景觀結(jié)構(gòu)組成

景觀結(jié)構(gòu)組成第1頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一1景觀結(jié)構(gòu)

景觀是由景觀元素組成，景觀元素是地面上相對同質(zhì)的生態(tài)要素或單元。景觀元素有三種類型：

1斑塊(patch)2走廊(corridor)3基質(zhì)(matrix)第2頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一第3頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一2.1斑塊(patch)定義：斑塊是一個在外觀上與周圍環(huán)境明顯不同的非線性地表區(qū)域。例：天空的云、嵌花路面的石子。2.1.1起源與類型（起源原因、特點）1干擾斑塊(disturbancepatch)原因：由于局部干擾而產(chǎn)生的。采伐后的森林，草原燒荒，地表煤礦干擾是引起生態(tài)系統(tǒng)格局顯著偏離其常態(tài)的事件。舉例：風(fēng)、火、冰雹、山崩、蟲害等。第4頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一干擾內(nèi)、外因（如火災(zāi)）短期、長期短期特點：具有最高的周轉(zhuǎn)率、持續(xù)時間最短、消失最快的斑塊類型。第5頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一

2殘存斑塊(remantpatch)原因:由包圍著一小塊未受干擾地區(qū)的大范圍干擾造成的.舉例: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。第6頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一3環(huán)境資源斑塊(environmentalpatch)

原因：由于環(huán)境資源的空間異質(zhì)性或鑲嵌分布而引起。例如：長白山植物垂直分布、森林中的沼澤特點：存留時間長、周轉(zhuǎn)率低。

第7頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一4引進斑塊(introducedpatch)原因：人類將生物引進一個地區(qū)，就產(chǎn)生了引進斑塊。（1）種植斑塊(plantedpatch)原因：由人種植植物而產(chǎn)生的特點：人維護、存留時間長第8頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一（2）聚居地(homeshabitation)

特點：受人干擾的景觀中最顯著并無處不在的景觀成分之一。物種：人、引進的動植物、不慎引入的害蟲、從異地移入的本地種例如：村落、城鎮(zhèn)第9頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一斑塊持久性時間未干擾在斑塊內(nèi)干擾在本底中干擾長期干擾單一干擾（短期）環(huán)境資源斑塊干擾斑塊殘存斑塊引進斑塊斑塊的持久性與穩(wěn)定性第10頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一2.1.2斑塊的大小

1面積對能量和養(yǎng)分的影響一般的情況總是大斑塊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。第11頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一邊緣地帶植物密度高于內(nèi)部，故營養(yǎng)也高于內(nèi)部地帶，由于小斑塊的餓邊緣/內(nèi)部比大于大斑塊，因此小斑塊單位面積的能量與物質(zhì)不同于大的斑塊。大斑塊比小斑塊有更高的營養(yǎng)級的動物，并且食物鏈也更長。

2面積對物種的影響

（1）島嶼在生物群落里，物種的多樣性隨面積的增加而增加。島上種數(shù)與面積大小的關(guān)系的三種解釋：第12頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一S=CAZ種的豐富度面積S=CAZS-多樣性A-面積C-比例常數(shù)Z-一般為0.18~0.35大島嶼物種多稀有種多小島近親繁殖第13頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一

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，2是個平均值，通常在1.4~3.0之間。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。

1967年麥克阿瑟和威爾遜創(chuàng)立島嶼生物地理學(xué)理論。他們認為島嶼鐘的多樣性取決于物種的遷入率和滅絕率，而遷入率和滅絕率與島嶼的面積、隔離程度及年齡等有關(guān)。S=f（+生境的多樣性-干擾+面積-隔離程度+年齡）第14頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一（1）陸地景觀

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）物種多樣性速率遷入滅絕小大SsSLP物種多樣性速率P滅絕遷入遠近SNSF第15頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一區(qū)別：障礙物不同海島的隔離是與大陸相對而言島嶼與陸地景觀的形成時間大相徑庭與邊緣的作用設(shè)計保護區(qū)時，面積比較關(guān)鍵。主要保護：1較高的當(dāng)?shù)匚锓N多樣性2稀有種和瀕危種3穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)第16頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一第17頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一第18頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一3森林的破碎化及其生態(tài)后果

物種生存環(huán)境危機樹木的變化動物的變化鳥類昆蟲第19頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一4斑塊與自然保護區(qū)大的自然保護區(qū)保護物種多完整比破碎要好盡量減少隔離度簇狀比線狀好走廊連接圓形較好第20頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一2.1.3

斑塊的形狀

形狀與面積同等重要例如:鳥、昆蟲覓食，巢域一般為長方形。1生態(tài)學(xué)意義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)。園林設(shè)計，采取不同斑塊形狀，收到不同的藝術(shù)效果。第21頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一

D-形狀系數(shù)

L-斑塊固邊長度

A-斑塊面積

D值說明某一斑塊周邊長度與面積同該斑塊相等的圓的圓周長之比，比值為1為圓形，比值越大說明該斑塊周邊越發(fā)達形狀系數(shù)第22頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一

2

邊緣與邊緣效應(yīng)

定義：邊緣是指兩個不同的生態(tài)系統(tǒng)相交而形成的狹窄地區(qū)。斑塊的邊緣部分有不同于內(nèi)部的物種組成和過渡，這就是通常所說的邊緣效應(yīng)。

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。

第23頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一

邊緣的類型：

固有邊緣（inherentedge）：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（inducededge）：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。

第24頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一第25頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一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(edgespecies)和內(nèi)部種（interiorspecies)邊緣種和內(nèi)部種將動物分成三類：

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，但可擴展到邊緣第26頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一3

圓形斑塊與長條形斑塊的生態(tài)比較形狀指標(biāo)內(nèi)部/邊緣邊緣長度與本底作用斑塊內(nèi)障礙物生境異質(zhì)性物種多樣性走廊價值尋食效應(yīng)圓形高小小少小大小小長條形低大大多大小大大第27頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一4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：環(huán)繞北極地區(qū)分布格局高山環(huán)繞山體繞湖周圍第28頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一5

半島（peninsula）

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。鳥類、維管束植物減少物種多樣性遞減內(nèi)部/邊緣比解釋第29頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一第30頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一2.1.4斑塊的構(gòu)型

斑塊在景觀中的空間排布情況，它們的空間分布對能量、物種的流動有重要影響。例如：居住區(qū)

Fragstats/pub/fragstats2.0

斑塊相關(guān)性的指標(biāo)：隔離度、可及度、相互作用、總隔離度

破碎化指標(biāo)：斑塊密度、邊緣密度、第31頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一

2.2

廊道(corridor)

與本底有所區(qū)別的一條帶狀土地,可以看作是一個線狀或帶狀的斑塊.

例如:樹籬、公路2.2.1廊道的作用雙重作用:將景觀分離、將景觀連接

1.運輸：公路、鐵路、運河、輸電線等

2.保護：長城、圍墻、林帶等

3.資源：走廊地帶野生動物豐富、植物種類較多

4.觀賞：古代曲徑通幽、頤和園的長廊、西湖的蘇堤第32頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一第33頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一2.2.2

廊道的起源走廊按起源可分為：干擾廊道、殘余廊道、環(huán)境資源廊道、種植廊道2.2.3廊道的結(jié)構(gòu)特點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.第34頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一第35頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一2連通性(connectivety)

定義：單位長度廊道中中斷數(shù)量來度量。例如：農(nóng)田樹籬作用：一個廊道連通性高低決定了廊道的通道和屏障功能。3狹點(narrow)

定義：廊道中的狹窄處作用：影響運動例如：河流峽口4結(jié)點(nodes)

定義：兩個廊道的連接處或一個廊道與斑塊的連接處。第36頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一

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5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。第37頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一第38頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一2.2.4廊道的分類1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、草本或灌絲帶、樹籬2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)。第39頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一線狀廊道與帶狀廊道的對比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。第40頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一

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。邊緣種多樣性（物種數(shù)量）林帶寬度內(nèi)部種林帶寬度與物種多樣性第41頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一

3河流廊道河流廊道是沿河流分布的，與周圍本底不同的植被帶。

第42頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一1)結(jié)構(gòu)：河床邊緣、漫灘、堤壩、岸上高地。舉例：長江、黃河

2)寬度多寬為宜：

a應(yīng)具備有效地控制從高地到河流的水流和營養(yǎng)的功能。

b有利于森林內(nèi)部種沿河運動，寬度應(yīng)超出邊緣效應(yīng)。第43頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一第44頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一4)功能：

1它控制著河水及周圍陸地進入河流的物質(zhì)流動。

2它影響河流本身的運輸。

3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)。

4它為物種的遷移和棲息提供了條件。

5為人類運輸航道、物質(zhì)資源、保護作用。3)河流等級：最小的河流叫一級河流。兩個一級河流合成一個二級河。第45頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一2.3本底（基質(zhì)）

范圍廣、連接度最高，并且在景觀功能上起著優(yōu)勢作用的景觀要素類型。景觀中的背景地域。第46頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一

2.3.1本底的標(biāo)準(zhǔn)1相對面積一般來說，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連通性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。第47頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一連通性高的作用：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。3動態(tài)控制例如：原始林采伐燒地、農(nóng)田與林網(wǎng)第48頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一

2.3.2

結(jié)構(gòu)特征1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)。第49頁，共53頁，2023年，2月20日，星期一孔隙度的生態(tài)意義：

1）它提供了一個了解物種隔離程度和植物