景观斑块特点 关于景观生态学的,说明下图涵义及解释斑块类型及特点

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本文目录

1. 关于景观生态学的,说明下图涵义及解释斑块类型及特点
2. 景观斑块的起源有哪些
3. 景观动态变化模拟概述

关于景观生态学的,说明下图涵义及解释斑块类型及特点

该图示意4种典型斑块类型及其持久性时间、干扰强度、干扰范围。从图中可知4种斑块类型的特点如下：

1.环境资源斑块

这是一种相当稳定且与干扰无关的斑块，主要是由于环境条件或资源的不同，斑块内的生物与周围基质有所不同。如沙漠中的绿洲，火山口处的天池，甚至海洋中的岛屿等等。确切地说，这种斑块是由于环境资源在空间上的异质性引起的。

环境资源斑块与周围基质之间的交界有时不太明显，如草原上局部的湿草甸斑块就是这样；并且由于资源的分布相对持久，所以斑块的寿命较长，斑块内的物种周转率较低。

2.干扰斑块

干扰斑块主要是由于基质内的局部干扰引起的，如森林火烧、采伐，草原过牧、烧荒，以及局部植被暴发病虫害等。其特点是干扰发生的频率和影响范围往往难以预料，持续时间也长短不同，因此造成的后果也就有所不同。

一般说来，干扰的发生可能会引起斑块内的物种组成、物种相对丰度和变化速率与基质之间产生明显差异。首先是物种种群发生很大变化，有的会造成个体大量伤亡，有的物种甚至会局地灭绝，而有些物种则在干扰条件下更加繁盛，有时还伴随着新物种的迁入和原有物种，特别是动物物种的迁出。如黄河改道新形成的低湿洼地，使原来的盐生植被大量消失，而以芦苇、香蒲等为主的水生、湿生植被会趁机蔓延；如果再次发生改道，淡水补给量减少，甚至全无，盐生植被又会重新在这里定居。这时就可以认为干扰斑块已经消失。

干扰斑块通常是寿命最短的一类斑块，一般随干扰的消失而消失，但如果干扰反复发生或持续时间过长，或者干扰过重，以至超过了原生态系统恢复能力的极限，这种斑块往往能持续很长的时间。如毁林开荒、长期过牧、人工采石等活动形成的斑块，持续时间就较长。

3.残存斑块

残存斑块是由于基质受到广泛干扰后残留下来的部分未受干扰的小面积区域，其成因机制与干扰斑块正好相反。典型例子就是火烧后留下的小片植被，这在林区和草原地区都是比较常见的。还有严冬过后在背风区留下的一些草木群落，以及免遭蝗虫袭击的小片农田等等。动物群落也有残存斑块，如棉区未打农药的小块棉田里，就可能残存有大量蚜虫或其它害虫，为下次的虫汛提供虫源。

残存斑块和干扰斑块之间也有不少相似之处：1)二者都起源于自然或人为干扰；2)二者都具有较高的物种周转率；3)种群大小、迁入和灭绝的速度都在干扰发生之初变化较大，随后进入演替阶段；4)当基质和斑块溶为一体时，两者都将消失。

残存斑块很难保持未受干扰前的基质状况。在景观基质受干扰后，某些物种会迁移至残存斑块，有的甚至定居下来，从而改变了这里原来的物种组成。随着基质的演替，残存斑块内的物种也会发生一系列变化，最终与周围基质融为一体，但这种新的景观可能与干扰前的景观大相径庭。如沙漠化发展过程中，最初会在水源较好的地方残存一些绿洲，但随着风沙推进，水分补给减少，最终绿洲消失，完全变成了沙漠。

还有一种与残存斑块相似的再生斑块，是在大面积干扰区内未受干扰而发生演替的小面积区域，其外貌酷似残存斑块，但演替中物种的动态却与干扰斑块相似。如农业景观中局部的新“天然”林地，以及有些新成立的“自然保护区”或森林公园。

4.引进斑块

这是由于人为活动将某些物种(动物、植物或人类自身)引进某一地区时所形成的斑块，实际上也是一种干扰斑块，只不过其分布面广量大，遍及全球，影响深远，故单独划为一类。它主要包括种植斑块和聚居斑块两大类。

种植斑块主要是由人类引种植物形成的，如稻田、麦田、柑桔园、苹果园、人工红松林、人工刺槐林等等。这类斑块的寿命取决于人类的管理活动。一旦人为管理停止，野生或半野生物种很快就会侵入这类斑块，从而进入自然演替过程。这一点非常类似于干扰斑块，不同之处在于，引进物种可能在很长时间内占据优势，如人工林，也可能周转很快，如轮作的农田，这些都延缓了自然演替过程。

种植斑块的形成缘于有目的的人类活动，即为了最大限度地获得所需要的产品，所以人类种植之后一般都要采取措施防止自然演替的发生，如除草、杀虫、修剪、翻耕、施肥、灌水等等，这样就可以使种植斑块长期延续下去。在中国广大的农村地区，这样的斑块有的持续了几百年，甚至上千年。我国做为一个农业大国，农田景观生态学研究有着丰富内容，而农田斑块作为最基本的景观结构单元，其形态、功能和变化更应成为研究的重点。

还有一类种植斑块是以刀耕火种的形式形成的，主要分布于亚洲、非洲和南美的潮湿热带地区，我国西南少数民族地区也有。首先在林中开辟一块空地，种植2-3年后撂荒，使之发生自然演替，然后在另一处重复同一过程。这类种植斑块保留期较短，而且周转较快。

种植斑块的物种动态包括与干扰和种植相关的急剧变化的初始时期，管理期间相对稳定的长久时期，以及撂荒和演替期间的又一短暂重大变化时期。当斑块与周围基质融为一体时，这种变化序列也就结束，但要恢复到斑块形成前的状态是相当难的。

将某些动物引进某一区域也会形成动物引进斑块。比如在广阔的草原地区，原来单一的、散布着野生动物的草地上，可能会由于人为引进畜群而形成动物引进斑块。还有沿海水产养殖业发达的地方，往往有一系列的鱼塘、虾塘、蟹塘，都可以认为是动物引进斑块。

聚居斑块是当今地球上最明显而又普遍存在的景观成分之一，它是由人类定居形成的，大到城市、郊区，小到村落、庭院及其毗邻环境，持续时间往往较长，短则数年，长则几十年，甚至几个世纪，取决于人类管理的程度和恒定性。聚居地内的自然生态系统几乎全部被破坏，代之以人工建筑物和人工种植、养殖的物种，或者自然富集一些伴人物种，如家鼠、跳蚤之类，有时还会从异地迁入一些物种。

聚居斑块是高度不稳定的生态系统，它与周围环境之间在物质、能量和信息的输入-输出上有着非常密切的关系，并高度依赖于周围环境。在聚居地内，人类是最大的消费者，所需要的粮食、原材料、能源等绝大部分要靠外界供给，而生产的产品和消耗之后产生的废弃物又要输出到周围环境中去。

聚居斑块大小相差悬殊，大型斑块如城市和郊区本身就可以独立成为景观，这里人和非当地物种是主体；而大部分小型斑块则以多住所聚居地的形式镶嵌在农业景观中，有些地方，独立房舍、场院形成的斑块也很常见，这种斑块更多地受到周围基质影响，以人和当地物种为主体。

景观斑块的起源有哪些

景观斑块是指大片景观中的一块相对稳定的区域，通常具有独特的空间结构、生态系统和生物多样性。景观斑块起源有以下几种可能：

1.地形地貌因素：不同的地形地貌起源于不同的物理、化学和地质过程，形成了不同特征的土地类型。这些土地类型在长期演变过程中形成了不同的生物群落和生态系统，最终形成了景观斑块。

2.生态系统演替：生态系统是自然界的有机整体，是生物和自然环境之间的相互作用的产物。随着时间的推移，生态系统发生了演替，经历了从初级到高级的不同阶段，形成了不同的生物群落，最终形成了景观斑块。

3.人类活动影响：人类活动可以改变自然生态系统的结构和功能，例如农业、城市化和工业化等活动，会对生态系统造成影响，促进或抑制不同类型的生物群落发展，进而形成了不同的景观斑块。

4.填补物积累：填补物是指在山谷、湖泊、河口等地区形成的沉积物和泥沙，填满了原来的水域形成干地，进而形成了独特的生态系统和景观斑块。

景观动态变化模拟概述

景观生态学的核心在于强调大空间尺度上景观格局的生态影响，景观动态研究是其中重要的方面。景观动态变化是指景观变化的过去、现状和未来趋势。景观动态变化过程包括不同组分之间复杂的相互转化过程。景观格局的动态研究可以有效揭示组分之间复杂的集合变化特征，景观组分转移的细节信息可灵敏地体现社会经济活动中景观管理的政策特点(陈昌笃，1991;赵翼等，1990;马安青等，2025;马克明等，1998)。

景观变化的动态模拟从两个层次上进行，变化的集合程度和数学方法。集合程度可以区分 3种景观变化模型，为整体景观变化模型、景观分布变化模型和景观空间变化模型，见表 5-1。

表 5-1景观变化模型

(据 PerBrinck等，1989)

按照性质的差异，可以将景观格局动态模型划分为 5大类型，即基于行为者( agent-based)的景观变化模型、经验统计模型、最优化模型、动力模拟模型和混合综合模型(傅伯杰，1995)，按照机理可以将景观变化模型分为随机景观模型、邻域规则模型和景观过程模型(包括渗透模型、个体行为模型和空间生态系统模型) 3类景观空间模型(郭旭东等，1999)。

1.随机景观模型

随机景观模型是研究景观格局和过程在时间和空间上的整体动态(余新晓等，2025)，不涉及具体的生态过程，是一种试图将空间信息与概率分布相结合的模型。该类景观模型融合了几何方法(描述系统)、统计方法(分析系统)和机制方法(模拟过程)等建模手段，或是把生物反馈原理引入空间动态模型，或是把空间特征引入传统生态学模型中。其中最常用的是马尔柯夫链模型(邬建国，2025)。

2.邻域规则模型

景观动态变化过程中，斑块的变化既取决于上一个时间点的状态，同时还受到相邻斑块性质和变化的影响，这种影响可以被组织成一系列约束景观动态变化幅度和方向的规则。邻域规则模型就是基于这一前提构建的一类景观动态模型，是一种能在景观水平上产生复杂的景观结构和行为的离散型动态模型。目前，应用最普遍且最具有代表性的邻域规则模型为细胞自组织模型( CA模型)。

构成元胞自动机的部件被称为“元胞”，每个元胞具有一个状态。这些元胞规则地排列在“元胞空间”的格网上，各自的状态随时间变化，根据一个局部规则来进行更新，即一个元胞在某时刻的状态取决于且仅仅取决于上一时刻该元胞的状态以及该元胞的所有邻居元胞的状态。元胞空间内的元胞依照这样的局部规则进行同步的状态更新，整个元胞空间则表现为在离散的时间维上的变化。

从数学上定义，有限的元胞自动机是一个四元组:

森林景观格局与生态规划研究:以长白山地区白河林业局为例

这里 A代表一个元胞自动机系统; L表示元胞空间，d是一正整数，表示元胞自动机内细胞空间的维数; S是元胞的有限的、离散的状态集合; N表示一个所有邻域内元胞的组合(包括中心元胞)。f是基于邻近函数实现的转换规则，根据转换规则，元胞可以从一种状态转换为另一种状态。

CA模型的一般特征为:①空间离散和齐次性，每个细胞的变化都服从相同的规律，细胞的分布方式相同;②时间的离散性;③状态的离散和有限性;④同步计算，可将 CA模型的状态变化看成是对数据或信息的计算或处理;⑤局部性，每一个细胞的当前状态只对于半径为 r的邻域细胞在下一时刻的状态可能发生影响。从信息传输的角度来看，在 CA模型中信息传输的速度是有限的;⑥维数高，在动力系统中一般将变量的个数称为维数，从这个角度来看，CA模型应属于一类无穷维动力系统。

CA模型简单、灵活、明了，应用广泛，最大优点就是可以把局部性小尺度上观测的数据结合到邻域转化规则之中，然后通过计算机模拟来研究在大尺度上系统的动态特征。该模型还长于在特定的约束体系作用下，揭示景观组分的持续增长或减少过程、生物行为方式或生态干扰的扩散过程。从数据结构角度看，由于 CA模型中的细胞和基于栅格 GIS中的栅格结构相同，所以该模型易于和 GIS、遥感数据处理等系统进行集成(李哈滨等 1988，1996;肖笃宁，1999，Zhang X-F等，2000)。

但 CA模型在景观生态学应用中，也存在着一定的局限性，主要表现在:①过分强调邻近单元的状态，考虑到的仅是局部的相互作用，忽略了区域和宏观因素的影响;②模型考虑的单元属性较为单一，而实际景观中单元属性是由多层次多要素综合构成的，单元之间还存在着相互作用;③转换规则事先确定，而现实景观动态过程通常表现为某种可能性和倾向性，状态转换不是完全确定的;④时间和空间分辨率难以把握，而这将直接影响到模拟结果的准确性( Jia H等，1998)。

3.景观过程模型

景观过程模型是从机制出发来研究某生态过程(如干扰或物质扩散)在景观空间里的发生、发展和传播。该方法通常有 3种建模出发点:①利用一种已知的物质运动规律来对景观动态变化过程进行模拟，如渗透模型;②明确考虑景观中每一个生物个体的空间位置及其行为，通过个体的行为和作用来体现景观的功能和结构动态，如基于个体行为的过程模型;③在对景观动态变化机理详细了解的基础上，通过模拟将景观动态变化过程比较真实地表达出来，如空间生态系统模型。

关于景观斑块特点，关于景观生态学的,说明下图涵义及解释斑块类型及特点的介绍到此结束，希望对大家有所帮助。