景观生态学--课堂笔记(园林专业)

B2st永远不要认为我们可以逃避，我们的每一步都决定着最后的结局，我们的脚正在走向我们自己选定的终点。Beast1【伟大是熬出来的…..】비스트최고의第一章绪论一、景观生态学的概念与发展在19世纪中期由Haeckel提出生态学一词，随着时间的推移，生态学已成为一个既古老而又现代的学科，它研究的主要内容就是生物或生物群体与其环境的关系，而通常我们又将它分为几个层次：个体、种群、群落和生态系统，而景观是比生态系统更高一层次的生物层次。景观生态学自1939年由特罗尔提出后，发展十分迅速，已成为生态学一重要分支，并且已形成一套自己的理论，为生态学的发展提供了一个全新的空间。1、景观（landscape)“景观”的三种理解：1.视觉美学在欧洲，“景观”一词最早来源于《圣经》中，用来描述耶路撒冷城美丽的景画。与“风景”同意。例“黄山”、“泰山”、“苏州园林”。2.地理学景观作为地球表面气候、土壤、地貌、生物各种成分的综合体，类似于生物群落。3.景观生态学空间上相邻、功能上相关、发生上有一定特点的生态系统的聚合。2、景观的定义和特征景观：是以类似方式重复出现的、相互作用的若干生态系统的聚合所组成的异质性土地地域。（1986，Forman&Godron)例：“秦岭”景观生态学：研究相关景观系统的相互作用、空间组织和相互关系的一门学科，即研究由相互作用的生态系统组成的异质地表的结构、功能和动态。其他定义：（1）Troll(1983)德国景观是控制某一地区不同空间单元的自然与生物的关系。（2）Zonneveld荷兰景观是地球表面空间的一部分，是由岩石、水、空气、植物、动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。（3）Vink荷兰景观是连同其所有现象（地形、土壤、植被、人为影响）的陆地表面；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。特征：1生态系统的聚合。2各生态系统之间的物质能量流动和相互影响。3具有一定的气候和地貌特征。4与一定的干扰状况的聚合相对应。3、景观要素定义：景观是由不同生态系统组成的镶嵌体，其组成单元称之为景观要素按自然条件或立地条件划分的景观单元—景观成分。按人类活动的影响划分的景观单元—景观要素。景观和景观要素是相对的，景观强调异质，景观要素强调匀质。景观现象具有尺度效应。4、景观生态学的发展历史国外（1）.萌芽(19世纪初~20世纪30年代)首先生态学的出现，19世纪中期Haeckel，把研究生物和环境关系的科学称之为生态学。其后，从个体生态学发展到群落生态学。1935年，英国生态学家坦斯利提出了生态系统的术语。（2.）巩固(20世纪30年代后期~60年代中期)1939年，德国著名的地植物学家特罗尔，在利用航片中研究东非土地利用问题时提出了景观生态学一词。随后，一些科学家将景观生态学作为生态学一分支进行研究。二战爆发过程中，景观生态学研究几乎处于停滞状态，二战后，由于人口、粮食、环境问题，景观生态学得到蓬勃发展，中欧成为景观生态学研究的主要地区。（例德国、荷兰、捷克等）B2st永远不要认为我们可以逃避，我们的每一步都决定着最后的结局，我们的脚正在走向我们自己选定的终点。Beast2【伟大是熬出来的…..】비스트최고의美国从70年代开始景观生态学研究，发展很快。（3.）发展(20世纪60年代后期~80年代初，初步发展；20世纪80年代，全面发展)80年代进入景观生态学研究热潮。1981年，在荷兰召开“第一届景观生态学大会”。1982年，国际景观生态学协会成立。（IALE）1984年，Narch.Z和Lieberman（美国）出版《景观生态学的理论和应用》，第一本景观生态学专著。1986年，Forman.R&Godron出版《景观生态学》教材，标志景观生态学发展进入了一个全新阶段。1987年，国际性杂志《景观生态学》出版。（4）.提高(20世纪90年代，学科的全面提高时期)90年代，景观生态学全球化普遍提高，技术、手段更为先进。（例GIS、遥感等）国内从80年代初开始，1989年10月在沈阳召开首届景观生态学学术讨论会。1998年在沈阳举行“亚洲及太平洋地区景观生态学国际会议”。80年代：起步阶段，侧重于国外文献的介绍•1981年，黄锡畴在《地理科学》上发表了《德意志联帮共和国生态环境现状及保护》一文。同期还发表了刘安国的《捷克斯洛伐克的景观生态研究》。这是国内首次介绍景观生态学的文献。•1983年，林超在《地理译报》上发表了两篇译文，一篇是Troll的《景观生态学》，一篇是E.纳夫的《景观生态学发展阶段》。•1985年，陈昌笃在《植物生态学与地植物学丛刊》发表《评介Z.纳维等著的景观生态学》一文，这是国内首次对景观生态学理论问题的探讨。•1986年，景贵和在《地理学报》发表了《土地生态评价与土地生态设计》，这是国内景观生态规划与设计的第一篇文献。•1988年，李哈滨在《生态学进展》发表了《景观生态学——生态学领域里的新概念构架》一文。同年的《生态学杂志》分别发表了金维根的《土地资源研究与景观生态学》和肖笃宁等的《景观生态学的发展与应用》。•1990年肖笃宁主持翻译了R.T.T.Forman和M.Godron的《景观生态学》一书。•90年代迅速发展，大量论文书籍出现•1990年，肖笃宁等在《应用生态学报》发表了《沈阳西郊景观结构变化的研究》一文，该文是我国学者参照北美学派的研究方法而开展的景观格局研究的典范著作。同年景贵和出版了《吉林省中西部沙化土地景观生态建设》论文集。•伍业钢和李哈滨的《景观生态学的理论发展》（1992）和《景观生态学的数量研究方法》（1992）；•傅伯杰的《黄土区农业景观空间格局分析》(1995)、《景观多样性分析及其制图研究》(1995)、《景观多样性的类型及其生态意义》(19965、景观生态学研究内容和基本原理（1）研究内容1.景观结构不同景观要素之间的空间关系。2.景观功能各种景观要素之间的相互作用，不同生态系统之间的能量流、物质流和物种流(例到物活动等）。3.景观变化景观的结构和功能上随时间的变化。4.景观管理通过分析景观特征，提出景观利用管理最优化方案。景观生态分类景观生态评价景观生态规划设计景观规划设计的实施（2）理论基础1景观结构和功能原理B2st永远不要认为我们可以逃避，我们的每一步都决定着最后的结局，我们的脚正在走向我们自己选定的终点。Beast3【伟大是熬出来的…..】비스트최고의2生物多样性原理1.整体论3物种流动原理2.系统论4营养再分配原理5能量流动原理6景观变化原理7景观稳定性原理6、景观生态学的重要学派（1）美国的景观格局和景观功能研究(Forman,Risser,Turner)（2）荷兰和德国的土地生态设计(Zorreveld,Haber国家公园景观规划）（3）东欧的景观综合研究和景观生态规划。（Mazur,Ruzicka(捷克）最优设计）（4）加拿大和澳大利亚的土地生态分类（5）前苏联的景观地球化学研究（波雷诺夫）7、景观生态学的研究展望（1）学科主要研究领域的进展经济观念与生态学研究的融合人地和谐的未来景观研究在景观结构和空间格局方面在景观生态过程研究方面在景观格局与过程的关系研究上在景观变化分析方面（2）新出现的学科领域与生长点公路和公路网的生态效应景观毒理(landscapetoxicology)研究湿地景观生态研究大城市的景观生态过程（3）重点研究方法和新技术现状及动向景观生态动态模型景观指数(Landscapeindicators)研究：区域尺度上多因子风险评价的相对估计法流域动态模型遥感与地理信息系统应用（4）景观生态的应用进展农业与土地利用自然资源管理景观规划与设计城市景观规划第一章3景观结构景观是由景观元素组成，景观元素是地面上相对同质的生态要素或单元。景观元素有三种类型：1斑块(patch)2走廊(corridor)3基质(matrix)3.1斑块(patch)定义：斑块是一个在外观上与周围环境明显不同的非线性地表区域。例：天空的云、嵌花路面的石子。3.1.1起源与类型（起源原因、特点）1干扰斑块(disturbancepatch)B2st永远不要认为我们可以逃避，我们的每一步都决定着最后的结局，我们的脚正在走向我们自己选定的终点。Beast4【伟大是熬出来的…..】비스트최고의原因：由于局部干扰而产生的。采伐后的森林，草原烧荒，地表煤矿干扰是引起生态系统格局显著偏离其常态的事件。举例：风、火、冰雹、山崩、虫害…↗内、外因（如火灾）干扰↘短期、长期短期特点：具有最高的周转率、持续时间最短、消失最快的斑块类型。2残存斑块(remantpatch)原因:由包围着一小块未受干扰地区的大范围干扰造成的.举例:寒冷过后阳坡上留下的鸟巢、火灾大火过后残留的一片森林松弛期：某些种群灭绝速率升高的时期。调整期：物种变动速率增高的时期。3环境资源斑块(environmentalpatch)原因：由于环境资源的空间异质性或镶嵌分布而引起。例如：长白山植物垂直分布、森林中的沼泽。特点：存留时间长、周转率低。4引进斑块(introducedpatch)原因：人类将生物引进一个地区，就产生了引进斑块。（1）种植斑块(plantedpatch)原因：由人种植植物而产生的特点：人维护、存留时间长。（2）聚居地(homeshabitation)特点：受人干扰的景观中最显著并无处不在的景观成分之一。物种：人、引进的动植物、不慎引入的害虫、从异地移入的本地种例如：村落、城镇斑块的持久性与稳定性3.1.2斑块的大小1面积对能量和养分的影响一般的情况总是大斑块比小斑块含的能量和养分丰富。也有不同，比如，一个小斑块（麦田）从边缘到内部我们会发现边缘产生的产量高于内部。原因：充分利用光、温度、水、且竞争少。动物的分布也会因边缘内部的喜爱程度而有所不同。许多野兔、野鸡等喜欢在边缘地带活动，食草与食肉动物也经常在边缘地带活动，边缘单位的生物量也高于内部。边缘地带植物密度高于内部，故营养也高于内部地带，由于小斑块的饿边缘/内部比大于大斑块，因此小斑块单位面积的能量与物质不同于大的斑块。大斑块比小斑块有更高的营养级的动物，并且食物链也更长。2面积对物种的影响（1）岛屿在生物群落里，物种的多样性随面积的增加而增加。岛上种数与面积大小的关系的三种解释：大岛屿物种多稀有种多B2st永远不要认为我们可以逃避，我们的每一步都决定着最后的结局，我们的脚正在走向我们自己选定的终点。Beast5【伟大是熬出来的…..】비스트최고의小岛近亲繁殖S=CAZS-多样性A-面积C-比例常数Z-一般为0.18~0.35S=f（+生境的多样性-干扰+面积-隔离程度+年龄）（2）陆地景观陆地景观与岛屿有所不同，斑块的边界并不明确，并且隔离程度的重要性降低。S=f（+生物多样性-（+）干扰+面积+年龄+本底异质性-隔离程度-边界不连续性）区别：障碍物不同海岛的隔离是与大陆相对而言岛屿与陆地景观的形成时间大相径庭与边缘的作用设计保护区时，面积比较关键。主要保护：1较高的当地物种多样性2稀有种和濒危种3稳定的生态系统3森林的破碎化及其生态后果物种生存环境危机树木的变化动物的变化•鸟类•昆虫4斑块与自然保护区大的自然保护区保护物种多完整比破碎要好尽量减少隔离度簇状比线状好走廊连接圆形较好3.1.3斑块的形状形状与面积同等重要例如:鸟、昆虫觅食，巢域一般为长方形。1生态学意义形状分析可了解物种动态（物种分布是稳定、扩展、收缩、还是迁移甚至以了解迁移路线）斑块的形状对生物的散布和觅食具有重要作用。斑块的形状与环境变化及更新过程有关。园林设计，采取不同斑块形状，收到不同的艺术效果。B2st永远不要认为我们可以逃避，我们的每一步都决定着最后的结局，我们的脚正在走向我们自己选定的终点。Beast6【伟大是熬出来的…..】비스트최고의形状系数D-形状系数L-斑块固边长度A-斑块面积D值说明某一斑块周边长度与面积同该斑块相等的