景觀結(jié)構(gòu)和基本要素及生態(tài)作用

1、景觀結(jié)構(gòu)和基本要素及生態(tài)作用景觀生態(tài)學的研究內(nèi)容景 觀 結(jié) 構(gòu)斑塊間的空間關(guān)系景 觀 功 能空間要素間的相互作用景 觀 動態(tài)結(jié)構(gòu)和功能隨時間的改變景觀結(jié)構(gòu)： 景觀組成單元（景觀要素）的類型、多樣性及其數(shù)量關(guān)系特征。各生態(tài)系統(tǒng)或亞系統(tǒng)、土地利用類型景觀和景觀要素的關(guān)系是相對的。景觀：強調(diào)的是異質(zhì)鑲嵌體。景觀要素：強調(diào)的是均質(zhì)同一的單元。尺度第一節(jié) 斑塊斑塊：依賴于尺度的，外觀上不同于周圍環(huán)境（基質(zhì)）的非線性地表區(qū)域，具有一定內(nèi)部均質(zhì)性的空間實體。一、斑塊起源 一場大火后的早晨，我們迫不及待地去考察漆黑一片的景觀。這是一個可怕的景象！但最令人感興趣的是景觀上零星分布的許多種斑塊，兩處孤立的火已燃起

2、。附近一處小斑塊已化為灰燼，而且大火已向遠處蔓延。經(jīng)對其考察，發(fā)現(xiàn)隨有火焰躍過但依然保留著植被的幾個斑塊。我們返回未燃燒的地區(qū)時，要穿過小片沼澤。這個斑塊由于土壤過濕，具有完全不同的動植物。隨后，來到一片開墾地，并眺望一塊微風吹拂的谷物斑塊。 主要成因機制或起源包括：自然干擾環(huán)境異質(zhì)性人類種植根據(jù)斑塊的起源或成因機制將常見的景觀斑塊類型分為4種：干擾斑塊殘存斑塊環(huán)境資源斑塊引進斑塊起源：自然干擾和人類干擾。一般由短期局部性干擾形成；也可由長期持續(xù)干擾形成，主要是由人類干擾引起的；有時，長期自然干擾也能夠形成干擾斑塊。特點：基質(zhì)未受干擾，而斑塊受到干擾。具有最高的周轉(zhuǎn)率，持續(xù)時間最短，通常是恢復

3、最快的斑塊類型。 1 干擾斑塊起源：基質(zhì)受到大面積自然干擾和人類干擾的影響，在其局部范圍內(nèi)幸存的自然或半自然生態(tài)系統(tǒng)或其片斷，其成因機制與干擾斑塊相同。特點： 基質(zhì)受干擾，而斑塊未受到干擾。 與干擾斑塊在外部形式上似乎有一種反正對應關(guān)系。 2 殘存斑塊起源：根本原因是景觀內(nèi)環(huán)境資源分布的空間異質(zhì)性。特點由于資源的分布相對持久，所以斑塊也相對持久而穩(wěn)定，抗干擾能力強，而且斑塊的周轉(zhuǎn)率相當?shù)停荛L期地存在于與基質(zhì)相異的環(huán)境中。環(huán)境資源斑塊（1）種植斑塊 起源：人們有意或無意地將植物引入某些地區(qū)而形成的局部生態(tài)系統(tǒng)。4 引進斑塊特點：在斑塊內(nèi)，物種動態(tài)和斑塊周轉(zhuǎn)速率主要取決于人類的管理活動。起源：人

4、類干擾。特點：聚居地內(nèi)的生態(tài)結(jié)構(gòu)取決于代替自然生態(tài)系統(tǒng)的生物類型，包括人、引進的動物、不慎引入的害蟲和從異地移入的本地種。聚居地高度人文化，其持續(xù)性部分取決于人類管理的程度和恒定性。（2）聚居地二 斑塊大?。ò邏K規(guī)模）1 對物質(zhì)和能量的影響 一般，斑塊內(nèi)的能量或養(yǎng)分總量與斑塊的面積成正比。然而，斑塊內(nèi)的能量和養(yǎng)分含量不僅與斑塊的大小有關(guān)，還與斑塊內(nèi)部和邊緣帶的比例（內(nèi)緣比）有關(guān)。受斑塊大小影響的內(nèi)部區(qū)域和邊緣帶 一般地說，物種多樣性隨斑塊面積的增加而增加。 2 對物種多樣性的影響 景觀中斑塊面積的大小、形狀以及數(shù)目對生物多樣性和各種生態(tài)學過程都會有影響。3 對生境適宜性的影響 作為生物棲息地的

5、斑塊，斑塊大小對不同物種的意義差別很大。三 斑塊形狀不同形狀斑塊周長、面積和邊緣值內(nèi)緣比12345斑塊形狀的意義：對生物多樣性影響較大對生物的擴散和覓食有重要影響園林美學的意義第二節(jié) 廊道 又稱走廊，指景觀中與相鄰兩邊環(huán)境不同的線性或帶狀結(jié)構(gòu)。一 廊道的起源環(huán)境資源廊道：由環(huán)境資源在空間上的異質(zhì)性線性分布形成。如河流廊道。干擾廊道：由帶狀干擾所致。殘存廊道：是周圍基質(zhì)受到干擾后的結(jié)果。種植廊道：由于人類種植形成。二 廊道的作用雙重作用:將景觀分離、將景觀連接 1.傳輸通道功能 2.過濾和屏障功能 3.生境功能 4.資源或產(chǎn)品功能 5.美學觀賞功能三 廊道的結(jié)構(gòu)特征曲度：常用廊道中兩點間的實際距

6、離與他們之間的直線距離之比來表示。寬度：寬度變化對物種沿廊道或穿越廊道的遷移具有重要意義。 連接度（連通性）：可以用單位長度廊道中的斷點數(shù)來表示。廊道的一個重要特點三 廊道的類型線狀廊道 帶狀廊道河流廊道線狀廊道：是一條很窄的，主要由邊緣物種組成的狹長條帶。 線狀廊道與帶狀廊道的對比指景觀中與相鄰兩邊環(huán)境不同的帶狀結(jié)構(gòu)。包含一個內(nèi)部環(huán)境；除有邊緣種外，內(nèi)環(huán)境中還含有較豐富的內(nèi)部種。帶狀廊道如：高速公路、寬林帶、寬動力線等。含義：指沿河流分布而不同于周圍基質(zhì)的植被帶，包括河床邊緣、河漫灘、堤壩和部分高地。河流廊道河流廊道河流廊道的結(jié)構(gòu)與功能功能：它控制著河水及周圍陸地進入河流的物質(zhì)流動。它影響河

7、流本身的運輸。侵蝕、養(yǎng)分流、地表徑流、洪水、沉積作用、水的質(zhì)量都與廊道的寬度有關(guān)。它為物種的遷移和棲息提供了條件。為人類運輸航道、物質(zhì)資源、保護作用。第三節(jié) 基 質(zhì) 景觀中分布最廣、連續(xù)性最大的景觀要素類型。 如：森林基質(zhì)、草原基質(zhì)、農(nóng)田基質(zhì)對景觀動態(tài)具有控制作用 范圍廣、連接度最高，并且在景觀功能上起著優(yōu)勢作用的景觀要素類型。景觀中的背景地域。相對面積空間上的連接度動態(tài)控制作用基質(zhì)的判定三個景觀基質(zhì)的例子：例一：大興安嶺滿歸林業(yè)局原始林景觀要素類型例二：極端的均勻廣闊類型（科左后旗）（表）；科左后旗土地利用現(xiàn)狀表（1995） 例三：整個景觀均是由彼此不同的小斑塊 組成，看起來象由碎片構(gòu)成的一

8、幅鑲嵌畫（雙臺子河口自然保 護區(qū)）（表）。通?；|(zhì)的面積超過現(xiàn)存的任何其它景觀要素類型的總面積。如果某種景觀要素占景觀面積的50%以上，那么它很可能就是基質(zhì)。相對面積 基質(zhì)是景觀中連接最好的景觀要素，并包圍其它景觀要素。但基質(zhì)通常并不完全連接在一起，而是被分成幾塊地段。空間上的連接度如果某一空間在延續(xù)途中未被其它邊界所穿插、隔離，就認為該空間是完全相連的。 面積最大、連接度最好的景觀要素類型往往也控制景觀中的流。基質(zhì)中的優(yōu)勢種也是景觀中的主要種。 基質(zhì)主要是通過產(chǎn)生未來景觀來控制景觀動態(tài)。 對景觀總體動態(tài)的控制程度功能指標基質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征：孔隙率：單位面積基質(zhì)中的斑塊數(shù)目，即斑塊密度。邊界形狀：

9、基質(zhì)與其他景觀結(jié)構(gòu)成分之間邊界的形態(tài)。連通性：第四節(jié) 網(wǎng) 絡(luò)1 網(wǎng)絡(luò)的概念景觀要素之間的空間聯(lián)系有兩種方式： 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：廊道網(wǎng)絡(luò)，斑塊網(wǎng)絡(luò)。 生態(tài)交錯帶由廊道相互連接形成由同質(zhì)和（或）異質(zhì)性景觀斑塊通過廊道的空間聯(lián)系形成廊道網(wǎng)絡(luò)概念 廊道網(wǎng)絡(luò)由結(jié)點（node）和連接廊道構(gòu)成。 分枝網(wǎng)絡(luò)：樹狀的等級結(jié)構(gòu) 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)：封閉環(huán)路結(jié)構(gòu) 兩種形式：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征結(jié)點網(wǎng)絡(luò)格局網(wǎng)眼大小農(nóng)田防護林網(wǎng)農(nóng)田防護林網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能農(nóng)田防護林網(wǎng)結(jié)構(gòu)的測度城市綠地網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)城市綠地網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：由公園綠地、生產(chǎn)綠地、防護綠地、附屬綠地和其他綠地五大類構(gòu)成。城市綠地網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的屬性2 生態(tài)交錯帶概念：不同景觀斑塊空間鄰接會產(chǎn)生與

10、斑塊特征不同的邊緣帶。（1）生態(tài)交錯帶具有邊緣效應（2）生態(tài)交錯帶阻礙物種分布（3）生態(tài)交錯帶的敏感性（4）生態(tài)交錯帶的生態(tài)風險生態(tài)交錯帶的特征生態(tài)交錯帶的結(jié)構(gòu)生態(tài)交錯帶的等級結(jié)構(gòu)特征生態(tài)交錯帶的空間格局生態(tài)交錯帶空間結(jié)構(gòu)分析指標生態(tài)交錯帶的功能 （1）通道或廊道：景觀中的許多流(物流、能流、信息流、物種流等)是沿生態(tài)交錯帶流動的，此時交錯帶相當于廊道。（2）過濾或屏障：穿越生態(tài)交錯帶的流在質(zhì)、量和速度上大都會受到不同程度的影響，此時的交錯帶相當于個半透膜；（3）生境：生態(tài)交錯帶有其持有的物種和環(huán)境特征，因此也成為一種棲息地類型。重要的生態(tài)交錯帶河岸帶農(nóng)牧交錯帶城鄉(xiāng)交錯帶森林邊際帶邊緣效應邊緣

11、效應:斑塊邊緣部分由于受外圍影響而表現(xiàn)出與斑塊中心部分不同的生態(tài)學特征的現(xiàn)象。邊緣效應的影響因素邊緣帶寬度邊緣帶面積內(nèi)緣比正效應和負效應第五節(jié) 景觀功能景觀要素內(nèi)部及其之間的能量和物質(zhì)流動，以及景觀要素的相互作用是景觀過程的基本功能。景觀的一般功能包括景觀的生產(chǎn)功能、生態(tài)功能、美學功能和文化功能。景觀的生產(chǎn)功能：指景觀能夠為人類社會和生態(tài)系統(tǒng)提供物質(zhì)產(chǎn)品和生物生產(chǎn)的功能。景觀的美學功能：是一個范圍廣泛、內(nèi)涵豐富、比較難于確定的問題。景觀的文化功能自然景觀的文化功能1）自然景觀是藝術(shù)創(chuàng)作的來源之一。2）自然景觀陶冶人的情操。3）自然景觀是人類學習的源泉。人文景觀的文化功能1）提供歷史見證，是研究

12、歷史的好材料。2）提高景觀作為旅游資源的價值。3）豐富世界景觀的多樣性。景觀的生態(tài)功能指對人類生存和生活質(zhì)量有貢獻的生態(tài)系統(tǒng)服務。服務指不能在市場上買賣，但具有重要價值的生態(tài)系統(tǒng)的性能，如凈化環(huán)境、保持水土、減輕災害等。Castanza根據(jù)已出版的研究報告和少數(shù)原始數(shù)據(jù)進行最低估計，獲得全球生態(tài)系統(tǒng)提供的服務總價值為：每年平均33萬億（1654萬億）美元，與之相比，全球GNP的年總量為18萬億美元，即全球生態(tài)系統(tǒng)服務總價值大約為全球GNP的倍。BioScience1997年的一篇報道認為生物多樣性的恢復與保育對每個國家都很重要，它提供經(jīng)濟和環(huán)境效益。估計美國每年從生物多樣性，如有機廢物處理、土壤形成和生物固氮等方面可以獲得3000億美元。 我國國家環(huán)保局估計我國生物多樣性的直接使用價值每年達2000億美元，間接使用價值達4萬億每年。