生態(tài)系統(tǒng)的時間與空間尺度

1、 尺度：尺寸、尺碼；尺寸、尺碼的度量、計算、計量等。尺度：尺寸、尺碼；尺寸、尺碼的度量、計算、計量等。（1）規(guī)定的限度。（）規(guī)定的限度。（2）引申為準則、法度。（）引申為準則、法度。（3）指計量長度）指計量長度的定制。（的定制。（4）尺寸，尺碼，）尺寸，尺碼，1尺尺=0.33米，米，1丈丈=10尺尺 尺度尺度（Scale，Dimension，Size）古老的挪威語詞根古老的挪威語詞根 skal （碗狀物），后來形成英語中魚鱗、公正評（碗狀物），后來形成英語中魚鱗、公正評判的意思，引伸后的詞義是通過物體配對法來測量物體的重量，即天平判的意思，引伸后的詞義是通過物體配對法來測量物體的重量，即天平或

2、秤的意思；或秤的意思；拉丁語詞根拉丁語詞根 scala（梯子），形成英語中的音階或爬墻的意思，引伸（梯子），形成英語中的音階或爬墻的意思，引伸的意思是可以通過數(shù)步子的方法來測定物體的長度，即測量之意?？偟牡囊馑际强梢酝ㄟ^數(shù)步子的方法來測定物體的長度，即測量之意?？偟膩碚f，尺度一詞包含了對物體重量和大小的來說，尺度一詞包含了對物體重量和大小的測定及測量測定及測量方法的含義。方法的含義。生態(tài)系統(tǒng)學(xué)中生態(tài)系統(tǒng)學(xué)中的尺度又是如的尺度又是如何？何？森林生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)尺度選擇尺度選擇與與尺尺度轉(zhuǎn)換度轉(zhuǎn)換介紹介紹廖廖 冰冰2016年年4月月18日日社會經(jīng)濟壓力子系社會經(jīng)濟壓力子系統(tǒng)統(tǒng)P-對森林資源需求

3、對森林資源需求對水土等資源侵害對水土等資源侵害污染物、碳排放污染物、碳排放其他人工干預(yù)其他人工干預(yù)資源與環(huán)境狀態(tài)子系資源與環(huán)境狀態(tài)子系統(tǒng)統(tǒng)S-森林資源覆蓋率森林資源覆蓋率森林資源蓄積量森林資源蓄積量森林分布、類型結(jié)構(gòu)森林分布、類型結(jié)構(gòu)森林固碳制氧量森林固碳制氧量生態(tài)影響子系統(tǒng)生態(tài)影響子系統(tǒng)I-森林生態(tài)的健康與活力森林生態(tài)的健康與活力生物多樣性、水土流失生物多樣性、水土流失森林調(diào)節(jié)力、災(zāi)害發(fā)生率森林調(diào)節(jié)力、災(zāi)害發(fā)生率空氣質(zhì)量、氣候變暖空氣質(zhì)量、氣候變暖人類響應(yīng)子系統(tǒng)人類響應(yīng)子系統(tǒng)R-人工造林力度人工造林力度循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展程度循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展程度環(huán)境保護意識與行為環(huán)境保護意識與行為應(yīng)對危機的措施應(yīng)對危機

4、的措施減輕壓力減輕壓力改善狀態(tài)改善狀態(tài)施施加加壓壓力力提提供供條條件件產(chǎn)生影響產(chǎn)生影響提供資源提供資源引起反思引起反思主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、森林生態(tài)系統(tǒng)尺度概述一、森林生態(tài)系統(tǒng)尺度概述二、生態(tài)系統(tǒng)中的時空差異關(guān)系二、生態(tài)系統(tǒng)中的時空差異關(guān)系三、森林生態(tài)系統(tǒng)案例三、森林生態(tài)系統(tǒng)案例四、幾點思考四、幾點思考7/34森林生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)尺度概述尺度概述一一8/34（一）森林生態(tài)系統(tǒng)（一）森林生態(tài)系統(tǒng) 森林生態(tài)系統(tǒng)是指森林群落與其環(huán)境在功能流的作用下形森林生態(tài)系統(tǒng)是指森林群落與其環(huán)境在功能流的作用下形成一定結(jié)構(gòu)、功能和自調(diào)控的自然綜合體，是陸地生態(tài)系統(tǒng)中成一定結(jié)構(gòu)、功能和自調(diào)控的自然綜合體，是陸地生

5、態(tài)系統(tǒng)中面積最多、最重要的自然生態(tài)系統(tǒng)。面積最多、最重要的自然生態(tài)系統(tǒng)。（二）尺度（二）尺度 尺度是生態(tài)學(xué)的核心問題，一個生態(tài)問題的結(jié)論在很大程尺度是生態(tài)學(xué)的核心問題，一個生態(tài)問題的結(jié)論在很大程度上取決于研究所采納的尺度?？傮w來說，國內(nèi)外不同學(xué)者雖度上取決于研究所采納的尺度?？傮w來說，國內(nèi)外不同學(xué)者雖然對尺度的定義均有不同，但是都側(cè)重于從時間和空間兩個維然對尺度的定義均有不同，但是都側(cè)重于從時間和空間兩個維度（度（Farina，1998；Turner，2001；傅伯杰，；傅伯杰，2001；徐芝英，；徐芝英，2012；呂一河，；呂一河，2001；李煜，；李煜，2007；劉紀根，；劉紀根，2004

6、；陳利頂，；陳利頂，2006；張彤，；張彤，2004，等），等），因此，生態(tài)系統(tǒng)尺度包括空間尺度因此，生態(tài)系統(tǒng)尺度包括空間尺度和時間尺度，目前，衍生了功能尺度（和時間尺度，目前，衍生了功能尺度（呂一河，呂一河，2001），在，在MA 中，除非另有說明，否則，中，除非另有說明，否則，“尺度尺度”一詞是指觀測、分析一詞是指觀測、分析或過程所包括的幅度或持續(xù)時間，即時間和空間尺度二維角度。或過程所包括的幅度或持續(xù)時間，即時間和空間尺度二維角度。（三）森林生態(tài)系統(tǒng)時空尺度（三）森林生態(tài)系統(tǒng)時空尺度 森林生態(tài)系統(tǒng)時空尺度：森林生態(tài)系統(tǒng)時空尺度：包括包括時間尺度和空間尺度時間尺度和空間尺度，時，時間尺度是

7、指觀察間尺度是指觀察或研究對象或研究對象(包括物體、現(xiàn)象或過程包括物體、現(xiàn)象或過程)動態(tài)變化動態(tài)變化的的時間間隔時間間隔，如世紀、年、季度、月、日、時、分、秒等；，如世紀、年、季度、月、日、時、分、秒等；空間尺度是指所研究生態(tài)系統(tǒng)的空間尺度是指所研究生態(tài)系統(tǒng)的面積范圍大小面積范圍大小，例如，全球、，例如，全球、全國、區(qū)、省市、縣、鄉(xiāng)、村等。全國、區(qū)、省市、縣、鄉(xiāng)、村等。（四）（四）森林生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)二維尺度二維尺度二二13/34森林生態(tài)系森林生態(tài)系統(tǒng)尺度選擇統(tǒng)尺度選擇（一）森林生態(tài)系統(tǒng)時空尺度選擇思路（一）森林生態(tài)系統(tǒng)時空尺度選擇思路供給服務(wù)調(diào)節(jié)服務(wù)文化服務(wù)支持服務(wù)相關(guān)指標評價體系小尺度

8、（林分）中尺度（經(jīng)營單位）評價主體尺度大尺度（省域、自治區(qū)、直轄市、全國）科研學(xué)者、地方林業(yè)管理部門、國家林業(yè)管理部門、國際林業(yè)組織超大尺度（全球、全世界）空間尺度短期（1-5年）中長期（5-10年）長期10-100年極長期100年以上時間尺度（二）（二）森林生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)尺度選擇的原則尺度選擇的原則 尺度的選擇受到一系列因素的影響和制約。首先尺度的選擇受到一系列因素的影響和制約。首先是研究項目的狀況，例如項目的規(guī)模、資助強度、目是研究項目的狀況，例如項目的規(guī)模、資助強度、目標、任務(wù)和時限等；其次是研究對象的性質(zhì)和復(fù)雜程標、任務(wù)和時限等；其次是研究對象的性質(zhì)和復(fù)雜程度。在充分考慮這些因素

9、的情況下，度。在充分考慮這些因素的情況下，尺度選擇應(yīng)該具尺度選擇應(yīng)該具有層次性，即至少要包括核心尺度，小尺度組分和大有層次性，即至少要包括核心尺度，小尺度組分和大尺度背景三個層次。尺度背景三個層次。（三）（三）森林生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)時空時空尺度的劃分尺度的劃分全球、世界國家、省域、縣域經(jīng)營單位林分空間尺度功能時間尺度短期（1-5年）中長期（5-10年）長期（10-100年）極長期（100年以上）生物多樣性保護、環(huán)境保護水土保持、水源涵養(yǎng)游憩與保健、社會教育提供林產(chǎn)品、提供木材供給三三17/34森林生態(tài)系森林生態(tài)系統(tǒng)尺度轉(zhuǎn)換統(tǒng)尺度轉(zhuǎn)換（一）（一）森林生態(tài)系統(tǒng)尺度轉(zhuǎn)換森林生態(tài)系統(tǒng)尺度轉(zhuǎn)換的概念的

10、概念 生態(tài)地理學(xué)有關(guān)尺度轉(zhuǎn)換的定義為跨越不同尺生態(tài)地理學(xué)有關(guān)尺度轉(zhuǎn)換的定義為跨越不同尺度的辨識、推斷、預(yù)測或推繹，尺度轉(zhuǎn)換是利用某一度的辨識、推斷、預(yù)測或推繹，尺度轉(zhuǎn)換是利用某一尺度上所獲得的信息和知識來推測其他尺度上的現(xiàn)象，尺度上所獲得的信息和知識來推測其他尺度上的現(xiàn)象，從這個意義上說，尺度轉(zhuǎn)換要涉及具體的空間概念，從這個意義上說，尺度轉(zhuǎn)換要涉及具體的空間概念，從轉(zhuǎn)換的過程來說又是一個時間概念。從轉(zhuǎn)換的過程來說又是一個時間概念。（二）（二）森林生態(tài)系統(tǒng)尺度轉(zhuǎn)換森林生態(tài)系統(tǒng)尺度轉(zhuǎn)換的形式或類型的形式或類型 按照尺度轉(zhuǎn)換的方向不同按照尺度轉(zhuǎn)換的方向不同，分為尺度上推分為尺度上推、尺尺度度下推、橫

11、跨尺度、相同尺度轉(zhuǎn)換。下推、橫跨尺度、相同尺度轉(zhuǎn)換。尺度上推是指將小尺度上推是指將小尺度的信息推繹到大尺度的過程，是一種信息聚合；尺度的信息推繹到大尺度的過程，是一種信息聚合；尺尺度下推度下推是將大尺度上的信息推繹到小尺度上的過程，是將大尺度上的信息推繹到小尺度上的過程，是一種信息分解。當(dāng)上下延伸尺度時被稱為橫跨尺度；是一種信息分解。當(dāng)上下延伸尺度時被稱為橫跨尺度；相同尺度轉(zhuǎn)換是在同一個尺度內(nèi)由一組數(shù)據(jù)推斷另一相同尺度轉(zhuǎn)換是在同一個尺度內(nèi)由一組數(shù)據(jù)推斷另一組數(shù)據(jù)。組數(shù)據(jù)。（三）（三）森林生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)二維尺度向上、向下、橫向、縱二維尺度向上、向下、橫向、縱向轉(zhuǎn)換向轉(zhuǎn)換（四）（四）森林生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)尺度轉(zhuǎn)換的形式或類型尺度轉(zhuǎn)換的形式或類型社會、經(jīng)濟及環(huán)境效益?zhèn)€人、集