第三講 景觀結(jié)構(gòu)_第1頁(yè)
第三講 景觀結(jié)構(gòu)_第2頁(yè)
第三講 景觀結(jié)構(gòu)_第3頁(yè)
第三講 景觀結(jié)構(gòu)_第4頁(yè)
第三講 景觀結(jié)構(gòu)_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩140頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶(hù)提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

第三講景觀結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容:一、景觀要素的基本類(lèi)型二、景觀結(jié)構(gòu)三、景觀的空間格局四、生態(tài)交錯(cuò)帶一、景觀要素的基本類(lèi)型Forman等認(rèn)為,組成景觀的結(jié)構(gòu)單元不外有三種:

斑塊、廊道、基底景觀結(jié)構(gòu)是指不同生態(tài)系統(tǒng)或景觀單元的空間關(guān)系。即指與生態(tài)系統(tǒng)的大小、形狀、數(shù)量、類(lèi)型及空間配置相關(guān)的能量、物質(zhì)和物種分布。即景觀的基本組成要素斑塊、廊道和基底的時(shí)空配置及鑲嵌格局。斑塊(嵌塊體或綴塊)指在外觀上不同于周?chē)h(huán)境的非線性地表區(qū)域;例:天空的云、嵌花路面的石子。廊道(走廊)指不同于兩側(cè)土地的狹長(zhǎng)地帶,可以看作是一個(gè)線狀或帶狀的斑塊;基底(基質(zhì)或本底)指景觀中的背景地域,是景觀中面積最大、連通性最好、在景觀功能上起著重要作用的景觀要素類(lèi)型。(一)斑塊斑塊泛指與周?chē)h(huán)境在外貌或性質(zhì)上不同,但又具有一定的內(nèi)部均質(zhì)性的空間部分。內(nèi)部均質(zhì)性,是相對(duì)于其周?chē)h(huán)境而言的。具體地講,斑塊包括植物群落、湖泊、草原、農(nóng)田、居民區(qū)等。因而其大小、類(lèi)型、形狀、邊界以及內(nèi)部均質(zhì)程度都會(huì)顯現(xiàn)出很大的不同。以上概念強(qiáng)調(diào)了空間非連續(xù)性和內(nèi)部均質(zhì)性。廣義的斑塊可以是有生命的和無(wú)生命的;而狹義的理解認(rèn)為,斑塊是指動(dòng)植物群落。1、斑塊的起源斑塊根據(jù)起源可分為四類(lèi):環(huán)境資源斑塊干擾斑塊殘存斑塊引入斑塊影響斑塊起源的主要因素有:環(huán)境異質(zhì)性自然干擾人類(lèi)活動(dòng)(1)環(huán)境資源斑塊

(environmentalpatch)由于環(huán)境資源條件(土壤類(lèi)型、水分、養(yǎng)分、地形因素等)在空間分布的不均勻性造成的斑塊。特點(diǎn):①起源:起源于環(huán)境異質(zhì)性;②關(guān)系:斑塊與本底間有較寬的生態(tài)交錯(cuò)帶,過(guò)渡緩慢;③變化:相當(dāng)穩(wěn)定,周轉(zhuǎn)率很低;該類(lèi)型斑塊一般較穩(wěn)定,抗干擾能力強(qiáng),能長(zhǎng)期地存在于與基質(zhì)相異的環(huán)境中;④物種:雖斑塊內(nèi)部存在物種運(yùn)動(dòng),但物種變化水平極低。沙漠中的綠洲、森林中的湖泊、海洋中的島嶼等景觀內(nèi)環(huán)境資源分布的不均勻性,是環(huán)境資源斑塊形成的根本原因。該類(lèi)型的斑塊在自然界中隨處可見(jiàn)。如沙漠中的綠洲、沼澤濕地中大面積生長(zhǎng)著蘆葦?shù)葷裆参锶郝洹⑸謨?nèi)裸露的基巖、平原上出現(xiàn)的湖泊、海洋內(nèi)的島嶼等都是典型的環(huán)境資源斑塊。

(2)干擾斑塊(disturbancepatch)由局部性干擾(如森林死亡、小范圍火災(zāi)等)造成的小面積斑塊。特點(diǎn):①起源:起源于自然或人為干擾;②關(guān)系:斑塊與本底間過(guò)渡比較突然,生態(tài)交錯(cuò)帶較窄;③變化:周轉(zhuǎn)率最高,持續(xù)時(shí)間最短,消失的最快,恢復(fù)較容易;④形成:也可由長(zhǎng)期持續(xù)的干擾形成。如一個(gè)重復(fù)放牧的牧場(chǎng),演替過(guò)程持續(xù)不斷地重復(fù)進(jìn)行或重新開(kāi)始;⑤物種:形成初期物種、種群等變化劇烈,隨后進(jìn)入平穩(wěn)演替階段,與周?chē)|(zhì)保持平衡。干擾是引起生態(tài)系統(tǒng)格局顯著偏離其常態(tài)的事件。干擾類(lèi)型有:風(fēng)、火、冰雹、山崩、蟲(chóng)害等。例如常見(jiàn)的干擾現(xiàn)象:采伐后的森林、草原燒荒、地表煤礦等。如森林中火燒跡地、冰暴襲擊的田地、洪水掩沒(méi)區(qū)、大型哺乳動(dòng)物踐踏過(guò)的現(xiàn)場(chǎng),都有形成干擾斑塊的可能。干擾內(nèi)、外因(如火)短期、長(zhǎng)期短期特點(diǎn):具有最高的周轉(zhuǎn)率、持續(xù)時(shí)間最短,是消失最快的斑塊類(lèi)型。(3)殘余斑塊(remantpatch)由大面積干擾(如森林或草原大火、大范圍的森林砍伐、農(nóng)業(yè)活動(dòng)、城市化等)造成的、局部范圍內(nèi)幸存的自然或半自然生態(tài)系統(tǒng)或其片段(由包圍著一小塊未受干擾地區(qū)的大范圍干擾造成的)。特點(diǎn):①起源:起源于自然或人為干擾;②關(guān)系:斑塊與本底間過(guò)渡比較突然,生態(tài)交錯(cuò)帶較窄;③變化:具較高的周轉(zhuǎn)率,當(dāng)干擾消失后,在自然界同化的作用下能很快地融合在基質(zhì)內(nèi);④物種:形成初期物種、種群等變化劇烈,隨后進(jìn)入平穩(wěn)演替階段。(松弛期:某些種群滅絕速率升高的時(shí)期;調(diào)整期:物種變動(dòng)速率增高的時(shí)期。)殘存斑塊同樣是在干擾情形下形成的。不過(guò)干擾的強(qiáng)度大、范圍廣,整個(gè)基質(zhì)都受到改造,只有某些局部區(qū)域,由于種種原因,受到干擾較輕或沒(méi)有受到干擾的影響而保留了下來(lái),形成斑塊。類(lèi)型舉例:如一場(chǎng)洪水淹沒(méi)了大片土地,沖毀了村莊和農(nóng)田,惟獨(dú)一處高地上的農(nóng)田沒(méi)有受到破壞,而完整如初、形成殘存斑塊;寒冷過(guò)后陽(yáng)坡上留下的鳥(niǎo)巢;火災(zāi)大火過(guò)后殘留的一片森林。斑塊持久性時(shí)間未干擾在斑塊內(nèi)干擾在本底中干擾長(zhǎng)期干擾單一干擾(短期)環(huán)境資源斑塊干擾斑塊殘存斑塊引進(jìn)斑塊斑塊的持久性與穩(wěn)定性(4)引入斑塊(introducedpatch)由于人們有意或無(wú)意地將動(dòng)植物引入某些地區(qū)而形成的局部性生態(tài)系統(tǒng)(如種植園、作物地、高爾夫球場(chǎng)、居民區(qū)等)。特點(diǎn):①起源:起源于人為活動(dòng)原因:人類(lèi)將生物引進(jìn)一個(gè)地區(qū),就產(chǎn)生了引進(jìn)斑塊。②物種:物種和生產(chǎn)力都依賴(lài)于人工輸入和維持;③變化:周轉(zhuǎn)率取決于人類(lèi)管理,如果不進(jìn)行管理,那么基質(zhì)的物種就會(huì)侵入斑塊,并發(fā)生演替,最終該斑塊消失;④時(shí)期:引入物種可能長(zhǎng)期占優(yōu)勢(shì),延緩自然演替過(guò)程。人類(lèi)出現(xiàn)后,能動(dòng)地改造自然的能力日益加強(qiáng),在自然基質(zhì)內(nèi)引人人工斑塊。如水庫(kù)、農(nóng)田、城鎮(zhèn)等。這種班塊是在人類(lèi)投入作用下存在的,受人類(lèi)的影響很大,其動(dòng)態(tài)也受人類(lèi)的控制。而一旦投入停止,該斑塊就失去了存在的能量基礎(chǔ),很快也會(huì)被自然界同化,消失在自然界中成為古跡。但該斑塊具有可恢復(fù)性,如果人類(lèi)重新投入,又會(huì)復(fù)活,恢復(fù)生機(jī)。引入斑塊的類(lèi)型:①種植斑塊(plantedpatch):由人種植植物而產(chǎn)生的特點(diǎn):人維護(hù)、存留時(shí)間長(zhǎng)。如農(nóng)田、人工林、高爾夫球場(chǎng)等,都是在基質(zhì)上形成的。②聚居地(homeshabitation):人類(lèi)聚居地是當(dāng)今地球上最明顯而又最普遍存在的景觀成分之一,包括房屋、庭院、場(chǎng)院、毗鄰的周?chē)坝^。引入斑塊內(nèi)部可能包括有四類(lèi)物種:人、引進(jìn)的動(dòng)植物種、不慎引進(jìn)的有害物種、本地種。關(guān)于有害種入侵問(wèn)題應(yīng)引起重視。

2、斑塊的大小斑塊最容易識(shí)別的外貌是大小和面積一是影響到物質(zhì)和能量的分布及流動(dòng)(如面積大小與邊緣比有關(guān))二是影響到物種的分布、類(lèi)型和數(shù)量。不同物種對(duì)斑塊面積有不同的反映(如樹(shù)木、鳥(niǎo)類(lèi))面積對(duì)能量和養(yǎng)分的影響:一般的情況總是大斑塊要比小斑塊含的能量和養(yǎng)分豐富。也有不同,比如,一個(gè)小斑塊(麥田)從邊緣到內(nèi)部我們會(huì)發(fā)現(xiàn)邊緣產(chǎn)生的產(chǎn)量高于內(nèi)部。原因:充分利用光、溫度、水、且競(jìng)爭(zhēng)少。動(dòng)物的分布也會(huì)因邊緣內(nèi)部的喜愛(ài)程度而有所不同。許多野兔、野雞等喜歡在邊緣地帶活動(dòng),食草與食肉動(dòng)物也經(jīng)常在邊緣地帶活動(dòng),邊緣單位的生物量也高于內(nèi)部。面積對(duì)物種的影響:分析表明,大致的規(guī)律是面積增加10倍,物種增加2倍;面積增加100倍,物種增加4倍;即面積每增加10倍,所含的物種數(shù)量成2的冪函數(shù)增加。這種關(guān)系的另一層含義表明,如果原生生態(tài)系統(tǒng)保存10%的面積,將有50%的物種保存下來(lái)。如果保存1%的面積,則會(huì)有25%保存物種被保存。無(wú)論是否為島,面積越大,記錄到的種越多。面積越大,遇到稀有種的機(jī)會(huì)越多。小島一般地說(shuō)支持的種群較小,易近親繁殖,易受突發(fā)事件而滅絕。隔離是影響物種多樣性的第二個(gè)主要原因,隔離度越高,支持的種越少。陸地景觀與島嶼有所不同,斑塊的邊界并不明確,并且隔離程度的重要性降低。S=f(+生物多樣性-(+)干擾+面積+年齡+本底異質(zhì)性-隔離程度-邊界不連續(xù)性)森林島與海島的比較:相似點(diǎn):與周?chē)渌到y(tǒng)不同的一片土地單元(隔離)環(huán)境變異和大小關(guān)系區(qū)別:隔離類(lèi)型不同(水、陸地)、隔離的相對(duì)性形成時(shí)間長(zhǎng)短、與周?chē)到y(tǒng)的相互作用關(guān)系森林破碎化及其生態(tài)后果物種變化、樹(shù)木生長(zhǎng)變異、生態(tài)功能變化自然保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題要如何保持:較高的當(dāng)?shù)匚锓N多樣性稀有種和瀕危種穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)面積設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題:

JaredDiamond(1975)提出的6條設(shè)計(jì)原理。一個(gè)大的自然保護(hù)區(qū)要比小的自然保護(hù)區(qū)保存的物種多?;谕瑯永碛?,一個(gè)單一的大的自然保護(hù)區(qū)要比總面積與其相等的幾個(gè)小保護(hù)區(qū)為好。如果必須設(shè)計(jì)多個(gè)小保護(hù)區(qū),應(yīng)使它們盡量靠得近一些。使幾個(gè)保護(hù)區(qū)成簇狀配置,要比線狀配置為好。將幾個(gè)保護(hù)區(qū)用走廊連接起來(lái),可便于很多物種的擴(kuò)散。應(yīng)盡可能使保護(hù)區(qū)成圓形。3、斑塊的形狀定性:方形、圓形、長(zhǎng)條形、環(huán)形、半島形等。但大多邊界不規(guī)整,難以準(zhǔn)確用幾何形狀說(shuō)明。定量:用形狀系數(shù)指標(biāo):其中:D是形狀系數(shù)。說(shuō)明某一斑塊周長(zhǎng)L與面積比與同該斑塊面積相等的圓的圓周長(zhǎng)之比。比值為1時(shí),說(shuō)明該斑塊為圓形。比值越大說(shuō)明該斑塊周邊越發(fā)達(dá)。

L為斑塊周邊長(zhǎng)度、A為斑塊面積形狀與面積同等重要。例如:鳥(niǎo)、昆蟲(chóng)覓食,巢域一般為長(zhǎng)方形形狀分析可了解物種動(dòng)態(tài)(物種分布是穩(wěn)定、擴(kuò)展、收縮、還是遷移甚至以了解遷移路線)斑塊的形狀對(duì)生物的散布和覓食具有重要作用斑塊的形狀與環(huán)境變化及更新過(guò)程有關(guān)在園林設(shè)計(jì)中,采取不同的斑塊形狀,可收到不同的藝術(shù)效果(1)生態(tài)學(xué)意義形狀影響生物的散布和覓食邊緣:二個(gè)生態(tài)系統(tǒng)相鄰處形成的一個(gè)過(guò)渡帶,為生態(tài)交錯(cuò)區(qū)。其環(huán)境和物種都具有過(guò)渡性和組合性,甚至特殊性。邊緣的形成:固有邊緣、誘導(dǎo)邊緣邊緣的寬度:有寬有窄邊緣的物種:邊緣種、內(nèi)部種斑塊的邊緣部分有不同于內(nèi)部的物種組成和過(guò)渡。特點(diǎn):由一種環(huán)境條件組合、過(guò)渡為另一種環(huán)境條件組合,由一類(lèi)動(dòng)植物組合過(guò)渡為另一類(lèi)動(dòng)植物組合,不僅包括兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的成分并且有其特有的成分。固有邊緣(inherentedge):環(huán)境資源上的差異造成的邊緣特點(diǎn):過(guò)渡緩慢、連續(xù)性強(qiáng)、變化很小舉例:森林和沼澤之間的邊緣誘導(dǎo)邊緣(inducededge):天然或人為干擾造成的邊緣特點(diǎn):過(guò)渡顯著、存在時(shí)間短舉例:森林與火燒跡地之間的邊緣邊緣寬度的影響因子:a太陽(yáng)角向赤道方向超過(guò)向極地方向的寬度。b溫帶超過(guò)熱帶c主風(fēng)超過(guò)其他風(fēng)向d斑塊與本底垂直結(jié)構(gòu)差異越大,邊緣寬度差異越大。根據(jù)對(duì)邊緣或內(nèi)部的反應(yīng)將生物分為:

邊緣種(edgespecies)內(nèi)部種(interiorspecies)根據(jù)邊緣種和內(nèi)部種原理將動(dòng)物分成三類(lèi):a對(duì)兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)均有要求b對(duì)邊緣的特殊生境有特殊的要求c主要與一種生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)系,但可擴(kuò)展到邊緣(2)邊緣效應(yīng)邊緣效應(yīng)(edgeeffect)即指綴塊的邊緣部分由于受到外圍影響而表現(xiàn)出與綴塊中心部分不同的生態(tài)學(xué)特征的現(xiàn)象。綴塊中心部分在氣象條件(如光照、溫度、濕度、風(fēng)速),物種的組成,以及生物地球化學(xué)循環(huán)方面,都可能與其邊緣部分不同。許多研究表明,綴塊周界部分常常具有較高的物種豐富度和第一性生產(chǎn)力。有些物種需要較穩(wěn)定的生物條件,往往集中分布在綴塊中心部分,故稱(chēng)為內(nèi)部種。而另一些物種則適應(yīng)多變的環(huán)境條件,主要分布在綴塊邊緣部分,稱(chēng)為邊緣種。然而,有許多物種的分布是介乎這二者之間的。當(dāng)綴塊的面積很小時(shí),內(nèi)部—邊緣環(huán)境分異不復(fù)存在,因此整個(gè)綴塊便會(huì)全部為邊緣種或?qū)ι巢幻舾械奈锓N占據(jù)。顯然,邊緣效應(yīng)是與綴塊的大小以及相鄰綴塊和基底特征密切相關(guān)的。綴塊的結(jié)構(gòu)特征對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力、養(yǎng)分循環(huán)和水土流失等過(guò)程都有重要影響。由于邊緣效應(yīng),生態(tài)系統(tǒng)光合作用效率以及養(yǎng)分循環(huán)和收支平衡特點(diǎn),都會(huì)受到綴塊大小及有關(guān)結(jié)構(gòu)特征的影響。綴塊邊緣常常是風(fēng)蝕或水土流失的起始或程度嚴(yán)重之處。一般而言,綴塊越小,越易受到外圍環(huán)境或基底中各種干擾的影響。而這些影響的大小不僅與綴塊的面積有關(guān),同時(shí)也與綴塊的形狀及其邊界特征有關(guān)。邊緣效應(yīng)的主要特征可歸納為:①食物鏈長(zhǎng),生物多樣性增加,種群密度提高;②系統(tǒng)內(nèi)部物種與群落之間競(jìng)爭(zhēng)激烈,彼此消長(zhǎng)頻率高,幅度大;

③抗干擾能差,界面易發(fā)生變異,且系統(tǒng)恢復(fù)的周期長(zhǎng);④自然波動(dòng)與人為干擾相互迭加,易使系統(tǒng)承載能力超過(guò)臨界閾值,導(dǎo)致系統(tǒng)紊亂,乃至崩潰。(3)不同形狀斑塊的生態(tài)特點(diǎn)①圓形斑塊生態(tài)特點(diǎn):內(nèi)部與邊緣比最高;在相同邊緣寬度下,斑塊越小,邊緣所占比例越大,至整個(gè)斑塊都為邊緣。②長(zhǎng)條形斑塊的生態(tài)特點(diǎn):內(nèi)部與邊緣比較低;甚至全為邊緣。③環(huán)形斑塊的生態(tài)特點(diǎn):類(lèi)似于長(zhǎng)條形的斑塊,內(nèi)部與邊緣比較低。④半島形斑塊的生態(tài)特點(diǎn):變化復(fù)雜。圓形斑塊與長(zhǎng)條形斑塊的生態(tài)比較形狀指標(biāo)內(nèi)部/邊緣邊緣長(zhǎng)度與本底作用斑塊內(nèi)障礙物生境異質(zhì)性物種多樣性走廊價(jià)值尋食效應(yīng)圓形高小小少小大小小長(zhǎng)條形低大大多大小大大環(huán)狀斑塊:形狀很特殊的斑塊特點(diǎn):內(nèi)部/邊緣低內(nèi)部種少舉例:高山環(huán)繞山體繞湖周?chē)脖圾B(niǎo)類(lèi)、維管束植物減少物種多樣性遞減內(nèi)部/邊緣比解釋定義:指的是一個(gè)斑塊中狹長(zhǎng)的外延部分漏斗效應(yīng):人們常見(jiàn)的在半島頂端,動(dòng)物路徑密度高的現(xiàn)象半島(peninsula)綴塊的形狀是多種多樣的,其特點(diǎn)可以用長(zhǎng)寬比、周界—面積比、以及分維數(shù)等方法來(lái)描述。例如,綴塊長(zhǎng)寬比或周界面積比越接近于方形和圓形的值,其形狀就越為“緊密”。根據(jù)形狀和功能的一般性原理,緊密型形狀有利于保蓄能量、養(yǎng)分和生物;而松散型形狀(如長(zhǎng)、寬比很大或邊界蜿蜒多曲折)則易于促進(jìn)綴塊內(nèi)部與外圍環(huán)境的相互作用,尤其是能量、物質(zhì)和生物方面的交換。景觀綴塊的形狀與綴塊邊界的特征(如形狀、寬度、可透性等)對(duì)生態(tài)學(xué)過(guò)程的影響是多種多樣、極為復(fù)雜的。目前,雖然這方法已然出現(xiàn)了一些新穎而頗具啟發(fā)性的概念模型,但實(shí)際研究尚少,這是景觀生態(tài)學(xué)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。生境斑塊大小和形狀對(duì)物種多樣性的影響內(nèi)部和邊緣的面積受斑塊大小和形狀的影響4、斑塊的數(shù)量和構(gòu)圖(格局)斑塊的數(shù)量:影響到面積比例、分布密度、所占比率(優(yōu)勢(shì)度)斑塊構(gòu)圖(格局):指斑塊在空間上的分布、位置及排列。具重要的生態(tài)意義。如一個(gè)區(qū)域內(nèi),森林斑塊的大小、分布密度、間隔等。5、斑塊鑲嵌鑲嵌——各種類(lèi)型斑塊在空間的配置斑塊化——指斑塊的空間格局及其變異。通常表現(xiàn)在斑塊大小、內(nèi)容、密度、多樣性、排列狀況、結(jié)構(gòu)和邊界特征等方面斑塊化普遍存在于各種生態(tài)系統(tǒng)的每一個(gè)時(shí)空尺度上對(duì)比度——斑塊之間及斑塊與基質(zhì)之間的差異程度空間異質(zhì)性——是通過(guò)斑塊化、對(duì)比度、梯度表現(xiàn)斑塊化產(chǎn)生的原因:局部性隨機(jī)干擾、捕食作用、選擇性食草作用、植被的空間格局、各因素不同組合斑塊化的特點(diǎn):斑塊的可感知性斑塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)斑塊的相對(duì)均質(zhì)性斑塊的動(dòng)態(tài)特征斑塊化的尺度和生物依賴(lài)性斑塊的等級(jí)系統(tǒng)斑塊的敏感性斑塊化的生態(tài)與進(jìn)化效應(yīng)種群動(dòng)態(tài)與斑塊化資源分布的斑塊化干擾與斑塊化人類(lèi)影響與斑塊化斑塊化與物種的共同演化斑塊化與生物多樣性(二)廊道

廊道(走廊)是指景觀中與相鄰兩邊環(huán)境不同的線性或帶狀結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)的廊道包括農(nóng)田間的防風(fēng)林帶、河流、道路、峽谷、和輸電線路等。廊道類(lèi)型的多樣性,導(dǎo)致了其結(jié)構(gòu)和功能方法的多樣化。廊道常常相互交叉形成網(wǎng)絡(luò)(network),使廊道與綴塊和基底的相互作用復(fù)雜化。1、廊道的作用具有雙重性——將景觀分離、將景觀連接隔離作用:跨越時(shí)的障礙物(如道路兩側(cè))連通作用:兩地的連接運(yùn)輸作用:公路、鐵路、運(yùn)河、輸電線等(物種和物質(zhì)的運(yùn)動(dòng))保護(hù)作用:隔離區(qū)的保護(hù)、長(zhǎng)城、圍墻、林帶等資源作用:如林帶、走廊地帶野生動(dòng)物豐富、植物種類(lèi)較多觀賞作用:古代曲徑通幽、頤和園的長(zhǎng)廊、西湖的蘇堤等1)彎曲度(curvilinearity)廊道中兩點(diǎn)間的實(shí)際距離與它們之間的直線距離之比,與沿廊道的移動(dòng)有關(guān)。動(dòng)物、人更消耗體力。2、衡量廊道的結(jié)構(gòu)特征指標(biāo)曲度、寬度、連通度、內(nèi)環(huán)境2)連通性(connectivety):?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度廊道中中斷數(shù)量來(lái)度量例如:農(nóng)田樹(shù)籬作用:決定了廊道的通道和屏障功能。3)狹點(diǎn)(narrow):廊道中的狹窄處作用:影響運(yùn)動(dòng)例如:河流峽口4)結(jié)點(diǎn)(nodes):兩個(gè)廊道的連接處或一個(gè)廊道與斑塊的連接處。作用:結(jié)點(diǎn)在管理與規(guī)劃中十分有用,因?yàn)樗峁┝嗽S多相連系的物種源,當(dāng)物種在斑塊中消失時(shí),有利于物種重新遷入。例如:河流急轉(zhuǎn)彎的凹面常出現(xiàn)一片泛濫平原,兩條公路交叉處的重疊植被廊道的內(nèi)部特點(diǎn):

1)從邊緣到中心的物種組成發(fā)生急劇變化例如:公路、河流、林帶2)環(huán)境條件與外部有所不同例如:林蔭路冬暖夏涼3)水平上延伸一段距離,水平梯度也會(huì)發(fā)生變化3、廊道起源及類(lèi)型廊道起源:與斑塊相同廊道類(lèi)型:

1)寬度和特征分:

線狀廊道:廊道是一條很窄的帶,植被類(lèi)型基本上是邊緣占優(yōu)勢(shì)。一般有7種:道路、鐵路、堤堰、溝渠、輸電線、草本或灌木帶、樹(shù)籬

帶狀廊道:廊道是一條很窄的帶,其寬度是可以造成一個(gè)內(nèi)部環(huán)境,含有內(nèi)部種,每個(gè)側(cè)面都存在邊緣效應(yīng)(寬林帶、超高速公路等)。

差異:帶狀廊道與線狀廊道的基本生態(tài)差異主要在于寬度,具有重要的功能意義。

林帶寬度增加,環(huán)境異質(zhì)性增加,進(jìn)而造成物種多樣性增加。林帶很窄時(shí),邊緣、內(nèi)部種都很少,隨寬度增加邊緣、內(nèi)部種均增加,但邊緣種在寬度略增加時(shí)即迅速增加,而內(nèi)部種則要在寬度達(dá)到一定值時(shí)才能增加,閾值一般為7-12米。

邊緣種多樣性(物種數(shù)量)林帶寬度內(nèi)部種林帶寬度與物種多樣性

河流廊道:河流廊道是沿河流分布的,與周?chē)镜撞煌闹脖粠А?/p>

結(jié)構(gòu):河床邊緣、漫灘、堤壩、岸上高地寬度多寬為宜:a應(yīng)具備有效地控制從高地到河流的水流和營(yíng)養(yǎng)的功能。b有利于森林內(nèi)部種沿河運(yùn)動(dòng),寬度應(yīng)超出邊緣效應(yīng)。河流廊道的功能:控制著河水及周?chē)懙剡M(jìn)入河流的物質(zhì)流動(dòng)影響河流本身的運(yùn)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)。為物種的遷移和棲息提供了條件。為人類(lèi)運(yùn)輸航道、物質(zhì)資源、保護(hù)作用。2)高度分:高位走廊:走廊植被高于周?chē)脖唬ㄞr(nóng)田林帶)低位走廊:走廊植被低于周?chē)脖唬珠g小路、河流等)(三)基質(zhì)基底是指景觀中分布最廣、連續(xù)性最大的背景結(jié)構(gòu),常見(jiàn)的有森林基底、草原基底、農(nóng)田基底、城市用地基底,等等。在許多景觀中,其總體動(dòng)態(tài)常常受基底所支配?;|(zhì)的判定:1)相對(duì)面積:最大?;|(zhì)中的優(yōu)勢(shì)種也是景觀中的優(yōu)勢(shì)種。一般來(lái)說(shuō),本底的面積超過(guò)現(xiàn)存其他類(lèi)型景觀元素的面積總和。假如一種景觀元素類(lèi)型覆蓋50%以上的面積,就可以認(rèn)為是本底。2)連通度:最高。如果一個(gè)空間不被兩端與該空間的周界相連的邊界隔開(kāi),則認(rèn)為該空間是連通的。3)控制程度:最強(qiáng)。三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合:從生態(tài)意義講,對(duì)景觀控制程度的重要性大于相對(duì)面積和連通度。連通性高的作用:1)可以作為障礙物將其他要素分開(kāi)例如:防火帶2)便于物種遷移與基因交換3)使其他要素成為生境島本底的結(jié)構(gòu)特征:孔隙度(porosity)斑塊在本底中稱(chēng)為孔。單位面積的斑塊數(shù)目稱(chēng)為孔隙度。它是本底中斑塊密度的量度。與斑塊大小無(wú)關(guān)。只統(tǒng)計(jì)有閉合邊界的斑塊??紫抖鹊纳鷳B(tài)意義:1)它提供了一個(gè)了解物種隔離程度和植物種群遺傳變異的線索。2)孔隙度是邊緣效應(yīng)總量的指標(biāo),是一個(gè)對(duì)野生生物管理、對(duì)能流物流指導(dǎo)意義的因素??紫抖鹊捅砻骶坝^中有邊遠(yuǎn)地區(qū)存在,這對(duì)需要邊緣生境的動(dòng)物很重要。3)孔隙度與動(dòng)物覓食密切相關(guān),適宜的孔隙對(duì)覓食及育后復(fù)原。4)采伐對(duì)野生動(dòng)物的影響。5)人文地理中,研究住宅與村莊孔隙的分別十分重要。邊界形狀:景觀元素間的邊界像一個(gè)半透膜,邊界的形狀對(duì)本底與斑塊間的相互關(guān)系極為重要,具備最小的周長(zhǎng)與面積之比的形狀不利于能量與物質(zhì)交換,具節(jié)省資源的特征;相反,周長(zhǎng)與面積之比大的形狀利于與周?chē)h(huán)境進(jìn)行大量的能量與物質(zhì)交流??窗济孢吔绲淖筮呍叵蛴覕U(kuò)展更為有效。擴(kuò)展元素即它們最可能在周邊的凸面上擴(kuò)展。殘存元素即處于縮減過(guò)程,有凹面邊界的元素。擴(kuò)展元素能迅速地以凹面邊界變?yōu)橥姑孢吔?。網(wǎng)絡(luò):網(wǎng)絡(luò):走廊相互交叉形成。交點(diǎn)、網(wǎng)格大小景觀的孔隙度高時(shí),這種網(wǎng)絡(luò)本底就是廊道網(wǎng)絡(luò)。結(jié)構(gòu)特征:連接類(lèi)型:十字型、T型、L型網(wǎng)線上有沒(méi)有中斷,以及中斷處的長(zhǎng)度。結(jié)點(diǎn)的大小網(wǎng)絡(luò)把不同的生態(tài)系統(tǒng)相互連接起來(lái),是景觀中最常見(jiàn)的一種結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)功能的重要性,不僅在于物種沿著它移動(dòng),而且還在于它對(duì)周?chē)坝^基質(zhì)和斑塊群落的影響。

多樣性離交點(diǎn)距離邊緣種內(nèi)部種網(wǎng)眼大小組成網(wǎng)絡(luò)的線之間的平均距離或者線所環(huán)繞的景觀元素的平均面積。對(duì)物種粒種有影響,例如:法國(guó)布列塔地區(qū)研究表明,小甲蟲(chóng)、土地網(wǎng)眼>4ha時(shí)消失,貓頭鷹在網(wǎng)眼為7ha時(shí)消失。例如在我國(guó)東北西部半干旱區(qū),通過(guò)防護(hù)林帶把農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)和城市生態(tài)系統(tǒng)連接起構(gòu)成一個(gè)多功能的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。廊道相互交叉的頻率和這些交叉點(diǎn)擴(kuò)展為斑塊的程度,對(duì)于遷移效率有重要作用。某些特殊網(wǎng)絡(luò),如小路和公路,則對(duì)于動(dòng)物和人的移動(dòng)都起著有效的作用。研究網(wǎng)絡(luò)首先應(yīng)該區(qū)別兩類(lèi)物種。一類(lèi)是生活在網(wǎng)絡(luò)包圍的景觀要素內(nèi)部的物種,對(duì)于這些物種而言,廊道是它們遷移的障礙;另一類(lèi)是生活在廊道內(nèi)、沿廊道遷移的物種。網(wǎng)絡(luò)影響著物種沿著廊道移動(dòng)和穿過(guò)廊道的運(yùn)動(dòng),而廊道的連通性或空間連續(xù)性是這種運(yùn)動(dòng)格局的關(guān)鍵因子。綴塊—廊道—基底模式基于長(zhǎng)期以來(lái)許多領(lǐng)域的研究成果,尤其是島嶼生物地理學(xué)和群落綴塊動(dòng)態(tài)的研究,近年來(lái)以綴塊、廊道和基底為核心的一系列概念、理論和方法逐漸形成了現(xiàn)代景觀生態(tài)學(xué)的一個(gè)重要方面——稱(chēng)之為景觀生態(tài)學(xué)的“綴塊—廊道—基底模式”。這一模式為我們提供了一種描述生態(tài)學(xué)系統(tǒng)的“空間語(yǔ)言”,使得對(duì)景觀結(jié)構(gòu)、功能和動(dòng)態(tài)的表述更為具體、形象。而且,綴塊—廊道—基底模式還有利于考慮景觀結(jié)構(gòu)與功能之間的相互關(guān)系,比較它們?cè)跁r(shí)間上的變化。然而,必須指出,在實(shí)際研究中,要確切地區(qū)分綴塊、廊道和基底有時(shí)是很困難的,也是不必要的。廣義而言,把所謂基底看作是景觀中占絕對(duì)主導(dǎo)地位的綴塊亦未嘗不可。另外,因?yàn)榫坝^結(jié)構(gòu)單元的劃分總是與觀察尺度相聯(lián)系,所以綴塊、廊道和基底的區(qū)分往往也是相對(duì)的。例如,某一尺度上的綴塊可能成為較小尺度上的基底,或許又是較大尺度上廊道的一部分。二、景觀結(jié)構(gòu)景觀結(jié)構(gòu)是指不同生態(tài)系統(tǒng)或景觀單元的空間關(guān)系。即指生態(tài)系統(tǒng)的大小、形狀、數(shù)量、類(lèi)型及空間配置相關(guān)的能量、物質(zhì)和物種分布。即景觀的基本組成要素斑塊、廊道和基底的時(shí)空配置及鑲嵌格局。景觀總體結(jié)構(gòu)主要考慮:景觀多樣性、景觀的異質(zhì)性、景觀格局等三個(gè)問(wèn)題。(一)景觀多樣性景觀多樣性是指生物圈內(nèi)棲息地、生物群落和生態(tài)學(xué)過(guò)程的多樣性。生態(tài)意義:①只有多種生態(tài)系統(tǒng)共存,才能保證物種多樣性和遺傳多樣性。②只有多種生態(tài)系統(tǒng)共存,并與異質(zhì)的立地條件結(jié)合,才能使景觀的總體生產(chǎn)力水平達(dá)到最高水平。③只有多種生態(tài)系統(tǒng)共存,才能保證景觀功能的正常發(fā)揮,并使景觀穩(wěn)定性達(dá)到一定水平。景觀多樣性與景觀異質(zhì)性是既有聯(lián)系又有區(qū)別的兩個(gè)不同概念。景觀多樣性表征的是不同景觀間的差異,是指景觀單元在結(jié)構(gòu)和功能方面的多樣性,多用于不同景觀間的比較。結(jié)構(gòu)上:類(lèi)型多樣性(豐富度、均勻度和優(yōu)勢(shì)度);斑塊多樣性(斑塊數(shù)量、大小、形狀,破碎度、分維數(shù));格局多樣性(聚集度、連接度、連通性)。功能上:干擾過(guò)程(范圍、頻度、周期、強(qiáng)度、可預(yù)測(cè)性、嚴(yán)重性和季節(jié));養(yǎng)分循環(huán)速率;能流速率;斑塊穩(wěn)定性和變化周期等。景觀多樣性的描述指標(biāo)Simpson多樣性指數(shù)——DShannon-Weiner多樣性指數(shù)——H豐富度或相對(duì)豐富度均勻度優(yōu)勢(shì)度區(qū)分:斑塊多樣性指數(shù)斑塊多樣性指數(shù)包括有:有分維數(shù)、斑塊的拉長(zhǎng)指數(shù)、鑲嵌度、聚集度、距離指數(shù)、連接度指數(shù)、斑塊破碎化指數(shù)等。在實(shí)際上工作中常用多樣性指數(shù)來(lái)描述景觀的多樣性,而這些指數(shù)同時(shí)也可作為異質(zhì)性的指標(biāo)(李哈濱、伍業(yè)鋼,1992)。(二)景觀的異質(zhì)性在前一章中已作過(guò)介紹,包括空間異質(zhì)性、時(shí)間異質(zhì)性、功能異質(zhì)性、基質(zhì)的異質(zhì)性。功能異質(zhì)性:屬生態(tài)實(shí)體的異質(zhì)性,表現(xiàn)為生物個(gè)體、種群、物種和群落在分布上的差異,并同多種尺度上的生物的生活史相聯(lián)系。異質(zhì)性是土地破碎化的標(biāo)志,可負(fù)面影響一些生態(tài)過(guò)程。如一塊空曠的草地如果面積太小,盡管它的植被條件與所提供的資源與廣闊草地極其相似,但鳥(niǎo)類(lèi)也不愿意在此逗留。異質(zhì)性可觸發(fā)和擴(kuò)大個(gè)物與環(huán)境的相互作用。局部的特殊性是由當(dāng)?shù)靥卣饕约皬那吧诚嚓P(guān)的歷史或者說(shuō)是特殊性所決定的,它形成了空間異質(zhì)性。異質(zhì)性能允許作為多峰值出現(xiàn)的多種穩(wěn)定狀態(tài),該狀態(tài)被認(rèn)為是局部平衡中的空間變界。異質(zhì)性不僅由天氣、氣候和土壤等外部因素決定,還取決于物種的滅絕、定殖、遷移等內(nèi)部團(tuán)素?;|(zhì)的異質(zhì)性:在定義景觀基質(zhì)時(shí),我們?cè)O(shè)定景觀基質(zhì)是由一種景觀要素組成的。這里暗含一個(gè)假定,該景觀要素是均質(zhì)體。實(shí)際上客觀世界存在的景觀要素不可能是絕對(duì)均勻的,只能相對(duì)地說(shuō)其間的差異在某一尺度上難以辨識(shí)或忽略不計(jì)。在這個(gè)尺度上,我們把景觀要素看成是均質(zhì)的。小于這個(gè)尺度來(lái)衡量該景觀要素,該景觀要素進(jìn)一步分裂,出現(xiàn)更多新的斑塊;大于該尺度,不同的景觀要素趨向于合并,斑塊數(shù)減少,均質(zhì)化加強(qiáng)。景觀異質(zhì)性的生態(tài)意義

研究表明,景觀異質(zhì)性與鳥(niǎo)類(lèi)多樣性之間存在明顯的相關(guān)性。景觀的異質(zhì)性增大、鳥(niǎo)類(lèi)的物種多樣性增加。然而當(dāng)林木變得密集時(shí),林冠對(duì)景觀異質(zhì)性的影響較小。散布的喬木和灌木對(duì)保證生境的破碎化顯得更為重要。盡管喬木林有更多的植被層或更大的容積,但對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)的棲息來(lái)說(shuō),喬木林的生境多樣性低,而相對(duì)看,灌木叢異質(zhì)性強(qiáng),因而在灌木叢中鳥(niǎo)類(lèi)物種有較高的多樣性??臻g異質(zhì)性與捕食一被捕食者控制系統(tǒng)密切相關(guān),空間異質(zhì)性與某些物種空間密度有明顯的相關(guān)性,若被捕食者呈斑塊狀分布,捕食者將集中于被捕食者密度大的斑塊,在那里捕食者的種群將迅速擴(kuò)大,而同時(shí)被捕食者密度小的斑塊將成為捕食者的隱蔽處。動(dòng)物在大斑塊內(nèi)覓食較在小斑塊內(nèi)覓食化的時(shí)間少,在美國(guó)的黃石公園,生活著大型哺乳動(dòng)物,在鼠尾草灌叢和草地景觀中覓食。人們發(fā)現(xiàn).這些動(dòng)物僅對(duì)景觀大尺度的異質(zhì)性有反應(yīng),對(duì)小尺度的斑塊(30m×30m)的選擇是隨機(jī)的。在大范圍內(nèi)它們只是依據(jù)生物量的豐富度來(lái)遷移,當(dāng)進(jìn)人覓食的植物斑塊內(nèi)部時(shí),不考慮其細(xì)小的異質(zhì)性。林地中的林窗斑塊對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)的棲息有極為重要的作用,林窗內(nèi)光線充足,地面的植被物種豐度高。鳥(niǎo)類(lèi)較容易找到地面撤落的種子,食物來(lái)源豐富。異質(zhì)性產(chǎn)生了不同斑塊間的邊界和差異,這種格局能產(chǎn)生更多的、新的景觀過(guò)程,從而影響能流、物流和物種流。(三)景觀的結(jié)構(gòu)類(lèi)型據(jù)Forman意見(jiàn),景觀結(jié)構(gòu)類(lèi)型可分為四大類(lèi):分散的斑塊景觀:具有一種景觀要素作為優(yōu)勢(shì)本底、其它類(lèi)型分散在本底之中。網(wǎng)狀景觀:景觀中有相互交叉的走廊占優(yōu)勢(shì)。交錯(cuò)景觀:占優(yōu)勢(shì)的二種景觀要素,彼此犬牙交錯(cuò),但共同具有一個(gè)邊界。棋盤(pán)狀景觀:相互交錯(cuò)的景觀要素形成棋盤(pán)狀格子。三、景觀的空間格局景觀生態(tài)學(xué)中的格局,往往是指空間格局,即綴塊和其它組成單元的類(lèi)型、數(shù)目以及空間分布與配置等??臻g格局可粗略地描述為隨機(jī)型、規(guī)則型和聚集型。更詳細(xì)的景觀結(jié)構(gòu)特征和空間關(guān)系可通過(guò)一系列景觀指數(shù)和空間分析方法加以定量化。與格局不同,過(guò)程則強(qiáng)調(diào)事件或現(xiàn)象發(fā)生、發(fā)展的程序和動(dòng)態(tài)特征。景觀生態(tài)學(xué)常常涉及到的生態(tài)學(xué)過(guò)程包括種群動(dòng)態(tài)、種子或生物體的傳播、捕食者和獵物的相互作用、群落演替、干擾擴(kuò)散、養(yǎng)分循環(huán)等。景觀斑塊是地理、氣候、生物和人文因子構(gòu)成的有機(jī)集合體,具有特定的結(jié)構(gòu)形態(tài),表現(xiàn)為物質(zhì)、能量或信息的輸入與輸出單位。斑塊的大小、形狀不同,有規(guī)則和不規(guī)則之分;廊道曲直、寬窄不同,連接度也有高有低;而基質(zhì)更顯多樣,從連續(xù)狀到孔隙狀,從聚集態(tài)到分散態(tài),構(gòu)成了鑲嵌變化、豐富多彩的景觀格局。景現(xiàn)要素格局景觀要素在空間上的分布經(jīng)常是有規(guī)律的(非隨機(jī)的),形成各種各樣的排列形式,稱(chēng)為景現(xiàn)要素構(gòu)型。景觀格局最為明顯的構(gòu)型有5種(Forman1990):(1)規(guī)則型或均勻分布格局指某一特定類(lèi)型的景觀要素間的距離相對(duì)一致。例如在我國(guó)北方農(nóng)村的各鄉(xiāng)(鎮(zhèn)),由于同一鄉(xiāng)(鎮(zhèn))人均占有土地相對(duì)平均,形成的村落格局多是均勻地分布于農(nóng)田間,各村的距離基本相等。這是人為干擾活動(dòng)形成的斑塊最為典型的規(guī)則型分布格局。其它如森林采伐跡地、喀斯特景觀內(nèi)的濕地也經(jīng)常見(jiàn)到自然斑塊成規(guī)則形分布。(2)團(tuán)聚式分布格局指同一類(lèi)型的斑塊聚集在一起,形成大面積分布。如遼寧省的盤(pán)錦地區(qū)稻田的大面積聚集,吉林省玉米地的大面積聚集,均屆于上述類(lèi)型。(3)線狀分布格局指同一類(lèi)型斑塊呈線性分布。在山區(qū)的溝谷內(nèi),村落多沿河流分布;新的高速公路、鐵路沿線會(huì)逐漸形成零散分布的新興城鎮(zhèn),冰川侵蝕形成的串珠形凹地等代表了線狀分布類(lèi)型。(4)平行分布格局指相同類(lèi)型斑塊平行分布。在沈陽(yáng)與大連之間存在兩條近平行的廊道,一條是新建高速公路,另一條是原來(lái)的公路。兩條公路沿線零星分布著建筑物形成的村落、集鎮(zhèn),這些人工建筑斑塊分布形成典型的平行格局。在我國(guó)的青藏高原,冰川對(duì)土地的鑿蝕往往可見(jiàn)明顯的嚴(yán)行濕地也屬于此列。(5)特定的組合成空間連接這是一種特殊的分布類(lèi)型,大多出現(xiàn)在不同的景觀要素之間。意指不同的景觀要素類(lèi)型出于某種原因經(jīng)常相連接分布。比較常見(jiàn)的是城鎮(zhèn)對(duì)交通的需要??偸桥c道路相連接,呈正相關(guān)空間連接。另一種是負(fù)相關(guān)連接。如平原的稻田區(qū)很少有大片林地出現(xiàn),林地分布的山坡不會(huì)出現(xiàn)水田。景觀要素的構(gòu)型對(duì)野生動(dòng)物頗為重要。特定的構(gòu)型是特定作用力所產(chǎn)生的,并能產(chǎn)生特定的景觀功能。如多種景觀要素聚集一處,常能成為野生動(dòng)物的聚集點(diǎn)。因?yàn)檫@里資源類(lèi)型多,又利于隱蔽。為此在自然保護(hù)區(qū)內(nèi)對(duì)這些點(diǎn)應(yīng)分外注意,嚴(yán)格加以保護(hù)。景觀格局分析:景觀格局作為景觀生態(tài)學(xué)的一個(gè)重要概念,其研究在生態(tài)學(xué)文獻(xiàn)中占有很大比重??臻g格局可粗略地描述為隨機(jī)型、規(guī)則型和聚集型。更詳細(xì)的景觀結(jié)構(gòu)特征和空間關(guān)系可通過(guò)一系列景觀指數(shù)和空間分析方法加以定量化。景觀格局反映的是斑塊在景觀內(nèi)空間分布的總體樣式。景觀格局是景觀過(guò)程的產(chǎn)物;反之,不同的景觀格局又強(qiáng)烈地影響景觀過(guò)程、其中包括:斑塊問(wèn)能量與物質(zhì)的流動(dòng),種群的定殖、擴(kuò)散和繁衍以及個(gè)體的發(fā)育等。斑塊在景觀內(nèi)鑲嵌分布構(gòu)成景觀鑲嵌格局。景觀鑲嵌格局在所有尺度上都存在。并且都是由斑塊、廊道和基質(zhì)構(gòu)成,即所謂斑塊一廊道一基質(zhì)模式。景觀格局分析的目的是從看似無(wú)序的景觀斑塊鑲嵌中,發(fā)現(xiàn)潛在的有意義的規(guī)律性。如果想更加深入地理解景觀格局,最好的方式是把它與一些運(yùn)動(dòng)過(guò)程和變化聯(lián)系起來(lái)。因?yàn)?,人們今天看到的格局是過(guò)去的景觀流形成的。同樣,景觀格局也影響著各種景觀流。通過(guò)景觀格局分析,希望能確定產(chǎn)生和控制空間格局的因子和機(jī)制,比較不同景觀的空間格局及其效應(yīng),探討空間格局的尺度性質(zhì)。四、生態(tài)交錯(cuò)帶生態(tài)交錯(cuò)帶(ecotone)又稱(chēng)生態(tài)過(guò)渡帶,生態(tài)脆弱帶。是聯(lián)合國(guó)第七屆“人與生物圈計(jì)劃”大會(huì)呼吁各國(guó)重點(diǎn)研究的ecotone地帶。1905年Clements將ecotone引入生態(tài)學(xué)研究,并將其定義為“兩個(gè)群落的交錯(cuò)區(qū)”;1971年Odum在《生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)》一書(shū)中把生態(tài)交錯(cuò)帶定義為“兩個(gè)或多個(gè)不同群落之間的過(guò)渡區(qū);1981年Anderson將兩個(gè)不同生態(tài)系統(tǒng)交接處的過(guò)渡帶稱(chēng)為ecotone。四、生態(tài)交錯(cuò)帶1989年在布達(dá)佩斯召開(kāi)的第七屆SCOPE大會(huì)上確定了ECOTONE的概念。在生態(tài)系統(tǒng)中凡處于兩種或兩種以上的物質(zhì)體系、結(jié)構(gòu)體系、能量體系、功能體系之間所形成的‘界面’,以及圍繞該‘界面’向外延伸的‘過(guò)渡帶’的空間域。它把生態(tài)系統(tǒng)界面理論以及非穩(wěn)定的脆弱特征結(jié)合起來(lái)研究,可以作為辨識(shí)全球變化的基本指標(biāo)。1、生態(tài)交錯(cuò)帶與邊緣效應(yīng)邊緣效應(yīng)是生態(tài)交錯(cuò)帶的顯著特征之一。1933年,野生動(dòng)物學(xué)家Leopold注意到在生態(tài)交錯(cuò)帶內(nèi)物種種類(lèi)和個(gè)體數(shù)比鄰近的系統(tǒng)要多,提出了邊緣效應(yīng)概念。1942年地理植物學(xué)家Beecher發(fā)現(xiàn),不同地貌單元生物群落的界面地帶,結(jié)構(gòu)往往比較復(fù)雜,不同生境的物種于此共生,種群密度大,生產(chǎn)力水平較高,于是他將這種現(xiàn)象稱(chēng)為“邊緣效應(yīng)”(edgeeffect)。然而B(niǎo)eecher的概念側(cè)重邊緣效應(yīng)現(xiàn)象和邊緣效應(yīng)結(jié)果的敘述。而王如松、馬世駿又提出了邊緣效應(yīng)的一般概念:在兩個(gè)或多個(gè)不同性質(zhì)的生態(tài)系統(tǒng)或(其它系統(tǒng))交互作用處,由于某些生態(tài)因子(可能是物種、能量、信息、時(shí)機(jī)或地域)或系統(tǒng)屬性的差異和耦合作用而引起系統(tǒng)某些組分及行為(如種群密度、生產(chǎn)力、多樣性等)的較大變化,被稱(chēng)為邊緣效應(yīng)。生態(tài)交錯(cuò)帶并不是兩個(gè)生態(tài)實(shí)體的機(jī)械迭加和混合,它是兩個(gè)相對(duì)均質(zhì)的生態(tài)系相互過(guò)渡耦合而構(gòu)成的有別于該兩種生態(tài)系的轉(zhuǎn)換區(qū)域,其顯著特征為生境的異質(zhì)化,界面上的突變性和對(duì)比度。相鄰生態(tài)系相互滲透、連接、區(qū)分,其內(nèi)部的環(huán)境因子和生物因子發(fā)生梯度上的突變,對(duì)比度也增大。而異質(zhì)化的空間特征導(dǎo)致了其環(huán)境特征的相互融合與分異,形成特有的邊緣小氣候,對(duì)應(yīng)于特有的環(huán)境條件出現(xiàn)邊緣生物種或特有種。邊緣效應(yīng)的主要特征可歸納為:食物鏈長(zhǎng),生物多樣性增加,種群密度提高;系統(tǒng)內(nèi)部物種與群落之間競(jìng)爭(zhēng)激烈,彼此消長(zhǎng)頻率高,幅度大;抗干擾能差,界面易發(fā)生變異,且系統(tǒng)恢復(fù)的周期長(zhǎng);自然波動(dòng)與人為干擾相互迭加,易使系統(tǒng)承載能力超過(guò)臨界閾值,導(dǎo)致系統(tǒng)紊亂,乃至崩潰。邊緣效應(yīng)是生態(tài)交錯(cuò)帶的一個(gè)關(guān)鍵特征,只有在清楚邊緣效應(yīng)的前提下才能更深入的認(rèn)識(shí)生態(tài)交錯(cuò)帶。目前對(duì)邊緣效應(yīng)的研究?jī)H僅在外表,而物理環(huán)境的邊緣效應(yīng)影響機(jī)理和水平尚不十分清楚。但是人們已經(jīng)開(kāi)始意識(shí)到調(diào)控邊緣效應(yīng)是保護(hù)交錯(cuò)帶的關(guān)鍵所在。生態(tài)交錯(cuò)帶——群落交錯(cuò)區(qū)群落交錯(cuò)區(qū)即在兩個(gè)不同群落交界的區(qū)域。群落交錯(cuò)區(qū)實(shí)際上是一個(gè)過(guò)渡地帶,這種過(guò)渡地帶有的狹窄,有的寬,有的變化很突然,有的則表現(xiàn)為逐漸地或兩種群落互相交錯(cuò)形成鑲嵌狀,前者稱(chēng)為斷裂狀邊緣,后者稱(chēng)為鑲嵌狀邊緣。例如,過(guò)度在森林帶和草原帶的交界地區(qū),常有很寬的森林草原地帶,在此地帶中,森林和草原互如相鑲嵌出現(xiàn)。群落的邊緣有些是持久性的,這是由于環(huán)境條件持久性的特征所決定的。如地形上的區(qū)別,冰河的沉積,土地的水系,土壤類(lèi)型等;另一些則是暫時(shí)性的,例如,如水災(zāi)、火災(zāi)、砍伐、土地管理等所引起的群落邊緣的改變。在群落交錯(cuò)區(qū)或兩個(gè)群落的邊緣,環(huán)境條件往往明顯地區(qū)別于兩個(gè)群落的內(nèi)部核心區(qū)。這一點(diǎn)同樣反映在生物上。例如,在森林和草地的邊緣,由于林緣的風(fēng)速較大,促進(jìn)蒸發(fā),使邊緣出現(xiàn)干燥。至于太陽(yáng)輻射方面就更明顯了,北半球夏季南向邊緣每天可比北向邊緣多接受照射數(shù)小時(shí),從而使之更干燥和更溫暖。2、生態(tài)交錯(cuò)帶的特征生態(tài)交錯(cuò)帶是一個(gè)生態(tài)應(yīng)力帶生態(tài)交錯(cuò)帶具有邊緣效應(yīng)生態(tài)交錯(cuò)帶阻礙物種分布界面的脆弱性特征(1)對(duì)環(huán)境因素的改變反應(yīng)靈敏而維持自然穩(wěn)定的可塑性較小;(2)變化速率快是非線性關(guān)系的集中表現(xiàn)區(qū),非連續(xù)性的顯現(xiàn)區(qū)及生物和功能多樣區(qū);(3)抗干擾能力弱,隨要素的變化系統(tǒng)極易發(fā)生演化,而一旦發(fā)生演化則是不可逆的;(4)空間表現(xiàn)出波動(dòng)性,運(yùn)移能力強(qiáng),突出空間不穩(wěn)定性。3、生態(tài)交錯(cuò)帶的描述生態(tài)交錯(cuò)帶的結(jié)構(gòu):生態(tài)交錯(cuò)帶具有三維結(jié)構(gòu),其寬度、垂直性、形狀或長(zhǎng)度。交錯(cuò)帶的寬度指過(guò)渡帶空間寬度或形成時(shí)間長(zhǎng)短。垂直性指交錯(cuò)帶結(jié)構(gòu)單元的高度或深度。形狀指交錯(cuò)帶邊界的曲面格局。另外還有交錯(cuò)帶對(duì)比度(交錯(cuò)帶兩側(cè)的水平差異)、內(nèi)部異質(zhì)性(跨交錯(cuò)帶方向變化率的方差)、鑲嵌體大小(交錯(cuò)帶之間的鑲嵌體的直徑或面積)。生態(tài)交錯(cuò)帶的功能可歸納為5類(lèi):通道作用:生態(tài)交錯(cuò)帶作為相鄰生態(tài)實(shí)體之間生態(tài)流的通道;過(guò)濾器作用:生態(tài)系統(tǒng)的某些組分能通過(guò)生態(tài)交錯(cuò)帶在相鄰生態(tài)系之間流動(dòng),而另一些組分則受阻礙;源作用:生態(tài)交錯(cuò)帶為相鄰生態(tài)系提供物質(zhì)、能量和生物來(lái)源,起到源的作用;匯作用:與源作用相反,生態(tài)交錯(cuò)帶能吸收積累某些組分;棲息地作用:交錯(cuò)帶為許多邊緣物種提供棲息地。4、生態(tài)交錯(cuò)帶的類(lèi)型

——中小尺度生態(tài)交錯(cuò)帶森林邊緣:天然

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶(hù)所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶(hù)上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶(hù)上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶(hù)因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論