第二章+景观生态学的理论框架.ppt

第二章景观生态学的理论框架,郑建伟,重点：,了解景观生态学的主要理论体系认识景观生态学的基本原理,第一节景观生态学的相关理论,等级理论空间种群理论渗透理论源-汇系统理论,一、等级理论,等级理论是关于复杂系统结构、功能和动态的理论。不同等级之间具有相互作用，高层次对低层次的制约作用在模型中往往可表达为常数；而低层次提供机制和功能，其信息常以平均值的形式表达。,等级系统具有垂直结构和水平结构，这两种结构都具有相对离散性或可分解性。垂直结构的可分解性是因为不同层级具有不同的过程速率（如行为频率、缓冲时间、循环时间或反映时间）水平结构的可分解性则来自于同一层次上整体单元内部及相互作用强度的差异。,等级与复杂性：等级是一个有若干单元组成的有序系统；而复杂性常常具有等级形式，一个复杂性的系统有相互关联的亚系统组成，亚系统又由各自的亚系统组成。复杂系统可以看作由具体离散性等级层次组成的等级系统。,强调等级系统的这种离散型反映了自然界中各种生物与非生物过程往往有其特定的时空尺度，从而可以对复杂性系统的描述和研究进行简化。,二、空间种群理论,1岛屿生物地理学理论MacArthur和Wilson系统发展了岛屿生物地理平衡理论。认为岛屿上物种丰富度取决于两个过程，即物种迁入和灭绝。种迁入率是资源群落之间距离的函数，而灭绝率是岛屿面积大小的函数。,岛屿生物地理学理论，促进了人们对生物物种多样性地理分布于动态格局的认识和理解。在此基础上，Forman和Godron联系景观斑块的物种多样性与斑块的空间结构特征等因素建立了一个普适性的函数表达式。,2聚合种群理论Levins在1970年提出了meta-population的概念，聚合种群表示由经常局部性灭绝，但又重新定居而再生的种群所组成的种群。即聚合种群是指由空间上彼此隔离，功能上互相联系的两个或两个以上的亚种群或局地种群板块系统。传统的种群理论是以“均质种群”为对象，但实际上绝大多数种群是生存在充满斑块的破碎化景观中。,聚合种群间的功能联系主要指生境斑块间的生物个体或繁殖体的交流Harrison（1991）提出广义的聚合种群概念，即所有占据空间上非连续生境斑块的种群集合体，只要斑块之间存在个体（对动物）或繁殖体（对植物而言），不管是否存在局部的种群定居-绝灭动态，都可称为聚合种群。,三、渗透理论,在物理流体学上，当介质密度达到某一临界密度（criticaldensity）时，渗透物突然能够从介质的一端到达另一端。这种因为影响因子或环境条件到达某一阈值而发生的从一种状态过渡到另一种截然不同状态的过程被称为临界阈现象，显示出由量变到质变的特征。,景观连接度对于种群动态、水土流失和干扰蔓延等的影响，都属于广义的临界阈现象。火灾蔓延、病虫害扩散、生物多样性衰减与生境破碎化,根据渗透理论，景观中的生境斑块60%总面积时，以离散性为主要特征；生境斑块所占面积比例增至60%时，景观中会出现呈横贯通道形式的特大生境斑块，这种联通斑块的形成标志着景观从高度离散状态突然转变为高度连续状态，从而为生物个体的运动和种群动态创造了一个全新的环境。,在渗透理论中，允许连通斑块出现的最小生境面积百分比称为渗透阈值（percolationthreshold）或临界概率，其理论值为0.5928。由于实际景观中生境斑块多呈聚集型分布，如存在有利于物种迁移的廊道，或者由于生物个体的迁移能力很强，可以跳跃过一个或几个非生境单元，其PC值或临界景观连接度通常要比经典的随机渗透模型所得出的理论值为低。,生物在景观中的渗透不但依赖于景观结构，也取决于物种的行为生态学特征。生境面积的减少对于生物个体和种群迁移有生境损失效应与生境隔离效应两种影响，其中后者表现出明显的临界阈现象。,由于景观连接度与通过景观的生态流（物质、能量、生物）有密切的联系，因而渗透理论应用于生态过程对空间格局的假设检验很有前景，它可以对景观中的生态过程进行理论估测。渗透理论广泛应用于研究景观的生态流所表现出的临界阈限特征，以及景观连接度与生态过程的关系，并逐渐作为一种景观“中性模型”（neutralmodel）而著称。中性模型是指不包含任何具体的生态学过程或机理，只产生统计学期望值的单纯数学模型。,四源-汇系统理论,物质迁出的场所称为源（source），接纳迁移物质的聚集场所，称为汇（sink），源汇共同组成了一个物质迁移系统。,在生态学研究中，通常将出生率高于死亡率并且嵌入率低于迁出率的种群称为源，反之当种群的出生与死亡之间为负平衡，幼体的出生无法补偿成体的死亡，这样的种群称为汇种群。在景观异质性和生境镶嵌概念的基础上，源-汇模型作为一种种群统计模型被提出，它将包含源种群的生境视为源斑块，而将汇种群所占据的生境作为汇斑块。,源汇属性：除了考虑生境在生物学方面的适应性以外，还要从生境斑块的大小、形状和边际特征等方面分析其源-汇属性，斑块面积大时源效应也较明显。破碎化常导致生境斑块源-汇属性发生变化，从而影响到生境斑块质量和聚合种群动态。,种群的个体分布并不总是与生境适应性相一致，适宜的生境被种群占据，种群密度也并非总能作为生境质量的指标。某一物种的个体可能会出现在对其不适宜的第生境中，甚至集中到汇生境，此时如果没有持续的迁入量，将导致种群就地灭绝，种群空间理论和源-汇系统理论从不同侧面对此过程做出了解释。,第二节景观生态学的基本原理,景观生态学得益于多学科的综合，进一步完善景观生态学到理论和方法，使之从一门应用色彩很强的学科分支发展成为一门有独立理论体系和方法论特点的学科。,基本原理,景观系统的整体性与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为主导性原理景观多重价值与认为关联原理,ONeill（1999）指出了人类经济活动是景观格局及其变化的决策者，景观生态学应利用发展完备的经济地理学理论，经济地理学领域蕴含着使景观生态学获得真正突破的巨大潜力，有助于土地利用变化模型的构筑和运行，以及景观资源价值的优化利用。,在理论深化方面，M.Turner和M.Antrop等提出要发展镶嵌的一般性理论以体现空间异质性和生态过程；重视阈值、非线性和尺度法则，研究复杂自适应系统的景观；应用聚合种群理论，将土地覆盖变化转化成对生物种群的影响；拓宽对景观的认知，研究关键性的景观特征，建立与生态过程有关的景观格局指标；发展生态系统服务评价与多功能景观研究；由重点研究自然景观到研究人类主导景观，加强对城市景观及复杂多变景观的研究。,一景观系统的整体性与异质性原理,景观是由景观要素有机联系组成的复杂系统，含有等级结构，具有独立的功能特性和明显的视觉特征，是具有明确边界、可辨识的地理实体。通过结构分析、功能评价、过程检测与动态预测等方法，采取形式化语言、图解模式和数字模式等表达方式，可以得出景观系统综合模式的完整表达。景观的形成是由于地貌过程、生态过程和文化过程。,作为自然-文化综合体，整体论提供了景观生态学和感知论之间的连接，它解释了结构与功能的相互作用及尺度的重要性。景观生态学不强调研究单一的景观组分（地貌、土壤、植物、动物），而是强调研究作为自然综合体或自然-文化综合体的景观的整体及其空间异质性；不是分别寻求景观的经济价值（生物生产力、区位）、生态价值和文化价值，而是致力于发挥其综合价值。,二、格局过程关系原理,结构和功能，格局与过程之间的联系与反馈是景观生态学的基本命题。景观格局，一般是指其空间格局，即大小和形状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。它是景观异质性的具体体现，又是各种生态过程在不同尺度上作用的结果。景观格局可以有规律地影响干扰的扩散，生物种的运动和分布，营养成分的水平流动及净初级生产力的形成等。,涉及的生态过程包括：种群动态种子或生物体的传播捕食者-猎物相互作用群落演替干扰传播物质循环能量流动,景观单元间的空间组合对通过其中的生态流有重要的影响。景观格局与生态过程的相互关系是景观生态学理论研究的核心部分。格局-过程关系的复杂性，表现为非线性关系、多因素的反馈作用、时滞效应及一种格局对应于多种过程的现象等。因此从格局到过程的推演和解释绝非易事。,三、尺度分析原理,尺度分析和尺度效应对于景观生态学研究有着特别重要的意义。尺度效应表现为：随尺度的增大，景观出现不同类型的最小斑块面积逐步增大；而景观多样性指数随尺度的增大而减小。,生态平衡即自然界在动荡中表现出的与尺度有关的协调性，生态系统在小尺度上常表现出非平衡特征，而在大尺度上仍可体现出与平衡模型相似的结果，景观系统常常可以克服其中的局部生物反馈的不稳定性。,大尺度空间过程包括土地利用和土地覆盖变化、生境破碎化；引入种的散布、区域性气候变化和流域水文变化等等。把生态功能置于人类可感受的范围内进行表述，有利于了解景观建设和管理对生态过程的影响。在时间尺度上，人类世代范围的时间尺度是景观生态学关注的焦点。,四景观结构镶嵌性原理,一个系统的组分在空间结构上互相拼接而成为一个整体。生物镶嵌性包括干扰、生物相互作用、植被空间格局、反应扩散过程、疾病等类型。,景观和区域的空间异质性有两种表现形式，即梯度与镶嵌。土地镶嵌性是景观和区域生态学的基本特征，为此，Forman提出了斑块-廊道-基底模型。,景观结构即斑块-廊道-基底的组合或空间格局是景观功能流的主要决定因素。景观斑块是地理、气候、生物和人文因子构成的有机集合体，具有特定的结构形态，表现为物质、能量或信息的输入与输出单位。景观镶嵌的测定参数包括：多样性、边缘、中心斑块和斑块总体格局测定等方面，包括多样度、优势度、相对均匀度、边缘数、分维数、斑块隔离度、易散性、斑块分散度、蔓延度等。,作为镶嵌体的景观按其所含的斑块粒度-用斑块的平均直径量度，可区分为粗粒和细粒景观。由于景观结构的镶嵌性，其中若干空间要素（廊道、障碍和高异质性区域）的组合，决定了物种、能量、物质和干扰在景观中的流动或运动，表现为景观的抗性作用。,五景观生态流与空间再分配原理,生物物种与营养物质和其它物质、能量在各个空间组分间的流动被称为生态流，他们是景观生态过程的具体体现。物质运动过程总是伴随着一系列能量转化过程，斑块间的物质流可视为在不同能级上的有序运动，版跨的能级特征是由其空间位置、物质组成，生物因素以及其他环境参数所决定。,景观空间要素间物种的扩散与聚集，矿质养分的再分配速率通常与干扰强度成正比，如小流域的水土流失与土地利用方式的关系。景观中能量、养分和物种，都可以在景观要素间运动，取决于5种媒介物或传输机制：风、水、飞行动物、地面动物和人。,在景观水平上有三种驱动力：首先是扩散，它与景观异质性有密切联系；其实是传输（物质流），即物质沿能量梯度（在空间成镶嵌状分布）流动；最后是运动，即物质通过消耗自身能量从一处向另一处移动。物质流和运动是景观尺度上的主要作用力。,景观的边缘效应对生态流有重要影响，可对通过它的生态刘进行过滤。在相邻景观要素处于不同发育期时，可随时间转换而分别起到源和汇的作用。,六、景观演化的人为主导性原理,景观系统与其他自然系统，通过开放，从环境引入负熵而向有序发展。景观有分形结构，其整体与部分常常具有自相似嵌套结构特征（ONeill，1992），系统演化遵循从混沌到有序再到混沌的循环发展形式。,景观演化的动力机制有自然干扰与人为活动影响两个方面，人类活动对于景观演化无疑起着主导作用，通过对变化方向的改变和速率的调控可实现景观的定向演变和可持续发展。景观破碎化与土地形态的改变是人类活动对生物圈持续作用的重要表现形式。景观破碎化包括斑块数目、形状和内部生境的破碎化三个方面，会导致生物多样性的降低，并影响景观的稳定性。,根据人类对景观的影响程度：把人为活动对自然景观的影响称为干扰；对于管理景观的影响，由于其定向性和深刻性则称之为改造；对人工景观的影响更是决定性的，称之为构建。,景观生态建设是指一定地域、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，改善受胁迫或受损伤生态系统的功能，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（肖笃宁，1997）。,景观稳定性取决于景观空间结构对于外部干扰的阻抗及恢复能力景观系统所能承受人类活动作用的阈值可称为景观生态系统承载力。景观稳定性的限制变量为环境状况对人类活动的反作用。,负反馈有利于系统的自适应和自组织，保持系统的稳定性，是自然景观演化的主要方式；人类活动打破自然景观中原有的生态平衡，放大了干扰，改变了景观演化的方向，并创造出新的生态平衡，重新实现景观的有序化。太湖,七景观多重价值与文化关联原理,经济价值主要体现在生物生产力和土地资源开发等方面；生态价值主要体现在生物多样性与环境功能方面；美学价值更为广泛。其质量量度可从人类行为过程模式和信息处理理论等方面进行分析，如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：依山傍水、山水相依,景观设计,景观设计特别重视景观要素的空间关系。在城市景观规划中就应该特别注意合理安排城市空间结构：相对集中开敞空间，建筑空间要做到疏密相间；在人工环境中努力显现自然；增加景观的视觉多样性；保护环境敏感区和推进绿色空间体系建设。,Nassauer（1995）景观与文化：,1人类对景观的感知、认识和评价直接作用于景观，同时也受着景观的影响；2文化习俗强烈地影响着居住地景观和自然景观的空间格局；3对自然的文化感知与生态功能无关；4景观外貌可反映文化准则。文化对景观感知进行过滤，景观是对文化准则的具体公开的表述。设计者的能力和认知差别,景观生态学注重人类对景观的影响：把人们的行为包含在生态系统中，把人类居住地及耕作土地里利用方式包含在生态模式中，在人类尺度上分析景观结构，把生态功能置于人类可感受的框架内进行表述。人类对景观的感知、认识和判别直接作用于景观，同时也受着景观的影响。人类对土地利用形式的不同导致：粗粒景观和细粒景观。,第三章景观空间结构与景观异质性,本章重点：,掌握景观空间结构的斑块-廊道-基底的概念及其特征功能,第一节景观空间单元,景观中任何一点都是属于斑块、廊道和基质的，他们构成了景观的基本空间单元。斑块-廊道-基质的组合式景观功能、格局和过程随时间发生变化的主要决定因素。,一斑块,斑块是在外观上不同于周围环境的非线性地表区域。是一个地域概念：它可以是有生命的、也可以是无生命的。斑块的主要成因机制或起源包括干扰、环境异质性和人类活动。,1干扰斑块干扰斑块主要是由于基质内的局部干扰引起的，如森林火烧、采伐、草原过牧、烧荒，以及局部植被爆发病虫害等。干扰斑块具有尺度性：发生频率、影响范围和持续时间。干扰的发生会引起斑块内的物种组成、物种相对丰度和变化速率与基质之间产生明显差异。,2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。残存斑块与干扰斑块的相似点：1二者都起源于自然或人为干扰；2二者都具有较高的物种周转率；3物种大小、迁入和灭绝的速度都在干扰发生之初变化较大，随后进入演替阶段；4当基质和斑块融为一体时，两者都将消失。,3环境资源斑块是一种相当稳定与干扰无关的斑块，主要是由于环境条件或资源的不同，斑块内的生物与周围基质有所不同。是由于环境资源在空间上的异质性引起的。斑块的寿命较长，斑块内地物种周转率较低。,4引进斑块是由于人为活动将某些物种（动植物或人类本身）引进某一地区时所形成的斑块，主要包括种植斑块和聚居斑块。种植斑块的形成源于人类有目的活动，一般都要采取措施防止自然演替的发生，其寿命取决于人类管理活动的持续性。还有一种种植斑块是在热带地区，是以刀耕火种形式形成的。热带森林的破坏,当斑块与周围基质融为一体时，斑块消失，但要恢复到斑块形成前的状态时相当难的。聚居斑块是当今地球上最为明显和普遍存在的景观成分之一。是高度不稳定的系统，它与周围环境之间在物质、能量和信息的输入、输出上有着非常密切的关系，并高度依赖于周围环境。斑块的度量指标大致可以分为：斑块大小、斑块形状、内缘比、斑块数量和构型等。,斑块度量指标,（1）斑块大小面积度量：单位以平方米或公顷。斑块内的物质、能量与斑块面积大小呈正相关。物质数量与斑块面积的关系与异质性有关。大斑块边缘地带的生物生产量和物种丰度也往往高于斑块内部。斑块面积大小在保护区设计中的意义。明确保护的目的、对象的生活习性。设立保护区的目的在于保持较高的当地物种多样性，保护稀有种和濒危种一季维持稳定的生态系统。,（2）斑块形状物种丰富度和种群数量受斑块斑块形状的影响。生物地理学家可以从分析这些形状来了解物种动态，包括物种分布的稳定性，以及扩展、收缩、迁移的趋势等。斑块形状在样地调查中也很重要。正方形和圆形样方适用于低耕地、草本植被、灌丛草地和森林；长形样地适合于坡地或其他梯度较明显的地方，如垂直地带植被调查。森林板块和林窗的形状对野生动物的栖息和迁移往往具有重要影响。,（3）内缘比是指斑块内部和外侧边缘带的面积之比。斑块内部与边缘在生境条件上（如光照、湿度、食物、天敌等）有所区别，进而造成物种组成差异。,（4）斑块数量和构型景观是由许多斑块共同构成的一个镶嵌体，其中同类斑块的数量和面积往往决定着景观中的物种动态和分布。单一的大斑块所含有的物种数量往往比总面积相同的几个小斑块要多得多。所有的板块都含有类似的边缘物种，而大斑块通常还含有敏感的内部物种。广泛分布的斑块可分布于不同的动植物区系内。斑块的空间构型，景观中同类斑块集中分布与分散分布所带来的影响必然是不同的。如聚居斑块，居民点密度较大的区域与居民点分散分布的区域在人口流、物流、能流、信息流等方面的通量必然存在很大差异。干扰与斑块空间构型之间存在一个负反馈机制。,二廊道,廊道是指不同于两侧基质的狭长地带。它既可以呈隔离的条状，也可以是与周围基质呈过渡性连续分布，如某些更新过程中的带状采伐迹地。,几乎所有的景观都为廊道所分割，又被廊道联系在一起。如河流，它是许多鱼类和其它水生动物迁移通道，但往往阻碍了一些陆地和人类的迁移；高速公路是人类机器物资的运输通道，但却妨碍了许多垂直于公路延伸方向的运动。廊道内的物种动态也因起源而有很大差异，进而影响到廊道本身的持续性或稳定性。基本类型：线状、带状和河流廊道。,在温带，树篱是一种很常见的线状廊道，常与耕地相邻。树篱廊道和物种多样性之间在树篱宽度与为12m时存在一个明显阈值，介于312m之间，廊道宽度与物种多样性之间的相关性接近于零，而宽度大于12m的树篱，森林草本植物物种多样性平均为狭窄树篱的两倍以上。就草本植物，树篱宽度小于12m的为线状廊道，大于12m的为带状廊道。,廊道的度量指标主要包括：连接度、环度、曲度和间断等。（1）连接度廊道与系统内所有节点的连接程度称作网络连接度。（2）环度即连接网络中现有节点的环路存在程度。环路是指能为物流提供可供选择性路线的环线。（3）曲度廊道曲度即廊道的弯曲程度，对景观中的物流能流起着重要作用。（4）间断连续分布的廊道沿线往往有一些断开区，对沿廊道或横穿廊道的物种流和其他形式的流起着重要作用。,三基质,基质是景观中面积最大、连接性最好的景观要素类型，如草原、连片分布的森林等，判断标准有三个：相对面积连接度动态控制,1相对面积当景观的某一要素所占的面积比其他要素大得多时，这种要素类型就可能是基质，它控制这景观中主要的流。通常基质的面积超过显存的任何其他景观要素类型的总面积。但在异质性很强的镶嵌景观中，可能任何一种要素的面积都不会超过50%。斑马,2连接度如果景观中的某一要素（通常是线状或带状）连接得较为完好，并环绕所有其他显存景观要素时，可以认为是基质。连接度有三个方面的作用：（1）该要素可起一种分割其他景观要素的物理屏障的作用；（2）以细长条带相交形式连接时，景观要素可起一组廊道的作用，便于物种迁移和基因交换；（3）该要素可环绕其它景观要素而使其形成孤立的生物岛屿。,3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他要素类型打，也可以认为是基质。动态控制的重要性往往比相对面积和连接度要大。,基质的特征及作用：基质连接度在具有高连接度的基质里，物体穿越基质时不受屏障的阻拦。景观阻力减小物体流动速度的所有京官结构特征都可统称为景观对运动的阻力。它来源于两个边界特性，界面通过频率和界面的不连续性；以及两个景观要素特性，适宜性和各景观要素的长度。狭窄地带基质的有些部位可能较窄，以致影响到物体沿基质的运动速度，只就是所谓的“狭管效应”。孔隙度和板块的相互作用孔隙度是景观基质中所含有斑块密度的量度，与研究对象的尺度和分辨率有关。具有闭合边界的斑块数量越多，基质的孔隙度越高。,距离研究两点间的物流时，往往对运动速度最快的线路较为关注。由一地到另一地的最短时距与反向行进的最短路线往往是不一致的。如鱼类的顺流和逆流。道理是直的，但路往往是弯的。景观生态学与一般生态学的不同之处就在于它把研究对象当作一个异质的整体来看待，研究其不同异质组分之间的物流、能流和信息流。,孔隙度是基质内斑块数量的量度，与斑块大小无关。孔隙度可指示现有景观中物种的隔离程度和潜在基因变异的可能性，是边缘效应总量的一个指标，对野生动物管理有重要意义。孔隙度低可能会抑制斑块间的物种交流。相似斑块间的相互作用程度取决于二者之间的距离大小。,影响范围是指一个特定节点或斑块所影响的基质区域。这种影响的强度随距离斑块的远近而有所不同。在人口密集地区，影响范围可能是指交通运输网，大气污染传播所影响的地区。物种平行于指状廊道的运动较快，而垂直于指状廊道的运动则较为缓慢。与流有关的空间方向斑块形状对景观的若干生态特征和斑块内的现有物种都有影响。这种相互作用的关键因素是与物流有关的景观结构的空间方向，即相互作用角。,第二节景观粒度与对比度,一景观粒度粗粒与细粒都是相对而言的，依据观察尺度的不同，对粗粒与细粒景观有不同的定义。,含有细粒区域的粗粒景观最有利于获得大型斑块带来的生态效益，也有利于包括人类在内的多生境物种生存，并能提供比较全面的环境资源和条件。景观镶嵌体的粒度可用现存所有斑块的平均直径来度量。粗粒结构景观多样性高，但局部地点的多样性却低。可为保护水源或内部特有物种的生存，但却不利于多生境物种的生存，因为需要移动很长的距离才能实现从一种生境到另一生境的转移。细粒景观整体单调（景观的每一部分都大致相同），但局部多样性高（相邻点的异质性高）。一个带有细粒区域的粗粒景观具有前面所说的各项优点，是最佳的景观结构。,二景观对比度景观对比度是指（临近的）不同景观单元之间的相异程度。是描述景观外貌特征的一个指标。高对比度景观的一个常见例子是由水热条件不同引起的山地植被带动垂直分布。低对比度景观往往出现在大面积自然条件相对均一定地带，如热带雨林地区，温带草原地区等。,景观对比度,大部分人为活动会引起景观对比度的增加，如采矿、伐木、城建等。有些动物在选择栖息地时，往往对景观对比度的高低有一定点喜好，因此在涉及物种多样性保护时，应注意对个别物种生境的保护，在了解受保护物种的行为特点之前，不要轻易人为改变其景观的对比度。,内容回顾：景观空间结构：斑块-廊道-基底模型景观粒度和对比度今次重点：景观边界和异质性,第三节景观边界与生态交错带,一景观边界景观边界是在特定时空尺度下，相对均质的景观之间所存在的异质性过渡区域。生态过渡带是指相邻生态系统之间的过渡区，往往也是尺度较大的不同景观类型之间的边界地带，如沙漠边缘，海陆交错带。,景观边界特征,异质性在一定空间尺度上，景观边界具有相邻景观的部分特点，因此异质性高。动态性在一定的时间尺度上，景观边界具有脆弱、敏感和不稳定等一系列动态特征。在景观边界内，由于生态位的高度分化，种间竞争取代了种内竞争，并处于微妙的协调共存状态，因此在受到干扰后，很容易发生变化。宏观性在一定时空范围内，景观边界是一个景观功能单元，因此景观是一个景观尺度上的生态实体。尺度性景观边界对观察尺度的反应敏感，在某一尺度上观察到的景观边界，会在较小或更大尺度上消失。,1景观边界的功能通道或廊道景观中的许多流是沿景观边界流动的，此时的边界相当于廊道。过滤或屏障穿越景观边界的流在质、量和速度上大都会受到不同程度的影响，此时的边界相当于一个半透膜。源由于景观边界两侧物质和能量水平的差异，导致生态流自景观边界向相邻观单元的净流动，起到源的作用。汇景观边界可以聚集生态流。生境景观边界有其特有的物种和环境特征，因此也成为一种栖息地类型。,2景观边界类型水陆交界带其受力方式和强度，以及频繁的侵蚀和堆积等。干湿交替性从比较湿润向比较干燥变化的过度带，由于气候条件的差异，热量、水分平衡的状况产生了不同的生态效果。农牧交错带森林边缘带沙漠边缘带由于物质组成、外营力和地表景观的显著差异，沙漠地带与非沙漠地带之间同样形成了明显的生态环境脆弱带。城乡交错带由于人口数量和质量、经济形态、供需关系、物质和能量交换水平、生活水平和社会心理等因素的影响。梯度联合带主要由于重力梯度（高度）、浓度梯度、硬度梯度（抗侵蚀能力）等的明显存在。,边缘效应在景观边界及其附近，会有不同于斑块内部的物种组成和丰度，穿越斑块的景观流也会发生变化。边界的宽度主要受以下两个因素的影响：一是太阳辐射;二是盛行风向。资源、环境、梯度。按边界或交错带的确定性程度，可分为具体边界和抽象边界。,3边界形状根据边界形状的不同，可以区分出扩展要素（沿凸面边界向周围扩展）和残遗要素（处于缩减状态，有凹面边界）4度量指标边界密度指单位面积内景观边界的长度，通常用km/km2来表示。边界对比度指边界两侧景观要素的相异程度。边界均匀度主要用来度量景观中不同类型边界分布的均匀程度。,第四节网络,1网络中的结点景观中的许多线状地物，如道路、沟渠、树篱等，可以相互连接形成网络。网络中的交叉点或终点又称结点。结点通常可起到中续点（站）的作用，而不是迁移的目的地。,2网眼大小由于物种在完成其功能（觅食、护巢、繁殖）时对网络线间的平均距离或面积相当敏感，因此网眼大小或粒度也就成了网络的一个重要特征，具体地说，网眼大小可以用网络间的平均距离或网线索环绕的面积来度量。不同物种对网眼大小的反应不同，如蚜虫、猫头鹰道路网路的网眼大小对一些野生动物的觅食、筑巢和迁移也起着非常重要的作用,3网状格局相互连接并含有许多环路的线状地物可构成网状格局。网路的形状对两点间沿廊道的迁移速度产生很大影响。网络连接度的a指数又称环度，是环通度的量度，也就是连接网络中现有结点的环路存在程度。,第五节景观异质性及其测度,1景观异质性不同大小和内容的斑块、廊道、基质、网络共同构成了异质景观。镶嵌格局由大小相差不多，形状基本规则的斑块构成。,带状格局交替格局交叉格局散斑格局散点格局点阵格局网状格局水系格局,粗粒和细粒要素结合粗粒区有利于大型内部种的生存，细粒区则有利于广生境物种的活动风险分散。基因变异小斑块内可能发生的基因变异可以使某些物种在大斑块遭到破坏时幸存部分个体，从而为生态系统的恢复提供可能性。（人类大陆板块，印第安人）,2景观异质性的测度方法通常的方法有两种：一是样地线调查；另一种是从景观斑块入手，对景观中各类斑块及其总体进行统计分析。将样地线分成长度相等的数条线段（或一组线状样地），然后统计各种景观要素出现的频率。必须选择一个对斑块大小反应灵敏的分辨率水平，从而有助于确定斑块之间的界线。最好在一条样地线上测量100条以上的线段。这类样地线有助于分析景观的总体结构和异质性。,3景观指标的分类及对生态过程的描述能力斑块水平、类型水平和景观水平Tischendorf研究发现：只有少数指标对生境变化敏感，大部分指标并不能如人们所期望的那样反映景观格局与生态过程的关系。,第四章反映景观功能的生态流,重点：生态流的概念景观功能与生态流的关系,景观过程往往伴随着流的发生，对流的大小和方向也会产生一定的影响。毗邻生态系统间动物、植物、生物量、水和矿质养分的流动是景观功能的主要部分。景观过程的具体体现就是各种形式的流：物流、能流、物种流、信息流等。与流相关的概念：景观边界和成熟度。,第一节流的产生机制和林带的影响,一、媒介物和力1传播或迁移的媒介物有5种：风水飞行动物地面动物人,2力景观中物质、能量的运动方向和距离取决于相应的驱动力：扩散、重力和行为作用。扩散作用取决于不同景观斑块之间的温度或密度差，也即环境梯度。是一种低能耗过程，运动范围很小。重力作用地球上许多物体的运动都与重力作用有关：如水流、水土侵蚀、