景觀生態(tài)學(xué)
景觀生態(tài)學(xué) 緒論 景觀生態(tài)學(xué)作為地理學(xué)和生態(tài)學(xué)的交叉學(xué)科，具有獨特的生命力和高度的綜合性。與自 然保護、規(guī)劃、景觀設(shè)計、野生生物學(xué)、土地評價、地理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、林學(xué)、農(nóng)學(xué)等 學(xué)科密切相關(guān)，尤其是目前的環(huán)境問題和社會問題與景觀生態(tài)息息相關(guān)，有著廣闊的前 景。每個人都處于景觀中，其質(zhì)量好壞息息相關(guān)。 本課程的學(xué)習(xí)方法在于：知識累積，思維方式的深化，一種能力，一種方法。 本課程的結(jié)構(gòu)由以下幾個部分組成： 1. 景觀生態(tài)學(xué)的概念，內(nèi)容，歷史。 2. 景觀構(gòu)成要素——嵌塊體，廊道，基底。 3. 景觀的總體結(jié)構(gòu)。 4. 景觀發(fā)育的自然過程。 5. 人類對景觀的影響。 6. 景觀的功能。 7. 想念鄰景觀要素間的流動。 8. 景觀的動態(tài)。 9. 景觀的異質(zhì)性和類型學(xué)。 10. 土地景觀分類（屬性，景觀，能力） 11. 土地評價。 12. 景觀的規(guī)劃與管理。 1. 景觀和景生態(tài)學(xué) 1. 景觀 1. 概念： 英語中多含義，有美學(xué)的，文化的，地理，專業(yè)的，空間上：大尺度，小尺度（毛蟲 相片） 1. 美學(xué)的：景觀大致均一的地區(qū)風(fēng)景，直觀景象，這個概念主要應(yīng)用于景觀建筑學(xué)，風(fēng)景 園林學(xué)。 2. 地理學(xué)：是地球表面地貌、氣候、土壤，生物所形成的綜合體。發(fā)生上是立的，是地表 在地帶性和非地帶性方面最一致的地域地段，具有自己的形態(tài)，單位的質(zhì)和量的對比 關(guān)系，并以此與其相鄰景觀區(qū)別。此概念充分反映了自然界的特點和天資的多樣性， 完整的土地利用單位。 景觀生態(tài)學(xué)是由1919德國（TROLL）特羅爾首提，我國80年代初方開始國際上景觀生態(tài)學(xué) 的發(fā)展。 生態(tài)學(xué)：是在一（將）個相對均質(zhì)的空間內(nèi)研究植物、動物、大氣、水、土壤之間的關(guān) 系（生物之間，生物與環(huán)境之間）的科學(xué)。是一個利用和改造 的生態(tài)工程。 景觀生態(tài)學(xué)：某一地區(qū)不同空間單元的自然環(huán)境與生物關(guān)系的科學(xué)。若干個生態(tài)系統(tǒng)聚 合所組成的異質(zhì)性土地地域內(nèi)的生物與自然環(huán)境之間關(guān)系的科學(xué)。其優(yōu)點在于：景觀水 平上，生態(tài)學(xué)研究的是整體觀及許多本來缺乏聯(lián)系的學(xué)科在解決景觀問題上的綜合。景 綱生態(tài)學(xué)將地理學(xué)研究自然現(xiàn)象空間相互作用的水平途徑和生態(tài)學(xué)在研究自然現(xiàn)象功能 上相互作用時的垂直途徑結(jié)合起來、解決許多在其它低級生物組織層次上無法解決或不 能解決的問題。把人類及其活動結(jié)合在生態(tài)學(xué)研究中，并且對于原始狀態(tài)和干擾嚴(yán)重的 景觀提出了解決途徑。使之范圍更廣，層次更高。 城市化、工業(yè)化席卷全球，自然——人工復(fù)合或純?nèi)斯ど鷳B(tài)系統(tǒng)，人——地關(guān)系改變著人們 的思維方式和生活方式，探尋和諧發(fā)展的途徑成為當(dāng)今的熱門課題。 3. 景觀生態(tài)學(xué)實際上就是在空間上不同生態(tài)系統(tǒng)的聚合。Forman,Gadron提出：景觀是以 相似形式重復(fù)出現(xiàn)的相互作用的若干生態(tài)系統(tǒng)的聚合組成的異質(zhì)性陸地區(qū)域、地貌、 過程、生物定居和干擾作用形成景觀的結(jié)構(gòu)。（又稱異質(zhì)地域觀） 綜上所述，景觀是由各個在生態(tài)上和發(fā)生上共軛的，有規(guī)律地結(jié)合在一起的最簡單的單 元地域單位所組成的復(fù)雜空間異質(zhì)性。 2. 景觀的特征： 1. 結(jié)構(gòu)上：生態(tài)聚合，鑲嵌塊體空是格局，城市與郊區(qū)、農(nóng)村、道路、農(nóng)田以及天然次生 林（陰）、牧場（陽） 2. 功能穩(wěn)定性上：各生態(tài)系統(tǒng)間相互作用，其中有物流、物種流、能量等。它們是動態(tài)的 、變化的，且具有一定的地貌特征和氣候特征并受各種因素干擾包括各種自然和人為 的因素。 3. 時空尺度效應(yīng) 4. 異質(zhì)性 3. 景觀的構(gòu)成 景觀要素：基本的相對均質(zhì)的土地生態(tài)要素或單元。它是一個相對性的時空概念，寬度 在10M~1KM或更寬，一般在航片上可辯認。 微觀上，人類和自然的干擾可影響物種的定殖和演替。 宏觀上，區(qū)域性氣候變化可影響諸如物種的遷移和生態(tài)系統(tǒng)替代的過程。 全球性尺度上，板塊構(gòu)造、主要種群的進貨及全球植被格局的發(fā)展都極為顯著。 第二節(jié) 景觀生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容基本原理 1. 景觀生態(tài)學(xué)產(chǎn)生及現(xiàn)狀 1. 概念：最早是１９３９年由德地理學(xué)家特羅爾提出來的。指一個地區(qū)不同地域單元的自 然——生物綜合的因果關(guān)系，是地理學(xué)思想和生態(tài)學(xué)思想的結(jié)合。 2. 東歐的景觀綜合研究和景觀生態(tài)規(guī)劃。 捷克斯洛伐克，用景觀思想研究區(qū)域規(guī)劃和開發(fā)，應(yīng)用生態(tài)信息和平衡原則進行生態(tài)系 統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，形成了較成熟的景觀生態(tài)規(guī)劃理論與方法。共主持召開了９次國際景觀 學(xué)術(shù)討論會，為中西方溝通作出了貢獻。 ３）加拿大、澳大利亞的土地生態(tài)分類。 以加拿大、澳大利亞為主要代表，加拿大在１９６９年成立生物自然土地分類委員會， １９７６改為土地生態(tài)分類委員會。該委員會著力于用生態(tài)學(xué)原則和標(biāo)準(zhǔn)對土地生態(tài)分 類，主要理念是地理學(xué)上的綜合思想與生態(tài)學(xué)中的生態(tài)屬性和生態(tài)功能相融合。 ４）前蘇聯(lián)的景觀地球化學(xué)分析和區(qū)劃。主要以“維爾納茨基的生物地球化學(xué)和生物圈說 ”，“蘇卡切夫的生物地理群落學(xué)說”，“索恰瓦的地理系統(tǒng)學(xué)說”。等為理論支柱。 ５）中國的生態(tài)建設(shè)與生態(tài)工程方向 ８０年代初，地理學(xué)家林超、黃錫疇大力介紹和倡導(dǎo)景觀生態(tài)學(xué)；植物學(xué)家候?qū)W煜倡導(dǎo) 大農(nóng)業(yè)；生態(tài)學(xué)家馬世駿倡導(dǎo)生態(tài)工程與建設(shè)；經(jīng)濟學(xué)家許滌新提出生態(tài)經(jīng)濟學(xué)。這些 理論在建設(shè)、工程、經(jīng)濟農(nóng)業(yè)等方面取得較大成績。 ２、景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢 1. 重視景觀生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)理論研究，特別是在對象、任務(wù)、結(jié)構(gòu)、功能、動態(tài)變化、控 制等方面的拓展。 2. 積極采用新技術(shù)、新方法的應(yīng)用研究：包括時空模型的建立。主要著力于研究經(jīng)濟消 耗、社會效果、自然環(huán)境保護、自然美化、潛力保持、恢復(fù)和擴大等原則。探討景 觀生態(tài)系統(tǒng)的最佳結(jié)構(gòu)和各種利用類型（即：綜合利用、多層利用、補缺利用、循 環(huán)利用、自凈利用、和諧共生、景觀保護等類型）。在規(guī)劃的實施上由不合理→合理 →最優(yōu)。 3. 景觀生態(tài)學(xué)的理論基礎(chǔ) 1. 整體論：１９２６年Ｓmuts提出，整體即是一個系統(tǒng)，處于一個相對穩(wěn)定態(tài)中的相互 關(guān)系集合。是研究尺度效應(yīng)與生物圈等級組織的理論。 2. 系統(tǒng)論：為反獨機制，強調(diào)動態(tài)平衡。 3. 生態(tài)進化與演替理論。 4. 空間分異與生物多樣性理論：適應(yīng)環(huán)境分異的結(jié)果，同一結(jié)果的不同理論表述。 5. 景觀異質(zhì)性與異質(zhì)共生理論：不是最強壯的，而是能與其他生物共生并能與環(huán)境協(xié)同 進化的生物。 6. 島嶼生物地理與空間鑲嵌理論——嵌塊體的基礎(chǔ)。 7. 生物地球化學(xué)與景觀地球化學(xué)理論。 8. 生態(tài)建設(shè)與生態(tài)區(qū)們理論。主要涉足環(huán)境問題與生態(tài)規(guī)劃。 4. 景觀生態(tài)學(xué)原理 1. 景觀結(jié)構(gòu)和功能原理（研究景觀結(jié)構(gòu)）。主要是 Ａ、景觀單元在大小、形狀、數(shù)目、類型和結(jié)構(gòu)方面變化的分布異質(zhì)性的結(jié)構(gòu)。 Ｂ、各種流和相互作用以及景觀功能的表現(xiàn)。 2. 生物多樣性原理（研究景觀結(jié)構(gòu)）：異質(zhì)性程度高，邊緣種多個生境的增加導(dǎo)致總物 種多樣性的增加。 3. 物種流動原理（研究景觀功能）。主要是 Ａ、干擾區(qū)時，另外種傳播有利時，敏感種分布程度下降。 Ｂ、種的繁殖、傳播可消滅、改變創(chuàng)造整個景觀單元。 Ｃ、異質(zhì)性?；締卧臄U展、收縮、控制和影響。 4. 營養(yǎng)再分配原理（研究景觀功能）：能量與物質(zhì)流動，干擾程度增加，再分配比例上 升。 5. 能量流動原理（研究景觀功能）：異質(zhì)性增加，熱能，生物量會越過鑲塊體走基質(zhì)邊 界之間的可能越大。 6. 景觀變化原理（研究景觀動態(tài)）：研究干擾與均質(zhì)化矛盾的對立與統(tǒng)一。 7. 景觀穩(wěn)定性原理（研究景觀動態(tài)）。研究其抗性和恢復(fù)能力。主要包括物理系統(tǒng)：如 公路，迅速變化較為穩(wěn)定。低生物量系統(tǒng)，如耕地，抗性較小，恢復(fù)快。高生物量 ，如森林，抗性較大恢復(fù)慢。 5. 景觀生態(tài)的主要學(xué)派及發(fā)展歷史 1. 景觀生態(tài)學(xué)的主要學(xué)派 　　景觀生態(tài)學(xué)是一個年輕的學(xué)科，其歷史也只是半個世紀(jì)左右但已形成各個特色的若 干學(xué)派。 1. 美國的景觀格局和功能研究。Vansereav 先驅(qū)在１９５７年對景觀進行地理學(xué)和生態(tài)學(xué)的綜合研究。、戈倫經(jīng)、Risser、Tu rner等人著重研究景觀的結(jié)構(gòu)、功能、動態(tài)變化，并以規(guī)劃管理為中心成為當(dāng)今景 觀生態(tài)學(xué)的重心和主流。 　福爾曼等認為：景觀生態(tài)學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科，它以景觀為對象，以人類和自然 協(xié)調(diào)共生的思想為指導(dǎo)，研究景觀在物質(zhì)、能量和信息交換過程中形成的空間格局、內(nèi) 部功能和各部分的相互關(guān)系；探討其發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律，建立景觀時空動態(tài)模型，達到 合理保護和優(yōu)化利用的目的。 2. 西歐以荷蘭、德國的土地生態(tài)設(shè)計為代表如：荷蘭的估諾羅爾德，德國的哈本（Hab er）應(yīng)用景觀生態(tài)學(xué)思想進行土地評價利用、規(guī)劃設(shè)計以及自然保護區(qū)和國家公園 的景觀設(shè)計，強調(diào)人的作用，注重生態(tài)。 2. 發(fā)展歷史 1. 醞釀（準(zhǔn)備）階段（１９世紀(jì)至本世紀(jì)３０年代）。其主要特點是地理學(xué)景觀思想和 生物學(xué)的生態(tài)思想是各自獨立發(fā)展的。其代表人物有： Ａ、地理學(xué)中的［１］德國的洪堡，他認為景觀是“地球上一個區(qū)域的總體”的思想并認 為地理學(xué)應(yīng)天空地球上自然現(xiàn)象的相互關(guān)系。 ［２］道庫恰耶夫及其生貝爾格提出了景觀的概念及其組分之間作用的綜合體。 ［３］帕薩格認為景觀是氣候、水、土壤、植物、文化現(xiàn)象組成的地域的復(fù)合體。 ［４］美英學(xué)者把景觀稱為土地或土地類型 Ｂ、生物學(xué)中［１］在１９世紀(jì)中期，海格爾從生物與環(huán)境之間關(guān)系的學(xué)科——生態(tài)學(xué)揭 示生態(tài)學(xué)個體、生物群落及其環(huán)境的關(guān)系。［２］１９３５年．（英）生態(tài)學(xué)家坦斯利 提出了“生態(tài)系統(tǒng)”是任何等級的生態(tài)單位中的生物和環(huán)境的綜合體，反映了生物學(xué)與非 生物的密切聯(lián)系。 所有這個階段都有一個共識：自然現(xiàn)象是綜合的。 2. 形成階段（本世紀(jì)４０年代——８０年代初）１９３９年特羅爾在利用航片研究東非土 地利用問題時提出景觀生態(tài)學(xué)。此階段的特點有：［１］開展了土地資源的調(diào)查研 究、開發(fā)和利用，出現(xiàn)了以土地為主要研究對象的景觀生態(tài)研究熱潮 ［２］系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)理論的形成與發(fā)展；數(shù)學(xué)方法、衛(wèi)星圖象、 計算機等新技術(shù)方法的廣泛應(yīng)用成為理論方法上的奠基。 ［３］在中歐（德國、荷蘭、捷克斯洛伐克）建立了生態(tài)研究中心、所、協(xié)會。代表人 物有荷蘭的左諸羅爾德。設(shè)立了景觀生態(tài)學(xué)基本問題，諸如：ＧＩＳ，土地生態(tài)學(xué)、城 市生態(tài)學(xué)、城市環(huán)境的優(yōu)化、自然保護、景觀建筑與視覺景觀、土地評價與規(guī)劃、國際 景觀生態(tài)學(xué)研究進展等８個委員會。 ［４］在德國、荷蘭、捷克斯洛伐克的主要大學(xué)設(shè)立了景觀生態(tài)學(xué)及有關(guān)領(lǐng)域的專門講 座從而推動了景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展。 3. 發(fā)展階段（１９８２年以后）１９８１年在荷蘭召開了第一屆國際景觀生態(tài)學(xué)大會。 １９８２年月１０月，在捷克斯洛伐克第６次景觀生態(tài)學(xué)國際學(xué)術(shù)討論會上，正式 成立國際景觀生態(tài)學(xué)協(xié)會（ＩＡＬＥ）。此階段的特點是［１］研究和教學(xué)活動普 遍化：從中歐到美國、日本、加拿大、澳大利亞、英國、法國、瑞典、阿根廷、直 到我國都致力于此學(xué)科的研究。 ［２］國際學(xué)術(shù)活動頻繁：１９８２年至１９９２年國際性會議不下１０次。 ［３］出版物大量涌現(xiàn)：秘書處設(shè)在丹麥，定期出版ＩＡＬＥ bulletin,報道ＩＡＬＥ 活動消息。１９８７年國際性雜志《景觀生態(tài)學(xué)》在法出版，后又出版《改變著的景觀——生 態(tài)學(xué)透視》。荷蘭的溫克出版了《景觀生態(tài)學(xué)和土地利用》等。 ［４］實際問題的作用使得理論的深入和方法的精確化。 在我國也經(jīng)歷了［１］摸索階段（８０年代以前）：地理生態(tài)學(xué)家李繼桐、劉順諤、陳 傳康等開始從事該學(xué)科的研究。［２］介紹階段（１９８１～１９８８）：國內(nèi)學(xué)者開 始將景觀生態(tài)學(xué)和有關(guān)學(xué)術(shù)論文介紹至國內(nèi)。［３］研究實踐階段：此時主要是搜集文 獻資料、課題、翻譯國際國內(nèi)文獻。 6. 景觀生態(tài)學(xué)的基本內(nèi)容 1. 從結(jié)構(gòu)來看，組成要素及其空間關(guān)系（能量、物質(zhì)、物種的分配及各生態(tài)系統(tǒng)的形狀 、大小數(shù)目、種類和構(gòu)圖的關(guān)系）。 2. 從功能上看，物流、物種流、能流等的相互作用。 3. 從動態(tài)變化來看，抗性、恢復(fù)能力及演替狀況。 4. 從景觀的規(guī)劃管理上看，生產(chǎn)實踐、分析景觀特征、提出利用管理體制最優(yōu)化方案。 主要包括 A. 景觀生態(tài)分類，生態(tài)評價的基礎(chǔ)，系統(tǒng)內(nèi)水熱狀況的差異，物質(zhì)能量交換形式的差異依 一定的原則或依據(jù)指標(biāo)進行個體類型歸納，揭示景觀的內(nèi)部格局、分布規(guī)律、演替方 向。 B. 景觀生態(tài)評價：對某種利用的適宜性、限制性、生產(chǎn)力進行三效評價。 C. 景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計：依據(jù)工程的優(yōu)化利用，再生循環(huán)原理按目的歸類。ＧＩＳ的應(yīng)用， 利用遙感圖象作為信息源，對景觀進行分析并繪制專題圖。例如：林業(yè)如何控制森林 發(fā)育的時空格局。農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)（生產(chǎn)力）不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)之間的相互作用。桑 基、蔗基、漁塘。在風(fēng)景園林規(guī)劃中使得其在美學(xué)、景觀結(jié)構(gòu)...
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