生態(tài)系統(tǒng)與景觀課件

應(yīng)用生態(tài)學(xué)閆明山西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2011.05應(yīng)用生態(tài)學(xué)閆明1應(yīng)用生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)全球生態(tài)學(xué)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展生態(tài)風(fēng)險評價與生態(tài)規(guī)劃應(yīng)用生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)2第一節(jié)景觀生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)概述景觀結(jié)構(gòu)景觀功能景觀應(yīng)用第一節(jié)景觀生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)概述3一、景觀生態(tài)學(xué)概述（一）景觀與景觀生態(tài)學(xué)（二）景觀生態(tài)學(xué)研究內(nèi)容一、景觀生態(tài)學(xué)概述（一）景觀與景觀生態(tài)學(xué)4（一）景觀與景觀生態(tài)學(xué)景觀景觀生態(tài)學(xué)（一）景觀與景觀生態(tài)學(xué)景觀51.景觀景觀（landscape）：反映地形地貌景色的圖像。景觀由相互作用的生態(tài)系統(tǒng)鑲嵌構(gòu)成，并以類似形式重復(fù)出現(xiàn)，具有高度空間異質(zhì)性的區(qū)域，其主要特征是可辨識性、空間重復(fù)性和異質(zhì)性。1.景觀景觀（landscape）：反映地形地貌景色的圖像6對景觀的六種認(rèn)識景觀是相互作用的生態(tài)系統(tǒng)的異質(zhì)性鑲嵌體；景觀是地貌、植被、土地利用和人類居住格局的特殊結(jié)構(gòu)；景觀是生態(tài)系統(tǒng)向上延伸的組織層次，處于生態(tài)系統(tǒng)之上，區(qū)域之下的中間尺度，具有尺度性；景觀是綜合人類活動與土地的區(qū)域整體系統(tǒng)；景觀是一種風(fēng)景，其美學(xué)價值由文化所決定，具有經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和文化的多重價值，表現(xiàn)為綜合性；景觀是遙感圖像中的像元排列。對景觀的六種認(rèn)識景觀是相互作用的生態(tài)系統(tǒng)的異質(zhì)性鑲嵌體；72.景觀生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)（landscapeecology）研究景觀單元的類型組成、空間格局及其與生態(tài)學(xué)過程相互作用的一門綜合性學(xué)科。其核心是空間格局、生態(tài)過程及其相互作用。景觀生態(tài)學(xué)是一門新興的多學(xué)科之間交叉的學(xué)科，其主體是地理學(xué)與生態(tài)學(xué)之間的交叉；它強(qiáng)調(diào)異質(zhì)性，重視尺度性，高度綜合性；與土地利用規(guī)劃、自然保護(hù)等應(yīng)用實踐有密切關(guān)系。2.景觀生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)（landscapeecolog8（二）景觀生態(tài)學(xué)研究內(nèi)容景觀結(jié)構(gòu)：景觀組成（元素）的類型、多樣性、空間關(guān)系景觀功能：景觀空間結(jié)構(gòu)與生態(tài)過程的相互作用景觀動態(tài)：景觀結(jié)構(gòu)與功能隨時間的變化（二）景觀生態(tài)學(xué)研究內(nèi)容景觀結(jié)構(gòu)：景觀組成（元素）的類型、多9二、景觀結(jié)構(gòu)景觀結(jié)構(gòu)包括：景觀中各種生態(tài)系統(tǒng)（在景觀中稱斑塊，patch）的大小、形狀、組成、數(shù)目和分布。定量描述：各個拼塊的大小、面積、數(shù)目、形狀在不同景觀中的定量描述。結(jié)構(gòu)元素：Forman和Gordan（1986）提出：“斑塊——廊道——基底模式”，為我們提供了一種描述生態(tài)系統(tǒng)的“空間語言”，使得描述更具體、形象。二、景觀結(jié)構(gòu)景觀結(jié)構(gòu)包括：景觀中各種生態(tài)系統(tǒng)（在景觀中稱斑塊10①斑塊斑塊是指依賴于尺度的，與周圍環(huán)境在性質(zhì)上或外觀上不同的，但又具有同質(zhì)性的非線性空間實體。按其起源不同，可將其分為如下幾類：

☆環(huán)境資源斑塊

☆干擾斑塊

☆殘存斑塊

☆引進(jìn)斑塊

☆種植斑塊

☆聚居地①斑塊斑塊是指依賴于尺度的，與周圍環(huán)境在性質(zhì)上或外觀上不同11斑塊鑲嵌的作用如果一個斑塊是火災(zāi)或害蟲爆發(fā)的干擾源，則當(dāng)它被隔離時，干擾就不會進(jìn)一步擴(kuò)散；反之，如果相鄰斑塊與之類似，則干擾很容易擴(kuò)散。不同類型的斑塊鑲嵌在一起，就能夠形成一種有效的屏障。斑塊鑲嵌的作用如果一個斑塊是火災(zāi)或害蟲爆發(fā)的干擾源，則當(dāng)它被12斑塊化的生態(tài)與進(jìn)化效應(yīng)形成異質(zhì)種群資源分布的斑塊化直接控制干擾的擴(kuò)散人類影響的斑塊化斑塊化與物種的共同演化影響生物多樣性的形成斑塊化的生態(tài)與進(jìn)化效應(yīng)形成異質(zhì)種群13②廊道廊道：景觀中與相鄰兩邊的環(huán)境不同的線狀或帶狀結(jié)構(gòu)。廊道的作用：通道（運(yùn)輸）的作用和阻隔（資源保護(hù)）的作用。廊道的類型：按起源分：干擾廊道、殘存廊道、環(huán)境資源廊道、種植廊道、再生廊道按寬窄分：線狀廊道、帶狀廊道、河流廊道按高矮分：低位廊道、高位廊道②廊道廊道：景觀中與相鄰兩邊的環(huán)境不同的線狀或帶狀結(jié)構(gòu)。14廊道的結(jié)構(gòu)特征曲度：與生物沿廊道的移動有關(guān)。寬度：影響物種沿廊道或穿越廊道的遷移。連通性：廊道如何連接或在空間上怎樣連續(xù)的量度。內(nèi)環(huán)境：廊道內(nèi)部的環(huán)境變化。廊道的結(jié)構(gòu)特征曲度：與生物沿廊道的移動有關(guān)。15③基底基底又稱基質(zhì)：范圍最廣、連通性最高并且在景觀功能上起著優(yōu)勢作用的景觀要素?；椎呐卸ǚ椒ǎ涸谝粋€景觀中占的相對面積最大；連通性最大，并把其它景觀要素包圍；對景觀動態(tài)有顯著的控制作用。相對面積、連通性、控制程度三者結(jié)合。③基底基底又稱基質(zhì)：范圍最廣、連通性最高并且在景觀功能上起16三、景觀功能景觀中斑塊的總數(shù)景觀破碎化影響種群的大小和滅絕的速率景觀破碎化影響物種的散布和遷移的速率景觀中斑塊的面積和形狀影響物種的分布和生產(chǎn)力影響能量和養(yǎng)分的分布和轉(zhuǎn)移三、景觀功能景觀中斑塊的總數(shù)17四、景觀應(yīng)用景觀破碎化與異質(zhì)種群動態(tài)作為一種過程，棲息地的破壞使得剩下的斑塊碎片散布在整個景觀中，對于那些只局限于原始棲息地類型的物種，破碎化意味著其原來完整的種群被那些不適合于棲息的地塊分割為隔離的小種群。作為一種格局，是破碎化過程的結(jié)果。具有一定的大小、形狀、空間配置關(guān)系和能對特定物種運(yùn)動形成阻力的一群斑塊在空間中分配的集合。四、景觀應(yīng)用景觀破碎化與異質(zhì)種群動態(tài)18異質(zhì)種群理論異質(zhì)種群是指由一組空間相隔，相互有聯(lián)系的局部種群所組成。一個異質(zhì)種群要長期生存，各組成的局部種群之間的遷入率必須大于各自的滅絕率。異質(zhì)種群越大，種群能生存的時間越長。異質(zhì)種群的穩(wěn)定性由局部種群之間的遷移率來維持，遷移率越高，則動態(tài)穩(wěn)定性越高。不同棲息地局部種群因環(huán)境的不同會導(dǎo)致遺傳結(jié)構(gòu)的不同，當(dāng)這些個體相互遷移時，能增加局部種群的遺傳多樣性，從而提高種群的生存力。組成異質(zhì)種群的局部種群之間的距離、動物的擴(kuò)散能力對異質(zhì)種群的維持有重要作用。有一個大種群和許多小的衛(wèi)星種群所組成的異質(zhì)種群，若大種群的數(shù)量足夠大或相互之間有一定的擴(kuò)散率，則對物種的保護(hù)十分有利。異質(zhì)種群理論異質(zhì)種群是指由一組空間相隔，相互有聯(lián)系的局部種群19自然保護(hù)區(qū)設(shè)計與生物多樣性保護(hù)自然保護(hù)區(qū)的功能分區(qū)核心區(qū)、緩沖區(qū)、過渡區(qū)土地利用規(guī)劃自然保護(hù)區(qū)設(shè)計與生物多樣性保護(hù)自然保護(hù)區(qū)的功能分區(qū)20第二節(jié)全球生態(tài)學(xué)全球環(huán)境變化景觀變化對全球氣候變化的影響景觀對全球氣候變化的響應(yīng)第二節(jié)全球生態(tài)學(xué)全球環(huán)境變化21一、全球環(huán)境變化全球環(huán)境變化（簡稱全球變化，GlobalChange）是指由于人類活動直接或間接造成的，出現(xiàn)在全球范圍內(nèi)的，異乎尋常的人類生態(tài)環(huán)境的變化。全球變化的研究是以氣候變化為核心展開的，目前國際公認(rèn)的全球變化研究，是由三個相互獨(dú)立、相互依存的科學(xué)計劃組成：以研究氣候系統(tǒng)中物理方面問題為主的世界氣候研究計劃（WCRP）；以研究地球系統(tǒng)中的生物地球化學(xué)循環(huán)及過程為主的國際地圈生物圈計劃（IGBP）；以了解導(dǎo)致全球環(huán)境變化的人類因素為主的全球環(huán)境變化的人類因素計劃（IHDP）。一、全球環(huán)境變化全球環(huán)境變化（簡稱全球變化，GlobalC22全球變化生態(tài)學(xué)全球變化生態(tài)學(xué)是研究全球變化的生態(tài)過程、生態(tài)關(guān)系、生態(tài)機(jī)制、生態(tài)后果及生態(tài)對策的科學(xué)。目前的全球變化生態(tài)研究是關(guān)于區(qū)域及全球變化趨勢、原因、機(jī)制和效應(yīng)的研究，其目的在于探索由于人類活動所引起的全球變化對人類賴以生存與持續(xù)發(fā)展的陸地生態(tài)系統(tǒng)與人類生存環(huán)境的作用及其反應(yīng)，以期找出應(yīng)對的策略，最大限度地減小全球變化的不利影響，使地球朝著有利于人類生存與持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展。全球變化生態(tài)學(xué)全球變化生態(tài)學(xué)是研究全球變化的生態(tài)過程、生態(tài)關(guān)23全球變化的主要內(nèi)容引起全球變化的根本原因在于全球性人口的增長，人類活動主要從三個方面引起全球變化：N循環(huán)的改變；土地利用和土地覆蓋的改變；大氣CO2濃度的改變。全球變化的主要內(nèi)容引起全球變化的根本原因在于全球性人口的增長24人口增長土地利用和覆蓋的變化大氣成分的變化生物多樣性的變化土地荒漠化氣候變化全球變化的主要內(nèi)容及其關(guān)系人口增長土地利用和大氣成分的變化生物多樣土地荒漠化氣候變化全25主要的全球變化人口增長：巨大的人口壓力是全球變化的主要驅(qū)動因子，有效地控制世界人口增長已成為解決地球環(huán)境問題的關(guān)鍵。大氣成分變化：在與全球氣候變化關(guān)系密切的大氣成分中，最受人們關(guān)注的是CO2、CH4、N2O、CFCs、O3。土地利用和土地覆蓋的變化：最重要的土地覆蓋變化是森林轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)田；最顯著的土地利用變化是農(nóng)業(yè)對土地的集約管理。主要的全球變化人口增長：巨大的人口壓力是全球變化的主要驅(qū)動因26主要的全球變化全球氣候變化：全球溫暖化：其理論解釋是溫室效應(yīng)；降雨格局發(fā)生變化：中緯度地區(qū)降雨量增大，北半球亞熱帶地區(qū)的降雨量下降，而南半球的降雨量增大。全球云量分布的變化海平面上升氣候災(zāi)害事件增加厄爾尼諾（El-Nino）和拉尼娜（La-Nina）主要的全球變化全球氣候變化：27主要的全球變化生物多樣性變化：現(xiàn)在物種滅絕的速度是人類社會出現(xiàn)之前自然速度的100-1000倍以上，并且未來物種滅絕的速度將以目前10倍的速度增加?；哪河捎诓磺‘?dāng)?shù)娜藶榛顒?，?dǎo)致的干旱、半干旱和半濕潤地帶的土地退化現(xiàn)象。主要的全球變化生物多樣性變化：現(xiàn)在物種滅絕的速度是人類社會出28二、景觀變化對全球氣候變化的影響景觀變化景觀結(jié)構(gòu)變化景觀功能變化景觀元素循環(huán)的改變大氣中痕量氣體濃度變化景觀中能量變化全球氣候變化水分循環(huán)改變水分重新分配大氣中水汽含量變化二、景觀變化對全球氣候變化的影響景觀變化景觀結(jié)構(gòu)變化景觀功能29景觀變化在全球氣候變化中的作用森林景觀的變化對全球氣候變化的影響森林景觀的破壞森林植被中的碳直接釋放到大氣中造成土壤碳庫的大量損失而進(jìn)入大氣中引起洪水泛濫，增加濕地景觀，從而增加了甲烷的排放源改變?nèi)蛩h(huán)及地表反射率等，直接引起氣候變化森林景觀的重建景觀變化在全球氣候變化中的作用森林景觀的變化對全球氣候變化的30景觀變化在全球氣候變化中的作用濕地景觀的變化對全球氣候變化的影響濕地的萎縮，減少了甲烷的排放源。濕地的減少，改變了土壤性質(zhì)，加速了土壤有機(jī)碳的分解，使土壤中的有機(jī)碳以二氧化碳的形式大量釋放到大氣中。景觀變化在全球氣候變化中的作用濕地景觀的變化對全球氣候變化的31景觀變化在全球氣候變化中的作用農(nóng)業(yè)景觀的變化對全球氣候變化的影響農(nóng)業(yè)景觀的增加，導(dǎo)致原景觀中的碳庫大量損失，并以CO2、CH4等形式排放到大氣中。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用化肥和有機(jī)肥，使大量CO2、CH4、N2O等溫室氣體排放到大氣中。人工濕地的增加，也增加了溫室氣體的排放。種植園、草地和農(nóng)業(yè)撂荒地等景觀類型的增加，可減緩CO2等溫室氣體的排放。農(nóng)業(yè)用水的增加，改變了陸地水循環(huán)模式，從而影響陸地水分的分布狀況。農(nóng)業(yè)景觀的變化，改變了地表反射率而影響能量的分配景觀變化在全球氣候變化中的作用農(nóng)業(yè)景觀的變化對全球氣候變化的32景觀變化在全球氣候變化中的作用荒漠景觀的變化對全球氣候變化的影響荒漠景觀的增加，使原有景觀類型中的大量碳庫喪失，并以CO2等形式排放到大氣中。荒漠景觀的擴(kuò)展改變了地表反射率，導(dǎo)致大氣中能量的重新分配?；哪陌l(fā)展，增強(qiáng)了土壤蒸散作用，從而影響大氣含水量和水循環(huán)?；哪陌l(fā)展，使大氣中塵埃等固體微粒的含量增加，減少了到達(dá)地面的太陽輻射。景觀變化在全球氣候變化中的作用荒漠景觀的變化對全球氣候變化的33景觀變化在全球氣候變化中的作用城市景觀的發(fā)展對全球氣候變化的影響城市的發(fā)展不斷侵吞周邊的土地，使耕地資源不斷減少。城市的道路和建筑物，增加了地表反射率，造成局地增溫效應(yīng)（城市熱島效應(yīng)）。城市中大量化石燃料等能源的輸入和使用，釋放出大量溫室氣體和其他大氣污染物，對局域和全球氣候產(chǎn)生影響。城市景觀中輸出的固體廢棄物不僅直接影響到景觀，而且也是大氣中CH4的主要來源之一。城市中大量污水的輸出對周圍景觀產(chǎn)生影響，造成土壤退化；而且也向大氣中釋放出大量的CH4。景觀變化在全球氣候變化中的作用城市景觀的發(fā)展對全球氣候變化的34三、景觀對全球氣候變化的響應(yīng)氣候變化對景觀的影響海平面上升對海岸景觀的影響影響或淹沒沿海低地景觀地下水位上升，導(dǎo)致土壤鹽漬化而使土地退化海水倒灌與洪水加劇風(fēng)暴加劇影響島嶼景觀景觀單元中物種流對全球氣候變化的反應(yīng)隨著全球氣候變暖的不斷加劇，物種會向兩極或高海拔地區(qū)遷移，在此過程中，將導(dǎo)致大量物種的滅絕。三、景觀對全球氣候變化的響應(yīng)氣候變化對景觀的影響35冰川冰蓋消融氣溫上升地面沉降海水量增加海水體積膨脹海平面相對上升海平面上升沿海低地淹沒海水倒灌海浪升高風(fēng)暴增加生物多樣性減少土地喪失土地質(zhì)量下降、淡水資源受污染、洪水泛濫海岸沖刷作用加強(qiáng)防海工程受到危害沿海建筑受威脅陸地生態(tài)系統(tǒng)受破壞海平面上升的原因及其后果冰川冰蓋消融氣溫地面海水量增加海水體積膨脹海平面相對上升海36景觀類型對氣候變化的響應(yīng)森林景觀對森林生產(chǎn)力的影響一般認(rèn)為，CO2濃度的升高對森林生產(chǎn)力和生物量的增加在短期內(nèi)能起到促進(jìn)作用，但不能保證其長期持續(xù)地增加。對森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和物種組成的影響通過溫度脅迫、水分脅迫、物候的變化、日長和光強(qiáng)的變化等途徑，使森林生態(tài)系統(tǒng)中的一些物種消失，一些物種侵入，導(dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和物種組成的變化。對物種和森林分布的影響隨著全球氣候的變化，森林類型的分布將發(fā)生大范圍的轉(zhuǎn)移。極端災(zāi)害的增加對森林景觀將造成嚴(yán)重的威脅。景觀類型對氣候變化的響應(yīng)森林景觀37景觀類型對氣候變化的響應(yīng)濕地景觀極地（苔原）景觀荒漠景觀山地景觀農(nóng)業(yè)景觀景觀類型對氣候變化的響應(yīng)濕地景觀38Thankyouforyourattention!Thankyouforyourattention!39應(yīng)用生態(tài)學(xué)閆明山西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2011.05應(yīng)用生態(tài)學(xué)閆明40應(yīng)用生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)全球生態(tài)學(xué)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展生態(tài)風(fēng)險評價與生態(tài)規(guī)劃應(yīng)用生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)41第一節(jié)景觀生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)概述景觀結(jié)構(gòu)景觀功能景觀應(yīng)用第一節(jié)景觀生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)概述42一、景觀生態(tài)學(xué)概述（一）景觀與景觀生態(tài)學(xué)（二）景觀生態(tài)學(xué)研究內(nèi)容一、景觀生態(tài)學(xué)概述（一）景觀與景觀生態(tài)學(xué)43（一）景觀與景觀生態(tài)學(xué)景觀景觀生態(tài)學(xué)（一）景觀與景觀生態(tài)學(xué)景觀441.景觀景觀（landscape）：反映地形地貌景色的圖像。景觀由相互作用的生態(tài)系統(tǒng)鑲嵌構(gòu)成，并以類似形式重復(fù)出現(xiàn)，具有高度空間異質(zhì)性的區(qū)域，其主要特征是可辨識性、空間重復(fù)性和異質(zhì)性。1.景觀景觀（landscape）：反映地形地貌景色的圖像45對景觀的六種認(rèn)識景觀是相互作用的生態(tài)系統(tǒng)的異質(zhì)性鑲嵌體；景觀是地貌、植被、土地利用和人類居住格局的特殊結(jié)構(gòu)；景觀是生態(tài)系統(tǒng)向上延伸的組織層次，處于生態(tài)系統(tǒng)之上，區(qū)域之下的中間尺度，具有尺度性；景觀是綜合人類活動與土地的區(qū)域整體系統(tǒng)；景觀是一種風(fēng)景，其美學(xué)價值由文化所決定，具有經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和文化的多重價值，表現(xiàn)為綜合性；景觀是遙感圖像中的像元排列。對景觀的六種認(rèn)識景觀是相互作用的生態(tài)系統(tǒng)的異質(zhì)性鑲嵌體；462.景觀生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)（landscapeecology）研究景觀單元的類型組成、空間格局及其與生態(tài)學(xué)過程相互作用的一門綜合性學(xué)科。其核心是空間格局、生態(tài)過程及其相互作用。景觀生態(tài)學(xué)是一門新興的多學(xué)科之間交叉的學(xué)科，其主體是地理學(xué)與生態(tài)學(xué)之間的交叉；它強(qiáng)調(diào)異質(zhì)性，重視尺度性，高度綜合性；與土地利用規(guī)劃、自然保護(hù)等應(yīng)用實踐有密切關(guān)系。2.景觀生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)（landscapeecolog47（二）景觀生態(tài)學(xué)研究內(nèi)容景觀結(jié)構(gòu)：景觀組成（元素）的類型、多樣性、空間關(guān)系景觀功能：景觀空間結(jié)構(gòu)與生態(tài)過程的相互作用景觀動態(tài)：景觀結(jié)構(gòu)與功能隨時間的變化（二）景觀生態(tài)學(xué)研究內(nèi)容景觀結(jié)構(gòu)：景觀組成（元素）的類型、多48二、景觀結(jié)構(gòu)景觀結(jié)構(gòu)包括：景觀中各種生態(tài)系統(tǒng)（在景觀中稱斑塊，patch）的大小、形狀、組成、數(shù)目和分布。定量描述：各個拼塊的大小、面積、數(shù)目、形狀在不同景觀中的定量描述。結(jié)構(gòu)元素：Forman和Gordan（1986）提出：“斑塊——廊道——基底模式”，為我們提供了一種描述生態(tài)系統(tǒng)的“空間語言”，使得描述更具體、形象。二、景觀結(jié)構(gòu)景觀結(jié)構(gòu)包括：景觀中各種生態(tài)系統(tǒng)（在景觀中稱斑塊49①斑塊斑塊是指依賴于尺度的，與周圍環(huán)境在性質(zhì)上或外觀上不同的，但又具有同質(zhì)性的非線性空間實體。按其起源不同，可將其分為如下幾類：

☆環(huán)境資源斑塊

☆干擾斑塊

☆殘存斑塊

☆引進(jìn)斑塊

☆種植斑塊

☆聚居地①斑塊斑塊是指依賴于尺度的，與周圍環(huán)境在性質(zhì)上或外觀上不同50斑塊鑲嵌的作用如果一個斑塊是火災(zāi)或害蟲爆發(fā)的干擾源，則當(dāng)它被隔離時，干擾就不會進(jìn)一步擴(kuò)散；反之，如果相鄰斑塊與之類似，則干擾很容易擴(kuò)散。不同類型的斑塊鑲嵌在一起，就能夠形成一種有效的屏障。斑塊鑲嵌的作用如果一個斑塊是火災(zāi)或害蟲爆發(fā)的干擾源，則當(dāng)它被51斑塊化的生態(tài)與進(jìn)化效應(yīng)形成異質(zhì)種群資源分布的斑塊化直接控制干擾的擴(kuò)散人類影響的斑塊化斑塊化與物種的共同演化影響生物多樣性的形成斑塊化的生態(tài)與進(jìn)化效應(yīng)形成異質(zhì)種群52②廊道廊道：景觀中與相鄰兩邊的環(huán)境不同的線狀或帶狀結(jié)構(gòu)。廊道的作用：通道（運(yùn)輸）的作用和阻隔（資源保護(hù)）的作用。廊道的類型：按起源分：干擾廊道、殘存廊道、環(huán)境資源廊道、種植廊道、再生廊道按寬窄分：線狀廊道、帶狀廊道、河流廊道按高矮分：低位廊道、高位廊道②廊道廊道：景觀中與相鄰兩邊的環(huán)境不同的線狀或帶狀結(jié)構(gòu)。53廊道的結(jié)構(gòu)特征曲度：與生物沿廊道的移動有關(guān)。寬度：影響物種沿廊道或穿越廊道的遷移。連通性：廊道如何連接或在空間上怎樣連續(xù)的量度。內(nèi)環(huán)境：廊道內(nèi)部的環(huán)境變化。廊道的結(jié)構(gòu)特征曲度：與生物沿廊道的移動有關(guān)。54③基底基底又稱基質(zhì)：范圍最廣、連通性最高并且在景觀功能上起著優(yōu)勢作用的景觀要素?；椎呐卸ǚ椒ǎ涸谝粋€景觀中占的相對面積最大；連通性最大，并把其它景觀要素包圍；對景觀動態(tài)有顯著的控制作用。相對面積、連通性、控制程度三者結(jié)合。③基底基底又稱基質(zhì)：范圍最廣、連通性最高并且在景觀功能上起55三、景觀功能景觀中斑塊的總數(shù)景觀破碎化影響種群的大小和滅絕的速率景觀破碎化影響物種的散布和遷移的速率景觀中斑塊的面積和形狀影響物種的分布和生產(chǎn)力影響能量和養(yǎng)分的分布和轉(zhuǎn)移三、景觀功能景觀中斑塊的總數(shù)56四、景觀應(yīng)用景觀破碎化與異質(zhì)種群動態(tài)作為一種過程，棲息地的破壞使得剩下的斑塊碎片散布在整個景觀中，對于那些只局限于原始棲息地類型的物種，破碎化意味著其原來完整的種群被那些不適合于棲息的地塊分割為隔離的小種群。作為一種格局，是破碎化過程的結(jié)果。具有一定的大小、形狀、空間配置關(guān)系和能對特定物種運(yùn)動形成阻力的一群斑塊在空間中分配的集合。四、景觀應(yīng)用景觀破碎化與異質(zhì)種群動態(tài)57異質(zhì)種群理論異質(zhì)種群是指由一組空間相隔，相互有聯(lián)系的局部種群所組成。一個異質(zhì)種群要長期生存，各組成的局部種群之間的遷入率必須大于各自的滅絕率。異質(zhì)種群越大，種群能生存的時間越長。異質(zhì)種群的穩(wěn)定性由局部種群之間的遷移率來維持，遷移率越高，則動態(tài)穩(wěn)定性越高。不同棲息地局部種群因環(huán)境的不同會導(dǎo)致遺傳結(jié)構(gòu)的不同，當(dāng)這些個體相互遷移時，能增加局部種群的遺傳多樣性，從而提高種群的生存力。組成異質(zhì)種群的局部種群之間的距離、動物的擴(kuò)散能力對異質(zhì)種群的維持有重要作用。有一個大種群和許多小的衛(wèi)星種群所組成的異質(zhì)種群，若大種群的數(shù)量足夠大或相互之間有一定的擴(kuò)散率，則對物種的保護(hù)十分有利。異質(zhì)種群理論異質(zhì)種群是指由一組空間相隔，相互有聯(lián)系的局部種群58自然保護(hù)區(qū)設(shè)計與生物多樣性保護(hù)自然保護(hù)區(qū)的功能分區(qū)核心區(qū)、緩沖區(qū)、過渡區(qū)土地利用規(guī)劃自然保護(hù)區(qū)設(shè)計與生物多樣性保護(hù)自然保護(hù)區(qū)的功能分區(qū)59第二節(jié)全球生態(tài)學(xué)全球環(huán)境變化景觀變化對全球氣候變化的影響景觀對全球氣候變化的響應(yīng)第二節(jié)全球生態(tài)學(xué)全球環(huán)境變化60一、全球環(huán)境變化全球環(huán)境變化（簡稱全球變化，GlobalChange）是指由于人類活動直接或間接造成的，出現(xiàn)在全球范圍內(nèi)的，異乎尋常的人類生態(tài)環(huán)境的變化。全球變化的研究是以氣候變化為核心展開的，目前國際公認(rèn)的全球變化研究，是由三個相互獨(dú)立、相互依存的科學(xué)計劃組成：以研究氣候系統(tǒng)中物理方面問題為主的世界氣候研究計劃（WCRP）；以研究地球系統(tǒng)中的生物地球化學(xué)循環(huán)及過程為主的國際地圈生物圈計劃（IGBP）；以了解導(dǎo)致全球環(huán)境變化的人類因素為主的全球環(huán)境變化的人類因素計劃（IHDP）。一、全球環(huán)境變化全球環(huán)境變化（簡稱全球變化，GlobalC61全球變化生態(tài)學(xué)全球變化生態(tài)學(xué)是研究全球變化的生態(tài)過程、生態(tài)關(guān)系、生態(tài)機(jī)制、生態(tài)后果及生態(tài)對策的科學(xué)。目前的全球變化生態(tài)研究是關(guān)于區(qū)域及全球變化趨勢、原因、機(jī)制和效應(yīng)的研究，其目的在于探索由于人類活動所引起的全球變化對人類賴以生存與持續(xù)發(fā)展的陸地生態(tài)系統(tǒng)與人類生存環(huán)境的作用及其反應(yīng)，以期找出應(yīng)對的策略，最大限度地減小全球變化的不利影響，使地球朝著有利于人類生存與持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展。全球變化生態(tài)學(xué)全球變化生態(tài)學(xué)是研究全球變化的生態(tài)過程、生態(tài)關(guān)62全球變化的主要內(nèi)容引起全球變化的根本原因在于全球性人口的增長，人類活動主要從三個方面引起全球變化：N循環(huán)的改變；土地利用和土地覆蓋的改變；大氣CO2濃度的改變。全球變化的主要內(nèi)容引起全球變化的根本原因在于全球性人口的增長63人口增長土地利用和覆蓋的變化大氣成分的變化生物多樣性的變化土地荒漠化氣候變化全球變化的主要內(nèi)容及其關(guān)系人口增長土地利用和大氣成分的變化生物多樣土地荒漠化氣候變化全64主要的全球變化人口增長：巨大的人口壓力是全球變化的主要驅(qū)動因子，有效地控制世界人口增長已成為解決地球環(huán)境問題的關(guān)鍵。大氣成分變化：在與全球氣候變化關(guān)系密切的大氣成分中，最受人們關(guān)注的是CO2、CH4、N2O、CFCs、O3。土地利用和土地覆蓋的變化：最重要的土地覆蓋變化是森林轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)田；最顯著的土地利用變化是農(nóng)業(yè)對土地的集約管理。主要的全球變化人口增長：巨大的人口壓力是全球變化的主要驅(qū)動因65主要的全球變化全球氣候變化：全球溫暖化：其理論解釋是溫室效應(yīng)；降雨格局發(fā)生變化：中緯度地區(qū)降雨量增大，北半球亞熱帶地區(qū)的降雨量下降，而南半球的降雨量增大。全球云量分布的變化海平面上升氣候災(zāi)害事件增加厄爾尼諾（El-Nino）和拉尼娜（La-Nina）主要的全球變化全球氣候變化：66主要的全球變化生物多樣性變化：現(xiàn)在物種滅絕的速度是人類社會出現(xiàn)之前自然速度的100-1000倍以上，并且未來物種滅絕的速度將以目前10倍的速度增加?；哪河捎诓磺‘?dāng)?shù)娜藶榛顒?，?dǎo)致的干旱、半干旱和半濕潤地帶的土地退化現(xiàn)象。主要的全球變化生物多樣性變化：現(xiàn)在物種滅絕的速度是人類社會出67二、景觀變化對全球氣候變化的影響景觀變化景觀結(jié)構(gòu)變化景觀功能變化景觀元素循環(huán)的改變大氣中痕量氣體濃度變化景觀中能量變化全球氣候變化水分循環(huán)改變水分重新分配大氣中水汽含量變化二、景觀變化對全球氣候變化的影響景觀變化景觀結(jié)構(gòu)變化景觀功能68景觀變化在全球氣候變化中的作用森林景觀的變化對全球氣候變化的影響森林景觀的破壞森林植被中的碳直接釋放到大氣中造成土壤碳庫的大量損失而進(jìn)入大氣中引起洪水泛濫，增加濕地景觀，從而增加了甲烷的排放源改變?nèi)蛩h(huán)及地表反射率等，直接引起氣候變化森林景觀的重建景觀變化在全球氣候變化中的作用森林景觀的變化對全球氣候變化的69景觀變化在全球氣候變化中的作用濕地景觀的變化對全球氣候變化的影響濕地的萎縮，減少了甲烷的排放源。濕地的減少，改變了土壤性質(zhì)，加速了土壤有機(jī)碳的分解，使土壤中的有機(jī)碳以二氧化碳的形式大量釋放到大氣中。景觀變化在全球氣候變化中的作用濕地景觀的變化對全球氣候變化的70景觀變化在全球氣候變化中的作用農(nóng)業(yè)景觀的變化對全球氣候變化的影響農(nóng)業(yè)景觀的增加，導(dǎo)致原景觀中的碳庫大量損失，并以CO2、CH4等形式排放到大氣中。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用化肥和有機(jī)肥，使大量CO2、CH4、N2O等溫室氣體排放到大氣中。人工濕地的增加，也增加了溫室氣體的排放。種植園、草地和農(nóng)業(yè)撂荒地等景觀類型的增加，可減緩CO2等溫室氣體的排放。農(nóng)業(yè)用水的增加，改變了陸地水循環(huán)模式，從而影響陸地水分的分布狀況。農(nóng)業(yè)景觀的變化，改變了地表反射率而影響能量的分配景觀變化在全球氣候變化中的作用農(nóng)業(yè)景觀的變化對全球氣候變化的71景觀變化在全球氣候變化中的作用荒漠景觀的變化對全球氣候變化的影響荒漠景觀的增加，使原有景觀類型中的大量碳庫喪失，并以CO2等