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第2章 景观生态学基本理论与原理

景观生态学的基本理论和原理

景观生态学的基本理论 一、耗散结构理论 1. 耗散结构理论概述 ?一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统),通过不断地与外界 交换物质和能量,在系统内部某个变量的变化达到一定的阈值时,通过涨落,系统可能发生突变,由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。 ?由于这种在远离平衡的非线性区形成的有序结构,以能量的耗散来维持自身的稳定性,故称为“耗散结构”(dissipative structure) 。 ?耗散结构:位于远离平衡态的复杂系统,在外界能量流或物质流的维持下,通过自组织形成一种新的有序结构。 2. 耗散结构理论的意义 ?耗散结构理论认为:生态系统属于耗散结构系统,在于: 1). 生态系统是开放系统; 2). 所有生态系统都远离热力学平衡态; 3). 生态系统中普遍存在着非线性动力学过程。 二、等级理论(hierarchy theory ) 等级理论是关于复杂系统结构、功能和动态的系统理论。 通常,等级是一个由若干个单元组成的有序系统,而复杂性常具有等级形式。一个复杂系统由相互关联的亚系统组成,亚系统又由各自的亚系统组成,往下类推直到最低层次。 所以,等级系统中的每一层次都由不同的亚系统或整体元组成,每一级组成单元相对于低层次表现出整体特性,而对高层次则表现出从属性或制约性。 基于等级理论,复杂系统可视为由具有离散性等级层次组成的等级系统。 解析:高等级层次上的生态过程(如全球植被变化)呈现大尺度、低频率和慢速;而低等级层次的生态过程(如局地植物群落物种组成变化)为小尺度、高频率和快速。 不同等级层次间相互作用,高层次对低层次的制约作用在模型中可表达为常数,而低层次提供机制和功能,其信息常以平均值的形式来表达。 等级系统结构:分垂直和水平两种。前者指等级系统层次数目、特征及其相互作用关系,后者指同一层次上亚系统的数目、特征和相互作用关系。 层次和整体单元的边界称为界面。界面对能流、物流和信息流具过滤功能。界面是系统组成成分相互作用差异最大的地方。 三、空间异质性与景观格局 异质性——用来描述系统和系统属性在时空属性的动态变化。其中,系统和系统属性在时间维变化即为动态变化,而生态学的异质性通常是指空间异质性。 空间异质性(spatial heterogeneity):指生态学过程和格局在空间上分布上的不均匀性和复杂性。 1. 景观异质性的意义 定义:景观异质性是景观尺度上景观要素组成和空间结构上的变异性和复杂性。 意义:决定景观的整体生产力、承载力、抗干扰能力、恢复力和景观生物多样性。 2. 景观稳定性 景观是由异质的景观要素以一定方式组合构成的系统,景观要素间通过物流、能流、信息流和交换保持着密切的联系,影响景观要素的相互作用,制约着景观的整体功能。 景观的空间异质性可提高景观对干扰的扩散阻力,缓解某些灾害性干扰对景观稳定性的威胁。 3. 景观格局

景观生态学试题及答案

景观生态学 一.名词解释 1.景观:是一个由不同土地单元镶嵌组成,具有明显视觉特征的地理实体:它 处于生态系统之上、大地理区域之下的中间尺度:兼具经济、生态和文化的多重价值。 2.斑块:是外观上不同于周围环境的相对均质的非线性地表区域。 3.斑块化:是指斑块空间格局及其变异,通常表现在斑块大小,内容,密度, 多样性,排列状况,结构,和边界特征等方面。 4.廊道:是指不同于两侧基质的狭长地带,可以看作是线状或带状的斑块。 5.基质:景观中面积最大、连通性最好的景观要素类型,如广阔的草原、沙漠 等 6.景观异质性:景观要素及其属性在空间上的变异性,或者说景观异质性是景 观要素及其属性在空间分布上的不均匀性和复杂性。 7.景观空间格局:一般指大小和形状不一的景观斑块在空间上的配置 8.景观多样性:指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构和 功能方面的多样性和变异性,反映的是景观的复杂程度。 9.内缘比; 斑块内部与外侧边缘带的面积之比 10..网络:网络通常由结点和连接廊道构成分布在基质上 11.干扰:系统中一个偶然发生的不可预知的事件,是在不同时空尺度上发生的 现象(不用背) 12.景观破碎化: 是指由于自然或人为因素的干扰所导致的景观由简单趋于复杂 的过程,即景观由单一、均质和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌体的过程 13.景观连接度:是描述景观中廊道或基质在空间上如何连接和延续的一种测定 指标。 14.生态流:景观中物质、能量和物种在景观要素之间的流动 15.meta种群:同种的局域种群在不同斑块上分布的总和 16.景观生态分类:根据生态系统内部水热状况的分异物质能与能量交换形式的 差异以及反映到自然要素和人类活动的差异,按照一定的原则、依据、指标,把一系列相互区别、各具特色的景观生态类型进行个体划分和类型归并,揭示景观的内部格局、分布规律、演替方向。(未知) 17.景观生态规划:指运用景观生态学原理,一区域景观生态系统整体优化为目 标,在景观生态分析、综合和评价的基础上,建立区域景观生态系统优化利用的空间结构和模式。 18.最佳的景观结构:含有细粒区域的粗粒景观最有利于获得大型斑块带来的生 态效应,也有利于包括人类在内的多生境物种生存,并能提供比较全面的环境资源和条件,具备了粗粒和细粒的有点 二.填空 19.景观要素的三种类型:斑块、廊道、基质 20.斑块的分类:干扰斑块、残存斑块、环境资源斑块、引进斑块 21.廊道的类型:A)按起源可分为:环境资源廊道、干扰廊道、残存廊道、 引进廊道 B)按宽度分:线状廊道、带状廊道 C)按构成分:绿道、蓝道、灰道、暗道、明道、(必

景观生态学的发展及前景

景观生态学的发展及前景 作者: 指导老师: 专业: 年月日

摘要 景观生态学是生态学中一门年轻的分支学科,它的理论与方法和传统生态学有着本质的区别,它注重人类活动对景观格局与过程的影响。最近几年,园林生态学受到人们的关注。它是一项全新的生态学内容。它不但分析体系本身的发展和变化特征,分析了今后的发展方向。景观生态学为综合解决资源与环境问题提供了新的理论和方法,因而近年来受到高度重视。从景现生态学的理论框架、一般原理、研究方法和实际应用四个方面进行论述。景观生态学研究的焦点问题是景观结构、景观动态与景观功能。综述了景观格局、景观动态、景观异质性、景观尺度与景观功能的研究现状,并探讨了景观生态学理论的最新应用领域,展望了景观生态学的研究。 关键词:景观生态学;理论框架;应用;发展趋势

Abstract Landscape ecology is a young discipline, its theory and method and the traditional ecology are essentially different, it pays attention to the impact of human activities on landscape pattern and process. In recent years, landscape ecology concern. It is a new ecology. It not only analysis of the development and changes of the system itself, analyzes the development direction in the future. Landscape ecology provides a new theory and method for solving the problems of environment and resources, in recent years, attention. From the four aspects of theory, landscape ecology principles, research methods and practical application. Are a research focus in landscape ecology landscape structure, landscape and landscape function. Study on the current situation of landscape pattern, landscape dynamics, landscape diversity, landscape scale and landscape function were reviewed, and discusses the theory of landscape ecology in the new application field, the prospect of the landscape ecology. Keywords: landscape ecology; theory; application; development trend

景观生态规划原理

景观生态规划原理 理论与原则 案例分析: 背景、问题、规划、反馈、评价 研究途径: 普通生态、场地生态、景观生态及时空尺度 参考书目:景观生态规划原理,王云才主编,中国建筑工业出版社,2007年 讲座1——景观规划设计的生态学透视 纲要 1. 景观的生态学内容 2. 景观规划设计的生态学途径 3. 景观生态规划的NPH体系 4. 景观规划设计是景观生态学的深度应用 1.1 景观的生态学内涵 景观( Landscape ):是一系列生态系统或不同土地利用方式的镶嵌体,在镶嵌体内部存着一系列的生态过程。 从内容上分:有生物过程、非生物过程及人文过程。 从空间上分:垂直过程与水平过程 景观的演绎: 景观作为审美的对象——人对土地、城市与乡村的态度 景观作为生物的栖息地——体验的空间 景观作为系统——客观的解读的对象 景观作为符号——反映历史与未来、及各种关系的的烙印。 景观:是有物质、能量及物种在流动的,是有功能和结构的,景观系统研究中,存在着五个层次上的生态关系 1)景观与外部系统的关系 2)景观内部各元素之间的生态关系 3)景观元素内部的结构与功能的关系 4)不同尺度生命与环境之间的关系 5)人类与社会之间的人文关系 1.2 景观规划设计(Landscape Architecture)的生态学途径 景观规划的生态性——规划设计的科学性

景观规划的艺术性——规划设计的直觉与本能 景观规划设计——脱胎于早期的风景园林设计,主要解决景观水平上生态问 题,其焦点在于景观空间组织异质性的维持和发展。 景观规划的过程途径—— 麦克哈格(McHarg, 1969)提出的“千层饼模式”,即是帮助居住在自然系统中及利用系统中的资源的人们找到一种最适宜的途径。 塞东(Sedon, 1986),提出了“景观规划必须是基于生态学理论和知识的规划”。 生态规划设计的内涵: 生态规划:揭示生物与社会相互作用规划,寻求资源和空间利用的最适宜的途径与方式,降低规划对生态规律的干扰及未来的不确定性。 生态设计:通过视觉想象力的扩展与创新技术的应用,对最适宜的材料、区位、生态过程、地方性以及景观设计形态的表达。 生态规划设计:是以自然与人文生态系统为对象, 整体人文生态系统(The total human ecosystem)——生态圈景观, 可划分为建设景观与开放景观,其景观特征、过程及生 态系统运行规律具有明显差异。 建设景观:乡村与半城市化生态系统景观、城市与工业技术生态系 统景观。 开放景观:自然与半自然的生物生态系统景观、农业与半农业的 生物生态系统景观。 不同尺度的整体系统对应相应尺度的景观环境,而整体系统特征及发展过程是景观环境系统的重要特征。 规划行为体系的关键问题,是解决系统格局、过程、节律、恢复、容量等自然规律和生态系统的阈限特征。 在景观综合体中,人的行为既是形成人工景观的源泉和动力,又是景观的重要组分,同时又强烈冲击并改变景观的扰动因素。 人与环境作用的机理与过程为着眼点,其核心是对自然-人文社会-经济产业复合生态系统的设计,重点是对物种与生态系统、 生态与自然过程、文化与行为健康三个核心进行规划设计。

景观生态学的理论基础

景观生态学的理论基础 许多学者对景观生态学基础理论的探索已经作出了重要贡献,例如Risser等提出的5条原则,Forman等提出的7项规则等等。但从景观生态学理论研究现状来看,目前用理论这一术语表达景观生态学的基础理论,比用原理、定律、定理等方式更适宜些。相关学科为景观生态学提供的基础理论,概括起来主要有以下7项。 1.生态进化与生态演替理论 达尔文提出了生物进化论,主要强调生物进化;海克尔提出生态学概念,强调生物与环境的相互关系,开始有了生物与环境协调进化的思想萌芽。应该说,真正的生物与环境共同进化思想属于克里门茨。他的五段演替理论是大时空尺度的生物群落与生态环境共同进化的生态演替进化论,突出了整体、综合、协调、稳定、保护的大生态学观点。坦斯里提出生态系统学说以后,生态学研究重点转向对现实系统形态、结构和功能和系统分析,对于系统的起源和未来研究则重视不够。但就在此时,特罗尔却接受和发展了克里门茨的顶极学说而明确提出景观演替概念。他认为植被的演替,同时也是土壤、土壤水、土壤气候和小气候的演替,这就意味着各种地理因素之间相互作用的连续顺序,换句话说,也就是景观演替。毫无疑问,特罗尔的景观演替思想和克里门茨演替理论不但一致,而且综合单顶极和多顶极理论成果发展了生态演替进化理论。 生态演替进化是景观生态学的一个主导性基础理论,现代景观生态学的许多理论原则如景观可变性、景观稳定性与动态平衡性等,其基础思想都起源于生态演替进化理论,如何深化发展这个理论,是景观生态学基础理论研究中的一个重要课题。 2.空间分异性与生物多样性理论 空间分异性是一个经典地理学理论,有人称之为地理学第一定律,而生态学也把区域分异作为其三个基本原则之一。生物多样性理论不但是生物进化论概念,而且也是一个生物分布多样化的生物地理学概念。二者不但是相关的,而且有综合发展为一条景观生态学理论原则的趋势。 地理空间分异实质是一个表述分异运动的概念。首先是圈层分异;其次是海陆分异;再次是大陆与大洋的地域分异等。地理学通常把地理分异分为地带性、地区性、区域性、地方性、局部性、微域性等若干级别。生物多样性是适应环境分异性的结果,因此,空间分异性生物多样化是同一运动的不同理论表述。 景观具有空间分异性和生物多样性效应,由此派生出具体的景观生态系统原理,如景观结构功能的相关性,能流、物流和物种流的多样性等。

景观生态学知识分享

江西师范大学硕士研究生入学考试初试科目 考试大纲 科目代码、名称: 855景观生态学 适用专业: 070501自然地理学 一、考试形式与试卷结构 (一)试卷满分及考试时间 本试卷满分为150分,考试时间为180分钟。 (二)答题方式 答题方式为闭卷、笔试。 试卷由试题和答题纸组成;答案必须写在答题纸相应的位置上。 (三)试卷题型结构 名词解释题(概念题):8小题,每小题5分,共40分 简答题(简述题):5小题,每小题10分,共50分 分析论述题(综合题):3小题,每小题20分,共60分 二、考查目标(复习要求) 全日制攻读硕士学位研究生入学考试景观生态学科目考试要求考生较全面系统地了解和掌握景观的组成、结构、功能、动态、评价、规划、管理、保护等方面的基本原理、研究方法、相关技术及其应用,以及目前该领域的最新成果。并在理解景观生态学原理的基础上应用到相关专业领域,运用景观生态学提供的一系列理论、方法、工具和资料,如土地利用与土地变化,生物多样性、全球变化、可持续发展等一系列生态环境课题,分析生态规划、景观管理、生态工程等保各个环节的科学性和可行性。 三、考查范围或考试内容概要 第一章景观生态学的内容与方法 1.景观 理解:景观、景观要素和景观生态学的定义。 2.景观生态学的研究内容 了解:景观生态学的理论基础和基本原理; 理解:景观异质性的含义。 3.景观生态学的发展 了解:景观生态学的产生、发展和应用。

第二章景观要素及其生态属性 1.斑块 理解:斑块、生态交错区、边缘、边缘效应的含义。 了解:斑块的起源及类型、结构特征、岛屿生物地理学与种-面积关系;森林破碎化; 掌握:自然保护区的设计原理。 2.走廊 了解:走廊的起源、作用和结构特征。 理解:林带的宽度对物种多样性的影响。 3.本底 了解:本底的结构特征及与斑块的区分方法。 理解:本底孔性的生态意义。 了解:网络的结构。 第三章景观总体结构 1.景观多样性 了解:生物多样性的概念和类型; 理解:景观多样性的含义、描述指标和异质性。 2.森林景观的异质性 理解:森林景观异质性包括年龄结构、组成结构和粒级结构等3个方面。 3.景观的结构类型 了解:FORMAN划分的景观结构类型。 4.景观空间格局和空间关联 理解:几种不同的景观格局。 了解:空间关联 第四章景观动态 1.关于稳定性的基本概念 理解:景观稳定性及相关概念。 了解:景观特性与景观稳定性的基本原则、按稳定性划分的景观要素类型 了解:物种共存的2种假说、斑块动态学说。 2.景观变化的作用力 理解:干扰按作用力强度的分类。 理解:景观稳定性的若干特性。 第五章景观功能 1.概念 理解:景观功能的概念。 2.基本观点和基本机制 了解:关于景观要素间流的两个基本观点。 理解:景观要素间流的5种媒介物。 理解:景观要素间流的3种基本动力。 3.气流 理解:防护林3种顶部形态的防风效果,林带的3种基本类型及防风特性。

景观生态学-研究内容与基本原理

景观生态学Landscape ecology 二、景观生态学的研究内容与基本原理 (一)研究内容 景观生态学是研究景观的结构功能和变化及景观的规划管理。 景观结构: 指的是不同景观要素之间的空间关系(各种生态系统的性状、大小、数目、种类和构图与能量、物质和物种分配的关系) 景观功能: 指的是多种景观要素之间的相互作用,即不同生态系统之间的能流、物质流和物种流。 景观变化: 指的是景观在结构和功能上随时间的变化。 景观管理: 是将景观生态学的基本理论,应用于生产实践。主要内容是通过综合分析景观特征,提出景观利用管理最优化方案。包括下述内容: ①景观生态分类;②景观生态评价;③景观生态规划设计;④景观生态规划设计的实施。 (二)景观生态学的理论基础与基本原理 景观生态学的理论基础是整体论(holism)和系统理论(system theory)。 整体论是1926年由Smuts提出的哲学思想,这一思想说明,客观现实是由一系列的处于不同等级系列的整体所组成,每一整体都是一个系统,即处于一个相对稳定态中的相互关系集合。稳定态的维持机制称之为内稳定性,它是靠一系列正反馈和负反馈因素使系统处于两种动态平衡之中。

所以从根本上说,景观生态学研究的就是内稳态的机制,也就是研究地表所有作用因素之间的相互关系如何,它们又是如何造成水平和垂直的异质性的。 关于垂直异质性问题,由于欧洲学者对景观和景观生态学的理解,与R.Forman和M.Godron的定义有所区别,比如荷兰学者I.S.Zonneveld指出,应将景观视为一个生态系统,而又认为生态系统的概念不包括范围大小。景观是在地球表面由所有作用因素形成的开放系统。这些因素组成三维现象。水平方面表现在互相联系的要素的水平格局上,垂直方面表现在存在着相互作用的很多“层”上。景观的每一层成为一门科学的研究对象(如地质学、土壤学、植被学等),而独有景观生态学则将全部土地属性形成的垂直异质性作为一个整体来研究。这是景观生态学最基本的特点。可见,整体范围内的垂直和水平异质性是景观生态学的研究对象。 Forman & Godron (1986)提出下列七个景观生态学原理: (一)景观结构和功能原理(landscapestructureand functionprinciple): 在景观尺度上,每一独立的生态系统(或景观生态元素)可看作是一宽广的斑块,狭窄的廊道或基质。生态学对象在景观生态元素间是异质分布的。景观生态元素的大小,形状,数目,类型和结构是反覆变化的,其空间分布由景观结构所决定。 (二)生物多样性原理(biodiversity principle): 景观异质性程度高,造成斑块及其内部环境的物种减少,同时也增加了边缘物种的丰度。 (三)物种流动原理(speciesflowprinciple): 景观结构和物种流动是反馈环中的链环。在自然或人类干扰形成的景观生态元素中,当干扰区有利于外来种传播时,会造成敏感物种分布的的减少。 (四)养分再分配原理(nutrientredistributionprinciple):

景观生态学

中国景观生态学的发展 景观生态学研究在中国起步较晚,20世纪80年代初才开始介绍景观生态学概念、理论与方法。1981年黄锡畴和刘安国在《地理科学》上分别发表的《德意志联邦共和国生态环境现状及保护》和《捷克斯洛伐克的景观生态研究》两篇文章,是我国正式刊物上首次介绍景观生态学的文献。1984年黄锡畴在《地理学报》上发表了《长白山高山苔原的景观生态分析》,这是我国景观生态学方面的第一篇研究报告。林超、董雅文、张雪峰、傅伯杰(1983)以及陈昌笃(1985、1986)、景贵和(1986)、李哈滨和伍业钢、金维根、肖笃宁(1988)等人的专题介绍及学术思想都为景观生态学在中国的建立起到了开拓奠基的作用。 景观生态学传入我国后,立即在国内掀起了研究热潮,1989年10月在沈阳召开的中国首届景观生态学术讨论会是我国景观生态学发展中的一个里程碑。20世纪90年代以后,我国景观生态学研究更加蓬勃发展。1992年中国生态学会景观生态专业委员会成立。1996年和1999年分别在北京、昆明召开了第二、第三界全国景观生态学研讨会,并于1998年在沈阳举办了亚洲及太平洋地区景观生态学国际研讨会。 肖笃宁等1990年发表的《沈阳西郊景观结构变化的研究》开创了我国景观生态学应用研究的先河。1996年5月在北京召开了第二届全国景观生态学术讨论会,提交会议的论文有70余篇,大会发言11人,并就景观生态学与生物多样性保护、景观生态学与农业及生态环境问题、景观生态学与城市旅游等议题进行了热烈的讨论和交流。会议认为我国的景观生态研究应在深化理论研究的基础上进一步拓展应用领域,如土地利用和管理、自然保护区建设、城市与园林规划、旅游与风景区建设等。我国学者倡导景观生态学的建设,在《景观生态学理论、方法及应用》(1991)论文集中得到充分的体现。1988年,中国科学院沈阳应用生态研究所成立专门的景观生态学研究室,1989年北京大学城市与环境系设立景观生态研究室等,都对景观生态学在中国的发展起到了推动作用。1988年以来国家自然科学基金资助了逐年增多的景观生态学研究项目,国内学术刊物上发表的文章内容涉及城市与城郊景观、农业景观、森林景观、湿地景观、生态过渡带景观变化等,以景观格局、景观动态的研究居多。 20多年来,我国的景观生态学研究不仅发展迅速,也卓有成效,十分引人注目,并逐步走向符合我国国情的景观生态学。但是,与国外相比较,我国的景观生态学研究到本世纪初还有着较大的差距。主要存在以下几个方面的问题:(1)研究基础薄弱,技术手段相对落后;(2)研究方法单调、不完善,尚未建立我国的景观生态学理论体系;(3)研究专题过于集中,缺乏尺度的连续性;(4)研究深度和广度不够;(5)人才培养力度不够,尚未形成一定规模的景观生态学研究队伍。 上述问题说明我国的景观生态学还比较年轻,许多工作需要共同努力来加以解决和逐步完善,同时也充分说明我国的景观生态学是一个充满希望、富于挑战的研究领域。 我国景观生态学研究进展 景观生态学(Landscape Ecology)是一门新兴的、正在深入开拓和迅速发展的交叉学科。作为一门学科,景观生态学是20世纪60年代在欧洲形成的,20世纪80年代初,景观生态学在北美得到迅速发展,引起了越来越多学者的重视并广泛于各个领域。我国的景观生态学研究起步较晚,但自20世纪90年代以来发展也很快,从事景观生态学研究的人越来越多,取得了较大的成绩。因此,有必要对我国景观生态学的研究状况进行总结和分析,并根据国际景观生态学研究的最新动态,展望我国景观生态学的发展。 景观生态学的概念与内涵 景观生态学的概念是德国地植物学家Troll1939年利用航空像片研究东非土地利用时提出来的,用来表示对支配一个区域单位的—生物综合体的相互关系的分析。Vink(1983)则强

景观生态学研究热点,及基本理论核心思想。

一、景观生态学当前研究热点 答:从“21世纪景观生态学十大论题”的国际景观生态学大会,各国学者面对新的问题和新的挑战,提出景观生态学新世纪研究热点看主要包括以下几个方面: 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;非线性科学和复杂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, 并发展能反映生态和社会经济过程的综合景观指数;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。 而从美国第十五届景观生态学年会看,景观生态学热点话题除了,景观生态动态模型、生物多样性保护、遥感与地理信息系统应用、决策支持系统外,新的研究热点方向还包括: 首先,经济观念与生态学研究的融合,生态学家越来越重视经济要素在自然保护中的作用,同时,自然生态价值的经济学量化也正引起人们的重视; 在景观格局与过程的关系研究上,以不同方法从不同侧面,剖析景观格局对自然生态过程的影响,在理论上加深对景观异质性作用的了解。例如,景观格局与过程对鸟类繁殖、迁移、觅食等活动影响。 在景观变化分析方面,重要成果包括自然和人为干扰条件下森林景观格局动态的模拟模型,可选择性未来景观分析模型等,对由自然和人为干扰条件下过去、未来景观变化进行了对多方位,参数的分析。

在景观生态过程研究方面,主要有流域尺度上的生态过程研究;不同管理措施下林地演替过程的研究;河谷景观的生态功能研究等。另外生态恢复方面研究,体现人们在物质需要满足后,向更高层次的精神需要过渡时期的特点。 二、景观生态学基本理论的核心思想和在实际中的应用 答: 耗散结构与自组织理论:系统内部不断增加的熵达到并维持耗散系统这种新的远离热力学平衡态,它是系统与环境相互作用达到某一临界值时出现的有序结构,它的形成是一个由量变到质变,由无序到有序,是一个自组织过程。实践意义:生态系统是耗散结构,是一个开放的系统,它与周围的物质不断的发生能量和物质的交换,其远离热力平衡态,且生态系统中普遍存在着非线性动力学过程,来源于外界环境连续不断的负熵流使生态系统稳定;森林景观系统通过植物和其他生理过程使系统通过耗散结构保持稳定。 等级系统理论:自然界是一个具有多水平分层等级结构的有序整体,在这个整体中,每一个层次或水平上的系统上都是有低一级层次或水平上的系统组成,并产生新的整体属性。实践意义:特定的问题要在一定的时间和空间尺度上去研究,还需要在起相邻的上下不同等级水平和尺度上去考察其效应和控制机制。 空间异质性与景观格局:生态学过程和格局在空间的分布上具有不均匀性和复杂性。实践意义:景观异质性对景观的功能及其动态过程有

最新景观生态学研究综述

工业生态与环境规划课程论文最新景观生态学研究综述

目录 摘要 (1) 1.景观生态学相关概念 (1) 1.1.景观 (1) 1.2.景观生态学 (2) 2.景观生态学的发展趋势 (3) 3.景观生态学的几个新的学科生长点 (3) 3.1.水域景观生态学 (3) 3.2.景观遗传学 (4) 3.3.多功能景观研究 (5) 3.4.景观综合模拟 (5) 3.5.景观生态与可持续性科学 (6) 4.结语 (6) 参考文献 (7)

最新景观生态学研究综述 摘要 20世纪90年代中期以来,国际景观生态学发展迅速。景观生态学研究最为活跃的地区集中在北美、欧洲、大洋洲(澳大利亚)、东亚(中国),表明景观生态学理论、方法和应用的广泛性和越来越高的认知度。从研究内容上看,景观生态评价、规划和模拟一直占居主导地位,其次是景观生态保护与生态恢复、景观生态学的理论探讨。随着景观生态学研究的深入,以科学和实践问题为导向的学科交叉与融合不断加强,促进了景观生态学新的学科生长点的形成和发展,主要包括水域景观生态学、景观遗传学、多功能景观研究、景观综合模拟、景观生态与可持续性科学。 关键词景观生态学、景观遗传学、多功能景观、景观模拟、可持续性科学 1.景观生态学相关概念 1.1.景观 景观(landscpe)一词的使用最早见于希伯来文“圣经”旧约全书,用于描绘具有所罗门王国教堂、城堡和宫殿的耶路撒冷城美丽的景色。19世纪初,德国地理学家洪堡德A.V onHumboldt)最早将景观作为科学名词引入地理学,提出景观作为地理学的中心问题,探索由原始自然景观变成人类文化景观的过程,并从此形成作为“自然地域综合体”代名词的景观涵义。1939年,德国生物地理学家特罗尔(C.Troll)又将景观的概念引入生态学,将其作为在生态系统之上的一种尺度单元,此后,景观对于生态学研究的作用被愈来愈多的研究者所认识和强调[1]。 有关景观的定义,有多种表述,但一般认为是指反映内陆地貌景色的图像,诸如草原、森林、山脉、湖泊等;或是某一地理区域的综合地形特征;或者是人们放眼所看见的

第二章 景观生态学基础理论

第二章(II)景观生态学理论基础 一、整体论和系统论 客观现实是由一系列的处于不同等级系列的整体所组成,每个整体都是一个系统,即处于一个相对稳定状态中的相互关系集合中。与整体论相反的是还原论。 还原论:所谓还原,是一种把复杂的系统(或者现象、过程)层层分解为其组成部分的过程。还原论认为,复杂系统可以通过它各个组成部分的行为及其相互作用来加以解释。例如,为了考察生命,我们首先考察神经系统、消化系统、免疫系统等各个部分的功能和作用,在考察这些系统的时候我们又要了解组成它们的各个器官,要了解器官又必须考察组织,直到最后是对细胞、蛋白质、遗传物质、分子、原子等的考察。现代科学的高度发达表明,还原论是比较合理的研究方法,寻找并研究物质的最基本构件的做法当然是有价值的。 与还原论相反的是整体论,比如考察一台复杂的机器,还原论者可能会立即拿起螺丝刀和扳手将机器拆散成几千、几万个零部件,并分别进行考察,这显然耗时费力,效果还不一定很理想。整体论者不这么干,他们采取比较简单一些的办法,不拆散机器,而是试图启动运行这台机器,输入一些指令性的操作,观察机器的反应,从而建立起输入──输出之间的联系,这样就能了解整台机器的功能。整体论基本上是功能主义者,他们试图了解的主要是系统的整体功能,但对系统如何实现这些功能并不过分操心。这样做可以将问题简化。 景观生态学强调研究对象的整体特征和系统属性,从整体和系统的角度揭示景观以及景观要素之间相互联系、相互作用的共同本质和内在规律性,从而避免单纯的使用还原论的研究方法将景观分解为不同的组成部分,然后通过研究其组成部分的性质和特点去推断整体的属性。整体论的景观生态学把构成景观整体的所有元素都作为研究的变量和目标,通过合理的设计,将各组成分有机结合,使得“整体大于部分之和”,最终是景观系统结构和功能达到整体最优。 事实上整体论总是只能进行一些初步的研究,一旦深入下去就必须使用还原论的方法。因此,对待自然界,我们总是首先了解其大致的、整体的规律,这是整体论的方法,接着一定要再对它层层进行还原分解,以此考察和研究它的深层次本质规律。例如为了研究人体的生物性状,我们首先了解各个系统,如消化系

景观生态学理论的应用[教学]

景观生态学理论的应用[教学] 景观生态学是研究景观生物群落与主要环境条件之间错综复杂的因果反馈关系的学科。研究景观结构单元的类型组成、空间格局及其生态过程的相互作用,强调空间格局、生态过程及尺度之间的相互作用;其景观结构和功能原理、景观异质景观。景观生态学正在日益增长的重要性是同人们要求更高的“生活质量”密切相关。人们对自然和环境的关注并不仅仅是生物多样性,还有其他有价值的景观特性。由许多不同的文化和生态系统背景国家组成的欧洲更是如此。性原理、生物多样性原理、景观变化原理对城市生态园林的建设有着重要的指导意义。 景观生态学概念,基本理论景观是一个由不同生态系统组成的镶嵌体,而其组成单元称之为景观要素,按照各种景观要素在景观中的地位和形状,景观要素分成3种类型:斑块(嵌块体),廊道(走廊),基底(本底)。 斑块:与周围环境在外貌或性质上不同,并具有一定内部均质的空间单元。不同斑块的大小、形状、边界以及内部均质程度都会表现出其差异性,也有其特定的意义。斑块的大小、形状及数目对生物多样性和各生态过程都会有影响。紧密型形状在单位面积中的边缘比例小,有利于保蓄能量、养分和生物,而松散型形状易于促进斑块内部与外围环境的相互作用,尤其是能量、物质和生物方面的交换。斑块的大小、形状及边缘效应等理论应用于城市园林中点与重点面的规划,主要寻求城市中点及主要专用绿地(面)的布置、大小、形式的生态效应及其相连关系,为城市绿地系统规划中公园、广场、小游园的定位、定规、定形提供生态学依据。 廊道:景观中的廊道是两边与基底有显著区别的狭带状地,有着双重性质:一方面将景观不同部分隔开,对被隔开的景观是一个障碍物;另一方面又将景观中不同部分连接起来,是一个通道。廊道包含一个由丰富内部生物种组成的中心内部环

景观生态学-研究内容与基本原理

景观生态学 Landscape ecology 二、景观生态学的研究内容与基本原理 (一)研究内容 景观生态学是研究景观的结构功能和变化及景观的规划管理。 景观结构:指的是不同景观要素之间的空间关系(各种生态系统的性状、大小、数目、种类和构图与能量、物质和物种分配的关系) 景观功能:指的是多种景观要素之间的相互作用,即不同生态系统之间的能流、物质流和物种流。 景观变化:指的是景观在结构和功能上随时间的变化。 景观管理:是将景观生态学的基本理论,应用于生产实践。主要内容是通过综合分析景观特征,提出景观利用管理最优化方案。包括下述内容:①景观生态分类;②景观生态评价; ③景观生态规划设计;④景观生态规划设计的实施。 (二)景观生态学的理论基础与基本原理 景观生态学的理论基础是整体论(holism)和系统理论(system theory)。 整体论是1926年由Smuts提出的哲学思想,这一思想说明,客观现实是由一系列的处于不同等级系列的整体所组成,每一整体都是一个系统,即处于一个相对稳定态中的相互关系集合。稳定态的维持机制称之为内稳定性,它是靠一系列正反馈和负反馈因素使系统处于两种动态平衡之中。 所以从根本上说,景观生态学研究的就是内稳态的机制,也就是研究地表所有作用因素之间的相互关系如何,它们又是如何造成水平和垂直的异质性的。 关于垂直异质性问题,由于欧洲学者对景观和景观生态学的理解,与R.Forman和M.Godron的定义有所区别,比如荷兰学者I.S.Zonneveld指出,应将景观视为一个生态系统,而又认为生态系统的概念不包括范围大小。景观是在地球表面由所有作用因素形成的开放系统。这些因素组成三维现象。水平方面表现在互相联系的要素的水平格局上,垂直方面表现在存在着相互作用的很多“层”上。景观的每一层成为一门科学的研究对象(如地质学、土壤学、植被学等),而独有景观生态学则将全部土地属性形成的垂直异质性作为一个整体来研究。这是景观生态学最基本的特点。可见,整体范围内的垂直和水平异质性是景观生态学的研究对象。 Forman & Godron(1986)提出下列七个景观生态学原理: (一)景观结构和功能原理(landscape structure and function principle):在景观尺度上,每一独立的生态系统(或景观生态元素)可看作是一宽广的斑块,狭窄的廊道或基质。生态学对象在景观生态元素间是异质分布的。景观生态元素的大小,形状,数目,类型和结构是反覆变化

第九章景观生态学的应用

第九章景观生态学的应用 教学目的:通过本章的学习,了解景观生态学在城市建设、农村建设、园林规划、生态系统恢复等主要领域的应用现状。 重点难点:重点是景观生态学原理在生态系统恢复中的应用。 景观生态学的发展是基于土地利用评价和利用规划、森林管理、自然保护区设计、景观规划和设计、生物多样性保护的研究和需求。20世纪80年代以来,景观生态学概念、理论和方法在不断发展的同时,也被广泛用于自然保护、森林管理、乡村景观建设、土地利用规划、生态环境评价等方面。 第一节景观生态学与城市景观规划 一、城市景观规划的发展历史 “在生活条件迅速变化的社会中,能保持与自然和祖辈遗留下来的历史遗迹密切接触,才是适合人类生活的环境”,(联合国教科文组织《文化遗产及自然遗产保护的国际公约》77)城市圈内的风景资源的开发是创造最优人居环境的自然化,人类通过保护风景,来享受生活。因此风景资源具有的独特环境特征和生态功能,不仅包括客观事物(空间、植物、水体、人的活动等)、蕴涵着无形的文脉和人类漫长时间跨度内形成的历史轨迹,更重要的是风景资源内孕育着改善人类生存环境的生态能,我们对风景资源要倍加珍惜。 城市建设中,既有生态问题,也有文态问题,还有生态与文态相结合的问题。所谓生态,主要是讲人与环境的关系——这当然很重要,但在讲究生态时,要全面考虑园林网络系统对市民工作和生活环境质量的提高。不能只讲生态,而很少讲文态;也不应相反,即只抓文态,不管生态,而要把两者融会贯通,巧妙地结合起来。 从中国悠久历史来看,人们强调"天人合一"、"师法自然"和"患有人作,宛自天开",主张人与自然和谐,奉行朴素的生态观,把文化艺术等文态氛围当作园林绿化的灵魂来对待。实现大地园林化,尤其是城市大园林,就要求有丰富文化内涵,提高人们的科学文化素质。生态是最重要的,现在城市生态失去平衡,亟须通过整体园林网络,来逐步收复失地、恢复平衡——这是不容置疑的。这也是很多有识之士把城市园林地位抬得很高的实质所在。大地园林化是个大气磅礴的理想,其重点城市园林化(大园林)应当早日实现。 生态建设和文态建设,都是实现大地园林化的重要内容。生态是重要的,现在城市生态失去平衡,亟须通过整体园林网络,来逐步收复失地,恢复平衡。文态建设深含风景名胜、文化历史、植物群落的艺术性与科学性、古树名木之美与文化故事、古建筑的艺术美、专类林、专类园(如荷花园、竹园、玉兰园、牡丹园等)是科学与艺术的结合,更是我国园林古老优秀传统、地方绿化与乡土气息的结合等。我国是世界上迄今为止唯一一个文化历史没中断的文明古国,这是埃及、希腊、巴比伦等无法望其项背的。中华文化优秀传统浩如烟海,要弘扬、继承并发扬光大才是。当然,应该用今天的眼光来对待传统,古为今用。要改革,要推陈出新,方可切合时代精神,满足人民的需要。风景资源的开发作为大地园林的重要部

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。 第一章景观和景生态学 第一节景观 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,

景观生态学课程心得

景观生态学课程心得 景观生态学是现代生态学中内容最丰富、发展最快、影响最广泛的学科之一。景观生态学不但是一门新兴的学科,而且代表了集现代生态学理论和实践为一体的,突出格局—过程—尺度—等级观点的一个新生态学范式。景观生态学起源于中欧和东欧,其发展历史可追溯至20世纪30年代,在本课程中,作者把景观生态学定义为研究和改善空间格局与生态和社会经济过程相互关系的整合性交叉学科。 正确的态度是成功的一部分,因而,明白景观生态学这一学科的重要性是学习本门课程的先导。当今世界,环境问题日益突出,人与自然的矛盾逐渐尖锐化,人与自然和谐相处,建设生态、文明社会的呼声日渐响亮。学习景观生态学,有利于我们把握自然与人之间的相互作用关系,为建设生态文明以及社会的可持续发展奠定基础。同时,作为环境规划专业的学生,把握人与自然之间的相互关系,有利于我们提高自己的认识,把握规划设计今后的发展方向,为建设新时代的生态城乡环境提供引导,走向和谐生态健康的环境规划设计之路。 本学期课程的学习主要包括以下几部分内容: 一、景观生态学的基本概念 景观是由若干相互作用的生态系统镶嵌组成的异质性区域,狭义的景观是由空间单元组成的具有明显的视觉特征的地理条件;广义的景观是由地貌、植被、土地和人类居住地组成的地域综合体,是人类生活环境中视觉所接触及到的地域空间。景观生态学主要研究景观结构、景观功能和景观动态三个方面的内容。其研究的重点集中在空间异质性或格局的形成和动态及其与生态学过程的相互作用、格局—过程—尺度之间的相互关系、景观的等级结构和功能特征以及尺度推绎问题、人类活动与景观结构和功能的相互关系、景观异质性的维持和管理等几个方面。景观生态学的学科有以下几个特点: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作用3.整体性和系统性4.综合性和宏观性5.人类主导性。 在景观生态学中,格局、过程、尺度、斑块、基底、廊道、干扰、空间异质性等是几个重要的概念。其中空间异质性是景观生态学的核心问题。 二、景观格局的形成、结构和功能特征 景观格局是指景观的空间结构特征,空间斑块性是景观格局醉普遍的形式。景观格局主要受地形地貌、气候、干扰、物种分布、斑块等相互影响。斑块依据不同的起源和成因可分为残留斑块、干扰斑块、环境资源斑块、人为引入斑块。在景观中,斑块、廊道、基质共同组成了景观的面貌,他们相互作用,构成了生态学过程的重要部分。

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