景观生态复习题

名词解释格局：是指空间格局，广义地讲，它包括景观构成单位的类型、数目以及空间分布与配置。例如，不一样类型的斑块可在空间上呈随机型、均匀型或汇集型分布。过程：强调事件或现象的发生、发展的动态特性。景观生态学常常波及多种生态学过程，其中包括：种群动态、种子或生物体的传播、捕食者-猎物互相作用、群落演替、干扰传播、物质循环、质量流动等等。尺度：是指在研究某一物体或现象时所采用的空间或时间单位，同步又可指某一现象或过程在空间和时间上所波及的范围和发生的频率。在景观生态学中，尺度往往以粒度和幅度来体现。等级：根据系统发育关系决定的分类单元在分类系统中的位置空间异质性：是指某种生态学变量在空间分布上的不均匀性及复杂程度。空间异质性是空间斑块性和空间梯度的综合反应，依赖于尺度，粒度和幅度对空间异质性的测量和理解有着重要的影响。斑块性：强调斑块的种类构成特性及空间分布与配置关系，比异质性在概念上更为详细化某些。斑块构成包括斑块类型的数目和比例，而配置则包括斑块的空间排列、斑块形状、相邻斑块之间对比度、相似类型斑块之间的连接度、各向异性特性即不一样方向上的异质。生态学干扰：是指发生在一定地理位置上，对生态系统构造导致直接损害的、非持续性的物理作用或事件。当然，在对于生态系统构造导致直接破坏的同步，干扰亦可直接影响生态系统的功能。斑块：泛指与周围环境在外貌或性质上不一样，并具有一定内部均质性的空间单位。应当强调的是，这种所谓的内部均质性，是相对于周围环境而言的。详细地讲，板块可以是植物群落、湖泊、草原、农田或居民区等。廊道：是指景观中与相邻两边环境不一样的线性或带状构造。常见的廊道包括农田间的防风林带、河流、道路、峡谷及输电线路等。基底：是指景观中分布最广、持续性最大的背景构造。常见的有森林基底、草原基底、农田基底和都市用地基底等等。景观格局：景观格局一般是指景观的空间构造特性，而空间斑块性是景观格局组普遍的形式，它表目前不一样尺度上。广义地讲，景观格局包括景观构成单元的多样性和空间配置。边缘效应：是指斑块边缘部分由于受外围影响而体现出与斑块中心部分不一样的生态学特性的现象。斑块中心部分在气象条件、物种的构成以及生物地球化学循环方面，都也许与其边缘部分不一样。许多研究表明，斑块周界部分常常具有较高的物种丰富度和初级生产力。网络：是指连接的廊道或通过廊道在空间上相连接续起来的斑块构成的网状构造，最常见的网络是指廊道网络。景观遗传学：是指景观生态学和种群遗传学的结合，意在研究景观环境特性是怎样影响物种微进化过程。其关键问题是，景观空间异质性怎样影响种群的空间遗传构造以及种群的命运。距离效应：由于不一样种在传播能力方面的差异和岛屿隔离程度互相作用所引起的现象称为“距离效应”。面积效应：岛屿面积越小，种群则越小，由随机原因引起的物种绝灭率将会增长。该现象称为“面积效应”。复合种群：是由空间上彼此隔离，功能上又互相联络的两个或两个以上亚种群（subpopulation）或局部种群（localpopulation）构成的种群斑块系统（狭义）所有占据空间上非持续生境斑块的种群集合体，只要斑块之间存在个体（对动物而言）或繁殖体（对植物而言），不管与否存在局部种群周转现象，均可称为复合种群（广义）景观连接度：是指景观空间构造单元之间的持续性程度。景观连接度用于研究景观格局对景观现象或过程在景观中运动或扩散的影响。针对不一样的研究对象，联结度体现出明显的尺度效应。临界阈值现象：某一事件或过程（因变量）在影响原因或环境条件（自变量）到达一定程度（阈值）时忽然进入此外一种状态（发生质的突变）的情形。也就是一种由量变到质变的过程，从一种状态过渡到另一种截然不一样状态的过程。渗透理论：是研究临界阀现象的。其最突出的要点就是当媒介的密度到达某一临界密度时，渗透物忽然可以从媒介材料的一端抵达另一端。连通生境斑块：特大生境斑块是单个生境细胞（即最小的生境斑块）互相连接而形成的生境通道，故称为连通生境斑块，或连通斑块。连通斑块的形成标志着景观从高度离散状态忽然转变为高度持续状态。渗透阈值：在渗透理论中，容许连通斑块出现的最小生境面积比例称为渗透阀值或临界密度，或临界概率。中性模型：不包括任何详细生态学过程和机理的，只产生数学上或记录学上所期望的时间或空间格局的模型。★中性模型的最大作用就是为景观格局和过程的互相作用研究提供一种参照系统。通过对比随机渗透系统和真实景观的构造与行为特性，就可以有效地检查有关格局与过程关系的假设或探讨景观动态过程中的某些机理性规律。最小耗散原理：在稳定状态下，耗散系统的墒发生率不不小于任何相邻的非稳定态，即称为最小耗散原理。这种熵的局部最小化是所有生命有机体存在的重要热力学基础。范式：是现代科学哲学中的一种极为重要的概念。范式是一种科学群体所共识并运用的，由世界观、置信系统以及一系列概念、措施和原理构成的体系。换言之，一种科学群体是由享有共同范式的个体构成。范式变迁：在科学发展史中，伴随人们对研究对象认识的不停深化，新问题的出现，旧范式将必然为新范式所取代，这一过程即所谓的范式变迁。范式变迁是科学进步的动力，也是其必然产物。平衡：是指生态学系统中多种过程互相克制或抵消时所体现出来的均衡状态。稳定性：是指抗变力和恢复力，稳定性有4种互相联络但又不一样的涵义和使用方法:①抗变力或阻力，即系统阻抑外界干扰的速率;②恢复力,即系统在受干扰后恢复到先前平衡点的能力;③持续力，即在干扰作用下系统行为虽然发生波动，但这些变化总是在某一程度之内，从而使系统仍能保持生存的能力;④恒定性或变异性，两者从不一样角度来度量系统在一定期空尺度上所体现出的不确定性或变异程度。斑块：指任何与周围环境不一样，而体现出较明显边界的地理单元。其内容可以是生物的或者是非生物的斑块动态：是指斑块个体自身的状态变化和斑块镶嵌体水平上的构造和功能的变化。因此，它至少同步波及到两个尺度。它强调空间异质性及其生态学成因、机制和作用，不仅突出了生态学系统的斑块组分的动态特性，并且意味着作为斑块镶嵌体的系统整体也必然要经历变化。兼容：低层次非平衡过程被整合到高层次稳定过程的现象复合稳定性：系统的在高层次上体现出的“准”平衡态特性称为复合稳定性。复合稳定性反应了一种“有序来自无序”的情形。等级斑块动态范式：生态学实体在自然界中形成等级系统，而个体、种群、群落和生态系统生态学往往只是研究其中某一等级层次上的构造、功能和动态。强调而不是忽视干扰、异质性和尺度多重性在管理和自然保护中的作用。景观指数：是指可以高度浓缩景观格局信息，反应其构造构成和空间配置某些方面特性的简朴定量指标。常用的景观指数：斑块形状指数、景观丰富度指数、景观多样性指数、景观优势度指数、景观均匀度指数、景观形状指数、正方像元指数、景观汇集度指数、分维。空间的自有关性：即在空间上愈靠近的事物或现象就愈相似。空间自有关性被称为地理学第一定律，因此时间和空间上的自有关性是自然界存在持续秩序、格局和多样性的主线原因之一。构造方差：构造方差表达由于空间非随机构造导致的变异，反应了该变量的空间自有关的变化特性。构造方差与系统总方差（基台值）的比例，即C1/(C1十C0)，是对变量在空间上的可预测性的一种重要度量。而块金方差占总体方差的比例则可用来估计随机原因在所研究的空间异质性中的相对重要性。自有关阈值：表达某一特性在空间上自有关的空间幅度，在不小于阈值的空间尺度上该特性不再有自有关性。根据半方差图，我们可以判断某一景观特性与否具有斑块性，斑块格局有何规律性，以及斑块大小和格局的尺度特性。可塑性面积单元问题：在景观生态学研究中，许多数据（如遥感数据、土地运用数据等）是与面积相联络的，或称为面积数据。在分析此类数据时，常常出现其成果随面积单元（栅格细胞或粒度）定义的不一样而变化的问题，包括两个方面，即尺度效应和划区效应尺度效应：是指当空间数据经聚合（aggregation)而变化其粒度或栅格细胞大小时，分析成果也随之变化的现象；划区效应：指在同一粒度或聚合水平上由于不一样聚合方式（即划区方向）而引起的分析成果的变化。解答、论述试述景观生态学的定义、研究对象与范围答：景观生态学的定义的定义有多种表述，但大都是反应内陆地形、地貌或景色的，或是反应某一地理区域的综合地形特性在目前最流行的英文教科书中将景观生态学的定义为研究空间格局和生态过程互相关系，或不一样尺度上空间异质性的原因和后果的生态学分支学科；也有人将景观生态学定义为是研究和改善空间格局与生态和社会经济过程互相关系的整合性交叉学科。研究对象与研究范围：景观生态学的研究对象和内容可概括为3个基本方面：（1）景观构造：即景观构成单元的类型、多样性及其空间关系。（2）景观功能：即景观构造与生态学过程的的互相作用，或景观构造单元之间的互相作用。这些作用重要体目前能量、物质和生物有机体在景观镶嵌体中的运动过程中。（3）景观动态：即指景观在构造和功能方面随时间的变化。详细地讲，景观动态包括景观构造单元的构成成分、多样性、形状和空间格局的变化，以及由此导致的能量、物质和生物在分布与运动方面的差异。景观格局的成因也许分为哪几种？答：我们将景观格局的成因分为三种：非生物原因、生物原因和人为原因。非生物和人为原因在一系列尺度上均起作用，而生物原因一般只在较小的尺度上成为格局的成因。大尺度上的非生物原由于景观格局提供了物理模板，生物和人为原因一般在此基础上互相作用。现实中，景观格局往往是许多原因和过程共同作用的成果，故具有多层异质构造.简述景观格局形成的原因和机制在不一样尺度上的效应。答：景观格局形成的原因和机制在不一样尺度上往往是不一样样的。反过来说，不一样原因在景观格局形成过程中的重要性随尺度而异。在小尺度上，捕食、竞争、植物-土壤互相作用等生物学过程对于空间格局的形成往往起着重要作用。概而言之，气候地形原因一般决定景观在大范围内的空间异质性，而生物学过程则对小尺度上的斑块性有重要影响。根据不一样的来源和成因，景观板块可分为哪些类型？答:根据来源和成因的不一样，Forman和Godron（1981,1986）将常见的景观斑块分为四类。（1）残留斑块：由大面积干扰所导致的、局部范围内幸存的自然或半自然生态系统或其片段；（2）干扰斑块：由局部干扰导致的小面积斑块；（3）环境资源斑块：由环境资源条件在空间分布不均匀性而形成的斑块；（4）人为引入斑块：由人们故意或无意地将动植物引入某些地区而形成的局部性生态系统。5、概述等级斑块动态范式的几种重要方面。答：（1）生态学系统是由斑块镶嵌体构成的巢式（或包容型）等级系统。例如，一片森林是一种由许许多多大小不一样、年龄不一样的林隙构成的系统。（2）系统动态是各个尺度上斑块动态的总体反应。在具有等级构造的生态学系统中，系统的动态是小尺度斑块和大尺度镶嵌体及其与环境互相作用的成果。如森林动态可以看做是林隙动态和波及不一样尺度上与土壤和地理格局有关的生物及非生物过程变化的总体反应。（3）格局-过程-尺度观点。过程产生格局，格局作用于过程。若要对的理解格局与过程的关系，就必须认识到其依赖于尺度的特点。（4）非平衡观点。老式平衡范式不一样，等级斑块动态范式把非平衡和随机过程作为生态学系统稳定性的构成部分。一般来讲，生态学系统中有两类非稳定机制：生物和非生物原因的随机性（5）兼容机制和复合稳定性概念。兼容：低层次非平衡过程被整合到高层次稳定过程的现象（图4.6）复合稳定性：系统的在高层次上体现出的“准”平衡态特性称为复合稳定性。复合稳定性反应了一种“有序来自无序”的情形。6、概述所提到的景观空间分析措施。答：景观生态学中的空间分析措施有多种，它们分别适应于不一样的研究目的和数据类型。笼统地讲，这些措施可分为两大类：格局指数措施和空间记录学措施。前者重要用于空间上非持续的类型变量数据，而后者重要用于空间上持续的数值数据。景观格局分析措施：用来研究景观构造构成特性和空间配置关系的分析措施。它们不仅包括某些老式的记录学措施，同步也包括某些新的、专门处理空间问题的格局分析措施。景观格局分析的基本环节：1、以研究目的和方案为指导，搜集和处理景观数据；2、将真实的景观系统转换为数字化的景观，选用合适的格局研究措施进行分析；3、最终对分析成果加以解释和综合7、常用的景观指数有哪些？简述概念。（1）斑块形状指数通过计算某一斑块形状与相似面积的圆或正方形之间的偏离程度来测量起形状复杂程度。（2）景观丰富度指数景观丰富度指数R是指景观中斑块类型的总数，即：R=m（m为景观中斑块类型的数目）（3）景观多样性指数多样性指数H是基于信息论基础之上，用来度量系统构造构成复杂程度的某些指数。常包括两种：①多样性指数②多样性指数（4）景观优势度指数优势度指数D是多样性指数的最大值与实际计算值之差。（5）景观均匀度指数均匀度指数E反应景观中各斑块在面积上分布的不均匀程度，一般以多样性指数和其最大值的比来表达。（6）景观形状指数景观形状指数LSI与斑块形状指数相似，只是将计算尺度从单个斑块上升到整个景观而已。（7）正方像元指数正方像元指数SQP是周长与斑块面积比的另一种体现方式，即将其取值原则化为0与1之间。（8）景观汇集度指数景观汇集度C反应景观中不一样斑块类型的非随机性或汇集程度。（9）分维分维或分维数可以直观地理解为不规则几何形状的非整数维数。对于单个斑块而言，其形状的复杂程度可以用分维数来量度。8、结合本章内容，简述生态学建模的四个阶段及其之间的关系。答：（1）建立概念模型：包括明确定义所研究的问题、确定建模目的、确定系统边界以及建立因果关系图。（2）建立定量模型（或概念模型的定量化）：包括选用合适的数学措施、确定变量间的函数关系、估计参数值、编写计算机程序、确定模拟的时间步长以及运转模型并获得最初成果。（3）模型检查：模型检查包括模型确认和模型验证。模型确认是指仔细检查数学公式和计算机程序以保证没有运算方面技术问题的过程，目的是保证概念模型的数量化是直接的和确切的，并且计算机程序中可以影响模型成果的错误已所有排除。模型确认与模型的真实性、精确性和合理性并无任何直接关系。模型验证是指确定模型在其既定的应用范围内运转成果与其相对应的现实系统行为的吻合程度，其衡量原则应当与预定的研究目的有亲密关系，常常波及到对模型构造和变量间关系合理性的检查、模型输出成果与实际值的直接比较、模型的敏感性分析以及模型的不确定性分析。（4）模型的应用：包括设计和执行模拟试验，分析、综合和解译模型成果，最终与生态学同行或应用领域的对象交流模型成果并征求改善意见。模型交流的一种重要方面是刊登论文和专著。关系：建模的4个阶段互相联络、互相增进又互相制约，建模往往是一种循环往复、不停修正的过程。无论是种群模型、生态系统模型还是景观模型，建模的一般原理和过程是相似的，但其详细内容是不一样的，面且在数学措施和模拟途径方面也各有特点。9、常见的景观空间模型途径有哪三种？分别论述其概念及要点。答：3种常见的景观空间模型途径（1）空间概率模型是生态学中应用已久的马尔柯夫类模型（尤其是植物群落演替模型）在空间上的扩展。空间马尔柯夫模型也是景观生态学家用来模拟植被动态和土地运用格局变化的最早、最普遍的模型。空间概率模型是景观生态学中应用最早和最广泛的模型之一。多用来描述或预测植