01 景观生态学的概念及发展.ppt

《01 景观生态学的概念及发展.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《01 景观生态学的概念及发展.ppt（64页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、李忠武李忠武（湖南大学环境科学与工程学院）（湖南大学环境科学与工程学院）电话：电话：88640078（O) ) 13508480037EmailEmail：学习本课程的主要目的学习本课程的主要目的v理解和掌握景观和景观生态学的概念概念。v掌握景观生态学的核心概念和基本理论核心概念和基本理论，理解景观格格局、过程和尺度局、过程和尺度三者之间的相互关系。v掌握景观生态学要解决的关键问题关键问题，与个体、种群、群落、生态系统生态学之间的联系和区别。v了解研究景观格局的主要方法主要方法。v了解景观生态学原理和思想在景观生态规划、自然资源管理、土地持续利用、全球变化研究、生物多样性保护等方面的应用应用。

2、参考书参考书1. 徐化成. 景观生态学. 1995. 北京：中国林业出版社2. 邬建国. 2000. 景观生态学格局、过程、尺度与等级. 北京: 高等教育出版社3. RForman, M. Godron著, 肖笃宁等译. 1990. 北京: 科学出版社4. 肖笃宁. 1991. 景观生态学理论、方法及应用. 北京: 中国林业出版社，北京5. 肖笃宁,李秀珍，高俊，常禹，李团胜. 景观生态学. 北京：科学出版社, 20036. 赵羿，李月辉. 2001. 实用景观生态学. 北京: 科学出版社7.Forman, R. T. T., Godron, M. 1986. Landscape Ecolog

3、y. New York: John Wiley & Sons8.Farina, A. 1998. Principles and Methods in Landscape Ecology. London: Chapman & Hall9.Turner, Gardner and ONeill. 2001. Landsape Ecology: In Theory and Practice. New York: Springer-Verlag教材：傅伯杰教材：傅伯杰, 陈利顶陈利顶, 马克明马克明, 王仰麟等王仰麟等. 2001. 景观生态景观生态 学原理及应用学原理及应用. 北京北京: 科学出版社科

4、学出版社 什么是生态学什么是生态学? ?生态学(ecology)一词由德国生物学家E.H.Haeckel于1866年提出,他认为： 生态学是研究生物与在其生活过程中环境之间相互关系的科学”。第一章第一章 景观生态学的概念与发展景观生态学的概念与发展一、景观与景观生态学一、景观与景观生态学 Ecology = interactions between (I) living organisms and (ii) environment = structures（结构）（结构） and processes（过程）（过程）不同学者对生态学有不同的定义1）英国生态学家Elton(1927)的定义是“科学

5、的自然历史”；2）澳大利亚生态学家Andrewartha(1954)认为，生态学是研究有机体的分布与多度的科学，强调了对种群动态的研究；3）美国生态学家Odum(1953，1959，1971，1983)的定义是研究生态系统的结构与功能的科学；4）我国著名生态学家马世骏马世骏认为，生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学。5）综合的观点综合的观点： 生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。即：生物及其群体与环境相互作用的过程及其相互规律的科学（三大关系三大关系），其目的是指导人与生物圈（即自然、资源与环境）的协调发展。生态学形成和发展的四个阶段生态学形成和发展的四个阶段（一）生态学知识的累积

6、阶段：（一）生态学知识的累积阶段：生态现象描述生态现象描述1）公元前300年，古希腊Theophrastus植物与自然环境的关系。2）古罗马 Pliny(公元2379年)将动物分为陆生、水生、飞翔三大生态类群。3）公元前200年 我国古籍管子管子.地员篇地员篇管子地员篇是我国最古老的一篇生态地植物学文献,蕴涵着丰富的生态学知识,而林木生态知识尤为详细,可从土壤质地、地势海拔、光照强度、土壤肥力、地下水位等方面探究其中的生态学知识及其影响。4）二十四节气（气候与生物关系的表述）二十四节气（气候与生物关系的表述）:立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨；立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大署；立秋、处暑、

7、白露、秋分、寒露、霜降；立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。（二）近代生态学的创始阶段：（二）近代生态学的创始阶段：实物观察记载实物观察记载Reaumur(1683-1757)昆虫自然史1749 Buffon （法，1707-1788） 生命律1803 Malthus 人口论：食物与人口的关系 1807 Humboldt 植物地理学：植物分布与气候条件的规律性1859 Darwin物种起源：生物进化学说创立1866 Hackel定义生态学定义生态学1851 Vonpost（瑞典）样方法种群定量研究1863 Kerner 介绍研究群落结构和动态的方法生态学一经诞生，立即分化为植物、动物和人类生态

8、学等，出现了生态学发展的第一次高峰、（三）学科与学派的（三）学科与学派的分化阶段分化阶段1）植物生态学）植物生态学：1895 Warming(丹麦)以植物生态地理为基础的植物分布学； 1898Schimper以生理学为基础的植物地理学。2）动物生态学）动物生态学：Jennings(英)动物行为；Adams and Shelford(美)动物生态演替；Davenport(美)动物群落生态（昆虫生态）3）1930年前后 : 英美学派 以北美冰川地貌为研究对象 动态生态学 法瑞学派 阿尔卑斯山脉为研究对象 静态生态学 北欧学派 北欧森林为研究对象 分布规律 俄国学派 生物地理群落为研究对象（四）（四

9、）生态系统生态学生态系统生态学的发展阶段的发展阶段1）1935 Tansley 第一次提出生态系统概念生态系统概念 ， 生态平衡2）1941 R.L.Lindeman“一个老年湖泊内的食物链动态”3）1952 E. P. Odum 生态学基础生态学基础按研究对象分:植物生态学、动物生态学、人类生态学按组织水平分：生态系统生态学、群落生态学、种群生态学、个体生态学、细胞生态学、基因生态学按环境特点分：淡水生态学、海洋生态学、森林生态学、草原生态学、农田生态学、城市生态学（五）社会需求推动生态学向定向、定量、控制、（五）社会需求推动生态学向定向、定量、控制、模拟和应用方向发展的新阶段模拟和应用方向

10、发展的新阶段1）五大危机：污染、污染、 资源、能源、粮食、人口资源、能源、粮食、人口2）1962年，美国海洋生物学家卡逊（R.Carson）寂静的春寂静的春天天用通俗的文笔，描述了一个受到人造化学品危害的悲惨世界，该书是人类生态环境意识觉醒的标志。生态学开始被从高楼深院中请出来，以解决社会生活中的生态问题。3）世界环发大会:人类环境宣言(斯德哥尔摩,1972);保护生物多样性公约、气候变化公约、关于森林问题的申明、21世纪行动议程和里约热内卢宣言(里约热内卢，1992)生态学向调控与工程方向发展阶段（生态学向调控与工程方向发展阶段（1962- 1962- ）1）进入九十年代后，生态学的研究热点

11、集中在生物多样性生物多样性、全球变化全球变化和可持续发展可持续发展方面。2）1996年美国生态学会主席Judy L.Meyer在美国生态学会年会上提出生态学的5个前沿领域是生态工程、生态经济学、生态工程、生态经济学、生态设计、产业生态学、环境伦理学生态设计、产业生态学、环境伦理学。3）1997在日本京都签署的京都协定书京都协定书，是人类为防止全球变暖迈出的第一步，是人类有史以来通过控制自身行为以减少对气候变化影响的第一个国际文书，是国际社会为保护来以生存的地球环境经过多年努力所达成的重要结果，议定书对2008年到2012年第一承诺期发达国家的减排目标作出了具体规定，即整体而言发达国家温室气体排

12、放量要在1990年的基础上平均减少5.2% 。4）2009年12月，哥本哈根气候大会无果而终，26国达成一份 没 有 法 律 约 束 力 的 文 件 哥 本 哈 根 协 定哥 本 哈 根 协 定 （Copenhagan Accord） 。生态系统生态系统（一）生态系统的基本特性（一）生态系统的基本特性1 1）生态系统）生态系统： 在一定空间内生物群落与非生物环境相互作相互作用用的统一体，其强调生物与环境是不可分割不可分割的整体观点。2）在生态系统中，生物成分与生物成分，生物成分与非生物成分之间，通过能量流动，物质循环和信息传递能量流动，物质循环和信息传递而相互沟通，相互储存，相互影响和制约，任

13、一种成分或过程的破坏和变化，都将影响系统的稳定和存在。3）地球上的生态系统多种多样，可大可小多种多样，可大可小，大至整个生物圈，小至一个养鱼的鱼缸，乃至一个细胞，都可以是一个生态系统。（二（二) )生态系统的组成生态系统的组成 生态子系统由2 2大部分大部分和4 4种基本成分种基本成分组成 2 2大部分大部分：生物成分；非生物成分。 4 4种基本成分种基本成分：非生物环境、生产者、消费者、还原者。非生物环境非生物环境: :非生物环境是生物生活的场所，物质和能量的生物生活的场所，物质和能量的源泉源泉，也是物质交换的地方。 (1)非生物环境：气候因子，如光、温度及其它物理因素。 (2)无机物质：如

14、碳、氧、氮、水及矿质盐分等。 (3)有机物质：如糖、蛋白质、脂类、腐殖质等。生产者：生产者：1）生产者主要是利用太阳能将简单的无机物合成有无机物合成有机物机物（食物）物绿色植物，也包括光合细菌和化能细菌。 2）生产者属于生物中的自养生物自养生物，如森林中的乔木，灌木和草本植物，海洋和湖泊中的浮游植物等，它们在生态系统中的作用是将太阳能源不断地输入生态系统，成为消费者和还原者的唯一的能源。还原者还原者: :属异养生物，是小型消费者，主要是细菌，真菌细菌，真菌等微生物,能把复杂的动植物有机残体分解分解为简单无机物而归还到环境中，供生产者重新利用，同时，自己也得到食物和能量，也称为分解者分解者。消费

15、者：消费者：消费者主要指动物，属于异养生物异养生物，自己不能利用太阳来生产食物，只能依靠生产者依靠生产者，直接或间接以绿色植物为食，从中获取能量。草食动物草食动物：直接以植物植物为营养的动物，故又称为初级消费者或一级消费者，如牛、马、兔肉食动物肉食动物：以草食动物或其他动物草食动物或其他动物为食的动物，又可再分为：一级肉食动物，又称二级消费者，如食昆虫的鸟类、蛙、捕食鼠类的黄鼠狼、捕食小鱼的大鱼。二级肉食动物，又称三级消费者，以第一级肉食动物为食的动物，如狐狸、狼、蛇、狮、虎、豹等。寄生者寄生者：是特殊的消费者，有草食性草食性寄生者，也有肉食性寄生者，前者如线虫、菌类、寄生植物，后者如蚊子、蛔

16、虫、跳蚤。杂食动物杂食动物：为杂食消费者，既食植物、又食动物，如熊、鲤鱼、狗、猪。腐食性生物腐食性生物：是一类特殊的消费者，以动物植物尸体为食，如蚯蚓、白蚁、秃鹫等；也有以动物粪便为食的，如蟑螂。消费者类型消费者类型（三）（三）生态系统的基本结构生态系统的基本结构1） 形态结构形态结构 指生物的空间、时间上的配置和变化，即垂直、水平和时间格局。2 2） 营养结构营养结构食物链和食物网食物链和食物网 生态系统中的各种成分之间最重要的联系是通过营养来实现的，即通过食物链而把生物与非生物，生产者与消费者连成一个整体，即食物网。食物链食物链：指由于营养关系在生物之间形成的一种链条关系，即能量和物质从植

17、物开始，并一级又一级地转移到消费者动物。食物网食物网：一种生物不可能简单地固定在某一种食物链上，例牛、羊、兔、鼠等可摄食羊草，羊草就可能与它本身也可能为狐狸或狼所捕食，这样它就处在不同的营养级上。这样生态系统中的食物链必然是交叉链索，形成一种很复杂的网络，即食物网。（三）生态系统的类型（三）生态系统的类型1 1）陆地生态系统）陆地生态系统：森林生态系统（热带雨林、季雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针叶林）；草原生态系统；荒漠生态系统；冻原生态系统2 2）水生生态系统）水生生态系统：淡水生态系统（池塘、湖泊、河流）海洋生态系统（四）生态系统的稳态（生态平衡）（四）生态系统的稳态（生态平衡） 生态系

18、统具有自我调节和自我维持自我调节和自我维持的能力，即它在一定时间和范围内保持稳定，称为生态系统的稳态（homeostasis），即为生态平衡。 1) 有机体与环境之间协调一致的稳定状态是生态平衡; 2) 将生态系统中能量与物质的流进与流出之间的平衡看作生态平衡; 3) 高度有序即生态平衡; 4) “多样性导致稳定性”。负反馈作用对维持生态平衡的重要性负反馈作用对维持生态平衡的重要性负反馈：当系统的某种成分开始变化时，其他成分也相应地发生一系列变化，且这种变化最终又返回减少开始的那种成分的变化速度的作用。生态系统通过自调节和自修复达到自维持和自发展的目的，而自调节和自修复是通过生态系统内组分之间

19、以及组分与环境之间的相互作用负反馈作用来实现的。平衡的阀值平衡的阀值生态平衡能够自动调节的界线，称为阀值。如人对体温调节，热可出汗,但太热则会死亡。阀值越高，系统对外界压力和干扰的抵抗能力越大，反之，则抵抗能力就小。系统的稳定性与多样性：多样性导致稳定性系统的稳定性与多样性：多样性导致稳定性多样性：指系统中生物种类组成的复杂性以及营养结构的复杂性。系统越复杂，其阀值越高，也就越稳定。因为复杂的生态系统中食物网的关系是复杂的，食物网包含的生物种类越多，联接种的环节数目就越大，即能量流动和物质循环是多通道的，一个通道出了问题，可由另一通道补偿和调节，不会使整个系统受影响，因此，系统稳定性高。关于生

20、态平衡的几点说明关于生态平衡的几点说明 在19世纪中期由Haeckel提出生态学一词，随着时间的推移，生态学已成为一个既古老而又现代古老而又现代的学科，它研究的主要内容就是生物或生物群体与其环境的关系，而通常将其分为几个层次：个体、种群、群落和生态系统，而景观是比生态系统更高一层次的生物层次。 景观生态学1939年由特罗尔年由特罗尔提出后，发展十分迅速，已成为生态学一重要分支，成为现代生态学中内容最丰富、发展最快、影响最广泛的学科之一，并且已形成一套自己的理论，为生态学的发展提供了一个全新的空间。 那么什么是景观？什么是景观生态学呢？关于生态学小结关于生态学小结景观景观 Landscape =

21、 Bigger than plot = Heterogeneous （异质）（异质） = Scale （尺度）（尺度） = Spatial characteristics （空间特征） 景观的特征与表象是丰富的，人们对景观的感知和认识也是多样的。 景观（landscape）的定义有多种表述，但大都是反映内陆地形、地貌或景色的（诸如草原、森林、山脉、湖泊等），或是反映某一地理区域的综合地形特征。（一）（一）景观景观“景观景观”的一般理解的一般理解1.1.视觉美学视觉美学 在欧洲，“景观”一词最早来源于圣经中，用来描述耶路撒冷城美丽的景色。与“风景”(Scenery)同意。例“黄山”、“泰山”、“

22、苏州园林”以及中国的山水风景画。景观最朴素的含义，没有明确的空间界限，强调综合直观视觉感受2.2.地理空间地理空间 景观作为地球表面气候、土壤、地貌、生物各种成分的综合体（总体环境的空间可见整体或地面可见景象的综合） ，类似于生物群落。A.桂林山水景观B.美国亚利桑那洲大峡谷景观C.美国威斯康星大学Curtis草地景观D.内蒙古草原景观E.北美的Sonoran荒漠景观F.亚洲温带荒漠景观一角人类与自然共同作用影响下的不同景观人类与自然共同作用影响下的不同景观在生态学中，景观定义可概括为狭义和广义两种在生态学中，景观定义可概括为狭义和广义两种。狭义景观狭义景观：是指在几十千米至几百千米范围内，由

23、不同类型生态系统所组成的、具有重复性格局的异质性地理单元异质性地理单元。反映气候、地理、生物、经济、社会和文化综合特征的景观复合体相应地称为区域。狭义景观和区域即人们通常所指的宏观景观；广义景观广义景观：包括出现在从微观到宏观不同尺度上的，具有异质具有异质性或缀块性的空间单元。性或缀块性的空间单元。广义景观概念强调空间异质性，景观的绝对空间尺度随研究对象、方法和目的而变化。它体现了生态学系统中多尺度和等级结构的特征。1.2 景观的科学含义景观的科学含义几种代表性的景观定义几种代表性的景观定义 Humboldt:把景观作为科学的地理术语提出，并认为景观就是“地域综合体”的代名词，强调景观的综合性

24、。 俞孔坚（1987）、伊萨钦科（1987）、裴相斌（1991）彭克、苏卡乔夫等从地理的角度对景观进行了研究，并有基本一致的理解，即景观是由最简单的地域单元所组成的复杂地域系统，是各要素相互作用的自然地理过程总体。Troll(1983)Troll(1983)：景观是控制某一地区不同空间单元的自然与生物的关系。 NavehNaveh（19841984）: 景观是自然、生态和地理的综合体，包括所有的自然与人为格局和过程。HaberHaber（19901990）：景观是为生物或人类所综合感知的土地，而不考虑其单个成分。Forman and GodronForman and Godron（198619

25、86）:景观是由相互作用的生态系统镶嵌组成，并以类似形式重复出现，具有高度空间异质性的区域。VinkVink（19831983）：景观是连同其所有现象（地形、土壤、植被、人为影响）的陆地表面；是具有特有的地形、土壤、植被的陆地表面的一个区域；是相互有关的几片土地的天然配置。肖笃宁（肖笃宁（19971997）：有不同地理单元镶嵌组成，具有明显视觉特征的地理实体。对景观的综合理解对景观的综合理解：1）景观由不同空间单元镶嵌组成，具有异质性异质性；2）景观是具有明显形态特征与功能的地理实体明显形态特征与功能的地理实体，其结构与功能具有相关性和地域性；3）景观是生物栖息地生物栖息地和人类的生存环境人类

26、的生存环境；4）景观是处于生态系统之上，区域之下的中间尺度，具有尺尺度性度性；5）景观具有生态、经济和文化的多重价值，表现为综合性综合性。 “ “景观景观”与与“土地土地”、“环境环境” ” 区别区别与联系与联系 土地：土地：侧重于社会经济属性社会经济属性，主要关注土地的肥力、产权关系、经济价值；均质性均质性地块单元。环境：环境：环绕于人类周围人类周围的客观事物整体，包括自然因素和社会因素；存在形式包括实体和非实体两种。景观：景观：土地的具体一部分，是土地的外延从属外延从属，更代表了一种较为精细的尺度涵义；强调美学价值、生态价值和社美学价值、生态价值和社会效益会效益；具有异质性异质性；存在形式

27、为实体。概括其特点可为以下七性七性：空间异质性、地域性、可辩识性、可重复性、功能一致性、尺度性和多功能性。（二）（二）景观生态学景观生态学 景观生态学是地理学地理学、生态学生态学以及系统论系统论、控制论控制论等多学科交叉、渗透交叉、渗透而形成的一门综合学科，其主体是地理学和生态学的交叉。 1.景观生态学概念与内涵景观生态学概念与内涵几种经典的景观生态学定义：几种经典的景观生态学定义：1）Troll（1939）: 是科学的新分支，是进行综合研究的新观点，为景观生态学建立了一个生长点生长点。几种经典的景观生态学定义：几种经典的景观生态学定义：2）Buchwald（德国）: 研究相关景观系统的相互作

28、用、空间组织和相互关系的一门科学。3）Zonevel(1983): 把景观作为由相互影响的不同要素组成的有机整体来研究，是地理学的一个分支。4）Naveh 和Liberman（1994）提出景观生态学是基于系统论（Systematology）、控制论（Cybernetics）和生态系统学（Ecosystemology）之上跨学科的生态地理学（Eco-geography），是整体人类生态系统科学的一个分支。5）Foraman(1986): 景观生态学是探讨诸如森林、草原、沼泽、廊道和村庄等生态系统的异质性组合、相互作用和变化。几种经典的景观生态学定义：几种经典的景观生态学定义：6）Wiens（1

29、997）认为景观生态学将景观格局及其随时间的变化与景观功能相联系，并研究这种空间关系怎样作用于生态和环境系统的功能。7）肖笃宁（1988）认为，景观生态学是介于地理学和生态学之间的边缘科学，应以整个景观为研究对象，着重研究景观中自然组分的异质性，它们之间的相互作用与生物活动尤其是人类活动之间的相互影响。8）王仰麟（1998）认为景观生态学是以微观对象从整体综合的观点研究其空间格局、过程及其人类社会之间的相互作用，进而探讨景观优化利用原理的途径的一门科学。9）邬建国（2000）认为景观生态学是研究景观单元的类型组成、空间配置及其生态学过程相互作用的综合性学科。综合观点综合观点 景观生态学来源于地

30、理学上的景观和生物学中的生态，把地理学对地理现象的空间相互作用的横向研究和生态学对生态系统机能相互作用的纵向研究结合为一体，以景观为对以景观为对象，通过象，通过物质流、能量流、信息流和价值流物质流、能量流、信息流和价值流在地球表层的传在地球表层的传输与交换，通过生物与非生物以及人类之间的相互作用与转输与交换，通过生物与非生物以及人类之间的相互作用与转化，运用生态系统原理和系统方法，研究景观的化，运用生态系统原理和系统方法，研究景观的空间结构、空间结构、功能及各部分之间的相互关系功能及各部分之间的相互关系，研究景观的，研究景观的动态变化及景观动态变化及景观优化（格局和结构）优化（格局和结构）利用

31、和保护的原理与途径利用和保护的原理与途径（傅伯杰，（傅伯杰，19911991）。）。景观结构：景观结构：明显区别的景观要素和组分的种类、大小、形状、轮廓、数目和他们的空间配置。景观功能：景观功能：景观结构与生态学过程的相互作用，或景观结构单元之间的相互作用。这些作用主要体现在能量、物质和生物有机体在景观镶嵌体中的运动过程中。景观动态：景观动态：指景观在结构和功能方面随时间的变化。具体地讲，景观动态包括景观结构单元的组成成分、多样性、形状和空间格局的变化，以及由此导致的能量、物质和生物在分布与运动方面的差异。2.景观生态学与生态系统生态学比较景观生态学与生态系统生态学比较1）景观生态学强调系统异

32、质性异质性，生态系统生态学则将生态系统作为同质系统同质系统进行考虑；2）景观生态学强调景观镶嵌体的空间格局景观镶嵌体的空间格局、生态系统生态学强调垂直格局，即能量、水分和养分的运动与分配；3）景观生态学考虑景观中所有生态系统及其相关关系所有生态系统及其相关关系，而生态系统生态学仅研究岛状孤立系统岛状孤立系统;4）景观生态学重视地貌过程、干扰以及生态系统间的相互地貌过程、干扰以及生态系统间的相互关系关系以及对景观格局的形成与发展所起的作用。3. 3. 景观生态学的几个重要概念景观生态学的几个重要概念1)斑块斑块-廊道廊道-基质模式基质模式斑块斑块：景观的空间比例尺上所能见到的最小异质性单元，（一

33、个具体的生态系统）；廊道廊道：不同于两侧基质的狭长地带，连接度、节点及中断等是反映廊道结构特征的重要指标；基质基质：景观中范围广阔、相对同质且连通性最强的背景地域，决定了景观的性质，对景观动态起主导作用。 划分与尺度有着非常重要的关系2）尺度）尺度研究对象在时间上和空间上的细化水平，任何一个景观现象和生态过程都具有明显的时间和空间尺度，景观特征也会随着尺度的变化出现显著的差异。（1）景观生态学是在与人类活动相互适应的相对宏观尺度上描述自然和生物环境的结构，小尺度可以为景观生态学分析提供支撑；（2）实质是景观的不同尺度水平具有不同的约束体系，属于某一尺度的景观生态过程和性质受制于该尺度特殊的约束

34、体系，具有不可替代性。3）异质性）异质性异质性是在景观区域中，景观元素类型、组合及属性在时间或空间上的变异程度，是景观区别于其他的最显著特征，是景观生态学的核心理论，也是景观生态规划的方法论基础和核心。（1）异质性包括时间异质性和空间异质性，时空异质性导致景观系统的演化发展和动态平衡，也决定了系统的结构、功能、性质和地位。（2）生物系统的主要属性之一，来源于干扰、环境变异和植被的内源演替及特定的发展历史，也是景观元素间产生能量流和物质流的原因。（3）景观异质性研究侧重于）景观异质性研究侧重于3个方面个方面： A空间异质性空间异质性：景观结构在空间分布的复杂性； B时间异质性时间异质性：景观空间

35、结构在不同时段的差异性； C功能异质性功能异质性：景观结构的功能指标，包括物质、能量和物种流等空间分布的差异性。（4）景观异质性对景观的功能过程具有显著影响，包括资源、物种或干扰在景观上的流动与传播；也影响研究方法的选择。（5）景观异质性的绝对性：异质性是绝对的，同质性是相对的，与空间尺度有着非常密切的关系。时间异质性时间异质性4）景观结构与格局）景观结构与格局景观结构景观结构：景观的组分构成及其空间分布形式，包含景观的空间特征（景观元素的大小、形状及空间组合）和非空间特征（景观的类型以及面积比率），是景观性状最直观的体现，也是景观生态学的核心内容之一；景观格局景观格局：景观组分的空间分布和组

36、合特征，大小和形状不一的景观斑块在空间上的配置，是景观异质性的具体体现，也是各种生态过程在不同尺度上作用的结果，具有强烈的尺度特征。应用：应用：通过景观结构和格局研究，从无序的景观分布中发现潜在有意义的规律性，探讨区域景观过程和功能的变化是目前景观格局研究的主要思路。景观结构研究是景观生态研究的重要基础。二、景观生态学的发展二、景观生态学的发展 景观生态学是地理学中的景观学与生态学之间的交叉学科，它的发展与地理景观学和生态学是分不开的。对于景观生态学来说，大致分为四个阶段：（一） 景观综合思想的萌芽（二） 景观生态学学科思想的巩固（三） 景观生态学的学科初创（四） 景观生态学的全面发展1 1、

37、景观综合思想的萌芽、景观综合思想的萌芽 1） 时时 间间 19世纪初到20世纪30年代，起源于德国2） 主要表现主要表现 综合景观概念与思想的形成和发展3） 主要代表者主要代表者 洪 堡：德国，近代地理学创始（阿培尔（德）、施吕特 尔（德） 、巴罗斯（美） 帕萨格：德国，从事景观学研究（格拉德曼、施米德） 贝尔格：前苏联，从事景观学研究 海克尔：德国，从事生态学研究2 2、景观生态学学科思想的巩固、景观生态学学科思想的巩固1）时）时 间间 20世纪30年代后期到60年代中期 2）主要表现）主要表现 景观生态学概念的正式提出以及生物地理群落学说的提出3）主要代表者）主要代表者 Troll：德国学

38、者，1939年首次提出景观生态学 卡乔夫：苏联学者，提出生物地理群落概念3 3、景观生态学的学科初创、景观生态学的学科初创1）时）时 间间 20世纪60年代后期到80年代初 2）主要表现）主要表现 中西欧国家（德国、荷兰、捷克）结合自然和环境保护、土地利用及规划等应用实践开展景观生态学的理论与应用研究。3）主要代表者）主要代表者 邦奇伍德和兰格：Hannover技术大学代表，侧重于区域规划 海 博：Munchen/Weihenstephan大学代表人，多方面涉及。 威斯特夫 ：荷兰研究员，依据“自然度”划分景观类型 索恰瓦：前苏联学者，提出地理系统学说4 4、景观生态学的全面发展、景观生态学的

39、全面发展1）时）时 间间 20世纪80年代初（1982年）国际景观生态联合会（IALE）的成立之后到现在 2）主要表现）主要表现 IALE成立标志景观生态学走向一个新的发展水平，以后国际学术交流与合作空前活跃，理论与应用成果不断丰富（Landscape Ecology, Landscape and Urban Planning）3）主要代表学派）主要代表学派 美国系统学派、欧洲应用学派美国系统学派美国系统学派1）起源：生态学2）核心理论与主要研究内容 主要进行景观生态系统研究，把景观生态研究建立在现代科学和系统生态学基础上，侧重于景观的多样性、异质性、稳定性的研究，形成了从景观空间格局分析、景

40、观功能研究、景观动态预测、指导景观控制和管理和一系列方法，从而奠定了景观生态系统学的基础。欧洲应用学派欧洲应用学派1）起源 地理学派，代表着景观生态学的传统观点和应用研究。2）核心理论与主要研究内容 主要是应用于景观生态学思想和方法进行土地评价、利用、规划、设计以及自然保护区和国家公园的景观设计与规划等，并形成了一整套景观生态规划方法；强调人是景观的重要组分并在景观中起主导作用，注重宏观生态工程设计和多学科综合研究，从而开拓了景观生态学的应用领域。 三三 景观生态学的展望景观生态学的展望 景观生态学基本理论与范式研究 新技术和方法的应用 面向实际，拓展应用领域1 1、景观生态学基本理论与范式研

41、究、景观生态学基本理论与范式研究1）景观生态学综合了地理学的水平空间和生物学的生态垂直关联两个方面，基本理论来源于景观（水平异质性，主要表现为空间格局与组合）、生态（垂直异质性，主要表现为相互关联）及综合系统论（整体性理论，学科思想的出发点）方面。2）景观生态学作为一门尚待完善的学科，需要完善其相应的范式（学科所使用对象、理论、方法及假设的规范化集合）。3）景观生态系统除了注重空间格局或结构研究外，还要逐步转向空间关联与过程研究。理论和方法研究的重点体现在景观结构、功能、稳定性、异质性、物质交换与能量转化过程，景观生态系统的动态变化和模拟以及人工景观生态系统研究。2 2、新技术和方法的应用、新

42、技术和方法的应用 新技术和方法的广泛应用是科学向前发展的重要途径，也是景观生态学的主要任务之一。“3S”现代信息技术等新技术的应用及研究有助于把学科研究推进到更高的研究水平。 注：3S 是指遥感技术（简称RS：Remote Sensing）、地理信息系统（GIS: Geographic Information System）和全球定位系统（GPS: Global Position System）。 3 3、面向实际，拓展应用领域、面向实际，拓展应用领域学科的发展来源于实践的需要，景观生态学的发展也是与社会实践有着紧密的联系。景观生态学的应用领域包括生物多样性保护、土地持续利用、资源管理和全球变

43、化。 异质景观中的能量、物质和生物流过程 土地利用和覆盖变化的起因、过程和效应土地利用和覆盖变化的起因、过程和效应 非线性科学和复杂性科学在景观生态学中的应用 尺度推绎尺度推绎 景观生态学方法论的创新 将景观指数与生态过程相结合将景观指数与生态过程相结合, 并发展能反映生态和并发展能反映生态和社会经济过程的综合景观指数社会经济过程的综合景观指数 把人类和人类活动整合到景观生态学中 景观格局的优化景观格局的优化 景观水平的生物多样性保护和可持续性发展 景观数据的获得和准确度评价景观数据的获得和准确度评价景观生态学中的十大研究论题（邬建国，2004）思思 考考 题题1、什么是景观？景观与土地和环境有什么区别和联系？2、景观生态学研究的理论方向和各种流派核心理论如何？3、什么叫景观生态学？其基本特点怎样？4、景观生态学研究的主要内容是什么？学习景观生态学有什么重要意义？