景观格局与生态过程相互关系研究进展

景观格局的形成反映了不同的景观生态过程,与此同时景观格局又在一定程度上影响着景观的演变过程。空间格局、生态过程与尺度之间的相互关系是景观生态学研究的核心内容。本文对景观格局与生态过程的研究方法、景观格局与生态过程相互关系等方面的国内外研究进展进行了综述。最后分析了目前景观格局与生态过程相互关系研究中存在的问题与不足、未来的研究热点及发展趋势。     

景观格局与生态过程相互关系研究进展

景观格局的形成反映了不同的景观生态过程,与此同时景观格局又在一定程度上影响着景观的演变过程。 空间格局、生态过程与尺度之间的相互关系是景观生态学研究的核心内容。本文对景观格局与生态过程的研究方 法、景观格局与生态过程相互关系等方面的国内外研究进展进行了综述。最后分析了目前景观格局与生态过程相 互关系研究中存在的问题与不足、未来的研究热点及发展趋势。     

景观格局与生态过程的耦合途径分析

景观生态学自诞生以来在理论和实践方面已经取得了众多进展, 然而在景观格局与生态 过程关系方面还有很多问题值得深入研究。本文阐述了景观格局和生态过程的有关概念和方法, 揭示了其中存在的一些问题和开展耦合研究的必要性, 进而总结了耦合研究的一般方法, 并在此 基础上提出了耦合研究的理论框架, 即以一定区域为依托和一定目标为导向进行土地单元或生 态系统类型划分, 通过土地评价和模型集成将小尺度观测研究和大尺度空间动态模拟相结合, 在 实现区域目标的基础上, 构建具有良好适应性的耦合模型系统。     

过程与格局的关系及其在区域景观生态规划中的应用

景观生态学基本原理被广泛应用于景观设计和区域生态规划中,生态过程与生态格局之间的关系是区域生态规划面对的重要问题。在回顾景观生态学生态过程与生态格局关系认识过程的基础上,提出二者之间"过程为体,格局为用"的哲学关系。"体"即根本和内在的东西,"用"为"体"的外在表现。面对具体的规划区域时,分析问题的切入点和解决问题的着眼点都是"格局",但是规划的根本出发点和目的都是"过程"。围绕二者关系主线,建立了一个基于生态过程的区域景观生态格局规划方法框架,主要包括3个阶段的研究工作:分析区域历史景观格局演变过程,确定面向生态过程需求的生态格局以及制定提升生态系统功能的对策措施。     

城市湿地景观格局与生态—社会过程研究进展

湿地生态系统中各种生物、化学和物理过程活跃,大规模的城市化进程显著改变了这些过程,影响着城市及周边区域的湿地景观组分、功能与结构。从城市湿地定义与分类、格局演变、格局与生态-社会过程耦合模拟3个方面综述了国内外湿地景观格局结合城市背景的研究成果。通过归纳当前研究现状,指出城市湿地景观研究的薄弱环节与亟待发展的领域,构建融合关键生态特征的城市湿地景观分类体系,整合社会经济要素的城市湿地格局与过程耦合模型,以及耦合模型在城市规划与区域资源管理中的应用。     

横断山区高山树线地带冷杉生长过程及规律的研究

本文通过对横断山区高山树线地带冷杉（长苞冷杉Ａｂｉｅｓ ｇｅｏｒｇｅｉ ｏｒｒ与急尖长苞冷杉Ａｂｉｅｓ ｇｅｏｒｇｅｉ ｏｒｒ ｖａｒ．）解析木资料进行树高，胸径和材积生长过程等方面的分析研究，阐述了高山森林的生长特征及生长规律。同时，对高山树线地带森林资源的利用提出了建议。     

丘陵山区土地利用的景观空间格局与农业景观生态设计

通过对2002年TM遥感影像(4、3、2波段)的解译并结合土地利用现状图,首先在区域尺度上将研究区(咸宁市)划分出六类农业景观生态功能区,据此又将农业景观类型在不同尺度上划分为广域型景观和镶嵌型景观,其中广域型景观19个,镶嵌型景观(单元)类型36个.在GIS的支持下实现了景观类型图的编绘和空间格局分析,结果显示:(1)中山地天然林区多样性指数最低,为0.111,破碎度指数也最低,为0.016,反映该区景观类型单一,山地林地景观面积和规模较大;而山间盆地农林牧区最高,为0.932,反映该区景观类型多,人类土地利用受地形影响较大;(2)平原高产农业区均匀度指数最高为0.755,反映该区土地利用方式主要受人类控制而有规律分布;(3)低山地用材林区优势度指数最高为0.990,反映该区既受自然条件控制又受人类活动影响,但自然条件占主导;(4)岗台地农林渔区和平原高产农业区破碎度指数较高分别为0.028、0.029,反映该区每类景观面积规模不大,但呈有规律相间分布的特点.在此基础上,根据研究区景观空间格局与自然环境特征,结合生态过程和社会经济需求,提出了该地区农业景观设计的目标和不同类型农业景观的生态设计模式.     

甘肃中部地区景观生态格局与土地利用变化研究

采用1986~2000年TM和ETM+影像数据,计算景观生态指数得出整个地区景观生态空间格局,通过对土地利用/覆盖变化的时空变化分析,实现空间格局和地理时间变化过程的小尺度区域有机结合,对干旱半干旱脆弱生态环境下城镇较为密集地区的人地关系研究具有典型意义。研究表明：低、中覆盖度草地构成本地区基质,沟谷河谷与交通通道是联系乡村和城市的主要廊道,本地区属于人类影响渐强区,在干旱半干旱自然条件下,城镇用地扩张是整个地区土地利用变化主要因素,农业结构调整在空间上改变着空间格局。     

高校校园景观生态的空间格局分析

目前，高校的吸引力已不仅由师资力量决定，校园环境、合理的景观布局也成为招生的主要吸引源之一。校园景观在不同程度上影响了师生的活动与行为，构建一个风景优美、格局合理的校园非常重要。另外，随着高校的不断扩招，解决人地关系的矛盾，建设与人和谐的校园已成为各高校必须面对的问题。针对西南交通大学九里校区的生态景观实际，运用斑块、基质、廊道理论，对景观的空间格局进行分析，得出结论，并提出高校校园景观规划、建设的合理化建议。     

怒江流域高山峡谷区景观生态格局变化分析

以怒江流域高山峡谷区的典型区域——福贡县月亮风景区为例,利用1986年和2004年的遥感影像和土地利用现状图,在G IS和RS技术的支持下,应用FRAGSTATS计算景观格局指标,对高山峡谷区景观格局多样性、破碎度等变化进行了分析。结果表明,研究区在过去的18年间,由于人类活动的影响,斑块数增加,破碎度增加,景观异质性减小,不利于生态系统的稳定;景观中林地占优势但以针叶林和灌木林居多,农田不是景观类型中的重要组分,居民地所占比例最少;各景观类型相互之间发生了转移。     

全球变暖背景下高山林线交错带的动态综述（英文）

高山林线交错带是亚高山森林与苔原之间、亚高山森林与无树草原之间的过渡带状区域,是生物多样性热点区域,具有营养物质输入源和低海拔生态系统的碳固存等不可替代的生态功能,提供着各种生态系统服务。与高山林线交错带相关的三种树线是树种线、林线和木材线。由于高山林线交错带占据了树种耐受温度极限的极端区域,对气候变化非常敏感,经常被用作植被对全球变暖响应的指标。随着全球气候变暖的加剧和不同气候区海拔梯度的变化,高山林线交错带中的树高和生物量也会发生显著变化。同时分布在全球不同气候带上的林线变化也表现出不同的规律,其中的原因包括温度升高程度的不一致、优势种和植物群落的不同、人为干扰程度的不同等。另外,关于林线推进的驱动因素也无一致的研究结果,不同气候区之间的研究结果可能会相互矛盾。然而,目前在气候变化下的高山林线发展领域,缺乏全面的综述。因此,本文从以下四个方面对此前的研究进行了总结,并探讨了高山林线动态变化的理论基础和挑战：（1）高山林线动态变化的生态功能和生态问题;（2）监测高山林线动态变化的研究方法;（3）全球不同气候区的林线迁移;（4）林线向上迁移的驱动因素。     

Landscape Analysis of the Forest-Tundra Ecotone in Rocky Mountain National Park,Colorado*

Landscapes in the ecotone between forest and tundra contain a mosaic of patches of trees, meadows, lakes, disturbed areas, and other features. The structure of this mosaic affects species habitat and potential ecotone response to global change. However, the alpine forest-tundra ecotone may be insensitive to climatic change if it is a climatic relict or is frequently disturbed. We used GIS and multivariate statistics to (1) analyze landscape structure in transects across the ecotone in Rocky Mountain National Park, (2) identify the major variants of forest-tundra ecotone, and (3) identify the influence of the environment and natural disturbances on variation in the landscape structure of the ecotone. There are six major types of ecotone varying in the amount of natural disturbances, permanent features (e.g., lakes), closed forest, patch forest, and krummholz. Variation is primarily related to slope, elevation, aspect, and geology associated with the morphology of the mountains and the disturbances they produce. The ecotone is not strongly structured by natural disturbances; thus, it may be more strongly controlled by and sensitive to climatic change than in areas where disturbance is more prevalent. Monitoring of potential ecotone response to global change is feasible, if tailored to the types of ecotone and their expected response.     

农业景观格局演变及其生态效应研究进展

农业景观格局演变的驱动力及生态效应研究具有重要的意义, 目前研究主要集中在农业 景观格局及其组分的动态变化, 在驱动力和生态环境效应等方面的研究则是案例较多、归纳总结 和机制研究相对薄弱。分析了形成当前研究状况的原因并提出了今后研究的重点方向, 包括发展 能够反映生态过程的景观格局指数、归纳农业景观演变的驱动机制、农业景观格局变化的生态环 境效应机理研究、发展景观格局整体性指标和长期定位观测数据相结合研究方法、农业景观变化 所带来的生态恶化的恢复因子和恢复方法的研究、加强农业景观规划设计研究和实施、高效农田 景观结构设计机理研究。     

城市景观及其格局的生态效应研究进展

城市景观是深受人类活动影响的景观类型,同时城市生态系统也深深地刻上了人类影响的烙印。随着人类社会日益城市化,未来的景观将越来越强烈地受到人类经济、社会活动的改造。人类活动一方面可以直接作用于城市生态系统,另一方面,更广泛而深远的影响却是通过城市景观格局和土地利用方式改变区域物质能量流,进而影响区域生态过程,这种城市景观通过空间格局对生态系统特征和过程造成的影响,可以称之为城市景观的生态效应。本文考察了中外学者近年来就城市景观的生态效应所作的理论和实证研究,包括景观要素与格局及土地利用/土地覆被对城市动植物群落、气候、水文、土壤等造成的影响。作者通过评述近年来城市景观及其格局的生态效应研究进展,认为尽管目前对景观格局及其生态过程的结合尚未完善,但已经有越来越多的研究者注意到这个问题,并通过在不同尺度、不同切入点的实证研究,为建立城市景观格局与生态过程的有机结合提供基础。这些研究的结论及其所揭示的规律将作为城市空间规划与管理的依据,推动城市和人类-自然系统的可持续发展。     

Rocky Substrate and the Lower Treeline Ecotone of Yellowstone's Northern Range

Lower treeline ecotones are influenced by several processes, including fire, grazing, and climatic variables, but rocky substrate is an under-recognized factor affecting their patterns and dynamics. On the Northern Range of Yellowstone National Park, we hypothesized that north-facing slopes and riparian zones would explain the distribution of most forested areas, but that rocky substrate would explain a substantial additional portion of the lower treeline, and that advancement of conifers into grassland has occurred along rocky substrate. We used GIS software and change detection analysis to assess the spatial distribution and change of the forest with respect to north-facing slopes, riparian areas, and rocky substrate. As in other lower treeline studies, we found that north-facing slopes and riparian zones contained the majority of forested land (63%). However, areas with rocky substrate accounted for more forested area than north-facing slopes and riparian zones combined (67.4%), including 28% of forest that was not explained by the first two variables. Change detection analysis between 1954 and 2006 revealed that conifer advancement was insignificant but the number of forested patches increased and the mean size of patches decreased. These results suggest a more fragmented lower treeline environment that may indicate forest advancement in small patches. Field surveys revealed that rocky substrate did not provide conifers with protection from browsing ungulates or fire, yet conifers preferentially established on rocky areas. Our landscape analysis suggests that weathered rock increases soil coarseness in a landscape dominated by fine glacial till, which improves conditions for seedling establishment by reducing competition with grasses and shrubs sufficiently to overcome the negative influence of dry, nutrient-poor microsites in a moisture-stressed environment.     

松嫩平原湿地景观格局动态变化研究

在GIS和RS技术支持下,运用FRAGSTATS软件,研究了1980~2000年松嫩平原湿地景观格局动态变化特征。结果表明,松嫩平原湿地景观格局发生了显著变化,21a湿地面积减少了33.1%;平均斑块面积、最大斑块指数均呈减小趋势,而景观形状指数、斑块密度、斑块分维数、景观分割指数和斑块周长偏离度则呈增加趋势;松嫩平原湿地分布质心发生偏移,21a来向西南方向偏移了49.82km,主轴方向逆时针旋转了7.817°,表明湿地景观具有破碎化和萎缩的趋势。这种变化是在区域水文和气候波动、水利工程、人类活动强度、对湿地的保护措施等因素共同驱动下形成的。     

生态脆弱区的生态重建与景观规划

通过对生态脆弱区生态建设目标和内涵的分析,提出生态建设尺度性的概念,从理论上总结了景观生态建设的目标、内容和设计指导原则。并以沙地田、草、林体系,三北农田防护林网络体系,黄土高原农、草、林立体镶嵌模式为例,论述了这类景观尺度上的生态建设乃是以景观单元空间结构的调整和重新构建为基本手段,通过增加景观异质性的办法创建新的景观格局;在原有的生态平衡中引进新的负反馈环,实行多种经营、综合发展以增加系统的稳定性,取得了超过自然生态系统的生产力,并且保持了生态环境的可持续性。这是一种具有中国特色的农村景观规划思路,可与20世纪90年代以来国际上流行的持续农业发展研究相接轨。     

景观生态区划的理论研究

景观生态系统由多个层次水平的等级体系所组成, 在不同的时间和空间尺度中, 其结构与 功能具有不同的相互依存关系, 区划的概念有助于整合景观的等级性并厘清复杂性。本研究在景 观生态学格局、过程、功能研究的基础上, 结合综合自然地理区划、生态区划、生态经济区划、农业 区划等相关研究的成果,探讨了景观生态区划应依循的原则、内容及区划等级系统, 指出景观生 态区划不仅强调景观水平方向上的空间异质性, 还必须综合景观单元的过程关联和功能统一性。 同时以生态系统完整性原则为核心制定了开展景观生态区划需遵循的等级性、多尺度性、发生一 致性、格局与功能依存性、功能协调性以及界线完整性等原则。在其指导下, 重点讨论了景观生态 区划过程中涉及的方法论构建、景观生态分析与评价、景观生态区划体系构建等研究内容。最后, 通过比较了景观生态区划与自然区划、生态区划以及经济区划之间的异同,提出了不同尺度下景 观生态区划理论的应用方向。