景观及景观生态学

景观生态学LandscapeecologyEmail：[e-mail]成都大学，2010研究内容：把地理学家研究自然现象空间相互作用的横向研究与生态学家研究一个生态区机能相互作用的纵向研究融为一体，运用地学和生态学的基本方法，并结合现代信息技术，研究景观结构和功能、景观动态变化规律，揭示物质流、能量流、信息流及价值流在地球表面的传输和交换，以及生物与非生物、生物与人类干扰之间的相互作用与耦合机理。应用范围：景观是生态过程由生态系统向区域和全球尺度发展的关键转换层次。它与土地利用、城乡规划与设计、生态恢复与重建、森林与农田（牧场）管理、旅游规划与设计、生物多样性保护与调节等自然、社会、经济三者协调及可持续发展的关系最为密切、作用最关键的生态学空间尺度。展望：二十一世纪的景观生态学不仅研究景观生态系统自身发生、发展和演化的规律特征，而且在探索合理利用、保护和管理景观的途径与措施，为合理开发利用自然资源、不断提高生产力、保护与建设生态环境等方面的贡献将进入一个新的发展时期。景观生态学中的十大研究论题---邬建国在过去的20年来，景观生态学已从局限于中、东欧的地区性应用学科发展成为体现生态学主流并盛行于全球的综合性科学。2001年和2003年先后两次专门讨论了“21世纪景观生态学十大论题”。后来，邬建国和RichardHobbs经反复斟酌，形成以下景观生态学十大论题。异质景观中的能量、物质和生物流过程土地利用和覆盖变化的起因、过程和效应非线性科学在景观生态学中的应用尺度推绎景观生态学方法论的创新将景观指数与生态过程相结合把人类和人类活动整合到景观生态学中景观格局的优化景观水平的生物多样性保护和可持续性发展景观数据的获得和准确度评价Wu和Hobbs(2002)指出，景观生态学的六个学科发展要素是：1、突出交叉学科性和跨学科性；2、基础研究和实际应用的整合；3、发展和完善概念及理论体系；4、加强教育和培训；5、加强国际学术交流与合作；6、加强与公众和决策者的交流及协作。景观生态学与生态学的关系参考书：1.傅伯杰等.2001.景观生态学原理及应用.北京:科学出版社2.邬建国.2000.景观生态学—格局、过程、尺度与等级.北京:高等教育出版社3.肖笃宁.1991.景观生态学理论、方法及应用.北京:中国林业出版社，北京4.徐化成.1995.景观生态学.北京:中国林业出版社教材：周志翔.景观生态学基础.2007，北京：中国农业出版社6.Forman,R.T.T.,Godron,M.1986.LandscapeEcology.NewYork:JohnWiley&Sons7.Farina,A.1998.PrinciplesandMethodsinLandscapeEcology.London:Chapman&Hall8.NavelZ.andLiebermanAS.1993.Landscapeecology:Theoryandapplication(2ndedition).NowYork:Springer-Verlag9.Turner,GardnerandO'Neill.2001.LandsapeEcology:InTheoryandPractice.NewYork:Springer-Verlag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Troll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。那么什么是景观生态学呢？这还得从《生态学》谈起。课程内容第一章：景观与景观生态学第二章：斑块第三章：廊道第四章：基质第五章：景观形成要素与构型第六章：景观空间格局第七章：景观异质性第八章：景观生态过程第九章：景观功能第十章：景观动态变化第十一章：景观干扰第十二章：景观尺度第十三章：景观生态分类第十四章：景观生态评价第十五章：景观生态规划与建设第一章景观与景观生态学第一节景观及其景观要素第二节景观生态学及其研究内容第三节景观生态学基本原理及理论基础第四节景观生态学的发展历史及研究展望小结景观（landscape)的定义有多种表述，但大都反应在内陆地形、地貌或景色上，如草原、森林、山脉、湖泊等，或是反应在某一地理区域综合地形特征上（邬建国，2001）。景观的特征和表象是丰富的，人们对其感知和认识也是多样的，不同学科对其有不同的理解。景观可以从美学、地理学、生态学三个方面来理解。1.1景观理解第一节景观及其景观要素“景观”的三种理解A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色。此时与风景、景致、景象同意，等同于英语中的scenery。例如：“黄山”、“桂林山水”。这种针对美学风景的景观理解既是景观最朴素的含义，也是后来科学概念的来源。无明确空间界限，突出综合直观的视觉感受。目前，大多数园林风景学着所理解的景观也主要指视觉美学上的景观，既风景（俞孔坚，2000）B、地理学洪堡德（Humboldt)将景观作为一个科学概念引到地理学中，并认为景观是由气候、水文、土壤、地貌、生物等各种成分的综合体。类似于由群落组成的群落。现在已成为自然地域综合体的代名词。目前，地理学中对景观有比较一致的理解，认为景观是由各个在生态学上和发生学上共轭的、有规律的结合在一起的最简单的地域单元所组成的复杂地域系统，且各要素相互作用的自然地理过程总体（傅伯杰，2000）C、生态学1939年，德国著名生物地理学家Troll首次提出了景观生态学的概念。从生态的角度认为：景观是空间上相邻、功能上相关、发生上有一定特点的生态系统的聚合，处于生态系统之上。Vink认为：景观是生态系统的载体。Naveh认为：景观是自然、生态和地理的综合体。Haber认为：景观是生物或人类综合感知的土地。景观概念作为美学意义上的概念，与风景同意。作为地学的概念与“地形”、地物同意。作为生态系统的结构、功能景观研究作为审美对象，是风景诗、风景画，及园林风景学的研究对象。作为地学的研究对象，主要从空间结构和历史演化上进行研究。作为生态学的研究对象，不但从空间结构及其历史演替上，更重要的是从功能上进行研究总之，对景观的一般理解是关注景观的视觉特性和文化价值，而地理学和景观生态学将其进一步进行了拓展。地理学关注景观的要素特征和景观形成过程。景观生态学以景观单元间的组合和相互作用为主要研究内容。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1.2景观的定义和特征1.2.1定义景观：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区域。（Forman&Godron，1986）例：我国北方山区的乡村景观：山麓-村庄-道路-河流-森林-农田，且重复出现。其他定义：1、Troll(1983)德国是控制某一地区不同空间单元的自然与生物的关系。2、Zonneveld荷兰是地球表面空间的一部分，是由岩石、水、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。3、Vink荷兰是连同其所有现象（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。我国学者肖笃宁（2005）认为：P3。景观的狭义和广义含义：P3。1.2.2景观的特征一个景观应具备以下四个特征：1、景观是异质性土地单元组成的镶嵌体，即生态系统的聚合。（结构上）2、景观由相互作用和相互影响的生态系统组成。（功能上）3、景观是处于生态系统之上、区域之下的中等尺度生物空间实体。（尺度上）4、具有一定自然和文化特征，兼具经济、生态、文化价值。（景观形成上）人类与自然共同作用影响下的不同景观1.2.3景观与区域的异同点P4：表1-1景观与区域的异同点。1.3景观要素（landscapeelement)定义：是指组成景观的最基本、相对均质的土地生态要素称之为景观要素，也称景观单元。景观组分--构成景观的不同生态系统类型（空间意义上的）。构成景观中的动植物种类、数量、环境因子也称景观的基础组分（非空间单元）。景观的结构成分：基质、斑块、廊道统称结构组分。景观与景观要素的关系：景观和景观要素有本质区别，但也是相对的区别表现为：景观强调空间实体的整体性和异质性，而景观要素强调空间单元的从属性和匀质性。相对性表现为：景观和景观要素都可在不同的研究对象或等级尺度处于不同的地位。比如：森林即可作为景观研究，也可以作为要素考虑。2.1景观生态学的概念景观生态学是新一代的生态学，从组织水平上看，处于个体—种群—群落—生态系统—景观—区域—全球的较高层次，属宏观生态学范畴。在欧洲（起源于欧洲），从地理学中发展起来，注重在土地的利用、规划管理和保护上的应用。在北美，从生态学中发展而来，注重空间格局、功能、及其格局动态变化。我国学者徐化成和肖笃宁的观点：P6。第二节景观生态学及其研究内容景观生态学(Landscapeecology)是以景观研究对象，研究景观格局、功能、变化及其规划与管理的一门宏观生态学科。景观生态学与生态系统生态学的差异主要表现在：空间异质性、空间格局、空间范围等等的不同。P6-7（赵羿等，2001）2.2景观生态学研究对象景观结构不同景观要素之间的空间关系。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。景观变化景观的结构和功能上随时间的变化。景观规划管理通过分析景观特征，提出景观利用管理最优化方案。景观生态学研究对象主要体现在以下四个方面：2.3景观生态学研究的具体内容景观生态学研究的具体内容有：（1）空间异质性或格局的形成与动态；（2）空间异质性与生态学过程的相互作用；（3）景观的等级结构特征；（4）格局—过程—尺度之间的相互关系；（5）人类活动与景观结构，功能的反馈关系；（6）景观异质性多样性的维持和管理等。景观生态学斑块-廊道-基底模式岛屿生物地理学理论景观结构景观连接度空间异质性和斑块性临界阈理论和渗透理论复合种群理论地域分异理论景观功能景观动态等级理论斑块动态人类活动和影响格局-过程-尺度景观生态学研究的主要对象、内容及基本理论2.4景观生态学的学科特点1）强调空间异质性2）注重尺度在研究景观格局和过程中的应用3）强调研究对象的整体性和系统性4）高度的空间综合性和宏观分析能力5）人类主导性第三节景观生态学基本原理及理论基础3.1景观生态学基本原理R.Forman和M.Godron对景观生态学中的普遍原理进行了概括，共分以下七条：1）景观结构与功能原理（景观结构）每一个景观均是异质性的，在不同的斑块、走廊和本底之间，种、能量和物质的分配不同，作用功能也不同。2）生物多样性原理（景观结构）景观的异质性使内部种减少，边缘种增加，异质性可提高物种总体共存的潜在机会。3）物种流动原理（景观功能）物种在景观要素之间扩展或收缩，既影响到景观的异质性，也受景观异质性的控制。4）营养再分配原理（景观功能）由于风、水或动物的作用，矿物质可流入或流出某一景观，或者在一景观种的不同生态系统之间再分配，其再分配速度随干扰强度的增加而增加。5）能量流动原理（景观功能）在景观内随着空间异质性的增加，会有更多的能量流（热和生物量）通过景观要素之间的边界。6）景观变化原理（景观变化）干扰（disturbance）是景观异质性的主要来源，干扰改变景观格局，同时又受制于景观格局。干扰是景观的一种主要生态过程，在不受干扰的情况下，景观水平结构逐渐向同质性方向发展；适度干扰会增加景观异质性