景观生态学的内容及基本理论
2007-04-19 16:50阅读:
“景观生态学”(Landscape
Ecology)一词首先由德国著名的生物
地理学家Troll
C于1939年提出来,其目的是为了协调统一生态学和地理学这两个领域中科学家的研究工作。之后,不少学者对景观生态学概念展开热烈的讨论。Forman和Godron(1986)在给出确切“景观”定义的基础上,认为景观生态学是研究景观
结构(structure)、功能(function)和变迁(change)的一门学科;Xiao
Dunning等(1992)则认为景观生态学研究应当以所关心的生态过程和目的为中心,否则,任何对景观
结构的描述都是人为的,没有太大的科学意义。我国景观生态学工作者普遍倾向于Forman和Godron对景观生态学的理解,认为景观生态学是研究在一个相当大的区域内,由许多不同生态系统所组成的整体(即景观)的空间
结构、相互作用、协调功能以及动态变化的生态学新分支。景观生态学的研究对象和内容可概括为3个基本方面:①景观结构(structure),即景观组成单元的类型、多样性及其空间关系;②景观功能(function),即景观结构与生态过程的相互作用,或景观结构单元之间的相互作用;③景观动态(dynamic),即景观在结构和功能方面随时间推移发生的变化。我国林学家徐化成(1996)认为景观生态学的研究内容除了以上3点外,还应包括景观
规划与管理,即根据景观结构、功能和动态及其相互制约和影响机制,制定景观恢复、保护、建设和管理的计划和
规划,确定相应的目标、措施和对策。陈吉泉(1995)将
景观生态学的内容进一步细分为9个方面:即
①景观格局与过程关系(pattern-process
relationship);②等级结构与尺度变化(hierarchical structrue and
scaling);③景观破碎化和边缘效应(fragmentation and edge
effects);④景观积累效应(cumulatice effects);⑤保护生物学、生物多样性中的应用(conservation
biology and biodiversity);⑥景观基质与景观连接性(matrix and landsape
connectivity);⑦文化、经济、社会、政治等学科的参与(evolvement to
fcultural,economic,social,and politics
sciences);⑧景观或生态系统经营(Landscape Ecosystem
management);⑨景观数量方法(quantitative
metods)。与其它学科相比,景观生态学明确强调了空间异质性(spatial
heterogeneity)、等级结构(hierarchical
structure)和尺度(scale)在研究生态学格局与过程中的重要性,其核心是生态系统的时空异质性(spatial and
temporal heterogeneity)。
景观生态学的理论基础是整体论(holism)和系统论(system
thory),但对景观生态学理论体系的认识却并不完全一致。一般说来,
景观生态学的基本理论至少包含以下几个方面
:①时空尺度(spatial
and temporal scale);②等级理论(hierarchy thoery);③耗散结构与自组织理论(dissipation
stucture and organization thory);④空间异质性与景观格局(spatial heterogeneity
and landscape pattern);⑤缀块一廊道—基底模式(patch-corridor-matrix
model);⑥岛屿生物地理学理论(island biogeography thory);⑦边缘效应与生态交错带(edge
effects and ecotone);⑧复合种群理论(meta population
thory);⑨景观连接度与渗透理论(landscape connectivity and percolation
thory)。
景观生态学的研究方法具有多学科的特点,随着科学和技术,尤其是遥感技术(remote
sensing,RS)和地理信息系统(geographic information
system,GIS)的发展,现代景观生态学在研究宏观尺度上景观结构、功能和动态诸方面与早期的景观生态学方法相比,发生了显著变化。归纳起来包括以下几点:①遥感技术(RS))和地理信息系统(GIS);②景观指数,如镶嵌度(patchiness)、聚集度(contagion)、分维度(fractal
dimension)、间隙度(lacunavity)等;③空间统计学和地统计学方法,如自相关分析(auto=correlation)、空间插值法(kriging)、波谱分析(spectral
analysis)、尺度方差(scale variance)、小波分析(wavelet analysis)、趋势面分析(trend
surface
analysis)等;④计算机模拟和景观模型的建立。当然,还有其它景观生态学的研究方法,这里所提到的仅仅是主要的、常用的和具有代表性的一些方法。