《景观变化》PPT课件.ppt

4 景 观 变 化 景 观 变 化 包 括 景 观 的 结 构 和 功 能 随 时 间 而 变 化 。变 化 既 有 自 然 的 因 素 ， 也 有 人 为 的 因 素 ， 变 化 有 快有 慢 。比 如 ： 1976年 唐 山 的 大 地 震 ， 一 夜 间 。 1978年 的 大兴 安 岭 大 火 ， 435万 公 顷 。 荷 兰 的 围 海 造 田 、 沙 漠化 、 滥 伐 森 林 等 。 城 市 化 景 观现 代 农 业 景 观 -1950传 统 农 业 景 观 -18001950历 史 乡 村 景 观 -11001800铁 器 时 代 末 期 景 观 -约 公 元 前 1000 新 石 器 及 青 铜 时 代景 观 -原 始 自 然 景 观 - 景观土地利用变迁过程自 然 人 工 4.1 稳 定 性 的 基 本 概 念4.1.1 景 观 变 化 曲 线Forman & Godron 用3个独立参数表征所有变化曲线： 变化的总趋势（上升、下降和水平趋势）； 围绕总趋势的相对波动幅度（大范围和小范围）； 波动的韵律（规则和不规则） （a）美国田纳西洲阿巴拉契亚硬木林在1000年内预测的生物量变化（b）英国剑桥附近罗金厄姆林地面积400年来的变化 （c）夏威夷冒纳罗亚山上空22年间大气中CO 2含量的变化 4.1.2 稳 定 性 、 准 稳 定 性 和 不 稳 定 性 1 ） LT-SRO和 LT-LRO稳 定 曲 线 生 物 系 统 的 稳 定 性 （ stability） 是 相 对 的 ， 景 观 参数 的 长 期 变 化 成 水 平 状 态 ， 并 且 在 其 水 平 线 上 下 波动 ， 波 动 幅 度 和 周 期 具 有 统 计 特 征 的 ， 我 们 认 为 是稳 定 的 。 2 ） 有 人 用 准 稳 定 性 （ meta-stability)来 表 达 这 种稳 定 状 态 因 为 它 并 不 是 固 定 不 变 的 ， 而 是 处 于 动 态 平 衡 之中 ， 说 它 是 动 态 的 ， 是 因 为 它 还 在 变 化 ， 说 它 是 平衡 的 ， 因 为 从 较 长 的 尺 度 来 说 ， 它 又 是 不 变 的 。 3） 不 稳 定 性 指 的 是 波 动 方 式 经 常 发 生 变 化 或 不 可 预 测 不 稳 定 性 可 能 出 现 两 种 情 况 ： 一 是 受 到 干 扰 后 打 破 原 有 平 衡 后 立 刻 建 立 新 的 平 衡 。即 以 新 的 平 衡 代 替 原 有 的 平 衡 。 二 是 旧 的 平 衡 被 打 破 后 ， 新 的 可 预 测 的 稳 定 状 态 并 未出 现 。 比 如 ： 干 旱 的 草 地 一 经 耕 垦 ， 就 会 不 稳 定 。4.1.3 关 于 稳 定 性 的 其 他 重 要 概 念 1 ） 持 久 性 （ persistence) 指 一 个 系 统 或 它 的 一 些 分 量 的 持 续 存 留 时 间 。 2） 抵 抗 力 （ resistance) 指 一 个 系 统 对 某 种 干 扰 就 地 抵 制 的 能 力 。 3 ） 恢 复 力 （ resilience) 指 一 个 系 统 在 受 到 干 扰 破 坏 后 恢 复 其 功 能 的 能 力 。4 ） 关 于 景 观 特 性 与 稳 定 性 关 系 的 基 本 原 则 ： 岩 石 、 水 泥 路 面 等 无 生 物 定 居 地 ， 具 有 物 理 系 统 的稳 定 性 。 随 生 物 量 的 增 加 准 稳 定 性 增 加 。 顶 级 群 落 的 准 稳 定 最 大 ， 中 间 演 替 阶 段 次 之 ， 先 锋阶 段 最 小 。 从 抵 抗 力 来 说 ， 顶 级 群 落 大 于 先 锋 群 落 ； 从 恢 复 力来 说 ， 先 锋 群 落 大 于 顶 级 群 落 。 5 ） 按 稳 定 性 将 景 观 要 素 分 成 三 种 类 型 具 有 物 理 系 统 稳 定 性 的 景 观 要 素 。 准 稳 定 性 低 的 景 观 要 素 准 稳 定 性 高 的 景 观 要 素 4.1.4 物 种 共 存 与 斑 块 动 态 物 种 共 存 的 两 种 机 制 ： 平 衡 观 点 和 非 平 衡 的 观 点 1 ） 平 衡 观 点 ： 从 Gause的 竞 争 排 斥 原 理 出 发 ， 以 生 态 位 分 化 作 为物 种 共 存 的 基 本 机 制 。 这 个 观 点 包 括 两 点 内 容 ： 凡 生 态 位 完 全 相 同 的 种 ， 将 产 生 种 间 竞 争 ， 一 个 种将 被 另 一 个 种 所 排 挤 ， 最 后 又 一 个 种 占 优 势 。 由 多 个 种 组 成 的 稳 定 群 落 ， 必 然 是 由 生 态 位 不 同 的 种所 组 成 。 生 态 位 ， 是 物 种 的 特 性 ， 指 一 个 种 与 其 周 围 环 境 的关 系 总 和 。 从 植 物 角 度 可 分 为 四 种 生 态 位 ： 生 境 生 态 位 ： 植 物 对 物 理 自 然 因 素 的 要 求 生 活 型 生 态 位 ： 包 括 个 体 大 小 、 生 产 能 力 等 属 性 。 季 相 生 态 位 ： 季 节 格 局 变 化 更 新 生 态 位 ： 成 熟 个 体 被 下 一 代 代 替 过 程 中 为 达 到成 功 所 表 现 出 来 的 特 殊 性 ， 可 能 表 现 在 种 子 生 产 、 散布 、 发 芽 、 生 长 等 各 个 方 面 。 2 ） 非 平 衡 观 点 ： 竞 争 排 斥 在 自 然 界 能 否 发 生 ， 有 三 个 前 提 ： 确 实 两 个 物 种 在 同 一 时 间 对 同 一 资 源 产 生 竞 争 要 在 一 个 稳 定 的 环 境 中 要 一 直 等 到 一 个 物 种 完 全 排 斥 另 一 个 物 种 所 需的 时 间 为 止 所 以 ： 非 平 衡 观 点 不 反 对 竞 争 排 斥 原 理 ， 但 认 为由 于 干 扰 的 存 在 ， 竞 争 排 斥 不 是 通 则 ， 而 是 某些 局 部 特 点 ； 干 扰 是 维 持 物 种 共 存 的 机 制 。 干 扰 的 作 用 ： 干 扰 可 创 造 一 种 有 利 于 竞 争 力 弱 的 种 的 环 境 条 件 干 扰 频 度 如 果 比 竞 争 排 斥 所 需 的 时 间 短 ， 就 可 以 防止 竞 争 排 斥 的 发 生 。 干 扰 斑 块 如 果 在 空 间 上 接 近 于 正 在 发 生 竞 争 排 斥 的斑 块 ， 就 可 以 使 被 排 斥 种 迁 移 到 本 斑 块 来 。 3） 斑 块 动 态 指 的 是 相 互 隔 离 的 斑 块 是 变 化 的 。 与 斑 块 动 态 类 似 的 概 念 是 “ 流 动 镶 嵌 体 ”（ shifting mosaic), 强 调 受 到 干 扰 的 斑 块 在 空 间 和时 间 上 的 分 布 是 均 匀 的 ， 并 且 在 总 体 上 是 平 衡 的 。一 个 景 观 是 否 平 衡 决 定 于 两 点 ： 群 落 特 征 和 干 扰 事 件 之 间 存 在 着 反 馈 关 系 当 干 扰 斑 块 相 对 于 整 个 景 观 的 面 积 ， 占 的 比 重 较小 时 。 4.1.5 景 观 变 化 的 作 用 力1） 作 用 力 的 种 类v 人 力 比 如 ： 采 伐 、 造 林 、 灌 溉 等v 自 然 力物 理 力 （ 比 如 ： 地 震 、 洪 水 、 台 风 ） 生 物 力 （ 比 如 ： 病 害 、 虫 害 ） 2） 不 同 强 度 作 用 力 的 生 态 反 应按 照 作 用 的 强 度 分 为 四 级 ：极 度 ： 产 生 新 景 观 。 比 如 ： 地 震衡 量 某 一 景 观 变 成 另 一 景 观 的 标 准 ： 某 一 景 观 要 素 成 为 本 底 几 种 景 观 要 素 所 占 面 积 的 百 分 比 发 生 了 非 常 大的 变 化 景 观 内 产 生 了 一 种 新 的 景 观 要 素 类 型 。强 度 ： 使 景 观 产 生 新 的 平 衡 。 景 观 成 分 未 发 生 绝 对变 化 ， 只 是 相 对 地 位 有 所 改 变 。 比 如 ： 耕 作 中 度 ： 使 景 观 发 生 很 大 变 化 ， 可 产 生 超 过 平 衡的 波 动 ， 但 是 一 旦 停 止 干 扰 仍 可 使 景 观 恢 复 到原 有 的 平 衡 状 态 。比 如 ： 连 续 几 年 干 旱 ， 河 流 干 涸 ， 气 候 正 常 ，恢 复 原 有 景 观 。弱 度 ： 使 景 观 产 生 围 绕 中 心 点 的 波 动 。 比 如 ：小 的 森 林 火 灾 。四 种 强 度 产 生 四 种 结 果 ： 波 动 、 恢 复 、 建 立 新的 平 衡 和 景 观 替 代 。 4.2 影 响 景 观 变 化 的 自 然 过 程4.2.1 气 候 1 ） 气 候 的 意 义它 影 响 到 有 机 体 的 生 命 过 程气 候 影 响 土 壤 过 程气 候 控 制 地 形 、 地 貌 的 形 成 过 程 2 ） 气 温 （ 年 均 温 、 月 均 温 、 生 长 季 长 度 和 绝 对 低 温等 ） 年 较 差 是 1月 和 7月 平 均 温 度 的 差 值 。 它 随 纬 度 而 加大 ， 陆 地 一 般 比 同 纬 度 海 洋 大 。 气 温 的 分 布 用 年 均 温 的 等 温 线 图 表 示 ， 一 个 地 区 的气 温 决 定 于 ： 纬 度 、 陆 地 -海 洋 对 比 和 海 拔 高 度 积 温 ： 大 于 一 定 温 度 的 一 定 时 期 的 日 平 均 温 度 的累 加 之 和 。 积 温 的 作 用 ： 研 究 热 量 条 件 的 地 理 分 布 规 律 研 究 各 种 植 物 对 热 量 要 求 的 差 别 用 积 温 预 报 作 物 的 发 育 时 期 温 暖 期 ： 春 季 0 到 秋 季 0 之 间 的 时 期 ， 其 余时 期 为 霜 冻 期 。大 多 数 树 木 或 冬 作 物 开 始 和 停 止 生 长 的 时 期 为 5 左 右 ， 所 以 湿 度 高 于 5 的 时 期 为 生 长 期 。 物 候 ： 自 然 界 的 生 物 和 非 生 物 受 外 界 环 境 因 素 综 合 影响 而 表 现 出 来 的 季 节 性 现 象 。比 如 ： 植 物 的 萌 芽 、 开 花 、 结 实 ， 动 物 的 冬 眠 、 复 苏 、换 毛 、 迁 徙 等 。物 候 的 意 义 ： 说 明 一 定 地 区 的 气 候 和 土 壤 状 况 了 解 气 候 变 化 规 律 ， 进 行 超 长 气 象 预 报 指 导 农 时 制 定 农 业 区 划 霍 普 金 斯 定 律 ： 在 其 它 因 素 相 同 时 ， 北 美 温 带 地 区 纬度 每 向 北 移 动 1度 ， 经 度 每 向 东 移 动 5经 度 ， 或 海 拔上 升 122米 ， 植 物 的 发 育 时 期 在 春 天 和 初 夏 将 各 延迟 4天 ， 在 晚 夏 和 秋 天 ， 则 正 好 相 反 ， 提 早 4天 。我 国 物 候 规 律 ： 1） 南 北 差 异 ： 春 季 始 花 期 ， 由 南 向 北渐 迟 ， 纬 度 差 1度 ， 延 迟 5 3天 ， 夏 季 ， 开 花 期 ，向 北 差 1度 ， 延 迟 1 2天 。 春 季 推 迟 的 日 数 向 北 逐渐 减 少 ； 夏 季 则 相 反 ， 推 迟 的 日 数 向 北 逐 渐 增 多 。2） 东 西 差 异 ： 春 季 开 花 期 ， 内 陆 早 ， 近 海 迟 ， 由 西 向东 延 迟 的 日 期 ， 自 春 到 夏 差 异 减 少 。3） 垂 直 差 异 ： 春 季 开 花 期 ， 每 上 升 100米 延 迟 4天 ，夏 季 延 迟 1 2天 ， 由 春 到 夏 差 异 减 少 。 3） 降 水 量 和 干 燥 度 我 国 降 水 量 分 布 规 律 ： 自 东 南 沿 海 向 西 北 内 陆 而逐 渐 递 减 。 降 水 的 分 布 格 局 ： 均 匀 分 布 型 、 冬 雨 型 、 夏 雨 型郞 格 雨 量 指 数 ： R=N / T, N年 降 雨 量 ， T年 均 温德 马 通 干 燥 指 数 ： I=P / (T+10), P年 雨 量 ， T年 均 温 ， I 5，纯 荒 漠 ， I 30森 林 气 候柯 本 干 燥 限 界 ：全 年 雨 量 均 匀 ： r2(t+7)夏 雨 型 ： r 2(t+14)冬 雨 型 ： r 2t, r降 雨 量 , 温 度小 于 该 值 为 干 燥 气 候 ， 大 于 该 值 是 湿 润 气 候 ； 在 为 干燥 气 候 时 ， 雨 量 小 于 该 值 的 一 半 时 为 沙 漠 气 候 ， 否 则为 草 原 气 候 。 4 ） 气 候 类 型 和 气 候 区 划 我 国 气 候 分 布 4.2.2 地 貌1) 地 貌 的 意 义 地 貌 影 响 整 个 生 态 环 境 地 貌 影 响 物 质 的 流 动 和 生 物 的 移 动 地 貌 影 响 各 种 干 扰 发 生 的 频 率 、 强 度 和 空 间 格 局2） 地 貌 类 型 根 据 地 貌 形 成 的 作 用 力 ： 原 始 地 貌 （ 内 营 力 ） 、 后 续 地 貌 （ 外 营 力 ） 按 地 面 高 度 和 形 态 分 ： 平 原 12% 丘 陵 10% 山 地 （ 极 高 山 、 高 山 、 中 山 和 低 山 ） 33% 高 原 26% 盆 地 19% 我 国 的 地 貌 由 三 大 阶 梯 组 成 青 藏 高 原 青 藏 高 原 的 外 缘 到 大 兴 安 岭 、 太 行 山 、 巫 山和 雪 峰 山 之 间 。 我 国 东 部 宽 广 的 平 原 和 丘 陵 3）山 地 地 貌 （ 1） 山 坡 地 貌 山 坡 部 位坡 积 物 ： 在 坡 面 流 水 作 用 下 ， 在 坡 地 平 缓 处 或 坡 麓 地带 常 堆 积 着 由 坡 上 面 流 来 的 沉 积 物 ， 称 之 为 坡 积 物 ，这 种 地 貌 可 称 为 坡 积 裙 。 特 点 ： 纵 剖 面 为 下 凹 曲 线 ， 坡 度 为 7-10度 坡 积 裙 上 部 覆 盖 在 坡 上 ， 下 部 堆 积 在 山 麓 或 盆 地边 缘 或 河 谷 底 部 。 组 成 碎 屑 决 定 于 基 岩 ， 磨 圆 性 差 。 由 上 到 下 ， 颗 粒 由 粗 变 细 。 坡 度 坡 度 决 定 土 地 利 用 种 类 ， 坡 度 大 小 决 定 于 土 壤机 械 组 成 、 土 壤 侵 蚀 强 度 、 植 被 类 型 和 盖 度 。坡 度 的 等 级 ： 平 坦 地 （ 5 以 下 ） 缓 坡 （ 6 -15 ） 斜 坡 （ 16 -25 ） 陡 坡 （ 26 -35 ) 急 坡 （ 36 -45 ） 险 坡 （ 45 以 上 ） 山 坡 的 形 态剖 面 和 海 拔 上 的 凸 形 、 凹 形 和 线 形 组 成 12种 山 坡 的 形 态 山 坡 方 向 和 位 置 （ 2） 河 谷 地 貌 河 谷 -谷 底 （ 河 床 、 河 漫 滩 ） 、 谷 坡 河 漫 滩 ： 洪 水 期 间 被 河 水 淹 没 的 河 床 以 外 的 谷 底 部 分形 成 原 因 ： 与 河 床 的 侧 方 移 动 和 枯 水 期 和 洪 水 期 水 位 变 化相 关 。结 构 ： 上 层 由 细 沙 和 粘 土 组 成 ， 称 为 河 漫 滩 冲 积 物 ；下 层 有 粗 沙 和 砾 石 组 成 ， 称 为 河 床 冲 积 物 ， 这 称为 河 漫 滩 的 二 元 结 构 。 洪 积 扇 ： 河 流 出 口 处 堆 积 的 扇 形 堆 积 体 。形 成 原 因 ： 暂 时 性 的 河 流 洪 水 从 出 口 流 出 后 ， 由 于 地 形 变 缓 ，水 流 速 度 变 慢 ， 水 流 分 散 并 不 断 下 渗 ， 因 而 带 来 的大 量 碎 屑 物 质 在 出 口 处 堆 积 ， 形 成 一 个 扇 形 堆 积 体 。结 构 ： 上 部 沙 砾 孔 隙 大 ， 透 水 性 强 ， 下 部 粘 土 孔 隙 小 ，透 水 性 差 。 河 流 阶 地 ： 河 流 下 切 侵 蚀 ， 原 先 的 河 谷 底 部 超 出 一 般 洪 水 位以 上 ， 呈 阶 梯 状 分 布 在 河 谷 谷 坡 上 ， 这 种 地 形 称 之为 河 流 阶 地 。 形 成 原 因 ： 河 流 下 切 侵 蚀 的 原 因 ， 主 要 的 有 构 造 运 动 和 气 候变 化 等 。 构 造 运 动 主 要 指 地 壳 升 降 运 动 ， 当 地 壳 上升 时 ， 原 先 河 床 纵 剖 面 的 位 置 相 对 提 高 ， 水 流 严 重切 割 河 床 ， 靠 近 两 侧 谷 坡 的 谷 底 部 分 就 形 成 阶 地 。 根 据 形 态 结 构 特 征 和 形 成 特 点 可 分 为 侵 蚀 阶 地（ 基 岩 阶 地 ） 和 堆 积 阶 地 。 4） 黄 土 地 貌 （ 1） 黄 土 的 分 布 和 性 质 北 方 干 旱 和 半 干 旱 区 ， 位 于 北 纬 34 -45 之 间 ，东 西 带 状 分 布 。 由 西 北 向 东 南 黄 土 的 粒 度 变 细 ， 说 明我 国 的 黄 土 是 由 风 造 成 的 ， 除 原 生 黄 土 还 有 次 生 黄 土 。原 生 黄 土 分 布 陕 西 北 部 、 甘 肃 中 部 和 东 部 、 宁 夏 南 部和 山 西 西 部 ， 这 些 地 区 分 布 广 厚 度 大 。 黄 土 质 地 疏 松 ， 多 孔 隙 ， 垂 直 节 理 发 育 ， 极 易 渗 水 ，很 容 易 被 流 水 侵 蚀 形 成 沟 谷 ， 易 沉 陷 和 崩 塌 。 （ 2） 黄 土 沟 谷 地 貌 根 据 发 生 部 位 、 发 育 阶 段 和 形 态 特 征 ， 可 将 黄 土沟 谷 分 成 纹 沟 、 细 沟 、 切 沟 和 冲 沟 。 纹 沟 ：形 成 ： 片 状 水 流 侵 蚀 形 成特 点 ： 经 耕 作 后 消 失细 沟 :形 成 ： 片 流 汇 集 成 股 流 侵 蚀特 点 ： 沟 底 纵 剖 面 与 斜 坡 形 成 一 致 ， 横 剖 面 呈 “ V”字形 ， 沟 坡 没 有 明 显 的 转 折 。 宽 0.5m， 深 0.1-0.4m， 长 几十 米 。 切 沟 ：形 成 ： 细 沟 下 切 加 深 超 过 耕 作 层特 点 ： 纵 剖 面 与 斜 坡 坡 面 不 一 致 ， 沟 床 多 陡 坎 ， 横剖 面 有 明 显 谷 缘 。 宽 、 深 1-2m， 长 几 十 米 。冲 沟 ：形 成 ： 切 沟 进 一 步 下 切 侵 蚀特 点 ： 纵 剖 面 呈 一 下 凹 曲 线 ， 沟 头 、 沟 壁 都 陡 ， 规模 较 大 ， 长 数 公 里 ， 深 数 十 米 到 几 百 米 。 冲 沟 进 一步 发 展 ， 河 床 剖 面 逐 渐 变 缓 ， 沟 底 平 坦 ， 称 坳 沟 。 （ 3） 黄 土 沟 间 地 貌黄 土 塬黄 土 堆 积 的 高 原 面 ， 塬 的 中 心 地 势 平 坦 ， 坡 度 不 到 1度 ， 边 缘 的 坡 度 可 达 5度 ， 有 些 黄 土 塬 面 积 可 达 2000-3000km2黄 土 墚长 条 状 的 高 原 面 ， 按 形 态 可 分 为 平 顶 墚 和 斜 顶 墚 。黄 土 峁一 种 孤 立 的 黄 土 丘 ， 平 面 呈 圆 形 或 椭 圆 形 。 4.2.3 土 壤1） 土 壤 的 意 义 土 壤 具 有 一 定 肥 力 ， 可 生 长 植 物 。 它 提 供 给 植 物 水 、 营 养 是 物 质 交 换 的 场 所 。 它 也 是 独 立 的 生 态 系 统 是 建 筑 上 的 基 础 材 料2） 土 壤 的 性 质（ 1） 土 壤 厚 度 和 土 壤 物 理 性 土 壤 厚 度 影 响 植 物 利 用 的 空 间 ， 也 就 是 水 分 和 费 力 的最 大 限 度 。 不 同 地 区 土 壤 厚 度 不 同 ， 阳 坡 薄 ， 阴 坡 厚 ，上 部 薄 ， 下 部 厚 。 与 侵 蚀 相 关 。 土 壤 质 地 ： 土 壤 矿 质 颗 粒 即 石 块 、 沙 、 粉 沙 和 粘 粒 的相 对 含 量 。 影 响 田 间 持 水 量 、 凋 萎 持 水 量（ 2） 土 壤 化 学 性 土 壤 阳 离 子 交 换 量 盐 基 （ Ca+ 、 Mg + 、 K + ） 产 酸 阳 离 子（ Al3+,Al(OH)2+,H+） 盐 基 饱 和 百 分 率 ： 交 换 盐 基 离 子 占 土 壤 阳 离 子 交 换总 量 的 百 分 数 。 35%低 盐 基 状 况 ， 35%高 盐 基 状 况 。Ph值 ， 衡 量 氢 离 子 浓 度 的 一 种 尺 度 。 -logH+（ 3） 土 壤 性 质 与 生 物 的 作 用 植 物 对 土 壤 影 响 的 两 条 途 径 ： 有 机 质 的 形 成 和 分 解 养 分 循 环 土 壤 动 物按 大 小 分 ：大 动 物 （ 1cm)、 小 动 物 （ mm0.2 v 1cm） 、 微小 动 物 （ 0.2mm） ， 比 如 蚯 蚓 、 小 蠕 虫 、 螨 虫按 生 境 关 系 ：栖 息 于 地 表 枯 枝 落 叶 层 的 动 物 ， 比 如 蜗 牛 。能 生 活 在 土 壤 空 隙 及 跟 孔 和 裂 隙 中 的 动 物穴 居 动 物 ， 比 如 蚂 蚁 。土 壤 微 生 物 ： 细 菌 、 真 菌 、 藻 类 和 放 线 菌人 3） 土 壤 发 生 过 程土 壤 发 生 过 程 可 分 为 四 种 ：（ 1） 土 体 增 加 物 质 （ 土 壤 富 集 ）无 机 物 质 以 沉 积 物 的 形 式 通 过 水 和 风 落 到 土 壤 表 面来 自 生 长 在 土 壤 中 的 植 物 的 枯 枝 落 叶（ 2） 土 体 失 去 物 质土 壤 侵 蚀 ： 土 壤 表 面 物 质 在 水 或 风 作 用 下 的 损 失淋 失 ： 穿 过 土 壤 水 向 下 淋 溶 而 引 起 （ 3） 土 体 内 物 质 迁 移 途 径 ： 淋 溶 作 用 ： 细 小 颗 粒 向 下 迁 移 ， 尤 其 是 胶 体 被 淋洗 出 土 壤 表 面 而 将 粗 的 颗 粒 留 下 。 沉 积 作 用 ： 由 上 层 淋 溶 下 来 的 物 质 积 累 在 下 层 ，积 累 的 物 质 可 能 是 粘 粒 、 腐 殖 质 或 铁 和 铝 氧 化 物 。 盐 渍 化 作 用 ： 可 溶 性 盐 的 沉 积 作 用 。 淋 洗 作 用 ： 可 溶 性 盐 的 淋 洗 。 硅 化 作 用 ： 氧 化 硅 比 例 增 加 脱 钙 作 用 ： 当 碳 酸 与 碳 酸 盐 矿 物 起 化 学 反 应 时 ，发 生 碳 酸 钙 的 迁 移 。 钙 化 作 用 ： 溶 解 的 钙 迁 移 到 下 层 积 累 。 （ 4） 土 体 内 物 质 的 转 变 原 生 矿 物 分 解 为 次 生 矿 物 有 机 物 的 合 成 与 分 解4） 土 壤 分 类 土 壤 发 生 和 分 类 的 奠 基 人 ， 俄 国 的 道 库 恰 耶 夫 。基 本 思 想 ： 土 壤 的 发 生 发 育 要 受 气 候 和 植 被 影 响 。（ 1） 美 国 38年 的 土 壤 分 类 ： 三 种 土 纲显 域 土 ： 经 过 气 候 和 植 被 的 长 期 作 用 并 在 排 水 良 好的 条 件 下 形 成 的 ， 是 地 带 性 的 。隐 域 土 ： 在 排 水 非 常 不 良 ， 或 在 碳 酸 钙 含 量 很 高 ，或 在 钠 盐 含 量 很 高 的 条 件 下 形 成 的 。 泛 域 土 ： 没 有 很 好 的 剖 面 特 征 ， 形 成 时 间 短 ， 或 发 育在 陡 坡 上 ， 包 括 石 质 土 、 冲 积 土 和 沙 丘 土 。（ 2） 第 七 次 土 壤 分 类 系 统土 纲 、 亚 纲 、 土 类 、 亚 类 、 土 族 和 土 系一 级 土 纲 分 成 三 类 没 有 发 育 或 发 育 不 明 显 ， 新 成 土 、 始 成 土 中 等 发 育 有 机 质 含 量 很 高 的 土 壤 ， 有 机 土 长 期 不 断 地 适 应 土 壤 温 度 和 水 分 状 况 的 结 果 ， 有 发育 良 好 的 土 壤 或 有 充 分 风 化 矿 物 的 土 壤 。新 系 统 确 定 土 壤 分 类 主 要 依 据 土 壤 诊 断 层 和 土 壤 诊 断物 质 （ 3） 中 国 土 壤 分 类 系 统 ， 1991年 ， 七 级 ， 土 纲 、 亚 纲 、土 类 、 亚 类 、 土 属 、 土 种 和 变 种 ， 13纲 、 33亚 纲 、 77土 类 、 301亚 类 4.2.4 植 被1） 植 被 的 意 义 生 态 系 统 的 生 产 者 植 被 与 气 候 、 地 形 和 土 壤 相 互 作 用2） 植 被 的 结 构 （ 1） 生 活 型 和 层 次 结 构 乔 木 、 灌 木 草 本 植 物 和 苔 藓 植 物 。乔 木 层 、 灌 木 层 、 草 本 层 、 苔 藓 层 ， 还 有 藤 本 和 附生 植 物 。 （ 2） 种 类 组 成 植 被 有 许 多 种 组 成 （ 全 世 界 植 被 划 分 为 森 林 、 热 带 稀 树 草 原 、 草 原 、 荒 漠 和 冻 原 五 类 ）（ 3） 周 期 性落 叶 、 常 绿（ 4） 叶 子 的 形 状 、 大 小 和 组 织 形 状 大 小阔 叶 （ 小 叶 、 复 叶 ）针 叶 组 织膜 质 叶硬 叶肉 质 叶 3） 主 要 植 被 类 型 的 特 点 和 分 布（ 1） 森 林类 型 、 分 布 、 气 候 特 点 、 树 种 、 我 国 分 布 及 树 种 v 北 方 针 叶 林 北 方 最 耐 寒 的 森 林 类 型 ， 又 称 泰 加 林 。分 布 ： 欧 亚 大 陆 和 美 洲 大 陆 ， 在 45-70N之 间 。气 候 特 点 ： 冬 季 严 寒 ， 温 暖 期 短 。组 成 特 点 ： 单 一 ， 一 般 有 云 冷 杉 组 成 ， 称 阴 暗 针 叶 林 。我 国 分 布 ： 大 兴 安 岭 。树 种 ： 兴 安 落 叶 松 、 樟 子 松 、 红 松v 温 带 落 叶 阔 叶 林分 布 ： 西 欧 、 东 亚 和 北 美 东 部 。气 候 特 点 ： 四 季 分 明 ， 夏 雨 多 。 组 成 特 点 ： 落 叶 阔 叶 林 占 优 势 ， 常 有 1-2个 乔 木 层 ， 1个 灌 木 层 和 1个 草 本 层 。我 国 分 布 ： 辽 宁 、 华 北树 种 ： 辽 东 栎 等 。v 亚 热 带 湿 润 常 绿 阔 叶 林分 布 ： 各 大 陆 亚 热 带 地 区 的 东 岸气 候 特 点 ： 冬 季 温 暖 、 夏 季 潮 湿组 成 特 点 ： 常 绿 、 阔 叶我 国 分 布 ： 北 起 秦 巴 山 地 -南 回 归 线 ， 西 起 云 贵 高 原 ，东 到 台 湾 山 区 。树 种 ： 甜 储 ， 栲 树 等 v 亚 热 带 硬 叶 常 绿 阔 叶 林分 布 ： 地 中 海 、 北 美 西 部 、 澳 大 利 亚 、 智 利 等气 候 特 点 ： 夏 季 炎 热 干 旱 、 冬 季 温 和 多 雨组 成 特 点 ： 叶 子 常 绿 、 革 质 、 机 械 组 织 发 达 。我 国 分 布 ： 没 有 地 中 海 气 候 ， 西 南 地 区 有 硬 叶 常 绿 阔叶 林 。树 种 ： 高 山 栎 、 木 栓 栎 、 刺 叶 栎 等 。v 热 带 雨 林分 布 ： 南 北 纬 10度 间气 候 特 点 ： 全 年 高 温 多 雨 ， 无 明 显 季 节 划 分 ， 土 壤 为砖 红 壤 。 组 成 特 点 ： 种 类 丰 富 、 结 构 复 杂 。 藤 本 和 附 生 植 物 发 达 。世 界 三 大 雨 林 ： 美 洲 雨 林 区 、 亚 洲 大 洋 洲 雨 林 区 、 非 洲雨 林 区我 国 分 布 ： 海 南 岛 东 南 部树 种 ： 青 皮 、 蝴 蝶 树v 热 带 季 雨 林分 布 ： 南 北 纬 10度 到 回 归 线 附 近 的 大 陆 东 岸 ， 且 不 连 续 。气 候 特 点 ： 周 期 性 干 湿 交 替 。组 成 特 点 ： 结 构 简 单 、 乔 木 2-3层 ， 下 层 有 常 绿 树 种 ，但 具 旱 生 结 构 。我 国 分 布 ： 台 湾 、 广 东 、 广 西 等 。 树 种 ： 大 叶 山 梀 等 （ 2） 其 他 植 被热 带 稀 树 草 原特 点 ： 上 层 疏 林 、 下 层 由 稠 密 禾 本 科 植 物 组 成 ，经 常 火 烧分 布 ： 热 带 干 旱 地 区 草 原特 点 ：耐 寒 的 旱 生 多 年 生 草 本 为 主 的 植 被 类 型 ， 禾 本 科 为主 ， 群 落 结 构 一 般 分 三 层 高 草 、 中 草 、 矮 草 ， 地 下部 分 强 烈 发 育气 候 ：年 降 水 量 少 ， 多 集 中 于 夏 季 ， 冬 季 少 雪 而 严 寒 ， 大陆 气 候分 布 ：欧 亚 大 草 原 、 北 美 大 草 原 、 南 美 的 盘 帕 斯 大 草 原 我 国 分 布 ： 内 蒙 古 高 原 、 辽 河 平 原 、 松 嫩 平 原 、 黄土 高 原 和 青 藏 高 原 ， 分 为 ： 草 甸 草 原 、 干 草 原 、 荒漠 草 原 和 高 寒 草 原 荒 漠特 点 ：植 被 耐 旱 性 强 、 叶 面 积 退 化 ， 以 小 枝 茎 代 行 光 合 作用 ， 叶 、 枝 有 发 达 的 保 护 层 、 根 系 强 大 。气 候 ：降 水 稀 少 、 极 端 干 旱 、 植 被 稀 疏分 布 ：非 洲 、 北 美 、 澳 大 利 亚 、 亚 洲 我 国 分 布 ： 准 葛 尔 盆 地 、 塔 里 木 盆 地 、 柴 达 木 盆 地 、河 西 走 廊 、 内 蒙 古 西 北 冻 原特 点 ： 冬 季 严 寒 而 漫 长 、 夏 季 短 促 而 凉 爽 ， 植 被 组成 简 单 ， 多 是 灌 木 和 草 本 ， 无 乔 木 ， 苔 藓 地 衣 发 达 。分 布 ： 欧 亚 大 陆 和 北 美森 林 冻 原 、 灌 木 冻 原 、 鲜 类 地 衣 冻 原 、 北 极 冻 原我 国 分 布 ： 长 白 山 和 阿 尔 泰 山 高 山 带 4） 植 被 区 划植 被 区 划 ： 按 照 植 被 类 型 的 区 域 特 征 （ 空 间 分 布 及组 合 ） 划 分 出 的 植 被 区 域 单 元 。我 国 的 植 被 区 划 单 位 为 四 级 ： 植 被 区 域 、 植 被 地 带 、植 被 区 和 植 被 小 区 。我 国 分 成 8个 植 被 区 域 68 中国植被区域图中 国 植 被 区 域 图寒温带针叶林区域温带针阔叶混交林区域3暖温带落叶阔叶林区域4亚热带常绿阔叶林区域5热带季雨林、雨林区域6温带草原区域7温带荒漠区域8 4.2.5 自 然 干 扰1） 有 关 干 扰 的 概 念 干 扰 是 使 生 态 系 统 、 群 落 或 种 群 的 结 构 遭 到 破 坏和 使 资 源 、 基 质 的 有 效 性 或 物 理 环 境 发 生 变 化 的 任何 相 对 离 散 的 事 件 。 比 如 ： 火 灾 、 洪 水 、 地 震 干 扰 状 况 指 的 是 某 个 地 区 或 某 种 特 定 立 地 上 ， 某种 干 扰 因 素 各 种 参 数 的 综 合 ， 可 以 从 时 间 和 空 间 的分 布 格 局 来 说 明 干 扰 状 况 。空 间 上 ： 干 扰 斑 块 的 大 小 、 形 状 、 分 散 程 度 等时 间 上 ： 干 扰 重 现 期 、 干 扰 频 率 、 干 扰 轮 回 期 等 干 扰 重 现 间 隔 期 ： 指 的 是 一 个 地 点 相 邻 两 次 干 扰 之间 相 互 作 用 的 年 数 。干 扰 频 率 ： 是 重 现 间 隔 期 的 倒 数 。干 扰 轮 回 期 ： 指 的 是 将 与 一 个 研 究 面 积 相 等 大 小 的一 块 土 地 全 部 干 扰 一 遍 的 时 间 。干 扰 强 度 ： 是 从 干 扰 因 素 本 身 来 看 ， 在 一 定 时 期 ，一 定 面 积 上 ， 该 事 件 的 物 理 力 。 比 如 ： 火 灾 时 ， 单位 面 积 单 位 时 间 释 放 的 热 量 。干 扰 烈 度 ： 从 对 有 集 体 、 群 落 或 生 态 系 统 的 影 响 来表 示 。 比 如 ： 火 烧 死 的 株 数 。 2） 关 于 自 然 干 扰 的 假 说关 于 干 扰 的 生 物 学 意 义 有 两 种 假 说 ：中 等 干 扰 假 说 ： 一 个 群 落 经 历 的 干 扰 呈 某 种 中 等水 平 时 ， 种 的 丰 富 度 最 大 。 比 如 森 林 中 的 干 扰 。关 于 干 扰 频 率 与 种 的 丰 富 度 的 关 系 的 表 达 ： 只 有干 扰 发 生 得 比 竞 争 排 斥 所 需 要 的 时 间 更 加 频 繁 时 ，才 能 维 持 种 的 丰 富 度 。 3） 干 扰 发 生 及 其 后 果 的 影 响 因 素（ 1） 群 落 结 构 不 同 的 生 活 型 和 外 貌 ， 对 干 扰 发 生 及 造 成 的 后 果 有显 著 的 影 响 。 比 如 火 灾 对 森 林 和 草 原 。 对 森 林 来 说 ， 树 种 、 年 龄 与 干 扰 有 关 。 比 如 老 龄 林易 发 生 火 灾 ， 针 叶 树 比 阔 叶 树 易 发 生 火 灾 。（ 2） 立 地 条 件比 如 草 原 和 沼 泽（ 3） 生 活 史 对 策 指 在 进 化 过 程 中 形 成 的 ， 遗 传 上 决 定 的 生 长 速 率和 光 合 产 品 的 分 配 以 及 生 活 周 期 中 各 种 事 件 发 生 的 时间 。 比 如 r对 策 和 k对 策 （ 4） 景 观 特 征 景 观 特 征 指 的 是 景 观 要 素 的 类 型 、 大 小 、 分 布 、隔 离 程 度 以 及 构 图 等 。比 如 林 区 火 灾 的 蔓 延 与 溪 流 的 分 布 相 关 。4） 干 扰 对 景 观 的 影 响 中 等 干 扰 有 利 于 形 成 景 观 的 异 质 性 。 比 如 林 中的 火 灾 。 景 观 格 局 与 干 扰 状 况 相 对 应 。 比 如 大 兴 安 岭 森林 格 局 与 火 灾 。 4.3 人 类 对 景 观 的 影 响4.3.1 人 类 活 动 造 成 的 环 境 问 题1） 全 球 气 候 变 暖化 工 燃 料 ， CO2排 放 ， 工 业 化 以 前 280ppm， 1990年353ppm， 预 计 2030年 450ppm， CO2使 地 表 升 温24.2 ， 冰 山 融 化 ， 海 平 面 上 升 。2） 大 气 污 染 和 酸 雨 危 害大 气 污 染 主 要 是 SO2， 固 体 悬 浮 颗 粒 ， 氮 氧 化 物 和各 类 芳 烃 化 合 物 。 酸 雨 欧 洲 1.41亿 公 顷 森 林 ， 有5000公 顷 受 酸 雨 危 害 ， 瑞 典 18000个 湖 泊 酸 化 ， 加 拿大 、 美 国 。 我 国 西 南 、 华 南 严 重 。 3） 森 林 和 其 它 天 然 植 被 减 少据 FAO公 布 ， 80年 代 热 带 国 家 森 林 以 0.6%速 度 消 失 ，90年 代 1.2%， 30年 后 不 再 有 热 带 森 林 。4） 土 地 退 化土 壤 侵 蚀 、 土 地 沙 化 。 我 国 水 土 流 失 面 积 160万 km2,占全 国 面 积 16.7%,严 重 地 区 ， 西 辽 河 上 游 ， 黄 土 高 原 ，长 江 中 上 游 。 沙 漠 化 ， 全 球 有 100多 个 国 家 ， 1/3陆 地面 积 面 临 沙 化 ， 主 要 分 布 非 洲 北 部 、 东 部 和 南 部 ， 亚洲 大 陆 中 部 、 南 部 、 西 部 ， 我 国 主 要 东 北 、 西 北 和 华北 ， 由 于 盲 目 开 荒 、 超 载 放 牧 和 过 度 樵 采 。 5） 水 资 源 短 缺 、 水 污 染淡 水 仅 占 地 球 水 量 的 1%， 20世 纪 后 ， 用 水 量 剧 增 农用 增 加 7倍 ， 工 用 增 加 20倍 。6） 生 物 多 样 性 降 低目 前 3950种 濒 临 灭 绝 ， 3647种 濒 危 ， 7240种 成 为 稀 有种 。 4.3.2 景 观 类 型 与 生 态 属 性1） 按 照 人 为 干 扰 状 况 将 景 观 分 为 五 种 类 型 ：天 然 景 观 ： 由 于 天 然 干 扰 产 生 的 天 然 植 被 ， 不 存 在 人为 干 扰 。管 理 景 观 ： 有 人 定 居 ， 并 对 天 然 植 被 进 行 管 理 。农 田 景 观 ： 大 多 数 是 农 田 ， 也 有 一 部 分 管 理 植 被 。城 郊 景 观 ： 由 农 业 、 城 市 化 和 管 理 植 被 组 成 的 混 合 体 。城 市 景 观 ： 城 市 化 和 工 业 化 为 本 底 ， 存 在 少 数 植 被 。 生 态 属 性 天 然 景 观 管 理 景 观 农 田 景 观 城 郊 景 观 城 市 景 观水 平 结 构 对 比 度 小 ， 曲 线 对 比 度 大 ， 直 线热 力 学 性 质 相 对 闭 合 开 放 性 强生 物 分 布 学 粘 滞 性 强 流 动 性 强 引 入 外 来 种 世 界 性 的营 养 循 环 较 快 快 更 快 ， 施 肥 污 染净 生 产 量 接 近 于 0 正 值 显 著 增 加 负 值种 的 对 策 Kr Kr r K 变 化 不 定抵 抗 性 类 型 抗 衰 老 抗 干 扰 抗 病 虫 害 抗 污 染2） 景 观 类 型 与 生 态 属 性 4.3.3 人 类 活 动 对 景 观 结 构 的 影 响1） 对 斑 块 结 构 的 影 响（ 1） 斑 块 类 型 随着干扰活动的加剧（如农业活动增强、城市化加剧），使得环境资源斑块的数量在五种类型中逐渐降低。干扰斑块在管理景观中最多，随着农田与城镇的出现又逐渐减少。残余斑块的数目较小，当大部分地面为农田和城镇时，它的块数最多，但又进一步减少。 引入斑块在天然景观中不存在，当干扰达到第二级时才出现，但以后增加。 干扰斑块类型相对块数变化的趋势是：环境资源斑块和干扰斑块逐步让位于引入斑块和残余斑块。（ 2） 斑 块 的 大 小 在 自 然 景 观 中 ， 斑 块 的 平 均 面 积 大 ， 主 要 是 因 为 所受 干 扰 小 ， 主 要 由 环 境 资 源 斑 块 所 组 成 。 在 城 市 景 观 中 ， 斑 块 的 平 均 面 积 小 ， 主 要 因 为受 农 业 和 城 市 化 的 发 展 破 坏 。 随 景 观 变 化 水 平 （ 干 扰 程 度 的 加 大 ） 平 均 斑 块大 小 和 方 差 均 趋 于 降 低 。（ 3） 斑 块 形 状 在 自 然 景 观 中 ， 以 环 境 资 源 斑 块 和 干 扰 斑 块 为主 ， 其 形 状 多 不 规 则 ， 在 农 田 与 城 市 景 观 中 ， 多为 人 为 控 制 ， 以 引 入 和 残 余 斑 块 为 主 ， 形 状 规 则 。 斑 块 的 长 宽 比 ， 在 农 田 景 观 时 较 低 ， 而 在 自 然 景观 和 城 市 景 观 时 较 高 ， 因 为 在 自 然 景 观 中 ， 由 于 气候 、 植 物 侵 入 等 因 素 ， 多 形 成 长 条 形 状 斑 块 ， 城 市中 ， 由 于 路 网 的 建 设 也 多 形 成 长 条 形 斑 块 。（ 4） 斑 块 密 度 在 自 然 景 观 中 ， 斑 块 密 度 中 等 ， 随 农 业 化与 城 市 化 ， 斑 块 密 度 加 大 。 景 观 结 构 特 征 变 化 的 总 的 趋 势 ： 一 般 来 说 ， 自 然 景 观 中 ， 斑 块 面 积 大 、 形 状 不 规则 、 数 目 较 少 ， 主 要 是 由 于 环 境 资 源 斑 块 与 干 扰 斑 块引 起 的 。 在 城 市 景 观 中 ， 一 般 斑 块 较 小 、 较 窄 、 形 状规 则 、 数 目 多 ， 主 要 由 引 入 斑 块 和 残 余 斑 块 引 起 的 。2） 对 走 廊 、 网 络 和 本 底 的 影 响在 天 然 景 观 中 ， 线 状 走 廊 较 小 ， 在 定 居 水 平 的 第 二 、三 级 ， 人 为 引 入 的 道 路 增 加 ， 在 第 四 、 五 级 ， 林 带 、沟 渠 等 线 状 走 廊 进 一 步 增 加 。 带 状 走 廊 主 要 是 人为 活 动 的 产 物 ， 以 中等 定 居 水 平 时 数 量 最多 。 当 干 扰 加 强 时 ，和 本 底 融 合 到 一 起 。 在 天 然 景 观 中 ， 河流 走 廊 居 多 ， 第 二 、三 级 水 平 河 流 减 少 ，到 四 、 五 级 时 大 为 减少 。 网 络 的 情 况 类 似 于 线 状 走 廊 。 聚 居 地 的 数 量 随 干 扰 增 强 增 加 ， 但 如 果 以 聚 居 地 的周 边 或 其 他 周 围 景 观 结 构 如 本 底 、 斑 块 和 走 廊 的 界 面来 说 ， 则 似 乎 应 以 农 田 和 城 郊 景 观 为 最 高 。 在 城 市 景观 中 ， 聚 居 地 彼 此 相 连 ， 因 此 与 其 他 景 观 成 分 的 界 面降 低 。 对 于 本 底 的 连 接 度 来 说 ， 随 干 扰 的 增 加 而 降 低 ， 与网 络 变 化 相 反 。 总 之 ， 除 斑 块 外 的 其 他 特 征 受 人 类 的 影 响 更 大 。 线状 、 带 状 走 廊 、 网 络 和 聚 居 地 均 随 人 的 干 扰 增 加 而 增加 ， 而 河 流 走 廊 和 本 底 在 天 然 景 观 中 丰 富 ， 在 人 类 干扰 下 减 少 。 3.4 用 转 换 矩 阵 分 析 景 观 格 局 变 化在 长 期 监 测 景 观 及 其 组 分 的 基 础 上 ， 可 以 通 过 数 学方 法 ， 确 定 其 变 化 的 方 向 和 速 度 ， 预 测 生 物 量 、 生态 系 统 的 结 构 和 功 能 变 化 。 时期 +1时期A B C DA P11 P12 P13 P14B P21 P22 P23 P24C P31 P32 P33 P34D P41 P42 P43 P44景 观 要 素 类 型 转 移 矩 阵 形 式 : 河 北 坝 上 景 观 用 变 化 （ 1987-1996） 城镇用地 水域稻田灌草地 林地 湿地裸地 果园 1980 1988 1994 深 圳市 景观 变化