景观生态分类的理论方法_王仰麟
景观生态学 景观的分类

景观生态学景观的分类
景观生态学是研究自然景观和人工景观的相互作用和影响的学科。
它关注如何优化和管理景观,以提高生态系统的功能和健康。
景观可以根据其特征和属性进行分类。
以下是几种常见的景观分类方式:
1. 自然景观vs 人工景观:自然景观指由自然因素塑造的景观,如山脉、河流和湖泊等;人工景观是人类活动创造的景观,如城市、农田和公园等。
2. 开放景观vs 封闭景观:开放景观指没有明显边界或障碍物,可以自由流动和穿越的景观,如草原和海洋等;封闭景观有明显的边界和限制,如森林和山脉等。
3. 原生景观 vs 异质景观:原生景观指基本植被类型相对一致
的景观,如原始森林和草原等;异质景观由不同类型的植被或地貌组成,如混合林和农田等。
4. 城市景观 vs 农村景观:城市景观指由城市化过程产生的景观,包括建筑物、交通网络和人造绿地等;农村景观指由农田、自然资源和农业设施组成的景观。
5. 自然保护区景观 vs 开发景观:自然保护区景观指为保护生
物多样性和自然生态系统而设立的区域,如国家公园和自然保护区等;开发景观指受到人类活动干扰和开发的景观,如工业
区和城市中心等。
这些景观分类方式可以根据研究需求和目的进行组合和细分,从而更好地了解和管理不同类型的景观。
景观生态学的基本理论和原理

景观生态学的基本理论一、耗散结构理论1. 耗散结构理论概述一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统),通过不断地与外界交换物质和能量,在系统内部某个变量的变化达到一定的阈值时,通过涨落,系统可能发生突变,由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。
由于这种在远离平衡的非线性区形成的有序结构,以能量的耗散来维持自身的稳定性,故称为“耗散结构” (dissipative structure) 。
耗散结构:位于远离平衡态的复杂系统,在外界能量流或物质流的维持下,通过自组织形成一种新的有序结构。
2. 耗散结构理论的意义耗散结构理论认为:生态系统属于耗散结构系统,在于:1) . 生态系统是开放系统;2) . 所有生态系统都远离热力学平衡态;3) . 生态系统中普遍存在着非线性动力学过程。
二、等级理论 ( hierarchy theory )等级理论是关于复杂系统结构、功能和动态的系统理论。
通常,等级是一个由若干个单元组成的有序系统,而复杂性常具有等级形式。
一个复杂系统由相互关联的亚系统组成,亚系统又由各自的亚系统组成,往下类推直到最低层次。
所以,等级系统中的每一层次都由不同的亚系统或整体元组成,每一级组成单元相对于低层次表现出整体特性,而对高层次则表现出从属性或制约性。
基于等级理论,复杂系统可视为由具有离散性等级层次组成的等级系统。
解析:高等级层次上的生态过程(如全球植被变化)呈现大尺度、低频率和慢速;而低等级层次的生态过程(如局地植物群落物种组成变化)为小尺度、高频率和快速。
不同等级层次间相互作用,高层次对低层次的制约作用在模型中可表达为常数,而低层次提供机制和功能,其信息常以平均值的形式来表达。
等级系统结构:分垂直和水平两种。
前者指等级系统层次数目、特征及其相互作用关系,后者指同一层次上亚系统的数目、特征和相互作用关系。
层次和整体单元的边界称为界面。
第六章 景观生态分类

功能性分类,是根据景观生态系统的整体特征,主 要是生态功能属性来划分归并单元类群,同时要考 虑体现人的主导和应用方向的意义。
功能至少包括两方面内容:一是类型单元间的空间
关联与耦合机制,组合成更高层次地域综合体的整
体性特征;二是系统单元针对人类社会的服务能力。
从理论上讲,个体景观生态系统的功能一般都不是
景观生态分类的基本内容就是选取能代表景观生态系统整 体特征的几个综合性指标,这也是进行有效而可靠分类的 前提。对复杂系统组成要素相互关联无法定量确定时,就 难以确定不同指标对系统整体特征的贡献率。太多的指标 相互干扰就多,就更难把握分类的可靠性。
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具体区域的景观生态分类,一般包括3个步骤:
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(4)定性与定量相结合的原则
定性分析可以对研究的对象有一个总体的把握和 了解,但是缺少可比性的量化指标;
定量分析可以明确提出乡村景观类型的界线、景 观格局,但是没有总体观。
因此,二者相互结合、相互补充是很有必要的。
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2.景观生态分类体系与方法
2.1 景观生态分类体系
根据景观生态分类的特征及指标选取,分类体 系的建立宜采取功能与结构双系列制。
景观生态分类不仅强调土地水平方向的空间异质性,还力 图综合土地单元的过程关联和功能一致性,把土地视为特 殊的生态系统。
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(2)景观生态分类
肖笃宁等(2003)将景观生态分类定义为根据景观生态 系统内部水热状况的分异、物质和能量交换形式的差异以 及反映到自然要素和人类活动的差异,按照一定的原则、 依据、指标,把一系列相互区别、各具特色的景观生态类 型进行个体划分和类型归并,揭示景观的内部格局、分布 规律、演替方向。
农田景观生态规划设计方法分类

规划与设计gui hua yu she ji30农田景观生态规划设计方法分类◎周泽莹摘要:在乡村振兴和生态环境保护的背景下,农田生态景观规划具有广阔的前景。
选择农田景观作为研究对象,通过文献检索的方法,简述农田景观的含义,发展与作用,划分大小两个尺度,总结归纳农田景观生态规划设计的方法内容和在实践中的应用。
关键词:农田景观;生态设计;景观规划设计;总结分类在国内乡村振兴的潮流下,它具有广阔的前景,景观生态学在20世纪异军突起,新的研究方法被引入到规划设计中,农田景观规划设计自然也不例外。
因此,如何把景观生态学应用到农田景观具有重要现实意义。
一、农田景观概况农田、林地、水体、草灌树篱带等元素组合为农田景观综合体[1]。
农田景观由人类赋予多种不同的功能。
肖笃宁等认为农田景观有三个作用:生产性第一、保持生态、提供观光旅游资源[3];参照联合国千年生态系统评估,农业生态系统服务功能有:供给、调节和文化,它的评价指标有以下几种:食物生产、原材料、气体调节、气候调节、废物处理、保持土壤、维持生物多样性、提供景观美学[4]。
二、农田景观生态规划设计方法(一)农田景观生态规划设计的尺度农田景观有大小两种尺度。
付梅臣把农田景观规划设计分为农田景观区域总体规划,片区规划,细部规划设计三个层次[5](1)大尺度指流域,区域,片区尺度下的农田景观生态规划设计。
(2)小尺度指具体农田的元素设计,如田块间、林网草灌,即细部规划设计。
(二)农田景观生态规划设计方法三大前人开辟出的常规方法:(1)McHarg I.L.提出的“千层饼”模式。
(2)Odum E.P.提出的区域生态系统发展战略。
(3)Forman提出的景观格局规划模式。
[6]区域生态系统发展战略是大尺度下的规划方式,千层饼和景观格局规划在大小尺度都适用。
1.大尺度下的方法在大尺度下,景观生态规划方法的三个方式通常被结合在一起使用。
规划设计步骤为:a农田景观红线的确定b收集场地资料c分析景观资源d 农田景观规划设计e方案实施和调整。
第9章 景观生态分类与评价

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山东划定水土保持红线 治目前水土流失需270亿元 2014年06月02日山东率先划定水土保持“红线” ◆2.7万平方公里水土流失面积待治理 ◆对市场准入实行“负面清单”管理
• 目前我省亟待治理的水土流失面积达2.7万平方公里,治理 一遍约需270亿元。为此,我省出台《山东省水土保持条 例》,划定水土保持保护“红线”,并对市场准入行为实行 “负面清单”管理模式。 • 1992年以来,全省水土流失面积由此前的6.35万平方公里 大幅减少,但仍面临一些问题,每年水土保持投入只有1000 多万元,黄泛地区引黄河水带来大量泥沙,因不能及时治理, 将引起当地土地沙化严重。
注意事项
选取景观分类的具体指标时,要根据收集到
的资料和规划区景观格局与生态过程的分析,综 合考虑规划区域的自然、人类需要和社会经济条 件,依据规划目标和一定的原则,选取最能揭示 景观内部格局、分布规律、演替方向的指标作为
分类体系。ຫໍສະໝຸດ 观生态分类的要求:以尽可能少的依据和指
标来反映尽可能多而全面的景观特性,一般是选 择能代表景观整体特征的几个综合性指标为分类 依据。
山东首设城镇化建设专项资金 额度高达21.96亿 2014年06月02日 记者日前从山东省财政厅获悉,山东省财政厅、省住房城乡 建设厅日前联合印发《城镇化建设专项资金管理办法》,规 范资金管理,充分发挥资金政策效应。城镇化建设专项资金 是由省级财政于今年起设立的,资金额度达21.96亿元。
据了解,该专项资金重点支持“百镇建设示范行动”示范镇 建设、村庄和农村新型社区规划建设、城镇污水垃圾处理设 施建设、历史文化名城和风景名胜区保护,以及城镇化发展 重大规划编制等。同时,鼓励地方创新资金使用方式,综合 运用公私合作(PPP)、补助、贴息、奖励、担保等手段,引 导和带动各类社会资金投入。
景观生态分类的理论方法

景观生态分类的理论方法
王仰麟
【期刊名称】《应用生态学报》
【年(卷),期】1996(0)S1
【摘要】重点讨论了景观生态分类的基本原理,认为景观生态分类宜采用结构性与功能性双系列体系,提出景观生态系统的基本功能类型,即生物生产、环境服务及文化支持3种.试图对正在发展的景观生态学尤其是景观生态分类的理论和应用产生一些积极影响.
【总页数】6页(P121-126)
【关键词】景观生态系统;生态分类;生物生产;环境服务;文化支持
【作者】王仰麟
【作者单位】北京大学城市与环境学系
【正文语种】中文
【中图分类】Q149
【相关文献】
1.从朴素生态观到景观生态观 --城市规划理论与方法的再回顾 [J], 沈洁;张京祥
2.基于景观安全格局理论的宜兴市生态用地分类保护 [J], 文博;朱高立;夏敏;张开亮;刘友兆;王玮
3.生态景观林建设指导理论与技术方法体系研究——以武义县生态景观林工程总体设计为例 [J], 王翔;金祖达
4.旅游地景观生态分类方法探讨——以福州市青云山风景区为例 [J], 邱彭华;俞鸣同
5.农田景观生态规划设计方法分类 [J], 周泽莹
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第六章景观生态学的基本理论

尺度上推(scaling up)和尺度下推(scaling down)
将小尺度上的信息转换到 大尺度上的过程。
将大尺度上的信息转换到 小尺度上的过程。
2.渗透理论(percolation theory)
渗透理论最初是用以描述胶体和玻璃类物 质的物理特性,并逐渐成为研究流体在介 质中运动的理论基础,一直用于研究流体 在介质中的扩散行为。其中的临界阈值现 象也常常可以在景观生态过程中被发现, 例如,种群动态、水土流失过程、干扰蔓 延、动物的运动和传播等
空间内插值(spatial interpolation): 当涉及的空间数据 不能覆盖整个研究区域时,需要用已测点的信息来估计未 测点的数值,这一过程称为空间内插值。
5、尺度推绎的途径和方法
第一种方法:简单聚合法(lumping)
通过同时增加模型的粒度和幅度,利用小尺度 上的变量或参数的平均值来推出大尺度上的变 量或参数平均特征。
渗透阈值:在渗透理论中,允许连通斑块出现的 最小生境面积百分比称为渗透阀值或临界密度, 或临界概率。
对于二维栅格景观,渗透阈值(Pc)的四邻 规则为0.5928,八邻规则为0.4072。
渗透阈值(Pc)的影响因素
大陆---岛屿型复合种群
由少数很大的和许多很小的生境缀 块所组成。
或由少数质量很好的和许多质量很 差的生境缀块组成的复合体或虽然 没有特大缀块,但缀块大小的变异 程度很大的生境系统。
主要特点:
特征为“源---汇”动态种群系统。 大缀块起到“大陆库”的作用,基 本上不经历局部绝灭现象,小缀块 种群频繁消失,来自大缀块的个体 或繁殖体不断再定居,使其得以持 续。
第七章 景观生态分类与评价(改)

第二节 景观生态系统价值评估
一,景观生态系统的生产力评估 1. 自然景观生态系统的生产功能 净第一性生产力: 净第一性生产力:绿色植物在单位时间和 单位面积上的所积累的有机干物质. 单位面积上的所积累的有机干物质. 2. 农业景观生态系统的生产力评估
二 景观生态系统生态服务功能及其评价
1.景观生态系统的生态服务功能内涵及主要内容 1.景观生态系统的生态服务功能内涵及主要内容 生态系统的生产功能( ①生态系统的生产功能(包括生态系统的产品及 生物多样性的维持); 生物多样性的维持); 生态系统的基本功能(包括传粉,传播种子, ②生态系统的基本功能(包括传粉,传播种子, 生物防治,土壤形成等); 生物防治,土壤形成等); 生态系统的环境效益( ③生态系统的环境效益(包括减缓干旱和洪涝灾 调节气候,净化空气等); 害,调节气候,净化空气等); 生态系统的娱乐功能(休闲,娱乐,文化, ④生态系统的娱乐功能(休闲,娱乐,文化,美 学等) 学等)
③ 种植景观(耕作景观):指由大量农田(人工 种植景观(耕作景观):指由大量农田( ):指由大量农田 栽培植被)以及与之相伴的人类居住点,树篱, 栽培植被)以及与之相伴的人类居住点,树篱, 道路,水塘等形成的景观, 道路,水塘等形成的景观,景观内可能残存少量 自然植被. 自然植被. 特点:景观颗粒变细;景观要素之间的边界已 特点:景观颗粒变细; 较分明,而且出现规则的几何形状; 较分明,而且出现规则的几何形状;以耕地为基 村庄增多,分布在广大的耕作景观内, 质,村庄增多,分布在广大的耕作景观内,因而 使斑块数量增多,廊道和网络也明显增多, 使斑块数量增多,廊道和网络也明显增多,基质 连通性进一步下降;干扰斑块减少, 连通性进一步下降;干扰斑块减少,引进斑块增 生物量较小,但供人类利用的净生产力最大; 多;生物量较小,但供人类利用的净生产力最大; 物种多样性降低,出现大量引进种. 物种多样性降低,出现大量引进种.
4景观生态评价:适宜性与相容度

国内外研究现状
• 从国内外的研究发展来看,游憩景观生态评价起步较早, 但研究并不完善。相关的主要成果集中在景观资源的适宜 性评价(IAN L.Mcharg,1969)、景观干扰与协调 (Simonds,1978)、旅游开发对植物的影响(李贞等, 1998)、旅游开发对社会的影响(Dai Fan、保继刚, 1996)、旅游对环境的影响(Wall,1977、王资荣, 1988、周进步,1990)、游客出游行为研究(吴必虎, 1994)、旅游空间行为研究(陆林,1996)、游憩生态 学研究(David.N.Cole,1990)、旅游区环境质量评价 (郑光磊,1982)、自然保护区生态设计 (Farina,1998、王军,1999)、景观视觉敏感度评价 (俞孔坚,1994)、景观相容度评价(王云才, 2003)、生态旅游标准研究(牛亚非,1999、钟林生, 2003)、乡村景观评价(王云才,2001、2002、 2003)、流域景观评价与规划(Lewis,1998)等研究领 域。
三个时代的三大理论与模式
• 20世纪90年代初Zev Naveh的整体人类生态系统理论 整体人类生态系统 (Total Human Ecosystem)( Zev Naveh,1994)理论的核心是将自然——人文——产 业、社会——经济——环境作为复合系统;将生态圈中 的景观划分为建设景观和开放景观两大类型。将建设景 观划分为乡村和半城市化生态系统景观和城市与工业技 术生态系统景观;将开放景观划分为自然和半自然的生 物生态系统景观和农业或半农业的生物生态系统景观。 建设景观和开放景观具有差异明显的景观特征、过程和 生态系统运行规律,游憩景观生态规划是对自然——人 文社会——经济整体人类生态系统的规划。重点围绕对 物种及生态系统、生态与自然过程、文化与行为健康三 个核心进行景观生态评价。
景观生态学原理——景观生态分类与评价

景观生态学原理|——景观生态分类与评价6.1 景观生态分类景观生态学是以人类与地表景观的相互作用为基本出发点,研究景观生态系统的结构、功能及变化规律,并进行有关评价、规划及管理的应用研究。
6.1.1 景观生态分类的发展1 从土地分类到景观生态分类土地分类:将各土地单位按质地共同性或相似性作不同程度的抽象、概括与并归,获得分类级别高低不同的各种土地分类单位发生法:着眼于土地的形成过程,以发生的关联与相似性为依据进行分类,地质、气象分类景观法:通过土地空间形态相似、相异性的识别进行土地分类的方法2 景观生态分类现状1. 国际研究现状北美学派:注重景观格局与生态功能,强调景观空间异质性和景观镶嵌体,对景观分类较少重视,多是将土地利用分类体系直接转换为景观类型欧洲学派:注重严谨的景观分类与分级结合的景观分类体系,包括自然景观、半自然景观、半农业景观、农业景观、乡村景观、城郊景观和城市工业景观等2. 国内研究现状主要关注景观生态分类的时间应用,解决区域实际生态环境问题存在问题:主要考虑的还是土地的生态属性和空间结构,在本质上仍然属于发生法和景观法的土地分类,没有把景观的功能特征切实纳入分类体系中3. 发展趋势两种思路:从传统土地分类角度出发,融入生态学属性基于景观是相互作用的生态系统做成的镶嵌体的思想,基于生态系统类型进行分类景观生态分类应该注重景观生态功能、过程6.1.2 景观生态分类目的与体系定义:通过对景观进行类型归并,将复杂的景观要素综合体划分为具有等级体系的景观类型分类体系:功能性分类结构性分类景观生态立地-景观生态单元-景观生态系统6.1.3 景观生态分类方法1 景观生态分类的主要原则功能与结构相结合,单元确定中以功能关联为基础,类群归并中以空间形态做指标等级层次性原则,尺度效应人类主导与自然表征相结合2 景观生态分类的基本途径自上而下的划分途径(分解式分类)自下而上的归并途径(聚集式分类)步骤:选取并确定区域景观生态分类的主要因素和依据,初步确定个体单元的范围及类型,构建初步的分类体系详细分析各类单元的定性和定量指标,表列各种特征依据类型单元指标,经由判别分析确定功能归属3 景观生态分类的指标体系景观生态系统的特征:空间形态、空间异质组合、发生过程、生态功能基本内容:选取综合性的指标进行有效而可靠的分类两类指标:初始分类的主要指标地貌形态及界限地表覆被状况由于区域特征不同,景观生态系统的单元分异要素也不同,类型特征指标中选择的内容就应有所区别6.1.4 景观生态系统功能类型地球表层是具有不同功能类型的景观生态系统的空间镶嵌体,整体功能表现为各类异质功能的耦合1 景观生态系统的三大基本功能基于生态系统服务功能供给功能,如粮食和水供应调节功能,如调节洪涝、干旱、土地退化等支持功能,如土壤形成和养分循环等文化功能,如娱乐、精神、宗教及其他非物质方面的效益宏观生态学角度景观的利用价值和作用角度生产功能生态功能社会伦理功能承载和调节功能人类社会的功能需求角度城镇居住与工矿景观,文化支持功能,不具备自维持性农业景观,生物生存功能,受人类调节的半自然/半人文生态系统自然及自然保护景观,环境服务功能,环境调节和环境资源供应功能,不直接受人类控制调节的自维持系统2 景观生态系统的基本功能类型功能类型间往往相互制约又相互作用生产型景观,为人类社会提供各种初级产品的景观类型保护型景观,对景观生态系统具有环境平衡调节功能的景观类型消费型景观,景观生态系统中需要生产型景观和保护型景观作为支持的景观类型调和型景观,兼具两种以上功能的景观类型,缓解冲突的缓冲和过渡作用,人工修饰的自然景观、依赖自然景观衍生的半自然景观类型6.2 景观生态评价上承景观生态分类,下启景观生态规划与管理,评价内容主要包括三个方面:景观适应性评价、景观生态健康评价、景观安全格局评价6.2.1 景观适宜性评价对景观提供的支持功能与人类需求之间的契合程度进行评判,为景观生态规划与管理实现资源的最优利用提供依据回答了自然环境能够提供何种服务于功能1 从土地适宜性评价到景观适宜性评价土地适宜性:由土地内在属性所决定的对特定用途的适宜或限制程度2 景观适宜性评价基本原则主导因素与综合分析结果相结合综合自然属性与社会经济属性的原定量分析与定性分析相结合重视尺度效应3 景观适宜性评价的主要方法千层饼法(地图叠加法)地图重叠法加权叠加法生态因子组合法步骤:选取评价指标单因素评价确定各因素权重综合评价逻辑规则组合法为了解决地图叠加法中评价指标权重确定困难的问题,演化产生了逻辑规则组合法无需大量计算,依据定性判断就可实现生态适宜性评价的方法,难点在于逻辑规则的制定4 案例:城市土地开发的景观景观适宜性评价6.2.2 景观生态健康评价1 生态系统健康与景观生态健康生态系统健康:指结合人类健康,在生态学框架下对生态系统状态特征的一种系统诊断方式景观生态健康:指在一定时空范围内,不同类型生态系统空间镶嵌而成的地域综合体,在维持各生态系统自身健康的前提下,提供丰富的生态系统服务功能的稳定性和可持续性活力,新陈代谢能力、初级生产力组织力,景观结构的整体稳定性和各组分间的互连通性恢复力,景观镶嵌体在胁迫下维持期原状结构与功能的能力生态系统服务功能,不同生态系统空间邻接关系对其服务与功能的影响2 生态系统健康评价的原理与方法评价的目标单元:地域空间内多种生态系统组成的空间镶嵌体的健康状态的综合评价评价的模型方法:指示物种法,未考虑人类社会经济因素指标体系法综合指标法,通过层次分析法确定指标权重模糊综合评价法,评价指标的选取:指标体系的建立是景观生态健康评价的核心评价指标的阈值:目的是确立健康生态系统的标准,即定义一个人类所希望的生态系统的状态只能是比较同一类型的生态系统的健康程度,而不是哪一种生态系统更健康评价指标的权重权重表示的是各指标变量或要素对上一层次等级要素的相对重要程度的信息主观赋权法:古林法、Delphi法、AHP法客观赋权法:熵权法、因子分析法、均方差法6.2.3 景观安全格局评价1 从区域生态安全到景观生态安全生态安全的定义广义:使人的生活、健康、安乐等方面不受威胁的状态,包括自然生态安全、经济生态安全、社会生态安全狭义:自然和半自然生态系统的安全,即生态系统完整性和健康的整体水平生态系统管理:关键是将管理政策落实到具体的空间单元上。
北京林业大学农林推广专业开题报告

北京林业大学硕士专业学位研究生
学位论文开题报告
课题:关于农村景观规划的研究与构想
类别农业推广硕士
□工程硕士
□风景园林硕士
研究生姓名:刘小丹学号:5092263
专业方向:农业推广(农村区域发展) 研究方向:农林经济管理
入学年月:2009年12月
导师姓名:职称:
报告主持人:报告日期:2011年06月23日
填表说明
一、开题报告各项内容要实事求是,逐条认真填写,表达要明确、严谨。
外来语应用中文
和英文同时表达,第一次出现的缩写词,须注出全称。
二、开题报告需用计算机打印,一律为A4开本,于左侧装订成册。
除简表外,各栏空格
不够时,请自行加页。
原件报送北京林业大学研究生院。
三、开题报告需在入学后第四学期完成,开题报告完成后至少1年方可提交论文,申请答
辩。
一、立题依据和目标
二、研究方案
三、完成该题研究已具备的条件
四、开题报告情况
五、对开题报告的意见
10。
景观生态分类的理论方法_王仰麟

景观生态分类的理论方法3王仰麟 (北京大学城市与环境学系,北京100871)【摘要】 重点讨论了景观生态分类的基本原理,认为景观生态分类宜采用结构性与功能性双系列体系,提出景观生态系统的基本功能类型,即生物生产、环境服务及文化支持3种.试图对正在发展的景观生态学尤其是景观生态分类的理论和应用产生一些积极影响.关键词 景观生态系统 生态分类 生物生产 环境服务 文化支持A theoretical m ethodology of landscape eco -classif ication .W ang Yanglin (B eij ing U ni 2versity ,B eij ing 100871).2Ch in .J .A pp l .E col .,1996,7(sup .):121~126.T he basic p rinci p le of landscape eco 2classificati on is discussed in th is paper .Tw o 2series system of structural and functi onal classificati on is considered to be favo rable to land 2scape eco 2classificati on .In additi on ,bi o 2p roducti on ,environm ental service and cultural suppo rt are put fo r w ard as the basic functi onal types of landscape eco system s .T he study is expected to be beneficial to the developm ent of em erging landscape eco logy .Key words L andscape eco system ,Eco 2classificati on ,B i o logical p roducti on ,Environ 2m ental service ,Cultural suppo rt . 3国家自然科学基金资助项目.1995年10月16日收到,1996年5月30日改回.1 引 言景观生态系统分类既是景观结构与功能研究的基础,又是景观生态规划、管理等应用研究的前提条件,是景观生态学理论与应用研究的纽带.景观生态分类理论和方法论方面的进展,在很大程度上能够反映整个学科的发展水平[6,11].2 土地分类方法评介科学的土地分类始于本世纪30年代,德、苏、英、美等国开展了较广泛的土地和景观研究[2].经过60多年的发展,土地分类内容不断扩展,方法层出不穷,具体应用成果更是种类繁多[5].无论理论还是方法,土地分类都有了很大发展.过去20、30年,澳大利亚的土地调查和土地系统,加拿大的生态土地分类,原苏联和德国的景观基础研究,中国1:100万土地利用图、土地资源图及土地类型图的编制及其成果,还有近几年由西欧、北美等国率先开展的景观生态分类,尤其是联合国粮农组织(FAO )所进行的土地适宜性评价及其体系等都是富有成效和代表意义的土地分类工作.现存的各种土地分类中,就其对土地内在属性认识的差异,选择分类的指标和要素不同,大致可以划分为发生法、景观法及景观生态法3种.具体使用这些方法时,为提高研究的客观性和科学性,往往选择主导及一些辅助指标,加以量化并进行分类,即为参数法,并对应于传统的定性分类法.现在计算机手段也广泛应用于土地分类工作中,为计算机或地理信息系统方法[8].发生法是着眼于土地的形成过程,以发生的关联与相似性为依据进行分类.土应用生态学报 1996年6月 第7卷 增 刊 CH I N ESE JOU RNAL O F A PPL IED ECOLO GY,June 1996,7(sup.)∶121~126地分类是对复杂土地系统整体属性和特征抽象综合的结果,是一种理性的简化透视过程.因此,弄清土地发生和形成过程是必要的.土地是复杂开放的等级系统,其形成要素的种类多样,而且不同等级不同类型间的主要发生形成要素往往各不相同.在目前认识水平下,发生法的可靠依据主要表现在气候和地质构造两个方面.大尺度地域范围的土地分异是以气候和地质构造分异为主要框架,发生分类的结果易于统一且较为严谨.至于小尺度地域范围土地分异因素则与地貌形态发生及与之相应的水文、物质组成等有关.贯彻发生法着重以地貌形态及其与之相应的水文状况作为主导分异因素.景观法是通过土地空间形态相似相异性的识别进行土地分类的方法.其主要依据是比较确定的、空间上易于确定的土地特征.强调同一类型内部特征的均质性和不同类型之间的异质性,即景色的一致性和差异性,在一定程度上还原了“景观”一词的原始意义.对空间形态特征的强调,使得遥感影像成为景观法最为重要甚至不可缺少的手段.遥感影像上的色阶、色彩、图式及组合结构等,能够给研究者提供直观的土地单元及其镶嵌的完整空间概念,此尤其适合于单元边界确定.但大尺度地域范围内高层次土地单元类型及其边界识别,因其内部异质性强,任意性也比较大.景观生态分类是在近20年才提出并开始发展起来的.主要特点是在景观法中叠加了发生法的优点,旨在得到一种更为综合和实用的土地分类.英、澳等国的“土地综合调查”,加拿大的“生态土地分类”,实际在很大程度上已具备这种特点.景观生态分类方法不仅强调土地水平方向的空间异质性,还力图综合土地单元的过程关联和功能统一性,把土地视为特殊的生态系统,这就与发生法的过程研究殊途同归.当前的主要任务,是进一步逻辑序化其理论,规范其方法,并推广应用于实践中.3 景观生态分类 景观生态分类是土地分类的深化方向,也是新兴景观生态研究的重要组成部分[10].无论在基本理论、方法还是应用成果方面,都有待进一步地完善.首要的问题是确定分类中应共同遵守的原则、使用的术语及通用方法,构筑一个符合逻辑又实用有效的景观生态分类体系[3].现代景观生态学是以人类与地表景观相互作用为基本出发点,研究景观生态系统的结构、功能及变化规律,并进行有关评价、规划及管理的应用研究[4].景观生态分类应以人与景观的相互关系为着眼点,即特别注重景观系统的功能特征.把人文因素切实纳入分类中,并作为分类基本指导原则,是景观生态分类人文化基本思想.结构是功能的基础,功能是结构的反映.景观生态系统是由多种要素相互关联、相互制约构成的,具有有序内部结构的复杂四维地域综合体.不同的系统类型,具有相异的内部结构,功能自然就不同.景观生态分类实际就是从功能着眼,从结构着手,对景观生态系统类型的划分.通过分类系统的建立,全面反映一定区域景观的空间分异和组织关联,揭示其空间结构与生态功能特征,以此作为景观生态评价和规划管理的基础.景观的空间异质性,是其结构的直观表现,可以间接反映景观系统的内在功能.系统的一般功能包括两个方面:其一是内部各种流的关联机制和形式;其二是对环境的服务内容.景观生态系统各种流的关联机制及其形式,集中表现为它们的发生过程;而对环境服务内容则体现为给人类221应 用 生 态 学 报 7卷提供相应利用方面以及它们之间的相互关系.景观生态分类的目的和特点,就在于综合反映景观的形态和发生两方面特征.一般地,在单元确定中,以功能关联为基础;在类群归并中,以空间形态作指标.地球表层或其特定区域都是由各级各类景观单元组成的空间镶嵌体.景观的生态过程一般是连续的,景观的生态要素往往是渐变过渡的,因而景观个体单元的边界通常具有模糊和过渡性特点.对单元空间范围的界定和等级水平的确定,是景观生态分类的主要部分之一,并以此区别于个体单元既定的植物等分类研究.实际上,景观生态分类包括单元确定和类型归并两方面内容.分类工作,一般可以从两个方向入手,即自上而下的划分和自下而上的组合.在单元既定的分类中,如果所采用的指标相同,无论是划分还是组合,结果应是一致的,两种方式可以分别或结合使用.景观生态分类所面对的客体,在地表往往是连续过渡的,边界通常是模糊渐变的,清晰明确的个体界线比较少见,多数单元只是相对独立地存在.对景观生态系统个体单元的确定,特别强调结构完整和功能统一性,可以通过划分的途径来实现.景观生态系统自身的多层次性,要求划分出的单元必须隶属于相应的某一层次等级.应用研究中,目的不同、涉及的地域范围大小不同,所研究单元的层次等级就不同.个体单元的确定,因而也包括其所属层次等级的界定内容.在个体单元确定的基础上,依据一定的属性特征及其指标,对所及层次单元进行类群归并,是景观生态分类的另一重要部分.4 景观生态分类体系与指标选取根据景观生态分类的特征及指标选取,分类体系的建立宜采取功能与结构双系列制.功能性分类,是据景观生态系统的整体特征(主要是生态功能属性)来划分归并单元类群,同时要考虑体现人的主导和应用方向的意义.这里的功能至少包括两方面内容:一是类型单元间的空间关联与耦合机制,组合成更高层次地域综合体的整体性特征;二是系统单元针对人类社会的服务能力.从理论上讲,个体景观生态系统的功能一般都不是单一的,但却往往具有一个基本体现其自身整体结构特征的主要功能,这是功能分类的基本立足点.结构性分类是景观生态分类的主体部分,包括系统单元个体的确定及其类型划分和等级体系的建立,是以景观生态系统的固有结构特征为主要依据.这里的结构意义,不只是空间形态,也包括其发生特征.相对于功能性分类,结构性分类更侧重于系统内部特征的分析,其主要目标是揭示景观生态系统的内在规律和特征.在体系的构成方面,功能性分类主要是区分出景观生态系统的基本功能类型,并归并所有单元于各种功能类型中,分类体系是单层次的.景观生态系统发生过程的多层次性,形成了结构的多等级层次,要求结构性分类只能是次等级的.地球表层地域空间单元的层次由生物圈(b i o sp here)到生态立地(eco top e)可以划分出许多层次.具体区域研究中,以2个或3个层次为宜,景观生态系统(landscape eco system,简L ES)与景观生态立地(landscape eco tope,简L ET).两者之间还可插入景观生态单元1级(landscap e ecoun it,简L EU).其中L EU 是L ET的空间组合型,L ES又是L EU的空间组合型.L ET是区域中能够确定的最低层次地域综合体,L ES则是区域中最高层次水平的空间单元体.它们的范围和内部构成随研究区域的大小和制图比例尺的321增刊 王仰麟:景观生态分类的理论方法 不同而异.景观生态系统特征可分4个方面来考察:1)空间形态,2)空间异质组合,3)发生过程,4)生态功能.景观生态系统的整体综合属性,能通过这4个方面的各种指标综合反映.其中前两个方面具备直观性和易确定性,可以直接观察,分类上的优越性很强.发生和功能方面的特征,具有抽象和可推断意义,主要反映系统的内在综合属性,难以直接观察.通常是通过对形态和空间异质关联观察基础上演绎而得出的.传统的景观法分类,强调空间形态和空间异质组合特征,而发生法分类则片面侧重于景观的发生本质.景观生态分类的特点是结合了前两者的分类依据,综合地体现景观生态系统的形态、空间组合、发生及功能等多方面特征,具有更高层次的综合意义.实际上,景观生态分类过程中,要获取一致看法和共同理解,就必须选择具有直观性的一些指标和属性.而进行景观生态系统及其等级结构内在本质和过程关联的客观透视,则有必要选取与发生直接相关的特征和因素.景观生态分类服务于应用目的并试图探析单元的空间关联本质,就必须使用其功能指标和特征[7,9].任何分类工作都是综合性的,它们的基本要求也都是以尽可能少的依据和指标反映尽可能多而全面的对象性质.景观生态分类的基本内容就是选取能代表景观生态系统整体特征的几个综合性的指标,这也是进行有效而可靠分类的前提.对复杂景观生态系统的分类,选取多个指标是必要的,但并非指标越多效果越好.在对复杂系统组成要素相互关联无法定量确定时,就难以确定不同指标对系统整体特征的贡献率.太多的指标相互干扰就多,更难把握分类的可靠性.具体区域的景观生态分类,一般包括3个步骤:首先是根据遥感影像(航、卫片)解译,结合地形图和其它图形文字资料,加上野外调查成果,选取并确定区域景观生态分类的主导要素和依据,初步确定个体单元的范围及类型,构建初步的分类体系.第2步,详细分析各类单元的定性和定量指标,表列各种特征.通过聚类分析确定分类结果,逻辑序化分类体系.第3步,依据类型单元指标,经由判别分析,确定不同单元的功能归属,作为功能性分类结果.实际上,前两步是结构性分类,第3步属功能性分类.初始分类的主要指标:一是地貌形态及其界线;二是地表被覆状况,包括植被和土地利用等.地貌形态是景观生态系统空间结构的基础,是个体单元独立分异的主要标志.地表被覆状况间接代表景观生态系统的内在整体功能.两者均据直观特点,可以间接甚至直接体现景观生态系统的内在特征,具有综合指标意义.区域不同,景观生态系统的单元分异要素就不相同,类型特征指标中选择的内容就应有所区别.一般包括地形、海拔、坡向、坡度、坡形、地表物质、构造基础、pH值、土层厚度、有机质含量、剥蚀侵蚀强度、植被类型及其覆盖率、土地利用、区位指数、气温、降水量、径流指数、干燥度、土壤主要营养成分含量以及管理集约程度等等.5 景观生态系统的功能类型在普通生态系统理论中,根据所起作用的不同,能够区分出其生产者、消费者及分解者3个主要组成分.生产、消费及分解就是几个形象的功能概念.这些功能类型的相互耦合、互相关联,组成了具有整体性特征的生态系统.地球表层生态圈、区域生态综合体是具有不同功能类型景观生态系统的空间镶嵌体,其整体功能是各类个体421应 用 生 态 学 报 7卷单元异质功能的耦合.功能类型的认识是从相互关联角度出发,对功能分异的识别.作者曾从农业生产角度出发(1989)[1],把区域内景观的功能类型划分为生产性、保护性及消费性3种,进而提出生产型、保护型、消费型及调和型4种景观(土地)生态系统类型.人类社会对景观生态系统的基本要求是尽可能多的产品输出,生物生产功能被认为是最重要的功能类型.一定生产性功能的维持,是景观生态系统自组织调节及其与环境平衡调节的结果,这种调节作用即为景观生态系统的保护性功能.生产性功能与保护性功能相互制约又相互作用,往往表现出“此长彼消”的特点.城镇居民点是人类的聚集之所,是各种生物产品的集中消费地.另外还需其它景观生态系统提供良好的生态环境,表现出对生物生产和保护性功能的消费过程,是为消费性功能.几种功能并重的景观生态系统,称之为调和型类型.生产性、保护性及消费性功能在区域生态系统的整体特征中所起作用是不同的,但在系统整体平衡中却是同等重要和不可替代的.就农业而言,生产性功能是主导,保护性功能是基础,消费性功能则具有对前两功能的调解强化作用.农田生态系统、人工管理的具有经济开发意义的林地与草地系统,是具有生产性功能的景观生态系统.自然林地、草地及其它原始自然景观,是典型的保护型景观生态系统.城镇、居民点及工矿用地等人工建成物,是为消费型景观生态系统.及至普通景观生态调查和分类,若以人类社会的功能需求为立足点,区域中景观生态系统可划分为城镇居住与工矿景观、农业景观及自然与自然保护景观三大类.各自的功能特征可以概括为:文化支持功能、生物生产功能及环境服务功能(图1).文化支持功能主要体现在城镇2工矿景观中,是各种人类要图1 景观生态系统基本功能类型及其与人类需求的负反馈调节关系F ig.1Feedback loop betw een hum an dem ands and the basic functi onal types of landscape eco system s.素的自生再生场所.依靠来自农业方面的食物、纤维、木材等的供应,也离不开自然生态系统的纯洁空气、水及矿物质的供应.不具备自维持能力,是人类建成并支持的系统,受制于人的直接支配.生物生产功能主要体现在各种农业景观中,如农田、经济林地、牧草地、养殖水面等,是人类生物产品的源地,主要依靠自然生态系统的气候、水、矿物质等的供应,也要使用来自城镇2工矿景观中的技术、农药、化肥、除草剂、市场服务等,具有一定的自维持能力,是受人类调节的半自然半人文生态系统.自然和自然保护的景观生态系统,体现着环境服务功能,包括环境调节和环境资源供应两个方面,是地球表层生态圈和区域生态系统整体协调稳定不可缺少的组成部分,表现为不直接受人类控制调节的自维持系统.显然,如果只从农业生产角度出发,环境服务功能、生物生产功能及文化支持功能与前面提到的保护性、生产性及消费性功能有一一对应关系.三大功能的异质与相互关联是景观生态整体性的基础,能够体现不同类型景观生态系统的空间镶嵌关联特征,是构成协调稳定地表生态圈和区域生态系统的前提条件.致谢 承北京大学林 超教授启发并提供资料,陈传康教授指导,同时得到蔡运龙、傅伯杰博士帮助,谨致谢意.521增刊 王仰麟:景观生态分类的理论方法 参考文献1 王仰麟.1990.土地生态设计的初步研究.自然资源,6:48~51.2 林 超.1986.国外土地类型研究的发展.中国土地类型研究.北京:科学出版社,29~42.3 景贵和.1986.土地生态评价与土地生态设计.地理学报,1(41):1~7.4 J.S.罗著(林 超译).1986.加拿大生态土地分类的理论.地理译报,(1):17~22.5 FAO.1983.Guidlines:L and evaluati on fo r rained a2griculture.So il Bullet52,Rom e.6 F rans,K.1994.Eco system C lassificati on fo r Envi2ronm ental M anagem ent.K luw er A cadem ic Publish2ers(the N etherlands).7 Ph i pp,M.1984.Structure and developm ent in agri2cultural landscape.E kolog ia(CSSR),2(2):222~229.8Putte,van de R.1989.L and evaluati on and p ro jectp lanning.IT C J ou rna l,2:139~143.9 V ink,A.P.A.1975.L and use in advancing agricul2ture.Sp ringer,Berlin.10V ink,A.P.A.1983.L andscape eco logy and landuse.L ongm an Group L i m ited.11 W esterveld,W.G.1984.C lassificati on in landscapeeco logy.CA T ENA,11.621应 用 生 态 学 报 7卷。
【发展战略】1景观生态学的概念与发展

3. 景观生态学 空间上相邻、功能上相关、发生 上有一定特点的生态系统的聚合。
A.桂林山水景观
B.美国亚利桑那洲大 峡谷景观
C.美国威斯康星大学 Curtis草地景观
D.内蒙古草原景观
E.北美的Sonoran荒 漠景观
景观生态学自1939年由特罗尔提出后,发展十分迅 速,已成为生态学一重要分支,并且已形成一套自己 的理论,为生态学的发展提供了一个全新的空间。
那么什么是景观生态学呢?
1.1 景观(landscape)
“景观”的三种理解: 1. 视觉美学 在欧洲,“景观”一词最早来源于
《圣经》中,用来描述耶路撒冷城美丽的景画。 与“风景”同意。例“黄山”、“泰山”、 “苏州园林”。
2.巩固(20世纪30年代后期~60年代中期)
1939年,德国著名的地植物学家特罗尔,在利 用航片中研究东非土地利用问题时提出了景观生态 学一词。 随后,一些科学家将景观生态学 作为生 态学一分支进行研究。二战爆发过程中,景观生态 学研究几乎处于停滞状态,二战后,由于人口、粮 食、环境问题,景观生态学得到蓬勃发展,中欧成 为景观生态学研究的主要地区。(例德国、荷兰、 捷克等)
版社 4. 肖笃宁. 1991. 景观生态学理论、方法及应用. 北京: 中国林
业出版社,北京 5. 赵羿,李月辉. 2001. 实用景观生态学. 北京: 科学出版社
6. Forman, R. T. T., Godron, M. 1986. Landscape Ecology. New York: John Wiley & Sons
1986年,Forman.R&Godron出版《景观生态学》教材, 标志景观生态学发展进入了一个全新阶段。
第八讲 景观生态功能与评价

第八讲景观生态分类与评价一景观生态分类景观生态分类与评价是景观结构与功能研究的基础,又是景观生态规划、评价及管理等应用研究的前提条件,是景观生态学理论研究与应用研究的纽带。
1 景观生态分类(1)土地分类方法与评价土地分类始于20世纪30年代。
代表性的工作有,20世纪70-80年代澳大利亚的土地调查和土地系统;加拿大的生态土地分类;中国1:100万土地利用图、土地资源图、土地类型图的编制;近年来西欧、北美的景观生态分类;联合国FAO土地适宜性评价。
现代土地分类大致可划分为,发生法、景观法及景观生态法3种。
往往选择主导及一些辅助指标,加以量化进行分类,即为参数法、对应有传统的定性分类法。
——发生法基于土地的形成过程,以发生的关联与相似性为依据分类,土地是复杂开放的等级系统,其形成要素的种类多样,不同等级不同类型间的主要发生形成要素之间各不相同。
目前的认识水平下,发生法的可靠依据主要表现在气候和地质构造两个方面。
大尺度地域范围的土地分异以气候和地质构造分异为主要框架,发生法的结果容易统一且较为严谨;小尺度则主要与地貌形态发生及相应的水文、物质组成有关。
——景观法通过土地空间形态相似相异性的识别进行土地分类的方法。
主要依据比较确定的、空间上易于确定的土地特征。
强调同一类型内部特征的均质性和不同类型之间的异质性,即景色的一致性和差异性。
对空间形态特征的强调,使得遥感影象成为景观法不可缺少的手段。
遥感影象上的色彩、色阶、图式及组合结构等能够提供直观的土地单元及其镶嵌的完整空间概念,适合空间边缘的确定。
但大尺度地域范围高层次土地单元类型及其边界的识别,因起内部异质性强,任意性也较大。
——景观生态方法是20世纪80年代才提出的并开始发展起来的,主要是在景观法中叠加了发生法的优点,以得到更为综合和实用的土地分类。
如英、澳等国的土地综合调查方法,加拿大的生态土地分类已具备此特点。
景观生态方法不只强调土地水平方向上的空间异质性,还综合土地单元的过程关联和功能统一性。
安徽农业大学景观生态学第五部分景观生态分类与评价

景观生态学Landscape Ecology第五部分景观生态分类与评价一.景观生态分类1、景观生态分类的概念景观生态分类是研究景观结构与功能的基础和景观生态评价、规划、管理的前提;景观生态分类是景观生态学理论与应用研究的纽带。
景观生态分类就是根据景观的空间结构与生态功能特性,划分景观生态系统的类型。
2、景观生态分类的原则(1)结构与功能相结合原则(2)等级层次性原则(3)人类主导与自然表征相结合原则3、景观生态分类体系根据景观生态分类的特征及指标选取,分类体系的建立,宜采取功能与结构双系列制(傅伯杰等,2002)。
1)功能性分类根据景观生态系统的整体特征,即生态功能属性来划分归并单元类群,同时考虑体现人的主导和应用方向的意义。
包括两方面内容:a.类型单元间的空间关联与耦合机制,组合成更高层次地域综合体的整体性特征;b.系统单元针对人类社会的服务能力。
2)结构性分类:属景观生态分类的主体部分,包括系统单元个体的确定及其类型划分和等级体系的建立,是以景观生态系统的固有结构特征为主要依据。
景观生态系统特征可以分4个方面来考察:空间形态、空间异质性组合、发生过程、生态功能。
4、景观生态分类步骤A.首先是根据遥感影像解译,结合地形图和其它图形文字资料,加上野外调查成果,选取并确定景观生态分类的主导要素和指标,初步确定个体单元的范围及类型,构建初步的分类体系。
B.详细分析各类单元的定性和定量指标,表列各种特征,通过聚类或其它统计方法确定分类结果。
C.依据类型单元指标,经判别分析,确定不同单元的功能归属,作为功能性分类结果。
前两步是结构性分类,第三步是功能性分类。
二、景观生态评价景观生态评价是:✓景观分类工作的延续;✓是景观生态规划的基础和前提;✓是景观生态规划、管理和建设实践的必要环节。
1、景观生态评价的内涵(1)景观生态评价的概念不同学者对景观评价有不同的定义,但是又有以下相似之处:必须依据一定的评价标准景观评价是一个系统分析的过程,即必须作出事实判断景观评价的本质是对景观功能价值进行判断。
景观生态学发展

我国过去几十年景观生态学的研究进展内容摘要:回顾我国景观生态学的发展历程,对现阶段我国景观生态学研究领域进行了综合分析和论述,总结了我国学者在景观生态学领域的研究成果,并展望未来我国景观生态学研究的热点方向。
为我国景观生态学学者了解我国景观生态学的发展历史和把握景观生态学的发展趋势提供依据。
景观生态学(Landscape Ecology)是一门新兴的、正在深入开拓和迅速发展的交叉学科。
作为一门学科,景观生态学是20世纪60年代在欧洲形成的,20世纪80年代初,景观生态学在北美得到迅速发展,引起了越来越多学者的重视并广泛应用于各个领域。
我国的景观生态学研究起步较晚,但自20世纪90年代以来发展也很快,从事景观生态学研究的人越来越多,取得了较大的成绩。
因此,有必要对我国景观生态学的研究状况进行总结和分析,并根据国际景观生态学研究的最新动态,展望我国景观生态学的发展。
关键词:理论发展原理生态规划变化景观研究景观生态学一、景观生态学的发展历史1、景观生态学的发展历史(1)景观生态学的发展历史景观生态学是80年代以来掘起的新兴学科,是地学与生态学之间的一门交叉学科。
早在十九世纪中期(1939),欧美学者就开展过基础性研究工作。
著名的德国地理植物学家C.Troll在利用航空像片研究东非土地利用问题时,首先提出“景观生态学”一词。
二战后,中欧成为景观生态学研究的主要地区,德国、荷兰、捷克成为三大研究中心。
1968年Rintelen理论与应用植物社会学私立研究所所长Tuxen主持召开了首届国际景观生态学研讨会。
1972年荷兰成立了荷兰景观生态学会。
该学会在1981年组织了首届国际景观生态学大会,还负责筹备国际景观生态学会(IALE)。
1982年10月,在捷克举行的第六届景观生态问题国际研讨会上成立了国际景观生态学会(IALE),标志着景观生态学走向一个新的发展水平。
国际景观生态学会(IALE)成立以来,景观生态学的国际学术交流与合作异常活跃,有关景观生态学的专著、文献等出版物大量涌现。
《景观生态学》讲义完整版

《景观生态学》讲义完整版绪论景观生态学作为地理学和生态学的交叉学科,具有独特的生命力和高度的综合性。
与自然保护、规划、景观设计、野生生物学、土地评价、地理学、环境科学、林学、农学等学科密切相关,尤其是目前的环境问题和社会问题与景观生态息息相关,有着广阔的前景。
每个人都处于景观中,其质量好坏息息相关。
本课程的学习方法在于:知识累积,思维方式的深化,一种能力,一种方法。
本课程的结构由以下几个部分组成:1、景观生态学的概念,内容,历史。
2、景观构成要素——嵌块体,廊道,基底。
3、景观的总体结构。
4、景观发育的自然过程。
5、人类对景观的影响。
6、景观的功能。
7、想念邻景观要素间的流动。
8、景观的动态。
9、景观的异质性和类型学。
10、土地景观分类(属性,景观,能力)11、土地评价。
12、景观的规划与管理。
第一章景观和景生态学第一节景观1、概念:英语中多含义,有美学的,文化的,地理,专业的,空间上:大尺度,小尺度(毛虫相片)1)美学的:景观大致均一的地区风景,直观景象,这个概念主要应用于景观建筑学,风景园林学。
2)地理学:是地球表面地貌、气候、土壤,生物所形成的综合体。
发生上是立的,是地表在地带性和非地带性方面最一致的地域地段,具有自己的形态,单位的质和量的对比关系,并以此与其相邻景观区别。
此概念充分反映了自然界的特点和天资的多样性,完整的土地利用单位。
景观生态学是由1919德国(TROLL)特罗尔首提,我国80年代初方开始国际上景观生态学的发展。
生态学:是在一(将)个相对均质的空间内研究植物、动物、大气、水、土壤之间的关系(生物之间,生物与环境之间)的科学。
是一个利用和改造的生态工程。
景观生态学:某一地区不同空间单元的自然环境与生物关系的科学。
若干个生态系统聚合所组成的异质性土地地域内的生物与自然环境之间关系的科学。
其优点在于:景观水平上,生态学研究的是整体观及许多本来缺乏联系的学科在解决景观问题上的综合。
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景观生态分类的理论方法*王仰麟 (北京大学城市与环境学系,北京100871)【摘要】 重点讨论了景观生态分类的基本原理,认为景观生态分类宜采用结构性与功能性双系列体系,提出景观生态系统的基本功能类型,即生物生产、环境服务及文化支持3种.试图对正在发展的景观生态学尤其是景观生态分类的理论和应用产生一些积极影响.关键词 景观生态系统 生态分类 生物生产 环境服务 文化支持A theoretical methodology of landscape eco -classif ication .W ang Y ang lin (Beij ing Uni -v er sity ,Beij ing 100871).-Chin .J .A pp l .E col .,1996,7(sup.):121~126.T he basic pr inciple of landscape eco -classificatio n is discussed in t his paper .T wo -ser iessy st em of st ructural and funct ional classificatio n is co nsider ed to be favo ra ble to land-scape eco -classificat ion.I n additio n,bio-pr oduct ion,env iro nmental ser vice and cult ur alsuppo rt are put for w ard as t he basic functional ty pes of landscape ecosy st ems.T he study is ex pect ed to be beneficia l to the dev elo pment of emer ging landscape ecolo gy .Key words L andscape ecosystem ,Eco -cla ssificatio n ,Bio lo gical pr oduct ion ,Enviro n-mental serv ice,Cult ur al suppor t. *国家自然科学基金资助项目.1995年10月16日收到,1996年5月30日改回.1 引 言景观生态系统分类既是景观结构与功能研究的基础,又是景观生态规划、管理等应用研究的前提条件,是景观生态学理论与应用研究的纽带.景观生态分类理论和方法论方面的进展,在很大程度上能够反映整个学科的发展水平[6,11].2 土地分类方法评介科学的土地分类始于本世纪30年代,德、苏、英、美等国开展了较广泛的土地和景观研究[2].经过60多年的发展,土地分类内容不断扩展,方法层出不穷,具体应用成果更是种类繁多[5].无论理论还是方法,土地分类都有了很大发展.过去20、30年,澳大利亚的土地调查和土地系统,加拿大的生态土地分类,原苏联和德国的景观基础研究,中国1:100万土地利用图、土地资源图及土地类型图的编制及其成果,还有近几年由西欧、北美等国率先开展的景观生态分类,尤其是联合国粮农组织(FAO )所进行的土地适宜性评价及其体系等都是富有成效和代表意义的土地分类工作.现存的各种土地分类中,就其对土地内在属性认识的差异,选择分类的指标和要素不同,大致可以划分为发生法、景观法及景观生态法3种.具体使用这些方法时,为提高研究的客观性和科学性,往往选择主导及一些辅助指标,加以量化并进行分类,即为参数法,并对应于传统的定性分类法.现在计算机手段也广泛应用于土地分类工作中,为计算机或地理信息系统方法[8].发生法是着眼于土地的形成过程,以发生的关联与相似性为依据进行分类.土应用生态学报 1996年6月 第7卷 增 刊 CHIN ESE JO U RN A L OF A PP LI ED ECOL O GY ,June 1996,7(sup.)∶121~126地分类是对复杂土地系统整体属性和特征抽象综合的结果,是一种理性的简化透视过程.因此,弄清土地发生和形成过程是必要的.土地是复杂开放的等级系统,其形成要素的种类多样,而且不同等级不同类型间的主要发生形成要素往往各不相同.在目前认识水平下,发生法的可靠依据主要表现在气候和地质构造两个方面.大尺度地域范围的土地分异是以气候和地质构造分异为主要框架,发生分类的结果易于统一且较为严谨.至于小尺度地域范围土地分异因素则与地貌形态发生及与之相应的水文、物质组成等有关.贯彻发生法着重以地貌形态及其与之相应的水文状况作为主导分异因素.景观法是通过土地空间形态相似相异性的识别进行土地分类的方法.其主要依据是比较确定的、空间上易于确定的土地特征.强调同一类型内部特征的均质性和不同类型之间的异质性,即景色的一致性和差异性,在一定程度上还原了“景观”一词的原始意义.对空间形态特征的强调,使得遥感影像成为景观法最为重要甚至不可缺少的手段.遥感影像上的色阶、色彩、图式及组合结构等,能够给研究者提供直观的土地单元及其镶嵌的完整空间概念,此尤其适合于单元边界确定.但大尺度地域范围内高层次土地单元类型及其边界识别,因其内部异质性强,任意性也比较大.景观生态分类是在近20年才提出并开始发展起来的.主要特点是在景观法中叠加了发生法的优点,旨在得到一种更为综合和实用的土地分类.英、澳等国的“土地综合调查”,加拿大的“生态土地分类”,实际在很大程度上已具备这种特点.景观生态分类方法不仅强调土地水平方向的空间异质性,还力图综合土地单元的过程关联和功能统一性,把土地视为特殊的生态系统,这就与发生法的过程研究殊途同归.当前的主要任务,是进一步逻辑序化其理论,规范其方法,并推广应用于实践中.3 景观生态分类 景观生态分类是土地分类的深化方向,也是新兴景观生态研究的重要组成部分[10].无论在基本理论、方法还是应用成果方面,都有待进一步地完善.首要的问题是确定分类中应共同遵守的原则、使用的术语及通用方法,构筑一个符合逻辑又实用有效的景观生态分类体系[3].现代景观生态学是以人类与地表景观相互作用为基本出发点,研究景观生态系统的结构、功能及变化规律,并进行有关评价、规划及管理的应用研究[4].景观生态分类应以人与景观的相互关系为着眼点,即特别注重景观系统的功能特征.把人文因素切实纳入分类中,并作为分类基本指导原则,是景观生态分类人文化基本思想.结构是功能的基础,功能是结构的反映.景观生态系统是由多种要素相互关联、相互制约构成的,具有有序内部结构的复杂四维地域综合体.不同的系统类型,具有相异的内部结构,功能自然就不同.景观生态分类实际就是从功能着眼,从结构着手,对景观生态系统类型的划分.通过分类系统的建立,全面反映一定区域景观的空间分异和组织关联,揭示其空间结构与生态功能特征,以此作为景观生态评价和规划管理的基础.景观的空间异质性,是其结构的直观表现,可以间接反映景观系统的内在功能.系统的一般功能包括两个方面:其一是内部各种流的关联机制和形式;其二是对环境的服务内容.景观生态系统各种流的关联机制及其形式,集中表现为它们的发生过程;而对环境服务内容则体现为给人类122应 用 生 态 学 报 7卷提供相应利用方面以及它们之间的相互关系.景观生态分类的目的和特点,就在于综合反映景观的形态和发生两方面特征.一般地,在单元确定中,以功能关联为基础;在类群归并中,以空间形态作指标.地球表层或其特定区域都是由各级各类景观单元组成的空间镶嵌体.景观的生态过程一般是连续的,景观的生态要素往往是渐变过渡的,因而景观个体单元的边界通常具有模糊和过渡性特点.对单元空间范围的界定和等级水平的确定,是景观生态分类的主要部分之一,并以此区别于个体单元既定的植物等分类研究.实际上,景观生态分类包括单元确定和类型归并两方面内容.分类工作,一般可以从两个方向入手,即自上而下的划分和自下而上的组合.在单元既定的分类中,如果所采用的指标相同,无论是划分还是组合,结果应是一致的,两种方式可以分别或结合使用.景观生态分类所面对的客体,在地表往往是连续过渡的,边界通常是模糊渐变的,清晰明确的个体界线比较少见,多数单元只是相对独立地存在.对景观生态系统个体单元的确定,特别强调结构完整和功能统一性,可以通过划分的途径来实现.景观生态系统自身的多层次性,要求划分出的单元必须隶属于相应的某一层次等级.应用研究中,目的不同、涉及的地域范围大小不同,所研究单元的层次等级就不同.个体单元的确定,因而也包括其所属层次等级的界定内容.在个体单元确定的基础上,依据一定的属性特征及其指标,对所及层次单元进行类群归并,是景观生态分类的另一重要部分.4 景观生态分类体系与指标选取根据景观生态分类的特征及指标选取,分类体系的建立宜采取功能与结构双系列制.功能性分类,是据景观生态系统的整体特征(主要是生态功能属性)来划分归并单元类群,同时要考虑体现人的主导和应用方向的意义.这里的功能至少包括两方面内容:一是类型单元间的空间关联与耦合机制,组合成更高层次地域综合体的整体性特征;二是系统单元针对人类社会的服务能力.从理论上讲,个体景观生态系统的功能一般都不是单一的,但却往往具有一个基本体现其自身整体结构特征的主要功能,这是功能分类的基本立足点.结构性分类是景观生态分类的主体部分,包括系统单元个体的确定及其类型划分和等级体系的建立,是以景观生态系统的固有结构特征为主要依据.这里的结构意义,不只是空间形态,也包括其发生特征.相对于功能性分类,结构性分类更侧重于系统内部特征的分析,其主要目标是揭示景观生态系统的内在规律和特征.在体系的构成方面,功能性分类主要是区分出景观生态系统的基本功能类型,并归并所有单元于各种功能类型中,分类体系是单层次的.景观生态系统发生过程的多层次性,形成了结构的多等级层次,要求结构性分类只能是次等级的.地球表层地域空间单元的层次由生物圈(biosphere)到生态立地(ecotope)可以划分出许多层次.具体区域研究中,以2个或3个层次为宜,景观生态系统(landscape ecosy stem,简LES)与景观生态立地(landscape ecotope,简LET).两者之间还可插入景观生态单元1级(landscape ecounit,简LEU).其中LEU 是LET的空间组合型,LES又是LEU的空间组合型.LET是区域中能够确定的最低层次地域综合体,LES则是区域中最高层次水平的空间单元体.它们的范围和内部构成随研究区域的大小和制图比例尺的123增刊 王仰麟:景观生态分类的理论方法 不同而异.景观生态系统特征可分4个方面来考察:1)空间形态,2)空间异质组合,3)发生过程,4)生态功能.景观生态系统的整体综合属性,能通过这4个方面的各种指标综合反映.其中前两个方面具备直观性和易确定性,可以直接观察,分类上的优越性很强.发生和功能方面的特征,具有抽象和可推断意义,主要反映系统的内在综合属性,难以直接观察.通常是通过对形态和空间异质关联观察基础上演绎而得出的.传统的景观法分类,强调空间形态和空间异质组合特征,而发生法分类则片面侧重于景观的发生本质.景观生态分类的特点是结合了前两者的分类依据,综合地体现景观生态系统的形态、空间组合、发生及功能等多方面特征,具有更高层次的综合意义.实际上,景观生态分类过程中,要获取一致看法和共同理解,就必须选择具有直观性的一些指标和属性.而进行景观生态系统及其等级结构内在本质和过程关联的客观透视,则有必要选取与发生直接相关的特征和因素.景观生态分类服务于应用目的并试图探析单元的空间关联本质,就必须使用其功能指标和特征[7,9].任何分类工作都是综合性的,它们的基本要求也都是以尽可能少的依据和指标反映尽可能多而全面的对象性质.景观生态分类的基本内容就是选取能代表景观生态系统整体特征的几个综合性的指标,这也是进行有效而可靠分类的前提.对复杂景观生态系统的分类,选取多个指标是必要的,但并非指标越多效果越好.在对复杂系统组成要素相互关联无法定量确定时,就难以确定不同指标对系统整体特征的贡献率.太多的指标相互干扰就多,更难把握分类的可靠性.具体区域的景观生态分类,一般包括3个步骤:首先是根据遥感影像(航、卫片)解译,结合地形图和其它图形文字资料,加上野外调查成果,选取并确定区域景观生态分类的主导要素和依据,初步确定个体单元的范围及类型,构建初步的分类体系.第2步,详细分析各类单元的定性和定量指标,表列各种特征.通过聚类分析确定分类结果,逻辑序化分类体系.第3步,依据类型单元指标,经由判别分析,确定不同单元的功能归属,作为功能性分类结果.实际上,前两步是结构性分类,第3步属功能性分类.初始分类的主要指标:一是地貌形态及其界线;二是地表被覆状况,包括植被和土地利用等.地貌形态是景观生态系统空间结构的基础,是个体单元独立分异的主要标志.地表被覆状况间接代表景观生态系统的内在整体功能.两者均据直观特点,可以间接甚至直接体现景观生态系统的内在特征,具有综合指标意义.区域不同,景观生态系统的单元分异要素就不相同,类型特征指标中选择的内容就应有所区别.一般包括地形、海拔、坡向、坡度、坡形、地表物质、构造基础、pH值、土层厚度、有机质含量、剥蚀侵蚀强度、植被类型及其覆盖率、土地利用、区位指数、气温、降水量、径流指数、干燥度、土壤主要营养成分含量以及管理集约程度等等.5 景观生态系统的功能类型在普通生态系统理论中,根据所起作用的不同,能够区分出其生产者、消费者及分解者3个主要组成分.生产、消费及分解就是几个形象的功能概念.这些功能类型的相互耦合、互相关联,组成了具有整体性特征的生态系统.地球表层生态圈、区域生态综合体是具有不同功能类型景观生态系统的空间镶嵌体,其整体功能是各类个体124应 用 生 态 学 报 7卷单元异质功能的耦合.功能类型的认识是从相互关联角度出发,对功能分异的识别.作者曾从农业生产角度出发(1989)[1],把区域内景观的功能类型划分为生产性、保护性及消费性3种,进而提出生产型、保护型、消费型及调和型4种景观(土地)生态系统类型.人类社会对景观生态系统的基本要求是尽可能多的产品输出,生物生产功能被认为是最重要的功能类型.一定生产性功能的维持,是景观生态系统自组织调节及其与环境平衡调节的结果,这种调节作用即为景观生态系统的保护性功能.生产性功能与保护性功能相互制约又相互作用,往往表现出“此长彼消”的特点.城镇居民点是人类的聚集之所,是各种生物产品的集中消费地.另外还需其它景观生态系统提供良好的生态环境,表现出对生物生产和保护性功能的消费过程,是为消费性功能.几种功能并重的景观生态系统,称之为调和型类型.生产性、保护性及消费性功能在区域生态系统的整体特征中所起作用是不同的,但在系统整体平衡中却是同等重要和不可替代的.就农业而言,生产性功能是主导,保护性功能是基础,消费性功能则具有对前两功能的调解强化作用.农田生态系统、人工管理的具有经济开发意义的林地与草地系统,是具有生产性功能的景观生态系统.自然林地、草地及其它原始自然景观,是典型的保护型景观生态系统.城镇、居民点及工矿用地等人工建成物,是为消费型景观生态系统.及至普通景观生态调查和分类,若以人类社会的功能需求为立足点,区域中景观生态系统可划分为城镇居住与工矿景观、农业景观及自然与自然保护景观三大类.各自的功能特征可以概括为:文化支持功能、生物生产功能及环境服务功能(图1).文化支持功能主要体现在城镇-工矿景观中,是各种人类要图1 景观生态系统基本功能类型及其与人类需求的负反馈调节关系Fig.1Feedback loop betw een human demands and th e basic function al types of landscape ecos ystems.素的自生再生场所.依靠来自农业方面的食物、纤维、木材等的供应,也离不开自然生态系统的纯洁空气、水及矿物质的供应.不具备自维持能力,是人类建成并支持的系统,受制于人的直接支配.生物生产功能主要体现在各种农业景观中,如农田、经济林地、牧草地、养殖水面等,是人类生物产品的源地,主要依靠自然生态系统的气候、水、矿物质等的供应,也要使用来自城镇-工矿景观中的技术、农药、化肥、除草剂、市场服务等,具有一定的自维持能力,是受人类调节的半自然半人文生态系统.自然和自然保护的景观生态系统,体现着环境服务功能,包括环境调节和环境资源供应两个方面,是地球表层生态圈和区域生态系统整体协调稳定不可缺少的组成部分,表现为不直接受人类控制调节的自维持系统.显然,如果只从农业生产角度出发,环境服务功能、生物生产功能及文化支持功能与前面提到的保护性、生产性及消费性功能有一一对应关系.三大功能的异质与相互关联是景观生态整体性的基础,能够体现不同类型景观生态系统的空间镶嵌关联特征,是构成协调稳定地表生态圈和区域生态系统的前提条件.致谢 承北京大学林 超教授启发并提供资料,陈传康教授指导,同时得到蔡运龙、傅伯杰博士帮助,谨致谢意.125增刊 王仰麟:景观生态分类的理论方法 参考文献1 王仰麟.1990.土地生态设计的初步研究.自然资源, 6:48~51.2 林 超.1986.国外土地类型研究的发展.中国土地类型研究.北京:科学出版社,29~42.3 景贵和.1986.土地生态评价与土地生态设计.地理学报,1(41):1~7.4 J.S.罗著(林 超译).1986.加拿大生态土地分类的理论.地理译报,(1):17~22.5 FAO.1983.Guidlines:L and evaluation for rain ed a-griculture.S oil Bu llet52,Rom e.6 Frans,K.1994.Ecosys tem Class ification for Envi-ronmental M an agemen t.Kluw er Academic Publis h-ers(th e Netherlands).7 Ph ipp,M.1984.Structure and developm ent in agri-cultu ral lan dscape.Ekolog 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