景观生态流
(一)景观结构和功能原理(landscape structure and function principle):在景观尺度上,每一独立的生态系统(或景观生态元素)可看作是一宽广的斑块,狭窄的廊道或基质。生态学对象在景观生态元素间是异质分布的。景观生态元素的大小,形状,数目,类型和结构是反覆变化的,其空间分布由景观结构所决定。
(二)生物多样性原理(biodiversity principle):景观异质性程度高,造成斑块及其内部环境的物种减少,同时也增加了边缘物种的丰度。
(三)物种流动原理(species flow principle):景观结构和物种流动是反馈环中的链环。在自然或人类干扰形成的景观生态元素中,当干扰区有利于外来种传播时,会造成敏感物种分布的的减少。
(四)养分再分配原理(nutrient redistribution principle):矿质养分可以在一个景观中流入和流出,或被风,水及动物从景观的一个生态系统到另一个生态系统重新分配。
(五)能量流动原理(energy flow principle):空间异质性增加,会使各种景观生态元素的边界有更多能量的流动。
(六)景观变化原理(landscape change principle):在景观中,适度的干扰常常可建立更多的嵌块或廊道,增加景观异质性;当无干扰时,景观内部趋于均质性;强烈干扰可增加亦可减少异质性。
(七)景观稳定性原理(landscape stability principle):景观稳定性起因於景观干扰的抗性和干扰后复原的能力。
② 景观生态流的运动方向与景观结构的空间方向有何联系和意义
景观生态学的基本理论在城市生态园林中的应用(仅供参考) 摘要 对景观生态学基本原理进行了分析,指出“生态园林”要重视园林的生态效益,利用园林改造改善城市生态系统,造园要以植物为主要材料,模拟再现自然植物群落,提倡自然景观的创造。认为园林和景观生态两门学科互相引进互相借鉴,旨在为城市生态园林的建设提供方法论。
关键词 景观生态学;生态园林;景观设计
中图分类号 S718.5 文献标识码A文章编号1007-5739(2008)11-0069-02
“生态园林”强调重视园林的生态效益,利用园林改造改善城市生态系统,造园要以植物为主要材料,模拟再现自然植物群落,提倡自然景观的创造。生态学只是为园林提供了一部分目标及原则,并稍稍涉及到一些原理途径。人类盼望园林和生态两门学科互相引进互相借鉴,在理论和实践上进一步融合以创造更美化、优化、净化的高质量生活环境。景观生态学的兴起提供了这一契机,它提供的概念系统可直接应用于园林,并在一定程度上给予理论原则上的指导,为园林学科的研究与实践直接提供方法论。
1景观生态学的基本原理
1.1关于斑块的基本原理
1.1.1斑块尺度原理。一般来说,只有大型的自然植被斑块才有可能涵养水源,联接河流水系和维持林中物种的安全和健康,庇护大型动物并使之保持一定的种群数量,并允许自然干扰(如火灾)的交替发生。总体来说,大型斑块可以比小型斑块承载更多的物种,特别是一些特有物种只有可能在大型斑块的核心区存在。对某一物种而言,大斑块更有能力持续和保存基因的多样性,不过小斑块也可能成为某些物种逃避天敌的避难所。
1.1.2斑块数目原理。减少1个自然斑块,就意味着抹去1个栖息地,从而减少景观和物种的多样性和某一物种的种群数量。增加1个自然斑块,则意味着增加1个可替代的避难所,增加1份保险。一般而言,2个大型的自然斑块是保护某一物种所必须的最低斑块数目,4~5个同类型斑块则对维护物种的长期健康与安全较为理想。
1.1.3斑块形状原理。一个能满足多种生态功能需要的斑块的理想形状应该包含一个较大的核心区和一些有导流作用及能与外界发生相互作用的边缘触须和触角。圆整形的斑块可以最大限度地减少边缘圈的面积,而最大限度地提高核心区的面积比,使外界的干扰达到尽可能地小,有利于林内物种的生存。但圆整的斑块不利于同外界的交流。
1.2廊道的基本原理
1.2.1连续性原理。人类活动使自然景观被分割得四分五裂,景观的功能流受阻,所以加强孤立斑块之间的及斑块与种源之间的联系,是现代景观规划的主要任务之一。联系相对孤立的景观元素之间的线性结构称为廊道。廊道有利于物种的空间运动和本来是孤立的斑块内物种的生存和延续。从这个意义上讲,廊道必须是连续的。
1.2.2廊道的数目原理。假设廊道是有益于物种空间运动和维持的,则2条廊道比1条要好,多1条廊道就减少一分被截流和分割的风险。
1.2.3 廊道宽度原理。越宽越好是廊道建设的基本原理之一。廊道如果达不到一定的宽度,不但起不到维护保护对象的作用,反而为外来物种的入侵创造条件。
1.3景观异质性与多样性原理
1.3.1景观异质性原理。景观本质上是一个异质系统,正是因为异质性才形成了景观内部的物质流、能量流、信息流和价值流,才导致了景观的演化、发展与动态平衡。一个景观的结构、功能、性质与地位主要决定于它的时空异质性。景观异质性与景观稳定性之间是一种相互依存、相互影响的关系,是保证景观稳定的源泉。
1.3.2景观多样性原理。景观多样性表征不同景观间的差异,是指景观单元结构和功能方面的多样性,多用于不同景观间的比较。结构上表现为类型多样性(type diversity)、斑块多样性(patch diversity)和格局多样性(pattern diversity),功能上表现为干扰过程、养分循环速率、斑块稳定性和变化周期等。实际工作中常用多样性指数来描述景观多样性,而用得较多的是丰富度指数和均匀度指数。
1.3.3景观异质性与景观多样性关系。景观异质性与景观多样性既有联系又有区别。景观异质性的存在决定了景观空间格局的多样性和斑块多样性。一般来说,景观异质化程度越高,越有利于保持景观中的生物多样性。反过来讲,景观多样性的保存也有利于景观异质性的维持。
2景观生态学的基本理论在城市生态园林中的应用
2.1城市斑块
城市景观是一个高度人工化的景观,其中的建筑物斑块及廊道占优势,绿地斑块及廊道少,产生了严重失衡的现象。因而在城市景观结构中应增加绿地廊道及绿地斑块,根据城市现状确定绿地斑块的最佳位置、最佳面积,尽量使其均匀分布于城市景观中。同时设计中应放弃过于强调视觉差的景观设计,提倡因地制宜,根据生态学原理兼顾美学特性,以本地种为主,实行乔、灌、藤、草相互配制,充分利用空间资源,提高绿地自然度,形成稳定协调的城市绿地生态系统,以利于抵抗不良因素的干扰,从而体现城市景观中人与动物、植物的控制共生。
在城市大园林规划中,我们应把城区内各种“生境岛”(城市内分散的园林相当于被城市海洋包围的“生境岛”)看作大园林的有机组成部分,利用岛屿地理学原理在城市“生境岛”之间以及与城外自然环境之间修建绿色廊道,形成城市园林网络,把自然引入城市,不仅给生物提供更多的栖息地,而且利于野生动植物的迁移。从景观生态学角度看,大型植被斑块具有多种重要的生态功能,能为景观带来许多益处;小的植被斑块可以作为物种迁徙的歇脚地,保护与规划分散的稀有种类和小生境有利于提高景观的异质性,所以小斑块是大斑块的补充,但不能取而代之,应把二者有机地结合起来,并通过廊道连接。
2.2城市廊道
美国著名景观生态学家Forman 把廊道定义为不同于两侧基质的狭长地带。在城市景观中,廊道既是各种流的通道(人口流、物质流、能量流、资金流、信息流等都通过廊道穿梭于城市与外围腹地以及城市内各节点和斑块之间,维持整个城市的动态),又是造成景观破碎的原因和前提,同时还是决定城市景观轮廓的主要原因,可以认为,城市廊道的发展引导整个城市景观格局的发展。城市的廊道可分为3种:绿道、蓝道、灰道。
绿道是以植物绿化为主的线状要素,如街道绿化带、环城防护林带、滨水河岸植被带等。绿色廊道的植物配置应以乡土植物为主,兼顾观赏性和城市景观,以地带性植被类型为设计依据,保持自然的本底。绿色廊道要有一定的宽度,才能防止外来物种的入侵。一般而言,河岸植被带的宽度在30m以上时就能有效地降低温度,提高生境多样性,控制水土流失,保护生物多样性;道路绿化带宽度在60m宽时,可满足动植物迁移和传播以及生物多样性保护的功能。蓝道主要是城市中各种河流、海岸等;灰道指那些人工味十足的街道、公路、铁路等。灰道直接反映城市的外貌形象,也是构成城市风貌特色的基础。因此,不同道路应当体现不同品味与不同主题,如历史特色、文化连续性、现代化内涵等。
2.3城郊建设
由于现代城市特别是特大城市包括了其周围的郊区,将市区与郊区进行整体规划是城市生态建设的主要内容。要根据景观生态学原理和方法,合理地对城郊景观空间结构进行规划,使廊道、斑块及基质等景观要素的数量及其空间分布合理,使市区内、郊区内及市郊之间的信息流、物质流与能量流循环畅通,既要使城郊景观符合生态学原理,又具有一定的美学价值。
将自然组分引入城市的规划与建设中,使城市景观具多样性,这是国内外城市生态建设的目标。依据景观异质性的原理,建立良好有序发展的城郊景观格局,提高多样性维持异质性,促进城市可持续发展是景观生态学理论与城市建设结合的有意义的实践。
3结论
只有把景观生态学的基本原理应用到城市的生态园林的建设中去,把园林绿化与整体的城市景观联结起来,建设人与自然充分和谐、自然环境美、生活质量高、环境得到有效保护的可持续发展的新的生态资源,建设一个最适合人类生存和发展的城市生态园林环境。
③ 简述景观生态学的重要理论有哪些
1、生态进化与生态演替理论
达尔文提出了生物进化论,主要强调生物进化;海克尔提出生态学概念,强调生物与环境的相互关系,开始有了生物与环境协调进化的思想萌芽。
应该说,真正的生物与环境共同进化思想属于克里门茨。他的五段演替理论是大时空尺度的生物群落与生态环境共同进化的生态演替进化论,突出了整体、综合、协调、稳定、保护的大生态学观点。
2、、景观异质性与异质共生理论
景观异质性的理论内涵是:景观组分和要素,如基质、镶块体、廊道、动物、植物、生物量、热能、水分、空气、矿质养分等等,在景观中总是不均匀分布的。由于生物不断进化,物质和能量不断流动,干扰不断,因此景观永远也达不到同质性的要求。
(3)景观生态流扩展阅读
主要表现:
第一是从景观的直观景象来认识。这是景观的最原始和最普通概念,它主要应用于景观建筑学,这里寓有美学因素。尽管现代景观建筑学对景观的理解不限于此,但它依然是景观建筑学的主要目标。
第二是从个体的属性结构上理解景观。在地质学、地貌学、土壤学和植被科学中,景观原理用以说明个体各属性在地表的结构格局,这个属性是这些学科的研究对象,如岩石、地表形态、土壤个体、植物群落等。地质景观、地貌景观、土壤景观和植被景观常被用来描述格局。
第三种观点是景观为一复合生态系统,这是最为综合的概念,包括了上述两种观点。这种观点认为:景观是地球表层自然的、生物的和智能的因素相互作用形成的复合生态系统。景观这一生态系统有别于一般生态系统,它们有着不同的边界。
一般生态系统是生物和环境以及生物各种群之间长期相互作用形成的继往开来整体,着重研究生产者、消费者和环境三者之间的相互关系。而景观生态系统是地表各自然要素之间以及与人类之间作用、制约所构成的统一整体。
④ 景观生态学学什么
景观生态学研究的重点主要集中在下列几个方面,即;
空间异质性
或格局的形成及动态;空间异质性与生态学过程的相互作用;景观的等级结构特征;格局-过程-尺度之间的相互关系;人类活动与景观结构,功能的反馈关系以及景观异质性(或多样性)的维持和管理。景观生态学的研究对象和内容可概括为三个基本方面:①景观结构,即景观组成单元的类型,多样性及其
空间关系
;②景观功能,即景观结构与生态学过程的相互作用,或景观结构单元之间的相互作用;③景观动态,即指景观在结构和功能方面随时间推移发生的变化。
⑤ 学习景观生态学的作用与意义,急求!
一、概念来
景观生态源学(landscape ecology):是一门多学科交叉的生态学分支(主要是地理学与生态学之间的交叉),他是研究景观单元的类型组成、空间配置及其与生态学过程相互作用的综合性学科。
二、研究内容
研究内容:空间格局(结构)、生态过程(物质流、能量流、物种流、信息流和价值流)、动态变化、人类活动、生态建设等的科学
三、作用与意义
强调尺度在研究生态格局和过程中的重要性是景观生态学研究的特色之一,尤其是研究宏观尺度上人类活动对区域生态系统的影响,揭示景观格局与生态过程之间的关系更是景观生态学研究的一个重要方面
1、研究大尺度地域内各种生态系统之间的相互关系
2、景观的组成、结构、功能、动态、分类、评价、规划、管理
3、原理方法对促进景观的优化和可持续发展有直接指导作用,是人们从宏观方面认识自然并调节人与自然关系的有力手段
4、应用领域:农业、林业、城市规划、园林设计、自然保护、旅游景区规划设计、环境治理、资源开发利用等
⑥ 国际景观生态学有哪些主要学术流派,并简要说明
1.欧洲的景观规划设计研究以荷兰著名的景观生态学家左纳威尔德和温克,德国的哈勃,前捷克斯洛伐克的马卓尔和鲁瑞卡为主要代表的欧洲流派,特点从土地评价和土地合理利用规划,设计以自然保护区和国家公园景观规划设计工作出发,发展了以人为中心的景观生态规划设计思想,重点对人类经营的生态系统为主题景观,如农业,成效景观的最优规划设计进行研究。2.俄罗斯的景观地球化学研究;俄罗斯在继承和发展贝尔格景观学说,苏卡乔夫生态地理群落学说,维尔纳茨基生物地球化学和生物圈学说以及索恰瓦地理系统学说的基础上,在景观区划与景观地球化学方面突出了自己的特色。3加拿大和澳大利亚的土地生态学分类研究。
⑦ 景观生态规划方案
森林景观规划必须考虑到其生态稳定性和经济合理性,在提高景观生态系统生产力、资源的再生速率的基础上,还要提高森林景观资源的利用强度。森林景观资源不仅包括木材,而且包括所有的其他森林产品、服务和价值,森林景观的可持续利用要建立在生态系统整体可持续性的基础上。对于本地生态稳定、经济效益好的森林类型,要尽可能的扩大,以充分发挥区域森林景观的生态经济效益( 高洪文,1994; 姜萍等,2003; 蔡晓明,2000; 愈孔坚等,1997) 。
依据区划原则和标准,结合本区实际,将全区划分为两类三大区五小区,具体如图 6-7。
1. 重点生态保护区
重点生态保护区应包含以下两种情况:
第一,生态地位极端重要地区的森林、林木和林地:
图 6-7 景观生态规划图
①国家一、二级保护植物集中分布的原生地“长白赤松保护区”,②国防林,③辖区内主要江河汇水区,本局北部二道松花江两岸、两江口、富余河、头道、二道、五道白河干流两岸应划为护岸林、水源涵养林河段及上次二类调查已区划的水源涵养林、护岸林的林班,④水库、湖泊、水电站周围的林地,⑤城镇饮用水源区两侧的水源涵养林。
第二,生态极端脆弱地区的森林、林地、林木:
①山体坡度在 25°以上,②岩石裸露、跳石塘、土壤侵蚀严重及其他需要重点保护的地类,凡符合上述条件标准的面积占林班 20%以上( 含 20%) 的林班。
2. 商品林经营区
商品林经营区的区划,必须符合下列标准:
①立地等级三级以上或林分蓄积生长量大于6m3/ 公顷,②山体坡度小于 15°,③土层厚度在中、厚标准的,④适宜培育速生丰产林、工业原料林面积或适宜培育速生丰产林、工业原料林面积加现有速生丰产林、经济林面积之和大于或等于林班面积 60% 以上的林班,⑤离饮用水源一层山脊或平坦地区 500m 以外,⑥大江河发源地原则上不区划商品林经营区,⑦距河流两岸及库湖周围一层山脊或平坦地区 250m 以外。
3. 一般生态保护区
除上述两种区域以外的森林、林木和林地均划为一般生态保护区,包括特用林中需抚育经营和防护林中需要更新措施的林种,如母树林、实验林、护路林等。具体规划面积如表6-14。
⑧ 景观生态流概念
景观生态流是景观过程和景观功能的载体。
⑨ 景观生态学的概念
景观生态学
(landscape
ecology)是在1939
年由德国地理学家C.
特洛尔提出的。它是以整个景观为对象,通过物质流、能量流、信息流与价值流在地球表层的传输和交换,通过生物与非生物以及与人类之间的相互作用与转化,运用生态系统原理和系统方法研究景观结构和功能、景观动态变化以及相互作用机理、研究景观的美化格局、优化结构、合理利用和保护的学科。是一门新兴的多学科之间交叉学科,主体是生态学和地理学。
如今,景观生态学的研究焦点是在较大的空间和时间尺度上生态系统的空间格局和生态过程。Risser等(1984)认为景观生态学研究具体包括:景观空间异质性的发展和动态;异质性景观的相互作用和变化;空间异质性对生物和非生物过程的影响;空间异质性的管理。景观生态学的理论发展突出体现其对异质景观格局和过程的关系,以及它们在不同时间和空间尺度上相互作用的研究。理论研究还包括探讨生态过程是否存在控制景观动态及干扰的临界值;不同景观指数与不同时空尺度对生态过程的影间扩散响;景观格局和生态过程的可预测性;以及等级结构和跨尺度外推。尽管这些都仅是理论雏形,但它们确实给生态学提供了一个新的范式(Paradigm)。按照Kuhn(1970)的科学哲学思想,科学的发展总是不断地以新的范式替代旧的范式。新范式提出新的理论、新的概念、新的构架、新的思维、新的方法。景观理论是生态系统理论的新发展。它的新颖之处主要在于景观理论强调系统的等级结构、空间异质性、时间和空间尺度效应、干扰作用、人类对景观的影响以及景观管理。景观生态学的生命力也在于它直接涉足于城市景观、农业景观等人类景观课题。Naveh和Lieberman(1984)指出:景观生态学是生物生态学和人类生态学的桥梁。此外,跨尺度上推(Scaling
Up)景观生态学是环球生态学(Global
Ecology)的重要一环。