环规11-2+景观生态学新ppt课件

景观生态学的概念、发展趋势和应用环规201102\ntheAllertonParkworkshop今年是景观生态学历史上一次重要会议的30周年纪念日——1983年在美国伊利诺斯州阿勒顿公园召开的景观生态学会议。\n关键概念和特点定义景观生态学的身份在阿勒顿公园研讨会的报道中：“景观生态学明确其重点在空间格局上。特别是景观生态学认为发展和动态的空间异质性，空间和时间跨越异质景观的相互作用和交流，影响生物和非生物过程的空间异质性和空间异质性的管理。空间格局和生态生产者的关系不仅限于特定的尺度，生态过程的效应或重要性随不同的尺度而变化。”\n空间格局或空间异质性是景观生态学概念的基石。异质性（既不是随机性也不是唯一性）引发考虑模式和操作过程上的多尺度。没有异质性的格局是微不足道的尺度问题时刻存在异质性。格局和过程时常联系在一起，他们的关系依赖于规模。尺度的多样性对应层次组织，层次结构理论通过模块化简化了复杂性。所以，异质性、格局、过程、尺度和层次在本质上是相关的概念，都是景观生态学理论和实践的关键。\n前20名引用最多的在杂志上发表的文章（根据ISIWebofScience）是明显占优势相关主题：模式分析和规模（表1）。\n景观生态学不是一个独特的学科或一个简单的生态学分支，而是许多相关学科的组合而成的集合。因此，不同于其他“生态”，景观生态学的重点是由一个景观镶嵌的源，汇流量和再分配和跨多个生态系统之间的相互关系。作为多学科和跨学科的科学，景观生态学重点是关于格局-过程-尺度的关系和生态与景观的可持续性问题研究。\n分层和多元化的框架景观生态学\n生态系统和景观生态学本身可以被看作是代表着不同的领域，但却有相互联系的体系.景观生态学的核心问题和关键议题:（1）“如何研究生物和景观异质性有关的原材料和能源的通量？''（2）“在景观的历史和现实中对现有格局负责的形成过程是什么？''（3）“如何影响景观异质性干扰的传播？''（4）“怎样通过景观生态学的方法，使传统自然资源管理得到提高？'\n阐述了10个重点研究课题，帮助塑造科学的核心和景观生态学的身份：（1）异质景观生态流动性，（2）土地利用和土地覆盖变化的起因，过程和后果，（3）非线性动态和景观的复杂性，（4）缩放（5）方法论的发展，（6）景观生态过程中有关的度量标准，（7）整合成在景观生态学中，人类和他们的活动（8）优化的格局，（9）景观的可持续性，（10）数据采集和评估的准确性。\n发展趋势(一)继续占主导地位的景观生态研究的主题:景观格局分析、土地利用和土地覆盖变化，景观破碎化和连通性对生物多样性及人口和生态系统过程的影响。景观生态学越来越多地依靠遥感数据和地理信息系统，多尺度和分层次的办法已成为数据采集和分析的规范。\n与自然景观的文化连接更加自觉地生态学1、自然景观2、自然与文化连接3、生态学发展趋势（二）\n对自然景观的理解：1、它不仅是一个因为它的内容的地理空间；2、也不仅仅是一个因为它的形状和由它所包含的形状的容器；3、也不只是一个人类改性的作为一个整体系统的自然和文化共同进化的环境。与此同时：分工文化和自然之间或是人与人之间的地方往往是基于人类的知觉而不是现实，任何人为的分离没有一个整体的统一框架成分可能会妨碍真正认识复杂自适应系统。如：景观。\n景观生态学家们研究的方向的变化历程：1、（特纳II1997）指出：在一般情况下，景观生态学家关注生物物理景观比关注文化景观更多（这是出于了解和改善空间格局与生态的关系过程）然而，文化与自然是密不可分的，必须同时考虑的观点。2、奈维（1982，1995，1998）反复强调文化景观的重要性，这表明文化景观应该包含所有的被人类创建和修改的景观。3、福尔曼和群落（1986）表示要理解为什么一个景观看起来就像，我们还必须了解人类的影响和文化。在有人参与的景观中，人类的作用和自然的作用可能是另外强调，但不能解开的。4、特雷斯等在2001年指出，分离自然和文化景观之间的研究是适得其反，必须克服的。5、Nassauer（1995）指出在景观生态学的研究不是集中的，哪怕是在文化领域的中心也是如此。我们应该向前走，她表示，“我们必须考虑文化的可能性来制定生态问题，同时我们也必须考虑到生态过程的问题来制定文化”。\n总结可得：1、地理学家们对于人类—环境的研究成果不论是对自然科学，还是人文科学都反映了不同程度的亲和性，这些观点日益受到景观生态学家们的思考。2、可以肯定的是，景观文化维度从来没有完全忽视景观生态的研究；事实上，它自成立以来一直是景观生态学的一部分。3、景观是多维的，多功能性的；不能盲目的分离自然和文化景观。\n现阶段景观生态学研究的重点领域文化和自然景观之间的整合根本原因：通过景观生态学家越来越多地分享周围世界，这个世界一直在不可持续的轨道上特别是在工业革命后发展以及景观生态学和必须的事物之间促进了地区和全球的可持续发展认识。\n2、自然与文化的连接（1）目的：为了实现跨学科的目标，景观生态学需要重新连接文化与自然。（2）方法：景观梯度方法。景观梯度可以用许多不同的方式构造（麦克唐奈和HAHS2008）。一般有两种方法对点的情况有关的。第一个是反映了越来越多的人对结构的影响，功能的景观（福尔曼和群落1986）：自然––栽培管理––郊区的城市景观改性的梯度的方法。第二个是“regenerativecapacitiesbased”方法。这种方法根据景观的能量输入和自组织以及由'solarpowered”半自然景观和管理，“'intensive农工业”的景观和“'technosphere”构成的再生的能力将景观分类。基于这样的景观梯度，不同的文化景观，可以进行比较，特殊的研究可以合成，我们可以了解景观可持续发展改进。\n3、差异不是缺乏，多样性不是发散。4、在自然和社会科学的合作中，设计合成和整合不同的观点，是至关重要的。1、没有一个单一的角度能充分理解人类–环境的关系；2、多元化的方法是需要有效的桥的研究不同的观点的核心。由此可以看出：5、从与社会科学（如人文地理）和设计科学（如景观和建筑学）的跨学科合作中获得更多。ProgressDiagram\n总结：一个强大的在文化层面上的强调将使得景观生态学朝着更有利于可持续发展的方向发展。\n比利牛斯山脉区域简介区域现状问题问题解决方案分析总结“应用景观生态学评价地中海废弃山区的备选管理方案”\n比利牛斯山脉：欧洲西南部山脉。法国与西班牙两国界山。东起地中海海岸，西止大西洋比斯开湾畔，全长约430公里；宽度东端仅10公里(6哩)，而中部约129公里。1.比利牛斯山脉区域简介\n20世纪下半叶，大量人口移民,牲畜数量急剧减少。由于机械化的运用提高了生产力，并使用了化肥和灌溉技术，使平原地区的农业生产活动的加剧，因此山区农业生产无法与低地平原竞争。由于土地废弃，牧草资源减少，导致灌木和森林数量增量,而冬季牧草资源的短缺是目前畜牧业发展的主要问题。这导致了景观同质化，且增加了发生火灾的危险2.区域现状问题\n在这里，我们结合地理信息系统(GIS)和景观生态学分析（LEA）技术提出了另一种适应西班牙比利牛斯山脉中部地中海山区土地利用方案。灌木牧草该方案通过把灌木区适当的转化为牧草区，来达到重整经济和维持景观多样性的目的。3.问题解决方案\n研究的区域是传统的牧草地，在20世纪初，该区域的流域末端和低山坡开始耕种谷类，农业区域覆盖达7025方，到1981年损失了总量的78.9%的土地。流失的农业土地和牲畜减少的压力导致灌木的急剧增加以及火灾的发生。实地工作中研究人员确定了几个区域，分别代表每个土地覆盖类选择。使用三图像的光谱波段获得了土地覆盖的时空变化。主要困难是区分一些草原和灌木区，因为它们之间有相似的光谱特征。在这种情况下，联系土地利用类的海拔情况进行判断。最后，通过比较现场工作记录在150点随机监督土地覆盖分类的手段获得盖的土地覆盖类型来检查准确性。研究区域土地覆盖映射\n方案的发展对于农业土地扩展方案的发展存在的主要问题是能被用于换做草地和更适合再种植的灌木丛和空地的选择。为了这个目的，我们结合了几个环境、景观和经济准则。第一个优先考虑的是不再增加土壤的侵蚀。在比利牛斯山，土壤是非常稀有和不稳定的资源，Ruiz-Fla˜no展示了有重大意义的一个研究结果：斜坡和人类的管理会触发不同的侵蚀过程和可变的侵蚀比率。因此我们决定改变斜坡的坡度使其下降到35°以下。如果草地替换灌木丛可以提高粮草产量和改善景观结构，那么其引起的有限的土壤侵蚀也是能考虑接受的。第二个准则是选择禁止新草原的过分散布，这会产生消极环境影响的景观分裂。在我们的策略里，新草原被分为表面积小于一方的斑块，同样，这个措施也会帮助牲畜去接近适应新草原。\n景观分析在全球范围内，目前状态和我们规划的最大差异是景观碎片的增长。在设计方案中新的碎片区域的数目增加到了419个。调控后的碎片使碎片区域的平均面积减少，碎片密度和边缘长度则增加了。方案并未改变山谷中所有的景观密度。该景观方案受碎片思想指导，尽管这个差异取决于土地覆盖类型。图表5给出了详尽的土地覆盖水平分析。在灌木丛区域，其增长受前碎片区域的碎片化影响，而在牧场则是由于新的碎片区域。对于灌木丛，方案相较于当前碎片数目增长了38%，而这一指标在牧场中则增长了78%。并且，最大区域的灌木丛碎片高度碎片化并减少了lpi。这项观察则表明方案并没有使景观同质化，而是使多样性更加丰富。总的来说，灌木丛区域的平均区域减少，而草场覆盖增多。调控后的景观碎片化在这两块区域覆盖种类的边缘长度得到了增加。最后，两片土地覆盖类型的空间结构也发生了改变。灌木区域凝聚度剧烈减少。多样性在灌木区域轻微增加，在草场区域减少。这样，我们的方案就以由调控灌木丛到牧场转变造成的景观碎片化为特点。\n表5\n牧草资源在当前状态与方案的比较对比当前状态和方案中的牧草资源，分析得出存在16.7%的年度增长。此外，比年度增长更重要的是这些资源的季度贡献，冬季牧草资源发生改变，这个季节牧草资源威胁并限制着家畜的生存。在此时，牧草资源的提供在战略中得到加倍。\n4.分析总结地中海的山区是由公共牧场覆盖的巨大空间，且被用于牲畜放牧多个世纪，因此形成了高度多样化的景观。这些景观只能维持在长期的大量畜牧生产中。然而，在20世纪，游牧系统的危机和冬季放牧资源稀奇导致利牛斯山谷的畜牧业产量下降。因此如果没有合适的管理措施，这些景观将会很危险。在这里描述了通过一种把灌木地区转换为草原清除植被的方法。该方案是计划每年增加16.7％的牧草资源，将缓解季节饲料不平衡的状况，因此提高了畜牧资源发开的发展层次，有利可图且有可持续发展的保证。此外，牲畜数量的增加会使因低牲畜压力而不断退化的夏季牧场更好的被使用。该方案中的消极影响就是土壤侵蚀率可能会有所增长。但是有实验研究表明，一个浓密的草场可以减慢剧烈的侵蚀过程。在人为压力下，景观通常呈破碎化，生境异质性和适宜生境与生境斑块的隔离决定了生物多样性和物种的生存力。灌木碎片可以帮助控制火灾的危险。考虑到旨在连接资源保护和经济发展的整体土地管理实践，灌木地区的保护是十分值得商榷的，因为这块土地覆盖导致了景观同质化且增加了火灾的风险。比利牛斯山因为旅游城市陆地面积的增加使冬春缺乏牧草的现象得到改善。因此，有选择的用灌木清理斜坡来改善景观结构，减少森林火灾的风险，增加饲草料以维持更多的牲畜是更加符合逻辑的。\n放弃农业，土地废弃牧草资源减少，灌木增加景观同质化方案：灌木地区转换为草原清除植被牧草和牲畜的增加改善景观结构丰富景观多样性\n谢谢观赏ThankYou!