第六章第六章景观动态景观动态景观动态( landscape dynamics)系指景观的结构和功能随时间而发生的变化。
景观变化的驱动因子既有自然因素，亦有人为因素，以及两者的复合驱动；
景观变化过程有快有慢，有长期和短期之分。
本章讲授内容本章讲授内容
? 一,景观稳定性与景观变化
? 二,景观变化的时空尺度
? 三,景观变化中人的作用
? 四,景观变化的空间模式城市化景观现代农业景观-
1950～
传统农业景观-
1800～1950
历史乡村景观-
1100～1800
铁器时代末期景观-
约公元前1000
新石器及青铜时代景观-
原始自然景观-
景观土地利用变迁过程自然→人工
§
§
1 景观稳定性和景观变化景观稳定性和景观变化
? 景观始终不断变化，但同时又具有相对稳定性。将景观稳定性作为景观变化的一个特征加以综合研究，旨在掌握景观变化的基本规律，保持其相对稳定性。
一,景观稳定性的概述
1,若干基本概念稳定性,群落或生态系统在一定时间维持物种间相互组合及各物种数量关系的能力，和在内外干扰下恢复原平衡状态的能力。
1).抵抗力（ resistance）：表示群落或生态系统抵抗扰动和维持系统的结构和功能、保持其原状的能力。
2).恢复力（ resilience）：表示群落或生态系统在遭受扰动后恢复到原状的能力。
解析景观稳定性评价内容：①景观基本要素是否具有再生能力；②景观中的生物组分、能量和物质输入输出是否处于平衡状态；③景观空间结构的多样性和复杂性是否能维持景观生态过程的连续性和功能的稳定性；④人类活动的影响是否超出景观的承受力。
2.景观的亚稳定性景观的亚稳定性
? 生态学系统的稳定性是暂时的，不稳定性是永恒的，
不稳定性不断为稳定性创造条件 。
? 亚稳定性(metastability ),系统受一定干扰后发生变化并达到可预测的波动状态。
亚稳定性并非介于稳定性和非稳定性之间的一种状态，而是两者的结合，具有新的特性。亚稳定性增加，生态系统抗干扰能力增强。如，景观演替过程中生物量不断累积．会提高景观的稳定性，而多数的外部干扰会降低景观的生物量，影响景观的稳定性。
物理系统与生态系统（亚）稳定性图示物理系统与生态系统（亚）稳定性图示亚稳定性模型反映生态学系统动态变化若干特征亚稳定性模型反映生态学系统动态变化若干特征
(1)若无干扰时，随生物量(潜能)不断积累，景观直接从
A点向B、C、D点发展。生物量变化曲线呈S形。
(2)污染、过牧或飓风等干扰可降低系统的生物量，但增加草地降水和施肥，或主要食草动物种群剧减却可增加生物量。
(3)裸岩表面和其他物理系统,最稳定,，系统无生物量，但随景观发育或生物量增加，会迅速变成低亚稳定景观或保持不变。
(4)“低亚稳定,系统对干扰几乎无抗性，但若植物繁殖体很多，其生物量可迅速恢复原状。
(5)“高亚稳定,系统对各种干扰都有较大的抗性，但通常恢复较慢，时间长短取决于生物量的损失量和系统自身的特性。
(6)干扰可在不改变其潜在能量水平的情况下改变景观特征，也可导致S形生物量累积曲线的特征发生变化。
(7)亚稳定性的水平取决于沟槽深度而非潜能的大小。
3.影响景观稳定性的基本因素
? 涉及：气候、地貌、岩石和土壤、流水、植被和干扰等因素。
4,景观稳定性的内在机制
1) 景观生态系统普遍存在的异质性
2) 景观生态系统的开放性
3) 景观生态系统的生物进化过程二二
.景观变化的一般规律和空间模式景观变化的一般规律和空间模式
1,作用强度与景观变化不同强度的驱动力，景观变化结果不同。如景观退化至不同的阶段甚至退化为裸地。
引入物理系统，与生态系统比较，说明干扰强度的生态后果。
1）物理系统中的弹性与断裂
①若作用力超过断裂点(R)，则金属棒出现断裂，系统被破坏；②若作用力＜＜断裂点，金属棒可恢复原状；
③当作用力介于E～R间，则认为系统为永久形变或非弹性形变。
2）不同强度作用力的生态反应
）不同强度作用力的生态反应不断增加的作用力对景观系统的影响
① 弱度干扰：低强度作用力，景观出现波动。此种景观变化仅是围绕中心位置波动而已，景观仍处于平衡状态；
②中度干扰：干扰停止后，景观可恢复到原来的平衡状态。
如干早使土地干枯、河水断流，如果气候恢复正常，景观开始恢复，但速度快慢不一；
③强度干扰：景观产生新的平衡。此时，作用力大于某一阈值N，景观不再恢复到原来平衡状态。如多年干旱、人口迁移、景观要素比例发生变化。
④极度干扰：可导致景观替代，当作用力超过R时，原有景观被新景观替代。
由于景观自身弹性，
作用力的大小对景观系统产生不同的影响。
3）景观变化
）景观变化
? 景观变化速率有快有慢，规模有大有小，总是一个渐进的过程。但一个景观变成另一个景观总需要一些判别的标准或条件。Forman认为，一个景观的更替，可从3个方面来判断：
①某一不同类型景观要素取代原来景观基质；
②几种景观要素类型所占景观面积比例发生足够大变化；
③景观内出现一种新类型的景观要素，且覆盖一定范围。
2,景观变化的一般规律景观变化的一般规律
1) 景观变化的基本参数描述景观变化过程和趋势的属性指标:景观生产力、总生物量、斑块形状、斑块大小、廊道宽度、基质孔隙度、生物多样性、网络发育特征、营养物质储量、演替速率和景观流等景观参数。
)景观随时间变化的趋势可用3个独立参数表征
（ Forman & Godron）,
? 变化的总趋势（上升、下降和水平趋势）；
? 围绕总趋势的相对波动幅度（大范围和小范围）；
? 波动的韵律（规则和不规则）
)景观变化的描述：基于趋势分水平、递增和递减，波动周期分规则和不规则周期，幅度分大幅度和小幅度，可组合出12种类型。
3,景观变化的空间模式景观变化的空间模式
1） 景观变化空间模式的常见类型不同干扰因素以及干扰方式会产生不同的景观空间格局变化，可归纳为6种空间模式。即边缘式(edge
pattern)、廊道式( corridor pattern)、单核心式
(nucleus pattern)、多核心式(nuclei pattern )、散布式
(dispersed pattern)和随机式(random pattern )。
景观变化的空间模式图示说明景观变化的空间模式图示说明边缘式：新的景观类型从一个边缘单向地呈平行带状蔓延；
廊道式：新的廊道在开始时把原来的景观一分为二，从廊道的两边向外扩散；
单核心式：从景观中的一点处蔓延；
多核心式：从景观中的几个点蔓延；
散布式,新的斑块广泛散布；
随机式：新的斑块呈随机分布状态，生境丧失速度低于多核心式和散布式。
2）
）
“
“
颌状颌状
”
”
空间模式空间模式与边缘模式相比，其优点：
) 一直维持原来方形的生境斑块，特 别是在镶嵌序列的最后阶段；
) 廊道连接性得到加强；
) 明显增加边界长度，为多生境物种 和边缘种提供更多的生境。
三三
.景观破碎化景观破碎化
1.景观破碎化(碎裂化) 概念
? 指景观中景观要素斑块的平均面积减小、斑块数量增加的景观变化过程。
? 成因：人为和自然干扰。
? 破碎化过程取决于人类生产活动和对土地利用。
如公路、铁路、渠道、居民点建设，大规模垦殖活动，森林采伐等加剧了景观破碎化过程。
2,景观破碎化的空间过程景观破碎化的空间过程
? 在自然过程和人类无计划活动作用下，出现：
1).景观变化的五种空间过程
a.穿孔 (perforation); b.分割 （ dissection）;
c.破碎化 (fragmentation);d.缩小 (shrinkage);
e.消失( attrition)
景观破碎化的五种空间过程景观破碎化的五种空间过程
2) 景观破碎化不同空间过程生态效应景观破碎化不同空间过程生态效应
? 具体表现在生物多样性、侵蚀和水化学特征等穿孔、分割 和破碎化过程 影响整个景观，亦可影响其中的一个斑块； 缩小 和 消失过程 影响单一斑块和廊道； 内部生境 的总数量随上述五种空间过程的增强而减少；在连续的廊道或基质中，
整个景观的 连接性 随分割和破碎化过程的增强而减少。
3) 土地转化过程的五种过程重要性差异土地转化过程的五种过程重要性差异
? 土地转化初期,穿孔 和分割过程 相对重要；
而 破碎化和缩小 过程在景观变化的中间阶段更为重要； 消失过程是景观变化的最后阶段。
4）景观变化空间过程与其空间模式相关
）景观变化空间过程与其空间模式相关
? 景观变化空间过程与景观变化空间模式穿孔过程多出现在散布模式中，亦出现在单核心和多核心模式中；分割过程和破碎化过程多出现在廊道模式；所有模式都有缩小过程，且在最后阶段才出现消失过程。
? 边缘模式的优点对大斑块属性，边缘模式最好，对连接性有利；
无穿孔、分割或破碎化过程。
§2,景观变化中人的作用一,基于人类管理程度对景观的划分自然景观、
管理的自然景观、
乡村景观、城乡过渡景观、城市景观。
二二
,人类对管理景观的改造方式人类对管理景观的改造方式
1.管理景观的特点
? 管理景现中人类活动：自然资源的利用与开发，其方式有开垦与农业种植、森林采伐与更新、荒山造林、围栏草场等。人类活动主要影响景观的非稳定组分——植被，
严重时影响景观较稳定的组分 ——土壤。
? 其中，农田景观与郊区景观的特点如下：
(1)可再生资源的生产性，谋求比自然生态系统更高的生物生产力，设计能发挥最大功能的景观结构。
(2)调控景观变化方向和速率，实现可持续发展目标。
(3)协调人类与自然的关系，维持其生存环境的稳定性。
2,改造作用的方式改造作用的方式
1) 开垦与农业种植
2) 农田防护林建设
3) 森林主伐与更新
4) 人工造林
5) 围栏草场三三
,景观生态建设景观生态建设
? 景观生态建设思想基础：应用生态学原理调节人与自然关系，组织可更新自然资源的生产和生态系统管理，维持积极的生态平衡，创建适于人类生存的优质环境 。
1,景观生态建设的概念和目标
1) 概念为景观尺度的生态建设，即在一定地域、跨生态系统、适于特定景现类型的生态建设。
解析：以景观单元空间结构调整和构建为基本手段，包括调整原有景观格局，引进新景观组分等，以改善受胁迫生态系统的功能，大幅提高景观系统的总体生产力和稳定性，将人类活动对景观演化的影响导入正向的良性循环。
2）目标
? 保障生态安全，控制和改善生态脆弱区景观的演化，提高生态系统的稳定性；
? 提高景观内生态系统总体生产力，如土地生产潜力或水体生产潜力；
? 保护和促进景观多样性，发挥景观的综合价值(经济、生态与美学价值)；
? 构建适于人类生存的可持续利用景观模式。
2,景观生态建设的原则和内容景观生态建设的原则和内容
1) 景观生态建设的原则
? 景观结构与功能的相互影响与促进；
? 人类调控与生物共生相协调；
? 社会一经济一自然复合生态系统的生态整合 ；
? 保护和提高景观多样性和异质性 ；
? 局部控制，整体调节；因地制宜，远近结合。
2）景观生态建设的内容
）景观生态建设的内容
? 调整景观空间结构，优化组合原有景观要素或引入新组分，调控构建景观新格局，以增加景观异质性和稳定性，进而调节景观功能，提高景观的第一性生产力，形成高效、和谐、优美的景观；
? 控制人类活动方式与强度，恢复景观生态功能；
? 按生态学规律开发利用可更新自然资源。农业生产从单纯追求农产品数量到提升质量，从无节制地使用化肥、
农药和机械，转轨至生态农业、有机农业模式；
? 依据师法自然原理，构建与自然系统协调的新型人工景观。
3,农业景观生态建设农业景观生态建设
? 基于科学实验和生产实践，我国农村农业景观生态建设积累许多成功的参考模式：如珠三角的湿地基塘系统、
东北平原西部的沙地田、草、林体系、北方平原农田防护林网络体系、南方丘陵区的多水塘稻田景观系统和黄土高原小流域综合治理农、草、林立体镶嵌模式等。
? 案例：南方丘陵区多水塘系统南方丘陵区以水稻田为基质的农业景观广泛分布各种坑塘，其面积为1 000～10000m
2
，小者为坑，大者为塘，
位于山麓、田间及村旁，往往成为陆地与较大内陆水体过渡带的组成部分。
亚热带季风气候雨量不均匀。分散布局的小水塘群具有拦蓄地表径流、泥沙及过滤N、P营养物的生态功能，成为景观生态建设的又一典范。
4,城市景观生态建设城市景观生态建设
1) 城市景观特点
? 亦属人工景观。
? 基本特点为：城市景观空间结构为紧密汇聚型，斑块分布属大集中、小分散；
? 在功能上，城市景观表现为高能流、高容量、信息流的辐射传播及文化上的多样性；
? 城市景观变化速率快；
? 景观生态构建应将自然要素引入城市、使文化融入建筑，
实现多元汇聚、便捷沟通、高密高流、绿在其中;
? 城市景现生态建设,绿地景观和景观廊道建设,
2) 城市绿地景现建设城市绿地景现建设
? 通常以人均绿地面积和绿地覆盖率来衡量城市绿化水平。
不足之处为：建成区界限划分不够明确，基数面积不确定，绿地率指标差异大；未反映绿地分布的空间格局，也就未考虑居民实际所能享用绿地的情况。
? 景观可达性：指从空间上任意一点到达该景现的相对难易程度，可用距离、时间、费用等指标衡量。景观可达性表征景观对某种水平流的阻力，∴可衡量绿地为城市居民提供服务的可能性。
3) 城市景观廊道建设城市景观廊道建设
? 不同的城市结构形态，环境效应不同。在同心圆、带状、方格状、环射状与星状等城市景观形态中，以星状景观对消除大气污染的效果最佳。由于城市中心梯度场和廊道效应梯度场的存在．在单纯经济利益的驱动下，城市空间扩展通常存在着,摊大饼,的现象，结果严重破坏城市合理的景观结构与生态平衡。
? 自然廊道利于吸收、排放、降低和缓解城市污染，减少中心区人口密度和交通流量。因此，将自然廊道体系纳入城市发展规划，形成自然廓道与人工廊道相间分布的星状分散集团式景观格局，可有效地阻止建成区摊大饼式发展所造成的生态环境恶化。
§
§
3 景观变化时空动态模型景观变化时空动态模型
? 生态学模型很多，其分类方法多种多样，如：
? 解析模型—模拟模型
? 连续模型—离散模型
? 确定性模型 —随机模型
? 现象模型—机理模型 —过程模型
? 非空间模型 —准空间模型 —空间显式模型
? 景观生态学模型多为准空间模型或空间显式模型
? 本节介绍景观生态学中频繁应用的3种模型：马尔科夫模型、复合种群动态模型、中性模型。
一一
,景观变化动态模型的特点景观变化动态模型的特点
? 运用模型方法旨在解决景观尺度上难以进行的实验研究。
景观动态模型在建模时增加了地理现象的空间分异规律并考虑大的空间尺度，主要体现在：a.在空间动态分析模型的基础上引入生态学的建模方法；b.引入空间坐标变量。
景观动态模型可表述为：
Xt+m=f(Xt,Yt)
式中,Xt+m示从 t至t+1 时景观空间格局的变化； Xt是 t
时的空间形式； Yt为空间坐标变量。
二二
,景观动态模型的分类景观动态模型的分类
) 基于景观变化的集合程度分为：景观整体变化模型、景观分布变化模型和景观空间变化模型
) 基于数学方法分为：微分方程模型和差分方程模型
) 基于空间异质性的处理方式分为：非空间模型、
准空间模型和空间显式模型
) 基于信息处理方式：栅格型景观模型和矢量型景观模型三三
,随机景观模型随机景观模型
? 马尔科夫模型是景观生态学中最早、也是曾被最广泛应用的模型。该模型属于随机模型。传统的马尔科夫模型是非空间模型。
? 传统马尔科夫模型的公式为：
α时期 α +1时期
ABCD
AP
11
P
12
P
13
P
14
BP
21
P
22
P
23
P
24
CP
31
P
32
P
33
P
34
DP
41
P
42
P
43
P
44
景观要素类型转移矩阵形式
城镇用地水域稻田灌草地林地湿地裸地果园
1980
1988
1994
深圳市景观变化本章结束语本章结束语
? 生态学是一个综合性极强的学科，它是对人类文明的整合和反思。生态学不仅仅是一门科学，更是一种精神、一种思想、一种信仰。生态学不是上帝，然而要作为诺亚方舟履行拯救万物生灵的职责。生态学是一座智慧桥梁，沟通着物质世界、精神王国和生命天堂。生态学要建立新的伦理道德观念，要求人类与所有生命平等对话。
? 要让人们懂得和尊重树木的权利，山岳的崇高，个体的完美和荒原的价值。
谢谢！
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景观变化的驱动因子既有自然因素，亦有人为因素，以及两者的复合驱动；
景观变化过程有快有慢，有长期和短期之分。
本章讲授内容本章讲授内容
? 一,景观稳定性与景观变化
? 二,景观变化的时空尺度
? 三,景观变化中人的作用
? 四,景观变化的空间模式城市化景观现代农业景观-
1950～
传统农业景观-
1800～1950
历史乡村景观-
1100～1800
铁器时代末期景观-
约公元前1000
新石器及青铜时代景观-
原始自然景观-
景观土地利用变迁过程自然→人工
§
§
1 景观稳定性和景观变化景观稳定性和景观变化
? 景观始终不断变化，但同时又具有相对稳定性。将景观稳定性作为景观变化的一个特征加以综合研究，旨在掌握景观变化的基本规律，保持其相对稳定性。
一,景观稳定性的概述
1,若干基本概念稳定性,群落或生态系统在一定时间维持物种间相互组合及各物种数量关系的能力，和在内外干扰下恢复原平衡状态的能力。
1).抵抗力（ resistance）：表示群落或生态系统抵抗扰动和维持系统的结构和功能、保持其原状的能力。
2).恢复力（ resilience）：表示群落或生态系统在遭受扰动后恢复到原状的能力。
解析景观稳定性评价内容：①景观基本要素是否具有再生能力；②景观中的生物组分、能量和物质输入输出是否处于平衡状态；③景观空间结构的多样性和复杂性是否能维持景观生态过程的连续性和功能的稳定性；④人类活动的影响是否超出景观的承受力。
2.景观的亚稳定性景观的亚稳定性
? 生态学系统的稳定性是暂时的，不稳定性是永恒的，
不稳定性不断为稳定性创造条件 。
? 亚稳定性(metastability ),系统受一定干扰后发生变化并达到可预测的波动状态。
亚稳定性并非介于稳定性和非稳定性之间的一种状态，而是两者的结合，具有新的特性。亚稳定性增加，生态系统抗干扰能力增强。如，景观演替过程中生物量不断累积．会提高景观的稳定性，而多数的外部干扰会降低景观的生物量，影响景观的稳定性。
物理系统与生态系统（亚）稳定性图示物理系统与生态系统（亚）稳定性图示亚稳定性模型反映生态学系统动态变化若干特征亚稳定性模型反映生态学系统动态变化若干特征
(1)若无干扰时，随生物量(潜能)不断积累，景观直接从
A点向B、C、D点发展。生物量变化曲线呈S形。
(2)污染、过牧或飓风等干扰可降低系统的生物量，但增加草地降水和施肥，或主要食草动物种群剧减却可增加生物量。
(3)裸岩表面和其他物理系统,最稳定,，系统无生物量，但随景观发育或生物量增加，会迅速变成低亚稳定景观或保持不变。
(4)“低亚稳定,系统对干扰几乎无抗性，但若植物繁殖体很多，其生物量可迅速恢复原状。
(5)“高亚稳定,系统对各种干扰都有较大的抗性，但通常恢复较慢，时间长短取决于生物量的损失量和系统自身的特性。
(6)干扰可在不改变其潜在能量水平的情况下改变景观特征，也可导致S形生物量累积曲线的特征发生变化。
(7)亚稳定性的水平取决于沟槽深度而非潜能的大小。
3.影响景观稳定性的基本因素
? 涉及：气候、地貌、岩石和土壤、流水、植被和干扰等因素。
4,景观稳定性的内在机制
1) 景观生态系统普遍存在的异质性
2) 景观生态系统的开放性
3) 景观生态系统的生物进化过程二二
.景观变化的一般规律和空间模式景观变化的一般规律和空间模式
1,作用强度与景观变化不同强度的驱动力，景观变化结果不同。如景观退化至不同的阶段甚至退化为裸地。
引入物理系统，与生态系统比较，说明干扰强度的生态后果。
1）物理系统中的弹性与断裂
①若作用力超过断裂点(R)，则金属棒出现断裂，系统被破坏；②若作用力＜＜断裂点，金属棒可恢复原状；
③当作用力介于E～R间，则认为系统为永久形变或非弹性形变。
2）不同强度作用力的生态反应
）不同强度作用力的生态反应不断增加的作用力对景观系统的影响
① 弱度干扰：低强度作用力，景观出现波动。此种景观变化仅是围绕中心位置波动而已，景观仍处于平衡状态；
②中度干扰：干扰停止后，景观可恢复到原来的平衡状态。
如干早使土地干枯、河水断流，如果气候恢复正常，景观开始恢复，但速度快慢不一；
③强度干扰：景观产生新的平衡。此时，作用力大于某一阈值N，景观不再恢复到原来平衡状态。如多年干旱、人口迁移、景观要素比例发生变化。
④极度干扰：可导致景观替代，当作用力超过R时，原有景观被新景观替代。
由于景观自身弹性，
作用力的大小对景观系统产生不同的影响。
3）景观变化
）景观变化
? 景观变化速率有快有慢，规模有大有小，总是一个渐进的过程。但一个景观变成另一个景观总需要一些判别的标准或条件。Forman认为，一个景观的更替，可从3个方面来判断：
①某一不同类型景观要素取代原来景观基质；
②几种景观要素类型所占景观面积比例发生足够大变化；
③景观内出现一种新类型的景观要素，且覆盖一定范围。
2,景观变化的一般规律景观变化的一般规律
1) 景观变化的基本参数描述景观变化过程和趋势的属性指标:景观生产力、总生物量、斑块形状、斑块大小、廊道宽度、基质孔隙度、生物多样性、网络发育特征、营养物质储量、演替速率和景观流等景观参数。
)景观随时间变化的趋势可用3个独立参数表征
（ Forman & Godron）,
? 变化的总趋势（上升、下降和水平趋势）；
? 围绕总趋势的相对波动幅度（大范围和小范围）；
? 波动的韵律（规则和不规则）
)景观变化的描述：基于趋势分水平、递增和递减，波动周期分规则和不规则周期，幅度分大幅度和小幅度，可组合出12种类型。
3,景观变化的空间模式景观变化的空间模式
1） 景观变化空间模式的常见类型不同干扰因素以及干扰方式会产生不同的景观空间格局变化，可归纳为6种空间模式。即边缘式(edge
pattern)、廊道式( corridor pattern)、单核心式
(nucleus pattern)、多核心式(nuclei pattern )、散布式
(dispersed pattern)和随机式(random pattern )。
景观变化的空间模式图示说明景观变化的空间模式图示说明边缘式：新的景观类型从一个边缘单向地呈平行带状蔓延；
廊道式：新的廊道在开始时把原来的景观一分为二，从廊道的两边向外扩散；
单核心式：从景观中的一点处蔓延；
多核心式：从景观中的几个点蔓延；
散布式,新的斑块广泛散布；
随机式：新的斑块呈随机分布状态，生境丧失速度低于多核心式和散布式。
2）
）
“
“
颌状颌状
”
”
空间模式空间模式与边缘模式相比，其优点：
) 一直维持原来方形的生境斑块，特 别是在镶嵌序列的最后阶段；
) 廊道连接性得到加强；
) 明显增加边界长度，为多生境物种 和边缘种提供更多的生境。
三三
.景观破碎化景观破碎化
1.景观破碎化(碎裂化) 概念
? 指景观中景观要素斑块的平均面积减小、斑块数量增加的景观变化过程。
? 成因：人为和自然干扰。
? 破碎化过程取决于人类生产活动和对土地利用。
如公路、铁路、渠道、居民点建设，大规模垦殖活动，森林采伐等加剧了景观破碎化过程。
2,景观破碎化的空间过程景观破碎化的空间过程
? 在自然过程和人类无计划活动作用下，出现：
1).景观变化的五种空间过程
a.穿孔 (perforation); b.分割 （ dissection）;
c.破碎化 (fragmentation);d.缩小 (shrinkage);
e.消失( attrition)
景观破碎化的五种空间过程景观破碎化的五种空间过程
2) 景观破碎化不同空间过程生态效应景观破碎化不同空间过程生态效应
? 具体表现在生物多样性、侵蚀和水化学特征等穿孔、分割 和破碎化过程 影响整个景观，亦可影响其中的一个斑块； 缩小 和 消失过程 影响单一斑块和廊道； 内部生境 的总数量随上述五种空间过程的增强而减少；在连续的廊道或基质中，
整个景观的 连接性 随分割和破碎化过程的增强而减少。
3) 土地转化过程的五种过程重要性差异土地转化过程的五种过程重要性差异
? 土地转化初期,穿孔 和分割过程 相对重要；
而 破碎化和缩小 过程在景观变化的中间阶段更为重要； 消失过程是景观变化的最后阶段。
4）景观变化空间过程与其空间模式相关
）景观变化空间过程与其空间模式相关
? 景观变化空间过程与景观变化空间模式穿孔过程多出现在散布模式中，亦出现在单核心和多核心模式中；分割过程和破碎化过程多出现在廊道模式；所有模式都有缩小过程，且在最后阶段才出现消失过程。
? 边缘模式的优点对大斑块属性，边缘模式最好，对连接性有利；
无穿孔、分割或破碎化过程。
§2,景观变化中人的作用一,基于人类管理程度对景观的划分自然景观、
管理的自然景观、
乡村景观、城乡过渡景观、城市景观。
二二
,人类对管理景观的改造方式人类对管理景观的改造方式
1.管理景观的特点
? 管理景现中人类活动：自然资源的利用与开发，其方式有开垦与农业种植、森林采伐与更新、荒山造林、围栏草场等。人类活动主要影响景观的非稳定组分——植被，
严重时影响景观较稳定的组分 ——土壤。
? 其中，农田景观与郊区景观的特点如下：
(1)可再生资源的生产性，谋求比自然生态系统更高的生物生产力，设计能发挥最大功能的景观结构。
(2)调控景观变化方向和速率，实现可持续发展目标。
(3)协调人类与自然的关系，维持其生存环境的稳定性。
2,改造作用的方式改造作用的方式
1) 开垦与农业种植
2) 农田防护林建设
3) 森林主伐与更新
4) 人工造林
5) 围栏草场三三
,景观生态建设景观生态建设
? 景观生态建设思想基础：应用生态学原理调节人与自然关系，组织可更新自然资源的生产和生态系统管理，维持积极的生态平衡，创建适于人类生存的优质环境 。
1,景观生态建设的概念和目标
1) 概念为景观尺度的生态建设，即在一定地域、跨生态系统、适于特定景现类型的生态建设。
解析：以景观单元空间结构调整和构建为基本手段，包括调整原有景观格局，引进新景观组分等，以改善受胁迫生态系统的功能，大幅提高景观系统的总体生产力和稳定性，将人类活动对景观演化的影响导入正向的良性循环。
2）目标
? 保障生态安全，控制和改善生态脆弱区景观的演化，提高生态系统的稳定性；
? 提高景观内生态系统总体生产力，如土地生产潜力或水体生产潜力；
? 保护和促进景观多样性，发挥景观的综合价值(经济、生态与美学价值)；
? 构建适于人类生存的可持续利用景观模式。
2,景观生态建设的原则和内容景观生态建设的原则和内容
1) 景观生态建设的原则
? 景观结构与功能的相互影响与促进；
? 人类调控与生物共生相协调；
? 社会一经济一自然复合生态系统的生态整合 ；
? 保护和提高景观多样性和异质性 ；
? 局部控制，整体调节；因地制宜，远近结合。
2）景观生态建设的内容
）景观生态建设的内容
? 调整景观空间结构，优化组合原有景观要素或引入新组分，调控构建景观新格局，以增加景观异质性和稳定性，进而调节景观功能，提高景观的第一性生产力，形成高效、和谐、优美的景观；
? 控制人类活动方式与强度，恢复景观生态功能；
? 按生态学规律开发利用可更新自然资源。农业生产从单纯追求农产品数量到提升质量，从无节制地使用化肥、
农药和机械，转轨至生态农业、有机农业模式；
? 依据师法自然原理，构建与自然系统协调的新型人工景观。
3,农业景观生态建设农业景观生态建设
? 基于科学实验和生产实践，我国农村农业景观生态建设积累许多成功的参考模式：如珠三角的湿地基塘系统、
东北平原西部的沙地田、草、林体系、北方平原农田防护林网络体系、南方丘陵区的多水塘稻田景观系统和黄土高原小流域综合治理农、草、林立体镶嵌模式等。
? 案例：南方丘陵区多水塘系统南方丘陵区以水稻田为基质的农业景观广泛分布各种坑塘，其面积为1 000～10000m
2
，小者为坑，大者为塘，
位于山麓、田间及村旁，往往成为陆地与较大内陆水体过渡带的组成部分。
亚热带季风气候雨量不均匀。分散布局的小水塘群具有拦蓄地表径流、泥沙及过滤N、P营养物的生态功能，成为景观生态建设的又一典范。
4,城市景观生态建设城市景观生态建设
1) 城市景观特点
? 亦属人工景观。
? 基本特点为：城市景观空间结构为紧密汇聚型，斑块分布属大集中、小分散；
? 在功能上，城市景观表现为高能流、高容量、信息流的辐射传播及文化上的多样性；
? 城市景观变化速率快；
? 景观生态构建应将自然要素引入城市、使文化融入建筑，
实现多元汇聚、便捷沟通、高密高流、绿在其中;
? 城市景现生态建设,绿地景观和景观廊道建设,
2) 城市绿地景现建设城市绿地景现建设
? 通常以人均绿地面积和绿地覆盖率来衡量城市绿化水平。
不足之处为：建成区界限划分不够明确，基数面积不确定，绿地率指标差异大；未反映绿地分布的空间格局，也就未考虑居民实际所能享用绿地的情况。
? 景观可达性：指从空间上任意一点到达该景现的相对难易程度，可用距离、时间、费用等指标衡量。景观可达性表征景观对某种水平流的阻力，∴可衡量绿地为城市居民提供服务的可能性。
3) 城市景观廊道建设城市景观廊道建设
? 不同的城市结构形态，环境效应不同。在同心圆、带状、方格状、环射状与星状等城市景观形态中，以星状景观对消除大气污染的效果最佳。由于城市中心梯度场和廊道效应梯度场的存在．在单纯经济利益的驱动下，城市空间扩展通常存在着,摊大饼,的现象，结果严重破坏城市合理的景观结构与生态平衡。
? 自然廊道利于吸收、排放、降低和缓解城市污染，减少中心区人口密度和交通流量。因此，将自然廊道体系纳入城市发展规划，形成自然廓道与人工廊道相间分布的星状分散集团式景观格局，可有效地阻止建成区摊大饼式发展所造成的生态环境恶化。
§
§
3 景观变化时空动态模型景观变化时空动态模型
? 生态学模型很多，其分类方法多种多样，如：
? 解析模型—模拟模型
? 连续模型—离散模型
? 确定性模型 —随机模型
? 现象模型—机理模型 —过程模型
? 非空间模型 —准空间模型 —空间显式模型
? 景观生态学模型多为准空间模型或空间显式模型
? 本节介绍景观生态学中频繁应用的3种模型：马尔科夫模型、复合种群动态模型、中性模型。
一一
,景观变化动态模型的特点景观变化动态模型的特点
? 运用模型方法旨在解决景观尺度上难以进行的实验研究。
景观动态模型在建模时增加了地理现象的空间分异规律并考虑大的空间尺度，主要体现在：a.在空间动态分析模型的基础上引入生态学的建模方法；b.引入空间坐标变量。
景观动态模型可表述为：
Xt+m=f(Xt,Yt)
式中,Xt+m示从 t至t+1 时景观空间格局的变化； Xt是 t
时的空间形式； Yt为空间坐标变量。
二二
,景观动态模型的分类景观动态模型的分类
) 基于景观变化的集合程度分为：景观整体变化模型、景观分布变化模型和景观空间变化模型
) 基于数学方法分为：微分方程模型和差分方程模型
) 基于空间异质性的处理方式分为：非空间模型、
准空间模型和空间显式模型
) 基于信息处理方式：栅格型景观模型和矢量型景观模型三三
,随机景观模型随机景观模型
? 马尔科夫模型是景观生态学中最早、也是曾被最广泛应用的模型。该模型属于随机模型。传统的马尔科夫模型是非空间模型。
? 传统马尔科夫模型的公式为：
α时期 α +1时期
ABCD
AP
11
P
12
P
13
P
14
BP
21
P
22
P
23
P
24
CP
31
P
32
P
33
P
34
DP
41
P
42
P
43
P
44
景观要素类型转移矩阵形式
城镇用地水域稻田灌草地林地湿地裸地果园
1980
1988
1994
深圳市景观变化本章结束语本章结束语
? 生态学是一个综合性极强的学科，它是对人类文明的整合和反思。生态学不仅仅是一门科学，更是一种精神、一种思想、一种信仰。生态学不是上帝，然而要作为诺亚方舟履行拯救万物生灵的职责。生态学是一座智慧桥梁，沟通着物质世界、精神王国和生命天堂。生态学要建立新的伦理道德观念，要求人类与所有生命平等对话。
? 要让人们懂得和尊重树木的权利，山岳的崇高，个体的完美和荒原的价值。
谢谢！
欢迎提出宝贵意见！
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