景观生态学(3)

? 海洋-陆地（湿地）

? 生态交错带的环境条件比较复杂，能为不同生态类型的植物定居，从而为更多的动物提供食物、营巢和隐

蔽条件。故在生态交错带往往包含两个群落中所有的一些种以及交错带特有的种，交错带内有较高的生物

多样性。

4.2 生态交错带的基本属性

? 高物种多样性

? 生态交错带的植物种类异常丰富，如我国大兴安岭森林边缘，具有呈狭带状分布的林缘草甸，每平方米的

植物种数达到30种以上，明显高于其内侧的森林群落和外侧的草原群落

? 鸟类在林缘的富集程度最为显著。如美国伊利诺斯州森林边缘登记的鸟有72种，而森林内部仅有14种。 ? 鸟巢数的增加与距林缘的距离负相关

4.2 生态交错带的基本属性

? 丰富的特有种 ? 大量外来物种 ? 频繁的物质流动：主要无机元素C、N、P和S在生态交错带的运移、转化和输入输出过程。 ? 敏感的时空特性 ? 结构的异质性和脆弱性

普氏原羚(Procapra przewalskii)

? 分类地位：偶蹄目，牛科，羚羊亚科，原羚属 ? 特有种（濒危物种）：一级保护动物 ? 致危因素：栖息地破坏，种间竞争，种群隔离，过度捕猎 ? 生态环境：草原与荒漠的交错带 ? 现存数量：目前总数量恐不足200-350头，中国特

有的哺育动物中种群数量最 少的物种。

4.3 生态交错带的特点

? 具有竞争程度高 ? 可恢复机率小 ? 抗干扰能力弱等特征。

4.4 生态交错带的功能

? 生态交错带可作为生态流的 ? 通道(Conduit) ? 过滤器(Filter) ? 障碍(Barrier) ? 源(Source) ? 库(Pool)

4.5 生态交错带的研究意义

? 生态交错带是一个温度敏感地带,气候变暖对其植被变化有显著影响,这一现象在很多森林草原交错带尤为

明显,即森林向草地的侵入。

? 如中国长白山落叶松、白桦沼泽生态交错带的沼泽群落可能在50-60a的时间内演替为地带性森林群落。这

种侵入演替可通过首先侵入森林边缘或种子雨区域或两者并行等多种方式进行。

? 人类活动强烈地改变了自然景观格局，引起生态交错带的变化和生物多样性降低。加强生态交错带的管理

和生物多样性保护非常重要。

? 农业生产把异质的自然景观，变成大范围同质的人为景观，缩短了自然生态交错带，扩展了人为生态交错? 人类砍伐森林，导致森林景观的破碎，其大部分面积变成生态交错带或边缘，此过程对森林鸟类和哺乳动

物影响很大。

带，改变了原有的优势物种，破坏了生态关系，引起农田害虫大发生。

? 如北美东部落叶林的破碎，使得与森林内部有关的动物减少，相反那些林缘栖息的种类其多度增加。究其

原因是：森林的破碎，使得森林内部的动物赖以生存的环境丧失，这些动物将被林缘或开阔地的种类代替。

? 目前，人类活动正在大范围地改变着自然环境，形成许多交错带，如城市的发展、工矿的建设、土地的开? 因此，有人提出要重点研究生态系统边界对生物多样性、能流、物质流及信息流的影响，生态交错带对全

球性气候、土地利用、污染物的反应及敏感性，以及在变化的环境中怎样对生态交错带加以管理。联合国环境问题科学委员会(SCOPE)甚至制订了一项专门研究生态交错带的研究计划。

四、Meta-种群理论 发均使原有景观的界面发生变化。这些新的交错带可看做半渗透界面，它可以控制不同系统之间能量、物质与信息的流通。

? Meta-种群(Meta-population)的定义

? 美国生态学家R. Levins在1970年首次采用了“Meta-种群”一词，并将其定义为：

? 由空间上彼此隔离，功能上又相互联系的两个或两个以上亚种群(subpopulation)或局部种群(local

population)组成的种群斑块系统。

? 由经常局部性绝灭，但又重新定居而再生的种群所组成的种群。(或是在空间上隔离，但具有功能联系的二

个或以上的亚种群组成的种群缀块系统)。

种群的特征

? 1.出生率和死亡率

? 出生率：种群中单位时间内每1000个个体的出生数 ? 死亡率：种群中单位时间内每1000个个体的死亡数 ? 出生率和死亡率是影响种群增长的重要因素。 ? 2.性比率

指雌雄两性个体数量在种群中所占的比率。是与种群动态有关的重要结构特征之一。 ? 3.密度

指单位面积上个体的数量，是最重要的种群参数之一。它的变动范围很大，因物种与环境条件不同而异。

存活曲线 种群的特征

? 4.性比率

指雌雄两性个体数量在种群中所占的比率。是与种群动态有关的重要结构特征之一。

? 5.密度

指单位面积上个体的数量，是最重要的种群参数之一。它的变动范围很大，因物种与环境条件不同而异。

种群的特征

? 2.年龄结构

任何种群都是由老、中、青、少不同年龄个体组成的，这就形成了特定的年龄结构。 种群年龄结构的三种类型：

? (A)增长型：表示种群中有大量幼体和极少数的老年个体，其出生率大于死亡率，是一个迅速增长的种群。 ? (B)稳定型 ：出生率与死亡率基本持平，是一个数量稳定的种群 ? (B)衰退型：出生率小于死亡率，是一个数量下降的种群

? 研究种群的年龄结构，对于了解种群的密度、预测未来发展趋势和采取相应管理措施等具有很重要的意义。

? 4. 种群分布型

一般把种群个体的水平分布归纳为三种基本类型：随机分布(a)、群聚分布(b)和均匀分布(c)。

? 在自然界，个体均匀分布的现象是极少见的，只有在农田或人工林中出现这种分布格局。

? 成群分布的形式较为普遍，如森林中各个树种或林下植物多呈小簇丛或团片状分布。 ? 影响个体水平分布形式的因素是很多的，主要决定于物种的生态-生物学特性和环境条件的状况。

Meta-种群动态模型 Meta-种群理论的意义

? 生境片断化之后，形成隔离的生境斑块，种群个体在不同的斑块之间扩散，个体在亚种群之间的迁移影响

持久和稳定。因此，该理论对保护生物学研究具十分重要的意义。主要涉及到环境破碎化的种群动态和遗

传进化的结局，以及自然保护区的设计原理。

Meta-种群理论的应用

? 许多以前是连续分布的种，由于生境的破碎化而转变为meta-种群。对于这样的种群动态的研究是为了提出

一些适当的管理方法去保证这样的种不会灭绝。

五、景观连接度

? 景观连接度（landscape connectivity）

? 定义：景观空间结构单元相互之间连续性的度量。 ? 结构连接度（structural connectivity）

? 空间上直接表现出来的连续性，可通过卫片、航片或视觉器官观察等手段来确定； ? 功能连接度（functional connectivity）

? 所研究的生态学对象或过程的特征尺度，如种子传播距离、动物取食和繁殖活动的范围等

临界阈限特征

? 景观连接度的临界阈限特征（critical threshold characteristics） ? 某一事件或过程（因变量）在影响因素或环境条件（自变量）达到一定程度（阈值）时突然进入另外一种

状态（发生质的突变）的情形。

? 如目力所及，种子传播距离等。

六、渗透理论和中性模型

? 渗透理论（percolation theory）

? 要点：媒介的密度达到一临界值时，渗透物能够突然从媒介的一端到达另一端； ? 景观连接度临界值（临界阈限）

?某一因素的影响能否产生突变作用？如植被覆盖率达到多少时流动沙丘则可以得到固定？生境面积占

有整个景观面积的多少才能幸免于生境破碎化作用而长期生存？

生态学中的临界阈限现象

? 流行病的爆发 ? 大火蔓延与森林中燃烧物质积累量的关系 ? 生物多样性的减少与生境破碎化 ? 害虫种群爆发 ? 外来种侵入

六、渗透理论和中性模型

? 中性模型（neutral models）

? 渗透理论是基于简单的随机过程并有可预测的阈限特征，能够成为理想的中性模型。 ? 定义：

? 不包含地形变化、空间聚集性、干扰历史和其它生态学过程及其影响的模型。 ? 作用：

? 为研究景观格局和过程的相互作用提供一个参照系。

七.等级理论(hierarchy theory)

? 是一种关于复杂系统的结构、功能和动态的理论，以用于简化复杂系统，并对其进行理解和预测。 ? 根据等级理论

? 复杂系统均具有离散性等级层次；

? 高层次的行为或动态具有小尺度，低频率和慢速度的特征，并对低层次有制约作用，且制约作用接近常

数；

? 低层次的行为或动态具有大尺度，高频率和快速度的特征，并为高层次提供机制和功能，且可以平均值

的形式表达

等级系统的结构

? 垂直结构：有巢式等级和非巢式等级

?巢式等级：层次之间有完全包含和被包含的关系，所以高层次的特征可以由低层次的特征进行推测； ?非巢式等级：层次之间没有包含和被包含的关系；所以高层次的特征可以反映出整体特征或超特征

等级系统的结构

? 水平结构

? 每个层次由不同的亚系统或整体元组成，且整体元具有两面性和双向性，即对低层次表现出整体特性，

对高层次表现出从属特性。

? 复杂系统的结构要求

? 至少应同时考虑3个相邻层次。不能过于简化。

等级系统中相邻层次之间的关系

八、缀块动态理论

? 缀块动态理论

? 认为生态学系统是缀块镶嵌体，缀块的个体行为和镶嵌体综合特性决定生态系统的结构和功能。 ? 等级缀块动态范式（paradigm）

? 生态学系统是由缀块镶嵌体组织的等级系统；

? 生态学系统的动态是缀块个体行为和相互作用的总体反映；

? 过程产生格局，格局作用于过程，二者关系均依赖于尺度（格局—过程—尺度观点）； ? 非平衡现象在生态学系统中普遍存在(非平衡观点)；

? 系统具有兼容机制和复合稳定性，即小尺度的非平衡过程能够被整合到大尺度上的稳定过程。

八、缀块动态理论

? 等级缀块动态范式理论的特点

? 将空间缀块性和等级理论的有机结合； ? 将格局、过程、尺度的辨证统一。

遥感(Remote Sensing , RS)

? 遥感是在与目标不直接接触的情况下，利用电磁波等判定、量测并分析目标的技术。 ? 包括地面遥感、航空遥感和航天遥感

? 遥感构成：遥感对象；传感器；电磁波；遥感平台；信息处理与分析系统。

? 卫星遥感已经产生了地球表面每平方米的细致图像，这些图像给生态学家，尤其是景观和地理生态学家们

提供了极其有价值的信息。

? 生态学家通过使用“绿色”作为指标，用遥感监测植被生物量、植被覆盖率等。

遥感的工作流程

遥感图像

? 地理信息系统(Geographic Information System, GIS)，

? 是为某种目标而建立，在计算机硬软件设备支持下，对有关空间数据按地理坐标或空间位臵进行预处理、

输入、存贮、查询检索、运算、分析、显示、更新和提供应用的技术系统。

? 地理信息系统的构成：地理要素的编码输入；数据的管理和检索；数据处理分析；数据的传输和显示。 ? 全球定位系统(Global Positioning System, GPS)，泛指利用卫星技术，实施提供全球性定位服务的技术。GPS

可以提供全天候、连续、实时、高精度的三维位臵、三维速度以及时间数据。现在定位精度可以达到米级

? GPS的工作原理

GPS的定位原理

全球定位系统(Global Positioning System,GPS)

GPS设备 GPS的运用

第二章第二节需要回顾的原理

? 岛屿生物地理学理论及其意义 ? “缀块-廊道-基底”模式及其意义 ? 边缘效应理论及其意义 ? Meta-种群理论及其意义 ? 什么是景观链接度？ ? 什么是渗透理论和中性模型？ ? 什么是等级理论？ ? 什么是缀块动态理论？

第三章 景观形成因素

? 教学目的和要求 ? 掌握影响和控制景观形成和变化的基本因素以及这些因素的作用。 ? 教学重点和难点 ? 掌握景观的自然地理特征、地域文化特征及它们之间的联系。

第一节 地质地貌因素

主要掌握

? 地质地貌的概念 ? 地质地貌的作用

一、地质地貌概念

1. 概念：地球表面内、外力地质作用对地壳综合作用后所形成的多种多样的外貌和形态。

? 地貌是自然地理环境中的一项基本要素。它与气候、水文、土壤、植被等有着密切的联系。地貌与岩石性

质和地质构造的关系尤为密切。

2.地质地貌形成的动力

2.1 内(营)力地质作用

?地球内能产生的作用力，主要包括地壳运动、岩浆活动及地震等

?造成了地表的起伏，控制了海陆分布的轮廊及山地、高原、盆地和平原的地域配臵，决定了地貌的构造(原

始地貌)。

?内(营)力能量巨大，对地貌的影响最为深刻。

2.地质地貌形成的动力

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