1、景觀生態學Landscape EcologyLANDSCAPE ECOLOGY第一章 景觀生態學的概念及發展景觀的概念景觀的概念1景觀生態學景觀生態學2景觀生態學的發展景觀生態學的發展3景觀生態學的展望景觀生態學的展望4LANDSCAPE ECOLOGY1.1景觀的美學概念景觀景觀(Landscape)一詞的使用最早見于希伯來語“圣經”舊約全書，原意是自然風光、地表形態和風景畫面。漢語中的“景觀”一詞涵義豐富，反映“風景、景色、景致”之意。景觀沒有明確的空間界限，主要突出一種綜合直觀的視覺感受。LANDSCAPE ECOLOGYGrand Canyon LANDSCAPE ECOLOGY1.2

2、景觀的地理學概念l德語Landschaft含義為一片土地，景觀的地理學概念起源于德國。 19世紀初，現代地植物學和自然地理學的偉大先驅洪堡德（A. Von Humboldt）提出“自然地域綜合體”的概念。l德國的地理學家Buchwald 認為，景觀可以理解為地表某一空間的綜合特征，包括景觀的結構特征和表現為景觀各因素相互作用關系的景觀流，以及人的視覺所觸及的景觀像、景觀功能及其歷史發展。因此景觀是一個多層次的生活空間，是一個由地圈生物圈組成的、相互作用的系統。 l前蘇聯的景觀地理學 類型方向 區域方向 生物地理群落 地球化學景觀l肖篤寧（1997）景觀是一個由不同土地單元鑲嵌組成，具有明顯視覺

3、特征的地理實體，它處于生態系統之上，大地理區域之下的中間尺度。LANDSCAPE ECOLOGY人類與自然共同作用影響下的不同景觀人類與自然共同作用影響下的不同景觀LANDSCAPE ECOLOGY過度利用造成嚴重退化的草地景觀過度利用造成嚴重退化的草地景觀LANDSCAPE ECOLOGY黃土高原梁峁梯田景觀黃土高原梁峁梯田景觀LANDSCAPE ECOLOGY1.3景觀的生態學概念l20世紀30年代，景觀生態學的先驅C.Troll（生物地理學家），提出景觀生態學，定義為對不同的地理空間單元之間的物理與生物之間關系的研究，他認為這種關系是具有垂直性（在一個空間單元內）與水平性（在不同的空間單

4、元之間）兩方面，而以前，特別是過去的幾十年，絕大多數的生態學研究領域側重于垂直性方面，即是在一個相對同質的空間單元內的動物、植物、空氣、水、土壤之間的相互關系。lForman 1985景觀是一種異質性土地區域(heterogeneous land area)，他由相互聯系、以類似形式重復出現的生態系統的集合所組成。景觀的尺度是變化的可以小到幾公里直徑大到數百公里。 l1995 進一步定義為：空間上鑲嵌出現和緊密聯系的生態系統的組合，在更大尺度的區域中，景觀是互不重復且對比性強的基本結構單元，它的主要特征是可辯識性、空間重復性和異質性。lMoss 1999 總結了對景觀的6 種認識： 景觀是相互

5、作用的生態系統的異質性鑲嵌 景觀是地貌、植被、土地利用和人類居住格局的特殊結構 景觀是生態系統向上延伸的組織層次，景觀是綜合人類活動與土地的區域整體系統 景觀是一種風景，其美學價值由文化所決定 景觀是遙感圖象中的像元排列LANDSCAPE ECOLOGYLANDSCAPE ECOLOGY1.3景觀的生態學概念狹義的景觀狹義的景觀 幾平方公里到幾百公里平方范圍，有不同類型的生態系統組成的、具有重復性格局的異質性地理單元。廣義的景觀廣義的景觀 沒有地域空間范圍的原則性規定，包括從微觀到宏觀不同尺度上，由不同類型的生態系統組成的異質性地理空間單元。 因此，景觀的基本特征包括4個方面的內容：景觀是一個

6、生態學系統，由相互作用、相互影響的生態系統組成。景觀具有一定自然和文化特征的地域空間實體。景觀是異質生態系統的鑲嵌體，其空間構型（configuration）、空間配置(arrangement)、空間格局(pattern)，是景觀結構的重要表現形式。景觀是人類活動和生存的基本空間。LANDSCAPE ECOLOGY2.1景觀生態學的概念景觀生態學（景觀生態學（Landscape Ecology）是以景觀為研究對象，研究景觀的結構、功能是以景觀為研究對象，研究景觀的結構、功能和變化，以及景觀的科學規劃和有效管理的宏觀生態學科。和變化，以及景觀的科學規劃和有效管理的宏觀生態學科。景觀生態學是一門新

7、興的多學科之間交叉學科，主體為地理學與生態學的交叉。景觀生態學是一門新興的多學科之間交叉學科，主體為地理學與生態學的交叉。研究內容：研究內容：1）景觀結構：）景觀結構：斑塊大小、形狀、類型、異質性、連接性，斑塊間的空間關系。斑塊大小、形狀、類型、異質性、連接性，斑塊間的空間關系。2）景觀功能：）景觀功能：空間要素間的相互作用，如動物移動、水分移動等。空間要素間的相互作用，如動物移動、水分移動等。3）景觀動態：）景觀動態：結構和功能隨時間的改變。結構和功能隨時間的改變。4）景觀規劃與管理：）景觀規劃與管理：制定景觀恢復、保護、建設和管理的計劃和規劃，確定相制定景觀恢復、保護、建設和管理的計劃和規

8、劃，確定相應的目標、措施與對策。應的目標、措施與對策。LANDSCAPE ECOLOGY2.2景觀生態學的特點Add Your TextLANDSCAPE ECOLOGY2.3景觀生態學的學科地位和差異Add Your Textl景觀是作為一個異質姓系統來定義，空間異質姓的發展與維持是景觀生態學研究的重點之一；生態學是將生態系統作為一個相對同質性的系統來定義并研究。l景觀生態學主要在于景觀鑲嵌體的空間格局；生態學強調垂直格局，即能量、物質在生態系統垂直斷面上的運動。l景觀生態學考慮整個景觀中所有生態系統以及他們之間的相互作用；生態學僅研究分散的島狀系統，一個單元的生態系統在景觀水平上視為一個組

9、成單元l除研究自然系統外，還更多的考慮經營管理狀態下的系統，人類活動對景觀的影響是重要的研究課題。l只有在景觀生態學中一些活動范圍大的動物種群才能得到合理研究。l景觀生態學重視地貌過程、干擾及生態系統間的相互關系，著重地貌過程和干擾對景觀空間格局的形成和發展所起的作用。橫斷學科（trans-disciplinary science） 景觀水平上的生態學LANDSCAPE ECOLOGY2.4景觀生態學的重要概念Add Your Text格局（pattern）、過程(process)、尺度(scale)空間異質性（spatial heterogeneity）:空間綴塊性（patchness）和空

10、間梯度（gradient）生態學干擾（disturbance）綴塊廊道基地模式（patch-corridor-matrix）LANDSCAPE ECOLOGY尺度(scale)：通常指在觀察或研究某一物體或現象時所采用的空間或時間單位，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。 尺度可分為空間尺度、時間尺度以及組織尺度。尺度往往以粒度(grain)和幅度(extent) 來表達。景觀生態學的研究基本對應著中尺度范圍，即從幾十公里到幾百公里，從幾年到幾百年。尺度外推（scaling）：利用某一尺度上所獲得的信息和知識來推測其它尺度上的特征，或者通過在多尺度上的研究探討生態學結構和功能

11、跨尺度特征的過程。尺度(scale)LANDSCAPE ECOLOGY 異質性：景觀內部事物或者其屬性在時間或空間分布上的不均勻性或非隨機性特征。側重于三方面：l 空間異質性：景觀結構在空間分布的復雜性l 時間異質性：景觀空間結構在不同時段的差異性，景觀動態變化l 功能異質性：景觀結構的功能指標，如物質、能量和物種流等空間分布的差異性。異質性的意義l 異質性是地球上多種多樣景觀形成的原因l 異質性利于生態系統內生物的共生l 異質性利于景觀生態系統中對資源的充分利用l 異質性可影響景觀的功能過程 景觀異質性LANDSCAPE ECOLOGY干擾（disturbance）：是一個偶然發生的不可預知

12、的事件，是發生在一定地理位置上，對生態系統結構造成直接損傷的、非連續性的物理作用或事件。干擾的類型l按干擾產生的來源分：自然干擾和人為干擾l依據干擾的功能分：內部干擾和外部干擾l依據干擾的形成機制分：物理干擾、化學干擾和生物干擾干擾的生態學意義l干擾與景觀異質性l干擾與景觀破碎化l干擾與物種多樣性 干擾LANDSCAPE ECOLOGY3.1景觀生態學的發展歷程Add Your Text景觀生態學，是1939年以后著名德國地植物學家C.Troll在利用航空相片研究東非的土地利用問題是首先提出。 大致可分為4個階段：學科綜合思想的萌芽期學科綜合思想的萌芽期19世紀初世紀初20世紀世紀30年代年代

13、學科思想的鞏固階段20世紀30年代后期到60年代中期學科的初創時期20世紀60年代后期到80年代初學科的全面發展時期開始于20世紀80年代初LANDSCAPE ECOLOGY洪堡最早把景觀作為地理學術語,其綜合景觀概念與思想的形成，為景觀生態學的誕生奠定了基礎。分別地植物學家及自然地理學家繼承，前者是景觀生態學的基礎，后者主要在蘇聯發展為景觀地理學。 海克爾提出生態學一詞坦斯利提出生態系統概念 學科綜合思想的萌芽期學科綜合思想的萌芽期（ 19世紀初世紀初20世紀世紀30年代年代）LANDSCAPE ECOLOGY1939年，德國地植物學家特羅爾（Troll）通過航空相片研究東非土地利用問題時，

14、首次提出景觀生態學的概念。景觀生態學是一種綜合研究綜合研究的新觀點(地理+生物)。20世紀30年代末，蘇卡喬夫提出生物地理群落概念20世紀初澳大利亞土地系統概念 立地土地單元土地系統 學科思想的鞏固階段（ 20世紀30年代后期到60年代中期）LANDSCAPE ECOLOGY學科的初創時期（ 20世紀60年代后期到80年代初）二次大戰結素結束，中歐成為景觀生態學研究的主要地區，20世紀60年代，在歐洲真正發展起來，中心在德國、荷蘭、捷克。德國：德國：建立了多個有關的研究機構，如：漢諾威技術大學景觀護理和自然保護研究所，Rintelen私立理論和應用植物社會研究所，聯邦自然保護和景觀生態研究所。

15、為景觀生態學的 理論與方法的發展，特別是在實際任務，景觀護理、自然保護、區域規劃中作出貢獻。1968年在Tuxen教授的主持下召開德國第一次景觀生態國際會議。 荷蘭：荷蘭：國際空間調查與地球科學研究所，利用航片、衛片從事景觀生態學研究，發展了自然保護區和景觀生態管理的理論和實踐準則。捷克：捷克：更多涉及實踐的運用，景觀平衡、農業景觀、景觀生態規劃等。Ruzicka 創導景觀生態規劃（LANDEP）形成完整的方法體系，在區域規劃及國土規劃中發揮作用。 LANDSCAPE ECOLOGY學科的全面發展時期（開始于20世紀80年代初）1982年10月在捷克斯洛伐克召開的“第六次景觀生態學國際學術討論

16、會”上，正式成立了“國際景觀生態學會國際景觀生態學會” (International Association for Landscape Ecology(IALE) .學會成立后，景觀生態學的發展顯示出三個特點：一是研究和教學活動普遍化，二是國際學術活動頻繁，三是出版物大量涌現。 研究活動普遍：美國70年代末才開始研究景觀生態學，但發展極快。美國景觀生態學基本是繼承生態學傳統，強調景觀生態研究的生物學基礎，確立合理的研究對象，將許多相關科學關于景觀空間、和時間割據的知識統合成一個協調的整體，以便更好的理解景觀的行為。10年間總結出景觀生態學的原理，如Forman的7項原則；Risser關于景觀

17、尺度的5條法則；LANDSCAPE ECOLOGY學科的全面發展時期（開始于20世紀80年代初）國際學會成立的10年間國際性的主要活動：1982年捷克“第6次景觀生態問題國際學術討論會：1984年丹麥，“景觀生態研究與規劃的方法論IALE 的第一次國際討論會“1986年美國Syracuss“第四屆國際生態學大會上有 IALE景觀生態學討論會“1987年加拿大“第一次加拿大景觀生態學與管理協會學術討論會”1987年德國“景觀生態學中的連接IALE的第2次國際討論會1987年荷蘭，“海岸沙丘管理透視走向動態途徑歐洲研討會“1987年波蘭，“城市生態學ILLE共組科學代表會“1988年捷克，“第8次

18、景觀生態學研究問題國際學術討論會“特別討論景觀生態學中的空間和功能的關系。1989年英國，：景觀生態和空間信息系統討論會“1989年美國，第4次景觀生態學年會，主題景觀結構與生態過程的連接1989年澳大利亞，“自然保護、廊道作用代表會”1989年荷蘭，“氣候變化的景觀生態評價學術討論會”1989年沈陽，“全國首屆景觀生態學術討論會”1990年日本，“第屆國際生態學大會” LANDSCAPE ECOLOGY學科的全面發展時期（開始于20世紀80年代初）1987年出版國際性雜志。“Landscape Ecology. 主要著作：Landscape Ecology and Land Use A.P.

19、A.Vink (荷蘭) 1981年Perspectives in Landscape Ecology (景觀透視)荷蘭， S.P.Tjallingli 1982年Landscape Ecology: Direction and Methods , (景觀生態學：方向與方法)Forman1983年Landscape Ecology Forman 1986年Changing Landscape: An Ecological Perspective (改變著的景觀生態學透視) 荷蘭L.S.Zonneveld and Forman Landscape Mosaics, The ecology of l

20、andscape and regions. Forman 1995年其中Forman的書成為大學的教材LANDSCAPE ECOLOGY3.2 景觀生態學的主要流派美國的景觀結構與功能研究美國流派以Dansereau, Forman, Risser, Turner等為代表。把景觀生態學研究建立在現代科學和系統生態學基礎上，形成從景觀空間結構分析、景觀生態功能、景觀動態變化分析、景觀控制與管理的一整套方法，奠定了景觀生態系統學的基礎，是當今研究的重心與主流。荷蘭和德國的土地生態設計以以L.S.Zonneveld 和和W.Haber為代表，應用景觀生態學思想進行土地評價、利用、規劃以及自然保護區與

21、國家公園的景觀規劃設計，強調人是景觀的重要組成并在景觀中起主導作用，注重宏觀生態設計及多學科的綜合研究。東歐的景觀綜合研究與景觀生態規劃東歐的景觀綜合研究與景觀生態規劃 以捷克的Mazur 和M.Ruzicka為代表，長期堅持用景觀生態學思想研究區域規劃和開發，根據生態信息和生態平衡原則對人類經營的生態系統進行最優化設計，形成成熟的景觀生態規劃理論方法。加拿大和澳大利亞的土地生態分類加拿大和澳大利亞的土地生態分類以加拿大的G.Meeriam和澳大利亞的 P.Bridgewater為代表，研究土地生態分類，是景觀生態學的重要應用領域，特別強調土地的生態屬性和生態功能，以此作為土地利用的依據。蘇聯

22、的景觀地球化學分析蘇聯的景觀地球化學分析 中國的景觀生態建設美國系統學派&歐洲應用學派LANDSCAPE ECOLOGY3.2 我國的景觀生態學研究 80年代：年代：起步階段，側重于國外文獻的介紹起步階段，側重于國外文獻的介紹 9090年代：年代：迅速發展階段迅速發展階段景觀生態學的專著：景觀生態學的專著：郭晉平，周志翔主編。郭晉平，周志翔主編。景觀生態學景觀生態學，中國林，中國林業出版社，業出版社，2007許慧、王家驥編著的許慧、王家驥編著的景觀生態學的理論與應用景觀生態學的理論與應用董雅文編著的董雅文編著的城市景觀生態城市景觀生態宗躍光編著的宗躍光編著的城市景觀規劃的理論與方法城市景觀規劃的理論與方法徐化成主編的徐化成主編的景觀生態學景觀生態學教材（教材（1995）傅伯杰傅伯杰, 陳利頂陳利頂, 馬克明馬克明, 王仰麟等編著的王仰麟等編著的景觀景觀生態學原理及應用生態學原理及應用（2001）鄔建國編著的鄔建國編著的 景觀生態學景觀生態學格局、過程、格局、過程、尺度與等級尺度與等級（2000）趙羿，李月輝編著的趙羿，李月輝編著的 實用景觀生