生态系统的时间与空间尺度

1、 尺度：尺寸、尺码；尺寸、尺码的度量、计算、计量等。尺度：尺寸、尺码；尺寸、尺码的度量、计算、计量等。（1）规定的限度。（）规定的限度。（2）引申为准则、法度。（）引申为准则、法度。（3）指计量长度）指计量长度的定制。（的定制。（4）尺寸，尺码，）尺寸，尺码，1尺尺=0.33米，米，1丈丈=10尺尺 尺度尺度（Scale，Dimension，Size）古老的挪威语词根古老的挪威语词根 skal （碗状物），后来形成英语中鱼鳞、公正评（碗状物），后来形成英语中鱼鳞、公正评判的意思，引伸后的词义是通过物体配对法来测量物体的重量，即天平判的意思，引伸后的词义是通过物体配对法来测量物体的重量，即天平或

2、秤的意思；或秤的意思；拉丁语词根拉丁语词根 scala（梯子），形成英语中的音阶或爬墙的意思，引伸（梯子），形成英语中的音阶或爬墙的意思，引伸的意思是可以通过数步子的方法来测定物体的长度，即测量之意。总的的意思是可以通过数步子的方法来测定物体的长度，即测量之意。总的来说，尺度一词包含了对物体重量和大小的来说，尺度一词包含了对物体重量和大小的测定及测量测定及测量方法的含义。方法的含义。生态系统学中生态系统学中的尺度又是如的尺度又是如何？何？森林生态系统森林生态系统尺度选择尺度选择与与尺尺度转换度转换介绍介绍廖廖 冰冰2016年年4月月18日日社会经济压力子系社会经济压力子系统统P-对森林资源需求

3、对森林资源需求对水土等资源侵害对水土等资源侵害污染物、碳排放污染物、碳排放其他人工干预其他人工干预资源与环境状态子系资源与环境状态子系统统S-森林资源覆盖率森林资源覆盖率森林资源蓄积量森林资源蓄积量森林分布、类型结构森林分布、类型结构森林固碳制氧量森林固碳制氧量生态影响子系统生态影响子系统I-森林生态的健康与活力森林生态的健康与活力生物多样性、水土流失生物多样性、水土流失森林调节力、灾害发生率森林调节力、灾害发生率空气质量、气候变暖空气质量、气候变暖人类响应子系统人类响应子系统R-人工造林力度人工造林力度循环经济发展程度循环经济发展程度环境保护意识与行为环境保护意识与行为应对危机的措施应对危机

4、的措施减轻压力减轻压力改善状态改善状态施施加加压压力力提提供供条条件件产生影响产生影响提供资源提供资源引起反思引起反思主要内容主要内容一、森林生态系统尺度概述一、森林生态系统尺度概述二、生态系统中的时空差异关系二、生态系统中的时空差异关系三、森林生态系统案例三、森林生态系统案例四、几点思考四、几点思考7/34森林生态系统森林生态系统尺度概述尺度概述一一8/34（一）森林生态系统（一）森林生态系统 森林生态系统是指森林群落与其环境在功能流的作用下形森林生态系统是指森林群落与其环境在功能流的作用下形成一定结构、功能和自调控的自然综合体，是陆地生态系统中成一定结构、功能和自调控的自然综合体，是陆地生

5、态系统中面积最多、最重要的自然生态系统。面积最多、最重要的自然生态系统。（二）尺度（二）尺度 尺度是生态学的核心问题，一个生态问题的结论在很大程尺度是生态学的核心问题，一个生态问题的结论在很大程度上取决于研究所采纳的尺度。总体来说，国内外不同学者虽度上取决于研究所采纳的尺度。总体来说，国内外不同学者虽然对尺度的定义均有不同，但是都侧重于从时间和空间两个维然对尺度的定义均有不同，但是都侧重于从时间和空间两个维度（度（Farina，1998；Turner，2001；傅伯杰，；傅伯杰，2001；徐芝英，；徐芝英，2012；吕一河，；吕一河，2001；李煜，；李煜，2007；刘纪根，；刘纪根，2004

6、；陈利顶，；陈利顶，2006；张彤，；张彤，2004，等），等），因此，生态系统尺度包括空间尺度因此，生态系统尺度包括空间尺度和时间尺度，目前，衍生了功能尺度（和时间尺度，目前，衍生了功能尺度（吕一河，吕一河，2001），在，在MA 中，除非另有说明，否则，中，除非另有说明，否则，“尺度尺度”一词是指观测、分析一词是指观测、分析或过程所包括的幅度或持续时间，即时间和空间尺度二维角度。或过程所包括的幅度或持续时间，即时间和空间尺度二维角度。（三）森林生态系统时空尺度（三）森林生态系统时空尺度 森林生态系统时空尺度：森林生态系统时空尺度：包括包括时间尺度和空间尺度时间尺度和空间尺度，时，时间尺度是

7、指观察间尺度是指观察或研究对象或研究对象(包括物体、现象或过程包括物体、现象或过程)动态变化动态变化的的时间间隔时间间隔，如世纪、年、季度、月、日、时、分、秒等；，如世纪、年、季度、月、日、时、分、秒等；空间尺度是指所研究生态系统的空间尺度是指所研究生态系统的面积范围大小面积范围大小，例如，全球、，例如，全球、全国、区、省市、县、乡、村等。全国、区、省市、县、乡、村等。（四）（四）森林生态系统森林生态系统二维尺度二维尺度二二13/34森林生态系森林生态系统尺度选择统尺度选择（一）森林生态系统时空尺度选择思路（一）森林生态系统时空尺度选择思路供给服务调节服务文化服务支持服务相关指标评价体系小尺度

8、（林分）中尺度（经营单位）评价主体尺度大尺度（省域、自治区、直辖市、全国）科研学者、地方林业管理部门、国家林业管理部门、国际林业组织超大尺度（全球、全世界）空间尺度短期（1-5年）中长期（5-10年）长期10-100年极长期100年以上时间尺度（二）（二）森林生态系统森林生态系统尺度选择的原则尺度选择的原则 尺度的选择受到一系列因素的影响和制约。首先尺度的选择受到一系列因素的影响和制约。首先是研究项目的状况，例如项目的规模、资助强度、目是研究项目的状况，例如项目的规模、资助强度、目标、任务和时限等；其次是研究对象的性质和复杂程标、任务和时限等；其次是研究对象的性质和复杂程度。在充分考虑这些因素

9、的情况下，度。在充分考虑这些因素的情况下，尺度选择应该具尺度选择应该具有层次性，即至少要包括核心尺度，小尺度组分和大有层次性，即至少要包括核心尺度，小尺度组分和大尺度背景三个层次。尺度背景三个层次。（三）（三）森林生态系统森林生态系统时空时空尺度的划分尺度的划分全球、世界国家、省域、县域经营单位林分空间尺度功能时间尺度短期（1-5年）中长期（5-10年）长期（10-100年）极长期（100年以上）生物多样性保护、环境保护水土保持、水源涵养游憩与保健、社会教育提供林产品、提供木材供给三三17/34森林生态系森林生态系统尺度转换统尺度转换（一）（一）森林生态系统尺度转换森林生态系统尺度转换的概念的

10、概念 生态地理学有关尺度转换的定义为跨越不同尺生态地理学有关尺度转换的定义为跨越不同尺度的辨识、推断、预测或推绎，尺度转换是利用某一度的辨识、推断、预测或推绎，尺度转换是利用某一尺度上所获得的信息和知识来推测其他尺度上的现象，尺度上所获得的信息和知识来推测其他尺度上的现象，从这个意义上说，尺度转换要涉及具体的空间概念，从这个意义上说，尺度转换要涉及具体的空间概念，从转换的过程来说又是一个时间概念。从转换的过程来说又是一个时间概念。（二）（二）森林生态系统尺度转换森林生态系统尺度转换的形式或类型的形式或类型 按照尺度转换的方向不同按照尺度转换的方向不同，分为尺度上推分为尺度上推、尺尺度度下推、横

11、跨尺度、相同尺度转换。下推、横跨尺度、相同尺度转换。尺度上推是指将小尺度上推是指将小尺度的信息推绎到大尺度的过程，是一种信息聚合；尺度的信息推绎到大尺度的过程，是一种信息聚合；尺尺度下推度下推是将大尺度上的信息推绎到小尺度上的过程，是将大尺度上的信息推绎到小尺度上的过程，是一种信息分解。当上下延伸尺度时被称为横跨尺度；是一种信息分解。当上下延伸尺度时被称为横跨尺度；相同尺度转换是在同一个尺度内由一组数据推断另一相同尺度转换是在同一个尺度内由一组数据推断另一组数据。组数据。（三）（三）森林生态系统森林生态系统二维尺度向上、向下、横向、纵二维尺度向上、向下、横向、纵向转换向转换（四）（四）森林生态系统森林生态系统尺度转换的形式或类型尺度转换的形式或类型社会、经济及环境效益个人、集