緒論景觀的概念1景觀生態學2景觀生態學的發展3景觀生態學的展望41.1景觀的美學概念1.2景觀的地理學概念德語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.VonHumboldt）提出“自然地域綜合體”的概念。貝爾格（1931）：一定區域上物體和現象的組合，是地形、氣候、水文、土壤、植物、動物、人類活動的統一的、協調的整體，典型地重復在一定地域內。Zonneveld(1979)：地球表面的一部分，由空氣、水、植物、動物和人組成的系統的復合體，并可通過外貌特征進行辨識。Naveh(1984)：自然、生態、地理之綜合體Haber(1990)：生物或者人類綜合感知的土地。生物地理群落地球化學景觀人類與自然共同作用影響下的不同景觀過度利用造成嚴重退化的草地景觀1.3景觀的生態學概念20世紀30年代，景觀生態學的先驅C.Troll（生物地理學家），將景觀的概念引入生態學，定義為“將地圈、生物圈和智慧圈的人類建筑和制造物綜合在一起的，供人類生存的總體空間可見實體”Forman1985—景觀是一種異質性土地區域(heterogeneouslandarea)，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。

1995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。Moss1999總結了對景觀的6種認識：①景觀是相互作用的生態系統的異質性鑲嵌②景觀是地貌、植被、土地利用和人類居住格局的特殊結構③景觀是生態系統向上延伸的組織層次，④景觀是綜合人類活動與土地的區域整體系統⑤景觀是一種風景，其美學價值由文化所決定⑥景觀是遙感圖象中的像元排列1.3景觀的生態學概念狹義的景觀

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

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景觀是人類活動和生存的基本空間。鑲嵌—MOSAIC馬賽克2.1景觀生態學的概念景觀生態學（LandscapeEcology）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。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：1）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。2）景觀功能：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：結構和功能隨時間的改變。4）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，確定相應的目標、措施與對策。2.2景觀生態學的特點AddYourText整體觀和系統觀異質性和尺度性綜合性和宏觀性目的性和實踐性2.3景觀生態學和傳統生態學的比較AddYourText景觀是作為一個異質性系統來定義，空間異質性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。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。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成單元除研究自然系統外，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。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。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。2.4景觀生態學的重要概念AddYourText景觀要素（landscapeelement）景觀結構成分：“綴塊—廊道—基質”模式（patch-corridor-matrix）格局（pattern）、過程(process)、尺度(scale)空間異質性（spatialheterogeneity）干擾（disturbance）。。。。。。。2.4景觀生態學的重要概念AddYourText景觀要素（landscapeelement):景觀是由異質生態系統組成的空間鑲嵌體，這些相互作用的、性質不同的生態系統成為景觀要素。根據其生態學或自然地理學性質劃分景觀—空間實體的整體性和異質性景觀要素——空間單元的從屬性和均質性景觀和景觀要素的等級結構景觀結構成分：“綴塊—廊道—基質”模式（patch-corridor-matrix）對景觀要素從空間結構的角度進行分析和考察時的重新劃分。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跨尺度特征的過程。尺度(scale)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：空間異質性：景觀結構在空間分布的復雜性時間異質性：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。異質性的意義異質性是地球上多種多樣景觀形成的原因異質性利于生態系統內生物的共生異質性利于景觀生態系統中對資源的充分利用異質性可影響景觀的功能過程景觀異質性干擾（disturbance）：是一個偶然發生的不可預知的事件，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。干擾的生態學意義干擾與景觀異質性干擾與景觀破碎化干擾與物種多樣性

干擾3.1景觀生態學的發展歷程AddYourText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19世紀初—20世紀30年代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19世紀初，洪堡最早把景觀作為地理學術語學科綜合思想的萌芽期（19世紀初—20世紀30年代）1935年坦斯利提出生態系統概念1869年海克爾提出生態學一詞1939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，首次提出景觀生態學的概念。景觀生態學是一種綜合研究的新觀點(地理+生物)。學科思想的鞏固階段（20世紀30年代后期到60年代中期）20世紀30年代末，蘇卡喬夫提出生物地理群落概念20世紀40－50年代澳大利亞土地系統概念立地—土地單元—土地系統學科的初創時期（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、原捷克斯洛伐克。德國：建立了多個有關的研究機構。為景觀生態學的理論與方法的發展，特別是在實際任務，景觀管理、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。德國景觀生態學家Haber等人提出的土地利用分異戰略（DLU）荷蘭：20世紀70年代開始，廣泛應用在土地利用評價與規劃、自然保護與環境管理等方面。1972年，成立荷蘭景觀生態學會。代表人物Zoonneveld。原捷克斯洛伐克：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。學科的全面發展時期（開始于20世紀80年代初）1982年10月在原捷克斯洛伐克召開的“第六次景觀生態學國際學術討論會”上，正式成立了“國際景觀生態學會”(InternationalAssociationforLandscapeEcology(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。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1981年，在荷蘭召開“第一屆景觀生態學大會”。1982年捷克“第六屆景觀生態問題國際學術討論會，國際景觀生態學協會成立。（IALE）：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５屆國際生態學大會”學科的全面發展時期（開始于20世紀80年代初）1986RichardT.T.FormanMichelGodron

1995RichardT.T.Forman

1989I.S.ZonneveldRichardT.T.Forman2005JohnA.Wiens,MichaelR.MossNavelZ.andLiebermanAS.1984.Landscapeecology:TheoryandapplicationFarina,A.1998.PrinciplesandMethodsinLandscapeEcologyWencheE.Dramstad,JamesD.Olson,RichardT.T.Forman.1996.Landscapeecologyprinciplesinlandscapearchitectureandland-useplanningTurner,GardnerandO'Neill.2001.LandscapeEcology:InTheoryandPractice學科的全面發展時期（開始于20世紀80年代初）1987年“LandscapeEcology”LandscapeandUrbanPlanning3.2景觀生態學的主要流派3.2景觀生態學的主要流派美國系統學派（從生態學發展）美國流派以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。歐洲應用學派（從地理學發展）以荷蘭的L.S.Zonneveld和德國的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。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，俄羅斯的景觀地球化學分析，中國的景觀生態建設3.2我國的景觀生態學研究80年代：起步階段，側重于國外文獻的介紹90年代：迅速發展階段景觀生態學的專著：郭晉平，周志翔主編。《景觀生態學》，中國林業出版社，2007許慧、王家驥編著的《景觀生態學的理論與應用》董雅文編著的《城市景觀生態》宗躍光編著的《城市景觀規劃的理論與方法》徐化成主編的《景觀生態學》教材（1995）傅伯杰,陳利頂,馬克明,王仰麟等編著的《景觀生態學原理及應用》（2001）鄔建國編著的《景觀生態學——格局、過程、尺度與等級》（2000）趙羿，李月輝編著的《實用景觀生態學》（2001）肖篤寧，李秀珍，高峻等編著。《景觀生態學》，科學出版社，2003景觀生態學的會議1989年10月，首屆景觀生態學學術討論會，出版論文集《景觀生態學—理論、方法與應用》1996年5月，第二屆景觀生態學學術討論會，北京，成立“國際景觀生態學會中國分會”1998年，亞洲及太平洋地區景觀生態學國際會議沈陽2001年9月23~25日，第二屆亞太地區景觀生態學國際研討會蘭州2003年12月，全國第四屆景觀生態學學術研討會“中國的景觀生態學：問題·機遇·發展”北京大學2005年12月，全國城市景觀生態學學術研討會在北京大學深圳研究生院召開2007年11月，第五屆全國景觀生態學學術研討會，北京

1981年，黃錫疇在《地理科學》上發表了《德意志聯幫共和國生態環境現狀及保護》一文。同期還發表了劉安國的《捷克斯洛伐克的景觀生態研究》。這是國內首次介紹景觀生態學的文獻。1983年，林超在《地理譯報》上發表了兩篇譯文，一篇是Troll的《景觀生態學》，一篇是E.納夫的《景觀生態學發展階段》。1985年，陳昌篤在《植物生態學與地植物學叢刊》發表《評價Z.納維等著的景觀生態學》一文，這是國內首次對景觀生態學理論問題的探討。1986年，景貴和在《地理學報》發表了《土地生態評價與土地生態設計》，這是國內景觀生態規劃與設計的第一篇文獻。1988年，李哈濱在《生態學進展》發表了《景觀生態學——生態學領域里的新概念構架》一文。同年的《生態學雜志》分別發表了金維根的《土地資源研究與景觀生態學》和肖篤寧等的《景觀生態學的發展與應用》。1990年肖篤寧主持翻譯了R.T.T.Forman和M.Godron的《景觀生態學》一書。80年代：起步階段，側重于國外文獻的介紹90年代迅速發展，大量論文書籍出現1990年，肖篤寧等在《應用生態學報》發表了《沈陽西郊景觀結構變化的研究》一文，該文是我國學者參照北美學派的研究方法而開展的景觀格局研究的典范著作。同年景貴和出版了《吉林省中西部沙化土地景觀生態建設》論文集。伍業鋼和李哈濱的《景觀生態學的理論發展》（1992）和《景觀生態學的數量研究方法》（1992）；傅伯杰的《黃土區農業景觀空間格局分析》(1995)、《景觀多樣性分析及其制圖研究》(1995)、《景觀多樣性的類型及其生態意義》(1996)；1990-2000中國景觀生態學文獻分析1990-2000中國景觀生態學文獻分析4景觀生態學研究展望熱點問題干擾對景觀格局的過程和影響，干擾在景觀中的傳播和擴散景觀格局和景觀過程的關系，景觀格局的生態和環境效應小尺度的實驗研究及其尺度外推景觀動態模擬預測模型和景觀規劃設計輔助決策景觀多重價值評價和作為社會經濟發展規劃與決策基礎的景觀社會經濟研究人類在景觀中的作用和景觀規劃設計熱點地區—城市景觀—流域系統—濕地系統—文化景觀—城鄉過渡地帶和生態脆弱帶—重點和關鍵性自然景觀景觀生態學中的十大核心研究2001年4月25-29日，美國景觀生態學會年會上，由鄔建國召集并主持的題為“21世紀景觀生態學十大論題”的研討會。16位來自世界各地的景觀生態學者討論了“什么是21世紀景觀生態學最重要的或最具挑戰性的研究論題”。在2003年世界景觀生態學大會上，由鄔建國和RichardHobbs召集和主持題為“景觀生態學中的關鍵論題和優先研究領域”的研討會，成果為劍橋大學出版社出版的《Keytopicinlandscapeecology》。Top10ListforLandscapeEcologyinthe21stCentury”2景觀生態學的理論基礎2.1島嶼生物地理學理論2.2復合種群理論2.3景觀連接度和滲透理論2.4等級理論和景觀復雜性2.5景觀生態學的基本原理2.1.1島嶼島嶼性(Insularity)是生物地理所具備的普遍特征許多生物賴以生存的生境大至海洋中的群島、高山、自然保護區小到森林中的林窗甚至植物的葉片都可以看成是大小形狀隔離程度不同的島嶼。有些陸地生境也可以看成是島嶼，例如林中的沼澤、被沙漠圍繞的高山、被農田包圍的林地等2.1島嶼生物地理學理論【狹義島嶼】海洋中與大陸完全隔離的，由巖石和土壤構成的露出水面的部分。海洋島陸橋島【廣義島嶼】孤立的島嶼狀生境2.1.2“種—面積”曲線島嶼為自然選擇、物種形成與進化，生物地理學和生態學的理論和假設的發展和檢驗提供了一個重要的自然實驗室，其理論被廣泛運用到島嶼狀生境的研究中。S=CAz

S－生物種的數目

A－面積

C－生物種的密度（單位面積內的種數）

Z－適當的參數（統計指數），取值可以從0.05---0.37。大小與島嶼的隔離程度和海拔高度有關。就全球陸生植物而言Z值約為0.22“種—面積方程”Preston(1962)關于“種—面積”關系的三種假說：生境多樣性假說；被動樣本假說；動態平衡假說南太平洋群島面積與生物多樣性間的關系Fijiislands,裴濟群島18500Km2476(被子植物)，54（鳥類）NewHebrides，新赫布里底斯群島15000Km2396(被子植物)，59（鳥類）

SolomonIslands，索羅門群島40000Km2654(被子植物)，124（鳥類）NewCaledonia，新喀里多尼亞島22000Km2655(被子植物)，64（鳥類）2.1.3動態平衡理論島嶼生物地理學動態平衡理論—MacArchur和Wilson(1967)遷入率、滅絕率、物種周轉率

AInearE

距離效應Ifar

BIEsmall

面積效應

Elarge

遷入率或滅絕率R’（小島）R（大島）遷入率或滅絕率S’eS’eSeSe島嶼生物地理學動態模型（近島）R（遠島）R’離大陸越遠的島嶼上的物種遷入率越小（距離效應）；島嶼的面積越小其絕滅率越大（面積效應）。M-W模型對于某一島嶼，MacArthur-Wilson理論的數學模型，簡稱M-W模型，用一階常微分方程表示：

S(t)表示t時刻的物種豐富度，I是遷入率，E滅絕率。I(s)=I0[Sp–S(t)]I0單位物種遷入率或遷入系數，E0單位滅絕率或滅絕系數E(s)=E0S(t)

Sp大陸物種庫中潛在遷入種的種數2.1.4島嶼生物地理理論的應用—自然保護區20世紀80年代興起的景觀生態學中，島嶼生物地理學的理論應用引人注目。如Forman1986試圖將景觀斑塊的物種多樣性與斑塊結構特征及其他因素聯系起來，即

S=f(生境多樣性，干擾，面積，年齡，基底異質性，隔離程度，邊界特征)

Diamond(1975)依據島嶼生物地理學的理論，總結了設計自然保護區的幾點原則：保護區面積越大越好。單個保護區比面積相同、但分隔成若干個小保護區好。(SLOSS爭論)若干個分隔的小保護區越靠近越好。若干個分隔的小保護區排列緊湊較好，線性排列最差。有走廊連接的若干小保護區比無走廊連接的好圓形保護區比條形保護區好。2.2復合種群理論2.2.1復合種群（metapopulation）的概念Levins1970年提出復合種群的概念metapopulation來表示“由經常局部性滅絕，但又重新定居而再生的種群所組成的種群”。即由空間上彼此隔離，而在功能上又相互聯系的兩個或兩個以上的亞種群（subpopulation）或局部種群（localpopulation）組成的種群綴塊系統。亞種群之間的功能聯系主要指生境綴塊間的繁殖體或生物個體的交流。狹義的定義

即Levins的經典定義，強調復合種群必須表現出明顯的局部種群周轉，即局部生境斑塊中生物個體全部消失，后又重新定居。

廣義的定義

所有占據空間上非連續性生境斑塊的種群集合體，只要斑塊之間存在個體（動物）或繁殖體（植物），不管是否存在局部種群周轉現象，都可稱為復合種群。2.2復合種群理論2.2.1復合種群（metapopulation）的概念兩個空間尺度：亞種群尺度或斑塊尺度—生物個體日常采食和繁殖活動復合種群尺度或景觀尺度—植物種子和繁殖體傳播，或動物運動發生交換兩種類型斑塊源斑塊（sourcepatch）：提供給匯斑塊生物個體或繁殖體匯斑塊(sinkpatch)：靠外來繁殖體或個體維持生存的亞種群所在的斑塊2.2.2復合種群的類型基于廣義的概念，HarrisonandTaylor1997劃分為5種類型A經典型或Levins復合種群B大陸—島嶼型復合種群C綴塊性種群D非平衡態下降復合種群E混合型種群不同種群空間結構類型之間的相互關系2.2.3復合種群模型Levins1969發展空間隱式模式，即著名的Levins模型p為有種群占據的生境斑塊的比率（斑塊占有率）ec分別為與所研究物種有關的定居系數和滅絕系數當系統處于平衡時dp/dt=0,復合種群的斑塊占有率該式表明，生境斑塊的占有率隨滅絕系數與定居系數之比的減小而增加，只要e/c<1復合種群就能生存（P*>1）復合種群模型的普遍缺陷是，把景觀簡化為生境（斑塊）和非生境（背景）的組合，忽略了景觀結構的其他特征。Hanski（1997）等指出，復合種群概念似乎只適合于低蓋度景觀（景觀中生境面積占總面積一小部分）的情況，必須將傳統的復合種群模型與其他景觀模型途徑相結合。2.3景觀連接度和滲透理論2.3.1景觀連接度景觀的連接度（landscapeconnectivity）即指景觀空間結構單元之間的連續性程度。結構連接度（structuralconnectivity）空間結構上表現出來的表觀連續性。

功能連接度（functionalconnectivity）指所研究的生態學對象或過程的特征來確定的景觀連續性。abcd從a到b連接度依次降低2.3.2臨界閾現象和滲透理論四鄰規則(four-neighborrule)臨界閾現象：指某一事件或過程在影響因素或環境條件（自變量）達到一定程度（閾值）時突然進入另一種狀態的情形。滲透理論（percolationtheory）的要點，當媒介的密度達到某一臨界密度（criticaldensity）時，滲透物突然能夠從媒介材料的一端達到另一端。八鄰規則(eight-neighborrule）滲透理論中的一些概念連通生境斑塊（spanningcluster）：特大生境斑塊是單個生境細胞（即最小的生境斑塊）互相連接而形成的生境通道，故稱為連通生境斑塊，或連通斑塊。連通斑塊的形成標志著景觀從高度離散狀態突然轉變為高度連續狀態。滲透理論中的一些概念滲透閾值(percolationthreshold)：在滲透理論中，允許連通斑塊出現的最小生境面積百分比稱為滲透閥值或臨界密度，或臨界概率。對于二維柵格景觀，滲透閾值（Pc）的四鄰規則為0.5928，八鄰規則為0.4072。滲透理論中的一些概念生境損失效應（effectofhabitatloss）生境隔離效應（effectofhabitatisolation）滲透閾值（Pc）的影響因素柵格細胞的幾何形狀例如，三角形細胞組成的柵格景觀的大值為0.50，而六邊形細胞組成的柵格景觀的Pc則為0.70。生境班塊在景觀中的空間分布特征

滲透理論假定生境細胞在空間上呈隨機分布;但當其分布呈非隨機型時，生境細胞的聚集程度會顯著地影響滲透閾值（見Gardner和O‘Neill,1991)。例如，若景觀中存在有促進物種遷移的廊道，滲透閾值會大大降低。空間尺度和時間尺度包括柵格景觀的幅度（即柵格總面積）和粒度(即柵格細胞的大小）亦會影響Pc的數值。由于景觀中生境細胞的空間分布可能隨時間而發生變化，同一生態學過程在同一景觀中的滲透閾值還可能受到時間尺度（幅度和粒度）的影響。物種的行為特征如甲蟲在人為設計的隨機分布的草地斑塊中的運動臨界值為20%.2.3.3中性模型自20世紀80年代以來，滲透理論在景觀生態學研究中的應用日益廣泛（干擾的蔓延、種群動態），并逐漸地作為一種“景觀中性模型”而著稱。中性模型（neutralmodel):是指不包含任何具體生態學過程或機理的，只產生數學上或統計學上所期望的時間或空間格局的模型。Gardner等(1987)相應地將景觀中性模型定義為“不包含地形變化、空間聚集性、干擾歷史和其他生態學過程及其影響的模型”。景觀中性模型的最大作用是為研究景觀格局和過程的相互作用提供一個參照系統。通過比較隨機滲透系統和真實景觀的結構和行為特征，可以有效地檢驗有關景觀格局和過程關系的假設。滲透理論基于簡單隨機過程，并有顯著的而且可預測的閾值特征，因此是非常理想的景觀中性模型。2.4等級理論和景觀復雜性2.4.1等級理論（hierarchytheory）等級理論是20世紀60年代以來逐漸發展形成的，關于復雜系統結構、功能和動態的理論。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（整體元holon）組成，亞系統又由各自的亞系統組成，以次類推。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。整體元具有兩面性或雙向性：相對于其低級層次表現出整體特性，對于其高級層次表現出從屬組分的受約束特性。等級系統的結構垂直結構：是指等級系統中層次數目、特征及其相互作用關系；水平結構：指同一層次整體元的數目、特征和相互作用關系。等級系統的分類巢式(或包含型，nested)：在巢式等級系統中，高層次由低層次組成，即相鄰的2個層次之間具有完全包含與完全被包含的關系。非巢式（或非包含型，non-nested)：在非巢式等級系統中，高層次與低層次不具有完全包含與完全被包含的關系。等級理論認為：任何系統皆屬于一定的等級，并具有一定的時間和空間尺度。等級結構系統的每一層次都有其整體結構和行為特征，并具有自我調節和控制機制。一定層次上系統的整體屬性既取決于其各個子系統的組成和結構關系，也取決于同一層次上各相關系統之間的相互影響，并受控于上一級系統的整體特征，而很難與更低級層次或更高級層次上系統的屬性和行為建立直接聯系。非可逆過程熱力學第一、二定律—熱力學平衡態的線性區域1978年，比利時物理學家I.Prigogine提出耗散結構—遠離平衡態的亞穩態耗散結構：系統從環境中不斷吸收負熵來形成并維持的新的遠離熱力學平衡態。系統的分類：開放系統、封閉系統、孤立系統耗散結構形成的三個條件系統遠離熱力學平衡態的非線性區域開放系統要素之間必須有非線性作用dS=dSi+dSe等級理論的熱力學基礎2.4.2景觀復雜性景觀作為動態綴塊鑲嵌體，在空間和時間上都表現出高度復雜性。復雜系統往往有許多組分，但系統復雜性主要還是由組分間相互作用來決定。還與觀察者有關。生態系統的復雜性來源于時間和空間的異質性和大量組分間的非線性相互作用。

復雜性分類Weave（1948)按照系統結構的性質將復雜性分為3類:有組織簡單性：=小數系統（Weinberg，1975）。所含變量少，相互作用形式簡單，復雜性最小。采用牛頓力學、傳統的種群模型等。無組織復雜性：=大數系統（Weinberg，1975）。其組分數量很多，但組分的性質相同或相似，而且組分有高度的隨機行為。采用統計學方法很有效（如統計力學、生物統計學）。有組織復雜性：

=中數系統（Weinberg，1975）。生態學和環境科學中的大多數問題涉及到中數系統，用分析數學的方法研究中數系統，因其變量太多而不宜;若用統計方法，而因其變量不夠多和組分的非隨機行為也不適宜。解決這一難題的兩個途徑就是，在條件允許的情況下將中數系統轉換成小數系統，或者發展完全不同于分析數學和統計學的新方法。2.5景觀生態學的基本原理不同學者提出的景觀生態學原理Forman1986:

景觀結構與功能、生物多樣性、物種流、養分再分配、能量流、景觀變化、景觀穩定性Forman1995:景觀與區域、斑塊—基質—廊道、大型自然植被斑塊、斑塊形狀、生態系統間的相互作用、碎裂種群動態、景觀抗性、粒度大小、景觀變化、鑲嵌系列、外部結合、必要格局Risser1984:

空間格局與生態過程、空間和時間尺度、異質性對流和干擾的作用、格局變化、自然資源管理框架Risser1987:

異質性和干擾、結構和功能、穩定性和變化、養分再分配、層秩性Farina1995:

格局和過程的時空變化、系統的等級組織、土地分類、干擾過程、土地鑲嵌的異質性、景觀破碎化、生態交錯帶、中性模型、景觀動態與演進景觀的系統整體性原理景觀生態研究的尺度性原理景觀生態流與空間再分配原理景觀結構鑲嵌性原理景觀的文化性原理景觀演化的人類主導性原理景觀多重價值原理2.5景觀生態學的基本原理3景觀結構3.1斑塊(patch)3.2廊道(corridor)3.3基質(matrix)3.4網絡(network)景觀生態學的研究內容景觀結構景觀要素的空間關系景觀功能空間要素間的相互作用景觀動態結構和功能隨時間的改變景觀結構（格局）：景觀組成單元（景觀要素）的類型、數目以及空間分布與配置特征。形成景觀格局的主要因素空間格局的成因主要有3種：非生物、生物和人為因素。生物因素一般只在較小尺度上影響格局的形成。物理和人為因素在一系列尺度上發生作用。大尺度上的非生物因素為景觀格局提供了物理模板，生物和人為的過程通常在此基礎上相互作用而產生空間格局。3.1斑塊(Patch)Levin1974一個均質背景中具有邊界的連續體Roughgarden1977，環境中生物或資源多度較高的部分Forman為外觀上不同于周圍的不規則表面，景觀空間比例尺上所能見到的最小均質單元，是十分相似的同質性的土地單元，它與周圍的地塊具有明顯的差別。鄔建國認為上述定義缺乏普遍性與概括性，“依賴于尺度的，外觀上不同于周圍環境（基質）的非線性地表區域，具有一定內部均質性的空間實體。”所有的定義都強調了斑塊的空間非連續性和內部的均質性斑塊的屬性包括，尺度、形狀、邊界等，而這些屬性對于該斑塊的生產力、生物多樣性以及土壤水分等都具有一定的生態作用。3.1.1斑塊的類型干擾斑塊(disturbancepatch)起源：自然干擾和人類干擾。一般由短期局部性干擾形成；也可由長期持續干擾形成，主要是由人類干擾引起的；有時，長期自然干擾也能夠形成干擾斑塊。特點：基質未受干擾，而斑塊受到干擾。具有最高的周轉率，持續時間最短，通常是消失最快的斑塊類型。3.1.1斑塊的類型殘存斑塊(remantpatch)起源：基質受到大面積自然干擾和人類干擾的影響，在其局部范圍內幸存的自然或半自然生態系統或其片斷，其成因機制與干擾斑塊相同。特點：基質受干擾，而斑塊未受到干擾。與干擾斑塊在外部形式上似乎有一種反正對應關系。

3.1.1斑塊的類型環境資源斑塊(environmentalpatch)起源：根本原因是景觀內環境資源分布的空間異質性。特點:由于資源的分布相對持久，所以斑塊也相對持久而穩定，抗干擾能力強，而且斑塊的周轉率相當低，能長期地存在于與基質相異的環境中。3.1.1斑塊的類型引進斑塊(introducedpatch)起源：人們有意或無意地將動植物引入某些地區而形成的局部生態系統。特點:在斑塊內，物種動態和斑塊周轉速率主要取決于人類的管理活動。種植性的斑塊（Plantedpatch）人類的居息地Habitat

斑塊持久性時間未干擾在斑塊內干擾在本底中干擾長期干擾單一干擾（短期）環境資源斑塊干擾斑塊殘存斑塊引進斑塊斑塊的持久性與穩定性

斑塊的動態與持久性（dynamicsandpersistence）

斑塊的動態變化和持久性依賴于斑塊起源、干擾頻度、面 積大小等因素。起源類型成因自然演替方向變化速度disturbancepatch干擾進展演替快remnantpatch干擾退化—恢復快environmentalpatch環境的異質性穩定慢introducedpatch人工引入不定較快3.1.2斑塊的尺度及其生態影響面積對能量和養分的影響一般的情況總是大斑塊比小斑塊含的能量和養分豐富。邊緣地帶植物密度高于內部，故營養也高于內部地帶，由于小斑塊的邊緣/內部比大于大斑塊，因此小斑塊單位面積的能量與物質不同于大的斑塊。大斑塊比小斑塊有更高的營養級的動物，并且食物鏈也更長。面積對物種多樣性的影響海洋島嶼：S=f（+生境的多樣性-干擾+面積-隔離程度+年齡）陸地生境島嶼：S=f（+生物多樣性-（+）干擾+面積+年齡+本底異質性-隔離程度-邊界不連續性）MVP（MinimumViablePopulation）最小存活種群

維持最小存活種群的最小面積3.1.3斑塊的形狀及其生態影響邊緣是指兩個不同的生態系統相交而形成的狹窄地區。邊緣效應：是指斑塊邊緣部分由于受外圍影響而表現出與斑塊中心部分不同的生態學特征的現象。邊緣種：（Edgespecies）只在邊緣發現的或主要在斑塊邊緣發現的種。內部種：（Interiorspecies）,只在遠離邊際的斑塊內部發現或主要在斑塊內部發現的種類。3.1.3斑塊的形狀及其生態影響斑塊的總面積、核心區面積以及邊緣面積之間存在一定的數量關系，一般當生境斑塊面積增加、核心面積比邊緣面積增加得快；同樣當生境斑塊面積減小時，核心區面積則比邊緣面積減小要快。當斑塊面積很小時，核心—邊緣環境差異不復存在，因此整個斑塊全部為邊緣種或對生境不敏感的種占據。D-形狀系數L-斑塊固邊長度A-斑塊面積D值說明某一斑塊周邊長度與面積同該斑塊相等的圓的圓周長之比，比值為1為圓形，比值越大說明該斑塊周邊越發達3.1.3斑塊的形狀及其生態影響12345形狀指標內部/邊緣邊緣長度與本底作用斑塊內障礙物生境異質性物種多樣性走廊價值尋食效應圓形高小小少小大小小長條形低大大多大小大大圓形斑塊與長條形斑塊的生態比較圓形扁長形斑塊環狀斑塊半島3.2廊道(Corridor)廊道又稱走廊，指景觀中與相鄰兩邊環境不同的線性或帶狀結構。雙重作用:將景觀分離、將景觀連接運輸：公路、鐵路、運河、輸電線等保護：長城、圍墻、林帶等資源：走廊地帶野生動物豐富、植物種類較多觀賞：古代曲徑通幽、頤和園的長廊、西湖的蘇堤廊道在景觀中具有4種基本功能：生境，通道，過濾和屏障，能量、物質和生物的源匯功能3.2.1廊道的功能

3.2.2廊道的類型1）線狀廊道：是一條很窄的，主要由邊緣物種組成的狹長條帶。

2）帶狀廊道：指景觀中與相鄰兩邊環境不同的帶狀結構。包含一個內部環境；除有邊緣種外，內環境中還含有較豐富的內部種。帶狀廊道與線狀廊道的基本生態差異主要在于寬度，具有重要的功能意義。林帶寬度增加，環境異質性增加，進而造成物種多樣性增加。林帶很窄時，邊緣、內部種都很少，隨寬度增加邊緣、內部種均增加，但邊緣種在寬度略增加時即迅速增加，而內部種則要在寬度達到一定值時才能增加，閾值一般為7-12米。

邊緣種多樣性（物種數量）林帶寬度內部種林帶寬度與物種多樣性3）河流廊道：指沿河流分布而不同于周圍基質的植被帶，包括河床邊緣、河漫灘、堤壩和部分高地。河流廊道的結構和功能【功能】它控制著河水及周圍陸地進入河流的物質流動。它影響河流本身的運輸。侵蝕、養分流、地表徑流、洪水、沉積作用、水的質量都與廊道的寬度有關。它為物種的遷移和棲息提供了條件。為人類運輸航道、物質資源、保護作用【結構】寬度多寬為宜：

a應具備有效地控制從高地到河流的水流和營養的功能。

b有利于森林內部種沿河運動，寬度應超出邊緣效應。3.2.3廊道的結構特點1）曲度(curvilinearity)：常用廊道中兩點間的實際距離與他們之間的直線距離之比來表示。2）連通性(connectivity)定義：單位長度廊道中斷點數量來度量。作用：一個廊道連通性高低決定了廊道的通道和屏障功能。3）狹點(narrow)定義：廊道中的狹窄處作用：影響運動4）結點(nodes)定義：兩個廊道的連接處或一個廊道與斑塊的連接處。5)寬度寬度變化對物種沿廊道或穿越廊道的遷移具有重要意義。

6）內部結構廊道寬度的生態效應廊道寬度的生態效應廊道寬度的生態效應3.3基質（Matrix）景觀中分布最廣、連續性最大、對景觀動態具有控制作用的景觀要素類型。3.3.1基質的判別1相對面積一般來說，本底的面積超過現存其他類型景觀元素的面積總和。假如一種景觀元素類型覆蓋50%以上的面積，就可以認為是本底。2連通性如果一個空間不被兩端與該空間的周界相連的邊界隔開，則認為該空間是連通的。

連通性高的作用：

1)可以作為障礙物將其他要素分開。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。3動態控制例如：原始林采伐燒地、農田與林網3.3.1基質的結構特征1）孔隙度(porosity)斑塊在本底中稱為孔。單位面積的斑塊數目稱為孔隙度。它是本底中斑塊密度的量度。與斑塊大小無關。2）邊界形狀景觀元素間的邊界像一個半透膜，邊界的形狀對本底與斑塊間的相互關系極為重要，具備最小的周長與面積之比的形狀不利于能量與物質交換，具節省資源的特征；相反，周長與面積之比大的形狀利于與周圍環境進行大量的能量與物質交流。3.4網絡（Network）廊道可以形成網絡，網絡是由廊道的連接（linkages）和節點（node）組成，通常被基質所包圍，節點位于兩個廊道的連接處（intersectionnode），或附著在兩個節間的廊道上。結點網絡格局網眼一、景觀格局(景觀空間格局)的概念景觀要素在景觀空間內的配置和組合形式。

第一節概念二、景觀格局的基本類型1）規則或均勻分布格局2）聚集（團聚）型分布格局3）線狀格局4）平行格局5）特定的組合或空間聯結格局1）規則或均勻分布格局：指某一特定類型景觀要素間的距離相對一致的一種景觀。美國華盛頓洲貝克山山坡針葉林中砍伐斑塊的規則分布格局2）聚集（團聚）型分布格局同一類型的景觀要素斑塊相對聚集在一起，同類景觀要素相對集中，在景觀中形成若干較大面積的分布區，再散布在整個景觀中。

如：在丘陵農業景觀中，農田多聚集在村莊附近或道路的一端。3）線狀格局指同一類景觀要素的斑塊呈線性分布。

如：沿公路零散分布的房屋，干旱地區（或山地）沿河分布的耕地。4）平行格局指同一類型的景觀要素斑塊呈平行分布。

如：侵蝕活躍地區的平行河流廊道，以及山地景觀中沿山脊分布的林地。

5）特定的組合或空間聯結格局指不同的景觀要素類型由于某種原因經常相聯結分布。空間聯結可以是正相關，也可以是負相關。

如：稻田總是與河流或渠道并存是正相關空間聯結的實例；平原的稻田區很少有大片林地出現是負相關的實例。三、景觀格局分析概念

用來研究景觀結構組成特征和空間配置關系的分析方法。

通過研究空間格局可以更好地理解生態學過程。

一景觀格局研究的目的確定產生和控制空間格局的因子及其作用機制；比較不同景觀鑲嵌體的特征和它們的變化；探討空間格局的尺度性質；確定景觀格局和功能過程的相互關系；為景觀的合理管理提供有價值的資料。第二節景觀格局分析的基本步驟二景觀格局分析的基本步驟以研究目的和方案為指導，收集和處理景觀數據

將真實的景觀系統轉換為數字化的景觀，選用適當的格局研究方法進行分析

最后對分析結果加以解釋和綜合柵格化數據矢量化數據收集景觀數據野外考察、測量（獲得植被、森林、土壤等相關資料）遙感數據：航空遙感衛星遙感景觀格局分析圖示在進行景觀格局分析時，實際景觀首先要經過取樣、數字化過程轉化為柵格型或矢量型數字地圖第三節景觀指數一、景觀指數

能夠高度濃縮景觀格局信息，反映其結構組成和空間配置某些方面特征的簡單定量指標。二、景觀要素斑塊特征分析1景觀要素斑塊規模A:斑塊面積B:內部生境面積2景觀要素斑塊形狀A:景觀要素斑塊形狀指數B:景觀要素斑塊分維數A:斑塊面積類斑塊平均面積：景觀中某類景觀要素斑塊面積的算術平均值。式中：Ni——第i類景觀要素的斑塊總數；Aij——第i類景觀要素第i個斑塊的面積。最大和最小斑塊面積：指景觀中某類景觀要素最大和最小斑塊的面積。類斑面積標準差(Si)和變動系數(Ci)：是指景觀中某類景觀要素斑塊面積的統計標準差和變動系數。B:內部生境面積類斑塊內部生境總面積：該類生境全部斑塊內部面積之和。式中AIi——第i類生境的內部生境總面積；Aij——第i類生境的斑塊平均內部生境面積；EAij——第i類景觀要素第j斑塊的邊際帶面積；平均內部生境面積：該類生境全部斑塊內部面積算術平均值。A:景觀要素斑塊形狀指數斑塊形狀指數D：通過計算某一斑塊形狀與相同面積的圓或正方形之間的偏離程度來測量其形狀的復雜程度。以圓為參照：

以正方形為參照：P為斑塊周長；A為斑塊面積。斑塊的形狀越復雜或越扁長，D的值就越大。B:景觀要素斑塊分維數分形維數（fractaldimension）分形：不規則的非歐幾里德幾何形狀可通稱為分形。組成部分以某種方式與整體相似的形體稱分形。分形維數或分維數：不規則幾何形狀的非整數維數。對于單個斑塊：

P是斑塊的周長，A是斑塊的面積，D是分維數，k是常數。對于柵格景觀而言，k=4。一般地說，歐幾里德幾何形狀的分維為1，具有復雜邊界斑塊的分維則大于1，但小于2。三景觀異質性指數1）景觀斑塊密度和邊緣密度A:景觀斑塊密度B:景觀邊緣密度2）景觀多樣性A:多樣性指數與均勻度B:景觀要素優勢度A:景觀斑塊密度式中:PD——景觀斑塊密度PDi——景觀要素的斑塊密度M——研究范圍內某空間分辨率上景觀要素類型總數A——研究范圍景觀總面積。B:景觀邊緣密度（邊界密度）

Pij——景觀中第i類景觀要素斑塊與相鄰第j類景觀要素斑塊間的邊界長度。A:多樣性指數與均勻度景觀多樣性指數Shannon多樣性指數：Pk為斑塊類型k在景觀中出現的概率；m為景觀中斑塊類型總數。Simpson多樣性指數：

景觀均勻度指數

反映景觀中各斑塊類型在面積上分布的均勻程度。

以Shannon多樣性指數為例：E<=1，當E趨于1時，景觀斑塊類型分布的均勻程度也趨于最大。B:景觀要素優勢度描述景觀由少數幾類斑塊控制的程度。通常，較大的D（RD）對應于一個或少數幾個斑塊類型占主導地位的景觀。優勢度指數D：D=Hmax–H相對優勢度RD：RD=1-E=1—（H/Hmax）景觀指數應用舉例通過計算一些景觀指數，可以比較兩個景觀的結構特征（圖）

兩個具有不同空間格局的景觀及其相應的一些景觀指數

景觀指數可以用來定量地描述和監測景觀結構特征隨時間的變化（圖）

美國本土的原始森林由于人類活動從1620年1990年間銳減的情形美國亞利桑那洲鳳凰城地區從1912年到1995年城市擴張的情形景觀格局變化的定量描述以10個景觀指數舉例說明美國鳳凰城地區從1912年至1995年土地利用變化的情形第四節空間統計學方法景觀格局的最大特征就是空間自相關性——被稱為是地理學第一定律，指在空間上越靠近的事物或現象就越相似，即景觀特征或變量在鄰近范圍內的變化往往表現出對空間位置的依賴關系。

空間自相關分析

空間自相關分析：檢驗某一空間變量的取值是否與相鄰空間上該變量的取值大小相關，以及相關程度如何。空間自相關系數：度量物理或生態學變量在空間上的分布特征及其對其鄰域的影響程度。若某一空間變量的值隨著測定距離的縮小而變得更相似，則這一變量呈空間正相關；若所測值隨距離的縮小而更為不同，則這一變量呈空間負相關；若表現出任何空間依賴關系，則這所測值變量表現出空間不相關性或空間隨機性。

空間自相關分析的步驟對所檢驗的空間單元進行取樣計算空間自相關系數（Moran的I系數和Geary的c系數）進行顯著性檢驗

景觀格局分析中誤差的來源原始數據收集過程引入的誤差：技術方法本身和與觀察者有關的種種原因造成。數據處理和分類過程引入的誤差：空間分析過程本身所引入的誤差：各種景觀指數和空間統計學方法的局限性和非確定性；采用這些方法的人的實際操作水平和對結果的解譯能力。第五節景觀格局分析中的誤差問題景觀空間分析中的誤差景觀生態流與景觀功能概念辨析景觀過程景觀生態流景觀功能生態功能評價模型一、概念辨析景觀生態流：能量、物質、物種和其他信息在景觀要素之間的流動形成景觀生態流。

景觀過程：景觀流的發生發展及相關影響因素的作用。景觀過程的復雜性不僅表現為景觀流的載體和動力的不同，而且其源匯關系和運動方式既受景觀要素特性的影響，又與景觀要素之間的空間關系密切相關。景觀功能：景觀內能量和物質流動所引起的景觀要素之間的空間相互作用及其表現出的效果。景觀過程與景觀功能有著密切的聯系景觀過程決定景觀功能，影響景觀格局和功能的動態變化景觀功能是景觀過程所引起的景觀要素之間的空間相互作用及其效應景觀生態流是景觀過程和景觀功能的載體景觀過程是景觀生態流的表現形式二、景觀過程擴散（diffusion）：擴散指溶解物質或懸浮物質由高濃度區向的濃度區的移動，物質的運動通過無規則的布朗運動完成。擴散是與空間異質性相聯系的具有普遍性的作用力，是一種低能耗過程。基本動力之一。質量流/重力（massflow）:是物質沿重力梯度移動的基本作用力。攜帶運動（locomotion），指動物和人在景觀中的活動對能量、物質與生物體在空間上的重新分配。形成高度集聚的分布格局。1.景觀過程的基本動力：擴散、重力和運動風可以攜帶熱能、水分、塵埃、煙、污染物、雪、種子、孢子和很多小昆蟲。植物種子傳播的主要途徑。水可以運輸礦質養分、種子、昆蟲、污泥、肥料和有毒物質。飛翔動物通過體表和體內遠距離攜帶種子、孢子、昆蟲等；地面動物也可通過體表和內臟傳播種子。人對物質、能量和物種在景觀中的傳播作用更強，常有意識地造成景觀過程的改變。2.媒介物(vector)景觀生態流在景觀中的流動，主要依靠風、水、地面動物、飛翔動物和人等5種媒介物。連續運動和間歇運動兩種運動對景觀的影響休息點與長歇點

3.運動格局與空間擴散動植物的運動是生命現象，水流和空氣流是物理現象，運動格局更多是指動、植物的運動。空間擴散

等級擴散：物種從一個結點跳躍式地遷移到周圍多個結點，并在新結點周圍作局部傳播，當結點明晰可見時，該過程稱為等級擴散。（網絡結點）

膨脹擴散：物質和能量在繼續占據原位置的基礎上擴大其分布面積的擴散方式。

移位擴散：物質和能量離開某一地區移到另一地區的擴散。（景觀內的斑塊之間，或者景觀之間）3.運動格局與空間擴散

運動方向斑塊形狀對景觀的若干生態特征和現有物種均存在影響，這種影響與物流方向和景觀空間方向有關，這種相關稱為相互作用角。物流方向與斑塊長軸平行則對運動個體的阻截小，相反則阻截大。

運動的距離直線距離、時間距離、拓撲空間上的距離4.運動方向與距離三、景觀生態流1.空氣流溫差導致氣壓差，氣壓差導致空氣流。風的格局：層流（平行狀態）、湍流（或上或下）。海陸風、山谷風、熱力環流大尺度的空氣環流起到輸送水分和熱量的功能。綠地對城市建筑物周圍風場影響引自：柯詠東，桑建國《小型綠化帶對城市建筑物周圍風場影響的數值模擬》2.水流水流是在重力作用下以物質流的形式流動，同時攜帶一些物質。主要表現為水平和垂直運動，且方向是固定的。水流方式：地表水流、地下水流、潮汐和海流。水流速度主要取決于：水輸入量及其時間；土壤結構，特別是土壤空隙度；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。3.養分流景觀中的養分流動通常伴隨著水流和土壤侵蝕而發生的。

1）水流攜帶的養分流一種顆粒物質，如細菌、孢子、腐爛的泥沙樹葉等；二種溶解性物質，如腐殖質、尿素、硝酸鹽、可溶性鹽等雨量大小對于顆粒物質與溶解性物質有很大的差異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3.養分流

2）土壤侵蝕侵蝕發生的三個因素：地表失去植被覆蓋，更多的雨水沖刷失去腐殖質后，礦質土壤暴露在降雨中，形成沖溝植物根系死亡，土壤顆粒凝聚力低。A=f（R、K、L、S、C、P）A-土壤侵蝕R-降水程度K-土壤侵蝕因子L-坡長S-坡度C-植被覆蓋P-防止措施土壤侵蝕敏感性：考慮降水、地形、坡度、土壤質地與植被3.養分流土壤侵蝕的主要后果表現在3個方面：使土壤變薄、生產力嚴重下降，甚至成為毫無生產力的不毛之地；在地勢低洼的地方形成堆積地貌，并使這些匯區景觀要素的土壤更加深厚肥沃；侵蝕沉積物導致河床淤積、河流水位增高、水庫淤積使水庫庫容減少，進而降低水庫的調洪機能，增加洪水的潛在危險。黃土高原地區坡面上不同土地利用結構對土壤養分和水分的影響。a,b,c表示了三種15年以上不同土地利用結構(自上至下)，研究發現，b是一種較好的保持土壤水分和養分的土地利用結構。土地利用結構對土壤水分和養分的影響（傅伯杰等，1998）a：林地-耕地-草地b林地-草地-耕地c：草地-林地-耕地4.動物流運動方式1)巢區內運動動物在窩的周圍進行覓食和其他日常活動。巢區面積、形狀受季節變化而變化。2)疏散運動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，近成年動物離開父母到新巢區筑巢。疏散運動可擴展某一物種的分布范圍。

3）遷徙動物在不同季節利用的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，避開不利環境。

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動物在景觀中分布格局

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。廊道有時是障礙，有時卻是通道。巢區的形狀通常是扁長的，有時是線條狀的。景觀異質性特征有特別重要的作用。

在北美分布很廣的臭鼬，其巢穴多沿樹籬構筑：

積雪期：只有極少數臭鼬的活動范圍超過巢穴附近1000m。說明它們的穴區一般在1km2之內。

春天繁殖季節之后：雄臭鼬跑得更遠，主要吃樹籬上的小動物；

夏季：在窩附近活動，可能此時食物豐富不需遠行；

秋季降雪之前：主要沿樹籬運動。臭鼬隨季節變化的巢區運動玉米地玉米地草地玉米地玉米地玉米地燕麥地一個冬夜林地內臭鼬的活動只有兩次離開樹籬，穿行在玉米地中，而避開燕麥地、草地。由于玉米地有較高的層次和完全蔭蔽的地面，可以預防空中和地面的天敵，而且還有豐富的食物。通過樹籬中臭鼬和林地內臭鼬的比較表明，它們喜歡生活在少數樹木的開闊景觀地區，多是林地邊緣和樹籬5.植物流植物的傳播以散布為主散布的媒介物：水、風、動物、重力等。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。散布按距離可分為：長距離散布（景觀之間）和短距離散布（景觀內）。分布區的變化：植物分布區邊界發生變化。由于環境條件的周期性變化引起。如：降雨長期環境條件變化，使物種滅絕、適應或遷移。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。非本地種成功地移植到新的地區，廣泛繁殖和傳播。如：仙人掌的入侵毀滅了澳大利亞的主要地區。四、景觀的一般功能景觀的一般功能:生產功能生態功能美學功能文化功能1.景觀的生產功能：指景觀能夠為人類社會和生態系統提供物質產品和生物生產的功能。總初級生產力(GPP)：單位時間和單位面積上,綠色植物通過光合作用所產生的全部有機物同化量,即光合總量。凈初級生產力(NPP)：單位時間和單位面積上,綠色植物積累的有機干物質的總量，是從光合作用所產生的有機質總量中扣除自養呼吸后的剩余部分。陸地生態系統碳的凈吸收或凈排放被稱為凈生態系統生產力(netecosystemproduction,NEP)：NPP和土壤呼吸的差值。中國陸地生態系統凈初級生產力中國農田生產力變化的空間格局景觀結構變化和氣候變化對生產力的影響—上海為例2.生態功能景觀的生態功能不同于生物生產過程，主要表現為公益價值。如提供保存生物進化所需要的豐富物種和遺傳資源，太陽能和二氧化碳的固定，區域氣候調節，維持水及營養物質的循環，土壤的形成和保護，污染物的吸收和降解，創造物種賴以生存與繁育的條件，維護整個大氣化學組分的平衡和穩定，維持生物多樣性等。生態系統服務功能：是指生態系統與生態過程所形成和維持的人類賴以生存的自然環境條件與效用。Costanza將生態系統的功能歸為l7類

Castanza根據已出版的研究報告和少數原始數據進行最低估計，獲得全球生態系統提供的服務總價值為：每年平均33萬億（16～54萬億）美元，與之相比，全球GNP的年總量為18萬億美元，即全球生態系統服務總價值大約為全球GNP的1.8倍。八種生態系統服務的價值比較，單位面積價值最高的是濕地（14785美元），其次是湖泊河流（8494美元），近海水域（4052美元），熱帶森林（2007美元），其他森林（302美元），海洋（252美元），草地（232美元），而農田最低（92美元）。從生態系統類型看，全球總價值中大約63％來自海洋；有37％來自陸地生態系統，主要來自濕地、熱帶森林，然后是湖泊河流，其他森林和草地，而農田比較少。五、景觀生態功能評價模型1.單位面積核算謝高地等參考了Costanza的理論，并針對其不足(如對耕地價值估計過低、對濕地估計偏高等)，結合我國的具體情況，建立了中國不同陸地生態系統單位面積生態服務價值模型。生態服務功能價值評估-國家濕地公園景觀生態規劃－不同生態系統類型價值構成評估

－長治濕地公園生態服務功能的不同價值構成分析

土地利用變化的生態系統服務動態評價—福州東部新城土地利用類型面積（ha）農田57.53建筑329.52濕地129.68水域40.93林地6.1土地利用類型面積(ha)農田0建筑368.61濕地0水域80.09綠地114.32.CITYGREEN模型1996年，美國林業署發行了CITYgreen模型的第1個版本，2002年發表了CITYgreen5．0版．它是一款基于ArcView3．2開發的功能模塊，用于城市森林的規劃管理。進行復雜的生態效益分析研究。CITYgreen模型所分析的城市森林生態效益包括C儲存及C吸收、水土保持、大氣污染物清除、節能以及提供野生動物生境5個方面．/productsandpubs/citygreen/3.i-TREE模型該工具包括城市森林效益評估（UFORE）和行道樹管理分析(STRATUM)兩個模塊。UFORE模塊主要用于對整個城市森林的結構(物種組成、密度、健康狀況等)、城市森林本身價值（庇蔭、固碳等）和環境效益（吸收污染物、截留雨水等）進行評價。STRATUM模塊則是為了提高行道樹管理水平和精確評估收支效益（BCRs，Benefits-CostRatios）的需要，而進行的諸如能源節省、改善空氣質量、固定CO2、截留雨水等年度環境和審美價值的定量評估。/ScenarioA:Existingcondition35treeswith8speciesScenarioB:62.8%treekilledbyborerScenarioC:Redesign53treeswith7species景觀變化（LandscapeChange）：景觀的結構和功能隨時間所表現出的動態特征，也稱景觀動態(LandscapeDynamic)。

景觀動態變化景觀穩定性景觀變化的驅動因子景觀變化的生態環境影響景觀變化的動態模擬一、景觀穩定性1.景觀