2014景观生态学1ppt课件.ppt

景观生态学,1,1.1景观1.2景观生态学1.3景观生态学发展现状1.4景观生态学的展望,第一章绪论,2,3,4,桂林山水景观,5,6,7,8,美国亚利桑那洲大峡谷景观,9,10,形玻璃观景天桥上欣赏大峡谷美景,11,12,内蒙古草原景观,13,北美的荒漠景观,14,北美的Sonoran荒漠景观是北美洲最大和最热的沙漠，总面积约三十一万平方公里,15,桂林山水景观,16,17,郑州大学校园景观,18,19,20,21,上海宝山绿龙公园景观规划设计,22,23,24,黄土高原梁峁梯田景观,25,第一章绪论,26,景观生态学是现代生态学的一个年轻分支，它的产生和发展是人们对现实大尺度生态环境问题的逐步重视及现代生态科学的发展与融合以及其它相关学科领域的知识积累。当代大尺度的生态环境与可持续发展问题，要求在比传统生态学研究的时空尺度上阐明许多新的问题：1）人类活动影响在内的各种机制和过程。2）为土地利用和资源管理的决策提供更可操作性的行动指南。这就为景观生态学的发展提供了巨大的推动力。3）同时，现代遥感技术、计算机技术、数学模型技术的发展。为景观生态学的发展提供了有力的技术支持。4）现代生态学、地理学、系统学、信息论等相关科学的发展，为景观生态学的发展._奠定了坚实的理论基础。5）使景观生态学不仅成为分析、理解和把握大尺度生态问题的新范式，而且成为真正具有实用意义和发展前景的应用生态学分支。,27,1.1景观第一章绪论,28,1.11.景观的概念由于不同学科领域对景观的理解不同，景观的定义存在多种表达。作为一门新兴学科，还处于发展时期，定义也随研究内容的演变而变化。但无论是西方文化还是中华文化中，景观都是一个色彩缤纷的名词，尚无一致公认的定义。1）“景观”的三种理解：（1）.景观的美学概念“景观”一词最早出现圣经中，用来描述耶路撒冷索罗门王神殿、城堡和宫殿的美丽景色。景观的视觉美学含义：与英文“scenery”风景相似与汉语“风景、景色、景致”含义一致虽然现在景观概念已变化了，但在文学艺术中，景观规划设计、园林工作者，仍在普遍的用这种视觉美学意义的景观概念。如“黄山”、“泰山”、“苏州园林”等的自然景观。常用的词汇如：草地景观、荒漠景观、森林景观等。,29,30,最后的审判,31,创世纪,32,33,34,五岳归来不看山，黄山归来不看岳黄山,35,庐山,36,（五岳）河南嵩山,37,陕西华山,38,（四大佛教名山）安徽九华山1,39,山西五台山2,40,四川峨眉山3,41,浙江普陀山4,42,（四大道教名山）安徽齐云山1,43,湖北武当山2,44,江西龙虎山3,45,46,（2）.景观地理学概念景观地理学概念起源于德国。早在19世纪中叶。德国著名现代地植物学的伟大先驱洪宝德第一次将景观作为一个科学概念引入地理学科。用来描述“地球表面一个特定区域的总体特征”。景观作为地学概念，定义为地球表面气候，土壤、地貌、生物各种成分的综合体。（3）.景观的生态学概念目前，人们逐步接受景观生态学的概念。原因是生态学观点在景观研究中越来越受到重视。生态学、植物地理学、林学、动物学、水文学等学科的研究人员试图借助景观这一综合特征，研究解决他们面临的新问题。这一趋势促进了相关学科的交流与发展。为建立一个完整的景观生态学概念奠定了基础。,47,48,49,1.1.2）.科学意义上的景观学术界基本上从两个角度来理解景观的概念：邬建国(2000)狭义的景观以（Forman）福尔曼为代表的将空间范围限定在几平方千米到几百平方千米范围内的景观。由不同类型的生态系统类型所组成的异质性地理空间单元。广义的景观没有空间范围限制，只强调空间异质性的景观。狭义的景观是景观生态学的主要研究对象，也是景观生态学发展的根据。广义景观为多数景观生态学家所接受，突破了空间范围的限制。3）.景观的定义福尔曼(1986)美国景观生态学家：以类似方式重复出现的、相互作用的若干生态系统组成的异质性地域。（并建议将其空间范围限定在几公里到几百公里范围）,50,图,泰山医学院新校区规划设计,51,52,-贝尔格（1931）著名的地理学家、前苏联科学院院士：一定区域上物体和现象的组合，是地形、气候、水文、土壤、植物、动物、人类活动统一的、协调的整体，典型地重复在一定地域内。-Zonneveld佐纳维尔德（1979)荷兰著名景观生态学家：景观是地球表面空间的一部分，是由岩石、水、空气、植物、动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。-Forman福尔曼(1986)美国景观生态学家：以类似方式重复出现的相互作用的若干生态系统构成的异质性土地地域。并建议将其空间范围限定在几公里到几百公里。,53,1.1.2.景观的基本特征要科学准确的理解景观概念必须把握4个景观的基本特征：1）.景观是一个生态系统景观是由相互作用和相互影响的生态系统组成的，在一定的面积上，所有的生物及其生命的环境部分有复杂的相互关系，构成一种不可相互分离的功能单位。生态系统有不同的划分：如：人类生态系统陆地生态系统和海洋生态系统森林生态系统和动物生态系统等相互影响是通过景观要素之间的物质流、能量和信息流动实现的，进而形成整体的结构、功能、过程以及相应的变化规律,54,海洋生态系统,55,2）.景观是具有一定自然文化特征的地域空间实体景观具有明确的空间范围和边界，这个地域空间范围是特定的。地域文化特征（土地及相关资源利用、生态伦理观念、生活方式等）自然地理条件（地貌过程、生态过程）3）.景观是异质性系统的镶嵌体异质性是景观的基本属性，如农业景观的农田、河流、村庄、道路、森林、牧场、果园等异质性的土地单元。4）.景观是人类活动和生存的基本空间人类不可能在单一的生态系统内部完成各种活动，而是在景观中尺度上完成的。人类活动对原生态景观产生巨大的改造作用，同时也受到景观的限制。人类活动构成了景观的基本要素。,56,57,58,59,对景观的六种认识：景观是相互作用的生态系统的异质性镶嵌体；景观是地貌、植被、土地利用和人类居住格局的特殊结构；景观是生态系统向上延伸的组织层次，处于生态系统之上，区域之下的中间尺度，具有尺度性；景观是综合人类活动与土地的区域整体系统；景观是一种风景，其美学价值由文化所决定，具有经济、生态和文化的多重价值，表现为综合性；景观是遥感（GIS即地理信息系统）图像中的像元排列。,60,1.1.3.景观要素和景观结构成分这个概念对研究景观结构和功能及动态变化有重要的意义。1）.景观要素景观是由异质生态系统组成的陆地空间镶嵌体。这些相互作用、性质不同的生态系统称之为景观要素。分：森林、草地、灌丛、河流、湖泊、农田、村庄和道路等。景观和景观要素是相对的。景观强调空间实体的整体性和异质性。景观要素强调组成空间单元的从属性和均质性。景观和景观要素可以在不同的问题和等级尺度上处于不同的地位。可以转化。例：1.在一个林区景观中，有森林、高地、牧场、河谷农田、河流、村庄、道路、城镇等景观要素组成。2.如研究森林面积减少、破碎化、森林转化对流域生态过程的影响问题时，把森林作为景观。把森林中的马尾松林、柏木林、杉木林、樟树林等作为景观要素。,61,62,草地与森林景观（斑块、廊道及村舍等）,63,2）景观要素的特征景观要素具有生态系统景观要素具有从属性和均质性景观要素具有尺度景观要素具有边界景观要素具有空间关系。包括：镶嵌和梯度（等高线）、连接与隔断、核心与边缘、密度与容量等。我们可以把所有的景观视为镶嵌体。由相邻的、具体的斑块构成。,64,65,66,1.2.景观生态学,67,1866年，德国生物学家E.海克尔（ErnstHaeckel）首次提出生态学术语。随时间推移，生态学已成为一个既古老而又现代的学科。主要研究的内容为：动物与植物之间的关系动、植物与环境之间的关系1938年，德国地理植物学家特罗尔首先提出了景观生态学这一概念。提出后，发展十分迅速，已成为生态学重要分支。且已形成一套学科理论体系，为生态学的发展提供了一个全新的空间领域。生物组织生态学分支学科区域全球生态学景观景观生态学（把人纳入其中）群落群落生态学（生态系统生态)种群种群生态学个体个体生态学,68,1.2.1.景观生态学概念景观生态学以景观为研究对象，着重研究景观的结构、功能和变化，以及景观的科学规划和有效管理的一门综合性学科。其核心是空间格局、生态过程及其相互作用。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；与土地利用规划、自然保护等应用实践有密切关系。,69,2.研究内容（1）景观结构不同景观要素之间的空间关系（2）景观功能各种景观要素的相互作用，不同生态系统之间的能量流、物质流和物种流的作用。（3）景观变化景观的结构和功能随时间的变化形态。（4）景观规划建设与管理通过分析景观特征，提出景观利用管理最优化方案。制定景观恢复、保护、建设和管理的计划和规划，确定相应的目标、措施和对策方案。,70,71,景观生态学明确：强调空间异质性，等级结构时空尺度、格局、过程及相互关系的重要性。强调景观异质性的维护和发展。强调人类活动对景观和其他尺度上的生态系统的影响。强调生态系统的空间结构、生态过程在多个时空尺度上的相互作用。,72,1.2.3.景观结构成分划分景观结构成分可以更好地分析、研究和理解景观结构特征以及景观要素在景观中的地位和作用。福尔曼将景观要素归结为：“斑块廊道本底”模型用来描述和分析景观的结构和景观的要素的功能性特征。斑块在一个林区景观中，可以有一片深林、湿地、一个村庄或一片农田等。廊道空间可分辨的带状斑块。本底（基底、模地）是景观中分布范围最广、连接度最高、优势度最大、对景观结构、功能和动态变化特征起主要作用的景观要素。基底的判定方法：在一个景观中占的相对面积最大；连通性最大，并把其它景观要素包围；对景观动态有显著的控制作用。,73,74,75,1.2.4.景观生态学特点1）.整体性和系统性分解景观不同的组成部分的景观要素研究其性质、特点推断整体的属性2）.异质性和尺度性指景观系统的空间复杂性和变异性，景观生态系统本质上是一个异质性系统。3）.综合性和宏观性景观以中尺度为研究重点，将资源、环境、经济和社会问题进行综合，以可持续的景观格局研究为中心，探讨人地关系及人类活动方式的调整，研究可持续的、宜人的、生态安全的景观格局及建设途径。4）.人类主导性以人类活动对景观的生态影响为研究重点，以人类对环境的感知作为景观评价的出发点，构筑一座从生物生态学到人类生态学之间的桥梁。,76,77,1.3.景观生态学的发展历史,78,1.国际景观生态学从19世纪末开始。目前仍处于学科迅速发展阶段的初期。1）萌芽阶段（19世纪80年代20世纪30年代）首先生态学的出现，19世纪中期1866年，德国生物学家E.海克尔首次提出生态学术语。把研究生物和环境关系的科学称之为生态学。其后，从个体生态学群落生态学。2）形成阶段（20世纪30年代后期70年代中期）在社会经济的推动下，随着景观学说和生态学的发展，学者们试图从景观层面探讨解决生态学研究中出现的问题。1935年，英国生态学家坦斯利提出了生态系统的术语。以后进入地理学的景观学与生物学的生态学从各自独立发展逐步走向结合的时期1939年德国著名地理植物学家特罗尔，利用航片研究东非土地利用问题时提出了景观生态学这一概念。提出后，发展十分迅速，且已形成一套学科理论体系，为生态学的发展提供了一个全新的空间领域。二战后，由于资源环境、人口、粮食和土地生产力等大尺度问题在中欧地区德国、荷兰、捷克等欧洲国家受到重视，主要研究土地生产力评价、保护和土地合理利用为目标等宏观问题。从70年代美国景观生态学研究，发展很快。,79,3）.发展阶段（20世纪80年代初期）20世纪60年代后80年代初，初步发展阶段；20世纪80年代初，全面发展阶段1980年进入景观生态学研究热潮。1981年在荷兰召开“第一届景观生态学大会”。1982年国际景观生态学协会成立。（IALE）1984年，Narch.Z和Lieberman（美国）出版景观生态学的理论和应用，第一本景观生态学专著。1986年，Forman.R&Godron出版景观生态学教材，标志景观生态学发展进入了一个全新阶段。1987年，国际性杂志景观生态学出版。景观生态学不仅被学术界所普遍接受，而且已逐渐形成自身独立的理论体系。成为生态学研究中的重点发展方向之一。同学们继续查,80,2.国内20世纪80年代初：起步阶段，侧重于国外文献的介绍1981黄锡畴在地理科学上发表了德意志联帮共和国生态环境现状及保护一文。1981刘安国在地理科学上发表了的捷克斯洛伐克的景观生态研究。这是国内首次介绍景观生态学的文献。1983林超在地理译报上发表了两篇译文，一篇是Troll的景观生态学，一篇是E.纳夫的景观生态学发展阶段。1985陈昌笃在植物生态学与地植物学丛刊发表评介Z.纳维等著的景观生态学一文，这是国内首次对景观生态学理论问题的探讨。,81,90年代迅速发展，大量论文书籍出现1985陈昌笃1989年秋在沈阳召开首届景观生态学学术讨1990肖笃宁等翻译Forman和Godron的景观生态学教材；1990伍业钢、李哈滨、肖笃宁等在应用生态学报发表了沈阳西郊景观结构变化的研究一文，该文是我国学者参照北美学派的研究方法而开展的景观格局研究的典范著作。1990景贵和出版了吉林省中西部沙化土地景观生态建设论文集1992景观生态学的理论发展和景观生态学的数量研究方法1995傅伯杰的黄土区农业景观空间格局析、景观多样性分析及其制图研究、1996景观多样性的类型及其生态意义19981999，徐化成、郭晋平等研究森林景观结构、空间格局分析、动态等1998林超发表介绍国外景观生态学的译文和综述文章1998李哈滨在生态学进展发表景观生态学生态学领域里的新概念构架目前，我国景观生态学仍处于学科迅速发展阶段的初期。景观生态学作为一个面向实际，立足于解决实际问题的独立应用学科体系正在形成。,82,1.3.2.景观生态学的重要学派1）.美国的景观格局和景观功能研究2）.欧洲景观规划设计研究3）.加拿大和澳大利亚的土地生态分类研4）.前苏联的景观地球化学研究（波雷诺夫）,83,1.3.3.中国景观生态学的发展和研究状况我国景观生态学的发展概况我国景观生态学研究从20世纪80年代，1989年秋在沈阳召开首届景观生态学学术讨论会为标志。我国景观生态学的发展可分为两个阶段：第一个阶段为概念、理论、方法的引进、介绍阶段。很快吸引了一批从事地理学、生态学、林学、农学、环境、风景园林规划与管理和研究人员。第二个阶段从20世纪80年代末开始，我国景观生态学研究开始成为我国地植物学及生态学工作者关注的一个研究热点。,84,1.4.景观生态学的发展趋势,85,1.4.1.三个研究方向1）静态研究