第五章 景观动态变化ppt课件.ppt
第五章 景观动态变化,景观变化及稳定性景观变化的驱动力 景观中的人文与文化过程,第一节 景观变化及稳定性,一、景观变化的规律性及其判断标准1 景观参数:是指景观生产力、生物量、斑块的形状或面积、廊道的宽度、基质的空隙度、生物多样性、网络发育情况、演替速率、景观要素间的流等。2 景观变化判断标准景观的基质发生变化，一种新的景观要素类型成为景观基质；几种景观要素类型所占景观表面百分比发生足够大的变化，引起景观内部空间格局的改变；景观内产生一种新的景观要素类型，并达到一定覆盖范围。,二、景观稳定性及其测度,1.景观稳定性的相关概念 恒定性、持久性、惯性、弹性（恢复性）、抗性、变异性、变幅 一般来说，稳定性包括了两方面的含义：一是系统保持现有状态的能力，即抗干扰的能力；二是系统受干扰后回归该状态的倾向，即受干扰后的恢复能力。,对景观的稳定性可从以下几个方面来分析和衡量,景观基本要素具有再生能力；景观中的生物组分保持物质平衡；景观空间结构的复杂性和多样性有助于保持景观功能的稳定性；人类活动的干扰影响未超出景观自然稳定性的承受能力。,关于景观特性与稳定性关系的基本原则,岩石、水泥路面等无生物定居地，具有物理系统的稳定性。随生物量的增加景观稳定性增加。顶级群落的稳定性最大，中间演替阶段次之，先锋阶段最小。从抵抗力来说，顶级群落大于先锋群落；从恢复力来说，先锋群落大于顶级群落。,2. 景观稳定性的尺度问题,景观稳定性的时间尺度：指人们衡量景观变化时假定的一个变化速率。景观稳定性的空间尺度：主要是指景观的异质稳定性，即景观结构在立地水平上不断变化和大尺度上相对静止的统一。,3. 景观稳定性的熵值表达,S=-2D=2(P1N)! (P2N)! (P3N)! (PkN) N是景观内所包含的所有植物种群数； Pk 是各斑块内植物种群所占的百分比；S是景观的熵值，熵值高，表明景观稳定性好；熵值低，景观稳定性差。 在相同植物种群的情况下，斑块类型越多，景观结构的异质性越强，熵值越低，景观越不稳定；相反，斑块类型越少，结构越简单，熵值越高，景观的稳定性越强。,第二节 景观变化的驱动力,一、景观动态与干扰1 干扰：是系统中一个偶然发生的不可预知的事件，是在不同时空尺度上发生的现象。 干扰类型 按干扰产生的来源划分：自然干扰和人为干扰； 按干扰的功能划分：内部干扰和外部干扰； 按干扰产生的机制划分：物理干扰、化学干扰和生物干扰； 按干扰的传播特征划分：局部干扰和跨边界干扰。,几种常见的干扰现象,火干扰放牧土壤物理干扰土壤施肥践踏外来物种入侵,干扰性质,1. 干扰具有多重性，对生态系统的影响表现为多方面的；2. 干扰具有较大的相对性；3. 干扰具有明显的尺度性；4. 干扰又可看作是对生态演替过程的再调节；5.干扰经常是不协调的，常常是在一个较大的景观中形成一个不协调的异质斑块，新形成的斑块往往具有一定的大小、形状。,2景观变化动态与景观变化的空间模式,景观变化动态是指景观变化的过去，现在和未来趋势。它包括两方面的内容：景观空间变化动态和景观过程变化动态。景观空间变化动态：斑块数量；斑块大小；斑块类型；廊道的数量和类型； 影响扩散的障碍类型和数量；景观要素的配置等景观过程变化动态：系统的输入流；流的传输率和系统的吸收率；系统的输出流；能量的分配等,景观变化空间过程,景观变化空间模式,边缘式：指新的景观类型从一个边缘单向地呈平行带状蔓延，景观变化从一个边缘开始；廊道式：指新的廊道在开始时把原来的景观类型一分为二，从廊道的两边向外扩张;单核心式：指变化从景观中的一点或一个核心处蔓延；多核心式：指变化从景观中的几个点蔓延，如居民点或外来物种的侵入（郊区化）；散布式：指新的斑块广泛散布（如住宅区扩张）,3 景观格局演变与干扰,景观格局是景观异质性的具体表现，同时又是包括干扰在内的各种生态过程在不同尺度上作用的结果。景观作为一个整体具有其组成部分所没有的特性。,景观对比度及景观粒度,1. 景观对比度 景观对比度是指（邻近的）不同景观单元之间的相异程度。通常分为高对比度的景观与低对比度景观。,低对比度景观：有比较宽的过渡带，往往出现在大面积自然条件相对均一的地带.,高对比度景观：在环境资源极不相同的地区，可以出现纯自然形成的具有高对比度的景观.,景观对比度可存在季节上的差异。 景观对比度只是描述景观外貌特征的一个指标，其高低大小无绝对的优劣之分。,2. 景观粒度,景观依景观要素的大小可有粗粒与细粒之分。 一般来说，景观镶嵌体的粒度可以用现存所有斑块的平均直径或面积来量度。,粗粒结构与细粒结构的优势比较,粗粒结构景观多样性高，但局部地区的多样性却低（边界附近例外），这样的景观结构可以为保护水源或内部特有物种,提供大型自然植被斑块，或为工业区建设提供大面积的建筑场地，却不利于多生境物种的生存。细粒景观整体单调，但局部多样性高，更有利于多生境物种的生存，却不利于内部特有种生存。一个带有细粒区域的粗粒景观具有上述所说的各项优点，是最佳的景观结构。,景观要素的空间格局构型分类,景观格局类型,AForman和Gordon将景观格局分为：均匀分布格局 聚集型分布格局 线状格局 平行格局 特定组合或空间联结,B. 肖笃宁将景观格局分为：,镶嵌格局带状格局交替格局交叉格局散斑格局散点格局点阵格局网状格局水系格局,镶嵌格局由大小相差不多，形状基本规则的斑块构成。,带状格局：由平行带状分布的要素构成，如全球尺度上的气候带，中等尺度上由气候或湿度造成的山地自然带。,交叉格局：不像交替格局那样斑块之间的边界较直，而是呈不规则状，从而使得景观组分之间出现交叉。,散斑格局：少数组分出现在占优势的基质内，例如自然的疏林草原景观。,散点格局：由点缀在基质里的点状地物构成，如平原上的村庄等。,点阵格局：规则分布的点状格局，主指许多人工种植形成的景观。,网状格局：主要由线状要素构成，规则分布,水系格局：是一种特殊的网状格局，也是一种重要的地物要素，在地貌分类中具有重要意义。,合理的景观格局,1“集中与分散相结合原则”的中心思想 ：将相似的用地类型集中起来，但在建成区保留一些自然廊道和小的自然斑块，在大型自然植被斑块的边缘也布局一些小的人为活动斑块。(Forman的理想景观格局模式)2 粗粒与细粒要素结合，不仅利于大型内部种生存，而且有利于广生境物种的活动；集中的建成区和农业区则便于进行大规模的工农业活动.,二、景观变化的驱动因子,自然驱动因子：地貌的形成、气候的影响、生命的定居、土壤的发育、自然干扰人为驱动因子：人口因素、技术因素、政经体制及决策因素、文化因素（公众的意见、思想体系、法律、知识）,三、景观变化的生态环境影响,区域气候:土地表面性质的变化、地表反射率的变化、温室气体和痕量气体的变化 。土壤：土壤有关生态过程的影响（能量交换、水交换侵蚀和堆积、生物循环和农作物生产）、土壤养分流动的影响。水环境：水量与水质带来的生态环境问题 ：大气质量下降（光化学烟雾、酸雨）、土壤侵蚀和土地沙化、湿地减少、水资源短缺、非点源污染,光化学烟雾：是一种次生污染物，它是由石油燃烧和汽车尾气排放的CO和碳水化合物在紫外线的作用下生成的一种兰色的有毒气体，是一种强氧化剂，对人、畜、农作物和工业产品、建筑物等都有强烈的腐蚀危害。酸雨：酸雨是大气中的CO2、SO2、NO2和HCL等有毒气体，在云雾的形成中被水滴吸收转化，形成酸雨和酸雾，降到地面和水体会引起土壤和水体酸化；造成树木叶片枯萎、脱落以至整体死亡，腐蚀建筑物和古迹。非点源污染：是景观变化对水质影响的主要方式。所谓非点源污染是同点源污染相对应，指溶解的或固体污染物从非特定的地点，在降水和径流冲刷作用下，通过径流过程而汇入受纳水体（如河流、湖泊、水库、海湾等），引起的水体污染。土壤侵蚀是规模最大、危害程度最为严重的一种非点源污染。,四 景观中的人文与文化过程,1人类对自然景观干扰的程度和影响的深度可以分为：干扰、改造、构建干扰：指人类活动对自然景观产生的有限影响，它可以是有利或不利的，但均在一定程度上改变了景观的某些特性。改造：是指人类为了一定生存目的，针对某一景观客体，通过增加或减少一些景观要素，对景观格局进行适当的改变，以达到人类生存的目的。与干扰相比，它对景观的影响程度要更大.构建：可以说是一种完全破坏原自然景观的干扰行为，一般指为了人类某种特殊目的，彻底改变原来的景观结构，在原地建立起新型景观的行为。,2 人类与自然景观之间的关系 人类与自然景观之间的关系，并非仅仅是一种单向的一维生态关系，而是一种双向的相互依赖的复杂关系。 3 人工景观的表现 人工景观或称人类文明景观是一种自然界原先不存在的景观。这类景观多表现为规则化的空间布局，以高度特化的功能与通过景观的高强度能流、物流为特征。 4 人类对自然景观的开发利用形式,
