景观生态学简介概述

1、2021/3/231 姓 名: 学 号: 2021/3/232 景观及景观生态学的相关概念景观及景观生态学的相关概念 景观生态学的研究内容景观生态学的研究内容 景观生态学中的基本理论与原理景观生态学中的基本理论与原理 景观生态学的研究方法景观生态学的研究方法 我国景观生态学的研究重点我国景观生态学的研究重点 目录目录 2021/3/233 1.1.景观及景观生态学的基本概念景观及景观生态学的基本概念 景观景观: :指一组以相似方式重复出现的相互作用指一组以相似方式重复出现的相互作用 的生态系统所组成的异质性地表区域。的生态系统所组成的异质性地表区域。 （Forman适度干扰会增加景观异质 性;

2、而严重干扰则在大多数情况下使异质性迅速降低。 2021/3/2316 7）景观稳定性原理（景观变化）景观稳定性原理（景观变化） 稳定性稳定性是指景观对干扰的抗性及其受干扰后的恢复能力。是指景观对干扰的抗性及其受干扰后的恢复能力。 从景观要素来说存在三种情况 景观要素不存在生物量时,该系统的物理特性很容易发 生改变; 景观要素生物量小时（演替初期）,系统对干扰的抵抗 力弱,恢复力强; 景观要素生物量高时（演替顶极）,抵抗力强,恢复力弱。 2021/3/2317 McArthurMcArthur和和Wilson:Wilson:岛屿生岛屿生 物地理学平衡理论物地理学平衡理论 1 1）大岛屿的物种数量

3、要多于小）大岛屿的物种数量要多于小 岛屿（面积效应）岛屿（面积效应） 2 2）靠近大陆岛屿物种数量要高）靠近大陆岛屿物种数量要高 于远离大陆的岛屿（距离效应）于远离大陆的岛屿（距离效应） 3 3）年轻的岛屿物种丰度较小）年轻的岛屿物种丰度较小, ,物物 种周转率（迁入量种周转率（迁入量/ /灭绝量）灭绝量） 高高, ,以后则不断降低以后则不断降低, ,直到二者相直到二者相 等等, ,物种数量达到动态均衡。物种数量达到动态均衡。 结论结论: :岛屿的面积、孤立程岛屿的面积、孤立程 度和年龄依次是控制生物迁植、度和年龄依次是控制生物迁植、 灭绝和物种数量的关键因子。灭绝和物种数量的关键因子。 20

4、21/3/2318 4.2 复合种群理论复合种群理论 复合种群（复合种群（metapopulationmetapopulation）: :狭义上是由空间上彼此狭义上是由空间上彼此 隔离隔离, ,功能上又相互联系的两个或两个以上亚种群或局部种功能上又相互联系的两个或两个以上亚种群或局部种 群组成的种群斑块系统。群组成的种群斑块系统。广义上是指广义上是指,所有占据空间上非连所有占据空间上非连 续生境斑块的种群集合体续生境斑块的种群集合体,只要斑块之间存在个体（对动物只要斑块之间存在个体（对动物 而言）或繁殖体（对植物而言）而言）或繁殖体（对植物而言）,不管是否存在局部种群周不管是否存在局部种群周

5、转现象转现象,均可称为复合种群。均可称为复合种群。 复合种群的两个基本条件复合种群的两个基本条件 1 1）频繁的亚种群（或生境斑块）水平的局部性灭绝）频繁的亚种群（或生境斑块）水平的局部性灭绝; ; 2 2）亚种群（或生境斑块）间的生物繁殖体或个体的交）亚种群（或生境斑块）间的生物繁殖体或个体的交 流（迁移与再定居过程）。流（迁移与再定居过程）。 2021/3/2319 4.3 4.3 渗透理论渗透理论 渗透理论在景观生态学中主要被用以研究景观格局渗透理论在景观生态学中主要被用以研究景观格局 对景观过程影响的临界值问题。它认为对景观过程影响的临界值问题。它认为,当介质密度达当介质密度达 到某一

6、临界密度时到某一临界密度时,渗透物突然能够从介质的一端达到渗透物突然能够从介质的一端达到 另一端另一端,表现为临界阀现象。表现为临界阀现象。 临界阈临界阈现象现象:某一事件或过程在影响因子或环境条件到某一事件或过程在影响因子或环境条件到 达某一阈值而发生的从一种状态过渡到另一种截然不同达某一阈值而发生的从一种状态过渡到另一种截然不同 状态的过程。状态的过程。 连通斑块的形成标志着连通斑块的形成标志着:景观从高度离散状态突然转变景观从高度离散状态突然转变 为高度连续状态为高度连续状态;生物个体从只在局部生境范围内运动生物个体从只在局部生境范围内运动 的情形突然进入可从景观的一端运动到另一端的状态

7、。的情形突然进入可从景观的一端运动到另一端的状态。 2021/3/2320 渗透阈值的影响因素渗透阈值的影响因素 1）.依赖于景观结构依赖于景观结构,实际景观中生境细胞多呈聚集型实际景观中生境细胞多呈聚集型 分布分布;或者景观中存在有促进物种迁移的廊道或者景观中存在有促进物种迁移的廊道,因此因此,实际实际 景观中的渗透阈值通常要比低于理论值景观中的渗透阈值通常要比低于理论值 2）.还取决于物种的行为生态学特征还取决于物种的行为生态学特征。 渗透理论对研究景观结构（特别是连接度）和功渗透理论对研究景观结构（特别是连接度）和功 能间的关系具有启发性和指导意义能间的关系具有启发性和指导意义,能使我们

8、联想到能使我们联想到 能量、物质和生物在景观镶嵌体中的运动与景观连接能量、物质和生物在景观镶嵌体中的运动与景观连接 度之间相互关系的许多问题。度之间相互关系的许多问题。 2021/3/2321 4.4 4.4 源汇系统理论源汇系统理论 源汇系统理论源汇系统理论最根本的作用在于简化复杂系统最根本的作用在于简化复杂系统,以便以便 达到对其结构、功能和行为的理解和预测。达到对其结构、功能和行为的理解和预测。 在地球表层系统普遍存在的物质迁移运动中在地球表层系统普遍存在的物质迁移运动中,有的系统单有的系统单 元是作为物质迁出源元是作为物质迁出源,而另一些系统组成单元则是作为接纳而另一些系统组成单元则是

9、作为接纳 迁移物质的聚集场所迁移物质的聚集场所,被称为汇。被称为汇。 流域水文状况流域水文状况,地貌过程中的侵蚀沉积地貌过程中的侵蚀沉积,土壤植物系土壤植物系 统的生物地球化学循环统的生物地球化学循环,养分元素和污染物质在土壤圈、水养分元素和污染物质在土壤圈、水 圈和生物圈中的运移、物种迁移等存在源汇问题。圈和生物圈中的运移、物种迁移等存在源汇问题。 2021/3/2322 确定生境斑块的源汇特征对研究种群动态至关重确定生境斑块的源汇特征对研究种群动态至关重 要。可解释生物个体在景观生境斑块的各个部分具有不要。可解释生物个体在景观生境斑块的各个部分具有不 同分布特征的原因。同分布特征的原因。

10、2021/3/2323 5.5.景观生态学的研究方法景观生态学的研究方法 通过实验与观察获得数据通过实验与观察获得数据, ,用于解释景观现象中的因用于解释景观现象中的因 果联系果联系, ,使景观生态学研究走向严谨化是目前该学科发展使景观生态学研究走向严谨化是目前该学科发展 的一个重要课题。的一个重要课题。 1 1）自然格局观察）自然格局观察关注自然现象关注自然现象; ; 2 2）人文格局观察）人文格局观察关注人文现象关注人文现象; ; 3 3）景观综合实验）景观综合实验设立景观尺度的调查样地设立景观尺度的调查样地, ,获取获取 实验数据实验数据; ; 4 4）小尺度实验）小尺度实验利用一些小动

11、物在理想条件下进行利用一些小动物在理想条件下进行 实验。实验。 2021/3/2324 景观生态研究数据获取的基本手段景观生态研究数据获取的基本手段 1 1 样地调查样地调查 乔木调查乔木调查 灌木调查灌木调查 草本调查草本调查 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 050100150200250 采样箱子边长 平均多样性指数 1987年 1997年 0% 20% 40% 60% 80% 100% 121416181101 种数 占总种数的比例 2021/3/2325 2 2 样线调查样线调查 2021/3/2326 3 3 区域定点普查区域定点普查 2021/3/2327 确定训练区确定训练区 MSSMSS、TMTM影像影像 波段拉伸波段拉伸 几何校正几何校正 监督分类监督分类 土地覆盖类型图土地覆盖类型图 地形图地形图 几何控制几何控制点点 野外调查资料野外调查资料 建立分类系统建立分类系统 景观多样性分布图景观多样性分布图 景观生态学分析的一般步骤景观生态学分析的一般步骤 2021/3/2328 5 我国景观生态学的研究重点我国景观生态学的研究重点 土地利用格局与生态过程及尺度效应 城市景观演变的环境效应与景观