景观生态学之景观分类与评价

1、6 景观生态分类与评价 景观生态分类与评价既是景观结构与功能研究的基础，又是景观生态规划、评价及管理等应用研究的前提条件，是景观生态学理论与应用研究的纽带。 6.1 景观生态分类6.1.1 土地分类方法评价 科学的土地分类始于20世纪30年代。当时的德、苏、英、美等国都开展了比较广泛的土地和景观研究。经过60多年的发展，土地分类内容不断扩展，方法层出不穷，现存的各种土地分类中，就其对土地内在属性认识的差异，选择分类的指标和要素不同，大致可以划分为发生法、景观法发生法、景观法和景观生态法景观生态法3种。 发生法是着眼于土地的形成过程，以发生的关联与相似性为依据进行分类。 景观法是通过土地空间形态

2、相似相异性的识别进行土地分类的方法。 景观生态分类主要特点是在景观法中叠加了发生法的优点，旨在得到一种更为综合和实用的土地分类。 6.1.2 景观生态分类 景观生态分类实际就是从功能着眼，从结构着手，对景观生态系统类型的划分。通过分类系统的建立，全面反映一定区域景观的空间分异和组织关联，揭示其空间结构与生态功能特征，以此作为景观生态评价和规划管理的基础。 1）景观生态分类的目的和特点： 就在于综合反映景观的形态和发生两方面特征。一般地，在单元确定中，以功能关联为基础；在类群归并中，以空间形态作指标。 2）景观生态分类的内容 对单元空间范围的界定和等级水平的确定，是景观生态分类的主要部分。 在个

3、体单元确定的基础上，依据一定的发生特征及其指标，对所及层次单元进行类群归并，是景观生态分类的另一重要部分。 5.1.3 景观生态分类体系与指标选取 根据景观生态分类的特征及指标选取，分类体系的建立宜采取功能与结构双系列制。 功能性分类是据景观生态系统的整体特征，主要是生态功能属性来划分归并单元类群，同时要考虑体现人的主导和应用方向的意义。 包括两方面内容：一是类型单元间的空间关联与耦合机制，组合成更高层次地域综合体的整体性特征；二是系统单元针对人类社会的服务能力。 结构性分类是景观生态分类的主体部分，包括系统单元个体的确定及其类型划分和等级体系的建立，是以景观生态系统的固有结构特征为主要依据。

4、 景观生态系统特征可以分4个方面来考察：空间形态、空间异质性组合、发生过程、生态功能。 景观生态分类的一般步骤： 首先，根据遥感影像解译，结合地形图和其他图形文字资料，加上野外调查成果，选取并确定区域景观生态分类的主导要素和依据，初步确定个体单元的范围及类型，构建初步的分类体系。 第二，详细分析各类单元的定性和定量指标，表列各种特征。通过聚类分析确定分类结果，逻辑序化分类体系。 第三，依据类型单元指标，经由判别分析，确定不同单元的功能归属，作为功能性分类结果。实际上，前两步是结构性分类，第三步属功能性分类。 初始分类的主要指标，一是地貌形态及其界线；二是地表覆被状况，包括植被和土地利用等。 河

5、北坝上土地利用变化（河北坝上土地利用变化（1987-19961987-1996）城镇用地水域稻田灌草地林地湿地裸地果园1980198819946.2 生态系统的服务功能及其评价6.2.1 生态系统服务功能的内涵 生态系统服务功能主要表现为提供保存生物进货所需要的丰富的物种与遗传资源，太阳能，二氧化碳的固定，有机质的合成，区域气候调节，维持水及营养物质的循环，土壤的形成与保护，污染物的吸收与降解及创造物种赖以生存与繁育的条件，维持整个大气化学组分的平衡与稳定，以及由于丰富的生物多样性所形成的自然景观及其具有的美学、文化、科学、教育的价值。 生态系统的这些功能虽不表现为直接的生产与消费价值，但它们

6、是生物资源直接价值产生与形成的基础。可以说，正是生态系统的服务功能，才使人类的生态环境条件得以维持和稳定，这也是生态系统服务的内涵所在。 生态系统服务在狭义上一般是指生命支持功能，而不包括生态系统功能和生态系统提供的产品。 对于生态系统的服务功能，可以将其分为4个层次：生态系统的生产、生态系统的基本功能、生态系统的环境效益和生态系统的娱乐价值。6.2.2 自然生态系统服务功能的四条基本原则 自然生态系统服务性能是客观存在的，不依赖于评价的主体。生态系统服务功能与生态过程紧密地结合在一起，它们都是自然生态系统的属性。自然作为进化的整体，是生产服务性功益的源泉。自然生态系统是多种性能的转换器。 6

7、.2.3 生态系统服务功能价值评估 生态系统服务功能价值的分类：根据生态服务功能和利用状况可以将服务功能价值分为4类：第一，直接利用价值；第二，间接利用价值；第三，选择价值，它是人们为了将来能够直接利用与间接利用某种生态系统服务功能的支付意愿。第四，存在价值又称内在价值，它表示人们为确保这种生态服务功能继续存在的支付意愿。 生态服务功能价值的评价方法：直接市场价格法、替代市场价格法、权变估值法、生产成本法、实际影响的市场估值法。 6.3 生态系统健康评价 6.3.1 生态系统健康的内涵 生态系统健康是生态系统的综合特征，它具有活力、稳定和自调节的能力。换言之，一个生态系统的生物群落在结构、功能

8、上与理论上所描述的相近，那么它们就是健康的，否则就是不健康的。健康的生态系统具有弹性、保持内稳定性。生态系统健康是生态系统发展的一种状态。在此状态下，地理位置、光照水平、可利用的水分、养分及再生资源都处在适宜或十分乐观的水平。或者说，处在可维持该生态系统生存的水平。 6.3.2 生态系统健康的管理原则 动态性原理层级性原理创造性原理有限性原理多样性原理人类是生态系统的组分原理6.3.3 生态系统的健康评价 1）生态系统健康评价的要点： 生态系统健康评价不应该建立于单个物种的存在、缺失或某一状态为基础的标准上。 系统健康评价应该能反映人们对生态系统可能发生的相应变化的认识。 虽然作为最佳的评价健

9、康度量应该是简单的，可以系列化、有可分辨的变化状态。 系统健康评价的标准应该与在数量值上的变化相对应，即使给几十年，发生的数量改变也不应该出现间断。 在考虑到最小数量的观察，系统健康的度量应该与观察的次数不具相关性。 2）生态系统健康的监测指标 生态系统中某些绿色植物防御性次生代谢物减少，处于患病、鼠害和虫害严重、光合作用受阻、生长速率下降的濒危境地。 物种生态对策改变和多样性下降。 生态系统净初级生产量和生物量下降。 植物根系互惠共生微生物的减少，对生物生长不利的微生物增多。 外来种的入侵，造成系统波动及稳定性的变化。 污染物排放：湖泊的富营养化，海洋的赤潮，大气和固体废弃物的负效应。 生态

10、系统中限制植物生长的营养物的流失量增加，因此，系统无法利用和保护。 植物体或生物群落的呼吸量有明显增加。 系统内产品转化率低和分解速率增加，枯枝落叶层的积累明显下降。 系统中水和营养物质的瓶颈效应及土壤的物理化学条件的变劣、生态平衡失调，以非良性循环为主。3）生态系统健康的度量 生态系统是个多变量的，那么，生态系统健康标准也是多尺度的、动态的，它是有结构（组织）、有功能（活力）、有适应（弹性）。综合这3方面，组织、活力和弹性就是系统健康的具体反映，换句话说，健康就是由复杂系统所表现的3项测量标准。生态系统健康指数HI=VOR6.4 生态系统综合评价6.4.1 生态系统评价的概念 生态系统评价是

11、针对不同的目标，对不同尺度上的生态系统进行评价。对不同的生态系统及其对影响生态系统的因子进行评价，才可深入了解生态系统的变化及其所产生的服务功能，评价生态系统对人类的贡献。6.4.2 生态系统综合评价的内容及特征 生态系统综合评价是分析生态系统提供对人类发展具有重要性的生产及服务能力。包括对生态系统的生态分析和经济分析。 生态系统综合评价具备两个基本特征： 评价的地域性、评价的多维性评价在时空尺度的转换及扩展： 时间尺度变换 空间尺度变换 生态系统综合评价在空间尺度上分为以下几个层次：生态系统、景观尺度、区域尺度、大陆尺度及全球尺度生态系统综合评价的框架 服务功能服务功能评价评价基础资料的获得

12、基础资料的获得（社会经济数据、生态监测数据）（社会经济数据、生态监测数据）不同生态系统指标体系的建立不同生态系统指标体系的建立定量化分析定量化分析（模型的应用）（模型的应用）时空尺度的扩展长期生态评价，时空尺度的扩展长期生态评价，景观、区域尺度分析景观、区域尺度分析生态系统综合评价生态系统综合评价不同尺度上生态管理、规划、政策导向等不同尺度上生态管理、规划、政策导向等生态系统健康诊断生态系统健康诊断生态系统服务功能诊断生态系统服务功能诊断生态健康生态健康评价评价生态系统管理的内涵 1992年联合国环境与发展会议以来，可持续发展已成为世界各国共同的目标，人类社会的可持续发展归根结蒂是生态系统管理

13、的问题。生态系统管理是由明确目标驱动，由政策和协议及实践而执行，由监测和我们对生态学相互作用与过程的最好理解为基础的必要研究而使之符合保持生态系统组分、结构和功能的管理。柠条护坡灌木林柠条护坡灌木林管理的目标一般为可持续，可持续能力的主要障碍有：v 环境中生物多样性的信息贫乏v 对生态系统功能和动态的广泛不知v 生态系统开放性和联系性尺度超越管理界限v 普遍存在可更新资源的短期经济和社会效益比未来生态系统受损重要的观点，或有相应管理方法的利益重要的说法。过度利用造成严重退化的草地景观过度利用造成严重退化的草地景观人类开垦农田后又撂荒的景观人类开垦农田后又撂荒的景观生态系统管理包括的要素：v 可

14、持续力v 目标v 合理的生态模型及其理解v 复杂性和相关性v 生态系统的动态特征v 前景和尺度v 人类是生态系统的一个组分v 适应性和可解释性黄土高原群众进行植树造林黄土高原群众进行植树造林黄土高原退耕黄土高原退耕1 1年后自然恢复生长的草被年后自然恢复生长的草被生态系统管理的一些基本科学规范：v 空间和时间尺度是严格、苛刻的。v 生态系统功能取决于其结构、多样性和整体性。v 生态系统在时间和空间上是动态的。v 知识的不确定性、意外性和有限性。生态系统管理的步骤和行动：v 确定可持续目标和目的。v 调节空间尺度v 调整时间尺度v 使系统具有适应性和可解释性熵熵生态农业或可持续农业系统（高新技术

15、措施与科学化管理）生态农业或可持续农业系统（高新技术措施与科学化管理）非非 持持 续续 的的 农农 业业 系系 统统 （掠夺式利用与粗放型管理）（掠夺式利用与粗放型管理）生态生态资源资源环境环境NPP+ABS农农 牧牧 林林 产业产业NSP深深 加加 工工产业产业NTP国国 内内 外外市市 场场MKT农业可持续发展的生态农业可持续发展的生态经济链经济链减减少少增增加加熵熵生态农业或可持续农业系统（高新技术措施与科学管理）生态农业或可持续农业系统（高新技术措施与科学管理）非非 持持 续续 的的 农农 业业 系系 统统 （低水平传统农业、化学农业）（低水平传统农业、化学农业）减减少少生态生态资源资源环境环境NPP+ABS农农 牧牧 林林 产产 业业NSP增增加加合理轮牧、防治合理轮牧、防治荒漠化、农林草荒漠化、农林草合理景观格局合理景观格局人工饲草地、等高耕人工饲草地、等高耕作、轮间作、少耕、作、轮间作、少耕、IPM、水分平衡、舍饲水分平衡、舍饲优良品种、基优良品种、基因库、精准