福师大2010地本景观生态学复习重点.doc

景观生态学复习材料 2012学年 福建师范大学地理科学学院2010级地本 第一章 景观生态学的一般概念1、景观（Forman）：景观是指一组以相似方式重复出现的相互作用的生态系统所组成的异质性地表区域。P22、景观生态学（Forman）： 景观生态学是以景观结构、功能和动态特征为主要研究对象的一门新兴宏观生态学分支学科。P43、欧洲和北美景观生态学主流学派体现了不同的特点：欧洲景观生态学带有浓厚的“土地管理、土地适宜性评价、土地规划”等地理学传统特色，更加注重多学科理论的与方法的应用，强调景观生态学“以人类为核心”，围绕景观管理和乡村景观等方面的研究。北美学派注重单一学科对自然景观的研究，带有很强的“生态学”色彩，强调以“野生动物生境为核心”的定量研究和模型模拟，尤其是强调对“格局过程关系”、“尺度分析”等景观生态学核心理论的探讨。这与北美地广人稀、开发历史较晚，以及大面积的自然覆被区域有关。p64、尺度:一般是指对某一研究对象或现象在空间上或时间上的量度，分别称为空间尺度和时间尺度。P75、空间异质性：由不相关或不相似的组成构成的系统。（景观内部事物或者其属性在时间或空间分布上的不均匀性或非随机性特征。）p86、 景观格局和过程：空间格局：生态系统或系统属性空间变异程度的具体表现，它包括空间异质性、空间相关性和空间规律等内容。(空间格局包括均匀布局、聚集布局、线状布局等)。空间格局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着密切的关系。基本生态过程：包括生物生产力、生物地球化学循环、生态控制以及生态系统间的相互关系等方面。（生态控制：稳定性、干扰；生态系统间的相互关系：过程输入、过程输出）景观结构：指景观组成单元的类型、数量构成、多样性、空间关系及其影响机制。影响基本生态过程的空间格局参数如下：斑块大小斑块形状斑块密度斑块的分布构型7、景观多样性：景观单元结构和功能方面的多样性，反应景观的复杂程度。P118、景观多样性包括斑块多样性、类型多样性和格局多样性。在研究中往往更重视它与其他层次生物多样性的关联。（多样性指数：丰富度、均匀度、优势度）9、 景观类型多样性与物种多样性的关系：P13图13图解：在景观类型少，大均质斑块，小边缘生境条件下，物种多样性低；随着类型（生境）多样化和边缘物种增加，物种多样性也增加。首先，当景观类型、斑块数目与边缘生境达到最佳比率时，物种多样性最高；其次，随着景观类型和斑块数目增多，景观破碎化，致使斑块内部物种向外迁移，物种多样性也随着降低；最后，残留的小斑块有重要的生境意义，维持着低的物种多样性。10、景观连接度；是对景观空间结构单元相互之间连续性的量度，侧重于反映景观的功能，是描述景观生态过程的参数；反映了景观促进或阻碍生物体或某种生态过程在源汇斑块间运动的程度。P1311、干扰：一种明显改变景观结构、功能和动态变化过程的事件。ppt12、集中常见干扰及其结果：p18火干扰是最常见干扰类型。研究表明：火可以促进或保持较高的第一生产力；改变区域小气候；影响物种多样性。放牧：适度放牧可以使草场保持较高的物种多样性，促进景观物质和养分循环。过度放牧造成草场退化 外来种入侵：最为严重的干扰类型，往往由于人类活动或其他自然过程而有目的或无意识的将一个物种带到新的地方。土壤物理干扰：土地的翻耕、平整为物种的生长提供了有利的条件，改变了土壤的结果和养分状况，导致了地表粗糙度增加，为物种定居提供了安全的场所。土地的翻耕有利于外来物种的入侵，增加物种的丰富度。土壤施肥：可以增加土壤的养分，一定程度上导致淡水水体的富营养化。促进了某些物种快速增长，从而导致了其他物种的灭绝，造成种丰富度的减少。践踏：产生空地，为外来物种的入侵提供有利的场所，阻碍原来优势种的生长。13、干扰的类型p18A . 按干扰产生的来源分自然干扰：无人为活动介入的在自然环境条件下发生的干扰 ：火灾、地壳运动、洪水、病虫害等人为干扰：在人类有目的的行为指导下，对自然进行的改造或生态建设：烧荒种地、森林砍伐、放牧、修建大坝等B 按干扰的功能分内部干扰：在相对静止的长时间内发生的小规模干扰自然演替的一部分外部干扰：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C 按干扰的形成机制分物理干扰：森林退化引起的局部气候改变、土地荒漠化化学干扰：水体污染、大气污染引起的酸雨等酸雨：酸雨是大气中的CO2、SO2、NO2和HCL等有毒气体，在云雾的形成中被水滴吸收转化，形成酸雨和酸雾，降到地面和水体会引起土壤和水体酸化；造成树木叶片枯萎、脱落以至整体死亡，腐蚀建筑物和古迹。生物干扰：生物入侵、 病虫害等D 按干扰的传播特征分局部干扰：在同一生态系统内部扩散跨边界干扰：跨越生态系统边界扩散到其他类型的斑块第二章 景观生态学的理论框架1、岛屿生态学的理论、面积和距离：岛屿：一个相对简化的自然环境；有比较明确的“边界”；有不受人为干扰的“体系”；有内部相对均一的“介质”；有外部差异显著的“邻域”。如沙漠中的绿洲、陆地中的水体、开阔地包围的林地和自然保护区等。岛屿生物地理学理论定量阐述了岛屿上物种的丰富度与面积的关系。其关系式通常用S = CAZ表示。S 代表物种丰富度,A 代表岛屿面积, C 为与生物地理区域有关的拟合参数（常数）, Z 为与到达岛屿难易程度有关的拟合参数（指数）理论值0.263，位于0.18-0.35之间。 距离效应：物种迁入率随其迁入源的炉里而降低。（越远迁移率越小） 面积效应 ：岛屿面积越小，种群则越小，由随机因素引起的物种绝灭率将会增加。 面积较大而距离较近的岛屿比面积较小而距离较远的岛屿的平衡态物种数目要大。面积较小和距离较近的岛屿分别比大而遥远的岛屿的平衡态物种周转率要高。2、复合种群：由空间上相互隔离，但又有功能联系（繁殖体或生物个体的交流）的两个或两个以上亚种群组成的种群系统。 源种群：出生率高于死亡率且迁入率高于迁出率的种群。 汇种群：出生与死亡之间的平稳为负值时，幼体的出生无法补偿成体的死亡的种群。 分类：经典型、大陆岛屿型、斑块型、非平衡态型、混合型3、渗透理论：当媒介的密度达到某一临界密度时，渗透物突然能从媒介的一段到达另一端。 具体见课本P254、景观生态学的主要研究内容：景观功能：景观对自身内部及其他相关生命系统生存和发展所能提供的支撑作用。景观动态：景观在各种内外部驱动因素作用下其结构和功能的时间变化过程与特征。5、景观格局过程基本原理：景观系统的整体性和异质性原理、格局过程关系原理、尺度分析原理、景观结构镶嵌性原理、景观生态流与空间再分配原理、景观演化的人类主导性原理、景观多重价值与文化关联原理。P296、 景观结构镶嵌性原理 课本P33第3章 景观空间结构与景观异质性1、斑块（概念、分类）定义：斑块是一个在外观上与周围环境明显不同的非线性地表区域。影响斑块起源的主要因素：环境异质性、自然干扰和人类活动。根据起源可以将其分为以下几类： 环境资源斑块：由环境资源在空间上的异质性引起的斑块。因环境条件或资源的不同，造成斑块内的生物与周围基质有所不同。 如长白山植物垂直分布、森林中的沼泽 干扰斑块：由基质内各种局部干扰引起的斑块，如森林火烧、采伐、放牧以及局部植被暴发病虫害等都可在基质内产生斑块，斑块内的物种组成、物种相对丰度和变化速率等与基质之间有着明显差异。 残存斑块：残存斑块：是由于基质受到广泛干扰后残留下来的部分未受干扰的小面积区域，其成因机制正好与干扰机制相反。如寒冷过后阳坡上留下的鸟巢、火灾大火过后残留的一片森林 引进斑块: 人类将生物引进一个地区，就产生了引进斑块。如种植斑块和聚居地。2、廊道（定义、分类）定义：廊道是指不同于两侧相邻土地的狭长地带，可以看作是一个线状或带状的斑块分类： 1 按起源可分为：干扰廊道：是由各种带状干扰所形成的廊道，例如线性采伐作业、道路的修建以及某些断层区域；残存廊道：一般是由基质内干扰所形成的带状区域，如森林砍伐后留下的带状林带，穿越农牧交错带大片农田两侧所形成的特殊植被带均是残遗的植被群落构成的廊道；环境资源廊道：是由环境资源的空间线性异质性特征所形成的廊道，如河流廊道或山脊线等；种植廊道：由人类特殊目的的种植活动而形成的廊道，如农田防护林和道路两边的植被带等；再生廊道：是指受到干扰地区再生的植被所形成的廊道，例如沿着一些栅栏或铁丝网形成的特殊廊道类型。 2 按廊道结构，一般划分为：线状廊道：是指全部边缘物种占优势的狭长条带。一般有7种：道路、铁路、堤堰、沟渠、动力线、草本或灌木带、树篱 带状廊道：是指具有含丰富内部物种的内部环境的较宽条带，其每个侧面都可能存在边缘效应，如较宽的山林防火带。河流廊道：是指沿河流分布而不同于周围基质的植被带。它包括河道本身，以及河道两侧的河漫滩、堤坝和部分高地，宽度随河流大小而变化。3、基质（定义、判别标准）定义：基质是景观中面积最大、连接性最好的景观要素，如广阔的草原、沙漠、连片分布的森林等，在整体上对景观动态起着控制作用。基质的判定标准： 相对面积指标：景观中基质的面积通常超过现存的任何其它景观要素的总面积。在景观功能执行过程中，面积最大的景观要素类型往往控制着景观中的流。连接度指标：当某一种景观要素连接度较其它现存的景观要素类型高，甚至完全连接并环绕其它景观要素类型，那么这种景观要素很可能是基质。如具有一定规模的农田林网、树篱等。 动态控制：如果景观中的某一要素对景观动态控制程度较其它要素类型大，也可以认为是基质 。4、孔隙度：单位面积的斑块数目称为孔隙度。它是本底中斑块密度的量度。与斑块大小无关。包括在基质的单位面积内的闭合边界（不接触所研究空间或景观的周界）的数目，与研究对象的尺度和分辩率有关。 5、生态交错带：相邻生态系统之间的过渡带，其特征由相邻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：生态交错带是一个生态应力带，生态交错带具有边缘效应，生态交错带阻碍物种分布。（异质性、动态性、宏观性、尺度性）6、 景观异质性 ：景观异质性重点用于描述景观组分的时空分布差异。第4章 反应景观功能的生态流1、生态流景观元素之间的相互作用，即能量流、养分流和物种流从一种景观元素迁移到另外一个景观元素。通过大量的“流”，一种景观元素对另外一种景观元素施加控制作用。2、通过景观的流有三种1）能量流 例如：热能、生物能2）养分流 例如：无机物质、有机物质、水3）物种流 例如：各种类型的动植物以及遗传基因3、影响景观生态的各种流：1、空气流 2、水流 3、养分流 4、动物流 5、植物流4、无机流：p76相邻景观要素间的无机流主要包括：水流、养分流、空气流。其中空气流，也就是风。水流分为地下水流和地表水流，两者与养分流是密不可分的。第5章 景观变化与景观动态模型1、景观变量随时间变化的趋势可用3个独立参数来描述： 1）、变化的总趋势（上升、下降和水平趋势）； 2）、围绕总趋势的相对波动幅度（大范围和小范围）； 3)、波动的韵律（规则和不规则）。2、景观稳定性的概念：生物系统的稳定性是相对的，景观参数的长期变化呈水平状态，并且在其水平线上下波动，波动幅度和周期具有统计特征的，我们认为是稳定的。3、干扰与景观变化：干扰：指人类活动对自然景观产生的有限影响，它可以是有利或不利的，但均在一定程度上改变了景观的某些特性。干扰产生景观异质性，造成景观破碎化，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，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4、 景观变化的主要驱动力p1025、 景观变化与气候变化p105气候变化影响景观：气候变化包括时间上的和空间上的。时间上有两种变化：一是周期性的变化。如地球围绕太阳公转形成的春夏秋冬、地球自转产生的黑夜白天、日地距离的轮转等。另一种变化时不规则的。如第四纪冰川活动引起的地球表面地貌和生物等的巨变、厄尔尼诺现象等。由于气候周期性变化使景观维持一种常态，所以在谈到气候变化对景观变化的影响时，通常考虑的是气候的不规则变化。空间上也有两种变化：一种是地带性大气候变化。在不同气候带的影响下，从赤道向两极，从沿海向内陆，形成了各种不同的地带性植被-土壤景观。（可举例说明植被的地带性和非地带性变化）；另一种是隐域性变化或地带内小气候变化。这是由同一气候带内的异质性造成的。如不同的基岩、地貌、坡向、颇为等。这种异质性使得景观内不同生态系统的趋同作用速率各异，出现处于趋同过程不同阶段的生态系统。其次还有气候变暖造成的影响。可以展开举例说明。6、 景观空间变化的几种模型3种模型p123 （1） 空间概率模型（2） 元胞自动机模型（3） 景观过程模型第6章 景观生态分类及评价1、 景观生态分类的原则及其一般步骤：原则：（1） 综合性原则 即体现区域综合体的特征（2） 主导因子原则 即各种因子的作用不同，分类时主要反应出控制景观形成过程的主要因子。（3） 使用原则 即应因其使用目的而定。体现人类活动对景观形成的影响，区分出自然景观和人类主导景观。（4） 等级性原则 即景观系统存在等级。（纲 目 科 属 种）步骤：一般包括：构建分类体系、指标分析、确定不同单元的功能归属三个步骤。构建分类体系（结构分类范畴）：根据遥感影像进行解译，结合地形图、其他图形文字资料以及野外调查成果，确定区域景观生态分类的主导因素和依据，初步确定个体单元的范围和类型，构建出初步的分类体系。初始分类的主要指标：1）地貌形态及其界限：空间结构的基础，个体单元独立分异的主要标志。2）地表覆盖状况：间接代表景观生态系统的内在整体功能。指标分析（结构分类范畴）对各单元进行详细的定性和定量的指标分析，列出各种特征。 具体指标包括：地形、海拔、坡向、坡度、坡形、地表物质、构造基础、土层厚度、有机质含量、侵蚀强度、植被类型、植被覆盖率、土地利用、气温、降雨量、径流指数、干燥度、土壤主要营养成分以及管理集约化程度等。 有的指标存在无法量化、有的指标存在相互干扰、有的则代表性不强等情况，为此需进行指标筛选，最后通过聚类分析确定结构性分类结果，且对指标进行逻辑序化。确定功能归属（功能分类范畴）确定时应依据类型单元指标，经由判别分析来进行，最终确定不同单元的功能分类结果。 分类工作可以自上而下（下行等级）的划分，也可自下而上（上行等级）的组合两种方式进行。 个体单元的确定时景观生态分类的重要内容，在此基础上依据属性特征或指标进行单元的类群归并，是景观生态分类的另一大内容。具体步骤：1、目标定位与资料收集 2、景观特征提取与分析 3、分类等级与主导因子确定 4、样点确定与野外调查 5、景观分类体系的建立 6、精度评价与结果校正 7、景观生态分类图制作2、 景观生态服务功能的概念：（如估算旗山森林公园服务功能价值，要先分类，确定哪一类用什么方法来做）景观生态服务功能：生态服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维护的人类赖以生存的自然环境条件与效用，它不仅为人类提供了食品、医药及其他生产生活原料，还创造与维持了地球生命支持系统，形成了人类生存所必须的环境条件。生态系统的服务功能分为4个层次：生态系统的生产（包括生态系统的产品及生物多样性的维护）生态系统的基本功能（包括传粉、传播种子、生物防治、土壤形成等）生态系统的环境效应（包括减缓干旱和洪涝灾害、调节气候、净化空气等）生态系统的娱乐功能（休闲娱乐、文化、美学等）生态系统服务功能价值分类：直接利用价值、间接利用价值、选择价值、存在价值生态系统服务功能价值的评价方法：一是替代市场技术，二是模拟市场技术 费用支