景觀生態(tài)學(xué)之景觀分類與評價(jià)

1、6 景觀生態(tài)分類與評價(jià),景觀生態(tài)分類與評價(jià)既是景觀結(jié)構(gòu)與功能研究的基礎(chǔ)，又是景觀生態(tài)規(guī)劃、評價(jià)及管理等應(yīng)用研究的前提條件，是景觀生態(tài)學(xué)理論與應(yīng)用研究的紐帶。,6.1 景觀生態(tài)分類 6.1.1 土地分類方法評價(jià) 科學(xué)的土地分類始于20世紀(jì)30年代。當(dāng)時(shí)的德、蘇、英、美等國都開展了比較廣泛的土地和景觀研究。經(jīng)過60多年的發(fā)展，土地分類內(nèi)容不斷擴(kuò)展，方法層出不窮，現(xiàn)存的各種土地分類中，就其對土地內(nèi)在屬性認(rèn)識的差異，選擇分類的指標(biāo)和要素不同，大致可以劃分為發(fā)生法、景觀法和景觀生態(tài)法3種。,發(fā)生法是著眼于土地的形成過程，以發(fā)生的關(guān)聯(lián)與相似性為依據(jù)進(jìn)行分類。 景觀法是通過土地空間形態(tài)相似相異性的識別進(jìn)行土

2、地分類的方法。 景觀生態(tài)分類主要特點(diǎn)是在景觀法中疊加了發(fā)生法的優(yōu)點(diǎn)，旨在得到一種更為綜合和實(shí)用的土地分類。,6.1.2 景觀生態(tài)分類,景觀生態(tài)分類實(shí)際就是從功能著眼，從結(jié)構(gòu)著手，對景觀生態(tài)系統(tǒng)類型的劃分。通過分類系統(tǒng)的建立，全面反映一定區(qū)域景觀的空間分異和組織關(guān)聯(lián)，揭示其空間結(jié)構(gòu)與生態(tài)功能特征，以此作為景觀生態(tài)評價(jià)和規(guī)劃管理的基礎(chǔ)。,1）景觀生態(tài)分類的目的和特點(diǎn)： 就在于綜合反映景觀的形態(tài)和發(fā)生兩方面特征。一般地，在單元確定中，以功能關(guān)聯(lián)為基礎(chǔ)；在類群歸并中，以空間形態(tài)作指標(biāo)。,2）景觀生態(tài)分類的內(nèi)容 對單元空間范圍的界定和等級水平的確定，是景觀生態(tài)分類的主要部分。 在個(gè)體單元確定的基礎(chǔ)上，依

3、據(jù)一定的發(fā)生特征及其指標(biāo)，對所及層次單元進(jìn)行類群歸并，是景觀生態(tài)分類的另一重要部分。,5.1.3 景觀生態(tài)分類體系與指標(biāo)選取 根據(jù)景觀生態(tài)分類的特征及指標(biāo)選取，分類體系的建立宜采取功能與結(jié)構(gòu)雙系列制。,功能性分類是據(jù)景觀生態(tài)系統(tǒng)的整體特征，主要是生態(tài)功能屬性來劃分歸并單元類群，同時(shí)要考慮體現(xiàn)人的主導(dǎo)和應(yīng)用方向的意義。 包括兩方面內(nèi)容：一是類型單元間的空間關(guān)聯(lián)與耦合機(jī)制，組合成更高層次地域綜合體的整體性特征；二是系統(tǒng)單元針對人類社會的服務(wù)能力。 結(jié)構(gòu)性分類是景觀生態(tài)分類的主體部分，包括系統(tǒng)單元個(gè)體的確定及其類型劃分和等級體系的建立，是以景觀生態(tài)系統(tǒng)的固有結(jié)構(gòu)特征為主要依據(jù)。 景觀生態(tài)系統(tǒng)特征可以

4、分4個(gè)方面來考察：空間形態(tài)、空間異質(zhì)性組合、發(fā)生過程、生態(tài)功能。,景觀生態(tài)分類的一般步驟：,首先，根據(jù)遙感影像解譯，結(jié)合地形圖和其他圖形文字資料，加上野外調(diào)查成果，選取并確定區(qū)域景觀生態(tài)分類的主導(dǎo)要素和依據(jù)，初步確定個(gè)體單元的范圍及類型，構(gòu)建初步的分類體系。 第二，詳細(xì)分析各類單元的定性和定量指標(biāo)，表列各種特征。通過聚類分析確定分類結(jié)果，邏輯序化分類體系。 第三，依據(jù)類型單元指標(biāo)，經(jīng)由判別分析，確定不同單元的功能歸屬，作為功能性分類結(jié)果。實(shí)際上，前兩步是結(jié)構(gòu)性分類，第三步屬功能性分類。 初始分類的主要指標(biāo)，一是地貌形態(tài)及其界線；二是地表覆被狀況，包括植被和土地利用等。,河北壩上土地利用變化（1

5、987-1996）,6.2 生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能及其評價(jià) 6.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的內(nèi)涵,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能主要表現(xiàn)為提供保存生物進(jìn)貨所需要的豐富的物種與遺傳資源，太陽能，二氧化碳的固定，有機(jī)質(zhì)的合成，區(qū)域氣候調(diào)節(jié)，維持水及營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)，土壤的形成與保護(hù)，污染物的吸收與降解及創(chuàng)造物種賴以生存與繁育的條件，維持整個(gè)大氣化學(xué)組分的平衡與穩(wěn)定，以及由于豐富的生物多樣性所形成的自然景觀及其具有的美學(xué)、文化、科學(xué)、教育的價(jià)值。,生態(tài)系統(tǒng)的這些功能雖不表現(xiàn)為直接的生產(chǎn)與消費(fèi)價(jià)值，但它們是生物資源直接價(jià)值產(chǎn)生與形成的基礎(chǔ)?？梢哉f，正是生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能，才使人類的生態(tài)環(huán)境條件得以維持和穩(wěn)定，這也是生態(tài)系統(tǒng)

6、服務(wù)的內(nèi)涵所在。 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在狹義上一般是指生命支持功能，而不包括生態(tài)系統(tǒng)功能和生態(tài)系統(tǒng)提供的產(chǎn)品。 對于生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能，可以將其分為4個(gè)層次：生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)、生態(tài)系統(tǒng)的基本功能、生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境效益和生態(tài)系統(tǒng)的娛樂價(jià)值。,6.2.2 自然生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的四條基本原則,自然生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)性能是客觀存在的，不依賴于評價(jià)的主體。 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與生態(tài)過程緊密地結(jié)合在一起，它們都是自然生態(tài)系統(tǒng)的屬性。 自然作為進(jìn)化的整體，是生產(chǎn)服務(wù)性功益的源泉。 自然生態(tài)系統(tǒng)是多種性能的轉(zhuǎn)換器。,6.2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評估,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的分類：根據(jù)生態(tài)服務(wù)功能和利用狀況可以將服務(wù)功能價(jià)值分為

7、4類：第一，直接利用價(jià)值；第二，間接利用價(jià)值；第三，選擇價(jià)值，它是人們?yōu)榱藢砟軌蛑苯永门c間接利用某種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的支付意愿。第四，存在價(jià)值又稱內(nèi)在價(jià)值，它表示人們?yōu)榇_保這種生態(tài)服務(wù)功能繼續(xù)存在的支付意愿。 生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的評價(jià)方法：直接市場價(jià)格法、替代市場價(jià)格法、權(quán)變估值法、生產(chǎn)成本法、實(shí)際影響的市場估值法。,6.3 生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià),6.3.1 生態(tài)系統(tǒng)健康的內(nèi)涵 生態(tài)系統(tǒng)健康是生態(tài)系統(tǒng)的綜合特征，它具有活力、穩(wěn)定和自調(diào)節(jié)的能力。換言之，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生物群落在結(jié)構(gòu)、功能上與理論上所描述的相近，那么它們就是健康的，否則就是不健康的。健康的生態(tài)系統(tǒng)具有彈性、保持內(nèi)穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)健康

8、是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的一種狀態(tài)。在此狀態(tài)下，地理位置、光照水平、可利用的水分、養(yǎng)分及再生資源都處在適宜或十分樂觀的水平?；蛘哒f，處在可維持該生態(tài)系統(tǒng)生存的水平。,6.3.2 生態(tài)系統(tǒng)健康的管理原則,動態(tài)性原理 層級性原理 創(chuàng)造性原理 有限性原理 多樣性原理 人類是生態(tài)系統(tǒng)的組分原理,6.3.3 生態(tài)系統(tǒng)的健康評價(jià),1）生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)的要點(diǎn)： 生態(tài)系統(tǒng)健康評價(jià)不應(yīng)該建立于單個(gè)物種的存在、缺失或某一狀態(tài)為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)上。 系統(tǒng)健康評價(jià)應(yīng)該能反映人們對生態(tài)系統(tǒng)可能發(fā)生的相應(yīng)變化的認(rèn)識。 雖然作為最佳的評價(jià)健康度量應(yīng)該是簡單的，可以系列化、有可分辨的變化狀態(tài)。 系統(tǒng)健康評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該與在數(shù)量值上的變化相對應(yīng)

9、，即使給幾十年，發(fā)生的數(shù)量改變也不應(yīng)該出現(xiàn)間斷。 在考慮到最小數(shù)量的觀察，系統(tǒng)健康的度量應(yīng)該與觀察的次數(shù)不具相關(guān)性。,2）生態(tài)系統(tǒng)健康的監(jiān)測指標(biāo) 生態(tài)系統(tǒng)中某些綠色植物防御性次生代謝物減少，處于患病、鼠害和蟲害嚴(yán)重、光合作用受阻、生長速率下降的瀕危境地。 物種生態(tài)對策改變和多樣性下降。 生態(tài)系統(tǒng)凈初級生產(chǎn)量和生物量下降。 植物根系互惠共生微生物的減少，對生物生長不利的微生物增多。 外來種的入侵，造成系統(tǒng)波動及穩(wěn)定性的變化。,污染物排放：湖泊的富營養(yǎng)化，海洋的赤潮，大氣和固體廢棄物的負(fù)效應(yīng)。 生態(tài)系統(tǒng)中限制植物生長的營養(yǎng)物的流失量增加，因此，系統(tǒng)無法利用和保護(hù)。 植物體或生物群落的呼吸量有明顯增

10、加。 系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率低和分解速率增加，枯枝落葉層的積累明顯下降。 系統(tǒng)中水和營養(yǎng)物質(zhì)的瓶頸效應(yīng)及土壤的物理化學(xué)條件的變劣、生態(tài)平衡失調(diào)，以非良性循環(huán)為主。,3）生態(tài)系統(tǒng)健康的度量 生態(tài)系統(tǒng)是個(gè)多變量的，那么，生態(tài)系統(tǒng)健康標(biāo)準(zhǔn)也是多尺度的、動態(tài)的，它是有結(jié)構(gòu)（組織）、有功能（活力）、有適應(yīng)（彈性）。綜合這3方面，組織、活力和彈性就是系統(tǒng)健康的具體反映，換句話說，健康就是由復(fù)雜系統(tǒng)所表現(xiàn)的3項(xiàng)測量標(biāo)準(zhǔn)。 生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù) HI=VOR,6.4 生態(tài)系統(tǒng)綜合評價(jià) 6.4.1 生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)的概念 生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)是針對不同的目標(biāo)，對不同尺度上的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行評價(jià)。對不同的生態(tài)系統(tǒng)及其對影響生態(tài)系統(tǒng)的因子進(jìn)

11、行評價(jià)，才可深入了解生態(tài)系統(tǒng)的變化及其所產(chǎn)生的服務(wù)功能，評價(jià)生態(tài)系統(tǒng)對人類的貢獻(xiàn)。 6.4.2 生態(tài)系統(tǒng)綜合評價(jià)的內(nèi)容及特征 生態(tài)系統(tǒng)綜合評價(jià)是分析生態(tài)系統(tǒng)提供對人類發(fā)展具有重要性的生產(chǎn)及服務(wù)能力。包括對生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)分析和經(jīng)濟(jì)分析。,生態(tài)系統(tǒng)綜合評價(jià)具備兩個(gè)基本特征： 評價(jià)的地域性、評價(jià)的多維性 評價(jià)在時(shí)空尺度的轉(zhuǎn)換及擴(kuò)展： 時(shí)間尺度變換 空間尺度變換 生態(tài)系統(tǒng)綜合評價(jià)在空間尺度上分為以下幾個(gè)層次：生態(tài)系統(tǒng)、景觀尺度、區(qū)域尺度、大陸尺度及全球尺度,生態(tài)系統(tǒng)綜合評價(jià)的框架,生態(tài)系統(tǒng)管理的內(nèi)涵 1992年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展會議以來，可持續(xù)發(fā)展已成為世界各國共同的目標(biāo)，人類社會的可持續(xù)發(fā)展歸根結(jié)蒂是

12、生態(tài)系統(tǒng)管理的問題。生態(tài)系統(tǒng)管理是由明確目標(biāo)驅(qū)動，由政策和協(xié)議及實(shí)踐而執(zhí)行，由監(jiān)測和我們對生態(tài)學(xué)相互作用與過程的最好理解為基礎(chǔ)的必要研究而使之符合保持生態(tài)系統(tǒng)組分、結(jié)構(gòu)和功能的管理。,檸條護(hù)坡灌木林,管理的目標(biāo)一般為可持續(xù)，可持續(xù)能力的主要障礙有： 環(huán)境中生物多樣性的信息貧乏 對生態(tài)系統(tǒng)功能和動態(tài)的廣泛不知 生態(tài)系統(tǒng)開放性和聯(lián)系性尺度超越管理界限 普遍存在可更新資源的短期經(jīng)濟(jì)和社會效益比未來生態(tài)系統(tǒng)受損重要的觀點(diǎn)，或有相應(yīng)管理方法的利益重要的說法。,過度利用造成嚴(yán)重退化的草地景觀,人類開墾農(nóng)田后又撂荒的景觀,生態(tài)系統(tǒng)管理包括的要素： 可持續(xù)力 目標(biāo) 合理的生態(tài)模型及其理解 復(fù)雜性和相關(guān)性 生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)特征 前景和尺度 人類是生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)組分 適應(yīng)性和可解釋性,黃土高原群眾進(jìn)行植樹造林,黃土高原退耕1年后自然恢復(fù)生長的草被,生態(tài)系統(tǒng)管理的一些基本科學(xué)規(guī)范： 空間