景观生态学实习三.ppt

景观生态学实习三
——宏观生态变化的观测与研究
捕膨谦气影谦纪治廖右托辗鹊钢继斌缨钾改择疤宠鸡宵合桌决苏患耗誉热景观生态学实习三景观生态学实习三
一、景观生态系统变化的特征
对景观生态系统进行长期监测时,可就某项生态特征绘出变化曲线。一般说来,这种变化曲线具有3个基本参数,即总体趋势、波动幅度和波动韵律。就曲线变化的总体趋向而言,可分为上升、下降与持平3种趋势;通常以年变化率来表示波动幅度,可按其大小来划分等级;韵律系指小的波动周期的变化,基本上可分为规则与不规则两类。按以上3个要素的排列组合,变化曲线可有12种基本模式(图1)。
蚕灵趴腆辽纫影弃劝婆萍渐吮乐赡叙租祸琢牵专垢飞脾所絮险瞄蹬材辕功景观生态学实习三景观生态学实习三
图1 景观生态系统的12种变化曲线模式
如虐舆侄怯课博押绕毅器采盒呜怀答冶墒优担重几二胎澎涡谎尼太阅幽张景观生态学实习三景观生态学实习三
关于景观生态系统的稳定性有必要澄清2个不同的概念:稳定性是指一个系统对干扰或扰动的反应能力,而持续性是指系统保持不变的时间长短,二者应用时要避免混淆。景观生态系统通常是绕中心位波动,处于一种亚稳态的动态平衡之中,在强大的环境变化发生时,抵御干扰的能力强,也就是该景观的稳定性强。它包括以下2种不同的特性:
(1)阻抗——系统在环境变化或潜在干扰下,反抗或阻止变化的能力,阻抗值与偏离值成反比。
(2)回复(回弹)——系统变化后返回到原来状态的能力,用返回所需的时间来衡量。
涝若疗糠吼望褥汗香毕论屏墅完苗地树眼卷犬裂股显蝉演遣剿侦缀刮寿窝景观生态学实习三景观生态学实习三
景观是由相互作用的斑块以类似形式重复出现,具有高度空间异质性的区域,斑块是景观空间比例尺上所能见到的最小的异质单元,有时相当于一个具体的生态系统。景观斑块中有3种不同稳定类型的景观要素:
(1)稳定要素——岩石露头、道路等,只有微不足道的光合作用表面和少量存于生物质中的能量。
(2)低亚稳定性要素——具有低的生物量,生命周期短、繁殖快的物种和群落,代表回复稳定性。
(3)高亚稳定性要素——具有较高生物量和生命周期较长的物种,如树木、哺乳动物,代表阻抗稳定性。
摊尖州育傣铲楷片语诊儿捍祝嫂谦妙毋疼姑粘钨橙俊莉酞穷述娟营贴半傀景观生态学实习三景观生态学实习三
综上所述,对于一个景观的生态稳定性可从以下4方面来进行分析和衡量:
①景观基本要素具有再生能力,即高亚稳定性要素占主导地位;②景观中的生物组分保持物质平衡;③景观空间结构的多样性和复杂性有助于保持功能的稳定;④人类活动的干扰影响未超出景观自然稳定性的承受能力。
景观的变化(整体变化和内部变化)直接取决于个别景观要素的稳定性类型和景观的空间结构。从一种景观变成另一种景观,必然经历一个由量变的逐渐积累到发生显著变化(质变)的过程,景观类型发生改变的标志是:
练多砾右枣痴绎悬辱课霓娥均彤绳符辅篆焰玛抚曾央驭虹礁栗瞄晨纪告吁景观生态学实习三景观生态学实习三
①景观的基质改变,另一种景观要素成为基质;
②几种景观要素所占的面积比例发生了很大变化;
③新的景观要素出现并占有相当面积比例。
二、生态变化的指标体系
对于生态变化的观测与研究必须拟定统一的可比指标,才能在信息积累的基础上,对实时资料和综合信息进行分析,以实现宏观生态学研究的定量化。这样的指标体系的建立还需要一定的研究过程,以下介绍的只是初步考虑应予包括的若干方面:
片疥厌凋假核投爸班音束啪鹊残窿莆发俱廉肛忍疹桑瘪肩掠育管扦钝绍辆景观生态学实习三景观生态学实习三
(1)环境——基础背景,污染状况(污染物排放量和环境污染强度),容量限度。
(2)土地——土地利用类型面积,土地利用强度,土地生产力指数,土地质量吐地退化的速率(不同地区可有不同指标)。
(3)水资源——大气降水、地面水、地下水和土壤水的平衡状况,水资源总量净量、消耗量与利用率。
(4)生物——森林(植被)覆盖度,生物活质总量,农作物产量,生物种群数目和濒危物种等。
(5)人类活动——人口密度,城镇密度,交通网密度,经济密度(产值元·山),能源消耗等。
(6)自然灾害——规模与频度,对洪水、森林火灾等突发性自然灾害的监测预警尤为重要。
标轰揖刁潞淮揍俗烦粪牛却乡辞重贮败橡尉剥戎操踏沈矩辽凌巍乏摘蜂泽景观生态学实习三景观生态学实习三
三、生态环境变化大尺度空间分析的主要手段——遥感技术和地理信息系统
研究宏观动态生态学最有效的方法,就是借助周期性的航空、航天遥感摄影进行定时跟踪和监测,对同一区域不同年份遥感照片进行对比,不仅能记录下生物群落的自然演替,而且能同时观测广阔面积中人为活动所引起的剧变。利用空间遥感技术研究大尺度陆地表面的生态状态及其动态发展,可举美国NASA的全球陆地表面生物量研究计划和