景观生态学：第五章 景观生态过程课件

第第五五章章 景观生态过程景观生态过程第五章 景观生态过程2景观生态学核心内容回顾景观生态学核心内容回顾景观结构、生态过程及其相互关系是景观生态学的核心理论内容，和景观生态应用基础。结构结构、过程过程、功能、尺度、功能、尺度、等级等级2景观生态学核心内容回顾景观结构、生态过程及其相互关系是景观3景观结构景观结构景观过程景观过程景观动态景观动态景观功能景观功能景观生态景观生态规划设计规划设计景观生态景观生态保护管理保护管理生态生态生态生态监测预警监测预警3景观结构景观生态规划设计景观生态保护管理生态生态监测预警41 景观生态过程的动力2 景观运动机制3 景观生态流景观生态过程景观生态过程章节内容提要41 景观生态过程的动力景观生态过程5物质和能量等在景观要素内及要素间的流动流动生态系统的物质和能量流景观生态流景观生态景观生态过程过程Landscape processLandscape process5物质和能量等在景观要素内及要素间的流动景观生态过程6景观结构景观功能尺度、等级生态过程生态过程6景观结构景观功能尺度、等级生态过程71 1 景观景观生态过程的动力生态过程的动力推动景观生态过程在水平上发生发展的基本动力主要包括：扩散 diffusion质量流（重力作用）mass flow运动 locomotion71 景观生态过程的动力推动景观生态过程在水平上发生发展的基8（1）扩散(diffusion)：溶质物质或悬浮物质由高浓度区向低浓度区的移动温度或密度差异、布朗运动通过势能来推动8（1）扩散(diffusion)：9典型的典型的扩散运动扩散运动9典型的扩散运动101011（2）质量流(massflow)物质沿能量梯度的移动重力作用泥石流，地表径流泥石流，地表径流11（2）质量流(mass flow)泥石流，地表径流12河流河流12河流13（3）运动(locomotion)：物体通过消耗自身能量的空间移动13（3）运动(locomotion)：物体通过消耗自身能1414151516161717181819运动动力与景观格局的关系运动动力与景观格局的关系扩散形成最小的聚集格局，质量流居中，运动形成最明显的聚集格局19运动动力与景观格局的关系201 景观生态过程的动力2 景观运动机制3 景观生态流景观生态过程景观生态过程 章节内容提要201 景观生态过程的动力景观生态过程景观生态学-本科-华中农大（1 1）媒介物）媒介物景观要素之间能量、物质和物种的流动，靠的是五种媒介物(vector)：风、水、飞翔动物、地面动物和人2 2 景观景观运动机制运动机制21（1）媒介物2 景观运动机制21景观生态学-本科-华中农大22媒介物媒介物树树 种种风风 力力松树松树 杨树杨树 云杉云杉 桦木桦木 冷杉冷杉 山杨山杨 落叶松落叶松 槭槭 铁杉铁杉 椴椴 柳柳 白蜡白蜡 榆榆重重 力力橡橡 栗栗 水青冈水青冈 胡桃楸胡桃楸鸟鸟 类类桧桧 花楸花楸 山樱桃山樱桃鼠鼠 类类橡橡 胡桃楸胡桃楸 栗栗 松松 云杉云杉不同林木树种种子散布的媒介物22媒介物树 种风 力松树 杨树 景观生态学-本科-华中农大（2）运动格局与空间扩散过程能量和物质在景观中的流动包括：连续运动和间歇运动 连续运动对景观影响很小，而间歇运动的动物，则与停点发生显著的相互作用 23（2）运动格局与空间扩散过程23景观生态学-本科-华中农大（2）运动格局与空间扩散过程l 休息休息点点(rest stop)(rest stop)：一种动物到达某一点经过短暂停留后继续前进l 长长歇点歇点(stepping stone)(stepping stone)：动物到达某一点后顺利成长和繁殖24（2）运动格局与空间扩散过程24景观生态学-本科-华中农大25鸟类迁徙鸟类迁徙红色红色网络点；黄色网络点；黄色重要栖息地重要栖息地25鸟类迁徙 红色网络点；黄色重要栖息地 景观生态学-本科-华中农大（2）运动格局与空间扩散过程空间扩散过程空间扩散过程l A 膨胀扩散：物种在继续占据原位基础上，扩大面积的扩散l B 位移扩散：物种离开某一地到达新的地方l C 等级式扩散：物种从一个结点跳跃式地迁移到周围几个等级明显的结点26（2）运动格局与空间扩散过程26景观生态学-本科-华中农大27由北美引进的麝鼠22年间在捷克斯洛伐克及相邻国家内的传播 27由北美引进的麝鼠22年间在捷克斯洛伐克及相邻国家内的传播281 景观生态过程的动力2 景观运动机制3 景观生态流景观生态过程景观生态过程 章节内容提要281 景观生态过程的动力景观生态过程景观生态学-本科-华中农大（1）景观要素间的无机流（2）动物在景观中的运动（3）植物在景观中的运动3 3 景观生态流景观生态流29（1）景观要素间的无机流3 景观生态流29景观生态学-本科-华中农大 空气空气流流形式：层流、湍流障碍物对空气流的（1 1）景观）景观要素间的无机流要素间的无机流30 空气流（1）景观要素间的无机流3031山顶风速均可增加20流线形对称障碍物流经的层流仍保留原有状态背风坡比迎风坡陡、迎风坡比背风坡陡层流流经障碍物时都会在背风坡产生湍流31山顶风速均可增加2032问题：林带对风的影响？问题：林带对风的影响？32问题：林带对风的影响？33l林带对空气流的影响：林带对空气流的影响：紧密结构紧密结构疏透结构疏透结构通风结构通风结构33林带对空气流的影响：紧密结构疏透结构通风结构景观生态学-本科-华中农大34紧密结构紧密结构 有效防风距离为树高的有效防风距离为树高的10-15倍倍疏透结构疏透结构 有效防风距离为树高的有效防风距离为树高的25倍左右倍左右34紧密结构 有效防风距离为树高的10-15倍景观生态学-本科-华中农大 水流水流地表水流地下水流洋流（1 1）景观要素间的无机流）景观要素间的无机流35 水流（1）景观要素间的无机流35景观生态学-本科-华中农大决定景观要素间水流速度的因素水的输入量和时间土壤的结构，尤其是孔隙度 土壤对水中携带物质的渗滤效果，包括土壤颗粒对物质的吸附作用地表覆盖物特征36决定景观要素间水流速度的因素36景观生态学-本科-华中农大清障作用 夷平作用 堆积作用输送功能 沟通和再造景观功能洪水的生态意义洪水的生态意义 37清障作用 洪水的生态意义 37景观生态学-本科-华中农大3838景观生态学-本科-华中农大3939景观生态学-本科-华中农大 养分流养分流养分流类型颗粒物质颗粒物质细菌、孢子、腐烂泥沙树叶等溶解性物质溶解性物质腐殖质、尿素、硝酸盐、可溶性盐等（1 1）景观要素间的无机流）景观要素间的无机流40 养分流（1）景观要素间的无机流4041可溶性物质可溶性物质可溶性物质可溶性物质物物物物质质质质浓浓浓浓度度度度 雨量雨量雨量雨量颗粒性物质颗粒性物质颗粒性物质颗粒性物质41可溶性物质物质浓度 雨量颗粒性物质景观生态学-本科-华中农大42土壤流失方程（土壤流失方程（美国农业部美国农业部 ）A AR R K K L L S S C C P P A A为单位面积土壤的损失量，为单位面积土壤的损失量，t hm-2R R为降水为降水(总降水量、强度及其季节性分布总降水量、强度及其季节性分布)K K为土壤侵蚀度为土壤侵蚀度L L为坡地长度为坡地长度 S S 为坡度为坡度C C为植被覆盖和作物管理为植被覆盖和作物管理P P为防止侵蚀的措施为防止侵蚀的措施42土壤流失方程（美国农业部）AR K L 43基于基于RUSLERUSLE模型的三峡库区土壤侵蚀等级分布图模型的三峡库区土壤侵蚀等级分布图43基于RUSLE模型的三峡库区土壤侵蚀等级分布图4444景观生态学-本科-华中农大动物在景观中的运动方式 巢域(home range)活动动物围绕着它们巢穴进行取食和进行日常活动（2 2）动物在景观中的运动）动物在景观中的运动45动物在景观中的运动方式（2）动物在景观中的运动45景观生态学-本科-华中农大4646景观生态学-本科-华中农大 散布(dispersal)指某种动物个体从其出生地向新的巢区的单向运动（2 2）动物在景观中的运动）动物在景观中的运动47 散布(dispersal)（2）动物在景观中的运动47景观生态学-本科-华中农大 迁徙(migration)动物在不同季节、不同地域之间进行的周期性往返运动（2 2）动物在景观中的运动）动物在景观中的运动48 迁徙(migration)（2）动物在景观中的运动484949505051515252景观生态学-本科-华中农大动物运动的格局l 一般大片同质性地区不适宜于动物生存l 廊道与动物运动的关系决定于廊道的类型和动物的种类l 动物巢区通常呈扁长形，有时成线形l 景观中的异常特征(如水源地、湖泊、沼泽地等)，往往成为中继站或栖息地（2 2）动物在景观中的运动）动物在景观中的运动53动物运动的格局（2）动物在景观中的运动53景观生态学-本科-华中农大 植物的运动以散布为主植物的运动以散布为主 散播的媒介物：水、风、散播的媒介物：水、风、动物、重力动物、重力等等（3 3）植物）植物在景观中的运动在景观中的运动54植物的运动以散布为主（3）植物在景观中的运动545555景观生态学-本科-华中农大特点：l 种子散布方式和距离与该种在演替中的地位和生活史对策有关 l 先锋树种（r对策种）多靠风或水散布，距离远l 顶级群落种（k对策种）一般种子重，多靠动物、重力散布，散布距离近（3 3）植物在景观中的运动）植物在景观中的运动56特点：（3）植物在景观中的运动56景观生态学-本科-华中农大大范围植物群最基本的散布形式 植物群分布的边界由于环境周期性的变化而发生变动干旱 长期的环境变化使得植物种类趋向灭绝、适应或散布全球气候的变迁（3 3）植物在景观中的运动）植物在景观中的运动57大范围植物群最基本的散布形式（3）植物在景观中的运动575858景观生态学-本科-华中农大 当一种植物到一新的地区后，由于有适宜的生境，并缺少相应的限制因素，该物种便能发生广泛传播生物入侵生物入侵问题：常见的入侵动植物有哪些？问题：常见的入侵动植物有哪些？（3 3）植物在景观中的运动）植物在景观中的运动59 当一种植物到一新的地区后，由于有适宜的生境，并缺少相应的606061紫茎泽兰紫茎泽兰61紫茎泽兰62亚洲鲤鱼亚洲鲤鱼62亚洲鲤鱼63l景观生态过程的动力l景观生态流的主要类型l动物在景观中的运动形式l植物在景观中的运动形式和特点本章小结63景观生态过程的动力本章小结