景观生态学绪论

景观生态学第一页，共102页。第一页，共102页。1.生态学主要研究生物与环境的关系，是一门多分支的学科地球上生物和人的生存与发展是与所处的环境密切相联系的。研究对象包括个体、种群、群落、生态系统、景观等层次。发展动力来自20世纪60年代后出现的人口资源环境等问题。

2.可持续发展成为世界关注的课题，人们广泛追求“生态的”重要问题：如何解决经济发展与环境保护的矛盾？观点1：加大环境保护力度会影响当地经济发展观点2：协调发展，既要金山银山又要绿水青山建立和谐社会即要人之间的和谐，基础是人与自然的和谐。

第二页，共102页。第二页，共102页。3.景观生态学是一门应用性很强的生态学分支学科景观生态学研究大尺度地域内各种生态系统之间的相互关系。

景观的组成、结构、功能、动态、分类、评价、规划、管理。其原理方法对促进景观的优化和可持续发展有直接指导作用，是人们从宏观方面认识自然并调节人与自然关系的有力手段。应用领域：农业、林业、城市规划、园林设计、自然保护、旅游景区规划设计、环境治理、资源开发利用等。4.景观生态学是一门发展历史不足百年的年轻学科产生和发展来自人们对大尺度生态环境问题的日益重视；其理论和方法主要来源于现代生态学和地理科学的发展。景观生态学中的一些概念和理论还不成熟有争议待完善。第三页，共102页。第三页，共102页。1.使用教材《景观生态学》李团胜等，化学工业出版社第四页，共102页。第四页，共102页。第一章绪论第五页，共102页。第五页，共102页。美国哈佛大学景观生态学教授理查德T.T.福尔曼（RichardT.T.Forman）他主要的学术研究是将空间格局和科学联系起来，以使自然和土地上的人和谐相处。他常常被称为景观生态学和道路生态学之父，帮助促进了城市区域生态和规划学的出现。其他研究领域包括变化的土地镶嵌类型、土地保护和利用规划、城市建成空间和绿地类型以及斑块—廊道—基质模型。Richard

获得了哈弗福德学院理科学士学位、宾夕法尼亚大学哲学博士学位、迈阿密大学文学荣誉博士学位和佛罗里达国际大学理科博士学位。他曾任教于拉特格斯大学和威斯康辛大学，并获得Lindback基金会杰出教学奖。他历任三个专业团体的主席或副主席，并在法国、哥伦比亚、英格兰、意大利、中国、捷克共和国、澳大利亚和美国获得过各种奖项和荣誉。Forman教授撰写了无数文章，他出版的著作包括《景观生态学》（1986）、获奖的《土地镶嵌体》（1995）、《景观设计学和土地利用规划中的景观生态学原则》（1996）、《道路生态学》（2003）、和《城市区域：超越城市的生态和规划》。

第六页，共102页。第六页，共102页。《土地镶嵌：景观和区域生态学》《景观生态学》第七页，共102页。第七页，共102页。一般意义上的“景观”

Landscape:Landscenery,即陆地景色，包含着画面和美的含义。常用的词汇如：草地景观、荒漠景观、森林景观等。与之相关的词Seascape海景也有类似的含义。LandscapeArchitecture仍沿用一般意义上的景观概念。第八页，共102页。第八页，共102页。第九页，共102页。第九页，共102页。第十页，共102页。第十页，共102页。第十一页，共102页。第十一页，共102页。第十二页，共102页。第十二页，共102页。第十三页，共102页。第十三页，共102页。科学中的术语需要严格定义其内涵和外延。但景观生态学的核心概念“景观”还没有一致公认的定义。这反映出作为一门新兴学科，它还处于发展时期，各种学术思想并存，定义也随着研究内容的演变而演变。VonHumboldt(19世纪初)首先把“景观”一词引入地理植被科学中，定义为“自然地理综合体”。贝尔格（1931）：一定区域上物体和现象的组合，是地形、气候、水文、土壤、植物、动物、人类活动的统一的、协调的整体，典型地重复在一定地域内。第十四页，共102页。第十四页，共102页。Zonneveld(1979):地球表面的一部分，由空气、水、植物、动物和人组成的系统的复合体，并可通过外貌特征进行辨识。Naveh(1984):自然、生态、地理之综合体。Haber(1990)：生物或者人类综合感知的土地。第十五页，共102页。第十五页，共102页。Forman（1986）：以类似方式重复出现的相互作用的若干生态系统簇构成的异质性土地地域。并建议将其空间范围限定在几公里到几百公里。Forman（1995）：空间上镶嵌出现的紧密联系的生态系统组合。在区域尺度上，景观是不重复的且对比性强的结构单元。它具有可辨识性、空间重复性和异质性。第十六页，共102页。第十六页，共102页。Farina（1998）：景观至少存在三种不同的视角：人的视角、动物的视角和植物的视角。人类视角：对人类生活有意义的功能实体动物视角：和人类视角相似，但它必须和不同动物特有的尺度相关联。植物视角：生物和非生物因素所产生的植物群落的空间分布，包括人类胁迫作用的影响。第十七页，共102页。第十七页，共102页。邬建国（2000）：狭义景观和广义景观狭义景观：以Forman为代表的将空间范围限定在几公里到几百公里的景观。（暗含着人类视角的观点）广义景观：以Wiens和Risser为代表的，没有空间范围限制的，只强调空间异质性的景观。（暗含动物视角的观点）从近几年的文献看，景观生态学突破了空间范围的限制，广义景观为多数生态学家所接受。第十八页，共102页。第十八页，共102页。美学：在欧洲，“景观”一词最早来源于《圣经》中，用来描述耶路撒冷城美丽的景色。与“风景”同意。没有明确的空间界限，主要突出一种综合直观的感受。例“黄山”、“泰山”、“苏州园林”。地理学：景观作为地球表面气候、土壤、地貌、生物各种成分的综合体，自然地域综合体，类似于生物地理群落。景观生态学：空间上相邻、功能上相关、发生上有一定特点的生态系统的聚合。第十九页，共102页。第十九页，共102页。学科含义侧重点美学风景。如由草地、树木、村庄河流组成的风景画美学价值地理地形。是地貌土壤气候生物等的综合体，类似生物群落形态形成生态空间上的若干生态系统聚合而构成的异质性区域生态关系第二十页，共102页。第二十页，共102页。21桂林山水景观山区地貌景观第二十一页，共102页。第二十一页，共102页。22第二十二页，共102页。第二十二页，共102页。

景观的综合定义景观（狭义）：是由若干相互作用的生态系统镶嵌组成的异质性区域。景观（广义）：是由不同空间单元镶嵌组成的具有明显视觉特性的地理实体。

是由地貌、植被、土地和人类居住地等组成的地域综合体。是人类生活环境中视觉所触及到的地域空间。

空间单元(即生态系统)：包括森林、村庄、道路和河流等。

可把包括农田、村庄和城市等的异质性地域称为一个景观。

狭义景观的范围：为几至几百公里；处于生态系统之上。广义景观的范围：从微观至宏观任意；随研究对象和目的而变。已越来越多地被接受和采用。第二十三页，共102页。第二十三页，共102页。景观可分为：1.自然景观：如高山、荒漠、草原、森林、极地等。

包括原始景观、半自然景观即受轻度人类干扰。2.经营景观：如农田、果园、人工林、牧场。3.人工景观：完全由人类所创建。

主要体现经济、文化和视觉特性和价值的景观。

如城市景观、旅游地风景园林景观、工程景观（工厂、矿山、水利工程、交通系统、军事工程）等。第二十四页，共102页。第二十四页，共102页。A.桂林山水景观B.美国亚利桑那州大峡谷景观C.美国威斯康星大学Curtis草地景观D.内蒙古草原景观E.北美的Sonoran荒漠景观F.亚洲温带荒漠景观一角第二十五页，共102页。第二十五页，共102页。人类与自然共同作用影响下的不同景观第二十六页，共102页。第二十六页，共102页。①具有异质性：由不同空间单元（生态系统）镶嵌组成。

景观由林地、草原、农田、村庄、河流等异质空间单元组成。②具有地域性：是具有明显形态结构特征的地理实体。

景观是占据一定地域的客观实体。③具有尺度性：空间尺度处于生态系统和大地理区域之间。

区域：综合反映气候、地理、生物、经济、社会和文化等特征的景观复合地理单元。④具有综合性：景观具有美学、生态和经济的多重价值。

美学～视觉特性，供人观赏。经济～生物生产力、土地资源开发。生态～生物与环境的和谐关系、环境改善的功能、生物多样性。第二十七页，共102页。第二十七页，共102页。①结构特征：一个景观由若干异质性的生态系统镶嵌组成。

如山区景观，由林地、农田、村庄、河流和公路等组成。②功能特征：景观成分间有物质和能量的交换而相互作用。

如水流、气流、热流、养分流；种子花粉扩散、动物迁移等。③形成特征：景观是气候地貌因素和干扰因素等影响的产物。

景观的形成和变化受两类因素的影响：

A.气候地貌因素：对其他自然条件有决定性影响；

B.干扰：指能引起景观结构等发生重大变化的离散性事件。

自然干扰如火灾、洪水、地震、火山爆发、病虫灾等。

人为干扰如森林采伐、草原放牧、农业耕作和城建等。

城市景观就是人类干扰产生的特殊景观。第二十八页，共102页。第二十八页，共102页。景观是由若干相互作用的生态系统镶嵌组成的异质性区域。①景观要素：是指组成景观的基本空间单元（各生态系统）景观要素分为3种类型：斑块、廊道和基质②景观成分：是指组成景观的各种自然成分。包括动植物、地形、水体、气流以及人等。

③景观与景观要素的相对性景观和景观要素可以相互转换，取决于观察尺度的变化。

当把森林、农田和村庄等看作一个景观时：森林等是景观要素

当把森林看作一个景观时：组成森林的各种林分是景观要素景观强调异质性；景观要素强调均质性。第二十九页，共102页。第二十九页，共102页。①共有含义：一定空间范围的地域综合体②不同之处：如表。③联系：景观是广义土地的具体一部分；景观中也包括了土地。景观是构成我们周围环境的实体部分。不包括社会环境。景观土地环境基本含义可视异质区域动植物生存之地环绕人类的所有事物组分性质异质性均质性不强调侧重强调美学生态价值经济、肥力、产权环境对人的影响存在形式实体实体实体和非实体第三十页，共102页。第三十页，共102页。1.斑块－廊道－基质模式此模式是描述和构成景观空间格局的基本模式。斑块、廊道和基质是构成景观的基本单元或要素。斑块：指在外貌上与周围环境明显不同的块状地域单元。如农田围绕的村庄；森林中的采伐迹地；湖中的小岛。廊道：指在外貌上与两侧环境明显不同的线性地域单元。廊道是呈带状的特殊斑块。

如河流、道路、铁路、峡谷、防护林带等。基质：指景观中面积最大、连通性最好的均质背景地域。

如围绕村庄的农田；广阔的草原、森林、水域等。

一个生态系统可视为组成景观的一个斑块、廊道或基质。第三十一页，共102页。第三十一页，共102页。32第三十二页，共102页。第三十二页，共102页。33第三十三页，共102页。第三十三页，共102页。34第三十四页，共102页。第三十四页，共102页。河流廊道景观第三十五页，共102页。第三十五页，共102页。松嫩平原湿地景观第三十六页，共102页。第三十六页，共102页。*网络（network）：是指一个相互连接的廊道系统。*景观结构(landscapestructure)：景观组分的数量构成及空间组合与分布特征，其中景观组分的空间结构特征又被称为景观格局（landscapepattern）*景观功能(landscapefunction)：景观对自身内部及其他相关生命系统生存和发展所能提供的支撑作用；*景观动态(landscapedynamic)：景观在各种内外部驱动因素作用下其结构和功能的时间变化过程与特征。*景观组分(landscapeelements)：构成景观的不同生态系统类型被称为景观组分第三十七页，共102页。第三十七页，共102页。2.尺度（效应）尺度：是指研究对象的空间范围和时间变化间隔。(对象特征上)

是研究某对象时所采用的空间和时间单位。(研究者角度)

尺度常用范围或分辨率表示，尺度反映对事物细节的了解水平。大尺度意味着低分辨率。研究大尺度对象时必须忽略细微差异。即在小尺度上可辨的异质性结构，在大尺度上作为细节被忽视。

空间尺度：指研究对象的空间范围大小或面积大小。景观的空间尺度越大，分辨率越低，测量上的比例尺越小。同一景观，随观察高度增加,分辨率降低,最小可辨单元增大，物体细微的差异逐渐难以分辩，最终异质性物体变为均质性。时间尺度：指研究对象动态变化的时间间隔长度。

宏观时空尺度：生物进化、群落演替；微观：植物生长、种群爆发。

第三十八页，共102页。第三十八页，共102页。39同一景观，随观察高度增加，其分辨率降低，最小可辨单元增大第三十九页，共102页。第三十九页，共102页。万年千年世纪10年年月日秒时间尺度微米毫米米公里千公里万公里空间尺度叶片生理树木生理斑块动态林窗动态树木生长森林演替景观动态区域动态事物或过程的时空尺度是相互联系的：

在时间上属于宏观尺度的事件，在空间上也属宏观尺度。

如气候变迁的时空尺度都较大；而火干扰事件的时空尺度都小。第四十页，共102页。第四十页，共102页。十万年万年千年世纪十年年月日小时研究尺度物理现象生物现象古生态学大陆冰河期生物进化古湖沼学湿地演替气候变化森林群落迁移森林火灾森林演替CO2使全球变暖文明兴起长期生态研究太阳黑子野兔种群厄尔尼诺草原演替草原火灾一年生植物湖水更替浮游动物演替多数生态研究洋流更替风暴昼夜循环藻类爆发潮汐第四十一页，共102页。第四十一页，共102页。3.异质性与均质性异质性：由不相关或不相似的组分构成的系统。(绝对)

均质性：由相关或性质相同的组分构成的系统。(相对)空间异质性的维持和发展是景观生态学研究的核心内容。地球上多姿多彩的景观源于空间的异质性；均质空间构不成风景某事物是异质的还是同质的，取决于考察尺度的大小。说某系统为均质时，仅指该系统在给定观察尺度上，系统组分间的差异可以忽略不计。如：某一景观由森林、农田、村庄等不同的生态系统组成。若把森林本身看成是均质的；森林与农田之间是异质的。若把森林作为一个景观，森林是异质的，而组成森林的杨树林、桦树林等是均质的。第四十二页，共102页。第四十二页，共102页。4.镶嵌性镶嵌性：指各种景观要素在空间上相互拚接形成的结构方式。镶嵌的特征：景观要素间形成边界,连续空间被中断。

5.空间格局空间格局：是指各种景观要素在空间的排列组合及配置方式。

如各种斑块在景观中可呈随机、均匀、聚集和线状等分布。更详细的景观结构特征和空间关系可通过景观指数等表示。

格局与结构的概念相似，但结构含义较广，格局特指空间配置。

6.生态过程生态过程：各种景观成分发生发展的变化程序及其动态特征。如种群动态、群落演替、干扰扩散、养分循环、种子传播、气流、水流、动物运动、捕食者和猎物的相互作用等。第四十三页，共102页。第四十三页，共102页。*干扰（disturbance）：一种明显改变景观结构、功能和动态变化过程的事件。干扰具有以下特点：1）干扰是一种突发性非连续事件；2）干扰一般对景观格局具有强烈改造作用；3）干扰可能会中断景观中一些甚至全部生态过程；4）干扰具有强烈尺度效应；5）干扰可以是自然的，也可以是人工的。5.干扰第四十四页，共102页。第四十四页，共102页。

一、景观生态学的概念

1.定义景观生态学是研究景观的结构、功能和动态以及管理的科学。

是地理学中的景观学与生物学中的生态学相结合的产物。其核心是景观的空间格局及其相互关系。

2.相关学科

景观生态学是以地理学和生态学为基础的多学科的交叉学科。涉及生物、气象、农林、美学文化、系统论、控制论等。

3.层次地位

景观生态学是研究景观这一生物层次的生态学。个体→种群→群落→生态系统→景观生态学→区域→全球。

研究对象的空间尺度在生态系统之上，采用较低分辨率，忽略景观成分内部差异，大局着眼，研究较宏观的景观规律。第四十五页，共102页。第四十五页，共102页。

空间尺度增加空间分辨率降低过程速率减慢事件频率变低动态功能结构尺度域个体种群群落生统景观区域国家全球生物为主的生态系统生态和生物为主的生态系统以经济社会生态为综合体的生态系统第四十六页，共102页。第四十六页，共102页。47

二、景观生态学的内容

研究对象和内容主要包括4个方面。

1.景观结构

指不同景观要素之间的空间关系。

要素的类型,面积,形状,数量,空间分布方式；能流物质分配等。

2.景观功能

指景观要素间的相互作用和联系。(即生态过程)

体现在景观中能量,物质的流动转化和物种的扩散等生态过程。

3.景观动态

指景观结构和功能随时间的变化。要素的类型,形状,数量和空间格局以及物质能量物种的变化。景观的结构、功能和动态是相互依赖和相互作用的；结构在一定程度上决定功能；功能也影响结构的形成和发展。

如房屋结构决定使用功能；农村人口流向城市引起城乡结构变化。第四十七页，共102页。第四十七页，共102页。4.景观管理

景观管理：是把景观生态学原理应用于景观规划设计的实践。

景观生态学为土地管理、自然保护和区域规划提供生态学基础。有助于自然资源的合理利用、有效保护、持续发展和科学管理。

①景观生态分类：据景观要素的组成结构和功能特点划分景观类型。②景观生态评价：利用方式的适用性；景观生产力；生态经济效益。③景观生态规划：按照一定原则对土地等资源的利用方式进行规划。

④景观生态设计：按照宏观的规划框架，进行具体的景观生态设计。

应用领域：涉及国土整治、资源开发、土地利用、自然保护、环境治理、区域规划、城乡建设、生态旅游等方面。如城市,工矿区和自然保护区的景观生态规划；城市居民小区或公园的景观生态设计。

第四十八页，共102页。第四十八页，共102页。景观结构景观要素的空间格局景观功能景观成分的相互作用景观动态景观结构功能的时间变化斑块－廊道－基质模式格局、过程、尺度空间异质性景观连接度渗透理论与阈限现象岛屿生物地理学理论复合种群理论缀块动态理论人类活动和影响等级理论生态过渡带理论景观生态学景观规划与设计第四十九页，共102页。第四十九页，共102页。50系统整体性景观异质性格局尺度性自然性人文性镶嵌结构生态流经济多重价值判断演化不可逆人类主导性美学生态景观结构景观功能景观演化景观管理第五十页，共102页。第五十页，共102页。

三、景观生态学的理论基础内容和方法上涉及众多学科，从中吸取丰富的营养。

1.系统论

系统论是从系统的角度来揭示事物内在联系和变化规律的科学。①基本概念

系统、层次,结构,功能,反馈,信息,平衡、涨落,突变等。

②基本原则

整体性原则、关联性原则、开放性原则、动态性原则等。

③研究方法

系统地提出问题→明确系统要素间的相互关系→构建逻辑和数学模型→根据研究目标、分析系统的特点，确定研究方法→根据要求选择最佳方案→确定系统的结构组成和相互关系。第五十一页，共102页。第五十一页，共102页。2.等级理论

等级理论是关于复杂系统的结构、功能和动态的系统理论。①基本观点

A.复杂系统都是具有层次的等级系统。如界门纲目科属种。

B.高层次事物具有大尺度、低频率和慢速度特点；低～相反。

C.高层次对低层次有制约作用；低层次为高层次提供功能。②根本作用将复杂系统分解为多层次和多组分的等级系统;(垂直和水平结构)

简化复杂系统，以便对复杂系统的结构和功能等进行研究。③关键环节

A.分析系统的可分解性，合理确定分解标准，分解出系统的组分；

B.复杂系统至少分解为3个相邻层次。即核心层、高层和低层；第五十二页，共102页。第五十二页，共102页。高层次核心层低层次大尺度低频率低速度小尺度高频率高速度背景制约控制包含组分功能机制条件水平结构垂直结构如森林火灾，小面积的火灾发生频率高，而大面积的发生频率低。第五十三页，共102页。第五十三页，共102页。

四、景观生态学的基本原理

1.景观整体性原理

功能整体：景观是由不同景观要素通过生态过程联系而构成。

从景观的整体性出发来研究景观的结构、功能及其演变过程。如农业产业结构调整，目的是使农业整体社经生态效益最佳。

2.景观异质性原理

景观异质性：指各景观要素在属性上和空间分布上的变异程度。体现方面：景观要素多样性；空间格局复杂性；空间相关动态性。表现形式：镶嵌(生物或环境镶嵌,中断)和梯度(环境因子渐变)

如华北平原，基质农田中镶嵌有村庄,城市,河流等异质要素。

3.景观等级性原理

景观等级系统：景观是由各种景观要素构成的层次等级系统。此原理决定了：研究对象是①景观整体的性质和动态规律；②各景观要素之间的空间关系和功能关系。第五十四页，共102页。第五十四页，共102页。4.景观尺度性原理

景观尺度效应：景观的空间格局和生态过程随研究尺度而变化。如景观中的村庄是一个斑块，但在小尺度下是一个异质性景观。

原理表明：同一事物在不同研究尺度下表现出不同的属性；确定适当的研究尺度才能了解该尺度下的对象性质。调整研究尺度就是调整眼界(工作范围)。

5.景观动态性原理

景观动态：景观要素和空间格局及生态过程都随时间而变化。各景观要素随时间变化的速度和程度各不相同.如公路和农田

6.景观稳定性原理

稳定性：是指景观对干扰的抵抗力以及受干扰后的恢复能力。

景观稳定性与景观异质性(或生物多样性)有关。异质性程度高→生物多样性高→抵抗力恢复力强→景观稳定。第五十五页，共102页。第五十五页，共102页。56第五十六页，共102页。第五十六页，共102页。7.景观生态流原理

生态流：景观中的物质、能量和物种在景观要素之间的流动。生态流是生态过程的具体表现，包括物流、能流和物种流。生态流的表现：扩散和聚积，使物质能量实现空间再分配。流的源：是指迁出能流物流和物种流的场所。（扩散源）流的汇：是指接纳能流物流和物种流的场所。（聚积地）流源汇：共同组成了物质迁移系统.（使结构与功能关联）流的媒介：风、水、飞行动物、地面动物和人。流的动力：扩散(与异质性相关；如种群迁移)

传输(物质流。如水流的侵蚀、搬运和沉积作用)

运动(动物和人对各种物质的传播)源汇流（联系）第五十七页，共102页。第五十七页，共102页。8.景观格局和过程的关系原理

景观格局是指形状和大小各异的景观要素在空间的排列组合。包括景观组成单元的类型、数量及空间分布和配置等。格局是景观结构在空间上的表现形式和异质性的具体体现。景观过程指各种景观成分发生发展的变化程序及其动态特征。包括各种生态流、种群和群落变化、干扰扩散等。景观过程是景观功能的具体体现。

格局与过程的关系格局控制过程的进行：如水域可阻隔火干扰的蔓延；渠塘灌溉景观对营养元素的转移和分配的控制作用；山区不合理的土地利用方式对水土流失的影响；农林间作对养分元素的循环和分配的影响。

过程影响格局的形成：如林火干扰可形成新的景观格局。结构与功能的关联：集中表现在流的延伸将源和汇联系起来。第五十八页，共102页。第五十八页，共102页。9.景观演化的人类主导性原理

景观演化：指景观受自然或人类干扰而发生的宏观定向演变。自然干扰使景观按自然的固有规律演化，宏观上是不可逆的。

人类主导演化：通过调控其方向和速度实现景观的定向演变。人类对景观的干扰有建设和破坏两个侧面：

景观生态建设：合理调整或构建景观单元的空间结构，提高景观的生产力和稳定性，使人类对景观演化的影响步入良性循环。

如北方风沙干旱区的农林间作景观；北方山区的小流域治理景观。而毁林开荒、城市扩张等将使景观的稳定性和生物多样性降低。

第五十九页，共102页。第五十九页，共102页。10.景观多重价值原理

景观多重价值：景观区域内的生态、经济和美学价值的统一。生态价值：体现在生物多样性高低和环境改善功能强弱等方面。经济价值：体现在生物生产力和景观资源开发利用等方面。美学价值：景观的视觉特征所决定；美学价值与审美观有关。

随时代而变：如久居城市之后，人们又追求田园风光。

因民族而异：我国小桥流水、亭台楼阁中追求生机和谐格调等

人们对景观的偏爱：青山、绿水和植物；神秘感和探索性。

景观设计的宜人性：通达、亲和、优美、清洁、不拥挤等。重视要素的空间关系。如形状、大小、密度、连接和隔断等。景观设计要注重景观的视觉多样性。避免单一，多而不杂。

第六十页，共102页。第六十页，共102页。景观生态学是本世纪70年代以后蓬勃发展起来的一门新兴的交叉学科。它以生态学理论框架为依托，吸收现代地理学和系统科学之所长，研究景观和区域尺度的资源、环境经营与管理问题，具有综合整体性和宏观区域性特色，并以中尺度的景观结构和生态过程关系研究见长（肖笃宁等，1997)。自80年代后期以来，逐渐成为世界上资源、环境、生态方面研究的一个热点。现在普遍的看法是，这门新兴学科是地理学与生态学相互结合的产物。要想能够对其来龙去脉有更全面的了解，这就必然要涉及以上两门学科中的一些相关思想的发展。地理学中，由于其学科跨度很大，并不是每一分支都与现代景观生态学有着直接的必然联系。对景观生态学的发生、发展意义重大的仅是其中的综合自然地理学，其中与景观学的关系更为直接和密切。第六十一页，共102页。第六十一页，共102页。地理学中的景观学产生于德国，19世纪末叶，由近代地理学的创始人之一、德国的洪堡（Alexander

Von

Humboldt）将景观的概念引入地理学中，他认为景观的地理学含义是“一个地理区域的总体特征”。第六十二页，共102页。第六十二页，共102页。作为一门研究景观形成、演变和特征学科的景观学产生于19世纪后期至20世纪初期。德国地理学家Seigfried

Passarge

于1919―1920年出版了三卷本《景观学基础》之后，又于1921―1930年出版了四卷本的《比较景观学》。在这两部著作中，他认为景观是相关要素的复合体，并系统地提出了全球范围内景观分类、分级的原理；并认为划分景观的最好标志是植被，同时，他还提出了城市景观的概念。第六十三页，共102页。第六十三页，共102页。作为景观学说的提出者之一的德国人文地理学家Otto

Schluter

于本世纪初发表了《人类地理学的目的》一书，在该书中他提出了文化景观形态学和景观研究是地理学的主题的观点。在1952-1958年间先后完成的三卷本《早期中欧聚落区域》一书中，他提出了自然景观与人文景观的区别，并最早把人类创造景观的活动提到了方法论原理上来。第六十四页，共102页。第六十四页，共102页。自本世纪30年代以后，又出现了一个景观学研究的中心，这就是前苏联的景观学研究。其代表人物为贝尔格。贝尔格于1913年即提出，景观是地形形态的一定的、有规律地重复的综合体或群体这一概念。1931年贝尔格的巨著《苏联景观地理地带》一书出版，该书是苏联系统阐述景观学原理的第一次尝试。在该书中他进一步明确和补充了1913年所下的景观定义，提出了景观的例子，研究了景观与其组成成份之间的相互作用，谈到了景观的发展与起源问题。第六十五页，共102页。第六十五页，共102页。由于贝尔格等最初的景观研究者们，没有赋于景观任何分级的意义，而把它看成是任何的地理单元，即把它用作是“地理综合体”的同义词，因此，在以后的研究当中，出现了一些自相矛盾或不好理解的东西。为此，许多后继的研究者们，针对这些缺陷做了许多研究工作，以致于形成了苏联景观研究的两大学派，即类型学派和区域学派。第六十六页，共102页。第六十六页，共102页。强调分析研究和综合研究相结合，分析研究通过对景观各个组成成分及其相互关系的研究去解释景观的特征，综合研究则强调研究景观的整体特征，这一方向的景观学相当于综合自然地理；研究景观内部的土地结构，探讨如何合理开发利用、治理和保护景观。这一研究在苏联发展为景观形态学，在我国则称为土地类型学。（中国大百科全书－地理卷，1990）第六十七页，共102页。第六十七页，共102页。生态学一词是由德国生物学家Erst

Haeckel（海克尔）于1866年在《有机体普通形态学》一书中首次提出来的。约从1900年开始，生态学才被公认为生物学中的一个独立领域（奥德姆，1981）。从一开始起，它就把生物与环境及生物与生物之间的相互关系作为最主要的研究内容而一直延续至今。第六十八页，共102页。第六十八页，共102页。按其发展历程，可把生态学的发展概括为三个阶段：萌芽期、成长期和现代生态学的发展期。生态学的萌芽期大约由公元前2000年到公元14——16世纪欧洲文艺复兴时期。这一时期以古代思想家、农学家对生物与环境相互关系的描述为主，以朴素的整体观为其特点，如亚里士多德对动物栖息地的描述与按主要栖息地对动物类群的划分；Empedocles

对植物营养与环境关系的关注等等。第六十九页，共102页。第六十九页，共102页。从公元15世纪到20世纪40年代，可以说是生态学的成长期，在这一阶段奠定了生态学许多基本概念、理论和研究方法。例如Boyle(1627-1691)

的低压对动物效应的研究，Bufon(1707-1788)对积温与昆虫发育的研究；Humboldt(1769-1859)

结合气候与地理因素的影响，而对物种分布规律的描述；Malthus于1798年发表的《人口原理》，Liebig营养最小定律(1840)、Clements的顶极群落概念、Tansley的生态系统理论、Gause的竞争排斥假说以及J.Grinell、C.Elton、G.E.Hutchinson的生态位理论，Lindeman(1942年)的十分之一定律等等。这一时期可以说是生态学建立、理论形成、生物种群和群落由定性向定量描述、生态学实验方法发展的辉煌时期。第七十页，共102页。第七十页，共102页。从20世纪50年代以来，可称之为现代生态学的发展期。在这一阶段，生态学不断地吸收相关学科，如物理、数学、化学、工程等的研究成果，逐渐向精确方向前进，并形成了自己的理论体系。这一阶段生态学发展具有以下特点：一是整体观的发展，二是研究对象的多层次性更加明显，三是生态学研究的国际性，四是生态学在理论、应用和研究方法各个方面获得了全面的发展（国家自然科学基金委员会，1997)。目前，生态学的发展正朝着综合化、交叉化方向发展；其研究对象亦从自然生态向人工生态转变；研究尺度从中尺度向宏观与微观两个方面扩展。第七十一页，共102页。第七十一页，共102页。需要说明的是，景观学与生态学是各自独立地平行发展的。生态学的研究尺度主要集中于生态系统及其以下的群落、种群等水平，侧重于系统功能上的探讨。但在处理生态系统以上尺度的问题时，又显得乏力，因而迫切需要从其它学科中吸收营养。

正是现代景观学与现代生态学各自本身的局限性以及发展需求的互补性，才促使了这二门学科的结合，正是这一结合才诞生了今日的景观生态学。第七十二页，共102页。第七十二页，共102页。景观生态学一词是德国著名的地植物学家C.特罗尔（C.Troll）于1939年在利用航空照片研究东非土地利用问题时提出来的。从一开始，Troll就认为：“景观生态学的概念是由两种科学思想结合而产生出来的，一种是地理学的（景观），另一种是生物学的（生态学）。景观生态学表示支配一个区域不同地域单元的自然－生物综合体的相互关系的分析”(Troll,1983)。第七十三页，共102页。第七十三页，共102页。后来，Troll对前述概念又作了进一步的解释，即景观生态学表示景观某一地段上生物群落与环境间主要的、综合的、因果关系的研究，这些研究可以从明确的分布组合（景观镶嵌，景观组合）和各种大小不同等级的自然区划表示出来（C.Troll,1984）。在提出概念的同时，特罗尔亦认为，景观生态学不是一门新的科学或是科学的新分支，而是综合研究的特殊观点（Troll,

1983）。第七十四页，共102页。第七十四页，共102页。随后，由于第二次世界大战的爆发，景观生态学研究处于停顿状态。二战以后，由于全球性的人口、粮食、环境问题的日益严重，也正是由于这些问题的产生，才使得生态学一词开始成为了一个家喻户晓的词汇，也大大促进了生态学的普及工作。同时，为了解决这些问题，许多国家都开展了土地资源的调查、研究和开发与利用，从而出现了以土地为主要研究对象的景观生态学研究热潮。第七十五页，共102页。第七十五页，共102页。在这一时期至80年代初这段时间内，中欧成为了景观生态学研究的主要地区，而德国、荷兰和捷克斯洛伐克又是景观生态学研究的中心。德国在这时建立了多个以景观生态学为任务或是采用景观生态学观点、方法进行各项研究的机构。1968年又举行了德国的“第一次景观生态学国际学术讨论会”。同时，在德国的一些主要大学设立了景观生态学及有关领域的专门讲座。这些工作对景观生态学的发展起了很大的作用。第七十六页，共102页。第七十六页，共102页。同一时期，景观生态学在荷兰亦发展很快。I.

S.Zonneveld利用航片、卫片解译方法，从事景观生态学研究，C.G.Leeuwen等人发展了自然保护区和景观生态学管理的理论基础和实践准则。捷克斯洛伐克的景观生态研究亦很有自己的特点。该国较早地成立了自己的景观生态协会，在捷克科学院内，亦设立有景观生态学研究所，而且Ruzicka倡导的“景观生态规划”（LANDEP）已形成了自己的一套完整方法体系，在区域经济规划和国土规划中发挥了巨大作用（陈昌笃等，1991）。第七十七页，共102页。第七十七页，共102页。进入80年代以后，景观生态学才真正意义上实现了全球性的研究热潮。影响这一热潮的主要事件有二个：一个是1981年在荷兰举行的“第一届国际景观生态学大会”及1982年“国际景观生态学协会”的成立；另一个是美国景观生态学派的崛起。“国际景观生态学协会”的成立，使广大从事这一领域研究的人员从此有了一个组织，使得其国际性交流成为可能。1984年，Z.Naveh和Lieberman出版了他们的景观生态学专著《景观生态学：理论与应用》，该书是世界范围内该领域的第一本专著。第七十八页，共102页。第七十八页，共102页。美国景观生态学派的崛起，大大扩展了景观生态学研究的领域，特别是R.T.T.forman和

M.Godron于1986年出版了作为教科书的《景观生态学》一书，该书的出版对于景观生态学理论研究与景观生态学知识的普及作出了极大的贡献。1987出版了国际性杂志《景观生态学》，

使得景观生态学研究人员从此有了独立发表自己研究成果、进行学术思想交流的园地。第七十九页，共102页。第七十九页，共102页。进入90年代以后，景观生态学研究更是进入了一个蓬勃发展的时期，一方面研究的全球普及化得到了提高，另一方面，该领域的学术专著数量空前。据肖笃宁的统计，从1990年到1996年的短短7年内，景观生态学外文专著即达12本之多（国际景观生态学会中国分会通讯，1996，1）。其中影响较大的有M.

G.

Turner和R.H.Gardner

主编的《景观生态学的定量方法》（1990）和R.T.T.Forman的《土地镶嵌－景观与区域的生态学》（1995）以及I.S.Zonneveld（荷兰）的《土地生态学》。第八十页，共102页。第八十页，共102页。《景观生态学的定量方法》一书对景观生态学的研究的进一步定量化起了很大的促进作用；而在《土地镶嵌―景观与区域的生态学》一书中，一方面更系统、全面、详尽地总结了景观生态学的最新研究进展，另一方面还就土地规划与管理的景观生态应用研究进行了阐述，更重要的是，作者结合持续发展的观点，从景观尺度讨论了创造可持续环境等具有前沿性的问题。第八十一页，共102页。第八十一页，共102页。就以上所述的北美学派和欧洲学派而言，尽管他们都是在从事景观生态学研究工作，但二者之间所存在的差别还是相当大的。这主要体现于两个方面：首先，景观生态学在欧洲学派中是一门应用性很强的学科，它与规划、管理和政府有着密切的和明确的关系；北美学派虽也有应用的方面，但它更大的兴趣在于景观格局和功能等基本问题上，并不是都结合到任何具体的应用方面。其次，欧洲学派主要侧重于人类占优势的景观；而北美学派同时对研究原始状态的景观也有着浓厚的兴趣（陈昌笃，1991）。

现在，随着遥感、地理信息系统（GIS）等技术的发展与日益普及，以及现代学科交叉、融合的发展态势，景观生态学正在各行各业的宏观研究领域中以前所未有的速度得到接受和普及。第八十二页，共102页。第八十二页，共102页。相对于国际上的景观生态学研究而言，我国景观生态学的发展历史还很短暂。从80年代初期开始，我国的学术刊物上才正式出现了景观生态学方面的文章。1981年，黄锡畴在《地理科学》上发表了《德意志联帮共和国生态环境现状及保护》一文，同期还发表了刘安国的《捷克斯洛伐克的景观生态研究》，这是国内首次介绍景观生态学的文献；1983年林超在《地理译报》的第1期、第3期上发表了两篇景观生态学的译文，一篇是Troll的《景观生态学》，一篇是E.纳夫的《景观生态学发展阶段》；1985年《植物生态学与地植物学丛刊》第3期发表了陈昌笃《评介Z.纳维等著的景观生态学》一文，这是国内首次对景观生态学理论问题的探讨；第八十三页，共102页。第八十三页，共102页。1986年《地理学报》第1期发表了景贵和《土地生态评价与土地生态设计》，这是国内景观生态规划与设计的第一篇文献；1988年《生态学进展》第1期发表了李哈滨《景观生态学－生态学领域里的新概念构架》一文，该文扼要地介绍了北美学派景观生态学的主要概念、理论及其在北美的研究状况，对景观生态学在我国的普及起了很重要的作用；

同年的《生态学杂志》第4、6期分别发表了金维根的《土地资源研究与景观生态学》和肖笃宁等的《景观生态学的发展与应用》；1990年肖笃宁主持翻译了R.T.T.forman和M.Godron的《景观生态学》一书。这一阶段可以说是我国景观生态学研究的起步阶段，侧重于国外文献的介绍。第八十四页，共102页。第八十四页，共102页。我国景观生态学研究工作的真正起步开始于1990年以后。1990年，肖笃宁等在《应用生态学报》第1期上发表了《沈阳西郊景观结构变化的研究》一文，该文是我国学者参照北美学派的研究方法而开展的景观格局研究的典范著作。同年景贵和出版了《吉林省中西部沙化土地景观生态建设》论文集。之后，随着我国市场经济体制的逐步推进，我国的科研经费管理发生了根本性的变革。所有研究单位都相继走上了自主发展的道路，绝大部分的科研工作也从国家统一下拨经费、自主设题研究，转为自由申请、公平竞争、专家审议通过之后批准立项。其中国家自然科学基金委员会在新的体制下发挥了极其重要的作用，通过该委员会批准的研究项目，基本上可以反映我国基础研究领域的现状和特点。据统计，从1992-1995年的4年间，通过该会的地理学科部与生态学科部共设立了14个有关景观生态学研究的项目。第八十五页，共102页。第八十五页，共102页。正是通过这些研究工作的开展，使得我国景观生态学领域的研究水平走向了更深入的程度，也涌现出了一批高水平的论文，主要有：伍业钢和李哈滨的《景观生态学的理论发展》（1992）和《景观生态学的数量研究方法》（1992）；傅伯杰的《黄土区农业景观空间格局分析》（1995）、《景观多样性分析及其制图研究》（1995）、《景观多样性的类型及其生态意义》（1996）；王仰麟《渭南地区景观生态规划与设计》（1995）、《景观生态分类的理论方法》(1996)；陈利顶《景观连接度的生态学意义及其应用》（1996）、《黄河三角洲地区人类活动对景观结构的影响分析》（1996）；王宪礼等《辽河三角洲湿地的景观格局分析》（1997）；马克明等《景观多样性测度：格局多样性的亲和度分析》（1998）；邵国凡等《应用地理信息系统模拟森林景观动态的研究》（1991）。第八十六页，共102页。第八十六页，共102页。在大批论文涌现的同时，也出版了几本景观生态学研究的专著。先是在1989年10月举行的我国首届景观生态学学术讨论会之后，1991年出版了这次讨论会的论文集《景观生态学―理论、方法及应用》，之后1993年又相继出版了三本景观生态学的专著，

它们分别是许慧、王家骥编著的《景观生态学的理论与应用》、董雅文编著的《城市景观生态》、以及宗跃光编著的《城市景观规划的理论与方法》，1995年林业出版社出版了徐化成主编的《景观生态学》教材。1996年5月又于北京举行了“第二届全国景观生态学术讨论会”，在会议召开的同时，成立了“国际景观生态学会中国分会”。1998年又在沈阳成功举行了“亚洲及太平洋地区景观生态学国际会议”

。可以预见，景观生态学在我国其发展前景是非常广阔的。第八十七页，共102页。第八十七页，共102页。从所发表的研究工作来看，我国目前景观生态学研究受北美学派的影响很大，

研究也主要集中于该学派对景观的结构、功能、动态研究上。要使这门学科的发展更具生命力，其应用研究方向是不容忽视的。因此，今后我国该领域的研究，一方面应重视格局－过程研究，但还须同时重视应用研究，因为我们所处的时代与自然环境本底，与北美有着很大的差别，一来现在我们处于一个高速发展经济、增强综合国力的环境中；与此同时，人地关系的矛盾仍将是我们相当长一个时期内所面对的现实问题。任何科学研究，如果不与社会的生产实践密切结合，那对它自身的发展将是极为不利的。第八十八页，共102页。第八十八页，共102页。第八十九页，共102页。第八十九页，共102页。3S技术即遥感（RS）技术、地理信息系统（GIS）技术和全球定位系统（GPS）技术。遥感是一种以物理手段、数学方法和地学分析为基础的综合性应用技术，具有宏观、综合、动态和快速的特点。在景观生态研究中，遥感提供了最重要的信息数据。遥感对土地覆盖、土地利用的研究已达到很精细的程度，对植被变化和作物估产的研究也趋于成熟。通过植物光谱响应特征的季节变化规律可了解植物干物质的积累及生物量的多寡。地理信息系统是一种管理与分析空间数据的计算机系统，其基本功能包括图形数字输入，查找和更新数据，分析地理数据以及输出可读数据。其中分析功能是核心，它包括叠加处理、邻区比较、网络分析和测量统计。根据不同需求建立应用分析模型更是GIS应用研究的热点。GPS主要用于某个点的空间定位（包括经纬度和海拔高度）。

第九十页，共102页。第九十页，共102页。景观分析即定量地描述景观结构，建立景观结构与功能过程间的相互关系，进而从景观结构上的变化来推断其功能和过程可能发生的变化，它是景观生态学的基本研究方法。景观分析很有多种方法，大都可用来确定格局变化的尺度。空间自相关分析常用于检验变量在空间点上的取值是否与直接相邻点取值相关，变异矩、相关矩和空间局部插值是地统计学中的几种方法，地统计学以区域化随机变量理论为基础，研究自然现象的空间相关性和依赖性，用以设计抽样方法，进行空间数据插值和估计，建立预测性模型等。它在生态学研究中刚被应用即显示出巨大潜力。第九十一页，共102页。第九十一页，共102页。空间局部插值法常用于估计在未抽样点上的变量取值，它是一种局部加权平均，可给出最优无偏估计及估计值的误差和精度。波谱分析研究系列数据的周期性，是提示空间格局周期性规律的有效方法，聚快样方方差分析通过对不同大小的样方进行方差分析，以确定斑快大小和空间格局的等级结构，简明实用，趋势面分析实质上是通过拟合空间数据而建立的统计模型，常用于确定大尺度上的空间格局，有助于排除局部干扰，把握总体趋势。分维分析是一项发展迅速的数学分支，景观生态学把分维数作为一种指数率来描述