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景观格局分析方法景观格局分析方法 第一节 概念 第二节 景观格局分析的基本步骤 第三节 景观指数 第四节 空间统计学方法 第五节 景观格局分析中的误差问题 第一节第一节 概念概念 一、景观格局一、景观格局( (景观空间格局景观空间格局) )的概念的概念 景观要素在景观空间内的配置和景观要素在景观空间内的配置和组合形式组合形式 二、景观格局的基本类型二、景观格局的基本类型 1））规则或均匀分布格局规则或均匀分布格局 2））聚集（团聚）型分布格局聚集（团聚）型分布格局 3））线状格局线状格局 4））平行格局平行格局 5））特定的组合或空间联结格局特定的组合或空间联结格局 1 1）规则或均匀分布格局：）规则或均匀分布格局：指某一特定类型景指某一特定类型景观要素间的距离相对一致的一种景观观要素间的距离相对一致的一种景观 美国华盛顿美国华盛顿洲贝克山山洲贝克山山坡针叶林中坡针叶林中砍伐斑块的砍伐斑块的规则分布格规则分布格局局 2 2）聚集（团聚）型分布格局）聚集（团聚）型分布格局 同一类型的景观要素斑块相对聚集同一类型的景观要素斑块相对聚集在一起，同类景观要素相对集中，在景观在一起，同类景观要素相对集中，在景观中形成若干较大面积的分布区，再散布在中形成若干较大面积的分布区，再散布在整个景观中。

整个景观中 如：在丘陵农业景观中，农田多聚集在村如：在丘陵农业景观中，农田多聚集在村庄附近或道路的一端庄附近或道路的一端 3 3）线状格局）线状格局 指同一类景观要素的斑块呈线性分布指同一类景观要素的斑块呈线性分布 如：沿公路零散分布的房屋，干旱地区（或山地）沿如：沿公路零散分布的房屋，干旱地区（或山地）沿河分布的耕地河分布的耕地 4 4）平行格局）平行格局 指同一类型的景观要素斑块呈平行分指同一类型的景观要素斑块呈平行分布 如：侵蚀活跃地区的平行河流廊道，以及山地景观中沿山如：侵蚀活跃地区的平行河流廊道，以及山地景观中沿山脊分布的林地脊分布的林地 5 5）特定的组合或空间联结格局）特定的组合或空间联结格局 指不同的景观要素类型由于某种原因经指不同的景观要素类型由于某种原因经常相联结分布空间联结可以是正相关，也常相联结分布空间联结可以是正相关，也可以是负相关可以是负相关 如：稻田总是与河流或渠道并存是正相关空间联结的实如：稻田总是与河流或渠道并存是正相关空间联结的实例；平原的稻田区很少有大片林地出现是负相关的实例。

例；平原的稻田区很少有大片林地出现是负相关的实例 三、景观格局分析概念三、景观格局分析概念 用来研究景观结构组成特征和空间配用来研究景观结构组成特征和空间配置关系的分析方法置关系的分析方法 通过研究空间格局可以更好地理解生态学过程通过研究空间格局可以更好地理解生态学过程 第二节第二节 景观格局分析的基本步骤景观格局分析的基本步骤 一 景观格局研究的目的景观格局研究的目的 ? 确定产生和控制空间格局的因子及其作用机制；确定产生和控制空间格局的因子及其作用机制； ? 比较不同景观镶嵌体的特征和它们的变化；比较不同景观镶嵌体的特征和它们的变化； ? 探讨空间格局的尺度性质；探讨空间格局的尺度性质； ? 确定景观格局和功能过程的相互关系；确定景观格局和功能过程的相互关系； ? 为景观的合理管理提供有价值的资料为景观的合理管理提供有价值的资料 二二 景观格局分析的基本步骤景观格局分析的基本步骤 ? 以研究目的和方案为指导，以研究目的和方案为指导，收集收集和处理景和处理景观数据观数据 ? ? 将真实的景观系统转换为数字化的景观，选将真实的景观系统转换为数字化的景观，选用适当的格局研究方法进行分析用适当的格局研究方法进行分析 ?栅格化数据栅格化数据 ?矢量化数据矢量化数据 ? ? 最后对分析结果加以解释和综合最后对分析结果加以解释和综合 收集景观数据收集景观数据 ? 野外考察、测量（获得植被、森林、土壤等相关资料） ? 遥感数据：航空遥感 卫星遥感 景观格局分析图示景观格局分析图示  在进行景观格局分析时，实际景观首先要经过取样、数字化在进行景观格局分析时，实际景观首先要经过取样、数字化过程转化为栅格型或矢量型数字地图过程转化为栅格型或矢量型数字地图 第三节第三节 景观指数景观指数 一、景观指数一、景观指数 能够高度浓缩景观格局信息，反映能够高度浓缩景观格局信息，反映其结构组成和空间配置某些方面特征的简其结构组成和空间配置某些方面特征的简单定量指标。

单定量指标 二、景观要素斑块特征分析二、景观要素斑块特征分析 1 1 景观要素斑块规模景观要素斑块规模 A: A: 斑块面积斑块面积 B: B: 内部生境面积内部生境面积 2 2 景观要素斑块形状景观要素斑块形状 A: A:景观要素斑块形状指数景观要素斑块形状指数 B: B:景观要素斑块分维数景观要素斑块分维数 A: 斑块面积斑块面积 ? 类斑块平均面积：景观中某类景观要素斑块面积类斑块平均面积：景观中某类景观要素斑块面积的算术平均值的算术平均值 1Ai?Ni式中：式中： ?Aj?1NiijN Ni i——第第i i类景观要素的斑块总数；类景观要素的斑块总数； A Aijij——第第i i类景观要素第类景观要素第j j个斑块的面积个斑块的面积 ? 最大和最小斑块面积：指景观中某类景观要素最最大和最小斑块面积：指景观中某类景观要素最大和最小斑块的面积大和最小斑块的面积 Aimax? max?Aij?Aimin ? min?Aij?? 类斑面积标准差类斑面积标准差(Si)和变动系数和变动系数(Ci)：：是指景观是指景观中某类景观要素斑块面积的统计标准差和变动系中某类景观要素斑块面积的统计标准差和变动系数。

数 Si?1Ni??Aj?1Niij? Ai?2SiCi??100%AiB: 内部生境面积内部生境面积 ? 类斑块内部生境总面积：该类生境全部斑块内部类斑块内部生境总面积：该类生境全部斑块内部面积之和面积之和 AIi???Aij? EAij?j?1Ni式中式中 AI AIi i————第第i i类生境的内部生境总面积；类生境的内部生境总面积； A Aijij————第第i i类生境的斑块平均内部生境面积；类生境的斑块平均内部生境面积； EA EAijij————第第i i类景观要素第类景观要素第j j斑块的边际带面积；斑块的边际带面积； ? 平均内部生境面积：平均内部生境面积：该类生境全部斑块内部面积算术平均值 1AIi?Ni??Aj?1Niij? EAij? A: 景观要素斑块形状指数景观要素斑块形状指数 ? 斑块形状指数斑块形状指数D：通过计算某一斑块形状与相：通过计算某一斑块形状与相同面积的圆或正方形之间的偏离程度来测量其同面积的圆或正方形之间的偏离程度来测量其形状的复杂程度形状的复杂程度 以圆为参照：以圆为参照： D ? P/2?A 以正方形为参照：以正方形为参照： D ? 0.25P/A P P为斑块周长；为斑块周长；A A为斑块面积。

斑块的形状为斑块面积斑块的形状越复杂或越扁长，越复杂或越扁长， D D的值就越大的值就越大  B: 景观要素斑块分维数景观要素斑块分维数 ? 分形维数（分形维数（fractal dimension）） ? 分形：不规则的非欧几里德几何形状可通称为分分形：不规则的非欧几里德几何形状可通称为分形组成部分以某种方式与整体相似的形体称分形组成部分以某种方式与整体相似的形体称分形 ? 分形维数或分维数：不规则几何形状的非整数维分形维数或分维数：不规则几何形状的非整数维数 ? 对于单个斑块：对于单个斑块： PD/2D ? 2ln()/ln(A)P ? kAk P是斑块的周长，是斑块的周长，A是斑块的面积，是斑块的面积，D是分维是分维数，数，k是常数对于栅格景观而言，是常数对于栅格景观而言，k=4一般地说，欧几里德几何形状的分维为般地说，欧几里德几何形状的分维为1，具有，具有复杂边界斑块的分维则大于复杂边界斑块的分维则大于1，但小于，但小于2 三三 景观异质性指数景观异质性指数 1）景观斑块密度和边缘密度）景观斑块密度和边缘密度 A:景观斑块密度景观斑块密度 B:景观边缘密度景观边缘密度 2）景观多样性）景观多样性 A: 多样性指数与均匀度多样性指数与均匀度 B: 景观要素优势度景观要素优势度 A:景观斑块密度景观斑块密度 1PD ??NiAj?1MPDi?NiAi式中式中:PD:PD——景观斑块密度景观斑块密度: :类型斑块总数类型斑块总数/类型总面积。

类型总面积 PD PDi i——景观要素的斑块密度景观要素的斑块密度: :景观中某类景观要素的单位面积景观中某类景观要素的单位面积斑块数 M M——研究范围内某空间分辨率上景观要素类型总数研究范围内某空间分辨率上景观要素类型总数 A A——研究范围景观总面积研究范围景观总面积 B: 景观边缘密度（边界密度）景观边缘密度（边界密度） 1ED ???PijAi?1j?1MM1EDi?AiP?ijj?1MP Pijij——景观中第景观中第i i类景观要素斑块与相邻第类景观要素斑块与相邻第j j类类景观要素斑块间的边界长度景观要素斑块间的边界长度 A: 多样性指数与均匀度多样性指数与均匀度 ? 景观多样性指数景观多样性指数 ? Shannon多样性指数：多样性指数： H ? ??Pkln(Pk)k?1mHmax? ln(m)PkPk为斑块类型为斑块类型k k在景观中出现的概率；在景观中出现的概率；m m为景观中斑块为景观中斑块类型总数类型总数 ? Simpson多样性指数多样性指数：： H'? 1??Pk2k?1mH'max? 1? (1/m)? 景观均匀度指数景观均匀度指数 反映景观中各斑块类型在面积上分布的均匀程反映景观中各斑块类型在面积上分布的均匀程度。

度 以以Shannon多样性指数为例：多样性指数为例： HE ??Hmax??Pkln( Pk)k ?1mln( m)E<=1E<=1，当，当E E趋于趋于1 1时，景观斑块类型分布的均匀程度也时，景观斑块类型分布的均匀程度也趋于最大趋于最大 ?景观要素优势度景观要素优势度 描述景观由少数几类斑块控制的程度通描述景观由少数几类斑块控制的程度通常，较大的常，较大的D（（RD）对应于一个或少数几个斑）对应于一个或少数几个斑块类型占主导地位的景观块类型占主导地位的景观 ? 优势度指数优势度指数D：： D = Hmax – H ? 相对优势度相对优势度RD：： RD = 1 - E = 1 —（（H / Hmax）） 景观指数应用举例景观指数应用举例 ? 通过计算一些景观指数，可以比较两个景观的结构特通过计算一些景观指数，可以比较两个景观的结构特征（图）征（图） 两个具有不同空间格局的景观及其相应的一些景观指两个具有不同空间格局的景观及其相应的一些景观指数数 ?景观指数可以用来定量地描述和监测景观结构特征随时间的变化景观指数可以用来定量地描述和监测景观结构特征随时间的变化（图）（图） ?美国本土的原始森林由于人类活动从美国本土的原始森林由于人类活动从 1620年年1990年间锐减的情形年间锐减的情形 ?美国亚利桑那洲凤凰城地区从美国亚利桑那洲凤凰城地区从 1912年到年到1995年城市扩张的情形年城市扩张的情形  ??景观格局变化的定量描述景观格局变化的定量描述 以以10个景观指数举例说明美国凤凰城地区从个景观指数举例说明美国凤凰城地区从 1912年至年至1995年土地利用变化年土地利用变化第四节第四节 空间统计学方法空间统计学方法 ? ? 空间自相关分析空间自相关分析 ? 景观格局的最大特征就是空间自相关性景观格局的最大特征就是空间自相关性——被被称为是地理学第一定律，指在空间上越靠近的称为是地理学第一定律，指在空间上越靠近的事物或现象就越相似，即景观特征或变量在邻事物或现象就越相似，即景观特征或变量在邻近范围内的变化往往表现出对空间位置的依赖近范围内的变化往往表现出对空间位置的依赖关系。

关系  ? 空间自相关分析：检验某一空间变量的取值是否与相空间自相关分析：检验某一空间变量的取值是否与相邻空间上该变量的取值大小相关，以及相关程度如何邻空间上该变量的取值大小相关，以及相关程度如何 ? 空间自相关系数：度量物理或生态学变量在空间上的空间自相关系数：度量物理或生态学变量在空间上的分布特征及其对其邻域的影响程度分布特征及其对其邻域的影响程度 ? 若某一空间变量的值随着测定距离的缩小而变得更相若某一空间变量的值随着测定距离的缩小而变得更相似，则这一变量呈空间正相关；若所测值随距离的缩似，则这一变量呈空间正相关；若所测值随距离的缩小而更为不同，则这一变量呈空间负相关；若表现出小而更为不同，则这一变量呈空间负相关；若表现出任何空间依赖关系，则这所测值变量表现出空间不相任何空间依赖关系，则这所测值变量表现出空间不相关性或空间随机性关性或空间随机性 ? ? 空间自相关分析的步骤空间自相关分析的步骤 ?对所检验的空间单元进行取样对所检验的空间单元进行取样 ?计算空间自相关系数（计算空间自相关系数（ MoranMoran的的I I系数和系数和GearyGeary的的c c系数）系数） nnnn2 (n?1)w (x ? x )??ijijn??wij(xi? x)(xj? x)i?1 j?1 i?1 j?1c?I ?nnnnnnn 222(??wij)??(xi? xj)(??wij)?(xi? x) i?1 j?1i?1 j?1i?1 j?1i?1 ?进行显著性检验进行显著性检验 第五节第五节 景观格局分析中的误差问题景观格局分析中的误差问题 ? ? 景观格局分析中误差的来源景观格局分析中误差的来源 ? 原始数据收集过程引入的误差：技术方法本身和与观察技术方法本身和与观察者有关的种种原因造成。

者有关的种种原因造成 ? 数据处理和分类过程引入的误差： ? 空间分析过程本身所引入的误差：各种景观指数和空间各种景观指数和空间统计学方法的局限性和非确定性；采用这些方法的人的实际操作水平和对统计学方法的局限性和非确定性；采用这些方法的人的实际操作水平和对结果的解译能力结果的解译能力  景观空间分析中的误差景观空间分析中的误差  这些不同阶段所产生的误差还可能相互作用，不断放大，即这些不同阶段所产生的误差还可能相互作用，不断放大，即所谓的所谓的误差繁衍误差繁衍（（error propagation）现象 多层空间数据分析的精确度多层空间数据分析的精确度 遥感、地理信息系统遥感、地理信息系统 在景观生态学中的应用在景观生态学中的应用 第一节第一节 遥遥 感（感（RS) RS) 一、遥感技术在生态学应用中经历的阶段一、遥感技术在生态学应用中经历的阶段 二、遥感技术的基本原理二、遥感技术的基本原理 三、遥感技术的优点三、遥感技术的优点 四、遥感数据的基本特征四、遥感数据的基本特征 五、遥感在景观生态学中的应用方面五、遥感在景观生态学中的应用方面 ? 遥感在生态学应用中经历的阶段遥感在生态学应用中经历的阶段 ?航空摄影阶段航空摄影阶段：：始于始于1919世纪后期。

世纪后期 ?从航空摄影向航天摄影过渡的阶从航空摄影向航天摄影过渡的阶段段：：大约从大约从2020世纪世纪5050年代至年代至7070年代 ?航天摄影阶段航天摄影阶段 ：：以各种遥感卫星和先进的以各种遥感卫星和先进的图像处理技术为标志图像处理技术为标志 ?? 遥感技术的基本原理遥感技术的基本原理 遥感遥感 指通过任何不接触被观测物体指通过任何不接触被观测物体的手段来获取信息的过程和方法的手段来获取信息的过程和方法 遥感技术的基本原理遥感技术的基本原理 是用光谱扫描仪或红外扫描仪对地球表面的地是用光谱扫描仪或红外扫描仪对地球表面的地物光谱或温度特征进行记录，通过计算机的数物光谱或温度特征进行记录，通过计算机的数据或图像处理分析地表特征据或图像处理分析地表特征 ? 遥感技术的优点遥感技术的优点 ? 避免研究者对研究对象的直接干扰避免研究者对研究对象的直接干扰 ? 能够提供大范围的瞬间静态图像，是生态学家能够提供大范围的瞬间静态图像，是生态学家目前获取大尺度上各种生态和物理信息的主要手目前获取大尺度上各种生态和物理信息的主要手段。

段 ? 提供了大面积重复观测的可能，为资料的快速提供了大面积重复观测的可能，为资料的快速获取与更新、为多时段的对比研究和动态分析提获取与更新、为多时段的对比研究和动态分析提供了基础，是大尺度格局动态的唯一监测手段供了基础，是大尺度格局动态的唯一监测手段 ? 大大拓宽了人类观测地球的光谱分辨能力大大拓宽了人类观测地球的光谱分辨能力 ? 可以提供高空间分辨率的资料，可以有效地可以提供高空间分辨率的资料，可以有效地为景观生态学研究提供所必需的多尺度上的资料为景观生态学研究提供所必需的多尺度上的资料 ? 遥感数据一般都是空间数据，这也是研究景遥感数据一般都是空间数据，这也是研究景观的结构、功能和动态所必需的数据形式观的结构、功能和动态所必需的数据形式 ? 现代遥感技术直接提供数字化空间信息，从现代遥感技术直接提供数字化空间信息，从而大大地促进了景观生态学资料的收集、贮存，而大大地促进了景观生态学资料的收集、贮存，以及处理和分析过程，并且使遥感、以及处理和分析过程，并且使遥感、 GISGIS和计算机和计算机模型的密切配合成为必然模型的密切配合成为必然 ? 遥感数据的基本特征遥感数据的基本特征 ? 航空像片数据的空间分辨率反映在像片航空像片数据的空间分辨率反映在像片的比例尺和胶片的灵敏程度上；的比例尺和胶片的灵敏程度上； ? 数字遥感数据对地物记录的详细程度主数字遥感数据对地物记录的详细程度主要反映在空间分辨率上。

要反映在空间分辨率上  波段 波段1（0.45~0.52μm） 可见蓝光区 2（0.52~0.60μm）波段可见绿光区波段 3（0.60~0.90μm）可见红光区 波段4（0.76~0.90μm）近红外反射区 波段5（1.55~1.75μm）中红外反射区 波段6（10.4~12.5μm）远红外反射区波段7（2.08~2.35μm）中红外反射区? 遥感在景观生态学中的应用方面遥感在景观生态学中的应用方面 表 卫星波段及其能够测量的生态学特征主要生态学应用识别水体、土壤及植被识别常绿针叶植被与落叶阔叶植被识别人为的（非自然）地表特征对植被绿光反射高峰较敏感，用于测量植被绿光反射峰值识别人为的（非自然）地表特征对叶绿素吸收光的作用敏感，用于检测叶绿素吸收识别植被类型识别人为的（非自然）地表特征识别植被类型及生物量识别水体和土壤水分特征识别土壤湿度及植物含水量识别雪和云识别植物受胁迫（ stress ）程度、土壤水分条件分类测量地表热量，用于热红外绘图区别矿物及岩石类型识别植被含水量 遥感资料在景观生态学中的应用可以遥感资料在景观生态学中的应用可以归纳为归纳为3 3类：类： ? 植被和土地利用分类植被和土地利用分类 ? 生态系统和景观特征的定量化生态系统和景观特征的定量化 ? 景观动态以及生态系统管理方面景观动态以及生态系统管理方面的研究的研究 第二节第二节 地理信息系统（地理信息系统（GIS)GIS) 一、一、概述概述 二、二、GISGIS的数据层及数据获取的数据层及数据获取 三、三、GISGIS的功能的功能 四、四、GISGIS在景观生态学中的应用在景观生态学中的应用  GIS GIS是一系列用来收集、存贮、提取、转换和是一系列用来收集、存贮、提取、转换和显示空间数据的计算机工具。

显示空间数据的计算机工具 ? GIS GIS的发展过程：的发展过程： ????2020世纪世纪5050年代，提出年代，提出GISGIS概念 2020世纪世纪7070年代后，年代后，GISGIS朝实用的方向发展朝实用的方向发展 2020世纪世纪8080年代，年代，GISGIS普及和推广应用阶段普及和推广应用阶段 进入进入2020世纪世纪9090年代，年代，GISGIS深入到各行各业深入到各行各业 地理信息系统的组成地理信息系统的组成: : ? 硬件部分（图硬件部分（图A A）） ? 软件部分（图软件部分（图B B）） ? 空间数据空间数据 ? 用户用户 ?地理信息系统的数据层及数据获取地理信息系统的数据层及数据获取 利用利用GISGIS表示景观异表示景观异质性质性: : A.A.在在GISGIS中不同生态中不同生态学变量以不同数据学变量以不同数据层表示；层表示； B.GISB.GIS表达空间数据表达空间数据的两种基本途径：的两种基本途径：矢量型和栅格型矢量型和栅格型 GISGIS在景观生态学中应用在景观生态学中应用 ?? GIS GIS的特点的特点: : ? 将零散的数据和图像资料加以综合并存贮将零散的数据和图像资料加以综合并存贮在一起。

在一起 ? 将各类空间数据和有关属性数据通过计算将各类空间数据和有关属性数据通过计算机高效率地联系起来机高效率地联系起来 ? 为经常不断地、长期地储存和更新空间资为经常不断地、长期地储存和更新空间资料及其相关信息提供一个有效的工具料及其相关信息提供一个有效的工具 ? 为空间格局分析和空间模型提供一个有力为空间格局分析和空间模型提供一个有力又较容易操作的技术构架，从而有利于生态学又较容易操作的技术构架，从而有利于生态学家采用一些数学和计算机方法上非常复杂的研家采用一些数学和计算机方法上非常复杂的研究途径 ? 提高了某些景观资料的质量，大大增加了对提高了某些景观资料的质量，大大增加了对资料的存取速度和分析能力，从而促进了景观资料的存取速度和分析能力，从而促进了景观生态学原理和方法在环境规划和资源管理诸方生态学原理和方法在环境规划和资源管理诸方面的实际应用面的实际应用 ?? GISGIS在景观空间格局分析中的应用在景观空间格局分析中的应用 ? 景观单元数量关系分析景观单元数量关系分析 通过对景观单元数量关系的分析，可以通过对景观单元数量关系的分析，可以获知一个景观地区的基本结构特征（如不同获知一个景观地区的基本结构特征（如不同景观类型的斑块个数、面积、周长、面积所景观类型的斑块个数、面积、周长、面积所占百分比、平均斑块周长、平均斑块面积），占百分比、平均斑块周长、平均斑块面积），同时可以计算该景观地区的景观多样性指数、同时可以计算该景观地区的景观多样性指数、分维数、破碎度、分离度等一系列指标。

分维数、破碎度、分离度等一系列指标  ? 景观空间格局分析景观空间格局分析 * * 不同类型图件的叠加和再分类不同类型图件的叠加和再分类 * * 分析不同斑块在空间的分布关系，如分析不同斑块在空间的分布关系，如不同单元之间的距离、邻接性、连通性、不同单元之间的距离、邻接性、连通性、核心区和边缘效应等核心区和边缘效应等 * * 进行景观格局对生态过程的敏感性分进行景观格局对生态过程的敏感性分析和模拟，研究不同景观格局对生态过析和模拟，研究不同景观格局对生态过程的影响程的影响 ? 景观规划与应用景观规划与应用 ?缓冲区的设计缓冲区的设计 ?景观规划景观规划 * * 某一景观类型最佳利用方式的确定某一景观类型最佳利用方式的确定 * * 对某一景观要素空间位置的选择对某一景观要素空间位置的选择 ?? GISGIS在在景景观观模模型型中中的的应应用用 GPSGPS简介简介 GPS GPS主要由空间导航主要由空间导航系统、地面监测系系统、地面监测系统和用户设备三部统和用户设备三部分组成 GPSGPS的结构组成的结构组成 GPSGPS在景观生态学研究中的作用在景观生态学研究中的作用 GPS GPS技术对景观生态学研究有重要推技术对景观生态学研究有重要推动作用。

如用于动物活动行踪的监测，生动作用如用于动物活动行踪的监测，生境图、植被图及其它资源图的制作，航空境图、植被图及其它资源图的制作，航空照片和卫星遥感图像的定位和地面校正，照片和卫星遥感图像的定位和地面校正，以及环境监测等方面以及环境监测等方面 景观生态学的应用 第一节第一节 景观生态学与城市景观规划景观生态学与城市景观规划 一、城市景观规划的发展历史一、城市景观规划的发展历史 景观生态规划与设计思想源于１９世纪初，那时人们对资源的开发近似掠夺性首先建立农业景观，到２０世纪初，出现工业城市景观随着发展，人类逐渐认识到人与自然应最大限度的协调统一 ? 城市景观规划定义：城市景观规划定义：是依据景观生态学原理和方法，合理地规划景观空间结构，使斑块、基质、廊道等景观要素及其空间分布合理，使信息流、物质流与能量流畅通，使景观不仅符合生态学原理，而且具有一定的美学价值，还能适合人类居住 ? 目标：目标：是改善城市景观结构、完善城市景观功能、提高城市环境质量、促进城市景观的持续发展具体可以概括为如下目标：生态稳定性、通达性、舒适性、美观性 二、城市景观规划的原则二、城市景观规划的原则 １１.城市城市—城郊景观生态建设一体化原则城郊景观生态建设一体化原则 由于现代城市特别是特大城市包括了其周围的郊区，将市区与郊区进行整体规划是城市生态建设的主要内容。

如针对北京，提出的“２１世纪北京绿色生态建设”，按照生态系统理论，北京应建立３个绿色生态圈：山地水源涵养生态圈、防风固沙—农林果生产带生态圈、城市调节防污美化生态圈 从现代城市的发展趋势看，城市的卫星城、郊区的规划与市区是统一的 ２２.尊重自然，依靠自然原则尊重自然，依靠自然原则 ????地方性 保护与节约自然资本 让自然做功 显露自然 三、景观生态学在城市景观建设中的应用三、景观生态学在城市景观建设中的应用 城市景观规划就是要创造良好的生产、生活环境，创造优美的城市景观 １１.景观异质性景观异质性 城市景观的一致性导致城市景观的复杂性与多样性，有利于城市的稳定发展维持景观一致性是促进城市建设和发展的关键 ２２.景观多样性景观多样性 景观多样性是描述生态镶嵌式结构拼块的复杂性、多样性，可以采用多度、均匀度、渐嵌度和连通度等加以描述 ３３.城郊景观建设城郊景观建设 城郊景观是城市景观与农村景观的结合与统一 第二节第二节 景观生态学与农村景观建设景观生态学与农村景观建设 一、农村景观研究的历史一、农村景观研究的历史 １.农业景观发展的阶段 ????农业前景观 原始农业景观 传统农业景观 现代农业景观 ２．农业景观规划的概念和目标２．农业景观规划的概念和目标 概念：概念：是运用景观生态学原理解决农业景观水平上生态问题的实践活动，农业景观规划涉及农业景观结构和景观功能两方面研究。

目标：目标：主要体现在把景观作为“资源”并从“整体”上看待，将人类需求与景观的自然特性与过程相联系，主要关注宏观尺度上的资源配置 二、农村景观规划的原则 理想的农村景观应反映以下功能： ? 提供农业的第一性生产； ? 保护和维持生态环境平衡； ? 作为一种特殊的旅游观光资源 规划原则： １１.农村地域的经济功能：建立高效的人工生态农村地域的经济功能：建立高效的人工生态系统系统 农村是主要的经济地域单元，社会发展阶段不同，农村形态不同，经济地域观念不同，农村资源利用方式不同由于受农业技术、自然条件、自然资源和耕作方式等因素的影响，农业的粗放型和低效性一直是困扰农村经济发展的主要环节建立高效的人工生态系统是农村景观规划的原则和出发点 ２２.农村地区的自然生态功能：保持自然景观的农村地区的自然生态功能：保持自然景观的完整性和多样性完整性和多样性 由于人类活动对景观的干扰尺度低，景观结构保存完好，景观类型多样，景观生态具有多样性特征，是生物多样性保护的基本场所，是农村的自然遗产保持自然景观的完整性和多样性成为景观规划的主要原则 ３３.农村地域的社区文化功能：保持传统文化的农村地域的社区文化功能：保持传统文化的继承性继承性 农村社区文化是具有相对独立性和完整的地方文化，是农村的文化遗产。

农村文化的继承性是农村文化得以保存的根本反映特定社会历史阶段的农村风情风貌，是现代社会人士历史发展和形成价值判断的窗口 ４４.农村地域的空间组织功能：保持景观斑的合农村地域的空间组织功能：保持景观斑的合理性和景观的可达性理性和景观的可达性 农村景观结构表现为景观斑、景观道、景观廊、景观基所组成的景观特征，以及农村居民点体系、中心镇、中心村、建制镇与自然村所形成的结构特征廊、道、斑的合理性与村镇体系的合理性是景观规划的基本原则 ５５.农村地域的资源载体功能：资源的合理开发农村地域的资源载体功能：资源的合理开发利用利用 农村是土地资源、矿藏资源和动植物资源的主要载体资源的集约、高效和生态化利用是提高农村经济活动效益、保护资源、保护生态环境、保护农村景观的重要前提，也是推进农村可持续发展的重要基础 ６６.农村地域的聚居功能：改善人居环境，提高农村地域的聚居功能：改善人居环境，提高农村住民的生活质量农村住民的生活质量 农村是人类发展和居住的重要地域，在发展中国家和落后地区，农村人口仍然是人口形态的重要构成对于不同地区来讲，农村的社会形态发展不同，经济水平差异较大，农村景观也有较大差距。

改变农村贫穷落后的面貌，改善农村人居环境，提高农村生活质量，成为景观规划的重要原则 ７７.农村地域的发展目标：坚持可持续发展原则农村地域的发展目标：坚持可持续发展原则 可持续发展理论是在人类对未来的重新认识和重新理解人与自然环境关系的基础上提出的全新的发展理念与 发展模式农村地区的发展目标是实现区域的可持续发展和人类的可持续发展 三、景观生态学在农村景观建设中的应用三、景观生态学在农村景观建设中的应用 １１.农村景观功能评价农村景观功能评价 农村景观功能评价是应用景观生态学原理、景观美学及其他相关学科的知识，通过研究农村景观格局与生态学过程以及人类活动与景观的相互作用，在景观类型划分和生态分区的基础上，分析农村景观的特征和功能，解释农村景观存在的问题，提出景观优化利用的对策和建议 ２２.农村景观生态设计和景观功能规划农村景观生态设计和景观功能规划 农村景观生态设计农村景观生态设计是运用景观生态学原理综合考虑地域或地段的综合生态特点及目标要求，构建一个空间结构和谐、生态稳定、社会经济效益理想的区域农业系统 农村景观功能规划农村景观功能规划主要是从景观生态系统整体考虑，使其系统功能完善和协调。

３３.农村景观中的结构设计农村景观中的结构设计 结构设计是功能设计内容的空间落实和配置 ????? 湿地作物水体套养结构设计 稻田养蟹的种植结构设计 湖泊轮养轮休结构设计 高密度养殖水体生物进化结构设计 高标准的林农复合结构设计 第三节第三节 景观生态学与园林规划设计景观生态学与园林规划设计 一、园林景观的发展历史一、园林景观的发展历史 园林作为一种特殊的自然、人文景观，艺术性和功能性兼而有之，对人类生理、心里的影响是有积极意义的园林景观生态学在景观层面上来说，强调的是人的作用，中国的古典园林侧重于意境的渲染，而西方的园林则偏重于美学视觉效果 现代园林继承了传统风格园林的古典文化，城市绿地是城市绿洲的重要构成部分不同的文化时代会有不同的景观园林，从壮美大地的自然风景、迪斯尼乐园的幻想王国到日本禅林寺院中的山水、德国莱茵河畔丛林中的古堡等都有一定的体现 ? 现代景观设计深刻反映了人们的自然观念和生存状态，对自然的各种不同的人是理解和文化差异导致了完全不同的景观的产生；但当今的人们开始共同关注景观美学意义意外的文化生态、社会、艺术等，无论是自由式、古典式还是现代抽象式，每种都孕育了深层的内涵。

二、园林景观生态设计的原则二、园林景观生态设计的原则 植物在造园中具有任何要素不可取代的“造景”与“生态”双重功能，从而确立它在现代园林中的首要位置 １１.自然性原则自然性原则 园林景观生态设计必须要符合当地的自然状况，并按照自然植被的分布特点进行植物配置，体现植物群落的自然演变特征，以保护自然资源、维护自然资源的循环过程作为利用自然与改造自然的前提条件园林景观作为人性化的设计，在满足使用功能的同时力求最大限度地适应自然景观，以维持景观的完整性；强调植物群落的自然适宜性，力求植物景观在养护管理上的经济型和简便性，尽量避免养护管理费时费工、水分和肥力消耗过高、人工性国强的植物景观设计手法 ２２.地域性原则地域性原则 植物景观设计应与地形、水系相结合，充分展现当地的地域性自然景观和人文景观特征，既要营造事宜的地域景观类型，并选择与其相适应的植物群落类型 ３３.多样性原则多样性原则 应充分体现当地植物品种的丰富性和植物群落的多样性特征营造丰富多样的植物景观首先依赖于丰富多样的环境空间的塑造，也就是为各种植物群落营造更加适宜的生境 ４４.动态性原则动态性原则 植物生长及植物群落景观的形成均需要一定的时间，因此营造高水平的植物景观并不是一件易事。

植物是不断生长和变化的生命体，与建筑、道路以及其他硬质景观相比，植物景观的营造带有更多的不确定性，人工的塑造手段往往只能大致把握景观形成的方向，而不能完全控制景观效果的形成 三、景观生态学在园林规划设计中的应用三、景观生态学在园林规划设计中的应用 １１.提高空间格局的丰富性提高空间格局的丰富性 人们的生活空间是立体的，绿化也应该是立体的、多层次的要实现多层次的植物景观可以从以下五个方面入手： ? 以植物生态学特性为切入点，构筑多层次绿化植物体系 ? 模拟恢复地带性植物群落，重视乡土植物材料的应用 ? 注重园林植物多样化配置 ? 以垂直绿化、屋顶绿化充实多层次绿化 ? 大力发展地被植物 ２２.增加景观多样性增加景观多样性 在城市中，城市园林是对生物多样性保护具有重要作用的斑块，因此在城市景观规划中应尽可能设计多种园林类型，包括生产型植物群落、观赏性植物群落、抗逆性植物群落、保健型植物群落、知识型植物群落、文化环境型植物群落六大生态园林和珍稀濒危园、生物专类园、水族馆、苗圃等 ３.注重园林景观与历史文化的结合 第四节第四节 景观生态学与生态系统恢复景观生态学与生态系统恢复 一、生态系统恢复的发展历史一、生态系统恢复的发展历史 以往，恢复生态学的主导思想是通过排除干扰、加速生物组分的变化和岩体过程，使退化的生态系统恢复到某种理想的状态。

但案例研究表明，该种方法的长期成效很差 景观生态学理论可以指导退化生态系统恢复实践，如重建所要恢复的各种要素，使其具有合适的空间构型，从而达到退化生态系统恢复的目的；通过景观空间格局配置构型来指导退化生态系统恢复，使其恢复工作获得成功 二、景观生态学原理在生态系统恢复中的二、景观生态学原理在生态系统恢复中的应用应用 １１.景观格局与景观异质性理论景观格局与景观异质性理论 景观格局是景观异质性的具体体现，又是各种生态过程在不同尺度上作用的结果恢复景观是由不同演替阶段、不同类型的斑块构成的镶嵌体 ２２.干扰理论的应用干扰理论的应用 干扰出现在从个体到景观的所有层次上，是景观的一种重要生态过程，是景观异质性的主要来源之一它能够改变景观格局，同时又受制于景观格局不同尺度、性质和来源的干扰是景观结构功能变化的根据 恢复生态学的目标是寻求重建受干扰景观的模式，所以在恢复和重建受害生态系统的过程中必须重视各种按绕对景观的影响 ３３.尺度尺度 由于景观是出于生态系统之上、打地理区域之下的中间尺度，许多土地利用和自然保护问题只有在景观尺度下才能得到有效的解决，全球变化的影响及反应在景观尺度上也变得非常重要，因而不同时间和空间的景观生态工程研究十分重要。

４４.确立恢复目标，并为恢复地点的选择提供参考确立恢复目标，并为恢复地点的选择提供参考 景观中某些点对控制生态过程有关键性作用，抓住这些景观战略点，将给退化生态系统恢复带来关键点、空间联系及高效的优势 ５．评价退化生态系统恢复的成功性５．评价退化生态系统恢复的成功性 由于所需要恢复的退化生态系统具有不同的特性，因此在评价退化生态系统是否恢复到受破坏以前的生态功能时的描述参数不同描述斑块恢复是否取得成功的参数很多，但本底不同，其参数是不同的。