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景观生态学
景观生态学是生物生态学和人类生态学的桥梁，景观生态学给生态学带来新的思想和新的研究方法。它已成为当今北美生态学的前沿学科之一。
编辑于2021-12-10 09:25:56- 景观生态学
- 生物生态学
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景观生态学
景观与生态
什么是生态
景观的三个特征
物质的、自然的景观
生态性
人文的景观
社会性
美学的、表现的景观
艺术性
生态系统的有机性和稳定性
生态是环境的集合体
生态学：环境集合体的学问
经济学：财富集合体的学问
生态学又叫作自然的经济学
生态
一棵树
生态因子
阳光空气水
物理环境
土壤矿物质
生物关系
其它树、鸟
地理环境
河边、城市、山林、北方南方
承载力
生态空间、资源供给体
人地关系
生态空间的供给作用
四个层次的尺度
区域和国土空间
城乡环境
生态空间
场地空间
生态的本质特征
生态系统
生态是生物与生物、生物与非生物之间的关系 形成的具有特定结构和特定功能的 有机整体
（关系群
最大的特征：地方性
开放的，无边界（模糊的边界，渐变的非突变的边界
生态系统的构成
非生命构成
阳光
水分
空气
土壤
温度
生物构成
初级生产者
食草
食肉
杂食
腐食者
均随时空变化
生态系统的特征
有机性
食物链有机联系
系统性和层次性
生态系统关系网上每一个节点上的生物都表现出自身的地位
动态性
生物演化、一年春夏秋冬的变化、一天从早至晚的变化
地方性
生物环境、非生物环境都与具体的场所空间所对应，即生态关系群、生态系统与具体场所所对应
尺度性
时间尺度和空间尺度
空间性
被测度、制图、规划和设计
生态系统的表达
生态系统的外在表现是景观
生态系统和景观客观存在，是一种科学现象
可以被主观感知
生态系统的构成、格局、过程、感知
异质性。多样的、复杂的
均质性
理解、学习、改变和塑造景观
生态系统表达的成果——景观
景观斑块
土地与景观
景观作为土地综合体
土地是一种综合的空间
土地空间及其上下所有附属的物质
土地包括了土地上的所有自然财富：气候、田地、林地、矿产、山脉、湖泊、海洋
土地表面上的东西
土地之上的空间、物体
地表之下的东西
景观意味着土地塑造
scape有shape、ship的含义，意味着对于土地的塑造和对土地之上的人地关系的反映
景观是一种过程
景观是动态的（一切生物、非生物因素、物质世界和有机体都在不停地变化
过程创造空间格局（景观格局的材质、形态和结构都是由正在进行或已经结束的过程塑造的，稳定存在的景观格局背后一定有同样稳定的景观过程的存在
景观是背景环境（这个基质上的所有复杂过程都是动态的，这个关系群体构成的景观是作为动态过程存在的）
景观是一种历史
当下的景观都是由历史的过程和格局演化而来的
景观记录了大量发生在历史中的信息
景观由已经发生的自然和人类的关系和行为综合塑造
历史过程创造了景观的价值
景观是一种语言
景观语言有自己表达生态空间关系的语汇、语法和逻辑关系
景观图示语言，景观地方性表达与空间逻辑
景观的生态学含义
景观生态学
景观生态学
真实的世界
特定区域的空间特征
不同的形态特征
斑块呈现类型、构成、区域、数量、位置
斑块可以被分为块状空间、线状空间
所有斑块都有特殊的关系联系
起源
综合生态学物种和地理学空间
本体
研究景观在不同尺度空间内嵌套拼接的生态系统的动态集合体
景观生态学是关于景观结构、功能和变化的科学（受生物物理和文化的格局和过程影响
定义
研究空间格局对生态过程的影响，以及这些生态过程如何反作用于创造环境格局
强调空间格局和生态过程的相互作用，即不同尺度下的空间异质化的原因和结果
意义
加速了生态学家生态研究的范式转化，让生态学家看到了生态的空间特征，这使我们不可能再回到传统生态学的老路上
对空间格局和空间过程的研究，为我们在进行空间问题决策、生物保护问题解决、自然资源管理、城市规划和风景园林规划设计的过程中提供理论支撑
景观生态学框架体系
核心概念：景观格局和景观斑块
线型空间和块状空间有机拼接形成的土地镶嵌体
景观生态学的两个维度
生物-生态维度
植被、生物对地表温度的影响
水平-垂直维度
水平方向的空间关系，块状规划
高度、坡度的变化重新进行水热分配，改变生态环境、生态因子的重要过程
景观生态学的三个系统
自然生态系统
人文生态系统
整体人文生态系统
江南水乡
景观生态学的两个联系
结构与功能
栅格状
鱼骨状
星状
混合型
格局与过程
景观生态学的三种语汇
斑块
廊道
基质
设计结合自然、结合场地、为了健康
自然与生态层面
自然骨架（格局）的完整性
自然过程的完整性
自然界面的延伸性
生物与生态层面
生物物种的多样性
生物通道的连接性
景观生境的原生性
人与生态层面
景观干扰的有限性
生态足迹的平衡性
规划设计的健康性
景观科学理论框架
景观地理学
景观生态学
风景园林学
生态问题和生态矛盾
景观
文化
行为
经济
材料
空间
驱动因子
城市化
工业化
商业化
现代化
景观化
景观生态语境与地方性
景观语境
自然物质环境
具体的气候带、天气特征（温度湿度降雨
地形（山地、平原、草原、盆地
土壤、地质、微气候。。。。。。
生物
植物和植物群、动物和动物群
人
人种、民族，不同的聚居形成的大地景观
哲学
价值观、宗教、人地关系
文化
风俗、建筑、语言
经济
农业、畜牧业、渔业、制造业
科学技术
摆脱自然约束性
空间逻辑
四合院、吊脚楼、土楼、水乡
地方性
长久性特征
气候
地质
地貌
文化
暂时性特征
天气
城市形态
社会传统、价值观、政策
地方的历史特征是连续的一代代人类必须readdress的
案例
英国灌木篱墙
荷兰 多水、海洋、低地
美国 网格状特征
景观语境最重要的特征：地方性、景观特质
异常现象
景观材料或结构的异质化由与主导语境不同的语境所塑造
支配景观的不同文化在不同时期 通常包含同样有意义的景观特质
异常现象使人们对可能被视为理所当然的更大背景的感知更加敏锐
异常现象产生的强烈的景观对比通常会被人们误解、诟病
有的异常现象与景观产生的强烈的对比能提升景观的价值，有的则会破坏景观的地方性特征
个性特征
景观地方性是交织的景观语境：长久的和暂时的；地方的和全球的；相关联语境和不相关语境；偶发语境；过去和未来的语境
景观语境是景观要素和景观特征持续作用、协调、耦合形成的完整构架
文化特征是地方性最重要的特征，他们深深交织嵌套在一起，经历了历史的变迁
需要把深层次的和长久的语境从表面的，短暂的语境中区分出来
共性和稀缺性特征
景观生态学空间逻辑
土地镶嵌体
马赛克——土地利用的马赛克拼贴体
异质性和斑块化
异质化：空间的不均匀性，斑块化、对比度、梯度影响分化的结果
斑块化：面积、类型、密度、多样性、边界
斑块化原因：自然干扰、人工干扰、环境变化
尺度和尺度嵌套
尺度：客观过程的时空维度决定，由力度和幅度测度
力度：最小的空间的分辨率，最小的制图单元；时间的持续长短
幅度：范围、大小
尺度嵌套：尺度的层次性
大尺度空间特征对小尺度特征的制约
景观单元联系成为大的环境，能够反过来影响大尺度的景观特征
尺度上移和下移：一个尺度向另一个尺度转化
高度连接的空间
景观廊道
景观廊道与景观基质有高度的连接性
景观斑块与景观基质有高度的连接性
景观功能与过程的连接
由景观的对比度、梯度决定
网络化的空间结构和理想化的安全格局
景观生态网络：景观空间的连接，特别是由景观斑块和廊道连接形成的景观生态网络网络
景观生态安全格局
源斑块：地方性物种的栖息地，传播和维持的基地
汇斑块：外来种的栖息地环境，再移民
缓冲区：源和汇周围与基质不同的区域
源间联接
辐射道：源与汇的连接
战略点：源与汇之间的中转斑块
景观生态学七大基础理论
1. 生态进化与生态演替理论
2. 空间分异性与生物多样性理论
3. 景观异质性与异质共生理论
4. 岛屿生物地理与空间镶嵌理论
5. 尺度效应与自然等级组织理论
6. 生物地球化学与景观地球化学理论
7. 生态建设与生态区位理论
景观生态空间理论
景观生态空间与C-3P
景观空间的测度
人类所建立的适应多水环境的景观
荷兰低地
人工化的，不同于常的景观结构
江南水乡
特定尺度的河道用于居住
珠江三角洲农业景观
桑基鱼塘
C-3P系统
内容
景观构成
格局
过程
感知
意义
系统化、层次化 认知和分析景观空间的工具
从多个维度、多个尺度描述景观空间的特征的工具
地方和生态景观规划设计的引导
保护角度+利用角度
传承优质的景观要素、语汇（斑块廊道基质）、空间逻辑
建构多维度、多尺度的空间建构体系
C-3P指标
景观要素
自然
山岳
水域
生物
天象
人文
园景
建筑
胜迹
风物
景观格局（一段时间内稳定的特征）
微观
中观
宏观
嵌套结构
景观格局的测度和表征
景观强度
景观粗糙度
景观破碎度
景观多样性
景观复杂性
景观过程（复杂的、交叉的流的网络）
自然过程
生物过程（种群动态、物种更替
非生物过程（水循环、物质循环、能量流动、
人为过程
历史文化过程（聚居行为、农业活动、宗教活动
产业经济过程（要素和空间的安排，景观空间的组织
景观感知
对整体景观特征的感知/第一印象
对景观局部特征的感知（要素、格局、过程
对景观空间所在的更大范围的景观背景的感知
景观格局
景观格局定义
不同类型、大小、形态的景观斑块、廊道、基质，依据生态过程在空间上形成的复杂的景观空间构型体
在特定时期内相对稳定的空间特征和景观马赛克的状态
景观异质性在空间上的具体体现
景观斑块、廊道、基质所构成的景观空间综合体
景观格局构型特征
理论上
要素：斑块廊道基质
方案的无限可能性
决定因素
地理环境特征：丘陵、山地、平原
土地使用（人口、经济、技术
尺度
景观要素构性特征·
均匀型：等距离生态系统（华北平原村庄
集聚型：
线型：
平行格局：（重庆岭谷相间
组合型：上海城市+卫星城
常见的景观格局
栅格状
鱼骨状
星状
混合型
集中于分散相结合的景观组合格局
融合与渗透的景观组合格局
景观格局的测度
1. 构成要素的测度
要素比例、要素构成、要素优势性、要素多样性
2. 空间构型的测度
斑块数量、周长、面积、周长面积比、最大斑块、最小斑块、平均斑块面积，斑块亲近度指数、斑块氛围指数、边缘长度、边缘面积、蔓延度
3. 质地测度
均匀度、聚集度
4. 多样性测度
优势度、丰富度
5. 联系性、孤立性测度
6. 破碎度、复杂性
景观过程
定义
强调景观现象发生发展的动态特征
研究物种迁徙、传播规律、物质循环、能量流动
物质循环和能量转换的过程
影响因素
景观结构
景观格局
景观尺度
尺度
全球气候变化特征
大尺度地带性气候特征
区域性主导生态过程
场地性主导的生态过程
人为踩踏
开采使用
常见的生态过程
物种扩散与迁移
生态系统物质循环：水循环、碳循环
生态系统能量转换
空间分异过程：高程、坡向
大气动力过程：垂直湍流、水平风、微地貌湍流
重力过程：崩塌、滑坡、沉淀、冰川
生命过程
生命周期、生物生长过程、自然生态恢复过程
扰动过程：山洪、山火、火山、开荒、修路、筑坝
案例
黄土高原修复工程，应对水土流失、重力过程
人工湿地：湿地过程
美国太阳城：适应高度发展的汽车经济
坡岸设计：顺应潮汐
景观感知
定义
景观周边环境映射在人脑中形成的整体印象
相同文化背景的人对同一景观的感知会有一定差异性
不同文化背景的人对同一景观的感知会有很大的差异性
解释、理解、决策规划设计的巨大差异
理论
格斯塔理论：对于物体边缘、轮廓的感知
图形与背景
相似性
空间闭合性
空间近似性
发展
形态感知到格局感知
追踪眼动反映心理活动，内在感知，不仅仅是视觉直观
被动感知向主动感知发展
观察者的参与程度越深（遥感、AR），景观感知的等级越强
感知的生态学路径
传统感知建立在视网膜成像基础上
生态感知：把视觉感知作为人地关系的一个必要部分
主动、动态感知的途径理解景观，会得到被动感知不能得到的局部特征
虚拟技术和可视化技术实现感知
格局的感知
景观对象的感知
对象所具有的基本要素的特征识别，主导特征（点、线、面和综合立体的特征）
景观艳俗的
格局、空间结构、序列有效结合起来的感知
景观质量感知：连接性，地理特征+生态特征
感知和已获得的对象信息的信息的匹配关系
景观环境的感知
要素、对象、格局、过程、总体过程的感知
景观生态的空间表征
景观斑块
基本特征
一定的区域
内部强共性特征（特定指标下，一系列空间近似的同质性单元）
界限和边缘（细薄的、粗糙的、突变的、模糊的）
定义
两种方式
有着同样或相似的价值属性特征的临近空间的组合
通过寻找斑块的边界，使得斑块与周边环境产生对比来定义斑块
一个本质特征和外部特征都与周边环境形成差异的实体空间，并且这种差异依赖于尺度存在
测度
面积
周长
形状
性质类型
数量
区位
斑块数量、周长、面积、周长面积比、最大斑块、最小斑块、平均斑块面积，斑块亲近度指数、斑块氛围指数、边缘长度、边缘面积、蔓延度
分类
环境异质化过程、自然扰动过程、人类活动过程
点状干扰斑块
环境资源斑块
残存斑块
引进斑块
临时斑块
可以按照不同依据划分
理想的斑块形态
一般形态
圆形斑块
多边形斑块
环形斑块
半岛形斑块
斑块稳定+斑块对外影响内
内部核心面积大，内部稳定
边界曲折，界面空间丰富
周边呈现指状空间
斑块效益
提供栖息地
庇护所
作为源和汇
中心和边缘
与周边环境的对比度、梯度
边界：清晰或不清晰
景观廊道
基本特征
线型空间
曲折或直
结构型廊道或功能型廊道
廊道和斑块在尺度变化下可以转化
嵌套结构
定义
提供不同斑块间运动连接的线型景观空间
促进有机体在破碎化的生境间运动的路径空间
扮演着重要连接功能的景观要素
测度
长度
宽度
连续度
独立性指标
弯曲度
内部条件
类型
线型：窄、廊道内部缺乏分化
带状：宽、内部分化+明显的边缘效应
河流：水道+与周边基质不同的植被
需要的宽度
太窄会使得有机体暴露于不利条件，例如捕食风险等
太宽会使得动物在其中迷失，花费过多能量用于寻找前往适合的领地
10%面积标准
廊道效益
栖息地和生境
物质通道
过滤和屏障（选择性通过
源和汇功能
对抗景观破碎化，降低生物栖息空间的孤立性，降低生物灭绝风险，提高景观生态空间连接性
景观基质
基本特征
所有斑块和廊道都漂浮在基质之中
基质占50%以上（一般）
斑块廊道发育的背景
具有高度的同质性
定义
判断依据：连接度、主导性、功能性
斑块和廊道嵌入在景观基质中，分布广、连接度高
在景观功能中扮演主导作用
测度
相对面积大于50
高度连接性
对景观功能的控制程度
孔隙度
基质上的斑块数量特征
反应基质中斑块的孤立化程度
孔隙度越小，孤立性越强
基质效益
背景和语境
连接、均质、低多样性
扮演景观特征的决定性角色
对于景观的保护而言，景观基质的保护是对景观斑块保护的前提
景观生态效应
景观破碎化
现象
斑块数量增多
斑块面积减小
斑块内部中心空间变小
斑块边缘空间变大
定义
一个原始的完整的斑块被划分为更多的斑块
过程：生境破坏后残留的斑块散布在环境中
结果：一系列斑块组成的具有特定面积、形态和空间构型的斑块群提供了特定物种运动的阻力。
测度
斑块数量、平均面积、最大斑块面积、最小、斑块密度
数量破碎化、形态破碎化、面积破碎化
景观破碎度指数（景观斑块数量/景观总面积）
效应
提高景观阻力，降低连接度
种群孤立化
使得大种群向局部种群过渡
提高了物种灭绝的风险
破碎度的可接受程度（一定负面吗？）
景观破碎度过低的空间生物多样性受限，由此不利于生态效益的发挥，景观破碎度达到一定值后，它所带来的生态效益开始下降
现实中的景观破碎基本上都呈现出负面、消极生态效应
景观网络化
现象
生态流和生态过程的具体体现
路网、河网、林网、电网
信息网、物质循环网
节点空间
定义
景观网络是连接景观斑块和廊道的物质空间系统，使得景观构成要素得到连接和融合，使得物质、能量、信息的流动得到实现
可以被分为廊道网络系统（分支网络、回路网络）和斑块网络系统
测度
节点类型和重要性
廊道类型和重要性
网眼大小和密度
廊道长度和密度
网络连通度
结构连通
功能连通
环通度
效应
节点大小数量、廊道宽度数量
提高连通度，降低孤立性
保护物种和生态环境
生态过程的一致性、生态系统的完整性
多样化稳定性
人造通道陷阱
重要性
边缘效应
现象
远离中心区域
与中心区域的明显差异
受到周围环境的明显扰动
定义
相对于斑块的内部区域，在斑块边缘的空间出现不同的现象，比如物种构成和生物多样性
包括斑块内部的物种和邻近斑块的物种
测度
边缘结构多样性
厚度/宽度
管理边界的和自然生态的边界
自然边缘系统、人工边缘系统
直线形、弯曲形
硬边界、软边界
渐变、突变（急缓度）
粗糙度
边缘密度（长度/面积）
效应
光照、土壤、风、邻近斑块、动物运动、人类活动的影响都不同
构成和物种丰富度提高
分化出边缘物种
景观和景观格局的不同
屏障效应，选择性通过
生态应力带，推动边缘景观生态改变
尺度效应
积极或消极
边缘效应
积极：生产率提高、生物多样性提高
消极：种类组分减少、生理生态指标下降，生物量下降
界面与生态交错带效应
现象
构成复杂
竞争激烈
种群密度高
斑块边界不清楚
定义
两个或多个邻近空间的边缘空间有机结合起来的界面空间
类型
大尺度
海岸带
山地、平原交错带
绿洲、沙漠交错带
乡村、城市界面
中小尺度
堤坝、滨水空间
湖岸
街道、人行道
道路、道路绿带
功能
被动扩散（生态梯度和生态流决定
主动扩散（动物寻找更适宜栖息地
隔离、过滤作用
生态流交汇作用
从交错带到周边的源
从周边到交错带的汇
效应
生态应力区，多种种群组成的紧张竞争，多样化的生物群体的分散
边缘效应
过渡带效应。复杂的生态流、物种转移和转换
尺度效应
生态交错带效应的特征
长食物链、高生物多样性、高种群密度
物种和群体的激烈竞争，高频率且大范围
抗干扰能力弱，已改变、难恢复
自然的波动和人为的扰动很容易超过容量阈值
尺度效应
理解
不同学科不同
生物对空间感知形成的最本质特征
对现象的规模进行测度表征的方式
主观+客观
定义
生物体用本原对外部世界的感知 来测度他们与环境的联系
辨别生态过程和格局过程的时空测度
测度
组织水平（生物所占据的层次结构
分辨率（测度的精度
力度（分辨率中最精细的水平
幅度（面积的广度和时间的持续长度
空间阈值（突变点
绝对尺度
相对尺度
嵌套结构和依赖性
大尺度对小尺度整体结构的控制
枯山水对于尺度的依赖
尺度分析
景观构成、格局、过程、感知在不同尺度条件下的不同
单一尺度、多尺度、跨尺度
尺度变化带来的变化（c3p）
全部复制到不同尺度
部分保留
部分改变
全部改变
尺度上推、尺度下推
尺度效应
C-3P都依赖于尺度而存在
大尺度特征对小尺度特征的制约控制
小尺度空间现象是对大尺度的扰动和多样化
小尺度斑块结合成为大尺度斑块后，景观类型会减少
随着尺度增加，景观力度大小变大，分辨率降低，景观多样性下降
景观生态关系的表达与生态系统服务
生态空间与生态系统服务
现象
1. 完全自然的生态空间
2. 自然的生态空间+叠加少量人类干扰+低程度文化服务
3. 人工有限干扰和设计的生态空间
4. 城市周边具有高服务功能的生态空间
5. 生态空间
主要提供生态系统服务福利
野生区域和低人类干扰的空间
6. 自然空间
几乎没有人类干扰
生态系统服务
支持服务
维持地球生命生存环境
物质循环
能量流动
供给服务
食物
水
工业生产材料
调节服务
小气候
径流
净化
文化服务
健身
游憩
疗养
游憩服务
森林、湿地生态系统服务价值较高//荒漠、苔原、冰、岩石、城市四类生态系统服务价值认为为0？
生态系统服务的供给和需求
需求-人
不同人群和社会的生态系统服务需求不同
总需求，消费的结构，消费地点
供给-生态空间
不同类型、不同区位的生态系统，生态空间不同
总供给，供给的结构，供给地点
生态足迹分析——不同人群（美国、印度）对生态服务需求的产异性
生态空间的层次性和优先级
层次性
组织水平
权重
生态位
优先级
满足城市空间发展目标的优先级
联系（廊道）
有效、高效特征
生态空间系统规划
对每个生态空间具有的多重生态系统服务进行评价
结合生物物理变量和指标评价单一生态系统服务的价值
多重生态系统服务指标用于测度自然空间的总供给
耦合模型用于模拟和评价多重生态系统服务指标
自然空间的优先级迎合生态网络规划的需要
供给优先级、需求优先级、供需匹配、网络绩效 信息依据
适宜性评价的生态逻辑
景观结构：组成的自然和人类相互作用的环境的 生物与非生物要素之间的功能性联系
特定动植物有最适宜生存的环境
所有的环境、场地一定能支撑某种物种的生存
定义
寻找特定人类行为最适合的场所，降低因为不适宜带来的生态负面干扰
单因子的适宜性即是寻找满足适宜单目标或行为的场地
多因子的适宜性即是寻找同时满足多目标限制的场地
基于适宜性评价的景观生态规划
景观挑战
上海与崇明岛的关系
房地产扩张性开发
生态问题
哪些空间要保留
哪些空间可以适应城市商业、工业发展
哪些可以适应主动和被动游憩需求
哪些空间适宜居住
单一因子适应性评价规划
多因子适应性评价规划
基于水平过程的景观生态规划（地表主要的、主导的、常见的、控制性的过程）
主导过程的关键作用
水平过程
水流——水系
风流——风廊道设计
动物迁徙——源与汇、廊道
人类交通——铁道、绿道、高速路
法则
人类、水、动物各行其道
相互独立、相互共生
子主题
主要生态问题的识别
调节与储存
基于垂直过程的景观生态规划
简介
嵌套在水平过程中
在地方尺度上具有决定作用
垂直过程
重力主导的垂直过程
梯田
地表水向土壤的渗透
空气湍流（急剧上升、下降）
部分人类活动
景观结构：组成的自然和人类相互作用的环境的 生物与非生物要素之间的功能性联系
人造景观
建筑、道路、广场、绿色空间的集合体
人类独特的审美观、秩序观、对比、空间组织