景观生态学

中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日讨论题全球变化对土壤生物多样性的影响（曹左男季洁何雪清孙思凡王翰博）土壤生物的相互作用与农田的病虫害防治（戴漂漂陶琳李彩恋姚瑶杜洋）植物群体如何高效利用光、热资源（李耀琪左有璐徐嘉丁宋郑伟）植物群体如何高效利用光、热资源（王胤瑜褚雅男闵诗艺陈炫冀）土壤生物的种内种间关系对农作物生长的反馈作用（张洒洒于瑞鹏苏敏侯恬恬）要求每个小组做PPT汇报，汇报时间15分钟，提问5分钟每个小组提交一个综述，要求正文3000字~4000字，格式按照中国农业大学课程论文的格式，参考文献为2008~2012年的，至少有5篇英文、5篇中文11月30日第二次seminar中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日讨论题生物入侵对土壤生物多样性的影响（曹左男季洁何雪清孙思凡王翰博）菌根真菌对土壤病原微生物（土传病害）的影响（戴漂漂陶琳李彩恋姚瑶杜洋）如何利用模型模拟光、热资源的高效利用（李耀琪左有璐徐嘉丁宋郑伟）小麦群体大小与光、热资源的利用（王胤瑜褚雅男闵诗艺陈炫冀）菌根真菌与土壤生物的相互作用对作物生长的影响（张洒洒于瑞鹏苏敏侯恬恬）要求每个小组做PPT汇报，汇报时间15分钟，提问5分钟每个小组提交一个综述，要求正文3000字~4000字，格式按照中国农业大学课程论文的格式，参考文献为2008~2012年的，至少有5篇英文、5篇中文11月30日第二次seminar中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日讨论题生态系统的能量流动及能值分析生态系统的物质循环与碳足迹生态系统的物质循环与氮足迹生态系统的服务价值生态系统的健康与管理要求每个小组做PPT汇报，汇报时间15分钟，提问5分钟每个小组提交一个综述，要求正文3000字~4000字，格式按照中国农业大学课程论文的格式，参考文献为2008~2012年的，至少有5篇英文、5篇中文11月30日第二次seminar中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日王冲博士副教授资环学院生态科学与工程系联系：新综合楼2-124办公室Tel:62734710(O)E-mail：[e-mail]第十五讲景观生态学Nevertoooldtolearn,nevertoolatetoturn.亡羊补牢，为时未晚。中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日主要内容景观和景观生态学一般概念和理论景观生态学研究方法景观生态学的应用中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日现代生态学的研究热点生物入侵生态学:探讨入侵生物学和入侵生态学的科学问题和控制外来生物的相互入侵的新技术,评估动植物种群、预测未来生物入侵的能力以及针对生物入侵引发的环境和经济问题,并开发有效的对策将是本领域的重要研究内容。流行病生态:近年来,许多流行病(如疯牛病、口蹄疫、禽流感和SARS等)的爆发流行,造成了严重的直接经济损失,威胁着人民的生命财产安全,这个主题正在逐渐显露出来。湿地生态学、景观生态学、脆弱与退化生态学、恢复与重建及保护生态学、生态系统健康、生态经济与人文生态学等，也是新兴的研究领域。中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日分子生态学个体生态学种群生态学群落生态学生态系统生态学景观生态学区域生态学全球生态学生态系统研究水平尺度ABC生态系统研究时间尺度图1生态系统生态学在生态学科中的定位与研究工作的时空尺度区域A为微观研究尺度，区域B为核心研究尺度，区域C为宏观研究尺度中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日景观与景观生态学对景观的一般理解：主要关注景观的视觉特性和文化价值，没有明确的空间界限，突出一种综合直观的视觉感受，这时景观等同于“景色”、“风景”、“景致”、“景象”等。景观的科学含义：由相互作用的生态系统镶嵌构成，并以类似形式重复出现，具有高度空间异质性的区域，其主要特征是可辨识性、空间重复性和异质性。中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日景观景观概念作为视觉美学意义上的概念，与风景同意作为地学概念与地形、地物同意作为生态系统的功能结构以景观为对象的研究景观作为审美对象，是风景诗，风景画，及园林风景学科的研究对象作为地学的研究对象，主要从空间结构和历史演化上研究是景观生态学及人类生态学的研究对象，不但从空间结构及其历史演替上，更重要的是从功能上研究中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日A.桂林山水景观B.美国亚利桑那洲大峡谷景观C.美国威斯康星大学Curtis草地景观D.内蒙古草原景观E.北美的Sonoran荒漠景观F.亚洲温带荒漠景观一角中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日景观与景观生态学狭义的景观是指几十到几百平方公里范围内，由不同生态系统类型所组成的异质性地理单元。而反映气候地理生物社会和文化综合特征的景观符合体称为区域。狭义景观和区域可统称广义景观。广义景观则指出现在从微观到宏观不同尺度上的具有异质性或缀块性的空间单元。这一概念突出了空间异质性和生态系统多尺度多结构的特征。中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日景观与土地的关系景观是指土地的具体一部分，与土地不仅有着外延上的从属关系，而且景观更代表了一种较为精细的尺度涵义，强调景观供人类观赏的美学价值和景观作为复杂生命组织整体的生态价值及其带给人类的长期效益，具有更大的内涵；土地则侧重于社会经济属性，主要关注土地的肥力、土地的产权关系、土地的经济价值等。中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日景观与环境的关系环境是指环绕人类周围的客观事物的整体，包括自然因素和社会因素，它们既可以实体形式存在，也可以非实体的形式存在；景观则指构成我们周围环境的实体部分，它不是环境中所有要素的全部，也不是它们简单相加而组成的整体，而是它们综合作用的产物。中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日生态学中景观的特征景观是由不同空间单元镶嵌组成，具有异质性；景观是具有明显形态特征与功能联系的地理实体，其结构与功能具有相关性和地域性；景观既是生物的栖息地，更是人类的生存环境；景观是处于生态系统之上，区域之下的中间尺度，具有尺度性；景观具有经济、生态和文化的多重价值，表现为综合性。中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日生态学通过两种途径使用景观这一概念直觉地将景观看作基于人类范畴基础之上的特定区域，景观的尺度是数平方公里到数百平方公里；将景观看作代表任一尺度空间异质性的抽象概念，这样的景观在空间上近似于生态系统。中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日景观生态学景观生态学：研究景观单元的类型组成、空间格局及其与生态学过程相互作用的一门综合性学科。强调空间格局、生态学过程与尺度之间的相互作用是景观生态学研究的核心所在。景观生态学是一门新兴的多学科之间交叉的学科，其主体是地理学与生态学之间的交叉；它强调异质性，重视尺度性，高度综合性；具有景观综合、空间结构、宏观动态、区域建设、应用实践等几个主要的特点。中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日景观生态学与生态系统生态学之间的差异景观是作为一个异质性系统来定义并进行研究的，空间异质性的发展和维持是景观生态学的研究重点之一。景观生态学研究的主要兴趣在于景观镶嵌体的空间格局。景观生态学考虑整个景观中的所有生态系统以及它们之间的相互作用，如能量、养分和物种在景观斑块间的交换。景观生态学除研究自然系统外，还更多地考虑经营管理状态下的系统，人类活动对景观的影响是其重要的研究课题。只有在景观生态学中，一些活动范围大的动物种群才能得到合理研究。景观生态学重视地貌过程、干扰以及生态系统之间的相互关系，着重研究地貌过程和干扰对景观空间格局的形成和发展所起的作用。中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日景观生态学内容结构图景观生态学景观生态学的概念及发展景观生态学的理论基础景观结构景观生态过程景观生态学与生物多样性保护景观动态变化景观生态学与全球变化中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日景观生态学研究内容景观结构：景观组成单元的多样性及其空间格局；生物控制理论，缀块动态理论等；景观功能：景观空间结构与生态过程的相互作用；空间异质性理论，岛屿生物地理学理论，复合种群理论等；景观动态：景观空间结构与功能随时间的变化。景观连接度理论，生态过渡带理论，渗透理论与阈值理论等。中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日景观生态学的发展简史景观综合思想的萌芽（19世纪初至20世纪30年代）：主要表现为洪堡德和帕萨格的综合景观概念的形成和发展以及海克尔的生态学和坦斯利生态系统概念与思想的形成。景观生态学学科思想的巩固（20世纪30年代后期至60年代中期）：主要表现为Troll景观生态学概念的正式提出以及苏卡乔夫的生物地理群落学说的提出。景观生态学的学科初创（20世纪60年代后期至80年代初）：主要表现为中西欧国家结合自然和环境保护、土地利用及规划等应用实践开展景观生态学理论与应用研究。景观生态学的全面发展（20世纪80年代至今）中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日景观生态学的核心概念景观系统整体性和景观要素异质性景观是由景观要素有机联系组成的复杂系统，含有等级结构，具有独立的功能特性和明显的视觉特征，是具有明确边界、可辨识的地理实体，是一个开放的、远离平衡态的系统。异质性是系统或系统属性的变异程度，在景观尺度上空间异质性包括空间组成、空间构型和空间相关。它与景观系统的抗干扰能力、恢复能力、系统稳定性和生物多样性有密切关系。一个健康的景观生态系统具有功能上的整体性和连续性。中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日景观生态学的核心概念景观研究的尺度性景观生态学的研究基本上对应着中尺度范围，即从几平方公里到几百平方公里，从几年到几百年。大尺度主要反映大气候分异；中尺度主要反映地表结构分异；小尺度主要反映土壤、植物和小气候分异。尺度分析：一般是将小尺度上的斑块格局经过重新组合而在较大尺度上形成空间格局的过程。尺度效应：随尺度的增大，景观出现不同类型的最小斑块，最小斑块面积逐渐增大，而景观多样性指数随尺度的增大而减小。尺度性与系统稳定性：在小尺度上生态系统常表现出非平衡特征或瞬变特征，而大尺度上仍可体现出与平衡模型相似的结果，景观系统常常可以克服其中的局部生物反馈的不稳定。尺度性与系统持续性：在较高尺度上，混沌可提高景观生态系统的持续性而避免异质种群的灭绝。中国农业大学资源与环境学院《基础生态学》第十五讲景观生态学2020年2月7日尺度及其相关术语景观生态学的核心概念术语内涵尺度所研究客体或过程的时间维和空间维，可用分辨率和范围来描述组织水平生物等级中的位置比例尺对空间距离的缩减程度分辨率空间上可能分辨的最小水平，又称粒度范围研究区域的大小和需要考虑的时间长短外推据已知进行推测，把信息从一个尺度转移到另一尺度，或从一个系统转移到另一个系统临界阈值在性质、属性或现象上产生突变的点绝对尺度真实距离、方向、外形相对尺度根据生物的功能联系用作两点间的相对描述尺度分析将小尺度上的斑块格局重新组合为较大尺度上空间格局