1.景观的定义（生态学）（未完）

狭义：是指在几十千米至几百千米范围内，由不同类型的生态系统所组成的、具有重复性格局的异质性地理单元。

广义：包括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。

肖笃宁：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.景观的特征：1.空间异质性  2.地域性  3.辨识性  4.可重复性和功能一致性等；

        5.具有一定的气候和地貌特征；     6.各生态系统之间的物质能量流动和相互影响

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

景观强调的是异质镶嵌体，景观要素强调的是匀质同一的单元。它们的关系是相对的。

4.景观的分类

Forman按照景观塑造过程中的人类影响强度，分为：

自然景观：原始景观

          轻度认为活动干扰

经营景观：人工自然景观

          人工经营景观

人工景观

5.景观生态学（1939年  特罗尔） 主体是地学和生态学之间的交叉。

景观生态学定义：是研究景观单元的类型组成，空间配置及其生态学过程相互作用的综合性                              学科。也就是研究景观的结构、功能和变化的一门综合性学科

第2章：

1、格局——空间格局

广义地讲：它决定着资源地理环境的分布形成和组分，制约着各种生态过程，与干扰能力、恢复能力、系统稳定性和生物多样性有密切关系。

2、过程（未完）

1.强调事件或现象的发生、发展的动态特征。

*影响基本生态过程的空间格局参数：*

斑块大小、斑块形状、斑块密度、分布构型

2.Forman按结构特征划分出4种：（未完）

 斑块散布的景观

 网状景观

 交错景观

 棋盘状结构

3、尺度

1.广义概念：1、指在研究某一物体或现象时所采用的空间或时间单位。

          2、同时又可指某一现象或过程在空间或时间上所涉及的范围和发生的频率。

尺度往往以粒度和幅度来表示

     空间粒度：是指景观中最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或体积

尺度

     时间粒度：指某一现象或事件发生的频率或时间间隔。 

幅度是指研究对象在空间或时间上的持续范围或长度。所研究区域的总面积决定该研究的空间幅度，而研究项目持续时间多久则确定其时间幅度。（未完） 

2.尺度与比例尺

大尺度是指大空间或时间幅度，对应着小比例尺，低分辨率。

3.尺度推绎

是指把某一尺度上所获得的信息和知识扩展到其他尺度上。即为跨尺度信息转换。

尺度上推：小→大   尺度下推：大→小

1．生态学干扰：是指发生在一定地理位置上，对生态系统结构造成直接损伤的非连续性的物理作用或事件。

2．干扰的类型

1.按来源          

自然干扰：指无人为活动介入的自然环境条件下发生的干扰。如风暴、火山爆发、地壳运动、洪水泛滥、病虫害等；

人为干扰：是人类在有目的的行为指导下，对自然进行的改造或生态建设。如烧荒种田、森林砍伐、放牧、农田施肥、修建大坝、道路、土地利用结构改变等。

2.按功能

内部干扰：是在相对静止的长时间内发生的小规模干扰，可视为是自然过程的一部分。

外部干扰：是短期内的大规模干扰，打破了自然生态系统的演替过程。（火灾、风暴、砍伐等）

3.按机制

物理干扰：如森林退化引起的局部气候变化；土地覆被减少引起的土壤侵蚀，土地沙漠化等

化学干扰：如土地污染、水体污染以及大气污染引起的酸雨等。

生物干扰：病虫害爆发，外来种入侵等引起的生态平衡失调和破坏。

4.按传播特征

局部干扰：仅在同一生态系统内部扩散。（森林砍伐）

跨边界干扰：指可以跨越生态系统边界扩散到其他类型的斑块。

小尺度上的扩散干扰区域在大尺度上可能表现为区别于周围的局部干扰。

3、干扰的生态学意义

1.干扰的生态影响主要反映在景观中各种自然因素的改变。

例如火灾、森林砍伐等干扰，导致景观中局部地区光、水、能量、土壤养分的改变，进而导致微生态环境的变化，直接影响到地表植物对土壤中各养分的吸收利用。

2.干扰的结果还可以影响到土壤中的生物循环、水分循环、养分循环，进而促进景观格局的改变。

（1）干扰与景观异质性（举例）

    景观异质性可以说是不同时空尺度上频繁发生干扰的结果

每一次干扰都会使原来的景观单元发生某种程度的变化，在复杂多样、规模不一的干扰作用下，异质性的景观逐渐形成

Forman和Gordon认为，干扰增强，景观异质性将增加，但在极强干扰下会导致更高或更低的景观异质性。

一般认为，低强度的干扰可以增加景观的异质性，而高强度的干扰则会降低景观的异质性

对干扰敏感的景观结构，在受到干扰时收到影响较大，而对于干扰不敏感的景观结构，可能受到的影响较小。

干扰可能导致景观异质性的增加或降低，反过来，景观异质性的变化同样会增强或减弱干扰在空间上的扩散与传播。

景观的异质性是否会促进或延缓干扰在空间的扩散，将决定于下列因素：

①干扰的类型和尺度；

②景观中各种斑块的空间分布格局；

③各种景观元素的性质和对干扰的传播能力；

④相邻斑块的相似程度。

（2）干扰与景观破碎化

干扰对景观破碎化的影响比较复杂，主要有2种情况：

A:一些规模较小的干扰可以导致景观破碎化；

B：大规模的干扰导致景观均质化。

（3)干扰与物种多样性

干扰对物种的影响有利有弊。（物种对干扰的敏感性）许多研究表明，适度干扰下生态系统具有较高的物种多样性，在较低和较高的干扰作用下，生态系统中的物种多样性趋于下降。

这是因为在适度干扰作用下，生境受到不断的干扰，一些新的物种或外来物种尚未完成发育就又受到干扰，这样在群落中新的优势种始终不能形成，从而保持了较高的物种多样性。

在频率较低的干扰条件下，由于生态系统的长期稳定发展，某些优势种会逐渐形成，而导致一些劣势种逐渐淘汰，从而造成物种多样性下降。

第3章：

景观三要素：1.斑块  2.廊道  3.基质

2、斑块的起源

根据不同的起源和成因，Forman和Godron把常见的景观斑块分为4种：

（1）残留斑块：由于基质受到广泛干扰后残留下来的部分未受到干扰的小面积区域。如：

火烧后留下的小片植被。火烧基地为基质，小片植被为残留斑块。

还有严冬过后在背风区留下的一些草本群落。

免遭蝗虫袭击的小片农田等等。

动物群落也有残存斑块，如棉区未打农药的小块棉田里，就可能残存有大量蚜虫或其他害虫。

(2)干扰斑块：由于基质内的局部干扰造成的小面积斑块。

森林中发生火灾时，火灾较小时，出现一小片火烧基迹地，为烧的森林为基质，火烧迹地为干扰斑块。

（3）环境资源斑块：由于环境资源条件（土壤类型，水分、养分以及地形有关的各种因素）在空间分布的不均匀造成的缀块。这是一种相当稳定且与干扰无关的斑块。如：

森林是本底，在本底的背景下，有不少沼泽地分布于其中。沼泽多分布于河谷低地，那水分很多，温度很低，不适合森林植被生长。

团状分布的樟子松林镶嵌于连续的兴安落叶松林中。樟子松分布于山坡顶部，兴安落叶松分布于山坡中下部，兴安落叶松为基质，樟子松为环境资源斑块。

河北坝上草原地区，在丘陵起伏的条件下，低洼背风处多分布着白桦片林，地形平坦和高起处的草原植被，形成明显对比。白桦林为环境资源斑块，草原为基质。

沙漠上分布着的农田绿洲

（4）人为引入斑块：由于人们有意或无意地将动植物引入某些地区而形成的局部性生态系统（如种植园、高尔夫球场、居民区等）种植斑块主要是由人类收种植物形成的。如稻田、麦田、苹果园、人工松林。

边缘效应：是指斑块边缘部分由于受外围影响而表现出与斑块中心部分不同的生态学特征的现象。这是因为斑块中心部分在气象条件，物种的组成以及生物地球化学循环方面，都可能与其边缘部分不同。例子

内部种：集中分布在斑块中心部分（核心区）的部分，它们需要较稳定的环境条件；

边缘种：另一些物种适应多变的或阳光充足的环境条件，主要分布在斑块的边缘部分。

斑块的形状生态效应：

①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；

②松散型形状(边界弯延多曲折）易于促进斑块内部与外部环境的相互作用，尤其是能量，物质和生物方面的交换。

斑块的功能：①栖息地  ②源  ③汇

廊道：廊道是指不同于两侧基质的狭长地带。

廊道的类型：根据其结构来分，可分为：

①线状廊道：指全部由边缘物种占优势的狭长条带。如道路、堤坝、灌渠、输电线等。

②带状廊道：指具有含丰富内部物种的内部环境的较宽条带。

            特点——内部物种出现，多样性明显增多。

③河流廊道：指沿河流分布而不同于周围基质的植被带。

廊道的功能：①生境（如河边生态系统、植被条带）   ②传输通道（如植物传播体、动物以及其他物质随着植被或河流廊道在景观中运动）（未完）   ③过滤和阻抑作用（如道路的阻截作用）   ④源和汇

基质：基质是景观中面积最大，连通性最好，在景观功能（主要指能流、物流、物种流）上起主导作用。

基质的判断标准：

（1）相对面积：通常面积超过现存任何其他要素的总面积或超过50%以上。

（2）景观要素的连通性：指某一空间在延续途中未被其他边界所穿插、隔离，并认为该空间是完全连续的。  基质的连通性较其他现存景观要高。

（3）对景观的动态控制

基质孔隙度：包含在基质内的单位面积的闭合边界的斑块数目。

空间异质性——景观结构在空间分布的复杂性。主要取决于人们观察景观的尺度，同一景观在不同尺度下观察表现出不同的异质性。观察景观的尺度越小，异质性越强，尺度越大，景观表现出的均匀性越强。（1/150万：大尺度；1/10万：中尺度；1/3万：小尺度）

结论：①在一定的观察尺度下，如果景观是由一种要素组成的，那可认为景观是均一的，不存在异质性；②如果景观是由二种以上的要素组成，则景观出现了异质性，组成的要素愈多，其异质性愈强。③如组成景观的要素所占的面积比例相同，景观呈现出较低的异质性，反之表现为较高的异质性；④斑块的形状对景观的异质性也有很大影响，长条形、不规则的斑块多，景观的异质性增强，圆形、规则形斑块多，景观异质性降低。

景观粒度应用：景观依据景观要素的大小可有粗粒和细粒之分。景观镶嵌体的粒度可以用现存所以斑块的平均直径来量度。粒径与所研究的尺度水平密切相关。粒径大小主要取决于整个景观的尺度。Forman和Godron给出一下几个典型例子：

（1）热带稀树草原呈细粒状，每棵具环状裸土的树或灌木都是一个斑块；

（2）法国南部阿格德景观呈中粒状，斑块面积平均为1hm2

（3）摩洛哥的阿特拉斯山景观呈粗粒状，斑块直径为数公里。

生态交错带：相邻生态系统之间的过渡带，其特征由相邻的生态系统之间相互作用的空间，时间及强度所决定。

生态交错带的特征：（1）是一个生态应力带；（2）具有边缘效应；（3）阻碍物种分布；（4）生态交错带内生境能量与物质交换最高。

生态交错带功能：（1）通道或廊道；（2）过滤或屏障；（3）源；（4）汇；（5）栖息地。

景观破碎度指数，生态意义：破碎度指数是测度景观斑块多样性的很好指标，可用单位面积斑块数目来表示，因为景观内斑块数目若增多，则单个数或某些斑块的面积相对减少，因而斑块形状更趋于复杂化，不规则化；F值越大，表示景观斑块越破碎。

大尺度破碎化程度低，小尺度相反。

物种多样性与景观破碎化的关系：（1）破碎化对生物的影响主要取决于特殊种对破碎化的认知程度。普通种与特殊种相比，较少受细粒破碎化的影响。破碎化减少了特殊种的栖息地，却对普通种较为有利。即使是同一物种在不同的季节对破碎化的认知也不相同。斑块的边缘生境对某些物种是适宜的栖息地，而对一些斑块内部种却不是很理想。

相对于大块林地，小块林地物种较少且普通种较多。特殊种的数量随林地面积的扩大而增加。

（2）面积敏感型物种：某些物种对生境的大小较为敏感。热带雨林的生物对生境破碎化颇为敏感。距离作用、碎块大小、边缘作用对生物的栖息有很大影响。雨林内80m2的空旷区足可以构成对大型哺乳动物、昆虫和生活在碎块下层林木鸟类生存的阻碍。大多昆虫、哺乳动物和鸟对碎块大小的敏感面积分别为1、10、100hm2.

景观连接度：Forman和Godron景观连接度定义为：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。

景观连通性：连通性是指景观元素在空间结构上的联系。而连接度是景观中各元素在功能上和生态过程上的联系。（图见笔记）

景观连接度与连通性的关系（异同点）

1.连通性测定景观的结构特征，连接度测定景观的功能特征。景观连通性可以从景观元素的空间分布得到反映；景观连接度的水平一方面取决于景观元素的空间分布特征，另一方面还取决于生物群体的生态行为或研究的生态过程和研究目的，仅研究景观元素的空间分布特征，不足以反映景观连接度的水平。

2.反映景观连接度与连通性指标不同。

景观连通性可以从下述几个方面得到反映：斑块大小、形状、同类斑块之间的距离、廊道存在与否、同不同类型树篱之间相交的频率和由树篱组成的网络单元的大小。景观连接度要通过斑块之间生物种迁徙或其他生态过程进展的顺利程度来反映。

3.有较高的连通性，不一定有较高的连接度。连通性差的景观，景观连接度不一定较小。

景观结构与水分、养分运动：

1.生态交错带与水分和养分运动

①生态交错带是相邻两种或多种介质之间具有一定宽度过渡地带；

②对水分和养分来说，生态交错带可以起到过渡或屏障的作用，通过生态交错带时，有些可以过，有些不可以通过；

③生态交错带对各种物质和生物体起到扩散和滞缓的作用，因而生态交错带的存在对景观中水分和养分的运动起着重要作用；

④中国白洋淀水陆交错带的芦苇生态系统有效地截留地表和地下径流中的泥沙和氮、磷对水体水质起到保护作用。

2.农业景观中的篱笆、沟渠网络与水分、养分运动。

①这种网络可以提高一些生物栖息地（林地覆盖较好的草地）的景观连通性，促进不同物种在农田景观中的流动和交换，有效地保护生物多样性；

②可以隔离不同农田地块之间病虫害的传播或其他干扰的扩散；

③可以较好地促进水分、养分在农田景观中的运动。

A.坡地转换地带建立树篱可以截留固体颗粒物和减缓水流速度；

B.农田边缘地区的树篱和溪沟可以截留土壤颗粒；

C.坡地和沟谷之间的树篱可保护地表土壤免遭侵蚀；

D.不同地貌单元边界建立树篱和溪沟可以截留固体颗粒和径流中的化学元素。

3.岸边植被缓冲带与水分、养分流动。

岸边植被缓冲带的建立，目的是为了保护河岸免遭侵蚀而发生崩塌。它在控制非点源污染中起着非常重要的作用。它是由一定宽度责成的位于河流或水体岸边林网带、草地、起到将农田或其他土地利用类型与水体隔升的作用。由于在水体岸边，是地下潜水运动比较活跃的地方，当地下水从农田向水体运动，岸边植被缓冲带就起到了两种生态效益。

（1）对地表径流起到滞缓作用，调节入河（水体）的洪峰流量；

（2）岸边植被缓冲带可以降低径流中污染物的含量，截留径流中的有机污染物。

岸边植被缓冲带常常建立三种水体的边缘，海洋与，湖泊与陆地，河流与陆地的交错带。

4.微景观结构对水分、养分的影响

微景观结构主要是指不同景观要素在空间上的组合。不同的景观空间格局（林地、草地、农田、裸露地等的不同配置）对径流、侵蚀和元素的迁移影响差异很大。

如不同水文性质的土壤在空间上的搭配组合，或具有不同氮、磷吸收能力的植物在空间的间作套种，将可以有效地提高土壤水分和养分的利用效率，从而减少流失。

傅伯杰：不同土地利用方式在空间上的组合，可以显著地影响土壤中的水分，养分以及水土流失，提出了黄土坡地上从上到下种林地—耕地—草地，将是一种比较好的景观结构，可以大大地提高土壤的养分和减少水土流失。

动物在景观中的三种运动方式：

（1）巢域范围内的运动

动物的巢域是指它们用于取食和进行其他日常活动的“家”的周围地区。通常一对动物和它们的幼崽共有一定范围的巢域。领地，被许多生态学家称为抵御其他相同物种个体入侵的地域。

（2）疏散运动

指某种动物个体从其出生地向新的巢域的单向运动。

新巢域通常远离其出生地，这种疏散多见于接近成年动物个体离开其父母去建立自己的新巢域。某些种群的成年动物也会以此方式扩大自己的食物来源或避开干扰。

（3）迁徙运动

迁徙是动物在不同季节所利用的不同栖息地间进行的周期性运动。迁徙物种适应气候及与之相关的其他环境条件，巧妙地利用有利因素而避开不利的环境条件，进行种群的繁衍，是生物适者生存成功的典范。

迁徙运动的两种类型：1、水平迁移（也有人称纬度迁移）候鸟迁移

                    2、垂直迁移：即动物种群在山地高海拔地区和平原低海拔地区间的迁徙。

景观的生态建设：它是指一定地域、跨生态系统、适用于特定景观类型的生态工程，它以景观单元空间结构的调整和重新构建为基本手段改善受威胁或受损生态系统的功能，提高其基本生产力和稳定性，将人类活动对于景观演化的影响导入良性循环。

景观稳定性的概念

稳定性：指生态系统的物种数量、群落的生活型或环境的物理特征等参数不发生变化。这是一种绝对稳定的概念，在自然界几乎不存在。

持久性：指生态系统在一定边界范围内保持恒定或维持某一特定状态的历时长度。这是一种相对稳定概念，且根据研究对象不同，稳定水平也不同。

惯性：生态系统在风、火、病虫害以及食草动物数量剧增等扰动因子出现时保持恒定或持久的能力。

弹性：指生态系统缓冲干扰并保持在一定范围之内的能力。（恢复性）

抗性：描述生态系统在外界干扰后产生变化的大小，即衡量其对干扰的敏感性。

变异性：描述系统在给予扰动后种群密度随时间的变化大小。

徐华成把景观的稳定性归纳为：持久性、恢复力和抵抗力。

景观的驱动因子分为两类：自然驱动因子、人为驱动因子。

森林的景观变化为何影响全球气候。

1）森林景观的破坏将导致森林植被中的碳直接排放，有几种途径：

A.当树木被燃烧时，植被中的大部分C以CO2的形式释放到大气中，此外还有CH4、N2O、CO等痕量气体；

B.当树木用作家具、建材等木制品时，碳的释放非常缓慢，而且有机碳的损失也很少；

C.还有一部分存留在地表，经腐烂分解而释放或转变为土壤有机碳。

2）森林景观的破坏对其土壤碳库产生巨大影响。  森林的消失改变了土壤表面的小气候，地表温度升高从而加快了土壤有机碳的分解速率，同时森林的消除又使土壤的碳库失去了补充，因此，毁林也引起了土壤碳库的大量损失。

3）森林景观的破坏，可能引起洪水的泛滥，导致湿地景观面积的增加，从而增加CH4排放源。

4）森林景观的破坏还可能改变全球水循环以及地表反射率等，从而直接引起气候变化。

景观变化带来的生态环境问题

1.大气质量下降。景观变化可以改变大气中气体的组成和含量而影响大气质量。如：

1）景观变化影响N2O的释放量，N2O可以破坏臭氧层引起地表辐射的增强；

2）景观变化对CH4有重要的影响，而CO的最大来源是CH4的氧化；

3）SO2主要来自于化石燃料的燃烧，在SO2浓度高的地区还可能引起酸雨。酸雨是公认的世界环境十大问题之一，它不仅对建筑物和植被造成直接的损害，还对土壤和水体形成污染。当前酸雨已从个别国家的局部地区迅速扩大到区域性，正向全球扩展。我国的酸雨问题十分严重，南方，西南等地区已称为世界三大酸雨区之一。酸雨对我国林业和农业造成的经济损失时分巨大。

2.土壤侵蚀和土地沙化。人类不合理的土地利用方式，如森林的砍伐、矿山开采、陡坡开荒、过度放牧等是造成土壤侵蚀和土地沙化的主要原因。

沙漠化的后果：1）使土地资源丧失，土地生产力下降。造成城镇搬迁，侵埋交通设施；

2）使水库蓄容减少；

3）沙尘暴携带的微量元素还可在大气中扩散，构成严重的大气质量问题。

土壤侵蚀主要危害：1)破坏土地资源，制约经济发展；2)降低土壤肥力，加剧干旱发展；

3）淤积江河湖库，威胁防洪安全；4）降低工程寿命，影响水资源有效利用；

5）恶化生态环境，影响国家生态安全。

3.湿地减少。湿地无论从面积、数量和分布都是世界范围的重要资源，也是世界水循环的重要组成部分。湿地减少的原因：

1）农业在历史上是影响湿地的重要因素。如围湖造田、道路和排水设施的修建直接导致湿地质量的减少，现代农业适用的大量杀虫剂和化肥对湿地造成严重污染；

2）城市化也是湿地损失的主要原因。城市化过程中产生的污染物如沉积物、需氧物质、营养物质、重金属、细菌和病毒等通过点源污染或非点源污染途径进入湿地，使湿地水质量下降，威胁原有物种的生存；

3）水分循环的改变、造林、工业发展及人类的特殊运动都导致湿地的丧失。

4.水资源短缺。由于农业和工业的发展，全世界用水量剧增，其中农业增加了7倍，工业增加了20倍。水资源短缺的危害：1）严重影响居民的日常生活；2）威胁工农业生存；3）造成河流断流，湖泊等湿地萎缩和干涸；4）造成海水沿着河道倒灌，咸水入侵，将导致江河水的含盐量增加；5）加快干旱和荒漠化的进程；6）导致生物多样性减少；7）水资源也日益成为国家之间、地区之间新的争夺对象，甚至可能引发像两伊之间那样的战争，成为国家和地区之间新的不稳定因素。

5.非点源污染——是指景观变化对水质影响的主要方式。所谓非点源污染是同点源污染相对应，指溶解的或固体污染物从非特定的地点，在降水和径流冲刷作用下，通过径流过程而汇入受纳水体（如河流、湖泊、水库、海湾等）引起的水体污染。

在美国，非电源污染已成为环境污染的第一因素，60%的水资源污染起源于非点源污染。而几乎所有的非点源污染都和景观变化紧密联系。土壤侵蚀是规模最大、危害程度最为严重的一种非点源污染。主要来源：

1）化肥、农药的使用，农田污水灌溉都是非点源污染的重要来源。在美国，农业被美国国家环保局列为全美河流污染的第一污染源；2）森林采伐，地表植被遭受破坏，引起森林附近流域河流沉积物增加，而这些沉积物破坏了河底水生有机物的生境，影响水生生物的生存；3）城镇地表径流，携带N、P、有毒物质和杂物进入河流和湖泊，污染地表水和地下水。美国国家环保局将其列为全美导致河流和湖泊污染的第三大污染源。下载本文