《景观生态学》PPT课件.ppt

3.4.1 景 观 多 样 性1 生 物 多 样 性 (biodiversity) 生 物 多 样 性 是 所 有 生 物 种 类 、 种 内 遗 传 变 异 和它 们 的 生 存 环 境 的 总 和 。 遗 传 多 样 性 (genetic diversity) 种 内 所 有 遗 传 变 异 信 息 的 总 和 ， 蕴 藏 在 动 植 物和 微 生 物 的 个 体 基 因 里 。 物 种 多 样 性 (species diversity) 以 种 为 单 位 的 生 命 有 机 体 的 复 杂 多 样 化 。 3.4 景 观 的 整 体 结 构 生 态 系 统 多 样 性 (landscape diversity) 生 物 圈 内 栖 息 地 、 生 物 群 落 和 生 态 学 过 程 的 多 样化 ecosystem diversity。 2 生 物 多 样 性 丧 失 的 主 要 原 因 ： 生 境 的 丧 失 和 破 碎 化 引 入 物 种 植 物 和 动 物 种 的 过 度 利 用 土 壤 、 水 和 大 气 污 染 全 球 气 候 变 暖 工 业 化 的 农 业 和 林 业 3 景 观 多 样 性 的 意 义 ： 只 有 多 种 生 态 系 统 的 共 存 ， 才 能 保 证 物 种 多样 性 和 遗 传 多 样 性 。 只 有 多 种 生 态 系 统 的 共 存 ， 并 与 异 质 的 立 地条 件 相 适 应 ， 才 能 使 景 观 的 总 体 生 产 力 达 到 一定 水 平 。 只 有 多 种 生 态 系 统 共 存 ， 才 能 保 证 景 观 功 能的 正 常 发 挥 ， 并 使 景 观 的 稳 定 性 达 到 一 定 水 平 。 4 景 观 多 样 性 的 描 述 指 标 丰 富 度 (richness)： 指 的 是 一 个 景 观 中 生 态 系 统 类别 数 ， 以 绝 对 值 表 示 。 相 对 丰 富 度 是 指 一 定 景 观内 出 现 的 生 态 系 统 类 别 数 占 一 地 区 全 部 可 能 出 现的 生 态 系 统 类 别 数 的 百 分 比 。 Simpson多 样 性 指 数 (diversity index) si iPD 1 2)(1D-Simpson多 样 性 指 数 ， S-生 态 系 统 总 数 ， Pi-每 一 生态 系 统 所 占 面 积 百 分 比 。生 态 系 统 类 型 越 多 ， 景 观 多 样 性 指 数 越 大 。 Shannon-Weiner指 数 Si Pi iPH 1 2 )(log(H-香 农 指 数 ， S-生 态 系 统 总 数 ， Pi-每 一 生 态 系 统 所占 面 积 百 分 比 。根 据 信 息 论 的 理 论 而 来 ， 它 的 指 标 H代 表 一 个 景 观“ 信 息 ” 的 不 确 定 性 ， 其 组 成 成 分 变 化 越 大 ， 其 不确 定 性 也 越 大 。 均 匀 性 (evenness) E=H/H(max)E-均 匀 性 ， H-现 实 景 观 多 样 性 ， H(max)-完 全 均匀 情 况 下 的 景 观 多 样 性 。 优 势 度 (dominance) 优 势 度 =1-均 匀 度 说 明 一 个 景 观 中 某 一 生 态 系 统 占 优 势 的 程 度 。 相 对 分 块 性 (relative patchness)NDP Ni i 1P-分 块 性 ， N-相 邻 生 态 系 统 边 界 数 ， Di-相 邻 生 态系 统 相 异 性 指 数 5 景 观 多 样 性 普 遍 存 在 的 原 因 因 为 立 地 条 件 不 同 而 形 成 不 同 的 生 态 系 统 由 于 干 扰 作 用 的 结 果2.4.2 森 林 景 观 异 质 性 景 观 异 质 性 指 在 一 个 景 观 区 域 中 ， 景 观 元 素 类 型 、组 合 及 属 性 在 空 间 或 时 间 上 的 变 异 性 。1 森 林 年 龄 结 构 森 林 景 观 的 年 龄 结 构 指 的 是 林 分 间 的 年 龄 构 成 状 态 1） 原 始 林 的 年 龄 结 构 未 受 人 为 经 营 或 干 扰 、 景 观 年 龄 结 构 主 要 决 定于 自 然 干 扰 种 类 及 特 点 。 2） 经 营 林 的 年 龄 结 构 景 观 的 年 龄 结 构 决 定 于 轮 伐 期 和 在 整 个 轮 伐 期 仲采 伐 时 间 上 的 分 配 。 法 正 林 思 想 法 正 林 ： 由 若 干 实 行 皆 伐 作 业 的 同 龄 林 分 系 列 组成 ， 它 必 须 具 备 法 正 龄 级 分 配 、 法 正 林 分 排 列 和 法 正生 长 量 。 法 正 龄 级 分 配 ： 要 具 备 从 小 到 各 个 龄 级 的 林 分 ，并 且 各 龄 级 分 配 相 等 。 完 全 调 整 林 、 广 义 法 正 林 3） 老 龄 林 的 生 态 意 义 和 保 存 老 龄 林 ， 不 仅 指 年 龄 ， 并 且 指 未 受 人 为 干 扰 或受 人 为 干 扰 很 小 的 原 始 林 ， 它 们 多 处 于 比 较 稳 定 的阶 段 。 在 经 营 管 理 上 ， 将 林 分 划 为 ： 幼 龄 林 、 中 龄 林 、近 熟 林 、 成 熟 林 和 过 熟 林 。 按 照 生 物 学 将 林 分 发 育 过 程 分 为 ： 发 生 阶 段 、 集累 阶 段 、 生 物 稳 定 阶 段 和 衰 退 阶 段 。 老 龄 林 保 存 的 意 义 ： 形 成 时 间 长 动 植 物 组 成 复 杂 生 产 力 及 生 物 量 高 固 氮 附 生 植 物 及 细 菌 丰 富 具 有 保 存 营 养 物 质 的 巨 大 能 力 溪 流 较 多 林 分 异 质 性 大 倒 木 在 林 分 中 具 有 重 要 意 义 Harris的 花 旗 松 经 营 模 型 ：中 央 核 心 不 伐 ， 中 圈 长 轮 伐 期 ， 外 圈 短 轮 伐 期Franklin的 新 林 业 说 ： 将 交 互 块 状 采 伐 ， 改 为 块 状 顺 序 采 伐 采 伐 时 每 英 亩 保 留 815棵 大 树 保 留 伐 区 剩 余 物 2 森 林 类 型 结 构森 林 类 型 可 分 为 两 个 系 列 ：地 境 系 列 ： 随 立 地 条 件 而 发 生 的 森 林 类 型 多 样 性 。时 间 系 列 ： 随 干 扰 和 演 替 而 产 生 的 森 林 类 型 多 样 性 。3 森 林 粒 级 结 构 景 观 的 粒 级 结 构 指 的 是 景 观 要 素 的 构 成 状 态 。 森林 的 粒 级 结 构 主 要 决 定 于 更 新 单 元 的 构 成 状 态 。 所 谓更 新 单 元 是 指 一 次 干 扰 事 件 中 老 林 被 破 坏 和 新 林 发 生的 一 个 地 域 单 位 。林 火 干 扰 、 皆 伐 、 间 伐 形 成 粗 粒 级 结 构 ， 倒 木 和 择 伐形 成 细 粒 级 结 构 。 3.4.3 尺 度 (scale) 尺 度 是 研 究 对 象 时 间 和 空 间 的 细 化 水 平 . 尺 度 是 指 在 研 究 某 一 物 体 或 现 象 时 所 采 用 的 空 间 或 时 间 单 位 ， 同 时 又 可 指 某 一 现 象 或 过 程 在 空 间 上 和 时间 上 所 涉 及 到 的 范 围 和 发 生 频 率 . 前 者 是 从 研 究 者 的 角 度 来 定 义 尺 度 ， 后 者 根 据 所 研究 的 过 程 或 现 象 的 特 征 来 定 义 尺 度 。（ 空 间 尺 度 ， 时 间 尺 度 ） 尺 度 以 粒 度 （ grain) 和 幅 度 （ extent)来 表 达 。 与 尺 度 相 关 的 另 一 个 重 要 概 念 ： 尺 度 择 维 （ scaling):把 某 一 尺 度 获 得 的 信 息 扩 展 到其 他 长 度 上 。 下 推 (scaling down) 、 上 推 (scaling up) 例 如 ： 爬 山 3.4.3 确 定 异 质 性 的 方 法 由 于 尺 度 不 同 景 观 有 产 生 异 质 性 。 一 般 情 况 采 用 线 性 抽 样 来 测 定 异 质 性 ， 令 直 线 通过 一 个 景 观 ， 把 这 条 线 分 成 相 等 的 线 段 ， 记 录 每 段 线 段中 每 类 景 观 元 素 出 现 的 频 率 。 2.4.4 景 观 元 素 的 构 型 （ Forman & Godron， 1986) 1 分 散 的 斑 块 景 观 特 点 ： 以 一 种 生 态 系 统 或 一 种 景 观 要 素 类 型 作 为优 势 的 本 底 ， 而 以 另 一 种 或 多 种 类 型 分 散 在 其 内 。 例 如 ： 带 绿 洲 的 荒 漠 ， 热 带 稀 树 草 原关 键 特 征 ： 1)本 底 的 相 对 面 积 2)斑 块 大 小 3)斑 块 间 的 距 离 4)斑 块 分 散 性 （ 集 聚 、 规 则 或 随 机 ） 2 网 状 景 观 特 点 ： 在 景 观 中 以 相 互 交 叉 的 廊 道 的 优 势 例 如 ： 牧 场 林 网 ， 高 速 公 路 网 关 键 特 征 ： 1) 廊 道 的 宽 度 2) 连 通 性 3) 网 的 圆 路 4) 网 格 大 小 5) 结 点 大 小 6) 结 点 分 布 3 交 错 景 观 特 点 ： 占 优 势 的 有 两 种 景 观 要 素 ， 彼 此 犬 牙 交 错 ，但 共 有 一 个 边 界 。 例 如 ： 山 区 农 田 与 林 地 分 布 关 键 特 征 ： 1) 每 一 要 素 类 型 的 相 对 面 积 2) 半 岛 的 多 度 和 方 向 3) 半 岛 的 长 度 与 方 向 4 棋 盘 状 结 构 特 点 ： 由 相 互 交 错 的 棋 盘 状 格 子 组 成 例 如 ： 人 为 管 理 的 伐 区 关 键 特 征 ： 1) 景 观 颗 粒 的 大 小 2) 棋 盘 格 子 的 规 整 性 3) 总 的 边 界 长 度 汇 聚 点 （ convergency points) 汇 聚 线 3.4.6 景 观 空 间 格 局 和 空 间 关 联 1 几 种 不 同 的 格 局 规 则 式 均 匀 格 局 聚 集 格 局 线 状 格 局 平 行 格 局 不同景观类型的斑块镶嵌以及交通线对其形成的影响格栅状鱼骨状星状混合型