《景观生态学》复习题

1. 景观的概念及景观要素

概念：目前，地理学中对景观比较一致的理解是：景观是由各个在生态上和发生上共轭的、有规律地结合在一起的最简单的地域单元所组成的复杂地域系统，并且是各要素相互作用的自然地理过程总体，这种相互作用决定了景观动态。

综合起来，对景观可以作如下理解：①景观由不同空间单元镶嵌组成，具有异质性；②景观是具有明显形态特征与功能联系的地理实体，其结构与功能具有相关性和地域性；③景观既是生物的栖息地，更是人类的生存环境；④景观是处于生态系统之上，区域之下的中间尺度，具有尺度性；⑤景观具有经济、生态和文化的多重价值，表现为综合性。

景观要素：景观要素主要包括常见的景观斑块、廊道、基质，以及偶见的附加结构。

2. 斑块的定义及斑块类型

斑块的定义： 外观上不同于周围环境的非线性地表区域。

班块类型： 依据成因机制可分为环境资源斑块、干扰斑块、残存斑块、引进斑块

1) 环境资源斑块

一种相当稳定且与干扰无关的斑块，主要是由于环境条件或资源的不同，斑块内的生物与周围机制有所不同（如沙漠中的绿洲、火山口处的天池、海洋中的岛屿）

特点：斑块寿命较长、斑块内的物质周转率较低

2)干扰斑块（主要由机制内的局部干扰引起的）

自然干扰（泥石流、雪崩等）

人为干扰（干扰发生的频率和影响范围往往难以预料，持续时间长短不同，因此造成的后果也就不同）

3)残存斑块

残存斑块的成因与干扰斑块刚好相反，是基质受到广泛干扰后残留下来的部分未受干扰的小面积区域。 如：火烧后留下来的小片植被、免遭蝗虫灾害的植被。

特点：具有较高的周转率，残存斑块很难保持未受干扰前的基质状况

4)引进斑块

当人们把生物引进某一地区时，就产生了引进斑块。它与干扰斑块相似，小面积的干扰可产生这种斑块。在所有情况下，新引进的物种，无论是植物、动物或人等，都对斑块产生持续而重要的影响。

(1)种植斑块一农田、人工林、高尔夫球场等，都是在基质上形成的种植斑块。在种植斑块内，物种动态和斑块周转速率取决于人类的管理活动。如果不进行管理，那么基质的物种就会侵入斑块，并发生演替，同干扰斑块一样，最终也将消失。不同的是，引进物种（如在人工二林中）可能长期占优势，延缓了演替过程。

(2)聚集斑块 人类聚居地是最明显而又普遍存在的景观组分之一，包括房屋、庭院、道路和毗邻的周边环境。聚居地由干扰形成，其干扰可能是局部的，也可能是全部清除自然生态系统，然后大兴土木，并引进新物种。由于人类活动随时间而变，聚居地生态系统一般是不稳定的。但是，往往会作为一种斑块而保持数年、数十年甚至数千年。

聚居地内的生态结构取决于替代自然生态系统的生物类型。聚居地生态系统包括4种不同类型的物种：人、引进的动植物、不慎引入的害虫和从异地移人的本地种。人是最重要的，他们不仅是巨大的消费者，而且是保持聚居地续存的长期干扰的实施者。现有的大多数植物种是人们引进供消费或用来装饰花园、庭院和公共场所的物种。某些植物可能是当地种，但人们更喜欢用各种不同的外来种装饰周围的环境。同样，他们也喜欢引进一些动物。人们一般比较喜欢家养动物和牲畜，如猫、牛和金丝鸟，而不喜欢本地的短尾猫、野牛和蝙蝠。然而，由于引进时的疏忽，聚居地生态系统也会富集一些有害动植物，如鼠类、跳蚤、白蚁、蟑螂、蟋蟀、豚草等，从而引起麻烦。

聚居地是高度人文化的斑块类型，其成功与否取决于管理水平和持久性。

3. 基质的定义及其判断依据

定义：景观由若干类型的景观要素组成。其中基质(matrix)是面积最大、连通性最好的景观要素类型，因此在景观功能上起着重要作用，影响能流、物流和物种流。要将基质与斑块区别开，首先应研究它们的相对比例和构型。在整个景观区域内，基质的面积相对较大。一般来说，它以凹形边界将其他景观要素包围起来。在所包围的斑块密集地，它们之间相连的区域很窄。在整体上基质对景观动态具有控制作用。

基质的判定

1)相对面积

面积最大的景观要素类型往往也控制景观中的流。基质面积在景观中最大，是一项重要指标。因此，采用相对面积作为定义基质的第1条标准：通常基质的面积超过现存的任何其他景观要素类型的总面积。基质中的优势种也是景观中的主要种。

2)连通性

相对面积作为基质的唯一判断标准可能使人误人歧途。例如，即使树篱所占面积一般不到总面积的I/lO，然而直观上人们往往觉得树篱网格就是基质。因此，确认基质的第2个标准是连通性，基质的连通性比其他现存景观要素高。

3)控制程度

判断基质的第3个标准是一个功能指标，即景观元素对景观动态的控制程度。基质对景观动态的控制程度较其他景观要素类型大。

4)3个标准结合

第1个标准（即相对面积）最容易估测，第3个标准（即动态控制）最难评价，第2个标准（即连通性）介于两者之间。从生态意义上看，控制程度的重要性要大于相对面积和连通性。因此，确定基质时，最好先计算全部景观要素类型的相对面积和连通性。如果某种景观要素类型的面积较其他景观要素大得多，就可确定其为基质。如果经常出现的景观要素类型的面积大体相似，那么连通性最高的类型可视为基质。如果计算了相对面积和连通性标准之后，仍不能确定哪一种景观要素是基质时，则要进行野外观测或获取有关物种组成和生活史特征信息，估计现存哪一种景观要素对景观动态的控制作用最大。

4. 景观异质性及其类型

景观异质性是景观的重要属性之一，景观生态学的研究焦点即是较大尺度的时空异质性，如①景观空间异质性的发展和动态；②异质性景观的相互作用和变化；③空间异质性对生物和非生物过程的影响；④空间异质性的管理。这些均与异质性密不可分。

异质性和多样性一样是景观生态学的两个重要概念。多样性主要描述斑块性质的多样化，而异质性则是斑块空间镶嵌的复杂性，或者景观结构空间分布的非均匀性和非随机性。

景观异质性研究主要侧重于3个方面：①空间异质性，景观结构在空间分布的复杂性；②时间异质性，景观空间结构在不同时段的差异性；③功能异质性，景观结构的功能指标，如物质、能量和物种流等空间分布的差异性。

从不同角度对空间异质性进行的分类存在一定差异。Forman认为景观空间异质性分为两种情形：①梯度分布，景观要素在空间渐变分布，梯度分布没有明显的边界、斑块和廊道；②镶嵌结构，景观要素在空间聚集，具有明显的边界，以斑块和廊道为基本组成单元。而伍业钢和李哈滨认为景观空间异质性有3个组分：空间组成，即生态系统的类型、种类、数量及其面积比例；空间构型，即各生态系统的空间分布、斑块形状、斑块大小、景观对比度、景观连通性；空间相关，即各生态系统的空间关联程度、整体或参数的关联程度、空间梯度和趋势以及空间尺度。

景观异质性作为一个景观格局的重要特征，对景观的功能过程具有显著影响。例如，异质性可以影响资源、物种或干扰其在景观上的流动与传播。景观异质性可降低稀有内部物种的丰富度，增加需要两个或两个以上景观要素的边缘种的丰富度。物种的繁衍和扩张可能消除、改变或创造整个景观，同时其迁移又受到景观异质性的制约。随着空间异质性的增加，会有更多的能量流过景观要素的边界。矿质元素不仅可以流入和流出景观，而且还可以通过动物、水和风等作用在景观要素间流动。

景观异质性的存在也影响研究方法的选择。因为不仅抽样设计要考虑异质性因素，而且许多数据分析方法能否使用也在某种程度上由异质性的程度所决定。

景观的异质性和同质性因观察尺度变化而异。景观异质性是绝对的，它存在于任何等级结构的系统内。同质性( homogeneity)是异质性的反义词，是相对的。景观生态学强调空问异质性的绝对性和空间同质性的尺度性。在某一尺度上异质的空间，而在比其低一层次（或小一尺度）上的空间单元（或斑块），则可视为相对同质的。因此讨论空间同质性时，必须明确空间尺度。Levin (1989)发现，空间单元的面积扩大时，其异质性增加，而由这些空间单元所组成的景观的异质性程度则降低。因此，景观异质性程度与观察尺度大小有极其密切的关系。不同等级系统的异质性互异，构成了等级之间的差别。

景观多样性和景观异质性密切相关。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。景观异质性类似于景观类型多样性，可以采用类型多样性指数、优势度、镶嵌度指数和生境破碎化指数测定。景观异质性和景观多样性都是自然干扰、人类活动和植被的内源演替的结果。它们对物质、能量和物种在景观中的迁移、转化和迁徙有重要的影响，也是景观生态学研究的主要内容。

5. 干扰的定义及干扰的类型

定义：干扰是自然界无时无处不在的一种现象，直接影响着生态系统的演变过程。（陈利顶）

是一个中性概念，既可以对生态系统或物种进化起到一种积极的正效应，也可以起到

一种消极的负效应。（生态学家）

干扰是一个偶然发生的不可预知的事件，是在不同空间和时间尺度上发生的自然现象。（Pickett White）

类型

(1) 按干扰产生的来源分为自然干扰和人为干扰

(2) 按干扰的功能分为内部干扰（相对静止、长时间、小规模）和外部干扰（短期、大规模）

(3) 按干扰的机制分为物理干扰（植被减少引起土壤侵蚀 ）、化学干扰（大气污染引起酸雨）、生物干扰（外来物种入侵引起生态平衡失调）

(4) 按干扰的传播特征分为局部干扰和跨边界干扰

6. 景观多样性概念及景观多样性的类型

概念

由不同类型生态系统构成的景观在格局、功能和动态方面的多样性或变异性，它反映景观的复杂性程度。景观多样性包括三方面的含义，即斑块多样性、类型多样性、格局多样性

类型

（1）斑块多样性：景观中斑块数量、大小、形状的多样性和复杂性。它决定了景观中的资源和干扰的分布格局，以及生物的生境利用格局。高的斑块多样性提高生境多样性，降低干扰的影响，从而提高景观的物种多样性

（2）类型多样性：景观中类型的丰富度，即景观类型的数目多少及其比例关系。

格局多样性指景观类型空间镶嵌的多样性。主要反映不同景观类型的相互作用强度。

7. 景观破碎化与景观异质性及生物多样性的关系

（1）景观破碎化是景观异质性的一个组成部分

（2）生物多样性一般指“地球上生命系统中的所有变异”，生物多样性的层次:基因多样性、物种多样性、生态多样性、景观多样性。景观异质性可以导致生物多样性：

8. 廊道的概念及其功能

（1）概念：廊道是线性的景观单元具有通道和阻隔的双重作用

双重作用:将景观分离、将景观连接，既起到了隔离阻挡的作用，又起到了联通的作用。

例如：河流廊道。一方面控制水流和矿质养分流动方面有很大的作用，但一方面对有些物种的迁移起到了通行或阻隔的作用。

9. 等级理论的核心思想

复杂系统具有离散型等级层次

（1）一般而言，处于等级系统中高层次的行为或动态常表现为大尺度、低频率、慢速度的特征。而低层次行为或动态则表现出小尺度、高频率、快速的特征。

（2）不同等级层次之间还具有相互作用的关系，即高层次对低层次有制约作用，而低层次则为高层次提供机制和功能。

10. 内缘比及其对生态过程的影响

（1）内缘比：指斑块内部和外侧边缘带的面积之比。

（2）对生态系统的影响：根据形状和功能的一般性原理

紧密型形状在单位面积中的边缘比例小，有利于保蓄能量、养分和生物；

而松散型的形状易于促进斑块内部与外部环境的相互作用，尤其是物质能量和生物方面的交换。

11. 维持景观异质性的作用和意义

（1）能够形成多种生态位，有利于多种生物的生存和共生，提高景观的生物多样性。

（2）异质性的存在可以提高对资源的利用。

如：森林、林、灌、草结合

（3）异质性影响生态系统的功能。

一般而言，景观异质性增大，景观的稳定性、抗干扰能力等增强。

12. 生态交错带的定义及其特征

（1）定义：是指相邻生态系统之间的过渡区，往往也是尺度较大的不同景观类型之间的边界地带，其特征由相邻的生态系统之间相互作用的空间、时间及强度所决定。

（2）特征：生态交错带是一个生态应力带 生态交错带具有边缘效应

生态交错带阻碍物种分布

13. 景观连通性的概念、结构连通性与功能连通性的关系

（1）概念：描述景观中廊道或基质在空间上如何连接和延续的一种测定指标。

（2）结构连通性与功能连通性的关系：具有较高的结构连通性不一定具有较好的功能连通性，景观结构连通性差，景观功能连通性不一定低。例如：景观结构连通性较好的道路网，在物质和能量的传输交换上起到积极作用，对于物质和能量交换具有较高的功能连通性；但对于鸟类在栖息地之间的迁徙交流起到阻挡作用，具有较差的功能连通性。

景观生态学复习题(1)