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景觀構(gòu)造設(shè)計PPT下載

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2018-01-25
素材編號:
189368
素材類別:
農(nóng)業(yè)園林PPT

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景觀構(gòu)造設(shè)計PPT

這是一個關(guān)于景觀構(gòu)造設(shè)計PPT,包括了景觀要素的基本類型,景觀結(jié)構(gòu),景觀的空間格局,生態(tài)交錯帶等內(nèi)容,第 三 講 景 觀 結(jié) 構(gòu)主要內(nèi)容: 一、景觀要素的基本類型 二、景觀結(jié)構(gòu) 三、景觀的空間格局 四、生態(tài)交錯帶一、景觀要素的基本類型 Forman等認為,組成景觀的結(jié)構(gòu)單元不外有三種: 斑塊、廊道、基底景觀結(jié)構(gòu)是指不同生態(tài)系統(tǒng)或景觀單元的空間關(guān)系。即指與生態(tài)系統(tǒng)的大小、形狀、數(shù)量、類型及空間配置相關(guān)的能量、物質(zhì)和物種分布。即景觀的基本組成要素斑塊、廊道和基底的時空配置及鑲嵌格局。 斑塊(嵌塊體或綴塊)指在外觀上不同于周圍環(huán)境的非線性地表區(qū)域;例:天空的云、嵌花路面的石子。廊道(走廊)指不同于兩側(cè)土地的狹長地帶, 可以看作是一個線狀或帶狀的斑塊;基底(基質(zhì)或本底)指景觀中的背景地域, 是景觀中面積最大、連通性最好、在景觀功能上起著重要作用的景觀要素類型,歡迎點擊下載景觀構(gòu)造設(shè)計PPT。

景觀構(gòu)造設(shè)計PPT是由紅軟PPT免費下載網(wǎng)推薦的一款農(nóng)業(yè)園林PPT類型的PowerPoint.

第 三 講 景 觀 結(jié) 構(gòu)主要內(nèi)容: 一、景觀要素的基本類型 二、景觀結(jié)構(gòu) 三、景觀的空間格局 四、生態(tài)交錯帶一、景觀要素的基本類型 Forman等認為,組成景觀的結(jié)構(gòu)單元不外有三種: 斑塊、廊道、基底景觀結(jié)構(gòu)是指不同生態(tài)系統(tǒng)或景觀單元的空間關(guān)系。即指與生態(tài)系統(tǒng)的大小、形狀、數(shù)量、類型及空間配置相關(guān)的能量、物質(zhì)和物種分布。即景觀的基本組成要素斑塊、廊道和基底的時空配置及鑲嵌格局。 斑塊(嵌塊體或綴塊)指在外觀上不同于周圍環(huán)境的非線性地表區(qū)域;例:天空的云、嵌花路面的石子。 廊道(走廊)指不同于兩側(cè)土地的狹長地帶, 可以看作是一個線狀或帶狀的斑塊; 基底(基質(zhì)或本底)指景觀中的背景地域, 是景觀中面積最大、連通性最好、在景觀功能上起著重要作用的景觀要素類型。 (一)斑塊斑塊泛指與周圍環(huán)境在外貌或性質(zhì)上不同, 但又具有一定的內(nèi)部均質(zhì)性的空間部分。內(nèi)部均質(zhì)性,是相對于其周圍環(huán)境而言的。具體地講,斑塊包括植物群落、湖泊、草原、農(nóng)田、居民區(qū)等。因而其大小、類型、形狀、邊界以及內(nèi)部均質(zhì)程度都會顯現(xiàn)出很大的不同。以上概念強調(diào)了空間非連續(xù)性和內(nèi)部均質(zhì)性。廣義的斑塊可以是有生命的和無生命的;而狹義的理解認為,斑塊是指動植物群落。 1、斑塊的起源斑塊根據(jù)起源可分為四類: 環(huán)境資源斑塊 干擾斑塊 殘存斑塊 引入斑塊影響斑塊起源的主要因素有: 環(huán)境異質(zhì)性 自然干擾 人類活動 (1)環(huán)境資源斑塊 (environmental patch) 由于環(huán)境資源條件(土壤類型、水分、養(yǎng)分、地形因素等)在空間分布的不均勻性造成的斑塊。 特點: ①起源:起源于環(huán)境異質(zhì)性; ②關(guān)系:斑塊與本底間有較寬的生態(tài)交錯帶,過渡緩慢; ③變化:相當(dāng)穩(wěn)定,周轉(zhuǎn)率很低;該類型斑塊一般較穩(wěn)定,抗干擾能力強,能長期地存在于與基質(zhì)相異的環(huán)境中; ④物種:雖斑塊內(nèi)部存在物種運動,但物種變化水平極低。 沙漠中的綠洲、森林中的湖泊、海洋中的島嶼等 景觀內(nèi)環(huán)境資源分布的不均勻性,是環(huán)境資源斑塊形成的根本原因。該類型的斑塊在自然界中隨處可見。 如沙漠中的綠洲、沼澤濕地中大面積生長著蘆葦?shù)葷裆参锶郝、森林?nèi)裸露的基巖、平原上出現(xiàn)的湖泊、海洋內(nèi)的島嶼等都是典型的環(huán)境資源斑塊。 (2)干擾斑塊(disturbance patch) 由局部性干擾(如森林死亡、小范圍火災(zāi)等)造成的小面積斑塊。特點: ①起源:起源于自然或人為干擾; ②關(guān)系:斑塊與本底間過渡比較突然,生態(tài)交錯帶較窄; ③變化:周轉(zhuǎn)率最高,持續(xù)時間最短,消失的最快,恢復(fù)較容易; ④形成:也可由長期持續(xù)的干擾形成。如一個重復(fù)放牧的牧場,演替過程持續(xù)不斷地重復(fù)進行或重新開始; ⑤物種:形成初期物種、種群等變化劇烈,隨后進入平穩(wěn)演替階段,與周圍基質(zhì)保持平衡。 干擾是引起生態(tài)系統(tǒng)格局顯著偏離其常態(tài)的事件。 干擾類型有: 風(fēng)、火、冰雹、山崩、蟲害等。 例如常見的干擾現(xiàn)象:采伐后的森林、草原燒荒、地表煤礦等。 如森林中火燒跡地、冰暴襲擊的田地、洪水掩沒區(qū)、大型哺乳動物踐踏過的現(xiàn)場,都有形成干擾斑塊的可能。 (3)殘余斑塊(remant patch) 由大面積干擾(如森林或草原大火、大范圍的森林砍伐、農(nóng)業(yè)活動、城市化等)造成的、局部范圍內(nèi)幸存的自然或半自然生態(tài)系統(tǒng)或其片段(由包圍著一小塊未受干擾地區(qū)的大范圍干擾造成的)。特點: ①起源:起源于自然或人為干擾; ②關(guān)系:斑塊與本底間過渡比較突然,生態(tài)交錯帶較窄; ③變化:具較高的周轉(zhuǎn)率,當(dāng)干擾消失后,在自然界同化的作用下能很快地融合在基質(zhì)內(nèi); ④物種:形成初期物種、種群等變化劇烈,隨后進入平穩(wěn)演替階段。(松弛期:某些種群滅絕速率升高的時期;調(diào)整期:物種變動速率增高的時期。) 殘存斑塊同樣是在干擾情形下形成的。不過干擾的強度大、范圍廣,整個基質(zhì)都受到改造,只有某些局部區(qū)域,由于種種原因,受到干擾較輕或沒有受到干擾的影響而保留了下來,形成斑塊。 類型舉例:如一場洪水淹沒了大片土地,沖毀了村莊和農(nóng)田,惟獨一處高地上的農(nóng)田沒有受到破壞,而完整如初、形成殘存斑塊;寒冷過后陽坡上留下的鳥巢;火災(zāi)大火過后殘留的一片森林。 (4)引入斑塊(introduced patch) 由于人們有意或無意地將動植物引入某些地區(qū)而形成的局部性生態(tài)系統(tǒng)(如種植園、作物地、高爾夫球場、居民區(qū)等)。特點: ①起源:起源于人為活動原因:人類將生物引進一個地區(qū),就產(chǎn)生了引進斑塊。 ②物種:物種和生產(chǎn)力都依賴于人工輸入和維持; ③變化:周轉(zhuǎn)率取決于人類管理,如果不進行管理,那么基質(zhì)的物種就會侵入斑塊,并發(fā)生演替,最終該斑塊消失; ④時期:引入物種可能長期占優(yōu)勢,延緩自然演替過程。 人類出現(xiàn)后,能動地改造自然的能力日益加強,在自然基質(zhì)內(nèi)引人人工斑塊。如水庫、農(nóng)田、城鎮(zhèn)等。 這種班塊是在人類投入作用下存在的,受人類的影響很大,其動態(tài)也受人類的控制。而一旦投入停止,該斑塊就失去了存在的能量基礎(chǔ),很快也會被自然界同化,消失在自然界中成為古跡。 但該斑塊具有可恢復(fù)性,如果人類重新投入,又會復(fù)活,恢復(fù)生機。引入斑塊的類型: ①種植斑塊(planted patch) :由人種植植物而產(chǎn)生的特點:人維護、存留時間長。如農(nóng)田、人工林、高爾夫球場等,都是在基質(zhì)上形成的。 ②聚居地(homes habitation):人類聚居地是當(dāng)今地球上最明顯而又最普遍存在的景觀成分之一,包括房屋、庭院、場院、毗鄰的周圍景觀。 引入斑塊內(nèi)部可能包括有四類物種:人、引進的動植物種、不慎引進的有害物種、本地種。 關(guān)于有害種入侵問題應(yīng)引起重視。 2、斑塊的大小斑塊最容易識別的外貌是大小和面積 一是影響到物質(zhì)和能量的分布及流動(如面積大小與邊緣比有關(guān)) 二是影響到物種的分布、類型和數(shù)量。不同物種對斑塊面積有不同的反映(如樹木、鳥類)面積對能量和養(yǎng)分的影響:一般的情況總是大斑塊要比小斑塊含的能量和養(yǎng)分豐富。也有不同,比如,一個小斑塊(麥田)從邊緣到內(nèi)部我們會發(fā)現(xiàn)邊緣產(chǎn)生的產(chǎn)量高于內(nèi)部。原因:充分利用光、溫度、水、且競爭少。動物的分布也會因邊緣內(nèi)部的喜愛程度而有所不同。許多野兔、野雞等喜歡在邊緣地帶活動,食草與食肉動物也經(jīng)常在邊緣地帶活動,邊緣單位的生物量也高于內(nèi)部。面積對物種的影響:分析表明,大致的規(guī)律是面積增加10倍,物種增加2倍;面積增加100倍,物種增加4倍;即面積每增加10倍, 所含的物種數(shù)量成2的冪函數(shù)增加。 這種關(guān)系的另一層含義表明,如果原生生態(tài)系統(tǒng)保存10%的面積,將有50%的物種保存下來。如果保存1%的面積,則會有25%保存物種被保存。 無論是否為島,面積越大,記錄到的種越多。面積越大,遇到稀有種的機會越多。小島一般地說支持的種群較小,易近親繁殖,易受突發(fā)事件而滅絕。隔離是影響物種多樣性的第二個主要原因,隔離度越高,支持的種越少。 陸地景觀與島嶼有所不同,斑塊的邊界并不明確,并且隔離程度的重要性降低。 S=f(+生物多樣性-(+)干擾+面積+年齡+本底異質(zhì)性-隔離程度-邊界不連續(xù)性) 森林島與海島的比較:相似點: 與周圍其它系統(tǒng)不同的一片土地單元(隔離) 環(huán)境變異和大小關(guān)系區(qū)別: 隔離類型不同(水、陸地)、隔離的相對性 形成時間長短、與周圍系統(tǒng)的相互作用關(guān)系森林破碎化及其生態(tài)后果 物種變化、樹木生長變異、生態(tài)功能變化自然保護區(qū)設(shè)計應(yīng)考慮的問題要如何保持: 較高的當(dāng)?shù)匚锓N多樣性 稀有種和瀕危種 穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)面積設(shè)計應(yīng)考慮的問題: Jared Diamond(1975)提出的6條設(shè)計原理。 一個大的自然保護區(qū)要比小的自然保護區(qū)保存的物種多;谕瑯永碛,一個單一的大的自然保護區(qū)要比總面積與其相等的幾個小保護區(qū)為好。如果必須設(shè)計多個小保護區(qū),應(yīng)使它們盡量靠得近一些。使幾個保護區(qū)成簇狀配置,要比線狀配置為好。將幾個保護區(qū)用走廊連接起來,可便于很多物種的擴散。應(yīng)盡可能使保護區(qū)成圓形。 3、斑塊的形狀定性:方形、圓形、長條形、環(huán)形、半島形等。但大多邊界不規(guī)整,難以準(zhǔn)確用幾何形狀說明。定量:用形狀系數(shù)指標(biāo): 其中:D是形狀系數(shù)。說明某一斑塊周長L與面積比與同該斑塊面積相等的圓的圓周長之比。 比值為1時,說明該斑塊為圓形。 比值越大說明該斑塊周邊越發(fā)達。 L為斑塊周邊長度、 A為斑塊面積 形狀與面積同等重要。例如:鳥、昆蟲覓食,巢域一般為長方形形狀分析可了解物種動態(tài)(物種分布是穩(wěn)定、擴展、收縮、還是遷移甚至以了解遷移路線) 斑塊的形狀對生物的散布和覓食具有重要作用 斑塊的形狀與環(huán)境變化及更新過程有關(guān) 在園林設(shè)計中,采取不同的斑塊形狀,可收到不同的藝術(shù)效果 形狀影響生物的散布和覓食邊緣:二個生態(tài)系統(tǒng)相鄰處形成的一個過渡帶,為生態(tài)交錯區(qū)。其環(huán)境和物種都具有過渡性和組合性,甚至特殊性。 邊緣的形成:固有邊緣、誘導(dǎo)邊緣 邊緣的寬度:有寬有窄 邊緣的物種:邊緣種、內(nèi)部種 斑塊的邊緣部分有不同于內(nèi)部的物種組成和過渡。特點:由一種環(huán)境條件組合、過渡為另一種環(huán)境條件組合,由一類動植物組合過渡為另一類動植物組合,不僅包括兩個生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的成分并且有其特有的成分。 固有邊緣(inherent edge):環(huán)境資源上的差異造成的邊緣特點:過渡緩慢、連續(xù)性強、變化很小舉例:森林和沼澤之間的邊緣誘導(dǎo)邊緣(induced edge):天然或人為干擾造成的邊緣特點:過渡顯著、存在時間短舉例:森林與火燒跡地之間的邊緣 邊緣寬度的影響因子: a 太陽角向赤道方向超過向極地方向的寬度。 b 溫帶超過熱帶 c 主風(fēng)超過其他風(fēng)向 d 斑塊與本底垂直結(jié)構(gòu)差異越大,邊緣寬度差異越大。 根據(jù)對邊緣或內(nèi)部的反應(yīng)將生物分為: 邊緣種(edge species) 內(nèi)部種(interior species) 根據(jù)邊緣種和內(nèi)部種原理將動物分成三類: a 對兩個生態(tài)系統(tǒng)均有要求 b 對邊緣的特殊生境有特殊的要求 c 主要與一種生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)系,但可擴展到邊緣(2)邊緣效應(yīng)邊緣效應(yīng)(edge effect )即指綴塊的邊緣部分由于受到外圍影響而表現(xiàn)出與綴塊中心部分不同的生態(tài)學(xué)特征的現(xiàn)象。綴塊中心部分在氣象條件(如光照、溫度、濕度、風(fēng)速),物種的組成,以及生物地球化學(xué)循環(huán)方面,都可能與其邊緣部分不同。許多研究表明,綴塊周界部分常常具有較高的物種豐富度和第一性生產(chǎn)力。有些物種需要較穩(wěn)定的生物條件,往往集中分布在綴塊中心部分, 故稱為內(nèi)部種。而另一些物種則適應(yīng)多變的環(huán)境條件,主要分布在綴塊邊緣部分,稱為邊緣種。 然而,有許多物種的分布是介乎這二者之間的。當(dāng)綴塊的面積很小時,內(nèi)部—邊緣環(huán)境分異不復(fù)存在,因此整個綴塊便會全部為邊緣種或?qū)ι巢幻舾械奈锓N占據(jù)。顯然,邊緣效應(yīng)是與綴塊的大小以及相鄰綴塊和基底特征密切相關(guān)的。 綴塊的結(jié)構(gòu)特征對生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力、養(yǎng)分循環(huán)和水土流失等過程都有重要影響。由于邊緣效應(yīng),生態(tài)系統(tǒng)光合作用效率以及養(yǎng)分循環(huán)和收支平衡特點,都會受到綴塊大小及有關(guān)結(jié)構(gòu)特征的影響。綴塊邊緣常常是風(fēng)蝕或水土流失的起始或程度嚴(yán)重之處。一般而言,綴塊越小,越易受到外圍環(huán)境或基底中各種干擾的影響。而這些影響的大小不僅與綴塊的面積有關(guān),同時也與綴塊的形狀及其邊界特征有關(guān)。邊緣效應(yīng)的主要特征可歸納為: ①食物鏈長,生物多樣性增加,種群密度提高; ②系統(tǒng)內(nèi)部物種與群落之間競爭激烈,彼此消長頻率高,幅度大; ③抗干擾能差,界面易發(fā)生變異,且系統(tǒng)恢復(fù)的周期長; ④自然波動與人為干擾相互迭加,易使系統(tǒng)承載能力超過臨界閾值,導(dǎo)致系統(tǒng)紊亂,乃至崩潰。(3)不同形狀斑塊的生態(tài)特點 ①圓形斑塊生態(tài)特點:內(nèi)部與邊緣比最高;在相同邊緣寬度下,斑塊越小,邊緣所占比例越大,至整個斑塊都為邊緣。 ②長條形斑塊的生態(tài)特點:內(nèi)部與邊緣比較低;甚至全為邊緣。 ③環(huán)形斑塊的生態(tài)特點:類似于長條形的斑塊,內(nèi)部與邊緣比較低。 ④半島形斑塊的生態(tài)特點:變化復(fù)雜。 環(huán)狀斑塊:形狀很特殊的斑塊特點:內(nèi)部/邊緣低 內(nèi)部種少舉例:高山環(huán)繞山體 繞湖周圍植被 定義:指的是一個斑塊中狹長的外延部分漏斗效應(yīng):人們常見的在半島頂端,動物路徑密度高的現(xiàn)象 綴塊的形狀是多種多樣的,其特點可以用長寬比、周界—面積比、以及分維數(shù)等方法來描述。 例如,綴塊長寬比或周界面積比越接近于方形和圓形的值,其形狀就越為“緊密”。根據(jù)形狀和功能的一般性原理,緊密型形狀有利于保蓄能量、養(yǎng)分和生物;而松散型形狀(如長、寬比很大或邊界蜿蜒多曲折)則易于促進綴塊內(nèi)部與外圍環(huán)境的相互作用,尤其是能量、物質(zhì)和生物方面的交換。 景觀綴塊的形狀與綴塊邊界的特征(如形狀、寬度、可透性等) 對生態(tài)學(xué)過程的影響是多種多樣、極為復(fù)雜的。 目前,雖然這方法已然出現(xiàn)了一些新穎而頗具啟發(fā)性的概念模型,但實際研究尚少,這是景觀生態(tài)學(xué)研究的重點和難點之一。生境斑塊大小和形狀對物種多樣性的影響 4、斑塊的數(shù)量和構(gòu)圖(格局)斑塊的數(shù)量:影響到面積比例、分布密度、所占比率(優(yōu)勢度) 斑塊構(gòu)圖(格局):指斑塊在空間上的分布、位置及排列。具重要的生態(tài)意義。 如一個區(qū)域內(nèi),森林斑塊的大小、分布密度、間隔等。 5、斑塊鑲嵌鑲嵌——各種類型斑塊在空間的配置斑塊化——指斑塊的空間格局及其變異。通常表現(xiàn)在斑塊大小、內(nèi)容、密度、多樣性、排列狀況、結(jié)構(gòu)和邊界特征等方面斑塊化普遍存在于各種生態(tài)系統(tǒng)的每一個時空尺度上對比度——斑塊之間及斑塊與基質(zhì)之間的差異程度空間異質(zhì)性——是通過斑塊化、對比度、梯度表現(xiàn)斑塊化產(chǎn)生的原因:局部性隨機干擾、捕食作用、選擇性食草作用、植被的空間格局、各因素不同組合 斑塊化的特點:斑塊的可感知性斑塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)斑塊的相對均質(zhì)性斑塊的動態(tài)特征斑塊化的尺度和生物依賴性斑塊的等級系統(tǒng)斑塊的敏感性斑塊化的生態(tài)與進化效應(yīng)種群動態(tài)與斑塊化資源分布的斑塊化干擾與斑塊化人類影響與斑塊化斑塊化與物種的共同演化斑塊化與生物多樣性(二)廊道 廊道(走廊)是指景觀中與相鄰兩邊環(huán)境不同的線性或帶狀結(jié)構(gòu)。 常見的廊道包括農(nóng)田間的防風(fēng)林帶、河流、道路、峽谷、和輸電線路等。 廊道類型的多樣性,導(dǎo)致了其結(jié)構(gòu)和功能方法的多樣化。 廊道常常相互交叉形成網(wǎng)絡(luò)(network),使廊道與綴塊和基底的相互作用復(fù)雜化。 1、廊道的作用具有雙重性——將景觀分離、將景觀連接 隔離作用:跨越時的障礙物(如道路兩側(cè)) 連通作用:兩地的連接 運輸作用:公路、鐵路、運河、輸電線等(物種和 物質(zhì)的運動) 保護作用:隔離區(qū)的保護、長城、圍墻、林帶等 資源作用:如林帶、走廊地帶野生動物豐富、植物 種類較多 觀賞作用:古代曲徑通幽、頤和園的長廊、西湖的 蘇堤等 1) 彎曲度(curvilinearity) 廊道中兩點間的實際距離與它們之間的直線距離之比,與沿廊道的移動有關(guān)。動物、人更消耗體力。 2)連通性(connectivety): 單位長度廊道中中斷數(shù)量來度量 例如:農(nóng)田樹籬 作用:決定了廊道的通道和屏障功能。 3)狹點(narrow):廊道中的狹窄處 作用:影響運動 例如:河流峽口 4)結(jié)點(nodes):兩個廊道的連接處或一個廊道與斑塊的連接處。 作用:結(jié)點在管理與規(guī)劃中十分有用,因為它提 供了許多相連系的物種源,當(dāng)物種在斑塊中消失時,有利于物種重新遷入。 例如:河流急轉(zhuǎn)彎的凹面常出現(xiàn)一片泛濫平原,兩條公路交叉處的重疊植被廊道的內(nèi)部特點: 1) 從邊緣到中心的物種組成發(fā)生急劇變化 例如:公路、河流、林帶 2) 環(huán)境條件與外部有所不同 例如:林蔭路冬暖夏涼 3) 水平上延伸一段距離,水平梯度也會發(fā)生變化 3、廊道起源及類型廊道起源:與斑塊相同廊道類型: 1)寬度和特征分: 線狀廊道:廊道是一條很窄的帶,植被類型基本上是邊緣占優(yōu)勢。 一般有7種:道路、鐵路、堤堰、溝渠、輸電線、草本或灌木帶、樹籬 帶狀廊道:廊道是一條很窄的帶,其寬度是可以造成一個內(nèi)部環(huán)境,含有內(nèi)部種,每個側(cè)面都存在邊緣效應(yīng)(寬林帶、超高速公路等)。 差異:帶狀廊道與線狀廊道的基本生態(tài)差異主要在于寬度,具有重要的功能意義。 林帶寬度增加,環(huán)境異質(zhì)性增加,進而造成物種多樣性增加。林帶很窄時,邊緣、內(nèi)部種都很少,隨寬度增加邊緣、內(nèi)部種均增加,但邊緣種在寬度略增加時即迅速增加,而內(nèi)部種則要在寬度達到一定值時才能增加,閾值一般為7-12米。 河流廊道的功能:控制著河水及周圍陸地進入河流的物質(zhì)流動影響河流本身的運輸。侵蝕、養(yǎng)分流、地表徑流、洪水、沉積作用、水的質(zhì)量都與廊道的寬度有關(guān)。為物種的遷移和棲息提供了條件。為人類運輸航道、物質(zhì)資源、保護作用。 2)高度分:高位走廊:走廊植被高于周圍植被 (農(nóng)田林帶) 低位走廊:走廊植被低于周圍植被 (林間小路、河流等)(三)基質(zhì)基底是指景觀中分布最廣、連續(xù)性最大的背景結(jié)構(gòu),常見的有森林基底、草原基底、農(nóng)田基底、城市用地基底,等等。 在許多景觀中,其總體動態(tài)常常受基底所支配。 基質(zhì)的判定: 1)相對面積:最大;|(zhì)中的優(yōu)勢種也是景觀中的優(yōu)勢種。一般來說,本底的面積超過現(xiàn)存其他類型景觀元素的面積總和。假如一種景觀元素類型覆蓋50%以上的面積,就可以認為是本底。 2)連通度:最高。如果一個空間不被兩端與該空間的周界相連的邊界隔開,則認為該空間是連通的。 3)控制程度:最強。三個標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合:從生態(tài)意義講,對景觀控制程度的重要性大于相對面積和連通度。 連通性高的作用: 1) 可以作為障礙物將其他要素分開 例如:防火帶 2) 便于物種遷移與基因交換 3) 使其他要素成為生境島 本底的結(jié)構(gòu)特征:孔隙度(porosity) 斑塊在本底中稱為孔。單位面積的斑塊數(shù)目稱為孔隙度。它是本底中斑塊密度的量度。與斑塊大小無關(guān)。只統(tǒng)計有閉合邊界的斑塊。 孔隙度的生態(tài)意義: 1)它提供了一個了解物種隔離程度和植物種群遺傳變異的線索。 2)孔隙度是邊緣效應(yīng)總量的指標(biāo),是一個對野生生物管理、對能流物流指導(dǎo)意義的因素?紫抖鹊捅砻骶坝^中有邊遠地區(qū)存在,這對需要邊緣生境的動物很重要。 3)孔隙度與動物覓食密切相關(guān),適宜的孔隙對覓食及育后復(fù)原。 4)采伐對野生動物的影響。 5)人文地理中,研究住宅與村莊孔隙的分別十分重要。 邊界形狀:景觀元素間的邊界像一個半透膜,邊界的形狀對本底與斑塊間的相互關(guān)系極為重要,具備最小的周長與面積之比的形狀不利于能量與物質(zhì)交換,具節(jié)省資源的特征;相反,周長與面積之比大的形狀利于與周圍環(huán)境進行大量的能量與物質(zhì)交流。看凹面邊界的左邊元素向右擴展更為有效。擴展元素即它們最可能在周邊的凸面上擴展。殘存元素即處于縮減過程,有凹面邊界的元素。擴展元素能迅速地以凹面邊界變?yōu)橥姑孢吔纭?網(wǎng)絡(luò):網(wǎng)絡(luò):走廊相互交叉形成。交點、網(wǎng)格大小景觀的孔隙度高時,這種網(wǎng)絡(luò)本底就是廊道網(wǎng)絡(luò)。結(jié)構(gòu)特征: 連接類型:十字型、T型、L型 網(wǎng)線上有沒有中斷,以及中斷處的長度。 結(jié)點的大小網(wǎng)絡(luò)把不同的生態(tài)系統(tǒng)相互連接起來,是景觀中最常見的一種結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)功能的重要性,不僅在于物種沿著它移動,而且還在于它對周圍景觀基質(zhì)和斑塊群落的影響。 網(wǎng)眼大小 組成網(wǎng)絡(luò)的線之間的平均距離或者線所環(huán)繞的景觀元素的平均面積。 對物種粒種有影響,例如:法國布列塔地區(qū)研究表明,小甲蟲、土地網(wǎng)眼>4 ha時消失,貓頭鷹在網(wǎng)眼為7ha時消失。 例如在我國東北西部半干旱區(qū),通過防護林帶把農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)和城市生態(tài)系統(tǒng)連接起構(gòu)成一個多功能的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。廊道相互交叉的頻率和這些交叉點擴展為斑塊的程度,對于遷移效率有重要作用。某些特殊網(wǎng)絡(luò),如小路和公路,則對于動物和人的移動都起著有效的作用。研究網(wǎng)絡(luò)首先應(yīng)該區(qū)別兩類物種。一類是生活在網(wǎng)絡(luò)包圍的景觀要素內(nèi)部的物種,對于這些物種而言,廊道是它們遷移的障礙;另一類是生活在廊道內(nèi)、沿廊道遷移的物種。網(wǎng)絡(luò)影響著物種沿著廊道移動和穿過廊道的運動,而廊道的連通性或空間連續(xù)性是這種運動格局的關(guān)鍵因子。綴塊—廊道—基底模式基于長期以來許多領(lǐng)域的研究成果,尤其是島嶼生物地理學(xué)和群落綴塊動態(tài)的研究,近年來以綴塊、廊道和基底為核心的一系列概念、理論和方法逐漸形成了現(xiàn)代景觀生態(tài)學(xué)的一個重要方面——稱之為景觀生態(tài)學(xué)的“綴塊—廊道—基底模式”。 這一模式為我們提供了一種描述生態(tài)學(xué)系統(tǒng)的“空間語言”,使得對景觀結(jié)構(gòu)、功能和動態(tài)的表述更為具體、形象。而且,綴塊—廊道—基底模式還有利于考慮景觀結(jié)構(gòu)與功能之間的相互關(guān)系,比較它們在時間上的變化。 然而,必須指出,在實際研究中,要確切地區(qū)分綴塊、廊道和基底有時是很困難的,也是不必要的。廣義而言,把所謂基底看作是景觀中占絕對主導(dǎo)地位的綴塊亦未嘗不可。另外,因為景觀結(jié)構(gòu)單元的劃分總是與觀察尺度相聯(lián)系,所以綴塊、廊道和基底的區(qū)分往往也是相對的。例如,某一尺度上的綴塊可能成為較小尺度上的基底,或許又是較大尺度上廊道的一部分。二、景觀結(jié)構(gòu)景觀結(jié)構(gòu)是指不同生態(tài)系統(tǒng)或景觀單元的空間關(guān)系。即指生態(tài)系統(tǒng)的大小、形狀、數(shù)量、類型及空間配置相關(guān)的能量、物質(zhì)和物種分布。即景觀的基本組成要素斑塊、廊道和基底的時空配置及鑲嵌格局。景觀總體結(jié)構(gòu)主要考慮:景觀多樣性、景觀的異質(zhì)性、景觀格局等三個問題。(一)景觀多樣性景觀多樣性是指生物圈內(nèi)棲息地、生物群落和生態(tài)學(xué)過程的多樣性。生態(tài)意義: ①只有多種生態(tài)系統(tǒng)共存,才能保證物種多樣性和遺傳多樣性。 ②只有多種生態(tài)系統(tǒng)共存,并與異質(zhì)的立地條件結(jié)合,才能使景觀的總體生產(chǎn)力水平達到最高水平。 ③只有多種生態(tài)系統(tǒng)共存,才能保證景觀功能的正常發(fā)揮,并使景觀穩(wěn)定性達到一定水平。 景觀多樣性與景觀異質(zhì)性是既有聯(lián)系又有區(qū)別的兩個不同概念。 景觀多樣性表征的是不同景觀間的差異,是指景觀單元在結(jié)構(gòu)和功能方面的多樣性,多用于不同景觀間的比較。 結(jié)構(gòu)上: 類型多樣性(豐富度、均勻度和優(yōu)勢度); 斑塊多樣性(斑塊數(shù)量、大小、形狀,破碎度、分維數(shù)); 格局多樣性(聚集度、連接度、連通性)。功能上: 干擾過程(范圍、頻度、周期、強度、可預(yù)測性、 嚴(yán)重性和季節(jié)); 養(yǎng)分循環(huán)速率; 能流速率; 斑塊穩(wěn)定性和變化周期等。景觀多樣性的描述指標(biāo) Simpson多樣性指數(shù)——D Shannon-Weiner多樣性指數(shù)——H 豐富度或相對豐富度均勻度優(yōu)勢度 區(qū)分:斑塊多樣性指數(shù)斑塊多樣性指數(shù)包括有:有分維數(shù)、斑塊的拉長指數(shù)、鑲嵌度、聚集度、距離指數(shù)、連接度指數(shù)、斑塊破碎化指數(shù)等。 在實際上工作中常用多樣性指數(shù)來描述景觀的多樣性,而這些指數(shù)同時也可作為異質(zhì)性的指標(biāo)(李哈濱、伍業(yè)鋼,1992)。(二)景觀的異質(zhì)性在前一章中已作過介紹,包括空間異質(zhì)性、時間異質(zhì)性、功能異質(zhì)性、基質(zhì)的異質(zhì)性。 功能異質(zhì)性:屬生態(tài)實體的異質(zhì)性,表現(xiàn)為生物個體、種群、物種和群落在分布上的差異,并同多種尺度上的生物的生活史相聯(lián)系。 異質(zhì)性是土地破碎化的標(biāo)志,可負面影響一些生態(tài)過程。如一塊空曠的草地如果面積太小,盡管它的植被條件與所提供的資源與廣闊草地極其相似,但鳥類也不愿意在此逗留。異質(zhì)性可觸發(fā)和擴大個物與環(huán)境的相互作用。 局部的特殊性是由當(dāng)?shù)靥卣饕约皬那吧诚嚓P(guān)的歷史或者說是特殊性所決定的,它形成了空間異質(zhì)性。異質(zhì)性能允許作為多峰值出現(xiàn)的多種穩(wěn)定狀態(tài),該狀態(tài)被認為是局部平衡中的空間變界。 異質(zhì)性不僅由天氣、氣候和土壤等外部因素決定,還取決于物種的滅絕、定殖、遷移等內(nèi)部團素;|(zhì)的異質(zhì)性:在定義景觀基質(zhì)時,我們曾設(shè)定景觀基質(zhì)是由一種景觀要素組成的。這里暗含一個假定,該景觀要素是均質(zhì)體。實際上客觀世界存在的景觀要素不可能是絕對均勻的,只能相對地說其間的差異在某一尺度上難以辨識或忽略不計。在這個尺度上,我們把景觀要素看成是均質(zhì)的。小于這個尺度來衡量該景觀要素,該景觀要素進一步分裂,出現(xiàn)更多新的斑塊;大于該尺度,不同的景觀要素趨向于合并,斑塊數(shù)減少,均質(zhì)化加強。景觀異質(zhì)性的生態(tài)意義 研究表明,景觀異質(zhì)性與鳥類多樣性之間存在明顯的相關(guān)性。景觀的異質(zhì)性增大、鳥類的物種多樣性增加。然而當(dāng)林木變得密集時,林冠對景觀異質(zhì)性的影響較小。散布的喬木和灌木對保證生境的破碎化顯得更為重要。盡管喬木林有更多的植被層或更大的容積,但對鳥類的棲息來說,喬木林的生境多樣性低,而相對看,灌木叢異質(zhì)性強,因而在灌木叢中鳥類物種有較高的多樣性?臻g異質(zhì)性與捕食一被捕食者控制系統(tǒng)密切相關(guān),空間異質(zhì)性與某些物種空間密度有明顯的相關(guān)性,若被捕食者呈斑塊狀分布,捕食者將集中于被捕食者密度大的斑塊,在那里捕食者的種群將迅速擴大,而同時被捕食者密度小的斑塊將成為捕食者的隱蔽處。 動物在大斑塊內(nèi)覓食較在小斑塊內(nèi)覓食化的時間少,在美國的黃石公園,生活著大型哺乳動物,在鼠尾草灌叢和草地景觀中覓食。人們發(fā)現(xiàn).這些動物僅對景觀大尺度的異質(zhì)性有反應(yīng),對小尺度的斑塊(30 m×30m)的選擇是隨機的。在大范圍內(nèi)它們只是依據(jù)生物量的豐富度來遷移,當(dāng)進人覓食的植物斑塊內(nèi)部時,不考慮其細小的異質(zhì)性。林地中的林窗斑塊對鳥類的棲息有極為重要的作用,林窗內(nèi)光線充足,地面的植被物種豐度高。鳥類較容易找到地面撤落的種子,食物來源豐富。異質(zhì)性產(chǎn)生了不同斑塊間的邊界和差異,這種格局能產(chǎn)生更多的、新的景觀過程,從而影響能流、物流和物種流。(三)景觀的結(jié)構(gòu)類型據(jù)Forman意見,景觀結(jié)構(gòu)類型可分為四大類:分散的斑塊景觀:具有一種景觀要素作為優(yōu)勢本底、其它類型分散在本底之中。網(wǎng)狀景觀:景觀中有相互交叉的走廊占優(yōu)勢。交錯景觀:占優(yōu)勢的二種景觀要素,彼此犬牙交錯,但共同具有一個邊界。棋盤狀景觀:相互交錯的景觀要素形成棋盤狀格子。 三、景觀的空間格局景觀生態(tài)學(xué)中的格局,往往是指空間格局,即綴塊和其它組成單元的類型、數(shù)目以及空間分布與配置等?臻g格局可粗略地描述為隨機型、規(guī)則型和聚集型。更詳細的景觀結(jié)構(gòu)特征和空間關(guān)系可通過一系列景觀指數(shù)和空間分析方法加以定量化。與格局不同,過程則強調(diào)事件或現(xiàn)象發(fā)生、發(fā)展的程序和動態(tài)特征。景觀生態(tài)學(xué)常常涉及到的生態(tài)學(xué)過程包括種群動態(tài)、種子或生物體的傳播、捕食者和獵物的相互作用、群落演替、干擾擴散、養(yǎng)分循環(huán)等。 景觀斑塊是地理、氣候、生物和人文因子構(gòu)成的有機集合體,具有特定的結(jié)構(gòu)形態(tài),表現(xiàn)為物質(zhì)、能量或信息的輸入與輸出單位。 斑塊的大小、形狀不同,有規(guī)則和不規(guī)則之分;廊道曲直、寬窄不同,連接度也有高有低;而基質(zhì)更顯多樣,從連續(xù)狀到孔隙狀,從聚集態(tài)到分散態(tài),構(gòu)成了鑲嵌變化、豐富多彩的景觀格局。景現(xiàn)要素格局景觀要素在空間上的分布經(jīng)常是有規(guī)律的(非隨機的),形成各種各樣的排列形式,稱為景現(xiàn)要素構(gòu)型。 景觀格局最為明顯的構(gòu)型有5種(Forman 1990):(1)規(guī)則型或均勻分布格局指某一特定類型的景觀要素間的距離相對一致。例如在我國北方農(nóng)村的各鄉(xiāng)(鎮(zhèn)),由于同一鄉(xiāng)(鎮(zhèn))人均占有土地相對平均,形成的村落格局多是均勻地分布于農(nóng)田間,各村的距離基本相等。 這是人為干擾活動形成的斑塊最為典型的規(guī)則型分布格局。其它如森林采伐跡地、喀斯特景觀內(nèi)的濕地也經(jīng)常見到自然斑塊成規(guī)則形分布。(2)團聚式分布格局指同一類型的斑塊聚集在一起,形成大面積分布。如遼寧省的盤錦地區(qū)稻田的大面積聚集,吉林省玉米地的大面積聚集,均屆于上述類型。 (3)線狀分布格局指同一類型斑塊呈線性分布。在山區(qū)的溝谷內(nèi),村落多沿河流分布;新的高速公路、鐵路沿線會逐漸形成零散分布的新興城鎮(zhèn),冰川侵蝕形成的串珠形凹地等代表了線狀分布類型。(4)平行分布格局指相同類型斑塊平行分布。在沈陽與大連之間存在兩條近平行的廊道,一條是新建高速公路,另一條是原來的公路。兩條公路沿線零星分布著建筑物形成的村落、集鎮(zhèn),這些人工建筑斑塊分布形成典型的平行格局。 在我國的青藏高原,冰川對土地的鑿蝕往往可見明顯的嚴(yán)行濕地也屬于此列。(5)特定的組合成空間連接這是一種特殊的分布類型,大多出現(xiàn)在不同的景觀要素之間。意指不同的景觀要素類型出于某種原因經(jīng)常相連接分布。 比較常見的是城鎮(zhèn)對交通的需要?偸桥c道路相連接,呈正相關(guān)空間連接。 另一種是負相關(guān)連接。如平原的稻田區(qū)很少有大片林地出現(xiàn),林地分布的山坡不會出現(xiàn)水田。 景觀要素的構(gòu)型對野生動物頗為重要。特定的構(gòu)型是特定作用力所產(chǎn)生的,并能產(chǎn)生特定的景觀功能。 如多種景觀要素聚集一處,常能成為野生動物的聚集點。因為這里資源類型多,又利于隱蔽。為此在自然保護區(qū)內(nèi)對這些點應(yīng)分外注意,嚴(yán)格加以保護。 景觀格局分析:景觀格局作為景觀生態(tài)學(xué)的一個重要概念,其研究在生態(tài)學(xué)文獻中占有很大比重?臻g格局可粗略地描述為隨機型、規(guī)則型和聚集型。更詳細的景觀結(jié)構(gòu)特征和空間關(guān)系可通過一系列景觀指數(shù)和空間分析方法加以定量化。景觀格局反映的是斑塊在景觀內(nèi)空間分布的總體樣式。景觀格局是景觀過程的產(chǎn)物;反之,不同的景觀格局又強烈地影響景觀過程、其中包括:斑塊問能量與物質(zhì)的流動,種群的定殖、擴散和繁衍以及個體的發(fā)育等。 斑塊在景觀內(nèi)鑲嵌分布構(gòu)成景觀鑲嵌格局。景觀鑲嵌格局在所有尺度上都存在。并且都是由斑塊、廊道和基質(zhì)構(gòu)成,即所謂斑塊一廊道一基質(zhì)模式。 景觀格局分析的目的是從看似無序的景觀斑塊鑲嵌中,發(fā)現(xiàn)潛在的有意義的規(guī)律性。如果想更加深入地理解景觀格局,最好的方式是把它與一些運動過程和變化聯(lián)系起來。因為,人們今天看到的格局是過去的景觀流形成的。同樣,景觀格局也影響著各種景觀流。通過景觀格局分析,希望能確定產(chǎn)生和控制空間格局的因子和機制,比較不同景觀的空間格局及其效應(yīng),探討空間格局的尺度性質(zhì)。四、生態(tài)交錯帶生態(tài)交錯帶(ecotone)又稱生態(tài)過渡帶, 生態(tài)脆弱帶。是聯(lián)合國第七屆“人與生物圈計劃”大會呼吁各國重點研究的ecotone地帶。 1905年Clements將ecotone引入生態(tài)學(xué)研究, 并將其定義為“兩個群落的交錯區(qū)”; 1971年Odum在《生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)》一書中把生態(tài)交錯帶定義為 “兩個或多個不同群落之間的過渡區(qū); 1981年Anderson將兩個不同生態(tài)系統(tǒng)交接處的過渡帶稱為ecotone。 四、生態(tài)交錯帶 1989 年在布達佩斯召開的第七屆SCOPE大會上確定了ECOTONE 的概念。在生態(tài)系統(tǒng)中凡處于兩種或兩種以上的物質(zhì)體系、結(jié)構(gòu)體系、能量體系、功能體系之間所形成的‘界面’,以及圍繞該‘界面’向外延伸的‘過渡帶’的空間域。它把生態(tài)系統(tǒng)界面理論以及非穩(wěn)定的脆弱特征結(jié)合起來研究,可以作為辨識全球變化的基本指標(biāo)。 1、生態(tài)交錯帶與邊緣效應(yīng)邊緣效應(yīng)是生態(tài)交錯帶的顯著特征之一。1933年,野生動物學(xué)家Leopold注意到在生態(tài)交錯帶內(nèi)物種種類和個體數(shù)比鄰近的系統(tǒng)要多,提出了邊緣效應(yīng)概念。 1942年地理植物學(xué)家Beecher發(fā)現(xiàn),不同地貌單元生物群落的界面地帶,結(jié)構(gòu)往往比較復(fù)雜,不同生境的物種于此共生, 種群密度大,生產(chǎn)力水平較高,于是他將這種現(xiàn)象稱為“邊緣效應(yīng)”(edge effect)。然而Beecher的概念側(cè)重邊緣效應(yīng)現(xiàn)象和邊緣效應(yīng)結(jié)果的敘述。 而王如松、馬世駿又提出了邊緣效應(yīng)的一般概念: 在兩個或多個不同性質(zhì)的生態(tài)系統(tǒng)或(其它系統(tǒng)) 交互作用處, 由于某些生態(tài)因子(可能是物種、能量、信息、時機或地域)或系統(tǒng)屬性的差異和耦合作用而引起系統(tǒng)某些組分及行為(如種群密度、生產(chǎn)力、多樣性等)的較大變化, 被稱為邊緣效應(yīng)。 生態(tài)交錯帶并不是兩個生態(tài)實體的機械迭加和混合,它是兩個相對均質(zhì)的生態(tài)系相互過渡耦合而構(gòu)成的有別于該兩種生態(tài)系的轉(zhuǎn)換區(qū)域,其顯著特征為生境的異質(zhì)化,界面上的突變性和對比度。相鄰生態(tài)系相互滲透、連接、區(qū)分, 其內(nèi)部的環(huán)境因子和生物因子發(fā)生梯度上的突變,對比度也增大。而異質(zhì)化的空間特征導(dǎo)致了其環(huán)境特征的相互融合與分異,形成特有的邊緣小氣候,對應(yīng)于特有的環(huán)境條件出現(xiàn)邊緣生物種或特有種。邊緣效應(yīng)的主要特征可歸納為: 食物鏈長, 生物多樣性增加, 種群密度提高; 系統(tǒng)內(nèi)部物種與群落之間競爭激烈, 彼此消長頻率高, 幅度大; 抗干擾能差, 界面易發(fā)生變異, 且系統(tǒng)恢復(fù)的周期長; 自然波動與人為干擾相互迭加, 易使系統(tǒng)承載能力超過臨界閾值, 導(dǎo)致系統(tǒng)紊亂, 乃至崩潰。 邊緣效應(yīng)是生態(tài)交錯帶的一個關(guān)鍵特征, 只有在清楚邊緣效應(yīng)的前提下才能更深入的認識生態(tài)交錯帶。目前對邊緣效應(yīng)的研究僅僅在外表, 而物理環(huán)境的邊緣效應(yīng)影響機理和水平尚不十分清楚。 但是人們已經(jīng)開始意識到調(diào)控邊緣效應(yīng)是保護交錯帶的關(guān)鍵所在。 生態(tài)交錯帶——群落交錯區(qū) 群落交錯區(qū)即在兩個不同群落交界的區(qū)域。群落交錯區(qū)實際上是一個過渡地帶,這種過渡地帶有的狹窄,有的寬,有的變化很突然,有的則表現(xiàn)為逐漸地或兩種群落互相交錯形成鑲嵌狀,前者稱為斷裂狀邊緣,后者稱為鑲嵌狀邊緣。 例如,過度在森林帶和草原帶的交界地區(qū),常有很寬的森林草原地帶,在此地帶中,森林和草原互如相鑲嵌出現(xiàn)。 群落的邊緣有些是持久性的,這是由于環(huán)境條件持久性的特征所決定的。如地形上的區(qū)別,冰河的沉積,土地的水系,土壤類型等; 另一些則是暫時性的,例如,如水災(zāi)、火災(zāi)、砍伐、土地管理等所引起的群落邊緣的改變。 在群落交錯區(qū)或兩個群落的邊緣,環(huán)境條件往往明顯地區(qū)別于兩個群落的內(nèi)部核心區(qū)。 這一點同樣反映在生物上。例如,在森林和草地的邊緣,由于林緣的風(fēng)速較大,促進蒸發(fā),使邊緣出現(xiàn)干燥。至于太陽輻射方面就更明顯了,北半球夏季南向邊緣每天可比北向邊緣多接受照射數(shù)小時,從而使之更干燥和更溫暖。 2、生態(tài)交錯帶的特征 生態(tài)交錯帶是一個生態(tài)應(yīng)力帶生態(tài)交錯帶具有邊緣效應(yīng)生態(tài)交錯帶阻礙物種分布界面的脆弱性特征 (1)對環(huán)境因素的改變反應(yīng)靈敏而維持自然穩(wěn)定的可塑性較小; (2)變化速率快是非線性關(guān)系的集中表現(xiàn)區(qū),非連續(xù)性的顯現(xiàn)區(qū)及生物和功能多樣區(qū); (3)抗干擾能力弱,隨要素的變化系統(tǒng)極易發(fā)生演化,而一旦發(fā)生演化則是不可逆的; (4)空間表現(xiàn)出波動性,運移能力強, 突出空間不穩(wěn)定性。 3、生態(tài)交錯帶的描述生態(tài)交錯帶的結(jié)構(gòu): 生態(tài)交錯帶具有三維結(jié)構(gòu), 其寬度、垂直性、形狀或長度。交錯帶的寬度指過渡帶空間寬度或形成時間長短。 垂直性指交錯帶結(jié)構(gòu)單元的高度或深度。 形狀指交錯帶邊界的曲面格局。另外還有交錯帶對比度(交錯帶兩側(cè)的水平差異)、內(nèi)部異質(zhì)性(跨交錯帶方向變化率的方差)、鑲嵌體大小(交錯帶之間的鑲嵌體的直徑或面積)。 生態(tài)交錯帶的功能可歸納為5類:通道作用:生態(tài)交錯帶作為相鄰生態(tài)實體之間生態(tài)流的通道; 過濾器作用:生態(tài)系統(tǒng)的某些組分能通過生態(tài)交錯帶在相鄰生態(tài)系之間流動, 而另一些組分則受阻礙; 源作用:生態(tài)交錯帶為相鄰生態(tài)系提供物質(zhì)、能量和生物來源, 起到源的作用; 匯作用:與源作用相反, 生態(tài)交錯帶能吸收積累某些組分; 棲息地作用:交錯帶為許多邊緣物種提供棲息地。 4、生態(tài)交錯帶的類型 ——中小尺度生態(tài)交錯帶森林邊緣:天然或人為的森林邊緣,象森林-草地、森林-牧場、森林-農(nóng)田,森林-棄耕地等, 植物和動物多樣性高。森林-森林生態(tài)交錯帶:不同森林類型間的生態(tài)交錯帶,生物多樣性研究不多。高山樹線:也是一種廣泛分布的生態(tài)交錯帶,往往僅有一種樹木生長在樹線附近。海岸帶:包括浪擊帶、潮間帶和淺海水域。這里植物種類多,凈初級生產(chǎn)力高。河岸帶:它往往形成物種的富集區(qū),世界許多地方的研究都顯示出高的河岸維管植物多樣性。湖岸帶:在湖岸生態(tài)交錯帶,有各種各樣的植物。濕地生態(tài)交錯帶:地處極端水分條件區(qū),具有高的植物多樣性。大尺度生物群區(qū)生態(tài)交錯帶 (1) 海陸交界帶:主要為海岸帶,它同時受到海陸兩大生態(tài)系統(tǒng)因素的影響,是海陸之間的過渡帶。 (2) 地域生態(tài)系統(tǒng)交界帶:主要由地貌單元或構(gòu)造巖性的差異所形成的過渡帶。例如,山地—盆地生態(tài)系統(tǒng)交界帶,山地—平原生態(tài)系統(tǒng)交界帶等。 (3) 氣候區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)交界帶:為不同氣候類型生態(tài)系統(tǒng)的過渡帶,如季風(fēng)交界帶,亞熱帶等。 (4) 生物群落生態(tài)系統(tǒng)交界帶:為不同類型生物群落生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡帶,有不同的動、植物和微生物屬種。如森林—草原交界帶,草原—荒漠交界帶等。 (5) 水域生態(tài)系統(tǒng)交界帶:主要包括內(nèi)流流域和外流流域生態(tài)系統(tǒng)交界帶、流域生態(tài)系統(tǒng)交界帶、河岸帶,湖岸帶等。 (6) 農(nóng)業(yè)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)交界帶:主要包括農(nóng)林交界帶、農(nóng)牧交界帶、林牧交界帶、水稻—旱作物種植交界。 (7) 城市—鄉(xiāng)村生態(tài)系統(tǒng)交界帶,即城郊帶。從生物圈宏觀尺度: 水陸交界帶干濕交替帶農(nóng)牧交錯帶森林邊緣帶沙漠邊緣帶城鄉(xiāng)交錯帶梯度連接帶板塊接觸帶 5、生態(tài)交錯帶的定量判定生態(tài)交錯帶出現(xiàn)在從生態(tài)區(qū)域、生物群區(qū)到群落尺度,甚至更小的各個尺度水平。交錯帶尺度的多樣性就決定了定量化研究技術(shù)的多元化。生態(tài)交錯帶位置和寬度的判定是定量研究交錯帶生態(tài)學(xué)過程的基礎(chǔ), 特別是在斑塊尺度格局和動態(tài)、群落尺度種群統(tǒng)計和種群尺度異質(zhì)種群的行為等研究中具有重要意義。 交錯帶的尺度屬性決定了其邊界的判定是尺度依賴的, 在不同尺度上交錯帶的劃分結(jié)果可能截然不同, 交錯帶研究方法的關(guān)鍵在于交錯帶尺度的界定。因此, 對交錯帶的取樣和定量化研究要與判定交錯帶的尺度同步。 生態(tài)交錯帶是生態(tài)條件和植被類型出現(xiàn)不連續(xù)的區(qū)間, 其邊界尚無很好的方法進行界定。 交錯帶的判定要依賴于對反應(yīng)變量空間—時間序列變化的觀察, 當(dāng)反應(yīng)變量變化的峭度和變幅較大時, 交錯帶是容易判定的, 明顯的交錯帶出現(xiàn)在控制變量發(fā)生突變的環(huán)境梯度上或出現(xiàn)在反應(yīng)變量生態(tài)閾的邊緣。但是, 當(dāng)反應(yīng)變量梯度變化是漸變的,或者即使變化值變化峭度較大但變幅較小時也是很難判定的。 生態(tài)交錯帶的判定通常是主觀設(shè)定閾值將梯度帶劃分為多個區(qū)間, 但值得注意的是, 有時各區(qū)間在統(tǒng)計上有顯著差異的地方并不一定存在交錯帶。 交錯帶變化最為明顯的特征是植被的變化, 包括植物種類組成和植被結(jié)構(gòu)的變化。最容易定義的交錯帶是空間位置上種類組成發(fā)生突然變化的地段, 在景觀水平上, 種類組成變化較為緩慢故難以判定。 20 世紀(jì)80 年代植被科學(xué)的數(shù)量化研究熱潮和生態(tài)學(xué)界對交錯帶研究的重新關(guān)注推動了交錯帶定量判定技術(shù)的發(fā)展, 植被科學(xué)的定量研究技術(shù)如利用相異系數(shù)(或相似系數(shù)) 的群落結(jié)構(gòu)分析、環(huán)境梯度上的多樣性研究、梯度分析和分類排序技術(shù)等已經(jīng)被證明是成熟可靠的方法。 近年來,地統(tǒng)計學(xué)方法、地理信息系統(tǒng)空間分析和景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展為交錯帶的判定和定量化研究提供更為多樣的手段。 生態(tài)交錯帶自提出之日就受到人們的極大關(guān)注,隨著生態(tài)科學(xué)的不斷發(fā)展,特別是景觀生態(tài)學(xué)的興起,對景觀生態(tài)格局、生態(tài)系統(tǒng)和景觀要素之間的關(guān)系與作用的不斷研究,大大促進了生態(tài)交錯帶的發(fā)展。 就目前來看,國外對交錯帶的研究比較深入而且廣泛,尤其對生態(tài)流的研究較多;國內(nèi)的研究相對比較少,主要集中于對生態(tài)交錯帶多樣性的研究。對交錯帶中的生物多樣性的研究盡管很多,但卻沒有一個從機理上提出根本的原因。 在生態(tài)流方面,利用生態(tài)場理論來研究交錯帶目前還未見報道。 交錯帶作為一個非常普遍和對氣候變化比較關(guān)鍵的一個區(qū)域,其內(nèi)在的機理還有待進一步的研究。ll5紅軟基地

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