測方法，所得資料無可比性，不能叫做網(wǎng)絡研究。三是應有共同感興趣的研究項目，圍繞共同的項目進行長期連續(xù)的觀測，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與成果組裝，以提供生態(tài)環(huán)境狀態(tài)變遷和生態(tài)系統(tǒng)演替進程的信息，建立全局性的評估與預測模型。景觀生態(tài)學的基本任務一、景觀生態(tài)系統(tǒng)結構和功能研究包括對自然景觀生態(tài)系統(tǒng)和人工景觀生態(tài)系統(tǒng)的研究。通過研究景觀生態(tài)系統(tǒng)中的物理過程、化學過程、生物過程以及社會經(jīng)濟過程，來探討各類生態(tài)系統(tǒng)的結構、功能、穩(wěn)定性及演替。研究景觀生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)流、能量流、信息流和價值流，模擬生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)變化，建立各類景觀生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)化結構模式。景觀生態(tài)系統(tǒng)結構研究主要包括景觀空間尺度的有序等級。一、景觀生態(tài)系統(tǒng)結構和功能研究景觀功能研究主要包括景觀生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部以及與外界所進行的物質(zhì)、能量、信息交換及這種交換影響下景觀內(nèi)部發(fā)生的種種變化和表現(xiàn)出來的性能。特別要注意人類作為景觀的一個要素在景觀生態(tài)系統(tǒng)中的行為和作用。對人工景觀生態(tài)系統(tǒng)的研究，如城市生態(tài)系統(tǒng)工礦生態(tài)系統(tǒng)，要考慮系統(tǒng)中的非生物過程。這方面的研究工作是景觀生態(tài)學的基礎研究，通過研究來豐富景觀生態(tài)學的理論，指導應用和實踐。二、景觀生態(tài)監(jiān)測和預警研究這方面的研究是對人類活動影響和干預下自然環(huán)境變化的監(jiān)測，以及對景觀生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的可能改變和環(huán)境變化的預報。景觀生態(tài)監(jiān)測的任務是不斷監(jiān)測自然和人工生態(tài)系統(tǒng)及生物圈其他組成部分的狀況，確定改變的方向和速度，并查明種種人類活動在這種改變中所起的作用。景觀生態(tài)監(jiān)測工作，應在有代表性的景觀生態(tài)系統(tǒng)類型中建立監(jiān)測站，積累資料，完善生態(tài)數(shù)據(jù)庫，動態(tài)地監(jiān)測物種及生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)的變化趨勢，及時發(fā)出，為決策部門制定合理利用自然資源與保護生態(tài)環(huán)境的政策措施提供科學依據(jù)。二、景觀生態(tài)監(jiān)測和預警研究景觀生態(tài)預警是對資源利用的生態(tài)后果、生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的預測和警報。一是在監(jiān)測基礎上，從時間和空間尺度對景觀變化作出預報。這種研究要通過承載力、穩(wěn)定性、緩沖力、生產(chǎn)力和調(diào)控力，分析區(qū)域生態(tài)環(huán)境容量和持續(xù)發(fā)展能力，對區(qū)域生態(tài)環(huán)境對經(jīng)濟發(fā)展的協(xié)調(diào)性和適應性進行評價，對超負荷的區(qū)域和重大的生態(tài)環(huán)境問題作出報警，采取必要的措施。二是對種種大型工程所引起的生態(tài)環(huán)境變化的預測，如南水北調(diào)和長江三峽水利工程的生態(tài)環(huán)境預測。三、景觀生態(tài)設計與規(guī)劃研究景觀生態(tài)規(guī)劃是通過分析景觀特性以及對其判釋、綜合和評價，提出景觀最優(yōu)利用方案。其目的是使景觀內(nèi)部社會活動以及景觀生態(tài)特征在時間和空間上協(xié)調(diào)化，達到對景觀優(yōu)化利用，既保護環(huán)境，又發(fā)展生產(chǎn)，合理處理生產(chǎn)與生態(tài)、資源開發(fā)與保護、經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量，開發(fā)速度、規(guī)模、容量、承載力等的辯證關系。根據(jù)區(qū)域生態(tài)良性循環(huán)和環(huán)境質(zhì)量要求設計出與區(qū)域協(xié)調(diào)和相容的生產(chǎn)和生態(tài)結構，提出生態(tài)系統(tǒng)管理途徑與措施。主要包括：景觀生態(tài)分類、景觀生態(tài)評價、景觀生態(tài)設計、景觀生態(tài)規(guī)劃和實施。四、景觀生態(tài)保護與管理研究運用生態(tài)學原理和方法探討合理利用、保護和管理景觀生態(tài)系統(tǒng)的途徑。應用有關的演替理論，通過科學實驗與建立生態(tài)系統(tǒng)數(shù)學模型，研究景觀生態(tài)系統(tǒng)的最佳組合、技術管理措施和約束條件，采用多級利用生態(tài)工程等有效途徑，提高光合作用的強度，最大限度地利用初級異養(yǎng)生產(chǎn)，提高不同營養(yǎng)級生物產(chǎn)品利用的經(jīng)濟效益。建立自然景觀和人文景觀保護區(qū)，經(jīng)營管理和保護資源與環(huán)境。保護主要生態(tài)過程與生命支持系統(tǒng)；保護遺傳基因的多樣性；保護現(xiàn)有生產(chǎn)物種；保護文化景觀，使之為人類永續(xù)利用，不斷加強種種生態(tài)系統(tǒng)的功能。景觀生態(tài)管理還應加強景觀生態(tài)信息系統(tǒng)研究，主要包括：數(shù)據(jù)庫、模型庫、景觀生態(tài)專家系統(tǒng)和知識庫。第二章

景觀生態(tài)學基本理論和原理概述景觀生態(tài)學理論體系包括系統(tǒng)論、耗散結構與自組織理論、等級結構系統(tǒng)理論、時空尺度和空間異質(zhì)性、滲透理論、復合種群理論、島嶼生物地理學理論等基本理論；還包括系統(tǒng)整體性原理、尺度性原理、生態(tài)流及其空間再分配原理、結構鑲嵌性原理、文化性原理、人類主導性原理和多重價值原理等基本原理。本章概要介紹這些理論和原理的要點，作為理解和掌握景觀復雜性的基本范式。景觀生態(tài)學的基本理論和原則主要有3個來源：一是來自其母體學科，特別是生態(tài)學和地理學；二是來自相關學科，特別是系統(tǒng)科學和信息科學；三是景觀生態(tài)學領域具有普遍意義的研究成果的提煉。1景觀生態(tài)學的基本理論系統(tǒng)論、耗散結構與自組織理論、等級結構理論、空間異質(zhì)性理論、時空尺度、滲透理論、島嶼生物地理學理論、復合種群理論等，在構建景觀生態(tài)學理論生態(tài)學理論框架中占有重要地位，為理解和掌握景觀復雜性提供了新的范式，為景觀生態(tài)學學科體系的建立和發(fā)展奠定了基礎。1.1系統(tǒng)論系統(tǒng)論是由美籍奧地利生物學家貝塔郎菲（L.V.Bertalanffy）在第二次世界大戰(zhàn)前后提出的。系統(tǒng)論是一門運用邏輯學和數(shù)學方法研究一般系統(tǒng)運動規(guī)律的理論，從系統(tǒng)的角度揭示了客觀事物和現(xiàn)象之間相互關系、相互作用的共同本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律性。系統(tǒng)論的主題是闡述對于一切系統(tǒng)普遍有效的原理，不管系統(tǒng)組成元素的性質(zhì)和關系如何，任何學科的研究對象都可以看作一個系統(tǒng)。系統(tǒng)論的基本概念：層次、結構、功能、反饋、信息、平衡、漲落、突變和自組織等。系統(tǒng)是由若干要素組成的、具有一定新功能的有機整體；層次是指系統(tǒng)組織的等級秩序性；結構是系統(tǒng)內(nèi)部組成要素間對穩(wěn)定的聯(lián)系方式、組織秩序與時空表現(xiàn)形式；功能指系統(tǒng)對外部環(huán)境所表現(xiàn)出的性質(zhì)、能力和功效；反饋是系統(tǒng)輸入與輸出之間的相互作用，系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)的循環(huán)過程；信息是指不確定性的量度，系統(tǒng)的組織程度和有序程度，物質(zhì)能量時空不均勻性的表現(xiàn)；平衡是指在一定條件下，系統(tǒng)所處的相對穩(wěn)定的狀態(tài)；漲落是對系統(tǒng)穩(wěn)定平衡狀態(tài)的偏離，有稱干擾和嗓聲；突變是指外部條件連續(xù)變化時系統(tǒng)發(fā)生在躍遷臨界點上的不連續(xù)性；自組織是系統(tǒng)自發(fā)走向有序結構的性質(zhì)和能力。系統(tǒng)論的意義在于體現(xiàn)了整體的基本原則。景觀生態(tài)學是以地理學和生態(tài)學為基礎的多學科綜合交叉的產(chǎn)物，以景觀生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，通過能量流、物質(zhì)流、物種流以及信息流在景觀結構中的轉換與傳輸，研究景觀生態(tài)系統(tǒng)的空間結構、生態(tài)功能、時間與空間相互關系以及時空模型的構建等。因此，景觀生態(tài)學從研究對象和研究方法上均體現(xiàn)著綜合、整體等系統(tǒng)論思想。1.2耗散結構與自組織理論耗散結構理論是比利時物理學家普利高津（1967）提出的，在1977年榮獲了諾貝爾獎。該理論指出：“一個遠離平衡態(tài)的復雜系統(tǒng)，各元素的作用具有非線性的特點，正是這種非線性的相關機制，導致了大量離子的協(xié)同作用，突變而產(chǎn)生有序結構?！逼绽呓虬堰h離平衡的非線性區(qū)形成的新的穩(wěn)定的有序結構，稱為耗散結構。耗散結構必須具備3個條件：即系統(tǒng)的開放性、系統(tǒng)處于遠離平衡態(tài)的非線性區(qū)域、系統(tǒng)各要素之間存在著非線性相關機制。（1）系統(tǒng)的開放性生態(tài)系統(tǒng)開放性是一切自然生態(tài)系統(tǒng)的共同特征。生態(tài)系統(tǒng)與外界環(huán)境不斷發(fā)生物質(zhì)和能量交換。（2）在遠離平衡態(tài)中發(fā)展在平衡態(tài)、近平衡態(tài)區(qū)域要素間呈一定規(guī)律性變化，即是確定性或線性關系。遠離平衡態(tài)的區(qū)域不再局限于要素間單一的線性組合，這是因為在系統(tǒng)內(nèi)各要素之間存在著復雜的聯(lián)系與作用，生態(tài)系統(tǒng)有可能發(fā)生突變，由原來的狀態(tài)轉到一個新狀態(tài)。（3）要素之間存在著非線性聯(lián)系非線性是一個數(shù)學名詞，是指兩個量之間沒有像正比例那樣的直線關系。生態(tài)系統(tǒng)的各要素之間存在著復雜的非線性關系?！昂本托蜗蟮乇硎隽诉@樣的事實。1961年E.N.Lorenz在進行模擬天氣的數(shù)學分析和計算機模擬時，發(fā)現(xiàn)天氣中一個極小差別就會導致氣象的巨大變化，這使他提出了蝴蝶效應。耗散結構理論的意義在于：首先，生態(tài)系統(tǒng)是開發(fā)系統(tǒng)，它與外界環(huán)境不斷發(fā)生能量和物質(zhì)交換；其次，所有生態(tài)系統(tǒng)都遠離熱力學平衡態(tài)，平衡意味著生命活動的終止，生態(tài)系統(tǒng)的徹底崩潰；最后，生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在著非線性動力學過程，如種群控制機制、種間相互作用關系以及生物地球化學過程中的反饋調(diào)節(jié)機制。1.3等級系統(tǒng)理論等級系統(tǒng)理論是由H.H.Pattee和H.A.Simon等在20世紀60-70年代提出的關于復雜系統(tǒng)結構、功能和動態(tài)的系統(tǒng)理論，即自然界是個具有多水平分層等級結構的有序整體，在這個有序整體中，每個層次或水平上的系統(tǒng)都是由低一層次或水平的系統(tǒng)組成，并產(chǎn)生新的整體屬性。等級系統(tǒng)理論的意義在于，明確提出了在等級結構系統(tǒng)中，不同等級層次上的系統(tǒng)都具有相應的結構、功能和過程，需要重點研究解決的問題也各不相同。特定的問題既需要在一定的時間和空間尺度上，也就是在一定的生態(tài)系統(tǒng)等級水平上加以研究，還需要在其相鄰的上下不同等級水平和尺度上考察其效應和控制機制。1.4空間異質(zhì)性理論異質(zhì)性是生態(tài)學領域中應用越來越廣泛的一個概念，用來描述系統(tǒng)和系統(tǒng)屬性在時間維和空間維上的變異程度。系統(tǒng)和系統(tǒng)屬性在時間維上的變異實際就是系統(tǒng)和系統(tǒng)屬性的動態(tài)變化，因此，生態(tài)學中的異質(zhì)性一般是指空間異質(zhì)性?？臻g異質(zhì)性（spatialheterogeneity）是指生態(tài)學過程和格局在空間分布上的不均勻性和復雜性。景觀異質(zhì)性的意義表現(xiàn)在3個方面：（1）景觀異質(zhì)性是景觀尺度上景觀要素組成和空間結上的變異性和復雜性。由于景觀生態(tài)學特別強調(diào)空間異質(zhì)性在景觀結構、功能及其動態(tài)變化過程中的作用，許多人甚至認為景觀生態(tài)學的實質(zhì)就是對景觀異質(zhì)性的產(chǎn)生、變化、維持和調(diào)控進行研究和實踐的科學。因此，景觀異質(zhì)性概念與其相關的異質(zhì)共生理論、異質(zhì)性—穩(wěn)定性理論等一起成為景觀生態(tài)學的基本理論。（2）景觀異質(zhì)性不僅是景觀結構的重要特征和決定因素，而且對景觀的功能及其動態(tài)過程有重要影響和控制作用。它決定著景觀的整體生產(chǎn)力、承載力、抗干擾能力、恢復能力，決定著景觀的生物多樣性。（3）景觀異質(zhì)性的來源主要是環(huán)境資源的異質(zhì)性、生態(tài)演替和干擾。其中，生態(tài)演替和干擾與景觀異質(zhì)性之間的關系，建立以太陽能為主要能源的耗散結構，提高景觀自組織水平，是指導人類積極進行景觀生態(tài)建設和調(diào)整生產(chǎn)、生活方式的理論基礎。1.5時空理論尺度（scale）的原始含義來自地圖學中的圖幅和圖形分辨率或比例尺，它代表了地圖要素的綜合水平和詳細程度。景觀生態(tài)學尺度是對研究對象在空間上或時間上的測度，分別稱為空間尺度和時間尺度，一般都包括范圍（extent）和分辨率（resolution）兩方面的意義。范圍是指研究對象在空間或時間上的持續(xù)范圍。分辨率是指研究對象時間和空間特征的最小單元。（1）空間尺度空間尺度（spatialscale）一般是指研究對象的空間規(guī)模和空間分辨率，研究對象的變化涉及的總體空間范圍和該變化能被有效辨識的最小空間范圍，一般用面積單位表示。在實際的景觀生態(tài)學研究中，空間尺度最終要落實到由欲研究的景觀生態(tài)過程和功能所決定的空間地域范圍，或最低級別或最小的生態(tài)學空間單元。如研究流域高地森林景觀與流域水文過程的關系，就必然將流域集水區(qū)范圍作為研究范圍，而把具有不同水文學特征的森林類型作為最小的生態(tài)學單元，實際可分辨的森林類型斑塊最小面積也相應地由森林類型的對比度和研究資料的分辨率決定。（2）時間長度時間尺度（temporalscale）是指某一過程和事件的持續(xù)時間長短和考察其過程和變化的時間間隔，即生態(tài)過程和現(xiàn)象持續(xù)多長時間或在多大的時間間隔上表現(xiàn)出來。由于不同研究對象或者同一研究對象的不同過程總是在特定的時間尺度上發(fā)生的，相應地在不同的時間尺度上表現(xiàn)為不同的生態(tài)學效應，應當在適當?shù)臅r間尺度上進行研究，才能達到預期的研究目的。如不同的自然地理、演替歷史和干擾歷史決定了森林景觀斑塊演替的速率和進程，決定了研究的時間范圍和觀測取樣間隔期的長短。（3）組織尺度用生態(tài)學組織層次定義的研究范圍和空間分辨率稱為組織尺度（organizationalscale）。由個體（individual）、種群（population）、群落（community）、生態(tài)系統(tǒng)（ecosystem）、景觀（landscape）和區(qū)域（region）組成的生物組織等級結構系統(tǒng)，不同的層次對應著不同的空間尺度，不同層次上各種生態(tài)過程的時間尺度也有明顯差別。（4）尺度效應生態(tài)學系統(tǒng)的結構、功能及其動態(tài)變化在不同的空間和時間尺度上有不同的表現(xiàn)，也會產(chǎn)生不同的生態(tài)效應。從空間尺度來看，在較大的尺度上觀察一片未經(jīng)人為干擾的森林，人們會覺得森林在相當長的時期內(nèi)都沒有發(fā)生明顯的變化。但是，如果將觀測和研究的尺度縮小，就不難發(fā)現(xiàn)其中的個別大徑木或小片大徑木由于風暴、雷電等因素而倒伏，在整個森林中散布著大小不一的林窗和林中空地。在整體上并未顯示出顯著變化的情況下，鑲嵌體中較小尺度的斑塊上都發(fā)生了顯著的變化。從時間尺度來看，在地球形成和發(fā)展歷史的時間尺度上考慮地球及地球表面的變化，從生命出現(xiàn)到現(xiàn)在也不過是地球發(fā)展史中短暫的一瞬，而人類出現(xiàn)的歷史則更短，可以發(fā)現(xiàn)其變化非常巨大。將地球表面的事物放在人類進化歷史的時間尺度上去考察，可以發(fā)現(xiàn)，如果不是人類的大規(guī)模破壞，熱帶雨林幾乎沒有什么變化。如果不是氣候變暖的速率遠遠超出了地質(zhì)時期的正常速率，人們就不會對全球氣候變化表現(xiàn)出極大的關注。（5）尺度外推在景觀生態(tài)學研究中，人們往往需要利用某一尺度上所獲得的信息或知識來推斷其他尺度上的特征，這一過程被稱為尺度外推（scaling）。它包括尺度上推（scalingup）和尺度下推（scalingdown）。由于生態(tài)學系統(tǒng)的復雜性，尺度外推極其困難，因而更需要采取慎重和科學的態(tài)度，在充分掌握外推過程中的尺度效應的基礎上，以數(shù)學模型和計算機模擬為主要工具和手段。同時，由于宏觀尺度的可控制性試驗研究代價高昂，如美國的“生物圈Ⅱ”，有時甚至根本不可能實施，尺度外推也始終是景觀生態(tài)學研究中富有挑戰(zhàn)性的研究領域。（6）景觀粒度景觀粒度（grain）是指組成景觀鑲嵌體（mosaic）的景觀要素斑塊的平均大?。ㄒ?guī)模）及其分異程度。它來源于對航空相片和衛(wèi)星影像的觀測，景觀要素斑塊在景觀鑲嵌體中的視覺表現(xiàn)就是顆粒的粗糙程度。粗粒景觀（coarsegrainlandscape）一般指由較大的異質(zhì)景觀要素斑塊鑲嵌構成的景觀；而細粒景觀（finegrainlandscape）對應于由較小的異質(zhì)景觀要素斑塊鑲嵌而成的景觀。粗粒景觀一般在較大尺度上有較高的異質(zhì)性，當研究和觀測的空間尺度縮小時景觀異質(zhì)性降低。1.6景觀連接度與滲透理論（1）景觀連接度景觀連接度（landscapeconnectivity）是對景觀空間結構單元相互之間連續(xù)性的量度。它包括結構連接度（structuralconnectivity）和功能連接度（functionalconnectivity）。結構連接度是指景觀在空間結構特征上表現(xiàn)出來的連續(xù)性，它主要受需要研究的特定景觀要素的空間分布特征和空間關系的控制，可通過對景觀要素圖進行拓撲分析加以確定。功能連接度比結構連接度要復雜得多，它是指從景觀要素的生態(tài)過程和功能關系為主要特征和指標反映的景觀連續(xù)性。也有人將景觀結構連接度稱作景觀連通性（landscapeconnectedness），而用景觀連接度專指景觀功能連接度，并嚴格區(qū)分了兩者的概念和屬性。景觀連接度對研究尺度和研究對象的特征尺度有很強的依賴性，不同的尺度上景觀空間結構特征、生態(tài)過程和功能都有所不同，景觀連接度的差別也很大；同時，結構連接度和功能連接度之間有著密切的聯(lián)系，許多景觀生態(tài)過程和功能與景觀的功能連接度依賴于景觀的結構連接度，但也有許多景觀或景觀的許多生態(tài)過程和功能的連接度與結構連接度沒有必然聯(lián)系，僅僅考慮景觀的結構連接度，而不考慮景觀生態(tài)過程和功能關系，不可能真正揭示經(jīng)結構與功能之間的關系及其動態(tài)變化的特征和機制，也就不可能得出能夠確實知道景觀規(guī)劃和管理的可靠結論。（2）景觀滲透理論滲透理論最初是用以描述膠體和玻璃類物質(zhì)的物理特性，并逐漸成為研究流體在介質(zhì)中運動的理論基礎，一直用于研究流體在介質(zhì)中的擴散行為。其中的臨界閾限（criticalthreshold）現(xiàn)象也常?？梢栽诰坝^生態(tài)過程中被發(fā)現(xiàn)，例如，種群動態(tài)、水土流失過程、干擾蔓延、動物的運動和傳播等，因而在景觀生態(tài)研究中很有應用價值，特別是作為景觀中性模型建模的理論基礎，受到了高度重視。在流體分子的不規(guī)則熱運動和隨機擴散過程中，粒子可以在介質(zhì)中隨機運動到任何位置，但滲透過程中粒子的行為方式卻顯著不同。臨界閾限是景觀中景觀單元之間生態(tài)連接度的一個關鍵值，當景觀單元之間的連接度達到某一臨界值時，生態(tài)過程或事件在景觀中的擴散類似于隨機過程，否則就說明在景觀中存在類似于半透膜的過濾器，甚至是使景觀完全分割破碎化的景觀阻力。對于不同的生態(tài)過程或功能，臨界閾限的生態(tài)學意義極其對人類的作用很不相同。例如，對于林火、病蟲害、水土流失等過程來說，應盡可能使其連接度降低到臨界閾限一下，以降低災害蔓延的可能性，而對于物種保護來說，顯然應提高其景觀連接度，以增加種群交流的機會，提高中區(qū)抗干擾能力?？梢?，對于不同性質(zhì)的景觀，不同管理目標的景觀，確定景觀連接度的臨界值，對于景觀合理規(guī)劃和管理都具有重要意義。（3）中性模型（neutralmodels）自20世紀80年代以來，在景觀生態(tài)研究中，由于滲透理論作為建立景觀中性模型的理論基礎而占據(jù)重要地位。美國生態(tài)學家R.Garrider認為，所謂景觀中性模型是“不包含地形變化、空間聚集性、干擾歷史和其他生態(tài)學過程及其影響的模型”，主要用來研究景觀格局與過程的相互作用，檢驗相關假設。當景觀生態(tài)過程偏離中性模型的模擬或預測結果時，說明某種景觀格局可能對景觀生態(tài)過程有影響或控制作用。經(jīng)中性模型的某些參數(shù)與景觀格局特征相聯(lián)系，已經(jīng)成為建立基于滲透理論的景觀動態(tài)變化機理模型的一條重要途徑。滲透理論的意義在于，應用于生態(tài)過程對空間格局的假設檢驗，它可以對景觀中的生態(tài)過程進行理論估測，而這種隨機估測和野外觀測數(shù)據(jù)之間的統(tǒng)計差異反映了空間格局的特征。目前，滲透理論廣泛應用于研究景觀生態(tài)流所表現(xiàn)出的臨界閾限特征，以及景觀連接度與生態(tài)過程的關系。1.7島嶼生物地理學理論MacArthur和Wilson（1967）研究了海洋島嶼的生物多樣性，系統(tǒng)發(fā)展了島嶼生物地理學平衡理論。他們認為，島嶼上物種豐度取決于2個過程，即物種遷入（immigration）和滅絕（extinction）。因為島嶼是一種面積有限的孤立生境，其生態(tài)位有限，已定居的生物種越多，留給外來種遷入的空間就越小，而已定居種隨外來種的侵入其滅絕概率增大。對于某一島嶼而言，遷入率和滅絕率將隨島嶼中物種豐富度的增加而分別呈下降或上升趨勢；當二者相等時，島嶼物種豐富度達到動態(tài)平衡狀態(tài)，雖然種的組成可不斷更新，但豐富度數(shù)值保持不變。就不同的島嶼而言，種遷入率是資源群落（種遷入源）之間距離的函數(shù)，而滅絕率是島嶼面積大小的函數(shù)。這種離大陸越遠的島嶼物種遷入率越小，被稱為距離效應。島嶼的面積越小其滅絕率越大被稱為面積效應。因此，面積較大而距離較近的島嶼比面積較小距離較遠的衡物種數(shù)目要大。島嶼生物地理學理論中物種數(shù)量與島嶼面積之間的關系表達為：