景观生态学
景观生态学 绪论 景观生态学作为地理学和生态学的交叉学科，具有独特的生命力和高度的综合性。与自 然保护、规划、景观设计、野生生物学、土地评价、地理学、环境科学、林学、农学等 学科密切相关，尤其是目前的环境问题和社会问题与景观生态息息相关，有着广阔的前 景。每个人都处于景观中，其质量好坏息息相关。 本课程的学习方法在于：知识累积，思维方式的深化，一种能力，一种方法。 本课程的结构由以下几个部分组成： 1. 景观生态学的概念，内容，历史。 2. 景观构成要素——嵌块体，廊道，基底。 3. 景观的总体结构。 4. 景观发育的自然过程。 5. 人类对景观的影响。 6. 景观的功能。 7. 想念邻景观要素间的流动。 8. 景观的动态。 9. 景观的异质性和类型学。 10. 土地景观分类（属性，景观，能力） 11. 土地评价。 12. 景观的规划与管理。 1. 景观和景生态学 1. 景观 1. 概念： 英语中多含义，有美学的，文化的，地理，专业的，空间上：大尺度，小尺度（毛虫 相片） 1. 美学的：景观大致均一的地区风景，直观景象，这个概念主要应用于景观建筑学，风景 园林学。 2. 地理学：是地球表面地貌、气候、土壤，生物所形成的综合体。发生上是立的，是地表 在地带性和非地带性方面最一致的地域地段，具有自己的形态，单位的质和量的对比 关系，并以此与其相邻景观区别。此概念充分反映了自然界的特点和天资的多样性， 完整的土地利用单位。 景观生态学是由1919德国（TROLL）特罗尔首提，我国80年代初方开始国际上景观生态学 的发展。 生态学：是在一（将）个相对均质的空间内研究植物、动物、大气、水、土壤之间的关 系（生物之间，生物与环境之间）的科学。是一个利用和改造 的生态工程。 景观生态学：某一地区不同空间单元的自然环境与生物关系的科学。若干个生态系统聚 合所组成的异质性土地地域内的生物与自然环境之间关系的科学。其优点在于：景观水 平上，生态学研究的是整体观及许多本来缺乏联系的学科在解决景观问题上的综合。景 纲生态学将地理学研究自然现象空间相互作用的水平途径和生态学在研究自然现象功能 上相互作用时的垂直途径结合起来、解决许多在其它低级生物组织层次上无法解决或不 能解决的问题。把人类及其活动结合在生态学研究中，并且对于原始状态和干扰严重的 景观提出了解决途径。使之范围更广，层次更高。 城市化、工业化席卷全球，自然——人工复合或纯人工生态系统，人——地关系改变着人们 的思维方式和生活方式，探寻和谐发展的途径成为当今的热门课题。 3. 景观生态学实际上就是在空间上不同生态系统的聚合。Forman,Gadron提出：景观是以 相似形式重复出现的相互作用的若干生态系统的聚合组成的异质性陆地区域、地貌、 过程、生物定居和干扰作用形成景观的结构。（又称异质地域观） 综上所述，景观是由各个在生态上和发生上共轭的，有规律地结合在一起的最简单的单 元地域单位所组成的复杂空间异质性。 2. 景观的特征： 1. 结构上：生态聚合，镶嵌块体空是格局，城市与郊区、农村、道路、农田以及天然次生 林（阴）、牧场（阳） 2. 功能稳定性上：各生态系统间相互作用，其中有物流、物种流、能量等。它们是动态的 、变化的，且具有一定的地貌特征和气候特征并受各种因素干扰包括各种自然和人为 的因素。 3. 时空尺度效应 4. 异质性 3. 景观的构成 景观要素：基本的相对均质的土地生态要素或单元。它是一个相对性的时空概念，宽度 在10M~1KM或更宽，一般在航片上可辩认。 微观上，人类和自然的干扰可影响物种的定殖和演替。 宏观上，区域性气候变化可影响诸如物种的迁移和生态系统替代的过程。 全球性尺度上，板块构造、主要种群的进货及全球植被格局的发展都极为显著。 第二节 景观生态学的研究内容基本原理 1. 景观生态学产生及现状 1. 概念：最早是１９３９年由德地理学家特罗尔提出来的。指一个地区不同地域单元的自 然——生物综合的因果关系，是地理学思想和生态学思想的结合。 2. 东欧的景观综合研究和景观生态规划。 捷克斯洛伐克，用景观思想研究区域规划和开发，应用生态信息和平衡原则进行生态系 统的优化设计，形成了较成熟的景观生态规划理论与方法。共主持召开了９次国际景观 学术讨论会，为中西方沟通作出了贡献。 ３）加拿大、澳大利亚的土地生态分类。 以加拿大、澳大利亚为主要代表，加拿大在１９６９年成立生物自然土地分类委员会， １９７６改为土地生态分类委员会。该委员会着力于用生态学原则和标准对土地生态分 类，主要理念是地理学上的综合思想与生态学中的生态属性和生态功能相融合。 ４）前苏联的景观地球化学分析和区划。主要以“维尔纳茨基的生物地球化学和生物圈说 ”，“苏卡切夫的生物地理群落学说”，“索恰瓦的地理系统学说”。等为理论支柱。 ５）中国的生态建设与生态工程方向 ８０年代初，地理学家林超、黄锡畴大力介绍和倡导景观生态学；植物学家候学煜倡导 大农业；生态学家马世骏倡导生态工程与建设；经济学家许涤新提出生态经济学。这些 理论在建设、工程、经济农业等方面取得较大成绩。 ２、景观生态学的发展趋势 1. 重视景观生态学的基础理论研究，特别是在对象、任务、结构、功能、动态变化、控 制等方面的拓展。 2. 积极采用新技术、新方法的应用研究：包括时空模型的建立。主要着力于研究经济消 耗、社会效果、自然环境保护、自然美化、潜力保持、恢复和扩大等原则。探讨景 观生态系统的最佳结构和各种利用类型（即：综合利用、多层利用、补缺利用、循 环利用、自净利用、和谐共生、景观保护等类型）。在规划的实施上由不合理→合理 →最优。 3. 景观生态学的理论基础 1. 整体论：１９２６年Ｓmuts提出，整体即是一个系统，处于一个相对稳定态中的相互 关系集合。是研究尺度效应与生物圈等级组织的理论。 2. 系统论：为反独机制，强调动态平衡。 3. 生态进化与演替理论。 4. 空间分异与生物多样性理论：适应环境分异的结果，同一结果的不同理论表述。 5. 景观异质性与异质共生理论：不是最强壮的，而是能与其他生物共生并能与环境协同 进化的生物。 6. 岛屿生物地理与空间镶嵌理论——嵌块体的基础。 7. 生物地球化学与景观地球化学理论。 8. 生态建设与生态区们理论。主要涉足环境问题与生态规划。 4. 景观生态学原理 1. 景观结构和功能原理（研究景观结构）。主要是 Ａ、景观单元在大小、形状、数目、类型和结构方面变化的分布异质性的结构。 Ｂ、各种流和相互作用以及景观功能的表现。 2. 生物多样性原理（研究景观结构）：异质性程度高，边缘种多个生境的增加导致总物 种多样性的增加。 3. 物种流动原理（研究景观功能）。主要是 Ａ、干扰区时，另外种传播有利时，敏感种分布程度下降。 Ｂ、种的繁殖、传播可消灭、改变创造整个景观单元。 Ｃ、异质性。基本单元的扩展、收缩、控制和影响。 4. 营养再分配原理（研究景观功能）：能量与物质流动，干扰程度增加，再分配比例上 升。 5. 能量流动原理（研究景观功能）：异质性增加，热能，生物量会越过镶块体走基质边 界之间的可能越大。 6. 景观变化原理（研究景观动态）：研究干扰与均质化矛盾的对立与统一。 7. 景观稳定性原理（研究景观动态）。研究其抗性和恢复能力。主要包括物理系统：如 公路，迅速变化较为稳定。低生物量系统，如耕地，抗性较小，恢复快。高生物量 ，如森林，抗性较大恢复慢。 5. 景观生态的主要学派及发展历史 1. 景观生态学的主要学派 　　景观生态学是一个年轻的学科，其历史也只是半个世纪左右但已形成各个特色的若 干学派。 1. 美国的景观格局和功能研究。Vansereav 先驱在１９５７年对景观进行地理学和生态学的综合研究。、戈伦经、Risser、Tu rner等人着重研究景观的结构、功能、动态变化，并以规划管理为中心成为当今景 观生态学的重心和主流。 　福尔曼等认为：景观生态学是一门新兴的交叉学科，它以景观为对象，以人类和自然 协调共生的思想为指导，研究景观在物质、能量和信息交换过程中形成的空间格局、内 部功能和各部分的相互关系；探讨其发生、发展的规律，建立景观时空动态模型，达到 合理保护和优化利用的目的。 2. 西欧以荷兰、德国的土地生态设计为代表如：荷兰的估诺罗尔德，德国的哈本（Hab er）应用景观生态学思想进行土地评价利用、规划设计以及自然保护区和国家公园 的景观设计，强调人的作用，注重生态。 2. 发展历史 1. 酝酿（准备）阶段（１９世纪至本世纪３０年代）。其主要特点是地理学景观思想和 生物学的生态思想是各自独立发展的。其代表人物有： Ａ、地理学中的［１］德国的洪堡，他认为景观是“地球上一个区域的总体”的思想并认 为地理学应天空地球上自然现象的相互关系。 ［２］道库恰耶夫及其生贝尔格提出了景观的概念及其组分之间作用的综合体。 ［３］帕萨格认为景观是气候、水、土壤、植物、文化现象组成的地域的复合体。 ［４］美英学者把景观称为土地或土地类型 Ｂ、生物学中［１］在１９世纪中期，海格尔从生物与环境之间关系的学科——生态学揭 示生态学个体、生物群落及其环境的关系。［２］１９３５年．（英）生态学家坦斯利 提出了“生态系统”是任何等级的生态单位中的生物和环境的综合体，反映了生物学与非 生物的密切联系。 所有这个阶段都有一个共识：自然现象是综合的。 2. 形成阶段（本世纪４０年代——８０年代初）１９３９年特罗尔在利用航片研究东非土 地利用问题时提出景观生态学。此阶段的特点有：［１］开展了土地资源的调查研 究、开发和利用，出现了以土地为主要研究对象的景观生态研究热潮 ［２］系统论、控制论、信息论、耗散结构理论的形成与发展；数学方法、卫星图象、 计算机等新技术方法的广泛应用成为理论方法上的奠基。 ［３］在中欧（德国、荷兰、捷克斯洛伐克）建立了生态研究中心、所、协会。代表人 物有荷兰的左诸罗尔德。设立了景观生态学基本问题，诸如：ＧＩＳ，土地生态学、城 市生态学、城市环境的优化、自然保护、景观建筑与视觉景观、土地评价与规划、国际 景观生态学研究进展等８个委员会。 ［４］在德国、荷兰、捷克斯洛伐克的主要大学设立了景观生态学及有关领域的专门讲 座从而推动了景观生态学的发展。 3. 发展阶段（１９８２年以后）１９８１年在荷兰召开了第一届国际景观生态学大会。 １９８２年月１０月，在捷克斯洛伐克第６次景观生态学国际学术讨论会上，正式 成立国际景观生态学协会（ＩＡＬＥ）。此阶段的特点是［１］研究和教学活动普 遍化：从中欧到美国、日本、加拿大、澳大利亚、英国、法国、瑞典、阿根廷、直 到我国都致力于此学科的研究。 ［２］国际学术活动频繁：１９８２年至１９９２年国际性会议不下１０次。 ［３］出版物大量涌现：秘书处设在丹麦，定期出版ＩＡＬＥ bulletin,报道ＩＡＬＥ 活动消息。１９８７年国际性杂志《景观生态学》在法出版，后又出版《改变着的景观——生 态学透视》。荷兰的温克出版了《景观生态学和土地利用》等。 ［４］实际问题的作用使得理论的深入和方法的精确化。 在我国也经历了［１］摸索阶段（８０年代以前）：地理生态学家李继桐、刘顺谔、陈 传康等开始从事该学科的研究。［２］介绍阶段（１９８１～１９８８）：国内学者开 始将景观生态学和有关学术论文介绍至国内。［３］研究实践阶段：此时主要是搜集文 献资料、课题、翻译国际国内文献。 6. 景观生态学的基本内容 1. 从结构来看，组成要素及其空间关系（能量、物质、物种的分配及各生态系统的形状 、大小数目、种类和构图的关系）。 2. 从功能上看，物流、物种流、能流等的相互作用。 3. 从动态变化来看，抗性、恢复能力及演替状况。 4. 从景观的规划管理上看，生产实践、分析景观特征、提出利用管理体制最优化方案。 主要包括 A. 景观生态分类，生态评价的基础，系统内水热状况的差异，物质能量交换形式的差异依 一定的原则或依据指标进行个体类型归纳，揭示景观的内部格局、分布规律、演替方 向。 B. 景观生态评价：对某种利用的适宜性、限制性、生产力进行三效评价。 C. 景观生态规划设计：依据工程的优化利用，再生循环原理按目的归类。ＧＩＳ的应用， 利用遥感图象作为信息源，对景观进行分析并绘制专题图。例如：林业如何控制森林 发育的时空格局。农业、生态农业（生产力）不同农田生态系统之间的相互作用。桑 基、蔗基、渔塘。在风景园林规划中使得其在美学、景观结构...
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