第5讲景观过程

1、生态过程l生物迁移、扩散运动（动物、植物）l物质（养分、水分等）和能量流动l由火、风、放牧等引发的干扰过程l人文过程景观格局对生态过程的影响景观格局的空间分布影响局域空气流动、地表温度、养分丰缺或污染物在景观中的分布状况景观结构影响景观中生物迁移、扩散、物质和能量在景观中的流动景观格局影响火、风、放牧等干扰因素在空间的分布、扩散与发生频率景观结构改变各种生态过程的演变及其在空间上的分布规律生态过程运动方式1. 生物迁移、扩散运动（1 1）主动运动）主动运动特征：物种通过本身有目的的行特征：物种通过本身有目的的行为，从一个地方迁移到另一个地为，从一个地方迁移到另一个地方方目的：适应环境的变化或寻

2、找更目的：适应环境的变化或寻找更适合于自己生存的生态环境。适合于自己生存的生态环境。结果：在一定程度上可以促进生结果：在一定程度上可以促进生物物种的扩散和传播。物物种的扩散和传播。（2 2）被动运动）被动运动特征：借助外界的作用物，到达迁移的目的。如植物在特征：借助外界的作用物，到达迁移的目的。如植物在景观中的迁徙（借助风、水、动物、人类），动物有时景观中的迁徙（借助风、水、动物、人类），动物有时也有被动运动。也有被动运动。结果：物种无法选择适合于自己的生态环境，在生态上结果：物种无法选择适合于自己的生态环境，在生态上具有较大的风险；在物种迁徙过程中，有时会导致物种具有较大的风险；在物种迁徙过

3、程中，有时会导致物种灭绝或生态习性退化。灭绝或生态习性退化。1. 生物迁移、扩散运动巢域：动物用作取食和进行其它日常活动的巢穴周围地区。疏散：动物个体从它们的出生地向新巢域进发的单向运动，或者是从物种比较集中的源地向四周扩散分布。迁徙：动物在不同季节在不同栖息地间进行的周期性运动，包括不同纬度之间的水平迁徙和不同海拔之间的垂直迁徙。 景观中的动物运动1. 生物迁移、扩散运动景观格局对动物运动的影响1. 生物迁移、扩散运动物种运动的目的：生存栖息地和食物斑块的大小、形状与物种运动岛屿生物地理学理论边缘效应景观异质性与物种运动异质性高运动过程阻力高、可利用资源少廊道与物种运动作用：通道、隔离带、源

4、、汇、栖息地影响因素：长度、宽度、组成、性质 景观中的植物运动1. 生物迁移、扩散运动根据植物传播的媒介p风播植物p水播植物p动物传播植物p人类传播（有意识和无意识的传播）大范围植物群的运动形式1. 生物迁移、扩散运动 周期性的环境变化周期性的环境变化：区域生态环境的季节性变化导致植物种的传播。一般表现为植物面积的膨胀或收缩。比如：降雨。 长期的环境变化长期的环境变化：全球气候变化，使得植物种类趋向灭绝、适应或迁移，表现为物种在纬度间的迁移。如树线北移。 外来种入侵外来种入侵：外来种的大面积入侵，对当地种形成威胁。比如：仙人掌的入侵毁灭了澳大利亚的主要地区。水分和养分的运动形式2. 景观中水分

5、和养分的迁移p 水平运动 水分的水平运动：主要表现为地表径流。地形高度的差异导致水分在空间上重力势能的差异，从而导致水分在空间上的运动。 养分的水平运动：养分运动比水分运动要复杂得多，但两者常常紧密地结合在一起。 动物在景观中迁移对养分的再分配起到重要作用。人类也可以在景观的养分运动中起到重要作用。水分和养分的运动形式2. 景观中水分和养分的迁移p 垂直运动 主要表现为土壤中的水分和养分被植物或农作物吸收，水分经过蒸腾作用挥发到大气中，又经过降水或降尘进入土壤；养分以枯枝落叶的形式又回到土壤中，形成一个局部的水分和养分小循环。景观结构与水分和养分运动2. 景观中水分和养分的迁移p 生态交错带与

6、水分和养分运动 生态交错带对相邻生态系统起着重要的控制作用，在生态系统交互作用的边界，这种作用表现为物质交换和能量流动。 生态交错带是比较敏感的地区，很容易受到干扰的影响和破坏，自然界气候和环境的改变，均可引起生态交错带的变化。景观结构与水分和养分运动2. 景观中水分和养分的迁移p 农田景观中的篱笆和沟渠与水分和养分运动 篱笆和沟渠的网络结构可以提高生物栖息地的连通性，促进不同物种在农田景观中流动和交换，有效保护生物多样性，同时可以隔离不同农田地块之间病虫害的传播或其他干扰的扩散，较好地促进水分、养分在农田景观中的运动。景观结构与水分和养分运动2. 景观中水分和养分的迁移p 岸边植被缓冲带与水

7、分和养分流动 岸边植被缓冲带往往是指具有一定宽度的、位于河流、海洋、湖泊边缘的林网带和草地。 对水分运动的作用：对地表径流可以起到滞缓作用，调节入河（水体）的洪峰流量。 对养分运动的作用：可以有效地吸收径流中残余的农药和养分等，从而减少进入水体的污染物含量，尤其是岸边林。 景观结构与水分和养分运动2. 景观中水分和养分的迁移p 狭管效应对流的影响 狭窄地带的存在对流动较为重要，可以加大或降低物体运动的速度，即所谓的“狭管效应” 。 风和水流携带的物体运动到狭窄地带附近时往往会加快。 动物在穿越狭窄地带时，速度减缓或做稍许停顿。 比如：在峡谷的出口处风速变大，在河流的狭口处水流速度变大，大队人马

8、通过峡口时速度变慢。3. 干扰与景观格局演变p 干扰的概念干扰（disturbance）：是一个偶然发生的不可预知的事件，是在不同空间和时间尺度上发生的自然现象。p 干扰类型 按干扰的起源：自然干扰和人为干扰 按干扰的功能：内部干扰：是在相对静止的长时间内发生的小规模干扰，对生态系统演替起到重要作用。外部干扰：是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)。3. 干扰与景观格局演变p 干扰类型 按干扰的形成机制：物理干扰：局部气候变化，土壤侵蚀、土地沙漠化等。化学干扰：土地、水体、大气污染产生的酸雨等。生物干扰：病虫害、外来种入侵等。 按干扰的传播特征：局部干扰和跨边

9、界干扰3. 干扰与景观格局演变p 火干扰 提高生物生产力，影响物种的结构和多样性。 放牧 适度的放牧可以使草场保持较高的物种多样性，促进草地景观物质和养分的良性循环。p 土壤物理干扰 土地的翻耕和平整等。 改变了土壤的结构和养分状况。常见的干扰类型3. 干扰与景观格局演变p 土壤施肥 可以增加土壤的养分。 更有利于外来物种的入侵。 造成物种丰富度的急剧减少。 导致淡水水体富营养化。p 践踏 对大多数物种，具有负面的影响。 为外来物种的侵入提供有利场所。常见的干扰类型3. 干扰与景观格局演变p 外来物种入侵 最为严重的干扰类型。 外来物种入侵除了影响生物多样性以外，对水资源安全、生态环境造成深远

10、的影响。 举例说明：滇池引入水葫芦，澳洲引入欧洲家兔；美国引入亚洲鲤鱼。 目前，我国有283种外来物种，损失1200亿RMB。 The non-indigenous species in USA cause damage and loss totally approximately $ 137 billion per year, about 13% of the GDP of USA.常见的干扰类型3. 干扰与景观格局演变干扰具有多重性，对生态系统影响表现为多方面。p 干扰的空间分布、频率、面积、尺度和强度是影响景观格局和生态过程的重要方面。干扰具有较大的相对性p 对干扰事件反映不敏感的自然体

11、，或抗干扰能力较强的生态系统，受干扰影响相对较小，这种干扰只能成为系统的自然过程。干扰的性质3. 干扰与景观格局演变干扰具有明显的尺度性p 生态系统内部病虫害，对某一种群的影响往往是严重的，但对整个生态系统或景观来说，可能是正常的生态行为。干扰可以看作是对生态系统演替过程的再调节p 干扰对生态系统演替过程起到加速作用，还是倒退作用，具有较大的主观性，主要取决于人类如何认识生态系统的演替过程。如森林火灾干扰的性质3. 干扰与景观格局演变干扰经常是不协调的p 常在较大的景观中形成一个不协调的抑制斑块干扰在时空尺度上具有广泛性p 干扰存在于自然界的各个尺度的各个空间。在景观尺度，干扰往往是对景观格局产生影响的突发事件，而从物种角度，能引起物种灭绝的事件是较大的干扰。干扰的性质3. 干扰与景观格局演变干扰与景观异质性一般认为，低强度的干扰可以增加景观异质性，而中高强度干扰则会降低景观的异质性。如山林的不同程度的火灾。干扰与景观破碎化一些规模较小的干扰可以导致景观破碎化，如经常发生的林火，砍伐。大规模的干扰可能导致景观的均质化，而不是进一步的破碎化。往往不是人们期望发生的。干扰的生态学意义3. 干扰与景观格局演变干扰与景观稳定性干扰与景观稳定性是相矛盾的。景观对干扰的反应存在一个阈值，只有在干扰的规模和强度高于这个阈