景观生态学原理——景观格局与分析

景观生态学原理|——景观格局与分析
景观的三个特征:
1、格局:生态系统的大小、形状、数量、类型及空间配置相关的能量、物质和物种的分布
2、功能:景观单元之间的相互作用,生态系统组分间的能量流动、物质循环和物种流
3、动态:斑块镶嵌结构与功能随时间的变化
3.1 景观发育
景观格局的形成,受到生物与非生物两个方面的影响
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3.2 景观要素
诗歌的特点景观要素包括景观斑块、廊道、基质,以及附加结构
3.2.1 斑块(patch)
空间的非连续性以及内部均质性
1. 斑块起源
主要因素:环境异质性(environmental heterogeneity)自然干扰(natural disturbance) 人类活动(human activity)
1、环境资源斑块
论革命由于环境异质性导致,稳定,与自然干扰无关,由于环境资源的空间异质性和镶嵌规律
2、干扰斑块
由于基质内的各种局部干扰引起,具有最高的周转率,持续时间最短
3、残存斑块
是动植物落受干扰后基质内残留的部分
4、引进斑块
人们把生物引入某一地区后形成的斑块
1)种植斑块
2)聚居地
2. 斑块面积
1、对物质和能量的影响
2、对物种的影响
1)岛屿,面积效应——生境多样性(habitat diversity)——物种多样性
2)陆地,基质异质性高
3. 斑块形状
斑块的形状和走向对穿越景观扩散的动植物至关重要
1、圆形和扁长形斑块,内缘比(interior ratio)
2、环状斑块
3、半岛
4. 斑块镶嵌
相似的斑块容易造成扩散
不同类型的斑块镶嵌,能够形成对抗干扰的屏障、
5. 斑块化(缀块性,patchiness)与斑块动态
1、斑块化机制
斑块化:斑块的空间格局及其变异,大小、内容、密度、多样性、排列状况、结构、边界特征
对比度(contrast):斑块之间以及斑块与基质之间的差异程度
空间异质性(spatial heterogeneity):通过斑块化、对比度以及梯度变化所表现出来的空间变异性
动静结合
生物感知(organism-sensed):生物对于斑块化的反应
最小斑块化尺度(smallest patchiness scale):粒度(grain)
最大斑块化尺度(largest patchiness scale):幅度(extent)
斑块化动态:斑块 内部变化 和斑块间 相互作用 导致的空间格局及其变异随 时间 的变化
斑块化产生的原因:物理的和生物的,内部和外源的
2、斑块化的特点
1)可感知
2)内部结构,时空等级性,大尺度斑块是小尺度斑块的镶嵌体
3)相对均质性
4)动态特征
5)生物依赖性
6)斑块的等级系统(patch hierarchy)
7)等级间的相互作用
8)斑块敏感性(patch sensitivity)
9)斑块等级系统中的核心水平:最能集中体现研究对象或过程特征的等级水平,相应的时空尺度称为 核心尺度(focal scale)
10)斑块化原因和机制的尺度依赖性
3、斑块化的生态与进化效应
phh3.2.2 廊道(corridor)
廊道是线性的景观单元,具有通道合阻隔的双重作用
1. 廊道的起源
干扰廊道、残存廊道、环境资源廊道、种植廊道、再生廊道
2. 廊道的结构特征
1)曲度:廊道的弯曲程度,影响物质、能量、物质的移动速度
2)宽度
3)连通性:廊道单位长度上间断点的数量表示
4)内环境:较大的边缘生境和较小的内部生境
3. 廊道分类
1)线状廊道:全部由边缘物种占优势的狭长条带
2)带状廊道:较丰富的内部种的内环境的较宽条带
3)河流廊道:分布在河流两侧
3.2.3 基质(matrix)
1. 基质的判定
1)相对面积
2)连通性
3)控制程度
4)3个标准结合
2. 孔隙度和边界形状
孔隙度(porosity):单位面积的斑块数目
3.2.4 附加结构(add-on)
异常景观特征,在整个景观中只出现一次或几次的景观类型
3.3 景观格局特征
目的:从无序的斑块镶嵌中,发现潜在的有意义的规律性
3.3.1 斑块-廊道-基质模式(patch-corridor-matrix model)
3.3.2 景观对比度
1. 低对比度结构
自然形成的,热带雨林,相邻景观要素彼此相似
2. 高对比度结构
自然、人工
3.3.3 景观粒径(landscape grain)
粗粒(coarse grain)和细粒(fine grain)
生物体粒径(home range):生物体对其敏感或利用的区域
粒径大小取决于整个景观的尺度
3.3.4 景观多样性(landscape diversity)
由不同类型生态系统构成的景观在 格局、功能和动态 方面的多样性或变异性,反映景观的复杂性程度
1)斑块多样性:数量、大小、形状的多样性
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3)格局多样性:景观类型空间镶嵌的多样性
3.3.5 景观异质性(landscape heterogeneity)
多样性—— 斑块性质 的多样化
异质性——斑块 空间镶嵌 的复杂性,景观结构空间分布的 非均匀性、非随机性
1)空间异质性
2)时间异质性
3)功能异质性
梯度分布
镶嵌结构
3.4 生态交错带与生态网络
3.4.1 边缘效应与生态交错带
景观单元之间的空间联系: 生态交错带、网络结构
1. 边缘效应(edge effect)
边缘地带由于环境条件不同,可以发现不同的物种组成和丰富度
边缘物种:仅仅或主要利用景观边界的物种
内部物种:远离景观边界的物种
2. 生态交错带(ecotone)
描述物种从一个落到其界限的过渡分布区,由两个不同性质的斑块的 交界 及各自的 边缘带 组成
生态过渡带(transition zone)
景观边界(landscape boundary)
1)特征:生态应力带(tension zone)、边缘效应、阻碍物种分布(半透膜)、
2)描述:结构:大小、宽度、形状、生物结构、限制因素、内部异质性、密度、分形维数、垂直性、外形或长度、曲合度
功能:稳定性、波动、能量、功能差异、通透性、对比度、通道、过滤、屏障、源、汇、栖息地
3)尺度效应:某一尺度上可以明辨的交错带在另一尺度上可能模糊不清

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