景观生态学考前总结课_景观生态学重点总结

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下周考试时间地点：11月16日18:00开始 教七404

一、名词解释（6道*5）

要求：给出大意，不必精确解释。注意：除了中文的题目（两个），还有英文词（四个），需要先翻译（多次在PPT中出现的）。列表：

1、空间异质性（Spatial heterogeneity）；生态学过程和格局在空间分布上的不均匀性及其复杂性。具体地讲，空间异质性一般可以理解为是空间缀块性（patchne）和梯度(gradient)的总和。景观异质性：生态学变量在空间分布上的不均匀性和复杂性，它是斑块性和梯度性的综合反映。（多数情况指有机体的分布）

2、斑块性patchine； 景观元素的可辨识性和边界的不连续性

3、广义景观和狭义景观（PPT有定义，推荐邬建国版）；

狭义景观：以Forman 为代表的将空间范围限定在几公里到几百公里的景观。（暗含着人类视角的观点）

广义景观：以Wiens和Rier为代表的，没有空间范围限制的，只强调空间异质性的景观。（暗含生物感知的观点）

4、考一些人名（有一个，要翻译，并且写出他的主要贡献，例如Forman,Turner,Wilson）； Forman:提出狭义景观，提出“斑块-廊道-本底”模式

Turner：提出干扰-恢复模型，经过大量的模拟实验，绘制出了景观稳定性在时间参数(T)和空间参数(S)组成的状态空间上的分布。该图对理解干扰、尺度、平衡具有化时代的意义。Wilson：提出岛屿生物地理学

Carl Troll ：1939年，德国地理学家Carl Troll 首次将景观与生态学联系在一起，提出了景观生态学，标志着景观生态学的诞生。

5、斑块-廊道-基底模式（Patch-Corridor-Matrix）；将各类景观要素归结为斑块、廊道、本底3类成分，用来描述和分析景观的结构和景观要素的功能性特征。斑块泛指与周围环境在外貌或性质上不用、非线性的，并具有一定内部均质性的空间单元或生态系统。

廊道是指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构。

基底：通常是在景观中分布面积最大，连接程度最高，并且在功能上对景观的动态起着控制作用的背景结构。

6、【干扰斑块，残存斑块，只出其一】；干扰斑块(disturbance)景观内，各种局部干扰都可形成斑块。火烧、泥石流、风暴、食草动物爆发、动物践踏等、都可形成斑块。人类活动：如森林采伐、采矿、火烧草场等也能产生斑块。

干扰斑块具有最高的周转率，持续时间最短、是干扰后消失最快的斑块类型。

残存斑块(remnant)周围环境受干扰，自身未受干扰的残余部分。火烧、虫害、水淹等可能产生残余斑块。

残余斑块的周转率取决于环境恢复速率。如果繁殖体充分，周转率可能与干扰斑块相当，但如果周围繁殖体不足，残存斑块中的种源和种子散播特征对周转率的影响很大。残存斑块在干扰后可能成为一些物种的避难所，物种竞争激烈，潜入和灭绝的速率明显加大。这就是“松弛期”(relaxation period)

7、再生廊道；沿着栅栏、城墙自然长出的树篱

8、干扰体系disturbance Rigeme（火干扰体系）；一定时间、区域内多次干扰的统计特征。这些特征包括干扰频率、空间分布、面积分布、干扰强度等。

9、干扰/火轮回期;干扰面积积累达到研究区域面积所需要的平均时间。干扰间隔期是一个局地概念，轮回期是一个区域概念。轮回期可以理解为一个区域内间隔期的空间平均。

10、干扰烈度Severity；干扰对有机体、群落或生态系统的影响程度。

11、干扰强度Intensity；单位时间单位面积内干扰事件的物理能量。是干扰本身的特征，而不是其生态影响。

12、尺度（尺度的范围、尺度的分辨率resolution）； 尺度 scale：实体、过程或测量它们的时间或空间坐标 尺度的范围：最大测量范围。生态学上指研究范围。

尺度的分辨率：最小测量单位，既可以是空间属性，也可以是时间属性。

13、尺度外推scaling（上推/下推）；通过一个尺度上的观测推论其它尺度规律的方法 尺度上推：通过细尺度观测推论广尺度规律的方法 尺度下推：通过广尺度的观测推论细尺度下规律的方法

14、尺度域Domain；实体或过程不随尺度变化，或成线性变化的尺度范围

15、尺度效应；对同一过程采用不同的观测尺度得出不同的结果在生态学研究中越来越普遍。

16、等级理论Hierarchy；为了处理中数系统预测性难题，可将系统元素划分为的等级结构。划分等级的原则是系统元素的变化速率不同。较高的组织水平具有较慢的变化速率（低频率），较低的组织水平具有较快的变化速率（高频率）。

17、宏生态学Macroelology生态学分支，主要在大空间尺度下研究生物体和它们所在环境的关系，以描述及解释丰富度、物种分布及多样性，强调归纳和推论，也更依赖数据的积累

18、岛屿生物地理学；定量阐述了岛屿上物种的丰富度与面积的关系，其关系式通常用下式表示:S = CA

式中，S 代表物种丰富度, A 代表岛屿面积，C 为与生物地理区域有关的拟合参数，Z 为与到达岛屿难易程度有关的拟合参数。

岛屿生物地理学理论首次从动态方面阐述了物种丰富与面积及隔离程度的关系，认为岛屿上物种的丰富度取决于新物种的迁入和原来占据岛屿的物种的灭绝。

19、生物多样性；生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。它主要包括遗传(基因)多样性、物种多样性、生态系统多样性三个层次。

20、物种分布（区？）范围Range；物种分布的纬度位置与纬度分布宽度？宏生态学相关

21、全球变化生态学：研究全球变化的表现、原因及减缓全球变化措施的科学，全球变化的表现有全球气候变化、大气圈组成成分变化、生态系统及生物多样性和荒漠化。

Z景观生态学的起源（三个阶段）；

1阶段为20世纪30年以前，是学科综合思想的萌芽阶段，Humboldt提出了科学上的景○观概念，为景观生态学产生作了准备。

220世纪30年代到80年代初，○是学科的形成和初创阶段，德国地理学家Carl Troll 首次将景观与生态学联系在一起，提出了景观生态学，标志着景观生态学的诞生。

前苏联生态学家发展了生物地理群落学说，（以及结合自然环境保护、土地利用及规划实践开展的景观生态学理论与应用研究等。）

3第三阶段以1982年的国际景观生态学会成立为标志，是学科的全面发展时期，北美及欧○洲学派取得颇具规模的的进展。

1、北美与欧洲景观生态学的差异；（1）北美景观生态学派

重点研究景观格局和功能等基本问题，除对人类占优势的景观和原始自然景观都研究。

（2）欧洲景观生态学派

广泛应用于规划、管理和政府决策等方面，侧重于人类占优势的景观。欧洲思想：

北美思想

2、斑块-廊道-基底模式的基本思路（概念、与斑块性怎么联系）；（1）组成景观的基本空间单元或结构单元为斑块、廊道和基质。

斑块是与周围环境（基质）有所不同的非线形地表区域。斑块的大小、类型、形状、边界以及内部均质程度都会有差异。

廊道是两边与基质有显著区别的狭带状土地。廊道的结构特征包括：宽度、组成内容、内部环境、形状、连续性以及与周围基质的相互作用关系。廊道常常相会交叉形成网络，使斑块、廊道和基质的相互作用复杂化。

基质是占面积最大，连接度最强，对景观的功能所起的作用也最大的景观要素。

斑块性主要强调斑块的种类组成特征及其空间分布与配置关系。斑块性观点认为，陡峭的环境梯度普遍存在，即使原来连续变化的环境梯度也可以因为生物群落的存在而变得陡峭。

人为景观中，斑块性普遍较高。

自然景观中，干扰具有较强的斑块性，干扰景观斑块性较高 自然景观在具有陡峭环境梯度的情况下，景观斑块性较高。

在无明显环境梯度，缺少干扰的景观中，斑块性较弱。有些景观无法辨认出斑块。

由于斑块性景观格局比较简单，研究比较成熟，本节主要介绍这类景观格局。Forman(1986)的斑块-廊道-本底模式为本节主要内容。

3、廊道的基本功能（用与不用，物种多样性，资源，运输）； 1输运: 铁路、公路、输电线、林间小道、动物迁移保留廊道 ○2阻隔、过滤: 道路、石墙、栅栏、河边植物带、防火林带 ○3物种源: 树篱、采伐保留带 ○4特殊生境: 河流、树篱 ○5资源：树篱、人工林带：果实、燃料、建材 ○

4、举例说明景观元素间流flow的形式；

1风流：风携带尘土、雪、水汽、污染物、花粉、种子、小的昆虫等在景观元素○间运动

2水流：水携带土壤颗粒、土壤养分、污染物、种子等在景观元素间运动。○3人引起的物质流动 ○4动物、植物引起的物质流动 ○

5、景观发育的自然因素；

景观发育的因素包括：气候变迁、地貌形成、土壤发育、生物定居和自然干扰。

6、景观异质性是否以及如何影响干扰传播；

1如果干扰一般被限制在某一类景观类型时异质性能阻碍干扰传播。○

2如果干扰能在不同景观类型间传播，○或边缘能增加干扰效果时，景观异质性能促进干扰传播。

3当其它物理条件的作用明显大于景观格局的影响时，景观异质性不影响干扰的传播。○

7、什么是景观水平的平衡观

平衡范式认为生态系统是闭合的，具有自调节性，存在平衡点或稳定的循环。其动态是确定的，不考虑外界干扰及人为影响。平衡可被理解为系统的持续性(persistence)和恒定性(constancy)。恒定性可被理解为：物种数的恒定性、生物量的恒定性、或者景观中演替序列所占比例的恒定性。

SMSS是景观生态学中的一种平衡观。

Turner等认为景观中的平衡应该是例外，而不是普遍规律。

8、解释S-T图各区域的特征；

A: 干扰间隔期远远大于干扰恢复时间，并且干扰面积远远小于研究区域景观面积，大部分景观处于顶极演替阶段。演替序列的面积组成变化不大，属于SMSS平衡范畴。

C: 时间参数值与空间参数值处于相应的水平时，景观比例变化很大。当研究范围取值在某一特定范围时，顶级群落面积和各演替序列面积相当，不同演替阶段的景观比例的变异性很高。

E: 对于某些特定的生态系统(如黄石公园)，平均干扰间隔期与系统恢复周期相当，而当研究范围与平均干扰面积向当时，不同演替阶段的景观比例变异性极高。

B, D: 当时间参数与空间参数之比，大于或小于C区的适当比例时，不同演替阶段的比例变异相对较小，B区的景观以顶极群落为主，而D区以演替初级阶段为主。F: 该区为时间参数远小于1，干扰频率很高，系统在上次干扰后刚刚开始恢复时，下一次干扰又会来临，因此系统总处于演体初级阶段。因此，演替阶段的景观比例变化很小，看起来很象能满足SMSS平衡。模型中森林总能从初始阶段开始恢复的假设是不能成立的。由于缺少繁殖体，系统不仅不能稳定平衡，而且很难维持原的演替轨道，使整个系统向其它类型转变。

ABCDE区都可以满足景观水平的持续性，可被认为是一种平衡，F区将完全改变其景观类型构成，属于非平衡区。

9、尺度域方法的基本思路（概念，提出，应用）； 生态系统特征随尺度变化在一些尺度范围内具有不变性，或者具有线性变化的特征，把这些尺度范围称为尺度域。不同尺度域之间存在变化剧烈的非线性区域，称为关键阈（critical threshold）。

同一尺度域内的现象之间的关系不随尺度变化，其数值也可以进行合理外推。不同尺度域之间联系复杂，不能进行简单外推。观测尺度应该和现象的内在尺度处在同一尺度域内。如果存在跨尺度域问题，观测结果误差增大。

许多生态过程受多种因素影响，而这些因素在不同尺度上发挥作用，并且这些尺度会跨越尺度域。对这种生态过程需要采用多尺度耦合研究。

10、尺度上推方法的误差来源；

尺度上推是从较多信息中抽取较少信息，可采用较简单的聚合方法，并可以数量化地分析其误差。尺度上推最多采用的是空间聚合的方法 1聚合规则效应 ○2聚合面积效应 ○3聚合划区方案效应 ○

11、宏生态学与景观生态学的区别（主要）与联系。景观生态学是一门应用性很强的生态学分支学科

景观生态学研究大尺度地域内各种生态系统之间的相互关系。景观的组成、结构、功能、动态、分类、评价、规划、管其原理方法对促进景观的优化和可持续发展有直接指导作用，是人们从宏观方面认识自然并调节人与自然关系的有力手段。

应用领域：农业、林业、城市规划、园林设计、自然保护、旅游景区规划设计、环境治理、资源开发利用等。景观生态学是以景观结构、功能和动态特征为主要研究对象的一门新兴宏观生态学分支学科。

生态学分支，主要在大空间尺度下研究生物体和它们所在环境的关系，以描述及解释丰富度、物种分布及多样性，强调归纳和推论，也更依赖数据的积累 宏观生态学包括景观生态学。

二、论述题（1道*20）

要求：要有适度的展开，有一定的逻辑关系，最好有一些补充信息reseach；要有自己的观点和看法。

一、景观生态学对于生态学研究范式变化的贡献；

生态学方面的应用：尺度效应、等级理论（失败）、尺度域方法、尺度上推、尺度感 现代生态学经历了一个由平衡理论、非平衡理论和多平衡态理论为代表的范式变迁。而近年来的发展表明,一个新的范式(等级缀块动态范式)正在形成.这一新范式的产生和发展是建立在已存在的不同生态学范式和理论基础之上的,而其中最重要的和最直接的思想来源是等级理论和缀块动态观点。

传统的生态学平衡范式的重大缺陷在于它未能考虑空间异质性和格局与过程的尺度多重性.然而,当平衡假设松驰后(例如采用持续性概念),并同时考虑等级结构时,平衡理论和模型在描述某些尺度范围内的生态学现象时仍有用处.非平衡和多平衡态范式能够解释一些平衡理论所不能解释的生态学现象,.但其概念构架的局限性有碍于发展生态学统一性理论.等级理论综合了简化论和整体论的独到之处,并吸取了现代系统论、信息论和控制论的许多特点.级块动态观点与等级理论的高度综合为发展生态学理论和方法提供了一个具有普遍性和启发性的概念构架。景观生态学作为一新的学科分支,其发展趋势在一定程度上反映了正在形成中的等级缀块动态范式的积极作用。传统的景观概念只限于较大尺度,即几公里到几十公里范围(如Forman和Gdoorn1986),不利于其理论和方法的发展。比如,对于不伺生物来说,景观的绝对尺度会很不相同。因此,人为地规定景观应该有多大.在一定程度上反映了生态学中长期存在的“以人的意志为准”的尺度观。近年来,一个具有等级结构的景观概念已日渐形成,使景观生态学所研究的对象、内容及其方法发生了重要变化。这种具有等级缀块动态思想的的景观生态学概念强调相对尺度,它考虑格局与过程的异质性、多层次性和尺度特征,能够充分利用种群生态、群落生态和生态系统研究的大量资料,并对野外实验研究有指导意义。实践表明,复合种群理论已成为景观生态学最重要的基本理论之一。

二、谈谈景观生态学对于保护生物学的贡献；

传统的生物保护主要强调保护物种的间题,即保护个别物种(主要是稀有、濒危物种)。保护方法主要强调保护物种或类群的结构和数量,但往往忽视了它们生存所要求的生态学过程。白然保护区,无论其大小往往处于强烈影响物种长期生存的景观镶嵌体中。正是基于这些认识,自然保护的重点应从保护物种转移到同时考虑保护较高的组织层次,如生态系统或景观。强调自然保护应该在多层次和大尺度上进行,则需要有新的生态学范式和理论来指导。景观生态学,作为一门新兴学科和新概念构架,为自然保护提供了理论和实践基础。

1、单个物种的保护

最近的一些研究表明,景观格局(空间格局、时间格局)对种群的生存有重要意义。单个物种的保护主要是指濒危物种或具有重要美学价值的物种。保护管理的一个重要方面是强调异质性。保护方法主要是将物种所需要的不同资源整合为一个完整的空间格局,以确保种群的长期生存。涉及到的重要内容是生境缀块的大小、缀块的同质性、缀块的分布、基底

2、农业景观中物种多样性的保护主要通过增加景观结构单元的多样性或景观单元的连接，使种群连接成复合种群,从而达到维持增加生物多样的目的。

3、面对片断化的生境,根据岛屿生物地理学的动态平衡理论而形成的自然保护区系统的设计原则是保护生物学中引起争议的一个重要焦点,争论的中心是保护区的大小和形状

4、自然保护区的管理

若保护区的目的不同,则应采用不同的管理手段。在面积较大的自然保护区内,一个较为理想和合理的管理办法就是允许自然过程的继续。但在面积较小的自然保护区内,自然生物类群或生态系统功能的长期保护则需要人类的干预。由于面积和形状的限制,人们往往需要通过增加景观异质性来维持原有群落的结构和功能。

三、列举宏生态学的热门话题并对某一方面谈谈你的认识。

生物地理学（岛屿生物地理学）、全球变化生态学、入侵生态学、生物多样性科学、生态位理论、系统发生生物地理学（分子化石）

岛屿生物地理学理论由Robert MacArthur 和E.O.Wilson提出，定量阐述了岛屿上物种的丰富度与面积的关系，其关系式通常用下式表示: S = CA Z

式中，S 代表物种丰富度, A 代表岛屿面积，C 为与生物地理区域有关的拟合参数，Z 为与到达岛屿难易程度有关的拟合参数。岛屿生物地理学理论首次从动态方面阐述了物种丰富与面积及隔离程度的关系，认为岛屿上物种的丰富度取决于新物种的迁入和原来占据岛屿的物种的灭绝。这两个过程的相互消长导致了岛屿上物种丰富度的动态变化。当迁入率与绝灭率相等时，岛屿物种数达到动态的平衡状态，即物种的数目相对稳定，但物种的组成却不断变化和更新。这种状态下物种的种类更新的速率在数值上等于当时的迁入率或绝灭率，通常称为种周转率(Species tur no ver ra te)。这就是岛屿生物地理学理论的核心内容。

物种平衡曲线