kzuAAA景观生态学

景观生态学班级：09级硕士一班 学号：22009103 姓名：杨星1 通过查阅有关参考资料，试述景观生态学原理在我国生态环境和生态 工程建设应用前景 景观生态学作为一门新兴的交叉性横断学科，其理论体系正在不断发展过程中，许多研究者从不同的学科基础出发，采用不同的观点和方法，对不同类型的景观进行研究，为建立和完善景观生态学理论体系做出了重要贡献，使景观生态学逐步走向成熟。尽管对景观生态学理论体系的认识还不一致，但等级结构系统理论、时空尺度、空间异质性与景观格局、渗透理论、复合种群理论和源汇模型、岛屿生物地理学理论、自组织理论与景观再生产以及干扰与景观稳定性等，在构建景观生态学理论框架中占有重要地位。此外，还包括系统整体性原理、尺度性原理、生态流及其空间再分配原理、结构镶嵌性原理、文化性原理、人类主导性原理和多重价值原理等基本原理。为理解和掌握景观复杂性提供了新的范式，为景观生态学学科体系的建立和发展奠定了基础。我国景观生态学的应用和发展与我国学者把景观生态学原理的广泛应用于不同领域的努力是分不开的，我国应用主要体现在以下几方面：1.1工程建设与景观生态学111景观生态规划与设计景观生态规划与设计是在风景园林学、地理学和生态学等学科基础上孕育和发展起来的，并深深扎根于景观生态学，从中不断吸取营养，成为景观生态学的有机构成，属于景观生态学的应用部分。景观生态规划与设计主要应用在城市景观生态规划、农村景观生态规划、旅游风景区的景观生态规划和自然保护区的景观生态规划。景观生态设计类型包括多层利用的桑基鱼塘系统、和谐共生的农林复合经营、综合利用的农草林立体景观设计、循环利用的庭院景观生态设计和景观惟美的风景园林设计。城市景观生态的调控（王如松，周启星等，2000，王祥荣，2001，等），城市生态绿地的景观规划（王丽荣，李贞等，1998，周志翔等，2001），城市植被景观多样性（李贞，2000），城市绿色廊道的生态效应（宗跃光，1999，车生泉，2001，等），乡村景观生态规划（肖笃宁，2001，周再知，蔡满堂，2000），风景旅游区的景观规划（韩也良，1991）和自然保护区的景观规划设计（陈利顶，傅伯杰，邱扬，1997）等领域运用景观生态学原理进行研究和规划。112景观生态学与土地利用规划 景观生态学的理论为土地持续利用评价提供了一条新的途径，对土地持续利用评价概念、原则、理论基础、指标选择、评价方法与过程都有重要影响（邱扬，2000）。根据景观生态学理论，土地持续利用规划主要表现在以下几个方面： a综合整体性，不仅包括环境、经济与社会等多因素评价，还指土地利用方式、土地利用系统与景观或区域等多等级评价；b尺度性，包括土地利用的时间尺度、空间尺度和重点尺度； c空间格局与土地生态过程，景观格局与生态过程的关系分析是土地持续利用的基础； d干扰与人类影响，干扰是景观或区域的必然因子，而且有助于发展土地利用系统与景观的适应性机制，人类土地利用的历史经验和教训，对土地的持续利用有借鉴作用；e多重价值与多目标，景观生态学强调土地持续利用的目标是多重的，因而追求多目标之间的优化，而不是单目标的最大化。观生态学思想的产生源自于土地利用规划，反过来观生态学的发展又为土地利用规划提供了新的理论根据，并且还提供了一系列方法和工具。在土地利用规划设计的过程中可以利用景观生态学的格局分析和空间模拟等方法帮助分析和预测各种规划设计方案可能带来的生态学后果，使土地利用方案更具科学性和可行性。Haber的土地利用分化体系(DLU)、捷克的LANDEP体系、荷兰的GEM模型、美国的METLAND景观规划模型等就是景观生态学在土地利用规划方面的具体应用。12生态环境和生态121矿区复垦与生态重建景观生态学的一个最重要的应用领域就是生态建设。对于许多受人为活动干扰严重的地区，经常是种群、群落或整个景观生态系统的结构受到损伤或破坏，系统内部原本畅通的物质流、能量流、信息流的渠道受阻，导致景观的异质性减少及抗干扰的能力降低，如果干扰程度超出了景观生态系统本身的自我调节和恢复能力，将使景观结构发生不可逆的改变，导致某些景观功能完全丧失，这时就需要根据景观生态学的原理采取人为的工程措施重建生态系统，改造原有的景观格局，改善或恢复受胁迫或受损失生态系统的功能，提高景观生态系统的总体生产力和稳定性。矿区是土地资源受破坏最严重的地区之地，采矿活动一方面使许多农用地或林用地被占用，另一方面造成严重的环境破坏，如植被剥离、水土流失、河道组塞、滑坡、泥石流、土地沙化等，致使大量被开采过的矿区土地很难被再利用。矿区土地整治的主要途径是生态重建，生态重建首先必须按照景观生态学原理在景观层次上规划和设计出合理的景观格局，在局部采用工程措施创造出新的人工生态系统，使重建地与周围环境逐步建立起相协调的生态关系，逐渐恢复生产力从而达到治理的目的。2 阐明岛屿生物地理学理论的主要内容，并分析岛屿生物地理学理论在景观规划设计中的指导作用和地位；岛屿生物地理学理论是景观生态学中的一个重要理论。景观中斑块面积的大小、形状以及数目，对生物多样性和各种生态过程会有影响。一般而言，斑块数量的增加常伴随着物种的增加。Preston(1962)提出了著名的物种面积方程式：S=cM或logS=zlogA+logC式中S为物种数目，A为岛屿面积，c和z是常数。z的理论值为0236，通常在O18与035之间。c值的变化反应地理位置的变化对物种数目的影响。c和z的值随岛屿的类型及有关物种类型的变化而变化。MacArthar和Wilson综合上述规律，发展形成了岛屿生物地理学理论。他们认为岛屿物种数目取决于两个过程：物种的迁入和绝灭。任何岛屿上的生境有限，已定居的物种越多，新迁入的物种能成功定居的可能性越小，而已定居的物种的灭绝概率则越大。因此，对于某一岛屿而言，迁入率和灭绝率将随岛屿中物种数目的增加而分别呈下降和上升趋势。关于岛上种数与面积与大小的关系，可以有三种解释：A、无论是否为岛面积越大，记录到的种越多，这在植被调查中已被视为众所周知的事实，并被称为种面积关系。面积增加，生境多样性增加，显然与这种种面积关系有联系。B、面积越大，遇到的稀有种的机会较多。C、小岛一般来说支持的种群较小，而小种群则容易因近亲繁殖、种群性别和年龄结构的随机变化、环境变动、突发事件而灭绝。隔离是影响岛屿物种多样性的第二个主要因素。岛屿越隔离，它能支持的种越少。距大陆的距离是衡量隔离程度最简单的指标。在景观中的斑块近似于岛屿，所以在景观规划中要考虑斑块最适合的大小以及隔离度，这样可以保持物种的多样性和环境的稳定性。在生物多样性保护设计中应考虑（1）保护区的面积和保护区的数量；（1）保护区的形状；（3）破碎化的影响；（4）优先保护的对象和（5）保护区之间的联系。3 如何描述城市景观空间异质性？在城市景观规划管理和设计中，为什么要提高城市景观的异质性？提高景观空间异质性主要途径有哪些？1空间异质性的描述是系统或系统属性在空间的变异程度，或者说，景观内某种生态学变量在空间分布上的不均匀性及复杂程度。如动植物的生物量、土壤中养分元素的含量分布。要描述空间异质性应从以下几个方面：空间组成，即该景观内生态系统的类型、种类、数量和面积比例。在一定的观察尺度下，如果景观是由一种要素组成，可以认为其空间异质性不存在。如果由两种以上要素组成的，则出现空间异质性。如果组成景观的各要素所占的面积比例相同，其空间异质性较弱，比例较大则较强。空间结构，即各生态系统的空间分布、斑块大小、形状、景观对比度、连接度等。如斑块的形状对空间异质性有很大影响，长条形、不规则的斑块多，空间异质性增强。空间相关，各生态系统的空间关联程度、整体或参数的关联程度，空间梯度和趋势度2提高的途径和理由人类社会需要利用景观中所固有的异质性, 并且提高景观及景观要素的异质性。 城市景观同样需要异质性, 维持与提高城市景观的异质性对城市景观的生态平衡、城市的可持续发展有重要意义21保护城市景观中的敏感区。 维持城市景观异质性, 首先要保护城市景观中环境敏感区。 这类地区有的是处于两个生态系统交界处的生态脆弱带, 有的则是生态系统构成单一, 往往极易受人类活动影响, 结构较脆弱, 易被破坏。22增加绿地斑块内部的异质性。一个板块作为一个系统, 它本身也应具更小尺度的异质性才能使其本身保持稳定。 在绿地斑块中增加内部形式的多样化, 如公园内应有湿地、草坪、稀树草坪及树林, 树林本身亦应有乔、灌及草的合理搭配。23景观的空间格局的多元化如增加城市景观的多样性。当前在绿地城市景观的设计与建设中, 喜欢盲目效仿西方的规整式、大草坪的绿化手法, 其实这种模式早已被西方批判和反对。 街道绿化行道树种植也是接近纯“孤植”的方式, 树与隔离带间虽有一些植被, 但因花坛宽度窄, 植物配置千篇一律, 结构简单, 作用不大。 应放弃过去那种追求干净整齐, 精心修饰的以视觉美为主的精致景观设计方法, 而代之以多元化、多样性追求整体生产力和系统稳定性, 符合生态学规律的有机景观设计法。 植物种类要多样化,街道道路两旁根据环境条件的不同处理成块状或带状, 与周围绿地相结合。4 试论述山地森林、河岸森林与河流的关系。一山地森林和河岸森林对河流的作用 （1）维持景观稳定性和保持水土山地山坡森林和河岸森林对于维持山坡本身和河谷地貌的稳定性有重大关系。山地河流之间的物质移动、搬运和堆积可能有多种形式，以水力作用为主的侵蚀和重力作用为主的滑坡、崩塌、土溜等是主要的运行方式，而这一切都要决定于植被对土壤的保持作用。一旦森林破坏，山坡的重力移动要加强，水力移动更会加强。（2）维持河流生物的能量和生存环境森林溪流的有机物99都是从外面进入的。叶、枝和其他残体位各种无脊动物提供食物和庇护。从细菌到鱼类，甚至到水勑，大多数溪流有机体都是依赖有河岸植被输入的能量，所以森林对渔业有密切关系。（3）维持河流良好的水文状况（4）维持河流的良好水质山地森林和河岸森林可使河水保持良好的水质。这一方面表现在河水中泥沙含量低，另一方面表现在河水中营养物质处于低水平。二、河流对河岸森林的作用河流创造了一种特殊生境，它使河岸植被成为一种特殊的类型。首先它代表水份充足，植被能吸收地下水层水分。其次，这里空气也比较湿润。由于对养分的截持和拦阻，这里土壤养分也比较高，甚至成为生产力最高的林地。不过大的河流常有洪水泛滥承载，所以河岸植被还要有一定的耐淹能力。三、河岸森林的经营管理从以上关于山地森林和河岸森林的重大生态意义的论述中，我们可以清楚低了解到，他们是应该特殊处理的对象，特别是河岸森林，更是常敏感的一种生态交错区，不可等闲视之。5、试从景观生态学理论角度来分析我国的生物多样性保护应着重哪几个方面的工作？景观生态学明确强调空间异质性、等级结构和尺度在研究生态学格局和过程中的重要性以及人类活动对生态学系统的影响, 尤其突出空间结构和生态过程在多个尺度上的相互作用。就生物多样性保护而言, 景观生态学注重景观多样性与生物个体行为、种群、群落动态及生态系统在不同时空尺度上的作用。我国的生物多样性保护应着重从以下几个方面着手：1、景观结构与遗传多样性种群遗传结构作为进化上具有显著意义的单元是生物多样性保护的基本单元。遗传多样性是生物多样性的基础, 遗传多样性代表着物种适应环境变异的能力。就个体而言, 基因多样性被认为与大多数物种适合度呈正相关, 当某一物种的基因多样性消失后, 就再不可能恢复了, 而当基因多样性降至某一阈值后, 近交衰退导致物种“涡旋”式灭绝, 则难以避免。遗传变异与面积、生境多样性、结构异质性、斑块动态和干扰等景观特征密切相关。景观破碎化对种群遗传结构影响体现在: 在小种群中, 由于个体数目少, 遗传漂变的作用将比较突出; 种群内近交将增大; 种间隔离增大, 影响种群间基因流。以上3 种遗传后果将对种群的遗传多样性、适合度和种群分化有着深刻影响。2、景观多样性与物种多样性的关系（1）斑块与物种多样性研究景观斑块与物种多样性关系时, 可以借助M aCA rthur 和W ilson60 年代创立的岛屿生物地理理论建立斑块大小与取所包含物种数的关系, 考虑到陆地景观斑块与海洋岛屿的差异, 可应用如下经验函数表达: 物种丰富度= f (生境多样性、干扰、斑块面积、演替阶段、基质特性、斑块隔离程度)。（2）廊道与物种多样性廊道可以看作一种线状或带状斑块, 在很大程度上影响着斑块间的连通性, 从而影响着斑块间物种、营养物质和流量交流。廊道的生态功能取决于其内部生境结构、长度和宽度及目标种的生物学特性等因素。廊道对物种多样性影响主要表现在: 为某些物种提供特殊生境或暂息地; 增加生境斑块的连接性,促进斑块间基因交换和物种流动, 给缺乏空间扩散能力的物种提供一个连续的栖息地网络, 增加物种重新_迁入机会。分割生境斑块, 阻断基因或物种流, 造成生镜破碎化, 或引导外来种及天敌的侵入, 威胁乡土物种生存。廊道功能上的矛盾, 要求谨慎考虑如何使廊道有利于乡土物种的保护, 其中最重要的一点是必须使廊道具有原始景观自然的本底及乡土特性, 廊道应是自然的或是对原有自然廊道的恢复, 任何人为设计的廊道都必须与自然的景观格局(如水系格局) 相适应。（3）基质与物种多样性景观基质至少在3 个方面对生物多样性保护起着关键作用: 为某些物种提供小尺度的生境, 如基质中的立枯木、风倒木、树篱、砂砾质河床及土壤堆积体等; 作为背景, 控制、影响着与生境斑块之间的物质、能量交换, 强化或缓冲生境斑块的“岛屿化”效应; 控制整个景观的连接度, 从而影响斑块间物种的迁移。在景观尺度上, 斑块2基质之间相互作用对物种迁移有显著影响从而控制着种群动态。三、景观多样性与生态系统多样性传统生态系统将生态系统看作结构、功能大体相似的匀质体, 这