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1、斑块：思考题： 1、什么是斑块？斑块的特征？斑块的起源有哪些？斑块有哪些类型？各类型有 什么特点？1）定义：依赖于尺度的、与周围 环境（基质）在性质上或者外观上不同，表现出较明显边界， 并具有一定内部均质性的空间实体。该定义强调了斑块的尺 度性、空间非连续性和内部均质性。广义上，斑块可以是有生命的，也可以是无生命的；而狭义 上，斑块仅指动植物群落。2）特征：版块的大小，形状 3）起源： 一场大火后的早晨，我们迫不及待地去考察漆黑一片的景观。这是一个可 怕的景象！但最令人感兴趣的是景观上零星分布的许多种斑块，两处孤立 的火已燃起。附近一处小斑块已化为灰烬，而且大火已向远处蔓延。经对 其考察，发现
2、几个虽有火焰跃过但依然保留有植被的斑块。我们返回未燃 烧的地方时，要穿过一小片沼泽。这个斑块由于土壤过湿，具有完全不同 的动植物。随后，来到一片开垦地，并眺望一块微风吹拂的谷物斑块。u 在这次考察中，至少发现了几种起源基本不同的斑块类型。这些斑块的主 要成因机制或起源包括干扰、环境异质性和人类种植。 若干年后，如果再 观察这些斑块，其物种动态的差异会变得更加明显。 u Forman和Godron（1981，1986）根据斑块的起源或成因机制将常见的景观 斑块类型分为4种：干扰斑块、残存斑块、环境资源斑块和引进斑块。干扰斑块（disturbance patch） l概念：由基质或者先前的斑块中局
3、部性干扰造成的小面积斑块 称为干扰斑块。 l 起源：自然干扰和人类干扰。一般由短期局部性干扰形成；也 可由长期持续干扰形成，主要是由人类干扰引起的；有时，长 期自然干扰也能够形成干扰斑块。 l 特点： p 基质未受干扰，而斑块受到干扰。 p 种群大小、迁入率和灭绝率等在初始剧烈变化，随后进入平 稳演替阶段；当基质和斑块融为一体时，干扰斑块消失（图） p 具有最高的周转率，持续时间最短，通常是恢复最快的斑块 p 类型。但长期持续干扰斑块也能保持稳定，持续时间较长残存斑块（remnant patch）概念：景观中由于大面积干扰所造成的、在局部范围内幸存的自 然或半自然生态系统或者某一自然生态系统的
4、片断。 l 起源：基质受到大面积自然干扰和人类干扰的影响，在其局部范 围内幸存的自然或半自然生态系统或其片断，其成因机制与干扰 斑块相反。 l 特点： l 基质受干扰，而斑块未受到干扰。 l 种群大小、迁入率和灭绝率等在初始剧烈变化，随后进入平稳演 替阶段；当干扰消失后，在自然界同化作用下能很快地融合在基 质内，残存斑块消失。斑块具有较高的周转率（图）。 l 与干扰斑块在外部形式上似乎有一种正反对应关系。环境资源斑块（environmental resource patch）概念：由于环境资源条件（土壤类型、水分、养分及地形有关的各种因 素）在空间分布的不均匀性造成的斑块。如森林中的沼泽地、沙
5、漠中的 绿洲等。起源：根本原因是景观内环境资源分布的空间异质性。由于斑块的环境条件或资源不同，斑块内的生物与周围基质的生物也不同。特点： 由于环境资源的分布边界往往不太明显，所以斑块和基质隔开的群落 交错区极其宽广，并形成一个逐渐变化的梯度。由于资源的分布相对持久，所以斑块也相对持久而稳定，抗干扰能力 强，而且斑块的周转率相当低，能长期地存在于与基质相异的环境中。引进（入）斑块（introduced patch）概念：由于人们有意或无意的将动植物引入某些地区而形成的局 部性斑块。 l 种植斑块 p 起源：人们有意或无意地将动植物引入某些地区而形成的局部 生态系统。 特点：在斑块内，物种动态和斑
6、块周转速率主要取决于人类的 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，最终斑块消失。但引进斑块中的物种可能长期占 优势，从而延缓了演替过程再生斑块 指在先前遭干扰破坏的地段上再次出现的生态系统。 l 在大面积干扰的情况下，再生斑块具有残存斑块的外貌， 但其演替中物种动态的格局却与干扰斑块相似。短生斑块 指由于生物相互作用或环境因素正常而短暂的波动而引 起的、持续期很短的斑块。也就是说，短生斑块中生物 相互作用和非生物环境变化是经常性的，而且其变化强 度较小，以致一些物种逐步适应了这种变化。 2、如何理解斑块大小对能量、营养物质分配的影响？ 斑块大小对物质和能量的影响一
7、般地说，斑块内的能量或养分总量与斑块的面积成正比，大斑块的能量和养分含量较小斑块多得多。（1.然而，斑块内的能量和养分含量不 仅与斑块的大小有关，还与斑块内部和边缘带的比例（内缘比）有关 （图）。2.斑块与基质之间、斑块与斑块之间存在着过渡带，即所谓的生态交错 区（也称为边缘）。3.生态交错区（边缘）是相邻两种景观要素直接相互作用的 场所，这部分的物质、能量密度及物种组成特征也与两侧 的景观要素的内部有较大的差异。生态交错区对能量、营 养物质、物种分布的影响称为边缘效应。4.斑块内部面积与边缘面积之比可称为内/缘比，即D=A内/A外对于形状一样，大小不同的斑块来说，它们的内/缘比 是不同的。如
8、果各斑块的边缘宽度相对一致，斑块的内/ 缘比与斑块面积成正比，即斑块面积越大，斑块的内/缘 比越大。5.当边缘效应为聚集效应时，有：大斑块，内缘比大，能量、物质在边缘的比例也就小。相反， 小斑块，内缘比小，能量、物种在边缘的比例就大。 在斑块的边缘部位，无论是植物还是动物的产量、数量明显高 于或多于斑块内部。例如森林中边缘的林木生长旺盛，下层的灌 木、草本也多，甚至各层中花果产量也明显比内部高。 由于以上两方面的原因，使得小斑块单位面积上的能量和营 养物质含量明显高于大斑块。 相反，如果边缘效应为负效应时，则小斑块的能量与营养物 质的含量要小一些。因此，斑块的大小对能量、营养在斑块中的 分配有
9、明显的影响。 值得注意的是，就单个斑块而言，大斑块的能量、物质总量 大于小斑块，对于主要生活在单个斑块的物种而言，大斑块能提 供更充分的能量和物质。）斑块大小对物质和能量的影响 小结： 斑块大小及与其密切相关的内缘比对斑块内能量和养分含量的影响非常复杂：1）边缘带和内部的能量和养分含量关系本身很复杂。2）大斑块单位面积和总面积上的能量和养分含量既有可能 高于小斑块，也有可能低于小斑块。3）一些物种对斑块大小十分敏感，在大斑块上分布得较多。4）根据能量和养分特性对不同大小的斑块进行对比研究还不多， 还有很多研究课题尚待探索。3.斑块大小的测度指标有哪些（如何描述景观中斑块的大小）？ 如何理解斑块
10、大小与物种数量的关系？斑块的大小通过什么方式影响斑块中的物种数量？ 1）指标：斑块大小的表达 l 斑块大小用斑块面积表示。传统的测度方法有方格法和求积 仪法，现代测度方法主要采用GIS软件。斑块面积的测度指标有：斑块平均面积、最大斑块面积、最 小斑块面积、斑块面积标准差和变动（异）系数、斑块内部 生境面积、斑块粒级结构等。 l 斑块粒级结构：对长沙市天心区绿地景观格局进行研究时， 划分绿地斑块面积等级所用的标准，即500m2时为小型绿地 斑块，500-3000m2为中型绿地斑块，3000-10000m2时为大中型 绿地斑块，10000m2为大型绿地斑块2） 岛屿斑块： 一般地说，物种多样性随着
11、岛屿面积的增加而增加 陆地斑块：一般地说，陆地物种多样性随着斑块面积的增加而增加。 （陆地景观与岛屿有所不同，斑块的边界并不明确，并且隔离程度的重要性降低）3） 斑块与自然保护区（大、小保护区的争论，乌建国p32）自然保护区是目前物种多样性保护最重要的途经，对整个生态系 统及地球环境亦有重要的意义。一般而言，保护区面积越大，能够保 护与维持的物种也越多，但客观条件限制了保护区的面积，所以在设 计保护区时，从斑块大小的生态学意义分析，应该遵循一定的原则： 一个大的自然保护区要比小的自然保护区保存物种多； 一个单一的大自然保护区要比总面积与其相当的几个小自然保 护区为好； 若设计多个小自然保护区，
12、应使它们尽量靠得近一些，以减少 隔离程度； 使几个保护区呈簇状配置，要比线状配置为好； 将几个保护区用廊道连接起来，可便于很多物种扩散； 应尽可能使保护区成圆形。大斑块的生态学价值：1.有利于生境敏感物种的生存；2.为大型脊椎动物提供核心生境和躲避所；3.为景观中其它组成部分提供种源； p 能维持更近乎自然的生态干扰体系；4.在环境变化的情况下，对物种绝灭过程有缓冲作用。 l小斑块的生态学价值：作为物种传播的生境以及物种局部绝灭后重新定居的生境和 “踏脚石”（stepping-stone），从而增加了景观的连接度； 为许多边缘种、小型生物类群以及一些稀有种提供生境4.如何计算斑块的形状系数？从
13、斑块形状的生态学意义来理解， 在景观规划设计中，为什么要求配置多种形状的斑块？答：1）斑块形状系数:斑块的形状对生物与非生物流动有较大影响，在面积相等的情况下，规则形状的斑快边界的有效性较大，这对生物的扩散和迁移有重要的作用。斑块形状系数为斑块周长L与具有该斑块同等面积A的圆周长之比；或为斑块 周长L与具有该斑块同等面积A的正方形面积开方根之比的四分之一。通常有 以下两种计算方法： （1）以圆作为参考几何形状时:式中：D为斑块的形状指数，L为斑块的周边长度(边缘长度)，A为斑块的面积。 D值说明某一斑块周边长度与面积同该斑块相等的圆的圆周长之比。 当D=1时，说明该斑块为圆形，具有最小的周长与
14、面积比值，D值增大，斑块 逐渐呈长条状或不规则状（2）以正方形作为参考几何形状时：同样，D=1时，斑块逐渐接近正方形，D值增加，斑块逐渐 呈长条形状或不规则的形状。斑块的形状对生物的扩散和寻找食物也有重大的影响，当斑块面积相等，周边长的斑块则有利于生物与外界环境的接触和寻找食物，相反，则不利于生物的扩散和寻找食物。2） 生态学意义：a.对形状的分析能够深入揭示物种动态（物种分布是稳定、 扩展、收缩、还是迁移甚至以了解迁移路线）;b.斑块形状对有机物的传播和觅食很重要；c.物种迁移的路径或路线也可以根据形状来分析;d.在采样理论中,样区形状也是重要的内容；e.斑块的形状与环境变化及更新过程有关；
15、f.园林设计，采取不同斑块形状，收到不同的艺术效果5. 边缘与边缘效应定义：1)边缘是指两个不同的生态系统相交而形成的狭窄地区。2)斑块的边缘部分有不同于内部的物种组成和过渡，这就 是通常所说的边缘效应。3)特点:由一种环境条件组合、过渡为另一种环境条件组合，由一类动植物组合过渡为另一类动植物组合，不仅包括两 个生态系统内部的成分并且有其特有的成分。4) 边缘的类型：(1)固有边缘（inherent edge）： 环境资源上的差异造成的边缘。 特点：过渡缓慢、连续性强、变化很小。 举例：森林和沼泽之间的边缘 p (2)诱导边缘（induced edge）： 天然或人为干扰造成的边缘。 特点：过
16、渡显著、存在时间短。 举例：森林与火烧迹地之间的边缘5) 影响边缘宽度范围的主要因子：a太阳辐射角，面向赤道方向超过面向两极方向的宽度；b.温带地区的边缘带通常比热带地区宽；c.在活跃期或生长季节，盛行风向所形成的边缘带通常要比 其他侧宽得多；d.斑块和基质在垂直结构上差异越大，则边缘宽度越大；e.干扰边界随群落的发展会逐渐消失。6) 根据对边缘或内部的反应，将生物分为：边缘种(edge species) 和内部种（interior species)7) 边缘种和内部种将生物分成三类： a 对两个生态系统均有要求 b 对边缘的特殊生境有特殊的要求 c 主要与一种生态系统有关系，但可扩展到边缘6
17、.内缘比率:由于不同形状的斑块具有不同的内缘比率，而斑块内部和边缘带的动植物群落和种群特征不同，由此可估计出景观内斑块形 状的重要性。因此,内缘比率似乎可以作为斑块某些生态条件的有用指标。较高的内缘比率可促进某些生态过程，而较低的内缘比率可增强其它一些重要过程（图）。7、举例说明斑块大小和形状各有什么意义？答：大斑块的生态学价值：1.有利于生境敏感物种的生存；2.为大型脊椎动物提供核心生境和躲避所；3.为景观中其它组成部分提供种源； p 能维持更近乎自然的生态干扰体系；4.在环境变化的情况下，对物种绝灭过程有缓冲作用。 l小斑块的生态学价值：作为物种传播的生境以及物种局部绝灭后重新定居的生境和
18、 “踏脚石”（stepping-stone），从而增加了景观的连接度； 为许多边缘种、小型生物类群以及一些稀有种提供生境斑块形状的生态学效应（小结）1）斑块长宽比或周界面积比越接近方形或圆形的值，其形状就越 “紧密”。紧密型形状的斑块有利于保蓄能量、养分和生物；而松散型形状的斑块易于促进斑块内部与外围环境的相互作用，对能量和物质的交换、植物的扩散和动物的迁移有重要作用。2）另外，斑块形状的功能效应还取决于景观内斑块长轴的走向， 因为它代表着某些景观流的走向，而且斑块的形状和走向对生物的扩散和觅食具有重要作用。8.几个典型的斑块形状的类型:环状斑块形状很特殊的斑块特点：内部/边缘低，内部种少举例
19、：环绕北极地区分布格局、高山环绕山体、绕湖周围9. 半岛（peninsula）1）景观中呈狭长状或凸状外延的斑块。在半岛的顶端，动物路径密度较大，显示出漏斗效应；半岛对其两侧斑块 也起到一种屏障。2）半岛上的物种多样性往往低于大陆，而且一般地说，从 半岛基部到顶端，物种多样性是逐渐降低的。这种格局 形成的原因目前尚不清楚。几种假说或模型：侵入-灭绝 假说、内缘比率假说和环境异质性假说（图）10.如何表示景观中的斑块数量结构？描述斑块相关性（斑块空间 构型）的指标有哪些？答：斑块数量的表示方法：在研究某一景观时，可以用下面的方法来表示斑块的数量结构： 群落类型或生态系统类型（群落类型数目）； 景
20、观中各个斑块的起源类型（成因类型数目）； 各斑块面积的大小等级及相应数量（斑块大小类型数 目）； 景观中各斑块的形状类别（斑块形状数目）。斑块数量的指标：斑块相关性指标 (1)单个斑块的隔离度(isolation) 式中ri是斑块i的隔离度；n是所研究的邻近斑块数目；dij是斑块i与任意相 邻斑块j间的距离。(2) 斑块间的易达性(accessibility)式中ai是斑块i的易达性指标；dij是斑块i和n个相邻斑块中任一斑块j之间沿 连线如廊道的距离。(3) 斑块间的相互作用(interaction)式中Ii是斑块i与相邻n个斑块间的作用度；Aj是任一相邻斑块j的面积；dij是斑块i与任一
21、斑块j边缘间的距离。 (4)斑块总隔离度：式中2x,2y分别为x、y坐标的方差。 5) 多个斑块的分散度(dispersion)式中Rc是分散度指标；dc从一个斑块中心到其最近的斑块间的平均距离；是斑块平均 密度。当Rc=1时，斑块随机分布；Rc1时，斑块呈均匀 分布。斑块数量的指标：斑块破碎化指标（斑块密度、边缘密度） 景观内单位面积中的斑块数量称为斑块密度（patch density，PD）。 斑块总数和类斑块数 （1）斑块总密度的表达式为 ：式中PD为斑块总密度,表示景观整体的破碎化程度；ni为第i类斑块 的数量；A为景观总面积；m为景观要素类型数。（2）类斑块密度的表达式为：式中，PD
22、i为第i类斑块密度指数，表示第i类斑块的破碎化程度；ni为 第i类斑块的数量；A为景观总面积。 u斑块密度的生态意义：a.它反映了景观的空间异质性，斑块密度大的景观孔隙性高；b.可以反映景观的破碎化程度，可能影响一系列的生态过程。如决定一个空间上散布的种群的亚种群数目，而亚种群数目会影响整个种群的动态和稳定，并可能影响物种间交流的稳定性。11.斑块的大小(面积)、形状、数量和空间组合关系是斑块的主 要特征,这些斑块特征对景观结构、景观格局、景观多样性、 景观异质性以及生态流、生物多样性等各种生态过程和现象 具有深刻的影响，斑块面积和隔离度还影响物种灭绝和定居， 生境的破碎化限制了小斑块中物种数
23、量的增加。廊道： 一、名词解释 1、 廊道：是指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构。（1.它既可以呈隔离的条状，如公路、河道； 也可以是与周围基质呈过渡性连续分布，如某些更新过 程中的带状采伐迹地。2.廊道两端通常与大型斑块相 连，如公路、铁路两端的城 (镇)，树篱两端的大型自然 植被斑块等等。廊道的起源 与斑块的起源相似。 ） 2、 廊道效应：指廊道产生的各种自然、经济、 社会综合效应。3、 自然廊道效应 ：自然廊道的存在有 利于吸收、排放、降低和缓解城市污染，减少中心市区人口 密度和交通流量，促使土地利用集约化、高效化。4、 补：人工廊道效应：从单纯经济角度出 发，城市景观结构是在市
24、中心与交通干线形成的多边形实际 梯度场向同心圆理想梯度场趋同的动态过程中形成的。 5、 廊道密度： 廊道密度指数：是指景观中单位面积内廊道的长度。主要用表示 廊道的疏密程度。（用公式表示为： D=廊道的长度（l）/景观的面积（km2） l 1）景观内各类廊道的长度总和与景观总面积的比值2）某一类廊道的长度与景观总面积的比值 3）景观破碎化程度 4）单位面积中廊道愈长，景观破碎化程度愈高 5）弥补斑块密度计算中同一种景观类型破碎化程度被忽视的一面6、 景观连接度：指廊道在空间上如何连接或如何连续的量度。（可简 单地用单位长度上间断点或断开区（gaps）的数量来表示。）7、 断点 2、 简答题 按
25、廊道的结构和性质可将廊道分为哪些类型? 答：按宽度：线状廊道与带状廊道。 u按组成廊道的内容或生态系统类型：植被廊道（包括防护林带、树篱、绿化带等）、河流廊道和道路廊道。 u 按形态：直线性廊道（网格状分布的道路）、树枝状廊道（具有多级支流的流域系统）。 u 按廊道的功能：输水廊道（沟渠）、物流廊道（道路）、防御廊道（城墙）、信息廊道（电话线）、能流廊道（输电线路）、河流廊道。 u 按廊道的生态功能：绿色廊道（街道绿化带）、蓝色廊道 （河流）、灰色廊道（街道、公路）按起源：环境资源廊道：由环境资源在空间上的异质性线性分布形成。 干扰廊道：由带状干扰所致。 u 残存廊道：是周围基质受到干扰后的结
26、果。 u 种植廊道：由于人类种植形成。 u 再生廊道：受干扰区内的再生带状植被（廊道本身的持续性或稳定性以及廊道内的物种动态直接产生于廊 道的起源或成因机制。除环境资源廊道外，多数廊道的持续存在 主要取决于人类长期输入的能量，特别是化石燃料。这些输入既 可以在廊道区域内，也可以在其毗邻的区域内。）廊道有哪些重要生态功能? 答；（廊道除了与斑块一样具有栖息地(habitat)、源(source)和汇(sink) 的功能之外，另外重要的功能是作为通道(conduit)、屏障 (barrier)和过滤器(filter)。） u廊道的生态功能：资源功能（源、汇、生境）、通道功能（物质、信息、能量、物种
27、流动和交换）屏障功能（双重性质：分离和连接；屏障和过滤器）防护功能（抵御和防护）美学功能（历史与文化）简述廊道的特征及其生态学意义。 3、 论述题 试述如何利用廊道效应使城市空间扩展趋向合理。 试述廊道的宽度效应。答：廊道为线性结构，生境的质量和物种的数量都受到廊道宽度的影响；当宽度较小时，廊道宽度对物种数量影响较小，甚至可以 说没有影响。达到一定宽度阈值后，宽度效应才会明显地 表现出来。 产生边缘效应（edge effect）的地区 补充：1.线状廊道 是指全部由边缘物种占优势的狭 长条带（宽常为12m以下）。如 道路、堤坝、灌渠、输电线、树 篱、排水沟等。 l在城市景观中 ， 绿道 (gr
28、eenway)的生态效应已引 起广泛关注(肖笃宁和李秀 珍，1995)。 l 在农业景观中，道路则往往因就地取土而与沟渠伴 堤坝（如沿河流走向的堤坝和沿海岸线修筑的堤坝），沿河流走 向的堤坝因束缚了水的自然漫溢；而沿海岸线修筑的堤坝(如辽河 三角洲地区)则会因阻断了潮汐通道而破坏了原有的生态洄游路线， 以致造成严重的生态后果。特点：1)狭长条带；以边缘环境为主，内部环境很少；由边缘物种占 优势。2)没有一个物种是完全局限于线状廊道的，相邻基质或斑块的 环境条件、人类活动、物种和土壤对线状廊道的内部环境和 物种影响较大。3）对于除树篱以外的其它几种线性廊道，由于长期干扰的结果， 大多有一个动植物
29、相对缺乏的中心地带，其维持需要投入大 量的人力和物力。2.带状廊道 ：是指含丰富内部物种的内部 环境的较宽条带。我国北方 地区沿铁路或高速公路栽植 的白杨林带，以及东南沿海 地区较宽的防护林带。特点：较宽条带；每边都有 边缘效应，足可包含一个内 部环境；除有边缘种外，内 环境中还可能含有较丰富的内部种。3.河流廊道：是指沿河流分布而不 同于周围基质的植被 带。它包括河道边缘、 河漫滩、堤坝和部分 高地，其宽度随河流大小而变化。河流到 高地的环境梯度比较明显。功能：a.河流廊道具有控制水流和矿质养分流动的作用；b.河流廊道植被对水生生物也有直接影响；c.河流廊道作为陆地动植物在景观中的迁移路径。
30、这一 作用目前尚知之甚少。4.廊道的典型类型1）、绿色道路廊道 （2）高速公路绿化 应注意如下问题： 用较宽的绿带将道路隔开，绿带上种植矮小的灌木和花 卉，不可种植乔木，绿带宽度最少4米； 干道两侧要各留出2030米的安全防护带，依次种植草 坪或宿根花卉、灌木、乔木，由低至高，既起防护作用，又不 妨碍行车视线。( 3）铁路绿化 应注意如下问题： 两侧种植乔木时，要离开铁路外轨至少10米，种植灌木时， 至少6米； 边坡不能种植乔木，可采用草本或矮小灌木护坡，以防水土冲 刷，保证行驶安全； 通过市区或居民区时，在可能的条件下应留出较宽地带种植乔 灌木，以减少噪声对居民的影响； 公路与铁路平交时，应
31、留出50米的安全视距，距公路中心400 米以内，不可种植遮挡视线的乔灌木； 铁路转弯处内径小于150米，转弯处不得种植乔木，可种植小 灌木和草本。2）、农田防护廊道 农田防护林是防护林体系的主要林种之一，是指将一定宽度、结 构、走向、间距的林带栽植在农田田块四周，通过林带对气流、温度、 水分、土壤等环境因子的影响，来改善农田小气候，减轻和防御各种 农业自然灾害，创造有利于农作物生长发育的环境，以保证农业生产 稳产、高产，并能对人民生活提供多种效益的一种人工林。 大量实践和研究证明，农田防护林对农作物的增产效果明显。3）、河流廊道：河岸带植被具有重要的功能。 (1) 物种源和栖息地 (2)调节气
32、候 (3)养分能量源 (4)净化水质 (5)农、林、牧业基地5.廊道的效应u人工廊道与自然廊道效应 uV-人工廊道梯度场效益（经济 效应） uE-自然廊道梯度场效益（环境 效益） uD-距人工廊道距离 uF-效益分界点 uD1-两种廊道的效益最佳分界 点距离6.廊道面积与数目：廊道面积与长度（带状廊道、河流廊道） l a. 长度与宽度可以表述廊道的线性特征：长度可以确定廊道同基质接触的程度，宽度可以确定廊道对基质的干扰和对动植物阻 隔的程度。 b.廊道的周长面积比：廊道的周长面积比是判断廊道结构的主要 指标。可用廊道的长度与该廊道的面积之比来描述。 l c.廊道数目:有利于物种空间运动和维持、
33、两条廊道比一条要好 p 多少没有明确规定、生态廊道的数目通常被认为越多越7.连接度： 廊道的一个重要特点是其连接度或间断点的存在。 l 廊道连接度指廊道在空间上如何连接或如何连续的量度。可简单地用单位长度上间断点或断开区（gaps）的数量来表示。 l 结点：廊道交叉处尤为常见，可以提供许多物种源。 l 间断区：在很大程度上是人类活动所致。 l 功能连接度：所研究的生态学对象或过程特征来确定的连通性 l 结构连接度指景观单元在空间上表现出来的表观连通性。 l 结构连接度是反映景观连接度的基本指标，以网络连接度的 指数来描述，即网络的连接线数与最大可能连接线数之比。基质：一、名词解释基质:景观中面
34、积 最大、连通性最高并且在景观功 能上起着优势作用的景观要素类 型。如广阔的草原、沙漠、连片 分布的森林等等。 孔隙度:：景观基质中所含闭合斑块密度的量度，【即单位面积基质内的边界闭合 (不接 触所研究空间或景观的周界)的 斑块数目，与研究对象的尺度 和分辨率有关，与斑块大小无关。】 边界密度: 生态交错带:是相邻生态系统之间的过渡带，具有由特定时间、空间尺度 以及相邻生态系统相互作用程度所确定的特征。【生态交错带概念的创新 之处主要就在于它强调了生态系统之间的相互作用和相互联系。】景观边界（也称为生态交错区）：在特定时空尺度下，相 对均质的景观之间所存在的异质性过渡区域。【即相邻生态 系统之
35、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，如沙漠边缘，海陆交错带，山地与平原的 交错地带等等。】 区分： 生态过渡带和景观边界在实际含义上没有严格的区别，在 特征上都要受到时间和空间尺度，以及相邻生态系统之间 作用强度的影响。因此在景观生态学领域里已基本通用二、简答题基质具有哪些生态学意义?如何判断景观中的基质?答：1.相对面积，面积是基质在景观中作用大小的一项重要指标，因此常采 用相对面积（relative area）作为定义基质的第一条标准，如 果某种景观要素占景观面积的50以上，那么它就很可能是 基质。 但是，景观要素的面积不是判定基底的唯一标准。在异质 性很强的镶嵌景
36、观中，可能任何一种景观要素的面积都不会超过50。这时候就需要用其他标准来判定了2.连通性（结构上连通） 如果景观中某一要素连接得较为完好，并环绕所有其他景观要素 时，可以认为是基底，如具有一定规模农田的林网、树篱等。【这类基 质通过连接不同的景观要素，把整个景观联系在一起。 连通性（connectivity）高的景观要素具有三个方面的作用：该 要素可起一种分隔其他景观要素的物理屏障的作用；当以细长条带 相交形式连接时，景观要素可起一组廊道的作用，便于物种迁移和基 因交换；该要素可环绕其他景观要素而使其形成孤立的“生物岛 屿”。】3.动态控制 如果景观中的某一要素对景观动态控制（dynamic
37、control） 程度较其他要素类型大，也可以认为是基质。【要了解各个景观要素类型对景观的动态影响，人们需要进行 野外调查或查阅有关资料，研究各种生物种类的生物学特性 和生态学特性，才能确定各个景观要素对景观的影响作用。 l 面积最大、连接度最好的景观要素类型往往也控制景观中的 流。基质中的优势种也是景观中的主要种。 l 基质主要是通过产生未来景观来控制景观动态。 l 例一：采伐迹地针叶林景观 l 例二：草原-沙地景观】简述孔隙度的生态学意义 。答：孔隙度可指示现有景观中物种的隔离程度和潜在基因变异的可能性， 也是景观边缘效应总量的一个指标，对野生动物管理有重要的指导意义， 对物流、能流和物种
38、流也有重要影响。 【例如，在针叶林景观中，田鼠经常出没在湿草地斑块上。在某些季节，田鼠会进入森林基质，啃食更新幼苗。当草地斑块的孔隙度较低时，田鼠对森林的影响很小，当孔隙度高时，田鼠危害则很大。在实际生产活动中，孔隙度的研究也有重要意义。在城镇人工建筑 景观中，绿地斑块有重要的作用。绿地的大小、距离直接影响居民的生 活质量、城市美化与功能的发挥。在森林采伐中，采伐斑块的大小与距离直接影响采运木材。因此，孔隙度已作为采运木材的一个重要经济因素来考虑。】三、论述题试述景观边界的特征及主要功能。答：特征：a.异质性：相互渗透、连接、区分；边缘种 b.动态性：时空、种间竞争、干扰（突变-非线性；渐变-
39、线 性，生态梯度） c.宏观性：景观功能单元 d.尺度性：尺度敏感；斑块水平、类型水平、景观水平功能: a.通道或廊道（conduit or corridor）：各种流 b.过滤器或屏障（filter or barrier）：半透膜 l c.源（source）：边界两边物质能量差异，边缘种流动 ld. 汇（sink）：聚集生态流（农田与人工林景观、海陆交替 的大陆架） l e.生境（habitat）：各种环境特征，多物种的栖息地试述生态交错带在景观中的作用答：1.稳定性：生态交错带的抗干扰能力 p 2.波动：生态交错带干扰后的恢复能力 。3.能量：生态交错带的生产力，与邻接生态系统的物质和能量
40、交换 。4.功能差异：生态交错带与邻接生态系统功能差异的程度 。5.通透性：生态交错带对流的通透能力。6.对比度：相邻生态系统间差异与突发性变化程度。7.功能通道作用：生态交错带起着生态流流通渠道的作用。8.过滤器或屏障作用：生态交错带在生态系统间起着半透膜的作用。9.源和汇：生态交错带既向相邻生态系统输送生态流，同时又接纳累积相邻生态系统的生态流。p9.栖息地：生态交错带是边缘种的栖息地【补】：1.基质的判定标准有三个：相对面积上的优势 、空间上的连接度 、对景观总体动态的控制程度2.孔隙度的确定：具有闭合边界的斑块数量越多，基质的孔隙度越高。3. 景观边界（landscape bounda
41、ry） u边界的形状: 边界的形状是各式各样的，可起过滤或半透膜的作用，所以对基质与斑块间的相互作用至关重要，可推论区分出三种形状： （1）扩展形：沿凸面边界向周围扩展 （2）残遗形：处于缩减状态，有凹面边界 （3）稳定形：相对平缓波浪边界4.景观边界的确定方法（定性与定量）:由于景观边界是两个或多个相邻景观的交错地带，它兼有相 邻景观的特征，如森林一草原交错带具有森林和草原的生物 学和环境特征，因此可以根据景观边界的这一特点对其进行定性判定。最简便的方法是利用地形图和土地利用图，或植被图等专业 图，结合实地踏查勾绘出各景观单元的边界。（定性）多元排序法、聚类分析法、判别分析法、主成分分析法、
42、空 间统计法、地理边界法、系统网络人为切割法。（定量）5. 生态交错带 u1)类型：（尺度效应） a.按时间尺度分：短暂或日计尺度，季节尺度，永久尺度 b.按空间尺度分：微型交错带，中型交错带，大型，矩型 c.从生态环境脆弱性：水陆交界带，干湿交替带，农牧交错 带，森林边缘带，沙漠边缘带，城乡交错带，梯度联合带2) 特征： a生态交错带具有边缘效应 b生态交错带是一个生态应力带（tension zone） c生态交错带对景观生态流的控制作用 d生态交错带的敏感性（强调适应性反应，易变性） e生态交错带的生态风险（强调结果，脆弱性） f生态交错带阻碍物种分布3) 描述： 结构方面： a大小：生态
43、交错带的面积或体积 b宽度：景观要素的边缘部分 c形状：线形、圆形或其它形状 d生物结构：物种多样性和生物量的分布等 e限制因素：生态交错带上生物结构与邻接生态系统差异的原因 f内部异质性：生态交错带内部的空间异质性 g密度：单位斑块生态交错带的长度 h分形维数：生态交错带形状的复杂程度 i垂直性：生态交错带内结构单元的总高度和层次性 j外形或长度：生态交错带线性轴线的曲线分布格式 k曲合度：直线长度除以总长度4) 生态交错带的划分方法计算步骤（图）:a 首先选取城区的中心为原点（O）。b 从原点引出6条辐射线，尽可能穿越 不同的景观要素类型 c.在 辐 射 线 上 每 200m 取 一条 线
44、 段， 分别计算人工建筑景观要素和农业 景观要素的线段数。d.分别计算各线段的信息量。【当剖面线穿越不同类型的景观要素边界 时，分成的两段将会有最大的信息量差异， 据此可以划定城乡交错带。】注：各线段的信息量计算公式 ：a为剖面线上某线段景观要素的信息量，实际上不是该线段本身 的信息量，而是以该线段为界的某景观要素分布的信息量。 b.P为概率，即以该线段为界的某景观要素的异质性分布形式的概 率，即以该线段为界的某景观要素的组合形式的概率。c Il为该线段左侧某景观要素的组合形式数；Ir为该线段右侧某景 观要素的组合形式数；It为某景观要素在剖面线上总的组合形式 数。dHt为某景观要素在剖面线上
45、总的信息量；Hl为某景观要素在给定 段左侧的信息量；Hr为某景观要素在给定段右侧的信息量。 e.S为剖面线上被分割的线段数；F为该景观要素所占有的线段数6.生态交错带的经营与管理:a.目前生态系统经营在景观水平上的策略，正由传统“尽量创造景观 中林缘的比例”的观点向“尽量减少林缘比例”的方向转变。b.这是因为散布式采伐带来许多不良后果，随着景观破碎化程度的提 高，森林斑块在景观中的比例线性递减。同时，景观中产生了大量 对比度很高的林缘并影响景观中很大区域，使森林内环境急剧变化， 危及林内物种，沿林缘林木的死亡率提高。c.因此，目前所采用的方法主要是通过修正采伐方式，模拟森林早期 人为干扰较小，
46、而以风、火等自然干扰为主的景观结构。其中建议 包括设立较大面积（2万-5万hm2）的无采伐保护区，延长轮伐期至 100-200年，设计景观廊道网络，以及建立群聚景观结构。由于很难 在自然景观中进行实验，目前多数采用计算机模拟和实际景观相结 合的方法，并以木材产量和生物多样性为主要衡景指标。景观格局1、 名词解释 镶嵌性:：一个系统的组分在空间结构上互相拼接成一个整体。【 类型：生物镶嵌性、非生物镶嵌 景观的空间异质性有两种表现形式 ：梯度与镶嵌 l 镶嵌度指数：描述景观中相邻生态系统(斑块)之间的 生态学对 比度。 l 聚集或分散明确边界中断和突变】 粒级:：景观组分规模大小的量度，主要用于空
47、间 测量，是一个与尺度密切相关的概念。 【类型：粗粒、细粒、l测量方法：景观要素的平均直径或面积 l 细粒（小于1hm2）、中粒（1-100hm2）、粗粒 （大于100hm2）】景观对比度:：相邻的不同景观单元之问的相异程度。 【 类型：低对比度、高对比度 l 低对比度：自然景观 l 高对比度：自然景观或人工景观 l 景观对比度只是描述景观外貌特征的一个指标，其对比度高低 无绝对的优劣之分 。（个别物种生境的保护） 景观的对比度存在季节上的差异（我国温带大部分地区，春秋 高，冬夏低） 】 网络: 网络结构包括由廊道相互连接形成的廊道网络，和由同质 性和（或）异质性景观斑块通过廊道的空间联系形成
48、的斑块网络。【通常意义上的网络是指廊道网络。 p 廊道网络可分为两种形式：分枝网络(branching network) ； 环形网络(circuit network) p 网络在结构上的重要特点有：结点类型、网状格局、网格 大小、连通性、闭合性（环度）及网络中的廊道密度等】 结点:【网络结点 常见的类型：十字型、T型、L型和终点（与斑块连接） “交叉效应” 中继点(站)】网眼大小:可用网络线间的平均距离或网络所环绕的景观要 素的平均面积的大小来表示网格的大小。【网格大小有重要的生态、经济意义。 例如： 景观功能 研究景观网络中网眼大小与物种粒度的关 系特别重要。】景观格局: 空间异质性 、空
49、间相关性 、空间规律性 【研究主要包括：a景观的组成和结构特征 b.景观内各斑块的空间相互作用； l 景观格局动态变化 c.景观的等级结构 d.景观格局与功能 】 景观生态安全格局:。将景观中某些潜在的空间格局，称为景观生态安全格局或景观安全格局【它们由景 观中的某些关键性的局部、位置和空间联系所构成。在一个明显的异质性景观中，景观生态安全格局组分对控制生 态过程的战略意义体现在以下三个方面:主动优势、空间联系优势、高效优势。 以生物保护为例，一个典型的景观生态安全格局包含以 下几个景观组分：源、缓冲区、源间连接、辐射道、 战略点 】 2、 简答题 简述研究景观格局的重要意义 。 简述景观空间
50、格局分析的步骤 。答： 1.收集处理景观数据 2.收集的景观资料数据化（数字化景观） 3.选择适当的方法 4.解释、综合分析结果【景观数量化的两种方法：矢量化数据和栅栏化数据】简述景观生态安全格局组分对控制生态过程的战略意义 。简述网眼大小的生态意义。答：网格大小有重要的生态、经济意义。 例如： 景观功能 研究景观网络中网眼大小与物种粒度的关系特别重要。采伐作业、农田耕种 道路网络的网眼大小对一些野生动物的觅食、 筑巢和迁移也起着非常重要的作用。 对城市规划道路系统的影响三论述题 试述景观结构形成的主要自然要素及其景观类型。 试述景观粒级的生态意义。结合专业特点举例说明常见的景观格局类型及其特
51、点 试述Forman“理想景观格局模式”的中心思想及其优点。 查阅相关的景观生态安全格局文献。【补】1.影响景观形成的因素：a.非生物环境的变异 b.生物间的相互作用 c.人类定居和土地利用的历史与现状 d.自然干扰的频率 e.植被演替 f.某些动植物对景观的改变和控制2. 景观分异的重要因素。1)气候因素气候的意义：光合、呼吸生长发育种类或生态型景观格局 l 岩石风化地貌形成景观格局 l 土壤形成供水供养控制水、养分循环路径2) 地貌因素 u地貌的意义： a.生态因子数量和质量生态系统结构功能景观特征 b.不同的地貌下物质、生物流动（质与量） c.影响各种干扰（地震、滑坡、泥石流、水土流失，
52、物质堆 积）比如，冲洪积扇 u地貌景观类型 ud.内外营力不同：冰川地貌 、海浪地貌 、风成地貌 、喀斯特 地貌、黄土地貌、流水地貌、坡移地貌等 (图）3) 土壤因素 u土壤的意义：a. 生长空间提供水分、养分交换场所生态系统组分 （土壤系统） b. 土壤（土地）承载功能 c.土壤肥力与景观生产力 d.土壤异质性与景观异质性 e.土壤退化与景观变化。土壤类型：砖红壤、赤红壤、红壤和黄壤、黄棕壤、黑钙土、栗钙土4) 植被因素 u植被的意义： a.生产者、消费者、栖息地 b.植被与气候 、地形和土壤相互作用（改变和控制作用） c.植被类型与景观异质性:植被类型的差异反映群落外貌等特 征的差异 d.
53、植被的动态与景观变化：植被季相和年际变化反映出景观的变化。植被类型：森林，草原，荒漠，冻原，隐域植被，3.人类对景观形成的影响：a.改变了景观中植物的优势度和多样性b.扩大或缩小了一些动植物物种的分布区 c.人类活动对景观结构改变的同时，也为外来物种的入侵 提供了机会 d.改变了土壤的营养状况 e.人类定居和土地利用改变了景观镶嵌格局4.目前主要的景观结构模型有： （1）斑块廊道基底模型 （2）网络结点模型 （3）生态安全格局模型 以上三种模型中，以斑块廊道基底模型是 为著名。5u网络-结点构型： l 网络结构类型 p 网络结构包括由廊道相互连接形成的廊道网络，和由同质 性和（或）异质性景观斑
54、块通过廊道的空间联系形成的斑 块网络。 p 通常意义上的网络是指廊道网络。 p 廊道网络可分为两种形式：分枝网络(branching network) ； 环形网络(circuit network) p 网络在结构上的重要特点有：结点类型、网状格局、网格 大小、连通性、闭合性（环度）及网络中的廊道密度等6.网状格局： 网格状网络格局、树枝状网络格局、环圈状网络格局7.景观空间格局的基本类型:均匀格局景观、聚集格局景观、随机格局景观 组合格局景观1）均匀格局景观：指某一特定类型景观要素间的距离相对一致。 l 【点阵格局、渐变格局、带状格局（如城市中的平行主干道及其绿带等）、交替格局、棋盘格局（如
55、平原湖区稻田景观中的鱼塘等）、网状格局（如防护林网）、环状格局（如城市环道及其绿带）、楔状格局】2）聚集格局景观：指景观要素向某一点或线聚集的景观类型，也包括景观要 素由某一点或线向外扩展形成的景观。 【群集格局、线状格局（如城市建筑沿公路零散分布）、交错格局、交替格局、放射格局（如城市对外交通干道）、水系格局、指状格局（如城市周边森林区以指状斑块和廊道向城 市内部延伸等）3）随机格局景观：指所有或某类景观要素景观内按一定的统计规 律随机分布的景观类型。【散点格局、散斑格局、镶嵌格局（如平原上的耕作农田）4）组合格局景观:指两种或多种景观格局类型同时存在的景观类型；也称特定组合和空间连接。例：
56、城市绿地空间格局及其环境效应_以宜昌市中心城区为例【斑优格局景观、斑匀格局景观、廊道格局景观 散斑格局景观】景观生态学的核心概念1. 景观结构：景观的组分构成及其空间分布形式。 现阶段的景观生态学往往不再区分景观格局和景观结构之间的概念差异，既包括空 间特征，也包括非空间特征。2. 镶嵌性：一个系统的组分在空间结构上互相拼接而构成整体。 镶嵌的特征：对象被聚集，形成清楚的边界，连续空间发生 中断和突变。 斑块（patch）-廊道（corridor）-基质（matrix）模式： 斑块：在景观的空间比例尺上所能见到的最小异质性单元。 廊道：与两侧基质有显著区别的狭长地带。 基质：景观中的一种范围广
57、阔、相对同质、连通性最强、占 支配地位的斑块或土地覆盖类型。3. 生态过程：强调事件或现象发生、发展的动态特征。如种 群动态、群落演替、物质循环和能量流动、种 子或生物体的传播、动物的迁移运动、干扰传播、捕食者-猎物相互作用等等 l 生态流：生物物种、营养物质及其它物质和能量在各个 空间组分间的流动。属于跨生态系统间的流动。 是景观中生态过程的具体表现。4. 景观异质性：景观异质性指在一个景观中，景观要素类型、组合及属性在空间或时间上的变异性。 景观异质性包含两方面的含义： 景观各组成要素及其属性的不均质性和复杂性；景观大多是由结构和功能不同的低层次的异质 斑块所构成的镶嵌体。5. 景观异质性的分类 ：空间异质性【某种生态学变量在空间分布上的不均匀 性及复杂程度，反映一定层次景观的多样性信息。包括 二维平面空间异质性、垂直空间异质性，以及三维立体 空间异质性。】 时间异质性【景观空间结构在不同时段的差异性，与 空间异质性构成时空耦合异质性】 功能异质性【景观结构的功能指标空间分布的差异性。 一般而言，异质性是指空间异质性，而用动态变化来表述时间 异质性。】6. 景观空间异质性的表现形式伍业钢和李哈滨（1992）：空间组成：生态系统的类型、数量及其面积比例。 空间构型：各生态系统的空间分布、斑块形状、斑块大小、 各向异性特征；相同类型斑块之间的连通性、斑块之间的对
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