第四講景觀功能主要學習內容:一、景觀功能的內涵二、干擾與景觀格局變化三、景觀流的媒介物和作用力四、景觀的連接度和連通度五、景觀中的物種運動六、景觀中的無機流七、景觀元素的相互作用八、景觀中的人文與文化過程一、景觀功能的內涵景觀功能是指景觀結構單元之間的相互關系，以及景觀結構與生態學過程的相互關系。生態系統功能：生態系統中能量流動和物質循環。流與過程：景觀中生態系統之間的能量流、物質流和物種流——生態流。但生態過程包含的內容要比流的含義更廣，如生態演替、風、火、地質和人為因素干擾、生物多樣性變化過程等。一個景觀過程往往伴隨著許多種流的發生。景觀功能與過程是緊密聯系不可分隔的一體。毗鄰生態系統間的動物、植物、生物量、水和礦質養分的流動是景觀功能的主要部分。也就是說，景觀生態過程的具體體現就是各種形式的流：物流、能流、物種流、人口流、信息流等。這些流可以根據景觀要素在景觀中的作用和研究目的進一步細分為：無機流、有機流、養分流、食物流、氣流、水流、土壤流等。通過景觀的流有三種：1）能量流熱能、生物能2）養分流無機物質、有機物質、水

3）物種流各種類型的動植物以及遺傳基因景觀的功能就是景觀元素之間的相互作用，即能量流、養分流和物種流從一種景觀元素遷移到另外一個景觀元素。通過大量的“流”，一種景觀元素對另外一種景觀元素施加控制作用。關于景觀要素間的流有兩個基本觀點：其一是半透膜觀點，其二是關于源區和匯區的觀點。景觀結構與景觀功能的關系景觀結構：強調各景觀要素的特征及要素間的配置關系。景觀功能：各景觀要素間的相互作用關系。雖然目前人們對景觀結構如何影響景觀生態過程并不十分清楚，但是，景觀過程的變化確實是許多重要生態現象的內因。可以說，景觀結構和格局只是各種景觀生態演變過程中的瞬間表現。結構對功能的影響：格局影響著景觀中的物質、能量和物種分布；格局影響著景觀中的物質、能量和物種流動；格局影響著干擾的分布、擴散和發生頻率；格局影響著景觀演變規律；結構變化，生態過程也將發生變化；總之：——結構和功能相互影響、相互作用；——結構在一定程度上決定功能，結構演變可導致產生新的功能；——但結構的形成和發展變化也受功能影響，功能改變則可導致其結構變化。認識景觀功能的重要性要點：將一個斑塊（立地條件）與周圍的其它要素（環境）聯系起來，也就是說：要全面認識一個區域的立地條件，就必須要把它和周圍環境的關系弄清楚。例如:采礦廠廠址選擇、鼠類洞穴選址因此認為：認識環境甚至要比認識立地更為重要。二、干擾與景觀格局變化干擾是自然界無時無刻不在的一種現象。對生態學家來說，干擾是一個中性的概念。然而，從人類的角度，干擾永遠是一種消極的東西。干擾：干擾是指破壞生態系統、群落或種群結構，并改變資源、基質的可利用性，或物理環境的任何在時間上相對不連續的事件。因研究者的著重點不同，干擾的定義基本上可分為三類：第一類強調機制。Grime定義為“通過部分或全部的破壞，限制植物生物量的機制”。第二類強調干擾起因，即環境改變。Forman等定義為“引起生態系統偏離正常格局的明顯變化的事件”。然而，確定“正常格局”是很困難的。第三類強調干擾的影響(有機體、種群、群落的反應)。植被生態學家傾向于這類，定義為“導致幸存者或新定居者做出反應的資源有效增加過程”。從已有的研究基礎來看，大多數關于干擾的定義有失全面和準確。例如，對于天然草原群落來說，放牧是一種干擾事件。放牧干擾常使草原群落形成與一定牧壓水平相應的放牧生態系統，阻斷在自然條件下草原群落的生態演替過程。但放牧干擾對組成群落的植物種群和個體的作用也是有區別的。放牧可以抑制或破壞羊草種群或個體發展，但對冷蒿種群或個體來說，放牧則對其發展產生積極的作用。輕度或中度放牧主要是改變或重新分配了各種植物種群在群落中的作用，而不一定是破壞或毀滅性的作用。在生態學研究中，對于干擾的概念和內涵界定并不統一，通常認為干擾是顯著地改變系統正常格局的事件。在景觀生態學中，認為干擾可改變景觀格局，是形成景觀異質性的主要原因，同時認為干擾又受制約于景觀格局。因此，作為適用于各種生物系統的一般化定義，干擾似乎應該定義為是阻斷原有生物系統生態過程的非連續性事件，改變或破壞生態系統、群落或種群的組成和結構，改變生物系統的資源基礎和環境狀況。1、干擾的類型按產生的來源分：自然干擾和人為干擾按干擾的功能分：內部干擾、外部干擾按形成的機制分：物理干擾、化學干擾、生物干擾按傳播的特征分：局部干擾、跨邊界干擾自然干擾：自然干擾包括偶發性的破壞性事件和環境的波動。偶發性的破壞性事件包括泥石流、雪崩、風暴、冰暴、食草動物大爆發和洪澇災害等。它們常常對事件發生區的生物系統產生破壞性甚至毀滅性的影響。非連續性的環境波動包括周期性的氣候干濕變化與冷熱交替等過程，它們對系統的結構、功能和組成產生明顯的影響。人為干擾：人為干擾是指人類的生產活動和對資源的改造利用等過程對自然生物系統造成的影響。人為干擾的方式多種多樣，影響的空間范圍可大可小，變化很大，而對某一生物系統的影響程度也有很大差異。如將一片森林或草地開墾為農田，就從根本上毀滅了原有的生態系統；但輕度或中度放牧則只是改變原有草原群落各物種在群落中的作用和比例，而對群落的總體組成和基本性質影響較小。至今，我國對這一領域的研究較多，但還需要作進一步的概括和總結，找出其一般性的規律。2、常見的干擾現象火干擾放牧土壤物理干擾土壤施肥踐踏外來種入侵人類干擾3、干擾的性質干擾具多重性干擾具較大的相對性干擾具明顯的尺度性干擾可看作是生態演替過程的再調節干擾經常是不協調的干擾在時空尺度上具廣泛性4、干擾的生態學意義干擾與景觀異質性：低強度干擾增加景觀異質性，中高強度干擾降低景觀異質性。干擾與景觀破碎化：小規模干擾導致景觀破碎化，強度干擾使景觀趨于均質。干擾與景觀穩定性：干擾與穩定相矛盾，但景觀對干擾的反映有一個閾值，大于閾值的干擾使景觀穩定性變化。干擾與物種多樣性：適度干擾下生態系統具有較高的物種多樣性，在較低和較高頻率的干擾下，生態系統的物種多樣性趨于下降。應用——森林干擾影響森林的干擾事件既有自然干擾又有人類干擾，自然干擾中有非生物因素，也有生物因素。影響森林生態系統的自然干擾因素很多，如火、風、侵蝕、淤積、滑坡、雪崩、暴風雨、火山爆發、冰川活動、動物、微生物、病蟲害等等。其中有的干擾因素頻繁發生，持續期短，間隔期有一定的規律性。如火、災害性風暴等，數十年或幾個世紀發生一次。而另一些干擾的間隔期長，持續期也很長，如冰川的進退。有些干擾因素與特定地理區域的氣候和地形有關，如季節性冷風和暖風循環、山區地形的霜穴和暖帶現象等。崩塌、滑坡等只發生于特殊的坡地地形，風、火、動物、病蟲等干擾具有普遍性。干擾對于森林生態系統的作用干擾對于森林生態系統的作用程度，取決于干擾的頻率、強度、空間范圍和形狀。過度頻繁的干擾，可限制許多樹種發生和生長。因為在很短的干擾間隔期內，這些樹種來不及完成生命周期。如對新英格蘭的森林研究發現，頻繁的林地火干擾，是限制加拿大鐵杉更新的主要原因。有的干擾雖然罕見，但對森林的形成和結構有決定性的作用。只是由于樹木壽命很長，而人的壽命相對較短，結果對一些長間隔期的干擾了解的不多。如：平均每個世紀發生1次的橫跨新英格蘭內陸的颶風，決定該區許多林分的形成，但這種干擾的影響作用很少被人們發現。干擾的范圍大小和空間形狀，是森林空間格局的主要影響因子。它們決定邊緣效應區所占的比例，即決定森林內的斑塊鑲嵌度。如干擾的空間形狀為圓形時，邊緣效應區占比例最小。不同的干擾，其范圍和形狀常有較大差別。如林火發生時，常始于一個起點，然后順風向坡上部扇形擴展。因此，山谷受火干擾的程度較低；龍卷風多形成長而窄的干擾區；在山區頂風方向樹木生長較高的林分中；颶風常導致林木發生風倒，而背風方向的林分，風倒較少。同時，干擾的空間形狀還影響種子擴散格局。干擾范圍較大時，樹木種子擴散到干擾區中心的機會較低。影響森林生態系統的人為干擾人為干擾因素包括土地利用歷史、森林采伐、林地清理、農藥使用、空氣污染等。與自然干擾相比較，人為干擾發生更頻繁，它可掩蓋、減小或增強自然干擾的作用。林分受到人為火的干擾后，會減少雷電火干擾的可能性。人為的防火措施一方面可延長自然火的發生周期，而另一方面又因長期對森林的封禁，致使林內易燃物大量積累，可誘發強度火干擾的發生。研究發現，不同干擾因子的時空組合，對森林生態系統的格局和過程有重要作用。在歐洲半干旱稀樹草原，降雨、火和放牧等干擾因子的組合，對長期而穩定的樹草共存格局有決定性的作用。1919年在美國落磯山地區中南部，不尋常的降雨量格局與同時發生的過度放牧干擾的組合，是促使該地區美國黃松成林的關鍵性干擾因素。干擾的尺度:認識干擾特征必須以一定的尺度為前提。在自然條件下存在的普遍現象是，生態系統內中小尺度的干擾可以被大尺度的系統消化，如一個林分中發生病害不可能導致整個森林的毀滅。大尺度的干擾往往掩蓋小尺度的干擾事件。干擾事件可以對個體、群落、生態系統直至較大的景觀單元產生各種不同的影響。一般說，小規模的干擾主要是影響個體的發育和種群的發展，而大規模的干擾事件則會對較高層次的生物系統產生明顯的影響，如海陸變遷、造山運動和冰蓋的運動，對整個地球的總體景觀都可產生重要的影響。在微觀尺度上，自然和人類干擾可影響物種的定殖和演替；在宏觀尺度上，區域性氣候變化可影響諸如物種的遷移和生態系統替代的過程。在全球性尺度上，板塊構造、主要種群的進化及全球性植被格局的發展都極為顯著。在對干擾尺度進行研究時，一定要注意干擾所作用的生物系統水平和所側重的研究方向。同一個干擾事件對不同生物系統水平的作用可能是完全不同的。如在個體水平上，火燒對典型草原區羊草的高度、單枝干重等都會產生明顯的抑制作用，但從種群水平來看，由于火燒可以提高羊草的密度，因此對羊草種群的整體發展是有利的。此外，同一個干擾事件對同一生物系統水平的不同特征的作用效應也可能是不同的。如從群落水平來看，火燒對典型草原群落的地上總生物量不產生明顯的影響，但由于火燒增加羊草的重量，減少大針茅的生物量，從而對群落的組成成分產生明顯的影響。對于干擾特征的描述隨干擾類型而異，一般用干擾頻率、恢復速率、干擾事件影響空間范圍和形狀以及景觀范圍等說明干擾特征。如有研究運用這些特征因子構建時間參數(干擾頻率/恢復頻率)和空間參數(干擾影響范圍/景觀范圍)，然后建立理論模型并依此來描述干擾的強度和恢復速度等特征。三、景觀流的媒介物和作用力景觀的媒介物主要有5種：風（傳播種子、孢子、能量、污染物、塵埃顆粒、小型動物和昆蟲等）水（傳播養分、鹽分、種子、昆蟲、等）飛行動物（應用翅膀等傳播種子、孢子、花粉、昆蟲等）地面動物（應用皮毛和腸道傳播）人（傳播各種物質、能量和物種）此外，重力、凍融變化、人類的運輸工具和容器、人類的種植、訓養和放牧等活動。景觀的作用力及特性：景觀的作用力——驅使景觀生態過程的力。擴散力：溶質物質或懸浮物質由高濃度區向低濃度區移動。取決與斑塊間的溫度和密度差。重力(質量流)：物質沿能量梯度的移動，是由地心引力造成的。如土壤侵蝕、水流、種子落地、泥沙沉積等。運動力：人或動物通過消耗自身能量從一地向另一地移動。一般說，擴散形成最小的聚集格局，重力作用居中，而動物的運動可在景觀中形成最明顯的聚集格局。擴散原指分子運動，從高濃度區向低濃度區的運動。例如：將香水灑在屋子的一角，滿屋都是香水味；山區的水泥加工廠的粉塵擴散；市區采暖的火煙囪、滇池的污染等。重力(物質流)：物質流是物質沿能量梯度的運動。例如：風是一種重要的物質流，由大氣壓產生；水流是由高處向低處。運動力：消耗本身能量從一個地方運動到另一個地方。例如：采蜜的蜜蜂，捕食的動物。運動最重要的生態特征就是高度聚集性格局。四、景觀的連接度和連通度景觀連接度：描述景觀中廊道和基質在空間上如何連接和延續的一種測定指標。是表達景觀中各元素在功能和生態過程上的聯系。景觀連通度：景觀元素在空間結構上的聯系。也有人把他們分別稱為：功能連接度、結構連接度景觀連接度不僅反映景觀結構的關系，還側重于描述景觀功能和生態過程（不僅取決于要素的空間分布，還與過程、對象、目的有關）。影響因子：①景觀要素的類型和空間分布②研究的生態過程類型。如采食過程、種子擴散過程等。③研究的對象和目的：如飛禽和地面動物對連接度的度量就不同。特點：抽象概念，具有相對性。如同一景觀中，因研究對象、目的、過程不同，景觀連接度也不同。景觀連通度側重于結構特征的描述。可通過要素的空間分布來反映，如斑塊的大小、形狀、距離，廊道的位置等。影響因素：景觀要素的空間分布特點：直觀存在、具體、可以定量測定。景觀連接度和連通度的關系景觀連接度高的，不一定連通度也高；景觀連接度小的，不一定連通度就小。景觀連接度要通過斑塊間物種遷徙或其他生態過程進展的順利程度來反映。所以，連接度需要將格局分析和過程分析相結合。連通度不一定要和生態過程和對象相結合。對某一對象或過程的連接度高，對另一對象或過程的連接度則不一定。如道路網對物質運輸的連接度高，但對物種運動則相對較差。景觀連接度與廊道的關系景觀連接度是一抽象概念，而廊道是景觀連接度的一種表現方式。所以，廊道不反映景觀連接度的水平。廊道和景觀連接度沒有直接的關系。如斑塊之間可能有廊道存在，但景觀連接度也許為零；斑塊之間也許不存在廊道，但景觀連接度可能較高。在較大程度上，景觀連接度的大小和具體的生態過程、研究目的及對象、廊道的質量（組成、寬度、形狀等）有關。景觀連接度的測度：景觀連接度可以具有相對的測定指標，來表示一種生態過程在兩個景觀元素間進行的順利程度。其大小應在0—1之間，0表示景觀元素之間在功能上沒有生態聯系，1表示景觀元素之間在功能上達到最好的聯系。景觀連接度與連通度的生態學意義景觀連接度與生物多樣性保護廊道有利于物種交換和生存，但斑塊間的廊道數量并非越多越好。如有兩個斑塊，如一個斑塊的物種數量低于生物生存的最底維持量，而另一個斑塊上的數量較高而又低于某個特定的數量時，盡管兩個斑塊間有較高的景觀連接度，但二者間的交換將導致兩個斑塊生物群體的同時滅絕；只有第二個斑塊上的數量大于某個特定的數量時，二者間的交換才能使兩個斑塊生物群體同時生存。景觀連接度與景觀設計與規劃景觀規劃與設計的目的：不僅要提高景觀中各要素間的連通度，而且關鍵是增強景觀中各要素間的連接度。對景觀結構影響最明顯的3種作用方式：土地利用調整、道理建設、城市規劃與建設。景觀規劃與設計中，通常可通過增加一些元素或減少一些元素，來改變景觀結構，進而影響景觀功能的變化。景觀連接度自1984年提出后，在景觀生態學中得到了廣泛應用，特別是在生物資源管理、生物多樣性保護、景觀設計與規劃等方面應用較多。景觀連接度的研究主要包括：一是在人類嚴重干擾的景觀區域，斑塊間廊道的作用；二是在自然景觀區，各要素間的景觀連接度。五、景觀中的物種運動物種流即動、植物穿越景觀的運動。

1、運動方式主動運動——自身有目的的活動。如動物在景觀中的運動（遷徙、覓食）。消耗自身能量，但對景觀的影響不大。被動運動——借助于外力的運動。常見的植物運動，通過外力（風、水流、動物等）從一地到另一地。這種運動對景觀的影響較大，有時甚至完全破壞和改變原來的景觀格局。2、運動類型（格局）連續運動——包括加速、減速、勻速運動間歇運動——過程中包括一次或數次停歇。一個斷續運動的動物，在其停點會與該點發生顯著的相互作用。其停點有兩類——休息點、長歇點（成長及繁殖）。3、動物運動運動目的：覓食、遷徙（選擇生存環境）運動范圍：巢域內活動、疏散運動、遷徙運動巢區內運動：即動物在窩的周圍進行覓食和其他日常活動疏散運動：即動物個體離開出生的巢區到達一個新的巢區的運動。新巢區距老巢一般很遠，如近成年動物離開父母到新處筑巢。疏散運動可擴大小物種的分布范圍。例如：鳥動物有三種運動方式:遷徙：動物在不同季節，在不同地域之間進行的周期性運動。典型例子：鳥類在冷暖地區的運動垂直遷徙：動物在山地高海拔和低海拔間的遷徙。例：鳥類夏季在高海拔地區繁殖，冬季到低海拔越冬；歐洲山羊夏季在高山植被覓食，冬季到低海拔草地越冬。影響動物運動的因素：影響因子：景觀阻力、斑塊大小和形狀、景觀異質性、景觀格局、廊道特性等。1）取決于廊道、障礙和斑塊等結構因素。在較同質地區，動物流較穩定、連續；當物種從一種景觀進入另一景觀時會發生變速或停頓。例如：大草原上的牛羊，沙漠上的狼群2）取決于運動方向景觀元素是有利于運動還是障礙運動。所以分析物種運動，首先需要分析景觀的異質性程度和景觀的對比度。動物在景觀中的運動特征：動物回避對它不利的景觀元素，許多動物生存要求一種以上的生境。比如：狐貍避開廊道、白尾鹿生活在農牧交錯帶。廊道有時是柵欄，有時是通道。比如：樹籬是臭鼬的通道，大河是赤狐的障礙屏障。巢區的形狀通常是拉長的，有時是線條狀的。比如：赤狐巢區間一般存在障礙物（如：峽谷、小河流、沼澤等）。景觀中不尋常的特征有特別重要的作用。如：沙漠中的綠洲，對沙漠動物比如狼就是水源。4、植物運動運動方式：被動運動，借助于外力實現。運動的形態：花粉、種子、果實、繁殖材料等。運動范圍：小范圍的擴散或收縮、物種遷移、大面積擴散影響因子：大氣候變化（物種遷移等）景觀結構及變化（小氣候變化后景觀格局變化、適生種的變化、群落演替等）人類活動（栽培——大面積單一物種、外來種入侵問題等）植物的傳播存在三種模式：1)植物種的邊界在短期發生移動。多是由于環境條件的周期性變化引起。比如：降雨2)長期環境條件變化，使物種滅絕、適應或遷移。比如：自最近的冰川期以來，許多樹種適應了氣候變化，越過溫帶地區存活下來。3）非本地種成功地移植到新的地區，廣泛繁殖和傳播。比如：仙人掌的入侵毀滅了澳大利亞的主要地區。植物的傳播以散布為主：1）散播的媒介物：水、風、動物、重力等。不同繁殖體的媒介物不同，散布的距離也不一樣。如：蒲公英靠風傳播而且距離較遠；楊樹靠重力傳播距離較近。2）靠風散布的種子一般都有種翅。如：糖槭。飛散距離取決于種粒大小、風速、地形等因素。3）種子散布方式和距離與該種在演替中的地位和生活史對策有關。先鋒樹種（r對策）多靠風或水散布，距離遠。比如：楊樹頂級群落種（k對策）一般種子重，多靠動物、重力散布，散布距離近。例如：紅松六、景觀中的無機流相鄰景觀要素間的無機流主要包括：水流土壤流養分流空氣流1、水流運動形式：水平運動、垂直運動水在重力作用下以物質流的形式流動，同時攜帶一些物質。水流的方向是固定的，即總是向下流動，但流速并不固定，從陡峭的山區到平緩的平原，流速變化很大，所形成的流路也就大相徑庭。相鄰景觀要素間的水流速度主要取決于以下三個因素：①水輸入量及其時間。上游來的降水量越多，對下面水的壓力就越大，因而洪水沿山坡下泄較快；②土壤結構，特別是土壤孔隙度；③土壤對水攜帶物質的過濾作用，包括土粒對物質的物理吸附和化學吸附。水流所夾帶的物質既包括顆粒物質，又包括溶解質。其中溶解質可與其他有機物質或無機物質(包括土壤中的粘粒和流經土壤的物質)發生化學結合和吸附。這種化學結合作用在土壤過濾過程中具有重要意義。溶解物質的流動方式不同于顆粒物質。一般說來，濃度和水流速度之間呈線性關系，總搬運量與水流量成正比。但在大多數情況下，隨著水流速度的增加，溶解物質的濃度有所降低。一次降水過程的不同階段，水中溶解物質的濃度就會呈現先高后低的變化，主要是因為最初的雨水遇到了前一場雨所累積的大量物質，隨著這些物質被沖刷掉，后來的水流溶解物質就會降低。水蝕就是通過流水沖去土壤表面顆粒物質的過程。嚴重的侵蝕可沖走全部土壤，使下伏基巖裸露。同時，一些溶解物質也可在地表徑流中隨顆粒物質一起流走。一般說來，潛水流中的礦質養分流失量遠大于地表徑流。此外，侵蝕還可引起土壤中種子和繁殖體的遷移，這些繁殖體可能成為某一地區新植物的重要來源。侵蝕的主要結果就是將沉積物堆積在坡下，覆蓋接納它們的景觀要素，并使其富含更多的營養物質。侵蝕多發區域：①農田，特別是耕地或除草劑用量過度的農田；②嚴重踐踏或過度放牧區；③進行采伐、修筑道路和其他干擾活動的陡坡。其主要動因包括：①地上植被的伐除，使大部分地表不能截留降水，加速了侵蝕過程；②枯枝落葉層和腐殖質清除后，礦質土壤裸露，更利于侵蝕發生；③由于根系枯死，結合土粒的主要力量消失，侵蝕過程加快。2、養分流養分流主要是指以溶解質的形式隨水流而遷移的物質，屬于土流的一部分。養分主要來源于巖石和土壤中無機物的風化、溶解，以及有機質的分解，隨水分被植物吸收后一部分可進入食物鏈，在景觀中實現再分配，或者遷移到更遠的地方；另一部分可能會被就地反復循環利用；還有一部分養分會隨地表或地下徑流進入河湖海洋，融人更大范圍的物質循環。由高地進入河流廊道的礦質養分可能有3種途徑：一是養分可能直接穿越廊道進入河流；二是養分可能被機械阻擋，累積在廊道內的土壤中，逐漸淤積于谷底；三是養分可隨其植被生長而被廊道植物所吸收，成為生物量的一部分。后者可作為木材和薪炭材移出系統。由于成熟林一般不累積或增加生物量，所以，經常采伐河流廊道內的林木可保持礦質養分過濾過程的有效進行。在遼河三角洲地區，由于每年冬季收割蘆葦，將大量礦質養分移出，所以該地區的葦田實行污水灌溉30多年基本上沒有出現累積退化，反而蘆葦產量連年提高，實現了生態效益和經濟效益的“雙贏”。3、空氣流——風風的雙重作用：有利、有害運動形式：層流、對流、亂流運動結果：帶動聲、有害氣體、沙塵、有害固體物等的運動，以及動植物的運動。幾種氣流的作用特征：①城市熱島環流：中心——熱、上升、流向市郊郊區——冷、從地面流向市區②山谷風：白天——谷風：坡上受熱升溫快、空氣密度變小；谷底升溫慢，空氣密度較大。近地表：密度較大的冷空氣從谷底吹向山坡，形成谷風。空中：熱空氣從坡上流向谷底夜晚——山風：坡上冷卻快、谷底冷卻慢。空中：熱空氣從谷底吹向山坡近地表：冷空氣從坡上吹向谷底，形成山風。③林帶附近的氣流層流——亂流（渦旋）——翻越或穿過林帶——亂流（渦旋）——層流4、土壤流土層表面和土壤內部的流不太明顯，但十分重要。土壤流一部分由風造成，大部分由水形成。土壤流的決定因素：1）水的輸入量和時間；2）土壤的結構，尤其是孔隙度；3）土壤對水中攜帶物質的滲濾效果，包括土壤顆粒對物質的吸附作用。土壤流攜帶物質分成兩類：一種是顆粒物質，如細菌、孢子、腐爛的泥沙樹葉等；一種是溶解性物質，如腐殖質、尿素、硝酸鹽、可溶性鹽等。雨量大小對于土壤流中的顆粒物質與溶解性物質的含量有很大影響。顆粒物質流和溶解物質流還有一個不同：顆粒物質流發生在土壤表面，而溶解物質流發生在土壤內。可溶性物質物質濃度雨量顆粒性物質七、景觀要素間的相互作用景觀元素之間的相互作用是通過景觀流來實現的1、斑塊與本底的相互作用以農田(空地)與農田防護林的作用為例本底—農田斑塊—農田防護林

農田防護林的形式：（1）林帶營造在農田四周，并且交積成網，形成農田防護林網（2）林農間作，農田內間種樹木（3）片林林帶對農田的影響：

林帶影響到農田的小氣候、土壤濕度、動植物和作物產量等（1）小氣候a風速降低30%-40%；b減弱湍流交換，降低農田蒸發，保持水分；c保持積雪，防止沙塵暴；d避免干熱風；e溫度效應（2）水分狀況除上述作用（降風速、減蒸發、保水分、增加空氣濕度），還有降低地下水位，減輕土壤含鹽量，吸收地表徑流，減少土壤侵蝕。林帶對農田的影響：（3）動、植物分布。增加農田生態系統生物多樣性。

原因：a林帶中的物種向農田流動。如：林帶中的鳥類等b農田小氣候改善使其他物種有了存活的可能后果：a使害蟲、害獸和有害的病害增加。比如兔鼠到農田中去b使有害生物的天敵增加比如：蛇等（4）作物生產力。增產作用，尤其是災年減產邊緣。一般小麥增產10%-30%、玉米10%-20%、水稻增產6%、棉花13%。農田對林帶的影響：（1）農田物質向林帶流動。如：雪、灰塵、農田中的肥料、沙蟲劑等（2）動物破壞林帶如：豬、牛、馬等（3）人對林帶的影響如：燒、伐等2、斑塊之間的相互作用

斑塊之間的相互作用主要是由生物動力所致，風的作用很小，一般說來，能量和養分傳輸不重要，而物種的遷移很重要，尤其是動物中的特有種，可以從一個斑塊中到另一個斑塊中覓食，斑塊中發生物種的局部滅絕時，可以由相鄰斑塊得到補充。

3、斑塊與廊道的相互作用

類似于斑塊之間的相互作用，主要的流是物種流。廊道有利于伴隨著斑塊內部種局部滅絕后的再遷移。斑塊是廊道的物種源。

線狀廊道、帶狀廊道和河流廊道，不但結構與功能不同，而且與圍繞本底的相互作用也不同本底氣候對線狀廊道具有主導性影響，此外，大多數作用的方向都是從廊道到本底。比如：灰塵、車輛污染會從公路進入農田。廊道對本底的另一個重要作用是隔離種群，從而限制流動。帶狀廊道與本底之間的流數量眾多，并且是互相依賴的，并由于寬度效應使帶狀廊道可以具備許多開闊區的物種。4、廊道與本底的相互作用5、河流廊道與周圍土地的相互作用

大量試驗表明，河水的質量與周圍土地密切相關，河流廊道的植被將周圍土地與河流分隔，植被對河流有許多影響。例如：蔽蔭阻隔了一定的熱能流動；枯枝敗葉、種子以及節肢動物的糞便進入河流之中；倒下的樹阻擋水流，形成小池塘；物質從土地向河流廊道運動，河流廊道起過濾作用。6、山地森林和河岸森林與河流的相互作用河流對河岸森林的作用：

河流創造了一種特殊生境，使河岸植被成為一中特殊的類型。(1)能為河岸植被供給充足的水分(2)提供充足的空氣濕度(3)養分豐富、耐淹、植被變化(濕生-旱生)河岸森林對河流的作用：(1)維持經管穩定性和保持水土。山地-河流之間的侵蝕以及水流作用力為主，免受侵蝕取決于植被對土壤的保護作用。(2)維持河流生物的能量和生存環境。河流中的有機物99%是外面引入的。河岸森林對溶解性的礦物營養和固體顆粒進入河流有過濾和調節作用。養分進入溪流有三個途徑：a養分直接穿過河岸森林進入溪河b養分積累在河岸森林中的土壤中，通地下流或通過土壤進入河流c養分隨植物生長而進入生物是成為木材的一部分

(3)維持河流良好的水文狀況。(4)維持河流的良好水質。相鄰景觀要素間的無機流實際上就是要素間相互作用的過程。景觀中最為活躍的相互作用就是水陸相互作用，尤其是河流與陸地間的相互作用。河流質量與陸地狀況之間存在密切關系。流域內植被的覆蓋情況，人類活動的強度和方式都直接或間接地影響著河水水質的好壞。沿河植被與河流的關系就更為密切。一方面，河水滋養著植被的生長，越是在干旱地區，河流對植被格局的影響就越加明顯；另一方面，河流廊道植被又可通過遮蔭、枯枝落葉層的輸入、種子輸入等等影響河水的理化性質。這些植被還可防止河岸侵蝕，從而減緩顆粒物質和溶解物質的輸入進程，就是說，作為陸地與河水之間的一條“緩沖帶”，起著過濾器的作用。采伐河流廊道的植被，會使河流質量和有機體發生重大變化。7、廊道與流廊道的功能：（1）某些物種的棲息地，如：邊緣種（2）物體運動的通道，如：河水沿河道流動、車輛、行人沿公路運動（3）屏障(Barrier)或過濾效應，比如：院墻保護農院，樹籬保護田地，再如：河流廊道的樹木對水分，養分有重要的過濾作用。廊道的寬度和中斷對廊道運動功能的影響（4）廊道還是一個對周圍本底產生環境和生物方面影響的源例如：一條公路穿過原野，成為排放塵土、污染物、熱能的源。8、本底與流連通性：在連通性高的本底中，各種流不存在或很少有障礙，物種的平均運動速度高，基因變化較小，種群差異小。但不利也有蔽（比如：蟲害的蔓延、火災的蔓延）。空氣流易于將熱量、灰塵和種子帶過景觀。適宜性：即景觀元素對物種運動的適宜性等級。同一景觀元素對不同的物體或物種運動的適宜性等級不同。狹窄地帶（狹窄效應）：在一些地方，沿遷移路線的本底相當狹窄，以致影響物體的運動速度。狹窄效應：在狹窄處加大或降低物體的運動速度。比如：在峽谷的出口處風速變大，在河流的狹口處水流速度變大，大隊人馬通過峽口時速度變慢。

狹窄處猶如一個瓶頸對流十分重要。比如：克拉瑪依大火9、網絡與流

網絡是景觀中最常見的類型，它與流的運動密切相關，網絡的下列特征對流有重要的影響：結點對流有兩種作用：廊道的交接地區、運動物體的源和匯例：城鎮是高速路的結點（早晚人流大）水塘是荒漠上羊的結點（早晚個飲一次水）時間上看結點上的流不連續中繼結點對流施加了3種控制作用：a、使流放大或加速。例如：野生動物保護區中分離的湖泊，對水禽提供食物b、降低流的“噪聲”或不相關因素例如：淘汰弱鳥c、提供臨時儲存地點例如：群聚等待好天氣結點往往是中繼站而不是最終目的八、景觀中的人文與文化過程人類對景觀具有雙重作用：破壞作用改造和建設作用景觀演替就是在適應各種干擾的過程中發展和形成。在一定意義上，人們所看到的景觀現象或景觀格局就是在某一時刻景觀演替過程的瞬間平衡。1、人類對景觀的影響類型和深度干擾：人類活動對景觀產生某種影響，在一定程度上改變景觀的某些特征。如修路、建水庫、人工造林等，其對景觀的影響是雙重性的。改造：針對某一景觀客體，根據人類需要，增加或減少一些景觀要素。其影響程度比干擾強。如自然保護區建設。構建：可以視為是對景觀的一種破壞性的干擾行文。是人類為了特定目的，徹底改變原來的景觀結構的過程。如城市建設。2、按人類干擾梯度的景觀分類及特征人為干擾并不是到處一致的，人的干擾狀況是因景觀而異的，并且施加于天然干擾和地貌之上，結果就造成不同的景觀。按照人為干擾狀況可將景觀分為5類。天然景觀：由天然干擾產生的天然植被，不存在人為干擾；管理景觀：該地區已有人定居，并對當地的天然植被(天然林、草地等)進行管理和利用。這里，也可能有部分的栽培植被；農田景觀：大多數是農田，但也有一部分管理植被殘存；城郊景觀：除栽培植被外，城鎮居民聚居地普遍，管理植被相對孤立存在。是一種由農業、城市化和管理植被組成的混合體。城市景觀：在城市化和工業化的本底中，存在有不多的管理植被和栽培植被。Frorman和Godron(1986)根據人類對自然景觀的干擾程度，把景觀分為5類。自然景觀：沒有明顯的人類影響，如赤道地區的原始熱帶雨林景觀。這種自然景觀只有相對的意義，因為完全不受人類影響的景觀寥寥無幾。這里所說的沒有明顯的人類影響指的是人類的干擾沒有改變自然景觀的性質。經營景觀：人類可以收獲的林地和草地。耕作景觀：種植的農田及與之相伴的村莊、樹籬、道路、水塘等形成的景觀。城郊景觀：城鎮和鄉村地區，并交錯分布有住宅區、商業中心、農田、人工植被和自然地段。城市景觀：密集的建筑群，零星分布有人工管理的公園。目前，按照人類影響強度來劃分景觀已漸成主流。通常可首先區分出自然景觀、經營景觀和人工景觀，進一步把自然景觀分為原始景觀和輕度人為活動干擾的自然景觀，經營景觀分為人工自然景觀和人工經營景觀。3、人類影響下的各類景觀的生態屬性水平結構熱力學性質分布學營養循環凈生產物種生活史對策和抵抗力類型(1)水平結構天然景觀的最大特點是對比度小。各種群落之間的界線是以生態交錯區過渡的，空間的連續性強。結構上明顯的裂口是由地貌產生的，特別是由侵蝕產生的樹枝狀格局(河流系統)。隨著人為活動的增強，對比度越來越增強，各種生態系統的邊界都是急劇變化的。另一個水平結構上的特點，是天然景觀的邊界和走廊基本上為曲線，而人為影響越嚴重，直線化和直角化的趨勢越增強。在大城市中，通直的街道，長方形的街區和直角的建筑物，都給人以強烈的印象。(2)熱力學性質

當我們考慮一個生態系統的熱力學性質時，我們首先應了解所有系統可分為三類：隔離系統、閉合系統、開放系統。隔離系統沒有能量或物質的輸入。閉合系統有能量輸入，沒有物質輸入。開放系統既有能量輸入，也有物質輸入。我們可將一株植物、一個動物或一個人均看做是一個開放的活的系統，但是包括著自養和異養的生態系統，雖然對于太陽輻射是開放的，但對物質循環則是閉合的。例如一個老齡林連同其周圍的大氣則幾乎是閉合系統。從不同景觀類型來說，天然景觀比其它景觀閉合性更強。經過人為活動飾變的景觀要接受大量外來的營養和化石能量，并生產出“產品”。人的影響幾乎永遠導致能量和物質的開放性，這是人對景觀穩定性影響的主要方式。(3)生物分布學可將研究種的散布過程和結果，用來說明一個景觀。在天然景觀中，繁殖體的散布是比較“粘滯的”，植物的主要的散布類型是靠重力和靠動物散布的。管理的森林和草地產生更多的“流動性”散布系統，例如靠風傳布的和靠長距離散布的。(4)營養循環和凈生產量

天然景觀中，土壤-植物-土壤這個循環中的物質流動一般都是較快的，藉以既滿足了植物本身的需要，也能使土壤保持一定的肥力。這是天然景觀藉以維護土地肥力的基礎。人們對天然植物管理以來，為了短期獲得收入，時常采取措施，促進營養循環，以促進樹木生長。到農田階段，則要靠施速效肥料來增加產量。到城市，營養物質主要以污染物出現，而自然界中也缺乏營養循環的能力。一個景觀的凈生產量代表著所有活的有機體的光合產品與呼吸消耗之間的差值。在天然景觀中，凈生產多年平均接近于零，人工管理可增加凈生產使其為正值，栽培作物的凈生產量進一步增加，但城市化則使凈生產量為負值。(5)物種對策

在天然景觀中，K種多于r種；由管理景觀到農田景觀，r種變到優勢地位。在城郊景觀中，r種遠多于K種；到城市，主要是人，無法區分K種和r種。(6)抵抗力的類型不同人為干擾梯度的景觀中，抵抗力的類型不同。在天然景觀中，抗衰老是主要的生理反應。在管理景觀中，抗干擾是很重要的。在現代農業景觀中，最主要的是對病蟲害的抵抗力。在人工化最強景觀中，最重要的是抗污染。景觀類型與生態屬性生態屬性天然景觀管理景觀農田景觀城郊景觀城市景觀水平結構對比度小，曲線對比度大，直線熱力學性質相對閉合開放性強生物分布學粘滯性強流動性強引入外來種世界性的營養循環較快快更快，施肥污染凈生產量接近于0正值顯著增加負值種的對策K≥rK≈rr≥K變化不定抵抗性類型抗衰老抗干擾抗病蟲害抗污染4、景觀結構特征的變化

斑塊結構特征的變化走廊、網絡和本底的變化(1)斑塊類型隨著人為干擾的增加，環境資源斑塊是逐漸降低的，這個趨勢是與栽培農田和城市化的發展同時發生的。干擾斑塊是在干擾水平達到第二級時占的比重最大，進一步則隨著農田和城市的擴展而減少。殘余斑塊一般數目較小，當大部分地面為農田和城鎮時，它的塊數最多，但又進一步降低。引入斑塊是人為引入的，在天然景觀中不存在，當干擾達到第二級時才出現，但以后則增加。可見，干擾斑塊類型相對塊數變化的趨勢是，環境資源斑塊和干擾斑塊的優勢地位逐步讓位于引入斑塊和殘余斑塊。(2)斑塊大小在天然景觀中，斑塊大小的變化很大，同時，斑塊的平均大小面積也大，這時主要是環境資源斑塊和干擾斑