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景观生态学第六章景观生态分类与评价.ppt

来源：花匠小妙招时间：2024-11-07 08:26

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1、,景观分类是进行景观研究和景观分析的基础景观分类如何进行？景观分类的依据是什么？,第六章景观生态分类与评价,第一节景观生态分类一、土地分类方法评价科学的土地分类始于20世纪30年代。当时的德、苏、英、美等国都开展了比较广泛的土地和景观研究。经过60多年的发展，土地分类内容不断扩展，方法层出不穷，现存的各种土地分类中，就其对土地内在属性认识的差异，选择分类的指标和要素不同，大致可以划分为发生法、景观法和景观生态法3种。,发生法强调属性至上（发生和形成），把土地划分成性质相对一致的空间单元(依据气候和地质构造），而较少考虑到土地的空间形态。大尺度地域范围的土地分异是以气候和地质构造分

2、异为主要框架，小尺度范围则与地貌形态发生及与之相应的水文、物质组成有关。空间单元的边界难于确定。传统景观法强调空间形态的相似相异性特征，即景色的一致性和差异性。景观生态分类主要特点是在景观法中叠加了发生法的优点，不仅强调土地水平方向上的空间异质性，还力图综合土地单元的过程关联和功能统一性,旨在得到一种更为综合和实用的土地分类。,二、景观生态分类,景观生态分类是根据景观生态系统内部水热状况的分异，物质与能量交换形式的差异以及人类活动对景观的影响，统一考虑景观的自然属性、生态功能和空间形态特征，按照一定的原则用系列指标反映这些差异，从而将各种景观生态类型进行划分和归并。,从功能着眼，从结构着

3、手，对景观生态系统类型的划分。通过分类系统的建立，全面反映一定区域景观的空间分异和组织关联，揭示其空间结构与生态功能特征。注重人与景观的相互作用，注重景观系统的功能，把人文因素切实纳入分类中，并作为分类的指导思想。景观生态分类既是景观结构与功能研究的基础，又是景观生态规划、评价及管理等应用研究的前提条件，是景观生态学理论与应用研究的纽带。,1）景观生态分类的目的和特点：综合反映景观的形态和发生两方面特征。一般地，在单元确定中，以功能关联为基础；在类群归并中，以空间形态作指标。,2）景观生态分类的内容对单元空间范围的界定和等级水平的确定，是景观生态分类的主要部分，强调结构完整和功能统一

4、。在个体单元确定的基础上，依据一定的属性特征及其指标，对所及层次单元进行类群归并，是景观生态分类的另一重要部分。,3) 景观生态分类体系与指标选取根据景观生态分类的特征及指标选取，分类体系的建立宜采取功能与结构双系列制。,功能性分类,是根据景观生态系统的整体特征，主要是生态功能属性来划分归并单元类群，同时要考虑体现人的主导和应用方向的意义。包括两方面内容：一是类型单元间的空间关联与耦合机制，组合成更高层次地域综合体的整体性特征；二是系统单元针对人类社会的服务能力。从理论上讲，个体景观生态系统的功能一般都不是单一的，但却往往具有一个基本体现其自身整体结构特征的主要功能，这是功能分类的基本

5、立足点。,结构性分类,是景观生态分类的主体部分，包括系统单元个体的确定及其类型划分和等级体系的建立，是以景观生态系统的固有结构特征为主要依据。景观生态系统特征可以分4个方面来考察：空间形态、空间异质性组合、发生过程、生态功能。结构性分类更侧重于系统内部特征的分析，其主要目标是揭示景观生态系统的内在规律和特征。,功能性分类主要是区分出景观生态系统的基本功能类型，并归并所有单元于各种功能类型中，分类体系是单层次的。景观生态系统发生过程的多层次性，形成了结构的多等级层次，要求结构性分类是多等级的。,按照生态流的景观分类,按照人类影响强度的景观分类,以TM和ETM为数据源，生成1:10万地表覆被

6、类型图件，经制图综合后形成1:100万图件,景观生态分类的一般步骤：,根据遥感影像解译，结合地形图和其他图形文字资料，加上野外调查成果，选取并确定区域景观生态分类的主导要素和依据，初步确定个体单元的范围及类型，构建初步的分类体系。详细分析各类单元的定性和定量指标，表列各种特征。通过聚类分析确定分类结果，逻辑序化分类体系。依据类型单元指标，经由判别分析，确定不同单元的功能归属，作为功能性分类结果。实际上，前两步是结构性分类，第三步属功能性分类。初始分类的主要指标，一是地貌形态及其界线；二是地表覆被状况，包括植被和土地利用等。,淇澳岛2005年TM遥感图像,河北坝上土地利用变化（1987-1

7、996）,第二节生态系统的服务功能及其评价一、生态系统服务功能的内涵,生态系统服务功能主要表现为提供生物生存和进化所需要的丰富的物种与遗传资源，太阳能，二氧化碳的固定，有机质的合成，区域气候调节，维持水及营养物质的循环，土壤的形成与保护，污染物的吸收与降解及创造物种赖以生存与繁育的条件，维持整个大气化学组分的平衡与稳定，以及由于丰富的生物多样性所形成的自然景观及其具有的美学、文化、科学、教育的价值。,生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用（Daily, 1997）。,生态系统的这些功能虽不表现为直接的生产与消费价值，但它们是生物资源直接价

8、值产生与形成的基础。可以说，正是生态系统的服务功能，才使人类的生态环境条件得以维持和稳定，这也是生态系统服务的内涵所在。生态系统服务在狭义上一般是指生命支持功能，而不包括生态系统功能和生态系统提供的产品，广义的生态服务还包括生态系统所提供的产品。,生态系统服务功能一览表（Costanza et al. 1997),对于生态系统的服务功能，可以将其分为4个层次：生态系统的生产、生态系统的基本功能、生态系统的环境效益和生态系统的娱乐价值。,二、生态系统服务功能价值评估,生态系统服务功能价值的分类：根据生态服务功能和利用状况可以将服务功能价值分为4类：第一，直接利用价值；第二，间接利用价值；第三

9、，选择价值，它是人们为了将来能够直接利用与间接利用某种生态系统服务功能的支付意愿。第四，存在价值又称内在价值，它表示人们为确保这种生态服务功能继续存在的支付意愿。生态服务功能价值的评价方法：直接市场价格法、替代市场价格法、权变估值法(条件价值法)、,生态服务功能价值的评价方法：直接市场法：以生态系统提供的商品价值为依据，如木材、鱼、花卉等，包括生产效益法和市场价值法。替代市场法：利用”影子价格” 费用支出法：人们对某种生态系统服务功能的支出费用来表示其经济价值，如门票，住宿费，交通费，购买土特产和纪念品的费用等。生产成本法（费用替代法）：生产成本就是为恢复、保护或重建这些生态环境而需要

10、花费的费用。模拟价值法(条件价值法)：直接询问人们对某种公共商品的支付意愿，来获得公共商品的价值。,印度加尔各农业大学的德斯教授对一棵树的生态价值进行了计算，结果如下：一棵生长50年的树，产生氧气的总价值32100美元；吸收有毒气体防止大气污染的价值62500美元；防止土壤侵蚀，增加土壤肥力可创价值3120美元；涵养水源37500美元，为鸟类等提供栖息场所的价值31250美元；还可生产2500美元的蛋白质。总计168,970美元。,珊瑚礁生态系统生态服务及其价值评价,辽河三角洲湿地景观生态服务功能价值估算,第三节生态系统健康评价,一、生态系统健康的内涵生态系统健康是生态系统的综合特征，

11、它具有活力、稳定和自调节的能力。换言之，一个生态系统的生物群落在结构、功能上与理论上所描述的相近，那么它们就是健康的，否则就是不健康的。,健康的生态系统具有弹性、保持内稳定性。生态系统健康是生态系统发展的一种状态。在此状态下，地理位置、光照水平、可利用的水分、养分及再生资源都处在适宜或十分乐观的水平。或者说，处在可维持该生态系统生存的水平。,二、生态系统健康的管理原则,动态性原理：生态系统是变化的，随周围环境及生态过程相联系，在自然条件下其具有自动演替能力。管理中应关注动态，调整策略，适应发展。层级性原理：系统内部各亚系统都是开放的，生态过程具有不同的层次。管理中时空背景应与层级相匹配。

12、创造性原理：系统中的多种功能流使系统具有以生物群落为核心的自调节能力。,有限性原理：系统资源是有限的，因此对生态系统的开发利用必须维持其资源再生和恢复功能。多样性原理：生态系统结构的复杂性和生物多样性对生态系统极为重要，是生态系统适应环境变化的基础，也是生态系统稳定和功能优化的基础。人类是生态系统的组分原理：人即是管理者也接受管理。,三、生态系统的健康评价,1）生态系统健康评价的要点：生态系统健康评价不应该建立于单个物种的存在、缺失或某一状态为基础的标准上。系统健康评价应该能反映人们对生态系统可能发生的相应变化的认识。作为最佳的评价健康度量应该是简单的，可以系列化、有可分辨的变化状

13、态。系统健康评价的标准应该与在数量值上的变化相对应，即使给几十年，发生的数量改变也不应该出现间断。在考虑到最小数量的观察，系统健康的度量应该与观察的次数不具相关性。,2）生态系统健康的监测指标生态系统中某些绿色植物防御性次生代谢物减少，处于患病、鼠害和虫害严重、光合作用受阻、生长速率下降的濒危境地。物种生态对策改变和多样性下降。生态系统净初级生产量和生物量下降。植物根系互惠共生微生物的减少，对生物生长不利的微生物增多。外来种的入侵，造成系统波动及稳定性的变化。,污染物排放：湖泊的富营养化，海洋的赤潮，大气和固体废弃物的负效应。生态系统中限制植物生长的营养物的流失量增加，因此，系

14、统无法利用和保护。植物体或生物群落的呼吸量有明显增加。系统内产品转化率低和分解速率增加，枯枝落叶层的积累明显下降。系统中水和营养物质的瓶颈效应及土壤的物理化学条件的变劣、生态平衡失调，以非良性循环为主。,3）生态系统健康的度量生态系统是个多变量的，那么，生态系统健康标准也是多尺度的、动态的，它是有结构（组织）、有功能（活力）、有适应（弹性）。综合这3方面，组织organize、活力vitality和弹性resilience就是系统健康的具体反映，换句话说，健康就是由复杂系统所表现的3项测量标准。 HI=VOR,四、城市生态系统健康及其评价,1. 概念是由自然、经济、社会复合而成的生态

15、系统，系统内生产生活和周围环境之间的物质循环和能量流动未受损害，关键生态组分和有机组织被保存完整并缺乏疾病，对长期或突发的自然或人为扰动能保护弹性和稳定性，废弃物被严格控制在环境承载范围内，城市生物的健康和成长不受不良影响，整体功能表现出多样性、复杂性、活力和相应的生产率，其发展的理想状态是生态整合性。,2. 特性和谐性：人工环境与自然环境之间的和谐有序。高效性：科学高效地利用各种资源，废弃物循环再生。持续性：可持续发展为指导。整体性：兼顾社会、经济和环境，注重人类生活质量的提高。区域性：人类活动和自然生态利用完善结合，城乡融合的开放体系。,3. 评价指标选择的原则科学性原则：意义

16、明确，方法标准、规范，结果真实客观。系统性原则：全面反映城市生态系统健康的各个方面，但要避免重叠。前瞻性原则：即要反映目前现状，也要指示未来的发展趋势。可操作性原则：可测量，便于统计和计算，有足够的数据量。可比性原则：尽可能采用国际通用的名称、概念和方法，易于与其他国家或其他城市比较。,4. 评价指标,第四节生态系统综合评价一、生态系统评价的概念生态系统评价是针对不同的目标，对不同尺度上的生态系统进行评价。对不同的生态系统及其对影响生态系统的因子进行评价，才可深入了解生态系统的变化及其所产生的服务功能，评价生态系统对人类的贡献。如生物多样性评价、森林评价、农业评价等。,二、生

17、态系统综合评价的内容及特征生态系统综合评价是分析生态系统提供对人类发展具有重要性的生产及服务能力。包括对生态系统的生态分析和经济分析。综合评价生态系统方法是先分别评价系统提供和种产品及服务的能力，再在这些产品和服务之间做出权衡。优点：为审视各种产品与服务之间的联系与平衡提供了一个框架，如一个生态系统管理的目标也许会对如食品生产十分合适，但若考虑到整个系统的服务及产品则需进行权衡。,生态系统综合评价具备两个基本特征：评价的地域性：评价某一特定地点下的生物系统及其相关的物理环境，并考虑到影响系统的因子。这些具有本地或空间特征的因子信息也可以被综合，用来分析区域或全球趋势和过程。评价的多维

18、性：提供一系列指示因子，评价他们如何影响生态过程，同时评价生态系统的变化如何影响整个系列的生产和服务。,评价在时空尺度的转换及扩展：时间尺度变换：综合评价必须基于长期生态研究基础上，对生态系统的现状及其未来变化趋势做出正确的评估。空间尺度变换：网络监测、3S技术，评价模等。生态系统综合评价在空间尺度上分为以下几个层次：生态系统、景观尺度、区域尺度、大陆尺度及全球尺度,生态系统综合评价的框架,第五节生态系统管理一、生态系统管理的内涵 1992年联合国环境与发展会议以来，可持续发展已成为世界各国共同的目标，人类社会的可持续发展归根结蒂是生态系统管理的问题。生态系统管理是由明确目标驱动，

19、由政策和协议及实践而执行，由监测和我们对生态学相互作用与过程的最好理解为基础的必要研究而使之符合保持生态系统组分、结构和功能的管理。,柠条护坡灌木林,管理的目标一般为可持续，可持续能力的主要障碍有：环境中生物多样性的信息贫乏对生态系统功能和动态的广泛不知生态系统开放性和联系性尺度超越管理界限普遍存在可更新资源的短期经济和社会效益比未来生态系统受损重要的观点，或有相应管理方法的利益重要的说法。,过度利用造成严重退化的草地景观,人类开垦农田后又撂荒的景观,二、生态系统管理包括的要素：可持续力目标合理的生态模型及其理解复杂性和相关性生态系统的动态特征前景和尺度人类是生态系统的一

20、个组分适应性和可解释性,黄土高原群众进行植树造林,黄土高原退耕1年后自然恢复生长的草被,三、生态系统管理的一些基本科学规范：空间和时间尺度是严格、苛刻的。生态系统功能取决于其结构、多样性和整体性。生态系统在时间和空间上是动态的。知识的不确定性、意外性和有限性。,四、生态系统管理的步骤和行动：确定可持续目标和目的。调节空间尺度调整时间尺度使系统具有适应性和可解释性,黄土高原水平沟隔坡造林 (果树与农作物间作,陕西志丹 ),种的是粮食，还是饲草？黄土高原农业发展的思考,黄土高原梯田种植人工牧草（沙打旺）,第六节景观评价,景观的独特性：景观的多样性：景观要素在结构与功能方面的多样性，包括斑块多样性、组分种类多样性与格局多样性景观的功效性：一个特定系统所能完成的能量、物质、信息和价值等的转换功能。景观的宜人性：评价适于人类生存，走向生态文明的人居环境，包括景观的通达性，建筑的经济性，生态稳定性，环境的清洁度，空间拥挤度，景色优美度景观的美学价值：合适的空间尺度，结构的适量有序化，多样性和变化性，清洁性，安静性，持续性与自然性,雅鲁藏布江和原始森林,景观的稀有性是景观文化价值评价中的重要特征，按其重要性的差别可分为世界级、国家级和地方级。,