第六章+景观生态分类与评价.ppt

第六章景观生态分类与评价 第一节景观生态分类 景观生态分类是景观结构和功能研究的基础定义 根据景观生态系统内部水热状况的分异 物质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 结构是功能的基础 功能是结构的反映 通过分类系统的建立 全面反映一定区域景观的空间分异和组织关联 揭示其空间结构与生态功能特征 以此作为景观生态评价和规划管理的基础 一景观生态分类的原则 首先必须明确景观单元的等级 其次景观分类应体现出景观的空间分异与组合 景观分类要反映出控制景观形成过程的主要因子 景观分类包括单元确定和类型归并 前者以功能关系为基础 后者以空间形态为指标 综合性原则主导因子原则景观分类要反映出控制景观形成过程的主要因子 如地貌与植被 对研究目的而言的主要因子 实用原则考虑到人类活动对于景观演代代主控性 当前流行的景观分类多在其高级单元中体现出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 等级性原则景观定义为一个具有可鉴别和可重复空间结构及特定功能的异质性单元 二主要景观分类系统介绍 发生过程法景观形态法人文影响法 1生态 土地分类 立地 ecotope 土地面 landfacet 土地系统 landsystem 景观 生态土地类型相 根据植物种群 指标性植物以及土壤特性来划分 土地类型理解为以地表环境自然地理各要素相互作用所形成的自然综合体 12个土地纲 大多数土地纲有10个左右的土地类 共计125个 土地型 以植被和土壤指标进行划分 每一土地类有3 21个土地型不等 所划分的土地型总数过千 2景观性质分类 按照景观的自然属性的强弱 3按照生态流动景观分类 根据能量 物质和信息及信息将景观系统分类为自然景观 半自然景观 半农业景观 农业景观 乡村景观 郊区景观和城市工业景观 4根据人类影响强度的景观分类 自然景观经营景观耕作景观城郊景观城市景观 自然景观的共同特点是它们的原始性和多样性 一旦破坏难以恢复 自然景观包括高山 极地 荒漠 沼泽 苔原 热带雨林 等尚没有受到人类活动扰动的地区 经营景观包括范围广泛 许多森林 草原 湿地等 人工自然景观表现为景观的非稳定成分 植被的被改造 物种中的当地种被管理和收获 人工经营景观体现为景观中较稳定的成分 土壤被改造 最典型的是各种农田 果园组成的农耕景观 人工景观或称人类文明景观是一种自然界原先不存在的景观 完全是人类活动所创造 如城市景观 工程景观 旅游地风景园林景观等 人工景观的共同特征是 空间布局规则化经营效益显著 能量效益高功能高度特化 转化效率大追求景观的视觉多样化 三 景观生态类型的案例研究 黄河三角洲湿地景观分类 毛乌素沙地景观类型的划分景观土地生态类型问题强调生态土地类型的非既定性个体 即土地生态类型不是像生物分类中植物和动物个体一样具有既定性 强调土地生态分类的划分方法 第二节景观生态系统的价值评估 生产力评估生态系统服务价值评估生态系统健康评价文化 美学评价 一 景观生态系统的生产力评估 一 自然景观生态系统的生产力功能自然景观的生产能力体现为植被的净第一性生产力 NPP 和次级生产力 1净第一生产力的计算模型一是以植物干物质生产测量为基础的方法 二是以植物的不同部分长度限制的异速生长相关为基础的异速生长方法 三是以干物质生产和气候因素相关关系的气候方法 1 迈阿密模型法自然景观生态系统植被净第一性生产力受到环境气候的制约 其中影响最大的是温度和降水 Lieth根据全世界五大洲50个地点的净第一性生产力的实测资料及相应的年均温和年降水资料 用最小二乘法建立了生产力的模型 NPPt 3000 1 e1 315 0 1196t NPPr 3000 1 e1 315 0 1196r 2 Thornthwaite纪念模型蒸散包括蒸发和蒸腾 是水热条件的综合表现 它不仅体现了太阳辐射 温度 降水 气压和风速等因素的影响 而且体现了不同植物的差异 用于估算净第一性生产力较为合理 NPP 3000 1 e 0 0009695 E 20 3 Chikugo模型Cannel等利用太阳净辐射和辐射干燥度来计算净第一性生产力 RDI是辐射干燥度 Rn是陆地表面所获得的净辐射 R为年降水量NPP 0 29e 0 216 RDI 2 RnRDI Rn L r 2不同自然景观生态系统的净第一性生产力评价 Whittaker估算了全球第一性生产力为333g m2 a 二 农业景观生态系统的生产力评价 农业景观生态系统的生产力可用其生产潜力来表征 在不考虑作物品种和田间管理条件下 只由光 温 水 肥四个因素所决定的作物产量的理论值 1光合生产潜力其它因子处于最佳状态下 完全由光合有效辐射量决定的生产潜力 Yp 2光温生产潜力由光和温度两个因子所决定的生产潜力 Yt Yp f T f T 是温度对光合生产潜力的订正系数 3气候生产潜力气候生单产潜力是由光 热 水共同决定的生产潜力 Yc Yt f w f w 是水分对光温生产潜力的订正系数 4土地生产潜力土地生产潜力是景观实际的生产潜力 二 景观系统的生态服务功能及其评价 一 景观系统的生态服务功能20世纪70年代以来 生态系统服务功能开始成为一个科学术语及生态学与生态经济学研究的分支 Daily主编的 生态服务 人类社会对自然生态系统的依赖性 标志着生态系统服务功能研究的兴起 生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用 不仅包括直接产品 还包括创造与维持地球生命支撑系统 形成了人类生存所必需的环境条件 包括自然生产 维持生物多样性 调节气象过程 调节气候和地球化学物质循环 水循环 净化环境 产生与更新土壤并保持和改善土壤等 Costanza 1997 将生态系统提供的商品和服务称为生态系统服务 归纳为了17大类 生态系统服务功能分为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持 生态系统的基本功能 传粉 传播种子 生物防治 土壤形成等 生态系统的环境效益 调节气候 减缓干旱和洪涝灾害 净化空气等 生态系统的娱乐功能 休闲娱乐 文化 美学等 二 景观生态系统服务功能的价值评估 意义 生态系统价值的评估可提醒人们必须给产生这些服务的自然资本存量以足够的重视 其次 对生态系统服务功能的评价能够反映生态系统和自然资本的价值 为国家 地区的决策者提供一个背景值 同时对建设项目的环境影响评价提供理论根据 1生态系统服务功能价值分类 一是直接利用价值二是间接利用价值 指无法商品化的生态系统服务功能 三是选择价值 就是人们为了将来能直接与间接利用某种生态系统服务功能的支付意愿 四是存在价值 又称内在价值 人们为确保生态系统服务功能继续存在的支付意愿 2生态系统服务功能价值的评估方法 可分为两类 一是替代市场技术 二是模拟市场技术 1 费用支出法以人们对某种生态系统服务功能的支出费用表示其经济价值 2 市场价值法以提供的商品价值为依据 3 替代市场价格法可以用影子市场法和消费者剩余来表达 4 条件价值法又称调查法和假设评价法 适用于缺乏实际市场和替代市场交换商品的价值评估 通过直接询问人们对某种公共商品的支付意愿 来活动公共商品的价值 5 生产成本法生产成本就是为恢复 保护或重建这些生态环境而需要花费的费用 包括机会成本和影子工程法等 3评价实例 辽河三角洲湿地景观生态服务功能价值估算海南岛尖峰岭热带森林生态系统服务功能的价值评估 三 景观生态系统健康评价 1生态系统健康的内涵生态系统内的物质循环和能量流动未受到损害 关键生态组分和有机组织保存完整 且缺乏疾病 对长期或突发的自然或人为扰动能保持弹性和稳定性 整体功能表现出多样 复杂性 活力和相应的生产率 2生态系统的健康评价要点 1 生态系统的健康评价不应建立在单个物种的存在 缺失或某一状态为基础的标准上 2 能反映人们对生态系统可能发生的相应变化的认识 3 最佳的评价健康度量应该是简单的 可以系列化 有可分辨的变化状态 4 健康的度量应该具有统计学属性并与观察到次数不具相关性 四 景观系统的文化 美学评价 1文化与美学文化是指任何社会的总体生活方式 可分为3个层次 物质文化 精神文化和行为文化 是物质和精神文化的统一 自然景观和文化景观 农业景观 乡村景观和城市景观都是不同程度的文化景观 文化建造景观 就是人们根据自己对环境的感知 认识 美学评价准则 信念等文化背景来建造各种景观 景观反映文化 中国传统文化特征与中国的自然环境特点密切相关 中国的地理位置居于北半球 为高山 大漠和海洋所包围 因而显得相对封闭和孤立 中国传统文化具有典型的内向特征 与流动 开拓 冒险岛游牧文化显著不同 2景观的文化与美学功能景观的文化美学价值表现 1 自然景观是艺术创作的来源之一 2 自然景观可陶冶人的情操 激起人对自然的热爱 增强环保意识 3 自然景观是人类学习的源泉 文化景观保留了历史时期内人类活动的遗迹 人类可从中获得各种信息 加工形成丰富的社会精神财富 3景观系统的文学与美学评价人类偏爱含有植被覆盖和水域特征并具有视野穿透性的景观 各国的园林景观设计充分反映出不同文化传统的影响 我国的园林景观尤具特色 以小桥流水 亭台楼阁的固化景观中渗透了追求生机 野趣 和谐 格调与容量等方面的中国文化内涵 景观的稀有性是景观文化价值评价中的重要特征 如世界自然遗产 超一流的自然现象或不同寻常的自然美和美学重要性地区 代表地球演化主要阶段的突出事件或有意义的地貌或自然地理特征 对生物多样性就地保护具有重要和最有意义的自然生境 景观的正面美学特征 1 合适的空间尺度 2 景观结构的适量有序化 3