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文檔簡介
1、景觀生態學景觀生態學(Landscape Ecology)授課大綱:授課大綱:第一章 景觀生態學的內容與方法第二章 景觀要素及其生態屬性第三章 景觀總體結構第四章 景觀動態第五章 景觀生態流與景觀功能第六章 景觀分類與評價第七章 景觀生態規劃與建設第一章 景觀生態學的內容與方法內容提要 1、景觀的定義及其基本特征 2、景觀生態學的定義及其研究內容 3、發展歷程、主要學派及其特點 4、景觀生態學的基本原理 5、景觀生態學的研究方法 目的:明確景觀生態學的學科范疇和學科任務。一、景觀的定義及其基本特征1、景觀(Landscape)的定義 在不同學科、領域,由于各自學科特點及關注焦點的不同,對景觀的
2、理解與定義也有一定的差別。目前,對景觀的理解主要是從以下3種角度:(1)美學角度(一般的理解):把景觀看作是美學上的概念,與“風景”、“景致”、“景色”的同義語,等同于英語中的scenery,沒有確切的空間界限,主要是一種綜合直觀的視覺感受。如由草原、林地、山脈組成的自然景色。(2)地理學角度:將景觀看作為一個地理區域的總體特征,即地球表面上由氣候、土壤、地貌、生物各種成分組成的綜合體。 (3)生態學角度:v 特羅爾認為景觀是一個區域不同地域單元的自然生物綜合體。v 佐諾費爾定義:景觀是指“地球表面空間的一部分,是由巖石、水、空氣、植物、動物以及人類活動所形成的系統的復合體,并通過其外貌構成一
3、個可識別的實體” 。v 格林等人定義:景觀為具有自然過程與人文過程的相對一致性的地貌、植被、土地利用與聚居地格局的特定組合。v R. Forman等的景觀定義為:由一組以類似方式重復出現的,相互作用的生態系統所組成的異質性陸地區域。生態系統 ecosystem 指在一定空間中共同棲居著的所有生物與其環境之間由于不斷地進行物質循環和能量流動過程而形成的統一整體。 Forman的景觀概念明確了景觀的組成成分與結構特征。定義了景觀的范圍或邊界,對景觀研究有很強的可操作性。 如: 農田景觀,就是由村落、農田、道路、溝渠、林地、水體等生態系統組成的組合體,當這種組合體出現了明顯不同的新的生態系統時,就可
4、能進入另一種新的景觀。 為此,在進行景觀生態學研究時,大都是把景觀看作是由不同性質生態系統鑲嵌而成的聚合體(鑲嵌體),即一個景觀包括空間上彼此相鄰,功能上相互有關,發生上有一定特點的若干個生態系統的聚合。 也有人把以上多種景觀定義歸納為狹義景觀,同時提出廣義景觀的概念。狹義景觀:是指幾十km2到幾百km2范圍內,由不同的生態系統類型組成的異質性地理單元。區域:包含有多個景觀在內,反映氣候、地理、經濟、社會和文化綜合特征的景觀復合體。狹義景觀和區域統稱為宏觀景觀。廣義景觀:包括從微觀到宏觀不同尺度上,凡具有異質性或斑塊性的空間單元。 顯然,廣義景觀概念強調景觀空間異質性。因此這一概念越來越為生態
5、學家所接受。 以上對景觀的3種不同理解有歷史淵源,反映了景觀的多樣性和異質性特點。 農田景觀景觀 城市景觀景觀中央公園阿爾及利亞貧民窟 天然山地景觀景觀2、景觀的基本特征 根據景觀的定義,景觀具備以下的特征:(1)結構上:景觀是由若干個不同的空間單元或不同的生態系統鑲嵌組成的鑲嵌體,具有異質性。(2)功能上:景觀中的生態系統之間不斷進行物質交換、能量流動和物種交換。(3)外貌上:景觀具有一定的氣候和地貌特征。(4)與干擾的關系:景觀與一定的干擾狀況的聚合相對應。(5)價值上:景觀具有經濟、生態和文化的多重價值,表現為綜合性。3、景觀要素 景觀是由若干個生態系統組成的聚合體,因此: (1)景觀要
6、素:即為組成景觀的各個生態系統,也稱為景觀成份。 (2)有一些人從兩個側面來分析和認識景觀結構的組成單元:自然環境或立地條件劃分的單元為景觀成分,人類活動的影響劃分的單位為景觀要素。 (3)景觀和景觀要素之間的關系是相對。景觀強調異質性,景觀要素強調同一單元均質性。當尺度發生變化時,它們的地位發生變化。 景觀生態學的起源、研究內容及應用前景 1、起源: 景觀生態學(Landscape Ecology) 作為一門學科,首先是20世紀60年代在歐洲形成的。是一門相對年輕的、發展相當迅速的,應用非常廣泛的生態學分支學科。 景觀生態學是生態學、地理學以及系統論、控制論等多個學科相互滲透、交叉形成的綜合
7、學科。它的主體來源于地理學上的景觀學和生物學中的生態學。它把地理學對地理現象的空間相互作用的橫向研究和生態學對生態系統機能相互作用的縱向研究結合為一體。在景觀水平上使生態學研究具有顯著的整體觀。 景觀生態學的起源、研究內容及應用前景 2、研究對象、指導思想和研究內容: 景觀生態學(Landscape Ecology) 是以景觀為主要研究對象,以人類與自然協調思想為指導,研究景觀空間格局的形成和動態、空間異質性、生態學過程及各部分之間的相互作用,探討景觀的發生、發展規律,特別是人類活動與景觀結構、功能的反饋關系以及景觀異質性的維持和管理。 景觀生態學與其他生態學科相比,它更強調空間的異質性、等級
8、結構以及尺度的重要性。 景觀生態學的起源、研究內容及應用前景 3、應用前景: 近20年來,景觀生態學(Landscape Ecology)在理論、技術、方法、應用等方面取得了顯著的成就,成為指導景觀規劃與管理、土地利用規劃、環境規劃與管理、生物多樣性保護、生態工程、實現人類社會可持續發展的重要理論基礎。承載了生態學走向應用的重要歷史使命,也是自然科學與社會科學相結合的典范。 二、景觀生態學的定義及其主要研究內容 1、景觀生態學的定義 (1)C. Troll(特羅爾)1939年最先提出“景觀生態學” 一詞的,目的是為協調統一生物學和地理學兩個領域中科學家的研究工作。當時他認為:景觀生態學并不是一
9、門新的學科,而是在綜合研究過程中形成的一種特殊的觀點。 (2)1986年,Forman(福爾曼)認為:景觀生態學是研究由相互作用的生態系統組成的異質性景觀的結構(structure)、功能(function)和變化(change)的一門學科。 (3)我國景觀生態學工作者認為:景觀生態學是研究在一個相當大的區域內,由許多不同生態系統所組成的整體(即景觀)的空間結構、相互作用、協調功能以及動態變化的生態學分支。 2、景觀生態學的研究內容 景觀生態學研究的對象是景觀,從景觀生態學的定義來看,其研究內容有以下四個方面:(1)景觀結構:研究景觀的組成與空間格局特征如各生態系統或景觀要素的大小、形狀、數量
10、、類型、空間構型等特征,能量、物質和物種在景觀中分布的狀況。 例如:城市景觀中,生態系統的種類及各種面積(大小),形狀(方、圓、無規則)和豐富度(數量),它們在空間上的排列方式以及能量、物質和生物體在各個生態系統的分布特征,均屬于景觀的結構特征。 景觀結構(2)景觀功能:研究景觀要素間的相互作用過程與機制。 即能量、物質和生物有機體在景觀中不同生態系統之間的流動過程及其與景觀結構、干擾等之間的關系。 例如:景觀中不同生態系統之間表現為農田中的能量、物質、生物有機體與其它生態系統之間不斷進行交換。(3)景觀動態:景觀在結構和功能方面隨時間的變化及其機理。具體地講,景觀的組成成分、形狀和空間格局的
11、變化,以及由此導致的能量、物質和生物有機體在不同生態系統之間的分布和運動方面發生變化。 例如:由于城市不斷擴大,農田消失,工廠和住宅區不斷增加,景觀中在組成成分上的變化(即結構的變化),引起了景觀中能量、物質、生物在分布和運動方面變化(功能的變化)。 (4)景觀規劃與管理 (景觀生態學的應用): 將景觀生態學的基本理論應用景觀的開發、管理及規劃。具體主要內容通過分析景觀特征,提出景觀利用、管理的最優方案。具體包括: 景觀生態分類:根據景觀要素組成結構以及功能特點,劃分景觀(生態)類型。 景觀生態評價:根據景觀生態類型,對各種利用方式(如農、林、牧、工礦、城市、道路、建筑等)的適用性進行評價、對
12、景觀生產力評價,并根據當地的經濟條件,結合投入產出原則,做出生態、經濟、社會效益評價。 景觀生態規劃設計 例如:在某城市景觀中需要設計一棟大廈,這時,我們應該考慮大廈的面積、形狀、高度、對周圍環境的影響。 景觀規劃設計方案的實施 景觀管理、土地利用與規劃 景觀管理、土地利用與規劃四、景觀生態學的基本原理 景觀生態學中的概念、理論和方法對解決實際的環境、資源和生態學總是都有很大的應用價值。不少學者試圖提出有關景觀生態學的一般原理,作為景觀生態學研究核心內容。例如: 然而,必須指出的是,景觀生態學尚未成熟,其理論和原理還有待于進一步具體化和驗證。在這里,在歸納前人成果的基礎上,將詳述7條基本原理,
13、這些原理基本上貫穿景觀生態學的各個發展方向。1、景觀結構和功能原理(異質性原理) 這一原理包括結構和功能兩個方面的含義: (1) 每個景觀是由若干個不同的生態系統組成的,因此,每一景觀均是一個異質性的地域,即景觀內部的性質是不均勻的,表現生物種類、生物量、物質、能量和分布等方面。一個景觀中不同生態系統種類越多,其空間異質性越高,多樣性也越高。 景觀結構的形成過程是景觀的一種自組織過程,從理論上講,通過自組織過程,景觀最終形成為一種持續、穩定的耗散(開放)結構。 (2) 景觀中不同生態系統,由于物種、物質和能量分布不均勻,必然導致不同生態系統之間的不斷地相互交換,相互作用(景觀功能)。顯然,不同
14、生態系統具有不同的功能以及不同生態系統之間的相互作用是不同的(功能異質性)。也就是說,構成景觀的生態系統的大小、形狀、數目、類型和外貌特征等對景觀的功能都有直接或間接的影響。(即結構決定功能) 景觀的結構與景觀功能相輔相成,實現一定功能需有相應的景觀結構來支持,并受景觀結構特征的制約,而景觀的形成和發展又受到景觀功能的影響。景觀的結構和功能原理揭示了景觀結構和功能直接或間接的相互應關系。應用這一原理,對景觀結構進行調整以改變或促進景觀的功能是景觀管理的重要內容。2、生態流聚集與擴散原理: 生態流是指物質、能量、生物有機體、信息、價值等在景觀要素間的交換與流動,是各種景觀生態過程的具體體現。不同
15、性質的生態流可能有不同的發生機制,但經常是幾種流同時發生。 營養物質、能量再分配營養物質、能量再分配生物體、信息、價值生物體、信息、價值再分配再分配生態流生態流聚集或擴散聚集或擴散景觀結構變化景觀結構變化調整景觀結構改變生調整景觀結構改變生態流的方向和速度態流的方向和速度 景觀結構與景觀功能的關系3、尺度效應與等級結構(1)尺度(scale)的定義 尺度:是指在研究某一物體或現象時所采用的空間單位或時間單位,同時又可指某一現象或過程在空間和時間上所涉及到的范圍和發生頻率。尺度可分為空間尺度和時間尺度。 在景觀生態學中,尺度以粒度和幅度表達: 粒度(grain):空間粒度是指景觀中最小可辯識的單
16、位所代表的特征長度、面積或體積。時間粒度是某一現象或時間發生(或取樣)的頻率或時間間隔。 幅度(extent):是指研究對象在空間上涉及的范圍、時間上持續的長度。具體地說,研究區域的總面積決定該研究的空間幅度,而研究項目持續時間長度,則確定為其時間幅度。BACDA、C、D具有不同的幅度,卻相同的粒度A、B具有相同幅度,不同粒度 可見,在討論尺度問題時,有必要將粒度和幅度加以區分。一般而言,從個體-種群-群落-生態系統-景觀-全球,粒度和幅度是逐漸增加的趨勢。 在景觀生態學中,尺度的定義顯然不同于地理學或地圖學中的比例尺。但是,一般來說,在景觀生態學中,大尺度是指大范圍或長時間的幅度,往往對應于
17、小比例尺、低分辨率,小尺度常指小空間范圍或短時間,往往對應于大比例尺、高分辨率。 景觀顯現具有尺度效應:在景觀生態學研究中必須充分考慮空間和時間尺度。原因是: a. 某一個景觀在某一種尺度上可能是十分均質的或同質的,但在另一種尺度上可能又是異質性的。例如,研究某省的景觀,從全國尺度來研究時,省內的各個地區之間都是同質的。但從省級尺度來研究時,省內的各地區之間都是異質的。這就是尺度等級問題。 b. 某一景觀在某一空間或時間尺度上可能是穩定的,而在另一尺度上則是不穩定的。例如,對某一景觀進行研究,一種是研究其季節性變化即季節之間的差異,這時我們認為該景觀在同一季節中是穩定不變的。另一種是研究景觀的
18、日變化,景觀在一天的時間內不同時間都在變化。 c. 在某一尺度上,某一過程和某些參數可能是十分重要,而在另一尺度上則是不重要的。 因此,景觀現象是具有明顯的尺度效應,研究景觀的結構、功能及其變化都受到尺度的制約。離開尺度去討論景觀的異質性、結構、功能、格局是沒有意義的。 時間尺度與空間尺度的關系 一般認為,一定事物過程的時間尺度和空間尺度是密切聯系。凡在空間上屬于宏觀尺度的事件,在時間上也屬于宏觀,在空間上屬于微觀尺度的事件,時間上具有同樣的屬性。 例如:地球的形成與發展、氣候變化等,在空間上是幾百平方米到幾百平方化里,時間上可能是幾十年到幾百年;相比,火干擾、樹冠干擾等,在空間上為幾平方米到
19、幾十平方米,時間上為幾年到幾十年。(2) 等級結構理論 等級理論是20世紀60年代以來發展起來的,它是關于復雜系統的結構、功能和動態的系統理論。等級系統是一個由若干有秩序的層次所組成的系統,具有垂直結構和水平結構。其主要內容有: 根據等級理論,復雜系統具有離散性的等級層次。例如:一個城市景觀,通常由社會系統、經濟系統和自然系統三個系統組成的。 一般來說,處于等級系統中高層次的行為或動態常表現出大尺度、低頻率、慢速度的特征,而低層次的行為或動態則表現出小尺度、高頻率、快速度的特征。 不同等級層次之間還有相互作用的關系,即高層次對低層次有制約作用,而低層則為高層次提供機制和功能。等級系統等級系統L
20、+1L0L-1L-2等級是一個由若干層次組成的有序系統,它由相互聯系的亞系統組成,亞系統又由各自的亞系統組成,以此類推。屬于同一亞系統中的組分之間的相互作用在強度或頻率上要大于亞系統之間的相互作用。圖中所表示的是一個巢式等級系統。 等級系統可分為垂直結構和水平結構兩種: 垂直結構又可分為:巢式和非巢式兩種。 巢式:每層次均由其下一層次組成,二者具有完全包含和被包含的對應關系。例如:植物分類系統的界門綱目科屬種亞種;軍隊組成單元系統的軍師旅團營連排班。 非巢式:不同等級層次由不同實體單元組成的,因此上下層之間不具有包含和被包含的關系。例如:軍隊官銜等級系統司令軍長師長旅長團長營長連長排長班長。
21、巢式系統中,高層次的特征常常可由低層次的特征來推測,非巢等系統中,只在高層次上才表現出整體的特征。 水平結構:每一層次的不同的亞系統之間的關系表現為等級系統的水平結構。 等級理論最根本的作用 對于復雜系統的研究,可以進行簡化,以便能夠對它的結構、功能和行為進行理解和預測。許多復雜系統,包括景觀系統在內,大多可看作為等級結構,將其分解成不同層次,分別對不同層次進行分析,再綜合起來反映整個復雜系統的特征。應用這一理論合理地分解系統,對于景觀生態研究有重要的方法論意義。例如:自然景觀濕地森林草地杉林松林橡樹林松林群落1松林群落2松林群落3植被類型森林類型林地類型4. 空間異質性與景觀過程原理 (1)
22、 空間異質性:是指系統或者系統屬性在空間上的變異程度,更具體地說,是景觀生態學變量在空間分布上的不均勻性和復雜性,直觀上形成了景觀格局。 (2) 景觀過程:所謂“過程”就是強調事件或現象發生、發展的過程和特征。景觀過程常常涉及到許多生態學過程,如:種群動態、種子或生物體的傳播、干擾擴散、物質循環、能量流動、群落演替等。景觀過程既是景觀的形成過程,也是景觀功能的具體體現。 (3) 空間異質性與景觀過程互為因果關系 物種在景觀要素之間的傳播過程,明顯地受到景觀異質性的控制,同時也會影響到景觀的異質性。農田果園森林農田森林農田果園森林 在景觀空間異質性的增加,一般會增加景觀中生態流的發生。人類改造景
23、觀、提高景觀功能的一個重要的途徑就是適當地增加景觀的空間異質性,以獲得更多的效益(生態流)。當然,景觀異質性的增加對景觀過程的影響不是一種線性過程,一個景觀的異質性水平應該維持在一定范圍內,否則景觀的穩定性會遭到破壞。這一原理為景觀規劃與管理提供了理論指導。5、景觀生物多樣性原理 景觀異質性增加使稀有的內部種的豐富度下降,使邊緣種和要求兩個以上景觀要素的生物種的豐富度增加,因此,景觀異質性可提高物種共存的潛在機會。 根據生物對環境變化的適應對策,可將所有生物分為兩種對策: K對策(內部種):適應在穩定的環境中生存的物種。 R對策(邊緣種或外部種):適應在多變的環境中生存的物種。 例如,某一景觀
24、中,一個大生態系統分割成兩個不同的生態系統時,提高了景觀異質性,使稀有的內部種的數量減少,使邊緣種增加。6、景觀的自然性與文化性 景觀并非完全是自然演替過程的產物,每一種景觀都被人類注入了不同的文化色彩。 人類活動和人類文明的發展,一方面對自然景觀產生了巨大的破壞作用,另一方面人類活動對自然景觀進行有目的改造和修飾,將自然景觀改造為有利人類生存的格局。而且人類活動在景觀演化過程中的主導地位日益突出,通過控制景觀演化的方向和速率來實現景觀的定向演變和發展。(如人類對城市景觀改造) 按人類對自然景觀的干擾程度的不同,景觀可分為:自然景觀、管理景觀、人工景觀(農田、城郊、城市等),但無論是哪一類景觀
25、中,人類都起著相當重要的作用。 人工景觀(如農田、城市、工礦和大型水利工程等)是一種自然界原先不存在的景觀。大量的人工建筑物成為景觀的基底而完全改變了原有的景觀外貌,人類成為景觀中主要的生態組分。這類景觀多表現為規則化的空間布局,以高度特化的功能與高強度能流、物流為特征。 人類對景觀的感知、認識和判別直接作用于景觀,文化習俗強烈地影響著人工景觀和管理景觀的空間格局,景觀的外貌可反映出不同民族、地區人民的文化價值觀。如:我國東北的北大荒地區就是漢族移民在黑土漫崗上開發活動所代創造的粗粒農業景觀,而朝鮮族移民在東部山區的寬谷盆地中所創造的是水田為主的細粒農業景觀。 由于景觀具有自然性和文化性,因而
26、景觀生態學的研究也就涉及到自然科學和人文科學的交叉。 7、景觀變化與景觀穩定性原理(景觀動態原理): (1)景觀變化: 景觀的變化與干擾有關。 在不受干擾的條件下景觀的異質性逐漸下降,趨向同質性方向發展。適度的干擾,可提高景觀的異質性。嚴重或過度的干擾,在大多數情況下,使景觀異質性下降(中等干擾假說)。 在干擾的作用下,景觀結構單元的組成成分、多樣性、形狀和空間格局的變化,導致的能量、物質和生物有機體在分布和運動方面發生變化。例如:城鎮用地水域稻田灌草地林地濕地裸地果園198019881994(2)景觀的穩定性:景觀穩定性是指景觀對干擾的抗性及景觀受干擾后的恢復能力,從景觀要素來說,可分為三種
27、情況: 巖石、水泥路面,公路等無生物定居景觀要素,其本身生物量為零,不存在生物穩定性,只存在物理穩定且其物理穩定性很差。因此,對這種景觀要素只討論它的物理穩定性,不討論它的生物穩定性。 當某一景觀要素的生物量小時(如由雜草植物組成的),它的抵抗干擾能力是很小的,但它的恢復力很強(即愛到干擾后,很容易就恢復到原有的狀態)。 當某一景觀要素生物量很大時(如頂極森林群落),它的抵抗干擾能力相對要大,但它的恢復能力相對弱(即要恢復到原有的狀態困難比較大)。 景觀是由景觀要素組成的,當以上三種景觀要素類型在某一景觀中所占的比例大小不同,景觀整體的抵抗能力及其恢復能力(即景觀的穩定性)也就不同。 例如,有
28、三個景觀的面積一樣,且組成的景觀要素類型相同,但各要素所占的面積比例不同,這三種景觀的穩定性(抵抗能力和恢復能力)也就不同。 生物控制論觀點空間異質性島嶼生物地理學理論復合種群理論格局與過程等級理論滲透理論與閾限現象生態過渡帶理論景觀連接度景觀功能景觀動態景觀結構綴塊-廊道-基底綴塊動態理論尺度四、景觀生態學的發展歷程、主要學派及其特點 景觀生態學是地理學和生態學相互結合產生的產物,景觀思想淵源長久。20世紀60年代,首先在中歐和東歐形成。 1、歐洲 (1) 19世紀中葉,近代地理學的奠基人德國地理學家洪堡,依據廣泛的里野外考察和淵博的知識,提出了 “景觀是地球上一個區域的總體”,研究地球上自
29、然現象的相互關系。由此奠定了地理學、景觀學、景觀生態學的綜合思想基礎。 (2) 1921年,帕薩格指出,景觀是由氣候、水、植物、土壤和文化現象等相關要素組成的地域復合體,景觀學體系是地理學的基礎,并在德國形成了以制圖分析為主要研究方法的景觀地理學研究。 格拉德曼和施米德從20世紀30年代開始,側重研究古文化景觀和自然景觀向人類居住地或文化景觀的轉變。對德國的景觀學也產生過得要影響。 俄國景觀學創始人貝爾格也明確提出了景觀的概念,闡明了景觀及其組成成分之間的相互作用和景觀的發展問題,為景觀的發展奠立了基礎。 (3) 1939年德國地理學家Troll(特羅爾),通過航空像片研究東非土地利用問題,正
30、式提出并采用了“景觀生態學”一詞,認為景觀生態學是兩種科學觀點相結合的產物:一種是地理學的(景觀),另一種是生物學的(生態學)。景觀生態學是“表征支配一個區域不同地域單元的自然生物綜合體相互關系分析。它不是一門新學科,或學科的新分支,而是綜合研究的特殊觀點”。 與此同時,前蘇聯生態學家蘇卡喬夫發展了生物地理群落學(biogeocoenology),其內容歐洲的早期景觀生態學相似。該學說對于生態學觀點與地理學觀點的相互融合也起了很大作用。 澳大利亞從20世紀40至50年代開始,進行有計劃的土地調查,其思想和方法對現代景觀生態學的發展有相當大的促進作用。 (4) 二次大戰后,生態危機促進了景觀生態
31、學的發展。這首先表現在歐洲,如德國、荷蘭和捷克和斯洛伐克都是景觀生態學研究中心。自20世紀80年代后期逐漸成為世界上資源、環境、生態方面研究的一個熱點,吸引了眾多生態學家和地理學家。 20世紀70年代90年代期間,荷蘭生態學家Zonneveld和以色列生態學家Naveh將歐洲景觀生態學的起源、背景、歷史及主要論點作了系統的總結和發展。 歐洲景觀生態學的特點是:從地理學中發展起來的,代表著景觀生態學的傳統觀點和應用研究。強調整體論和生物控制論觀點,并以人類活動頻繁的景觀系統為主要研究對象。以捷克、荷蘭、德國為代表。主要是應用景觀生態學思想和方法進行土地評價、利用、規劃、設計以及自然保護區和國家公
32、園的景觀設計與規劃等。并形成了一整套景觀生態規劃方法。因此景觀生態學在歐洲一直與土地和景觀的規劃、管理、保護和恢復密切聯系,是屬于應用學派。 2、北美在北美,景觀生態學直到20世紀80年代初才開始逐漸興起。這一嚴重滯后現象,一方面說明了北美生態學家與歐洲生態學缺乏應有的溝通與交流;另一方面也反映了大西洋兩岸自然地理、生態特征、歷史文化以及生態學研究理論和方法上的差異。 (1)在從19811983年,Forman通過一系列文章介紹了歐洲景觀生態學的一些概念,并強調景觀生態學與其他生態學科不同,景觀生態學著重于研究較大尺度上不同生態系統的空間格局和相互關系的學科,提出了“綴塊-廊道-基底”模式。
33、(2) 與此同時,Burgess和Sharpe合編的人類主導的景觀中的森林島動態一書突出了島嶼生物地理學理論在研究景觀鑲嵌體中的作用。可稱為北美最早的景觀生態學專著。1983年在美國伊利諾斯州Allerton公園召開的景觀生態學研討會,是北美景觀生態學發展過程中最重要的里程碑之一。 (3) 1986年,美國景觀生態學會正式成立。Forman和Godron出版了與Naveh和Lieberman 在內容和風格上頗有不同的景觀生態學專著。 (4) 1987年,國際景觀生態學雜志在美國創刊。有關景觀生態學方面的著作和研究論文大量涌現,推動了景觀生態學在北美的迅速興起,并進入一個嶄新的發展時期。 北美景
34、觀生態學的特點是:從生態學中發展起來的,主要進行景觀生態系統研究,把景觀生態學研究建立在現代科學和系統生態學基礎上,側重于景觀的多樣性、異質性、穩定性的研究,形成了從景觀空間格局分析、景觀功能研究、景觀動態預測、指導景觀控制和管理的一系列方法,從而奠定了景觀生態學的基礎。這是景觀生態學基礎和理論研究的核心。 3.中國景觀生態學研究在中國起步較晚,中國學者始于20世紀80年代初才在國內積極介紹國際上景觀生態學的發展,就受到各方面人士的關注。也由于中國的現實情況,使中國的景觀生態學從一開始就被賦予了強烈的歷史使命。(1) 1981年黃錫疇和劉安國在地理科學上分別發表的德意志聯邦共各國生態環境現狀及
35、保護和捷克斯洛伐克的景觀生態研究是我國國內正式刊物上首次介紹景觀生態學的文獻。 (2) 1984年黃錫疇等在地理學報上發表長白山高山苔原的景觀生態分析,成為國內景觀生態學方面的第一篇研究報告。 (3) 林超、董雅文、張雪峰、傅伯杰(1983),以及陳昌篤(1985,1986)梁貴和(1986)、李哈濱、金維根、肖篤寧(1988)等人都為景觀生態學在中國的建立起到了開拓奠基的作用。 (4) 1989年10月,中國首屆景觀生態學術討論會在沈陽的召開標志著我國景觀生態學研究拆開了新的篇章,具有劃時代的意義。(5) 進入90年代以來,我國景觀生態學研究蓬勃發展,發展迅速。如北京大學、南京大學等各大院校
36、開始開設景觀生態學的課程或相關課程。1990年有關景觀生態學方面的教材和書籍紛紛出現。但是,從總體上看,我國景觀生態學尚缺乏系統的、跨尺度和多尺度的理論和實際研究。 從以上的內容來看,我國的景觀生態學是從生態學原理出發,以生態建設和生態工程為中心。因此,多年來的主要工作在于生態工程、景觀規劃、景觀評價、景觀管理等領域。 從景觀生態學的發展歷程來看,目前主要的學派可能為三個:即歐洲生態規劃與設計學派、北美景觀結構與功能學派、中國生態建設與生態工程學派。 景觀生態學的迅速發展,尤其在應用領域,已取得了廣泛的認同,然而景觀生態學的發展也存在一些急需的科學問題。景觀生態需要在應用中不斷發展,作為一門相
37、對獨立的科學學科,就其發展前景而言,目前的景觀生態學正處于少年期。五、景觀生態學研究方法 景觀生態學的研究方法具有多學科的特點,隨著科學和技術的迅速發展,尤其是遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)的發展,現代景觀生態學在研究宏觀尺度上景觀結構、功能和動態等方面的方法也發生了顯著變化。另一方面,生態學理論不斷成熟和應用生態學的發展使得用計算機模擬真實生態系統的愿望成為現實。 下面,簡單地介紹幾種在景觀生態學研究中常用的技術方法:(一)3S技術 1、遙感 (1) 概念: 廣義地講,遙感是指不接觸被物體,利用某種傳感器裝置,獲取觀測對象特征信息并對這些信息進行提取、加工、表達和應用的一種科學和技
38、術。主要包括傳感器技術、信息傳輸技術、信息處理、提取和應用技術,目標信息特征的分析與測量技術等。 遙感技術系統包括:空間信息采集系統、地面接收和預處理系統、地面實況調查系統、信息分析應用系統。 RS是以物理、數學、地學分析為基礎的綜合性技術,具有宏觀、綜合、動態和快速的特點,是景觀生態學研究中采集數據的主要手段之一。 (2) 類型(分類方法) 按其遙感所選用的波譜性質分類 按照感測目標的能源作用分類 按照記錄信息的表現形式分類 按照遙感器使用的平臺分類 按照遙感的應用領域分類(3) 特點 可以避免對研究對象的人為干擾,可以進行重復性觀察; 可以提供多尺度上的資料; 所測信息與地理位置相對應,通過軟件解譯直接應用。(4) 遙感可為
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