景观生态学课件第五章景观生态流与景观功能.ppt

第五章第五章 景观生态流与景观功能景观生态流与景观功能内容概要内容概要第一节第一节 景观过程景观过程 一、景观过程的动力与运动机制一、景观过程的动力与运动机制 二、景观要素间的生态流二、景观要素间的生态流 （一）景观中的空气运动（一）景观中的空气运动 （二）景观中的水分和养分运动（二）景观中的水分和养分运动 （三）景观中的物种运动（三）景观中的物种运动第二节第二节 景观的一般功能景观的一般功能 第一节景观过程一、景观过程的动力与运动机制1、景观过程的基本动力、景观过程的基本动力 （1）扩散）扩散 （2）重力（梯度力）重力（梯度力） （3）运动）运动扩散：使物体在景观中的随机运动梯度力：是物质在重力和扩散力作用影响下沿能量梯度的运动运动：是物体消耗本身能量从一个地方移动到另一个地方2、媒介物、媒介物: 景观生态流在景观中的运动，主要依靠风、水、飞行动物、地面动物和人等媒介物来传递 风的媒介作用水的媒介作用动物媒介作用人的媒介作用3、景观中生态流模式生态流在由甲地向乙地运动的过程生态流在由甲地向乙地运动的过程中，将与沿途的景观要素发生作用这中，将与沿途的景观要素发生作用这种相互作用，可以是生态作用，也可以种相互作用，可以是生态作用，也可以是机械作用。

如果这种作用不能使它们是机械作用如果这种作用不能使它们停歇下来，它们在做停歇下来，它们在做连续运动连续运动；如果使；如果使它们停歇下来，它们在做它们停歇下来，它们在做间歇运动间歇运动1）连续运动）连续运动 流的主体在从源到汇移动的过程中，流的主体在从源到汇移动的过程中，不存在运动速度为不存在运动速度为0 0的状况，既为连续运的状况，既为连续运动2）间歇运动 流的主体从源到汇移动的过程中，其流的主体从源到汇移动的过程中，其间出现过运动速度为间出现过运动速度为0 0的状况，即流的主的状况，即流的主体在某地出现过停歇，既为间歇运动体在某地出现过停歇，既为间歇运动 间歇运动又可以分为两种：间歇运动又可以分为两种： 休息站式：即该物种在某地做短暂停留后再继休息站式：即该物种在某地做短暂停留后再继续运动；续运动； 暂住站式：指该物种不仅在某地停留休息，而暂住站式：指该物种不仅在某地停留休息，而且在该地成功地生长和繁殖，从而为物种的进且在该地成功地生长和繁殖，从而为物种的进一步扩散提供了新的种源一步扩散提供了新的种源 4、景观生态流的运动方向与距离（1）运动方向）运动方向 生态流的运动方向与景观要素的不同关生态流的运动方向与景观要素的不同关系，对景观的功能会有一定的影响。

系，对景观的功能会有一定的影响上图为斑块的走向和内部上图为斑块的走向和内部-边缘比与主要作用力边缘比与主要作用力方向的关系方向的关系2）运动的距离）运动的距离直线距离：连接两点间的距离为直线距离，是两点间的最短距离时间距离：把两点间运动速度最快的线路所需的最短运动时间称为时间距离拓扑距离：拓扑空间上的距离西班牙、葡萄牙和意大利主要铁路的实际图和拓扑图西班牙、葡萄牙和意大利主要铁路的实际图和拓扑图（a）根据西班牙地图；（根据西班牙地图；（b）根据意大利地图根据意大利地图二、景观要素间的生态流景观生态流主要包括空气流、水流、景观生态流主要包括空气流、水流、养分流、动物流和植物流养分流、动物流和植物流一）景观中的空气运动1、空气运动的方式（1）风：不同地段或区域气压的差异所形成的空气流动称为风 风的格局有两种，一种是层流，即：平行流动的层状气流；一种是湍流，即：质点的无规则运动，向上或向下运动 在一定范围内，由于地貌形态与地面物质的不同，可形成局地环流，如山谷风、海陆风、热岛环流等；（2）声音：是一种波动，空气是声音传递的主要的媒介 2、空气流的作用 大尺度空气环流大尺度空气环流起着传输水分和热量的功能；起着传输水分和热量的功能； 大尺度环流2、空气流的作用 大尺度空气环流大尺度空气环流起着传输水分和热量的功能；起着传输水分和热量的功能； 景观尺度上的风起着景观尺度上的风起着传播花粉传播花粉、包子、小昆虫、包子、小昆虫、种子等作用；种子等作用； 2、空气流的作用 大尺度空气环流大尺度空气环流起着传输水分和热量的功能；起着传输水分和热量的功能； 景观尺度上的风起着景观尺度上的风起着传播花粉传播花粉、包子、小昆虫、包子、小昆虫、种子等作用；种子等作用； 风除了传播空气的成分以外，还传递风除了传播空气的成分以外，还传递烟尘和各种烟尘和各种污染物质污染物质；2、空气流的作用 大尺度空气环流大尺度空气环流起着传输水分和热量的功能；起着传输水分和热量的功能； 景观尺度上的风起着景观尺度上的风起着传播花粉传播花粉、包子、小昆虫、包子、小昆虫、种子等作用；种子等作用； 风除了传播空气的成分以外，还传递风除了传播空气的成分以外，还传递烟尘和各种烟尘和各种污染物质污染物质； 湍流能湍流能增加空气上下运动增加空气上下运动，逆温能阻止污染物扩，逆温能阻止污染物扩散；散； 逆温现象2、空气流的作用 大尺度空气环流大尺度空气环流起着传输水分和热量的功能；起着传输水分和热量的功能； 景观尺度上的风起着景观尺度上的风起着传播花粉传播花粉、包子、小昆虫、包子、小昆虫、种子等作用；种子等作用； 风除了传播空气的成分以外，还传递风除了传播空气的成分以外，还传递烟尘和各种烟尘和各种污染物质污染物质； 湍流能增加空气上下运动，逆温能阻止污染物扩湍流能增加空气上下运动，逆温能阻止污染物扩散；散； 风可以影响地球表面风可以影响地球表面人类居住的环境质量人类居住的环境质量。

热岛环流与焚风3、景观要素对空气流的作用（1）景观要素特征对风的影响）景观要素特征对风的影响 景观结构特征会对风型和风速造成影景观结构特征会对风型和风速造成影响，因此在景观规划设计中必须考虑到响，因此在景观规划设计中必须考虑到风的运动规律和作用风的运动规律和作用1）三种防风林在一定）三种防风林在一定距离内可使风速减少距离内可使风速减少50-70%；2）圆面下风处风速降）圆面下风处风速降低等延伸距离比其他低等延伸距离比其他两种长，并且湍流最两种长，并且湍流最小，防风效果最好小，防风效果最好 防风林的穿透性对下风向的气流也有防风林的穿透性对下风向的气流也有影响 密实的屏障密实的屏障可在下风处形成严重的湍可在下风处形成严重的湍流，而允许风穿过的流，而允许风穿过的多孔屏障多孔屏障可避免多数可避免多数湍流；湍流；屏障的防风林屏障的防风林对强风的效果最大，对强风的效果最大，而多孔风障而多孔风障防护效应的眼神距离比密实风防护效应的眼神距离比密实风障远2）声音：景观结构对声能的扩散和传）声音：景观结构对声能的扩散和传播也有一定影响播也有一定影响 如宽的植被带能有效的反射和吸收声能；如宽的植被带能有效的反射和吸收声能；常绿植物能反射更多的噪声，而落叶植物常绿植物能反射更多的噪声，而落叶植物能吸收更多的噪声；几种植物的混交对减能吸收更多的噪声；几种植物的混交对减弱中等频率的噪声特别有效。

弱中等频率的噪声特别有效二）景观中的水分和养分运动1、景观中水分和养分运动的形式（1）水平运动）水平运动 景观要素景观要素特征对水分特征对水分和养分的水和养分的水平运动有很平运动有很大影响，如大影响，如地表透水性、地表透水性、地表坡度等地表坡度等2）垂直运动）垂直运动 2、景观结构与水分和养分运动、景观结构与水分和养分运动（1）生态交错带与水分和养分运动）生态交错带与水分和养分运动 生态交错带具有生态交错带具有过滤或屏障的作用过滤或屏障的作用，对，对各种物质和生物体起到扩散和滞缓的作用，各种物质和生物体起到扩散和滞缓的作用，对景观中水分和养分的运动起重要作用对景观中水分和养分的运动起重要作用2）农业景观中的树篱、沟渠网络与水分）农业景观中的树篱、沟渠网络与水分和养分的运动和养分的运动 树篱、沟渠等人工网络系统，除了对农树篱、沟渠等人工网络系统，除了对农民来说界定地块范围的作用以外，又具有民来说界定地块范围的作用以外，又具有较高的生态价值较高的生态价值3）岸边植被缓冲带与水分和养分运动）岸边植被缓冲带与水分和养分运动 岸边植被缓冲带岸边植被缓冲带的建立，目的是为了保的建立，目的是为了保护河岸免遭侵蚀而发生崩塌，但目前随着护河岸免遭侵蚀而发生崩塌，但目前随着生态学和景观生态学的发展，岸边植被缓生态学和景观生态学的发展，岸边植被缓冲带在冲带在控制非点源污染控制非点源污染中的生态作用日益中的生态作用日益为生态学家和环境学家所重视。

为生态学家和环境学家所重视N的输入与输出的输入与输出（4）微景观结构与水分和养分的运动微景观结构主要是指不同景观要素在微景观结构主要是指不同景观要素在空间上的组合空间上的组合，不同的景观空间格局对径，不同的景观空间格局对径流、侵蚀和元素的迁移影响差异较大研流、侵蚀和元素的迁移影响差异较大研究微景观结构对土壤侵蚀和养分在空间上究微景观结构对土壤侵蚀和养分在空间上迁移和分布的影响已经成为迁移和分布的影响已经成为景观生态学研景观生态学研究的一个热点究的一个热点动物和人在景观中的作用对养分的运动物和人在景观中的作用对养分的运动也具有重要的影响动也具有重要的影响三）景观中的物种运动 景观中物种的运动和迁移直接影响到物景观中物种的运动和迁移直接影响到物种的生存，景观格局对物种的影响一方面种的生存，景观格局对物种的影响一方面与与景观元素组成成分有关景观元素组成成分有关，另一方面与，另一方面与物物种的生态行为有关种的生态行为有关1、景观中物种运动的方式、景观中物种运动的方式1）主动运动）主动运动：指物种通过本身有目的：指物种通过本身有目的的行为从一个地方迁移到另一个地方；的行为从一个地方迁移到另一个地方；2）被动运动）被动运动：要借助外界的作用来达：要借助外界的作用来达到迁移到目的。

到迁移到目的2、景观中的动物运动、景观中的动物运动（1）动物的运动方式）动物的运动方式 巢域范围内运动；巢域范围内运动； 散布运动；散布运动； 迁徙2）景观结构特征与动物运动）景观结构特征与动物运动斑块大小、形状与动物运动斑块大小、形状与动物运动廊道与动物运动廊道与动物运动 建立适宜的廊道可以起到建立适宜的廊道可以起到连接不同栖连接不同栖息地息地的作用；某些廊道在景观中会对动的作用；某些廊道在景观中会对动物运动起物运动起屏障作用屏障作用奥林匹克森林公园的生态桥梁赤狐的运动赤狐的运动 赤狐广泛分布于北美，栖息在地下的巢穴里，以各种赤狐广泛分布于北美，栖息在地下的巢穴里，以各种小动物为食，一种夜行动物，研究表明赤狐的窝几乎都筑小动物为食，一种夜行动物，研究表明赤狐的窝几乎都筑在高地生境中，比如，林地、谷物地、草场、树篱、沙石在高地生境中，比如，林地、谷物地、草场、树篱、沙石地等并且在调查的地等并且在调查的517517个巢穴中只有个巢穴中只有8 8个位于居民区个位于居民区275275米以内说明与建筑物的距离是赤狐巢穴分布的主要米以内说明与建筑物的距离是赤狐巢穴分布的主要限制因素，巢区比臭鼬大，一般限制因素，巢区比臭鼬大，一般4 4千米、千米、2-42-4千米，形状千米，形状长方形。

长方形 在在秋季和冬季，快成年和成年狐狸离开巢穴秋季和冬季，快成年和成年狐狸离开巢穴，原因不，原因不明，目标也不能预测，运动的平均直线距离雄性为明，目标也不能预测，运动的平均直线距离雄性为3131千千米（最远米（最远211211千米），雌性为千米），雌性为1111千米（最远为千米（最远为108108千米），千米），赤狐的扩散为不规则扩散，分析具体个体的运行路线赤狐的扩散为不规则扩散，分析具体个体的运行路线的运行路线发现有建筑物地区是它们穿越景观的障碍，的运行路线发现有建筑物地区是它们穿越景观的障碍，在距农家场院在距农家场院9292米以内极少发现这种动物，湖泊迫使米以内极少发现这种动物，湖泊迫使赤狐改变运行路线，没有狐狸游水过去赤狐改变运行。