第三章-生态调查与景观生态分析

-第三章 生态调查与景观生态分析生态调查一、生物地理环境调查 区域地质环境调查是对一定地区内的岩石（沉积岩、岩浆岩、变质岩）构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行重点不同的调查，包括按标准图幅进行的区域地质调查和对选定区域进行的综合性或专项性区域地质调查，包括矿产地质调查、水文地质和工程地质调查、环境地质灾害调查。二、地形地貌调查 三、水文调查 在自然地理环境中，水的各种现象的发生、发展及其相互关系和规律性称为水文。水体是指以一定形态存在于自然地理环境中的水的总称。四、气候调查 五、土壤调查六、自然灾害调查 自然灾害指给人类生存带来危害或损害人类生活环境的自然现象，是重要的景观生态过程。生态系统特征调查 一、物种调查 物种或又简称为种，是生物分类上的基本单位。二、种群调查 种群是生物景观中最小的景观单元。种群调查包括种群的基本特征调查、种群的数量动态及调节情况的调查、种群的种内关系调查、种群之间关系调查。三、群落调查 群落是景观生态规划最基本的生态单元之一。群落生态调查包括群落的组成调查、物种组成的密度、多度、体积数量特征调查、群落外貌、群落的水平结构等群落结构情况调查、群落演替状况调查、生物多样性（遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性）与群落稳定性调查。四、生态系统调查 生态系统在空间上的镶嵌形成的水平特征是景观生态研究和景观生态规划的核心领域。调查包括生态系统中的能量流动情况调查、物种循环情况调查、信息传递情况调查、结构状况调查。社会产业调查一、人口调查 二、聚落调查 聚落有城市和乡村两种基本形态。三、文化调查四、产业活动调查 产业分为门类、大类、中类、小类四个层次，共有20个门类，95个大类、396个中类和913个小类。社会管理与政策调查 社会管理的核心是社会政策。社会政策是指政府为管理社会公共事务、实现公共利益而制定的公共行为规范、行为准则和活动策略。环境污染调查 环境污染主要包括空气污染、水污染、土壤污染等类型。人文灾害调查 人文灾害是指非自然因素引起的灾害，一般指因人类自身行为的过失或盲目性，给生产、生活和生命财产造成的危害或损失。景观生态分析体系景观生态分析的目的与原则 景观生态分析的内涵 景观生态学是以生态学的理论框架为依托，吸收现代地理学和系统科学的理论，研究景观单元的类型组成、空间格局（结构）及其与生态学过程相互作用的综合性学科。景观生态学以空间为研究对象，研究景观空间格局和景观历史演化；以生态系统为对象，研究景观生态功能。景观生态分析的目的是通过对景观要素的空间格局与异质性分析，建立空间格局与景观过程之间的相互映射关系以加深对景观过程的理解。景观生态分析是以地理信息系统和遥感技术为基本手段的生态调查的基础上，以景观生态学的基本原理为指导，基于景观要素的空间位置和形态特征，反映景观格局与过程之间相互关系为基本目的的景观要素的生态分析。景观生态学的核心是景观异质性的维持与发展。景观异质性是景观过程和格局在空间上分布的不均匀性及其复杂性。景观过程的概念 格局的概念景观生态分析的目的有：1、了解环境系统所包含的资源数量、质量及其时空分布特征，作出定性和定量的分析和评价，确定资源的开发利用价值和利用限度。2、分析环境对系统的限制、约束的因素和程度，预测环境的发展变化，寻求趋利避害，利用和保护相结合的环境政策和对策。3、找出造成系统现实状态、功能和理想状态、功能之间差距及其原因，提出要解决的关键问题和问题的范围，初步提出系统的发展方向和目标。景观生态分析的原则有：1、整体优化原则 景观是由相互作用的生态系统组成的，在一定区域内以类似方式重复出现的、具有高度异质性的陆地区域。2、多样性原则 景观多样性是描述景观中嵌块体复杂性的指标。3、综合性原则4、科学性原则 遥感是以一种以物理手段、数学方法和地学分析为基础的综合性应用技术，其最大优势在于强大的数据获取能力。目前较为常用的方法通过结合TM标准假彩色合成影像数据、同一地区地形图、地貌图及各类地理要素数据用以提供精确的地形控制和地物关系参考，对影像资料的野外解译，得到准确的相关信息。景观生态格局分析 景观生态格局是指景观的空间格局，是大小和性质各异的景观要素在空间上的排列和组合，包括景观组成单元的类型、数目及空间分布与配置。景观生态格局分析的目的是从表明看似无序的景观斑块镶嵌体中，发现潜在的有意义的规律性，并将景观的空间特征与时间过程加以联系，进一步研究景观格局随时间的变化、演替而变化和外界干扰对景观结构的影响的规律，从而更为清楚地研究和把握景观结构与生态过程相互作用的内在规律性。景观生态格局分析的内容 景观是空间异质性很强的景观单元在区域上由相互作用的斑块、廊道、基质以一定的规律镶嵌而成的综合体。斑块是在外貌上与周围地区（本底）有所不同的一块非线性地表区域。廊道是两边均与本底有显著区别的狭带状土地空间。基质是占面积最大、连接度最强、对景观的功能所起的作用最大的本底景观要素。大型生态斑块是唯一具有完整的景观结构并保存有完整的植被，足以保护水源及溪流廊道，维持版块内生物多样性为脊椎动物提供栖息地的区域。既满足生态功能又符合生态原则的斑块应具有的特点是：以较大的斑块作为核心保护区，在其周围辅以许多小型斑块并各自与核心斑块相接。廊道主要包括植被廊道、踏脚石系统、河谷廊道和交通廊道等四种。以簇群模式发展的踏脚石系统，是一种最为稳定的踏脚石系统。河谷廊道可从纵剖面以划分为河道、带状行水区、坡地以及带状高地四种分区。景观生态格局分析的方法 景观格局是具体生态系统或存在元素的空间组合关系-主要指与生态系统的大小、形状、数量、类型及构型相关的能量、物质和物种的分布。遥感、地理信息系统和景观生态学理论共同形成了对大尺度生态系统空间格局研究的独特模式。景观空间格局特征指标包括景观分离度、分维数、多样性、均匀性、破碎性、优势度。渗透理论形成了景观中性模型。生态学中性模型是指不包含任何具有生态过程或机理的、只产生数学或统计学上所期望的时间或空间格局的模型。景观生态过程分析景观生态过程分析方法生态过程分析是指一定空间尺度的生态系统在时空尺度上发展、进化、演变的过程分析。1、景观生态过程分析与模拟-景观模型和计算机模拟成为景观规划设计的重要发展趋势。2、规划学科常用的图谱对照与动态分析。景观生态过程衡定指标 景观指标可定量化反映景观格局和尺度的变化，是景观生态学研究中比较成熟的核心领域。影响基本生态过程的空间格局参数如下：1、斑块大小2、斑块形状3、斑块密度4、斑块的分布构造形态。福尔曼按结构特征划分出散布的景观、网络状景观、指状景观、棋盘状景观四种类型。景观生态演化分析1、景观演化与人类活动 现存的景观起源于地貌、气候、动植物定居、土壤发育和自然干扰五个主要的自然过程。景观基质分异与景观组成要素间相互转化是形成景观生态演化过程最主要的两方面因素。前者是当前景观格局形成的基础，后者是引起区域景观生态演化最为明显的原因，也是今后进行景观生态建设和土地规划的重点所在。2、景观生态扰动分析 A生态扰动的类型：按扰动产生的来源分为自然扰动和人为扰动。自然扰动指无人为活动介入的在自然环境条件下发生的扰动，如火、风暴等；人为扰动是在人类有目的行为指导下，对自然进行的改造或生态建设，如烧荒种地修建大坝等；按扰动的功能分为内部扰动和外部扰动。内部扰动是在相对静止的长时间内发生的小规模扰动，对生态系统演替起到重要作用；外部扰动（如火灾、风暴）是短期内的大规模扰动，打破了自然生态系统的演替过程。按扰动的机制可以分为物理扰动、化学扰动、生物扰动。森林退化引起旧局部气候变化和土地覆被减少引起的土壤侵蚀土地沙漠化是物理扰动；土地污染、水体污染以及酸雨等是化学扰动；生物扰动主要为病虫害暴发、外来物种入侵等引起生态平衡失调和破坏；按扰动传播特征，分为局部扰动和跨边界扰动。前者指扰动仅在同一生态系统内部扩散；后者可以跨越生态系统边界扩散到其他类型的斑块。B 主要扰动及其生态意义。火扰动是自然界最常见扰动类型，火扰动可以提高生物生产力，机制在于消除了地表积聚的枯枝落叶层，改变区域小气候和土壤结构与养分，同时火扰动在一定程度上可影响物种的结构和多样性。土壤物理扰动包括土地翻耕平整等，改变了土壤的结构和养分状况。同时土壤物理扰动可以导致地表粗糙度增加，为外来物种提供一个安全的场所。土地翻耕有利于外来物种的入侵，可以减少物种的丰富度。土壤施肥扰动是改变土壤养分或化学成分，化肥和农药施用导致淡水水体的富营养化，促进某些物种的快速生长，而导致其他物种的灭绝，造成物种丰富度的急剧减少。外来物种入侵的结果是对本地物种的扰动，最终成为对当地生物造成危害的一个物种，对生态环境产生深远的消