景观生态学应用原理精.ppt

景观生态学应用原理第1页，本讲稿共15页景观生态学应用的两种指导思想A自然气候流行病干扰人类影响社会学政治学经济学土地利用环境问题保护生物学资源经济学环境伦理学决策机构景观生态学对策第2页，本讲稿共15页景观生态学应用的两种指导思想B自然气候流行病干扰人类影响社会学政治学经济学土地利用环境问题保护生物学资源经济学环境伦理学决策机构景观生态学对策第3页，本讲稿共15页景观生态学在应用中的突出特点强调空间异质性的重要性；强调尺度的重要性；强调空间格局与生态过程的相互作用；强调生态学系统的等级特征；强调斑块动态观点、明确的将干扰作为系统的一个组分来考虑；强调社会、经济等人为因素与生态过程的密切联系第4页，本讲稿共15页景观生态学应用原理 Forman和Godron在1986年提出7条一般原理：1.景观结构与功能原理;2.生物多样性原理；3.物种流原理；4.营养再分配原理；5.能量流动原理；6.景观变化原理；7.景观稳定性原理；1995年Forman进一步扩展并归纳为4类12条第5页，本讲稿共15页（1）景观和区域）景观和区域景观和区域性原理景观和区域性原理斑块、廊道和基底原理斑块、廊道和基底原理（2）板块和廊道）板块和廊道大面积自然植被斑块原理；大面积自然植被斑块原理；斑块形状原理；斑块形状原理；生态系统间相互作用原理；生态系统间相互作用原理；复合种群动态原理；复合种群动态原理；（3）镶嵌体）镶嵌体景观抵抗性原理；景观抵抗性原理；粒度粗细原理；粒度粗细原理；景观变化原理；景观变化原理；镶嵌体序列原理；镶嵌体序列原理；第6页，本讲稿共15页（4）应用）应用聚集聚集-零散格局原理；零散格局原理；关键性格局原理；关键性格局原理；但这些原理很笼统，实际应用需具体情况具但这些原理很笼统，实际应用需具体情况具体分析；因此体分析；因此Dramstad等将这些原理具体化，等将这些原理具体化，按斑块、边缘、廊道和镶嵌体按斑块、边缘、廊道和镶嵌体4个部分总结出个部分总结出55个具体而明确的原理，原理简述如下：个具体而明确的原理，原理简述如下：第7页，本讲稿共15页1、有关斑块的原理（1）斑块的大小边缘生境和边缘种原理：将一个大斑块分割成两个小斑块是边缘生境增加，往往是边缘种或常见种丰富度亦增加。内部生境和内部种原理：将一个大斑块分割成两个小斑块时内部生境减少，从而会减少内部种的种群和丰富度。大斑块-物种灭绝率原理：大斑块中的种群比小斑块中的种群大，因此物种灭绝率较小。第8页，本讲稿共15页小斑块小斑块-物种灭绝率原理：面积小、质量差的生境斑块中物种灭绝率原理：面积小、质量差的生境斑块中的物种灭绝率高。的物种灭绝率高。生境多样性原理：斑块越大，其生境多样性亦越大，因此大生境多样性原理：斑块越大，其生境多样性亦越大，因此大斑块可能比小斑块含有更多的物种斑块可能比小斑块含有更多的物种干扰障碍原理：把一个大斑块分割成两个小斑块时会阻碍干扰障碍原理：把一个大斑块分割成两个小斑块时会阻碍某些干扰的扩散。某些干扰的扩散。大斑块效益原理：大面积自然植被斑块可以保护水体大斑块效益原理：大面积自然植被斑块可以保护水体和溪流网络，维持大多数内部种的存活，为大多数脊椎和溪流网络，维持大多数内部种的存活，为大多数脊椎动物提供核心生境和避难所，并允许自然干扰系正常进动物提供核心生境和避难所，并允许自然干扰系正常进行。行。小斑块效益原理：小斑块可以作为物种歉意的踏脚石，并小斑块效益原理：小斑块可以作为物种歉意的踏脚石，并可能拥有大斑块中缺乏或不易生长的物种。可能拥有大斑块中缺乏或不易生长的物种。第9页，本讲稿共15页（2）、斑块的数目生境损失原理：生境斑块的消失会导致生存在该生境的种群生境损失原理：生境斑块的消失会导致生存在该生境的种群减少，生境多样性的减少，进而导致物种数的减少。减少，生境多样性的减少，进而导致物种数的减少。复合种群动态原理：生境斑块的消失会减少复合种群，从复合种群动态原理：生境斑块的消失会减少复合种群，从而增加局部斑块内物种的灭绝概率，减缓在定居过程，导而增加局部斑块内物种的灭绝概率，减缓在定居过程，导致复合种群的稳定性降低。致复合种群的稳定性降低。大斑块数量原理：在景观中，若一个大斑块包含同类斑块中出现大斑块数量原理：在景观中，若一个大斑块包含同类斑块中出现的大多数物种，那么，至少需要两个这样的大斑块才能维持其物的大多数物种，那么，至少需要两个这样的大斑块才能维持其物种的丰富度；然而，如果一个大斑块只含有一部分物种，为了维种的丰富度；然而，如果一个大斑块只含有一部分物种，为了维持该景观中的物种丰富度，最好是由持该景观中的物种丰富度，最好是由45个大斑块作为保护区。个大斑块作为保护区。斑块群生境原理：在缺乏大斑块的情况下，广布种可在一些相斑块群生境原理：在缺乏大斑块的情况下，广布种可在一些相邻的小斑块中存活，这些小斑块虽然是离散的，但作为整体还邻的小斑块中存活，这些小斑块虽然是离散的，但作为整体还能够为这些广布种提供适宜的、足够的生境。能够为这些广布种提供适宜的、足够的生境。第10页，本讲稿共15页（3）、斑块的位置斑块位置斑块位置-物种灭绝原理：在其他条件相同的情况下，物种灭绝原理：在其他条件相同的情况下，孤立的斑块中物种的灭绝概率比连接度高的斑块中的要孤立的斑块中物种的灭绝概率比连接度高的斑块中的要大，生境斑块的隔离程度取决于与其他斑块的距离以及大，生境斑块的隔离程度取决于与其他斑块的距离以及基底的特征。基底的特征。物种在定居原理：在一定的时间范围内，与其他物种在定居原理：在一定的时间范围内，与其他生境斑块或种源紧邻的斑块在定居率要高于相距生境斑块或种源紧邻的斑块在定居率要高于相距较远的斑块。较远的斑块。斑块选择原理：在自然保护中，生境斑块的选择应斑块选择原理：在自然保护中，生境斑块的选择应基于斑块在整个景观中的重要性（如有的斑块对景基于斑块在整个景观中的重要性（如有的斑块对景观的连接度起着枢纽作用）和斑块特殊性（即斑块观的连接度起着枢纽作用）和斑块特殊性（即斑块中是否包含稀有种、濒危种和特有种）。中是否包含稀有种、濒危种和特有种）。第11页，本讲稿共15页（2）、边界形状自然和人工边缘原理：大多数自然边界是曲折、复杂、和缓的，而人工边缘多是平直、简单、僵硬的。平直边界和弯曲边界原理：生物对平直边界的反应多年为沿着边界方向运动，而弯曲边界促进生物穿越边界两侧运动。和缓和僵硬边界原理：弯曲边界比平直边界的生态效益高（如可减少水土流失和野生动物的运动）边缘曲折度和宽度原理：边缘的曲折度和宽度共同决定景观中边缘生境的总量第12页，本讲稿共15页凹陷和凸出原理：凹陷和突出边缘的生境多样性高凹陷和凸出原理：凹陷和突出边缘的生境多样性高于平直边缘，因而其生物多样性也高（但多为边缘于平直边缘，因而其生物多样性也高（但多为边缘种）。种）。边缘种和内部种原理：弯曲边缘增加了边缘生境，从而边缘种和内部种原理：弯曲边缘增加了边缘生境，从而增加了边缘种，但降低了板块中的内部种数量的比例。增加了边缘种，但降低了板块中的内部种数量的比例。斑块与基底相互作用原理：斑块的形状越曲折，斑块与斑块与基底相互作用原理：斑块的形状越曲折，斑块与基底的相互租用就越强。基底的相互租用就越强。最佳斑块形状原理：最佳形状斑块具有多种生态学效益，最佳斑块形状原理：最佳形状斑块具有多种生态学效益，通常与通常与“太空船太空船”形状相似，即具有一个圆形的核心区、形状相似，即具有一个圆形的核心区、弯曲的便捷和有利于物种传播的边缘之状突出。弯曲的便捷和有利于物种传播的边缘之状突出。斑块形状和方位原理：斑块的长轴与生物传播的路线平行斑块形状和方位原理：斑块的长轴与生物传播的路线平行时期在定居率较低；垂直时，在定居率高。时期在定居率较低；垂直时，在定居率高。第13页，本讲稿共15页（3）道路和防护林带道路及另外的槽型廊道原理：公路、铁路、电缆线和便道通常在空间是是连续的，相对较直，常有人为干扰。因此，它们常把种群分为复合种群，主要是乃干扰活动的通道，是侵蚀、沉积、外来种入侵以及人类对基底干扰的源端。风蚀及其控制原理：小风可以吹走土壤表面的养分，减少肥力；持续大风则易引起风蚀。控制风蚀时应减少主风向上农田的裸露面积，保护植被、犁沟和土壤结构，并重点保护易受旋风、湍流和快速气流影响的地点。第14页，本讲稿共15页（4）河流廊道河流廊道和溶解物原理：具有宽而龙密植被的河流廊道能更好地减少来自周围景观的各种溶解物污染，保证水质。河流主干道廊道宽度原理：河流主干道两旁应保持足够宽的植被带，以控制来自景观基底的溶解物质，为两岸内部种提供足够的生境和通道等。河流廊道宽度原理：维持两岸高地的植被，提供内部种生境；要保证沿河流方向至少有非连续性（如梯状）植被覆盖，以减缓洪水影响，并为水生食物链提供有机质，为鱼类和泛滥平原稀有种提供生境河流廊道连接度原理：河流两旁植被带的宽度和长度共同决定河流的生态学过程，不间断的河岸植被廊道能维持诸如水温低、含氧高的水生条件，有利于某些鱼类生存。第15页，本讲稿共15页