景观生态学课件

1、1,河北农业大学,景观生态学课件,landscape ecology Courseware,制作与主讲 贾渝彬,2,景观生态学,3,景观生态学,1.使用教材 景观生态学徐化成. 北京.中国林业出版社.1995 2.参考书籍 景观生态学刘茂松等. 北京. 化学工业出版社.2004 景观生态学原理及应用傅伯杰等. 科学出版社.2001 实用景观生态学赵羿等. 北京. 科学出版社.2001 景观生态学邬建国.北京.高等教育出版社.2000 景观生态学肖笃宁等.科学出版社. 研究生教学丛书.2003 景观生态学理论方法及应用肖笃宁.中国林业出版社.1991 3.参考期刊 生态

2、学报地理学报环境科学进展生态学杂志 环境科学城市规划自然资源学报,4,引言,1.生态学主要研究生物与环境的关系，是一门多分支的学科 地球上生物和人的生存与发展是所处的环境密切相联系的。 研究对象包括个体、种群、群落、生态系统、景观等层次。 发展动力来自20世纪60年代后出现的人口资源环境等问题。 2.可持续发展成为世界关注的课题，人们广泛追求“生态的” 重要问题：如何解决经济发展与环境保护的矛盾？ 观点1：加大环境保护力度会影响当地经济发展 观点2：协调发展，既要金山银山又要绿水青山 建立和谐社会既要人之间的和谐，基础是人与自然的和谐。,5,引言,3.景观生态学是一门应用性很强的生态学分支学科

3、 景观生态学研究大尺度地域内各种生态系统之间的相互关系。 景观的组成、结构、功能、动态、分类、评价、规划、管理。 其原理方法对促进景观的优化和可持续发展有直接指导作用， 是人们从宏观方面认识自然并调节人与自然关系的有力手段。 应用领域：农业、林业、城市规划、园林设计、自然保护、 旅游景区规划设计、环境治理、资源开发利用等。 4.景观生态学是一门发展历史不足百年的年轻学科 产生和发展来自人们对大尺度生态环境问题的日益重视； 其理论和方法主要来源于现代生态学和地理科学的发展。 景观生态学中的一些概念和理论还不成熟有争议待完善。,6,景观生态学的主要内容,1.景观生态学概述 2.景观要素的类型 3.

4、景观的空间结构 4.景观的形成因素 5.人类对景观影响 6.景观的基本功能 7.景观的变化动态 8.景观分类与评价 9.景观生态学应用,7,第1章 景观生态学概述,景观的有关概念 景观生态学原理 景观生态学发展,8,第1节 景观的有关概念,一、景观的直观理解 英语中：景观的原意表示自然风光、地面形态和风景画面。 用于描述乡村自然风光和美丽的景色。(Landscape) 汉语中：景 反映了风景、景象、景色、景致。(等同scenery) 观 表达了观察者的直观感受。 二、不同学科对景观的理解 1.美学中 景观是人们对各种地表景象的综合直观的视觉感受。 这是最朴素最直观的理解；我国东晋以来兴起山水风

5、景画， 景观作为风景的同义语成为艺术家和文学家等的描绘对象。 美学上关注的是景观的视觉特性和文化价值。 景观作为审美对象是文学、艺术和风景园林学科的重要问题。,9,第1节 景观的有关概念,2.地理学中 景观是地球表面可见景象的综合。（近于地形） 景观是由各个最简单的地域单元组成的复杂地域系统。 景观是地球表面由地貌、土壤、气候、水文、生物等自然要素 以及人文因子组成的地理综合体。 18世纪后景观概念引入地理学，成为地理学中研究的重要问题。 关注的是景观要素（地貌/气候/土壤/植被等）特征和景观形成过程； 无空间尺度限制；也不强调景观的异质性。 3.生态学中 （后详述） 空间上相邻功能上相关发生

6、上有一定特点的生态系统的聚合。,10,第1节 景观的有关概念,美学、地理和生态等不同学科的研究者，从不同立足点和角度 对景观有不同的理解，定义各不相同。景观生态学中侧重强调 景观的异质性，不同生态系统的空间格局及其相互关系。 不同学科对景观的理解和主要关注点,11,桂林山水景观,山区地貌景观,12,13,第1节 景观的有关概念,三、景观的概念 1.景观定义概览 A.C.Troll德国植物学家1939年： 景观是一个区域不同地域单元的自然生物综合体。 景观生态学研究控制某一地区不同空间单元的自然与生物的水平关系。 Zonneveld荷兰学者1979年提出： 景观是地球表面空间的一部分，由岩石,水

7、,空气,动植物以及人类 活动所形成的系统的复合体并通过其外貌构成一个可识别的实体。 Vink荷兰学者 景观是具有特有的地形、土壤、植被的陆地表面的一个区域； 是相互有关的几片土地的天然配置。,14,第1节 景观的有关概念, Forman (垂直和水平结构) 简化复杂系统，以便对复杂系统的结构和功能等进行研究。 关键环节 A.分析系统的可分解性，合理确定分解标准，分解出系统的组分； B.复杂系统至少分解为3个相邻层次。即核心层、高层和低层；,请看图,41,等级系统中相邻层次之间的关系,高层次,核心层,低层次,大尺度 低频率 低速度,小尺度 高频率 高速度,背景 制约 控制 包含,组分 功能 机制

8、 条件,水平结构,如森林火灾，小面积的火灾发生频率高，而大面积的发生频率低。,42,第2节 景观生态学原理,四、景观生态学的基本原理 1. 景观整体性原理 功能整体：景观是由不同景观要素通过生态过程联系而构成。 从景观的整体性出发来研究景观的结构、功能及其演变过程。 如农业产业结构调整，目的是使农业整体社经生态效益最佳。 2. 景观异质性原理 景观异质性：指各景观要素在属性上和空间分布上的变异程度。 体现方面：景观要素多样性；空间格局复杂性；空间相关动态性。 表现形式：镶嵌(生物或环境镶嵌,中断)和梯度(环境因子渐变) 如华北平原，基质农田中镶嵌有村庄,城市,河流等异质要素。 3. 景观等级性

9、原理 景观等级系统：景观是由各种景观要素构成的层次等级系统。 此原理决定了：研究对象是景观整体的性质和动态规律； 各景观要素之间的空间关系和功能关系。,43,第2节 景观生态学原理,4. 景观尺度性原理 景观尺度效应：景观的空间格局和生态过程随研究尺度而变化。 如景观中的村庄是一个斑块，但在小尺度下是一个异质性景观。 原理表明：同一事物在不同研究尺度下表现出不同的属性； 确定适当的研究尺度才能了解该尺度下的对象性质。 调整研究尺度就是调整眼界(工作范围)。 5. 景观动态性原理 景观动态：景观要素和空间格局及生态过程都随时间而变化。 各景观要素随时间变化的速度和程度各不相同.如公路和农田 6.

10、 景观稳定性原理 稳定性：是指景观对干扰的抵抗力以及受干扰 后的恢复能力。 景观稳定性与景观异质性(或生物多样性)有关。 异质性程度高生物多样性高抵抗力恢复力强景观稳定。,44,黄河三角洲的景观动态变化,45,第2节 景观生态学原理,7. 景观生态流原理 生态流：景观中的物质、能量和物种在景观要素之间的流动。 生态流是生态过程的具体表现，包括物流、能流和物种流。 生态流的表现：扩散和聚积，使物质能量实现空间再分配。 流的源：是指迁出能流物流和物种流的场所.（扩散源） 流的汇：是指接纳能流物流和物种流的场所.（聚积地） 流源汇：共同组成了物质迁移系统.（使结构与功能关联） 流的媒介：风、水、飞行

11、动物、地面动物和人。 流的动力：扩散(与异质性相关；如种群迁移) 传输(物质流。如水流的侵蚀、搬运和沉积作用) 运动(动物和人对各种物质的传播),源,汇,流（联系）,46,第2节 景观生态学原理,8. 景观格局和过程的关系原理 景观格局是指形状和大小各异的景观要素在空间的排列组合。 包括景观组成单元的类型、数量及空间分布和配置等。 格局是景观结构在空间上的表现形式和异质性的具体体现。 景观过程指各种景观成分发生发展的变化程序及其动态特征。 包括各种生态流、种群和群落变化、干扰扩散等。 景观过程是景观功能的具体体现。 格局与过程的关系 格局控制过程的进行：如水域可阻隔火干扰的蔓延； 渠塘灌溉景观

12、对营养元素的转移和分配的控制作用； 山区不合理的土地利用方式对水土流失的影响； 农林间作对养分元素的循环和分配的影响。 过程影响格局的形成：如林火干扰可形成新的景观格局。 结构与功能的关联：集中表现在流的延伸将源和汇联系起来。,47,第2节 景观生态学原理,9. 景观演化的人类主导性原理 景观演化：指景观受自然或人类干扰而发生的宏观定向演变。 自然干扰使景观按自然的固有规律演化，宏观上是不可逆的。 人类主导演化：通过调控其方向和速度实现景观的定向演变。 人类对景观的干扰有建设和破坏两个侧面： 景观生态建设：合理调整或构建景观单元的空间结构，提高景 观的生产力和稳定性，使人类对景观演化的影响步入

13、良性循环。 如北方风沙干旱区的农林间作景观；北方山区的小流域治理景观。 而毁林开荒、城市扩张等将使景观的稳定性和生物多样性降低。,48,第2节 景观生态学原理,10. 景观多重价值原理 景观多重价值：景观区域内的生态、经济和美学价值的统一。 生态价值：体现在生物多样性高低和环境改善功能强弱等方面。 经济价值：体现在生物生产力和景观资源开发利用等方面。 美学价值：景观的视觉特征所决定；美学价值与审美观有关。 随时代而变：如久居城市之后，人们又追求田园风光。 因民族而异：我国小桥流水、亭台楼阁中追求生机和谐格调等 人们对景观的偏爱：青山、绿水和植物；神秘感和探索性。 景观设计的宜人性：通达、亲和、

14、优美、清洁、不拥挤等。 重视要素的空间关系。如形状、大小、密度、连接和隔断等。 景观设计要注重景观的视觉多样性。避免单一，多而不杂。,49,第3节 景观生态学的发展,产生：20世纪初从蓬勃发展的地理学中脱颖而出。 发展：来自对20世纪60年代出现的生态危机的日益重视。 理论和方法：来自地理学和生态学以及其他相关学科。 一、景观生态学的初建（20世纪初） 欧洲为发源地 1.德国地理学家Troll于1939年首次提出景观生态学一词 观点：从景观生态角度分析景观中生物与环境的关系。 贡献：在于开拓了地理学与生态学交叉的新领域。 发展：荷兰.以色列.前苏联生态学家不断总结发展理论。 2.欧洲景观生态学是从地理学中发展起来的地理学分支 观点：强调景观的整体论.系统论.生物控制论和人类影响。 贡献：重视在土地利用和管理、景观规划和保护中的应用。,50,第3节 景观生态学的发展,二、景观生态学的发展（始于20世纪80）美国后来居上 1.1980年后景观生态学受到美国生态学家的重视 引进：1981年后Forman通过文章介绍了欧洲景观生态学进展。 发展：Forman提出了“斑块廊道