景观变化

『壹』 景观动态变化模拟概述

景观生态学的核心在于强调大空间尺度上景观格局的生态影响，景观动态研究是其中重要的方面。景观动态变化是指景观变化的过去、现状和未来趋势。景观动态变化过程包括不同组分之间复杂的相互转化过程。景观格局的动态研究可以有效揭示组分之间复杂的集合变化特征，景观组分转移的细节信息可灵敏地体现社会经济活动中景观管理的政策特点( 陈昌笃，1991; 赵翼等，1990; 马安青等，2002; 马克明等，1998) 。

景观变化的动态模拟从两个层次上进行，变化的集合程度和数学方法。集合程度可以区分 3 种景观变化模型，为整体景观变化模型、景观分布变化模型和景观空间变化模型，见表 5-1。

表 5-1 景观变化模型

( 据 PerBrinck 等，1989)

按照性质的差异，可以将景观格局动态模型划分为 5 大类型，即基于行为者( agent-based) 的景观变化模型、经验统计模型、最优化模型、动力模拟模型和混合综合模型( 傅伯杰，1995) ，按照机理可以将景观变化模型分为随机景观模型、邻域规则模型和景观过程模型( 包括渗透模型、个体行为模型和空间生态系统模型) 3 类景观空间模型( 郭旭东等，1999) 。

1. 随机景观模型

随机景观模型是研究景观格局和过程在时间和空间上的整体动态( 余新晓等，2006) ，不涉及具体的生态过程，是一种试图将空间信息与概率分布相结合的模型。该类景观模型融合了几何方法( 描述系统) 、统计方法( 分析系统) 和机制方法( 模拟过程) 等建模手段，或是把生物反馈原理引入空间动态模型，或是把空间特征引入传统生态学模型中。其中最常用的是马尔柯夫链模型( 邬建国，2006) 。

2. 邻域规则模型

景观动态变化过程中，斑块的变化既取决于上一个时间点的状态，同时还受到相邻斑块性质和变化的影响，这种影响可以被组织成一系列约束景观动态变化幅度和方向的规则。邻域规则模型就是基于这一前提构建的一类景观动态模型，是一种能在景观水平上产生复杂的景观结构和行为的离散型动态模型。目前，应用最普遍且最具有代表性的邻域规则模型为细胞自组织模型( CA 模型) 。

构成元胞自动机的部件被称为“元胞”，每个元胞具有一个状态。这些元胞规则地排列在“元胞空间”的格网上，各自的状态随时间变化，根据一个局部规则来进行更新，即一个元胞在某时刻的状态取决于且仅仅取决于上一时刻该元胞的状态以及该元胞的所有邻居元胞的状态。元胞空间内的元胞依照这样的局部规则进行同步的状态更新，整个元胞空间则表现为在离散的时间维上的变化。

从数学上定义，有限的元胞自动机是一个四元组:

森林景观格局与生态规划研究:以长白山地区白河林业局为例

这里 A 代表一个元胞自动机系统; L 表示元胞空间，d 是一正整数，表示元胞自动机内细胞空间的维数; S 是元胞的有限的、离散的状态集合; N 表示一个所有邻域内元胞的组合( 包括中心元胞) 。f 是基于邻近函数实现的转换规则，根据转换规则，元胞可以从一种状态转换为另一种状态。

CA 模型的一般特征为: ①空间离散和齐次性，每个细胞的变化都服从相同的规律，细胞的分布方式相同; ②时间的离散性; ③状态的离散和有限性; ④同步计算，可将 CA 模型的状态变化看成是对数据或信息的计算或处理; ⑤局部性，每一个细胞的当前状态只对于半径为 r 的邻域细胞在下一时刻的状态可能发生影响。从信息传输的角度来看，在 CA 模型中信息传输的速度是有限的; ⑥维数高，在动力系统中一般将变量的个数称为维数，从这个角度来看，CA 模型应属于一类无穷维动力系统。

CA 模型简单、灵活、明了，应用广泛，最大优点就是可以把局部性小尺度上观测的数据结合到邻域转化规则之中，然后通过计算机模拟来研究在大尺度上系统的动态特征。该模型还长于在特定的约束体系作用下，揭示景观组分的持续增长或减少过程、生物行为方式或生态干扰的扩散过程。从数据结构角度看，由于 CA 模型中的细胞和基于栅格 GIS 中的栅格结构相同，所以该模型易于和 GIS、遥感数据处理等系统进行集成( 李哈滨等 1988，1996;肖笃宁，1999，Zhang X-F 等，2000) 。

但 CA 模型在景观生态学应用中，也存在着一定的局限性，主要表现在: ①过分强调邻近单元的状态，考虑到的仅是局部的相互作用，忽略了区域和宏观因素的影响; ②模型考虑的单元属性较为单一，而实际景观中单元属性是由多层次多要素综合构成的，单元之间还存在着相互作用; ③转换规则事先确定，而现实景观动态过程通常表现为某种可能性和倾向性，状态转换不是完全确定的; ④时间和空间分辨率难以把握，而这将直接影响到模拟结果的准确性( Jia H 等，1998) 。

3. 景观过程模型

景观过程模型是从机制出发来研究某生态过程( 如干扰或物质扩散) 在景观空间里的发生、发展和传播。该方法通常有 3 种建模出发点: ①利用一种已知的物质运动规律来对景观动态变化过程进行模拟，如渗透模型; ②明确考虑景观中每一个生物个体的空间位置及其行为，通过个体的行为和作用来体现景观的功能和结构动态，如基于个体行为的过程模型;③在对景观动态变化机理详细了解的基础上，通过模拟将景观动态变化过程比较真实地表达出来，如空间生态系统模型。

『贰』 在景观变化梯度上景观的斑块，廊道产生哪些变化

1. 曲度

2. 廊道曲度的生态意义与生物沿廊道的移动有关。一般说来，廊道愈直，距离版愈短，生物在景观中两点权间的移动速度就越快。而经由蜿蜒廊道穿越景观则需要很长时间。

2. 宽度

廊道宽度变化对物种沿廊道或穿越廊道的迁移具有重要意义。窄带虽然作用不很明显，但也具有同样的意义。

3. 连通性

连通性是指廊道如何连接或在空间上怎样连续的量度，可简单地用廊道单位长度上间断点的数量表示。廊道有无断开是确定通道和屏障功能效率的重要因素，因此连通性是廊道结构的主要量度指标。

4. 内环境

以树篱为例，太阳辐射、风和降水通常为树篱的3种主要输入。从树篱的顶部到底部，从一侧到另一侧，小环境条件变化都很大，树篱顶部比开阔地更易受极端环境条件的影响，而树篱基部的小生境却相当湿润。在沿着廊道的方向，由于廊道在景观中延伸一段距离，其两端往往也存在差异。一般来说都有一种梯度，即物种组成和相对丰度沿廊道逐渐变化。这个梯度可能与环境梯度或入侵——灭绝格局相关，也可能是干扰的结果。

『叁』 地理 自然景观呈明显的什么变化

自然景观的变化有三种情况：
1、随纬度的变化而变化。例如：我国东部季风区内自南向北依次是热带季雨林-亚热容带常绿阔叶林-温带落叶阔叶林-亚寒带针叶林
2、随海拔高度的变化而变化。例如：横断山区从山脚下的热带-亚热带到山顶的寒温带寒温带的景观垂直变化
3、随离海洋的远近而变化；例如：我国西北内陆地区的自然景观从东往西由森林-草原-荒漠草原-荒漠的变化。
--------------问题没有人理会你的问题，是因为你没有表达清楚意思：地理问题必须明确提出“关于什么地方的”。我的回答包括了“所有地方”。

『肆』 景观变化的因素

当自然界里的景物和自然现象和谐地统一在一起时，就有可能形成一个具有美感的画面，我称之为自然美。通过手中的相机，表现自然美，这是风光摄影爱好者的追求。自然美中的景物，一般可以分为两部分;
一部分是相对静止的物体，比如山、石、树、河流等等;
还有一部分是自然现象，处于不断地运动和变化的状态之中，比如阳光、海浪、飞鸟、闪电、云雾。尽管构成景物的物体没有改变，但是由于后者那些可变因素的影响，那么景物就可能会呈现出各种各样不同的效果。
气候的变化在风光摄影中是一个十分重要的可变因素，不少优秀的风光摄影作品，就是摄影者在气候变化过程中捕捉到的以短暂状态或瞬间状态存在的自然美。由于这种流动变化的自然美，只是在特定的气候条件下才会出现，加上难以预知，因此带有一定的突发性，而且是可遇而不可求的，这也是自然赐给摄影者的机遇，当机遇
(我们也常常称做“运气”)
一旦出现时，能否迅速做出反应，以敏锐地判断和动作捕捉眼前突然出现，并很快就会改变的美景，则要靠摄影者自身的素质。有一年，我从新疆阿尔泰的哈那斯返回乌鲁木齐，一路上都是阴天，还下着小雨，连续数百公路的路程都没有拍到一张片子，行至乌尔合风城时已是傍晚时分，日落方向的云层裂开了一条缝隙，一道几乎与地面平行的红光射向风城，把那里的雅丹地貌抹上了一层绚丽的橘红色，真是天赐良机，我让司机立即停车，迅速地找到一个比较高的拍摄点，为了不失时机，先用挂在身上的135相机拍了几张，然后架上120相机，只拍了两张照片的工夫，阳光一下又缩回了云中，整个过程不到5分钟，最后得到的一幅作品可以说全靠运气。当然，在我的摄影经历中，也出现过由于反应慢而坐失良机，后悔莫及的事。
对自然景观产生较大影响的除了光线就是云雾了，云雾的变化是中国的风光摄影里很重要的组成部分，这可能与中国的水墨画有很大的关系，因为中国人都比较喜欢含蓄的表达方式，“藏而不露”、“犹抱琵琶半遮面”，这样的作品更有韵味，这与西方人喜欢直白的风景照片有所不同。尽管光线的变化常常能给风光作品带来戏剧性的效果，但是，观看众多的风光摄影作品我们可以发现，仅仅有奇特的光线是不够的，成功的风光摄影作品往往还有云雾出现，云雾作为画面的组成部分，能营造一种气氛，使一览无余的自然景观变得含蓄而富于变化。云雾有时运动十分缓慢，有时却瞬息万变。由于云雾无穷的变化，景物时隐时现，即使在同一拍摄位置，也会形成不同的画面。有人说风光摄影属于静态摄影，这是不符合实际的，因为风光摄影也有一个选择和把握摄影时机的问题:
拍摄处于运动和变化之中的景物时，常常几分之一秒的差别，就可能决定作品的成败。
对于摄影者来说，要善于通过自己的观察、感受、发现自然美的存在。特别要善于从一般中发现不一般，从平凡中发现不平凡，从大家司空见惯的景物中，发现前人和别人未曾发现的自然美。人们常说的独具慧眼就是这个意思。从这个意义上讲，摄影可以说是一门发现的艺术，这不仅要求摄影者具有较高的艺术修养和艺术敏感，还要求摄影者满怀激情地全身心投入大自然的怀抱，用心灵去感受大自然。否则面对客观景物，可能什么也没有发现，或者只是重复别人的发现。我个人认为一张好的风光摄影作品，应该具有一种品格，这种品格应该是:
没有重复前人或者别人的，也是别人无法重复的。

『伍』 景观变化引起的全国环境问题

读图可抄以看出，与秦汉时期相比，明清时期景观的变化主要表现在草原面积的缩小和耕地面积的扩大，且出现了沙漠，可推断出现了明显的过度开垦等问题；由于过度开垦，势必会加重水土流失，土壤肥力下降，生物多样性减少，地表裸露，荒漠化加重，局部地区的气候更加干燥；沙尘暴的频率也会增加．
故选：D．

『陆』 哪些地理景观的发展与变化比较显著，哪些比较缓慢

1、森林景观（发展与变化显著）

群落的结构复杂，种群和群落的结构能够长回期处于稳定的状态。森林答中的植物以乔木为主。森林受气候，生物和人为的影响比较大。

2、草原景观（发展与变化显著）

热带草原(热带稀树草原）和温带草原。草原植物景观结构简单，季相显著，植物分布较均匀，层次不明显。草原受气候，生物和人为的影响比较大

3、荒漠景观（发展与变化缓慢）

因为绿洲变荒漠只要将植物全都杀死，无法保持土壤就很容易变荒漠，而荒漠变绿洲就需要在恶劣的环境下让植物生长，重新让植物的根抓紧土壤。

(6)景观变化扩展阅读

1、森林景观

其主要特点是植物种类繁多，群落的结构复杂，种群和群落的结构能够长期处于稳定的状态。森林中的植物以乔木为主，也有少量灌木和草本植物。

2、草原景观

主要有旱生的窄叶丛生禾草，如隐子草、针茅、羽茅等属，以及菊科、豆科、莎草科和部分根茎禾草等，缺乏高大植物。

3、荒漠景观

中国沙漠分布在新疆、甘肃、陕西、内蒙古和青海等地。总面积达128.2万平方千米,约占全国总面积的13.4%。

『柒』 不同时期景观格局变化分析

(一)景观类型水平上的景观格局变化

1.二级景观类型水平上景观格局变化

二级景观类型从面积和斑块数两方面进行比较。经过13年的时间，有林地的面积大大增加，增加4446.56hm²，而沼泽地和疏林地的面积大大减少，分别减少了4802hm²和1199hm²;有林地的斑块数明显增加，破碎化程度加剧。从总体看，林地是研究区的景观基质，在控制景观整体结构、功能和动态过程中起着主导作用。沼泽地的面积减少了4802.06hm²，疏林地减少面积1199.16hm²，沼泽地面积的减少将间接的影响该地区的局部气候;采伐迹地减少373.23hm²和其他用地减少308.35hm²，非林业用地减少155.11hm²，这与当地的封山育林及改变森林经营措施是密不可分的，反映了林区森林植被恢复、景观质量提高的基本过程。见表3-9。

表 3-9 1987 年与 2000 年二级景观类型组成变化分析表

2.三级景观类型水平上景观格局变化

由表3-10、图3-5分析，红松林占总体面积的比例从1987年的0.4021增加为2000年的0.7409，斑块个数由1987年的42增加为2000年的104，说明景观中红松斑块面积增加，优势度上升;云冷杉林的面积293.06hm²增加到651.88hm²，斑块数也由15块增加到80块，落叶松也呈现相类似的变化趋势，从33963.83hm²增加到44596.34hm²，比例由15.45%上升为25.42%，针叶混交林面积由6789.65hm²减少到4612.15hm²，斑块数由162增加到239;针阔混交林的面积由13406.50hm²增加到19729.63hm²，斑块数由355增加到1059;柞树林的面积由9634.62hm²减少到7905.80hm²，斑块数由393增加到545;阔叶混交林面积由92579.00hm²减少到76097.38hm²，斑块数变化不大，白桦林占总体面积的比例从1987年的1.1973增加为2000年的8.7539，斑块个数由130块上升为1164块，表现为优势度上升。而杨树林的比例由9.2058减少到2.0072，斑块数由836减为370，表现为优势度下降。通过比较，从1987～2000年面积变化最大的是水胡林，面积由11991.42减少到86.51，其次是杨树林，面积由20239.12hm2减少到3521.39hm2，减少82.6%，再者是阔叶混交林，由1987年的92579.00hm2减少到2000年的76097.38hm²，减少17.8%，三者表现为明显的减少态势;落叶松的面积有所增加，由33963.83hm²增加到44596.34hm²，增加31.3%，2000年景观类型面积增加最多是落叶松、针阔混交林和白桦。

表 3-10 1987 年与 2000 年三级景观类型指数对比

图 3-5 不同年份林分面积

对于分形指数，1987 年的排序是杂木林 ＞ 混交林 ＞ 红松林 ＞ 白桦林 ＞ 阔叶混交林 ＞ 水胡林 ＞ 杨树林 ＞ 柞树林 ＞ 落叶松 ＞ 针叶林 ＞ 云冷杉林; 2000 年的排序水胡林 ＞ 杂木林 ＞ 柞树林 ＞ 白桦林 ＞ 云冷杉林 ＞ 红松林 ＞ 阔叶混交林 ＞ 杨树林 ＞ 落叶松 ＞ 混交林 ＞ 针叶林，1≤MPFD≤2，值越大表明斑块边界形状越复杂。可见分形指数变化大的均是斑块及面积较小的景观类型，且小班块的边界形状更复杂。

对于斑块密度，1987 年斑块密度排序为阔叶混交林 ＞ 落叶松 ＞ 杨树林 ＞ 柞树林 ＞ 针阔混交林 ＞ 水胡林 ＞ 针叶混交林 ＞ 白桦林 ＞ 红松林 ＞ 杂木林 ＞ 云冷杉林; 2000 年的斑块密度排序为阔叶混交林 ＞ 落叶松 ＞ 白桦林 ＞ 针阔混交林 ＞ 柞树林 ＞ 杨树林 ＞ 针叶混交林 ＞ 杂木林 ＞ 红松林 ＞ 云冷杉林 ＞ 水胡林。比较两期的斑块密度排序变化不大，可见斑块密度在一定意义上揭示景观破碎化程度，斑块密度并不能完全反映空间结构特征。

( 二) 景观尺度上的景观格局变化

表 3-11，对比该地区不同土地利用情况，斑块数量由 1987 年的 8079 块增加到 2000 年的 13749 块，增加了 5670 块，最大斑块指数( LPI) 大幅降低，由 1987 年的 0. 2486 下降为2000 年的 0. 0976，斑块密度( PD) 从 1987 年的 4. 5798 上升为 2000 年的 7. 2415，这些指标均反映出该地区 2000 年的景观破碎化程度有所增加，而景观的破碎度则指示着景观被分割的破碎程度。景观多样性指数( SHDI) 由 1987 年的 0. 4904 下降到 2000 年的 0. 4175，也揭示景观的多样性下降，具体表现在有林地的面积明显增加，而由于不同的树种其变化情况不同，这在后面有所分析。景观分维数( MPFD) 和均匀度指数( SHEI) 变化不大，但总体是2000 年相对于 1987 年有所下降，说明景观在地域分布上越来越分散。

表 3-11 二级景观类型景观指数对比Table 3-11 The second landscape type index comparison in 1987 and 2000

表 3-12 分析结果表明，对比该地区不同林分类型的景观情况，斑块数量呈现增加，斑块数量由 1987 年的 8916 块增加到 2000 年的 11184 块，增加了 2268 块，最大斑块指数( LPI)大幅降低，由 1987 年的 0. 2492 下降为 2000 年的 0. 07215，斑块密度从 1987 年的 4. 05 上升为 2000 年的 6. 37，这些指标均反映出该地区 2000 年的景观破碎化程度有所增加，而景观的破碎度则指示着景观被分割的破碎程度。均匀度指数表征景观中不同景观类型分配的均匀程度。Shannnon 均匀度指数( SHEI) 愈趋近于 1，就愈表明该区的各类型分布愈均匀。该地区的 Shannnon 均匀度指数呈现下降趋势，表明该区的类型分布不均。反映斑块周长和面积比率的景观形状指数( LSI) 以及反映景观形状复杂性的平均斑块分维数等指数均有所减少。景观的多样性指数由 1. 79 减少到 1. 58，反映了景观多样性的下降，具体表现为各景观要素所占比例的差异有所增加。从生态学意义上来说，景观格局多样性的提高，可以提供更加多样化的生境，从而增加物种多样性; 反之，则不利于物种多样性的发展。香农多样性和均匀性指数减小，说明景观异质程度下降，景观类型有向单一化或非均衡化方向发展的趋势。

表 3-12 三级景观类型景观指数对比

『捌』 什么是景观格局变化

景观格局，一般是指其空间格局，即大小和形状各异的景观要素在空间上的排列和组合，回包括景观组成单元的答类型、数目及空间分布与配置，比如不同类型的斑块可在空间上呈随机型、均匀型或聚集型分布。它是景观异质性的具体体现，又是各种生态过程在不同尺度上作用的结果。
最为明显的构型有五种，分别为均匀型分布格局、团聚式分布格局、线状分布格局、平行分布格局和特定组合或空间连接。

『玖』 植被景观垂直变化明显

C A项的原因是水分和热量变化的综合体现；B项的原因是热量光照等因素；D项的原因是由于热量在不同纬度上差异的反映。

『拾』 景观变化会对生态环境带来哪些影响

第一，自然界没有废物，每一个健康生态系统，都有一个完善的食物链和营养级，秋天的枯枝落叶是春天新生命生长的营养。公园中清除枯枝落叶实际上是切断了自然界的一个闭合循环系统。在城市绿地的维护管理中，变废物为营养，如返还枝叶、返还地表水补充地下水等就是最直接的生态设计应用。第二，自然的自组织和能动性，自然是具有自组织或自我设计能力的，热力学第二定律告诉我们，一个系统当向外界开放，吸收能量、物质和信息时，就会不断进化，从低级走向高级。进化论的倡导者赫胥黎就曾描述过，一个花园当无人照料时，便会有当地的杂草侵入，最终将人工栽培的园艺花卉淘汰。第三，边缘效应在两个或多个不同的生态系统或景观元素的边缘带，有更活跃的能流和物流，具有丰富的物种和更高的生产力。如海陆之交的盐沼是地球上产量最高植物群落之一。城市或绿地筑物的边缘，在自然状态下往往是生物群落最丰富、生态效益最高的地段。与自然合作的生态设计就需充分利用生态系统之间的边缘效应，来创造丰富的景观。第四，生物多样性自然系统是宽宏大量的，它包容了丰富多样的生物。
生物多样性至少包括三个层次的含意，即：生物遗传基因的多样性；生物物种的多样性和生态系统的多样性。多样性维持了生态系统的健康和高效，因此是生态系统服务功能的基础。与自然相合作的设计就应尊重和维护其多样性，“生态设计的最深层的含意就是为生物多样性而设计”。为生物多样性而设计，不但是人类自我生存所必须的，也是现代设计者应具备的职业道德和伦理规范。而保护生物多样性的根本是保持和维护乡土生物与生境的多样性。通过生态设计，一个可持续的、具有丰富物种和生境的生态绿地系统，才是未来城市设计者所要追求的。