城市景观生态 3.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,城市景观生态,第二节 城市景观的基本类型,一、景观要素的基本类,型,二、城市景观要素特征,一、景观要素的基本类型,景观要素可分为三种类型：,1、斑块（嵌块体）：,在外貌上与周围地区（本底）有所不同的一块非线性地表区域；,2、走廊（廊道）：,与本底有所区别的一条带状土地；,3、本底（基质）：,范围广，连接度最高并且在景观功能上起着优势作用的景观要素类型。,（一）、斑块,1、干扰斑块,2、残余斑块,3、环境资源斑块,4、引入斑块,（一）、斑块,干扰斑块,定义：在一个本底内发生局部干扰，就可能形成一个干扰斑块。,森林受干扰发生以后，干扰斑块的生物种群发生了很大变化，有的种消失了，有的种侵入了，有的种个体数量发生了很大变化，这一切决定于各个种对干扰的抵抗能力以及干扰后的复生和定居能力。,干扰斑块和本底是动态关系。干扰斑块是消失最快的斑块类型。,残余斑块,残余斑块是由于它周围的土地受到干扰而形成的。,它的成因与干扰斑块相同，都是天然或人为干扰引起的。不过地位不同。例如，在森林中发生火灾，当火灾较小时，出现一片火烧迹地，这时我们将周围未烧的森林称之为本底，将火烧迹地称之为干扰斑块；如果火灾蔓延很广，火烧迹地面积很大，但火烧迹地中间有少数团块状林分未烧到，这时我们将火烧迹地称为本底，而将这些残余的林分称之为残余斑块。,长期干扰或人类强有力的干扰也会形成残余斑块，例如被农田或被城市所包围的小片林地就属于这种斑块。,环境资源斑块,环境资源斑块起源于环境的异质性。,斑块与本底之间都存在着生态交错区。,环境资源斑块与本底之间因为是受到环境资源所制约，所以它们的边界比较固定，周转率较低。,引入斑块,当人们向一块土地引入有机体，就造成引入斑块。,如果引入的是植物，如小麦田、松树人工林或树木园，则称之为种植斑块。,引入斑块的另一种类型是聚居地。,（1）、聚居地是由于人为干扰造成的。（2）、聚居地中城市和乡村区别很大。,二、走廊,走廊亦称廊道。景观中的走廊是两边均与本底有显著区别的狭带状土地。,1、走廊的作用,2、走廊的起源,3、走廊的结构,二、走廊,走廊的作用,走廊有着双重的性质：一方面它将景观不同部分隔离开，另一方面它又将景观另外不同部分连接起来。,走廊起着运输、保护资源和观赏的特点。,走廊的作用,（1）运输：公路、铁路、运河、输电线等,（2）保护：长城、围墙、林带等,（3）资源：走廊地带野生动物丰富、植物种类较多,（4）观赏：古代曲径通幽、颐和园的长廊、西湖的苏堤、长城、高速公路的景观设计,走廊的起源,走廊按起源可分为：,干扰廊道、残余廊道、环境资源廊道、种植廊道等。,走廊的起源,干扰走廊是由于带状干扰造成的。如在森林中带状的伐开森林，即为干扰走廊。如将一片森林均伐光，只剩下一带状树木它即是残余走廊。环境资源走廊是由于异质性的环境资源在空间的线状分布而产生的，例如河流两岸的植被带，多由杨柳组成，显著地与相邻的高地植被不同。山脊动物的小道也常具有特殊的生境和植被。种植走廊更加普遍，如行道树、农田防护林等。,走廊的起源,各种走廊的持久性与其成因有密切关系。环境资源走廊一般具有相对的持久性。干扰走廊和残余走廊变化较快，它要受因干扰所发生的植被演替过程所控制。种植走廊的持久性完全决定于人类的经营管理活动，一旦这种活动停止，种植走廊不可能继续存在。,走廊的结构,（1）弯曲度（curvilinearity）,一段走廊中两点间的实际距离与它们之间的直线距离之比，与沿走廊的移动有关。,（2）连通性(connectivity),定义：走廊单位长度中裂口的多少来表示。例如：农田树篱。,作用：一个廊道连通性高低决定了廊道的连道和屏障功能。有的走廊不允许有裂口，（河流）有的裂口是必须的-农田防护林带/车辆的通行；开口的必要性：园路要不要开口，开多少个口；,走廊的结构,走廊的宽度不是固定不变的，而这一点会影响到物种的移动。我们可将走廊中的狭窄处称之为狭点（narrow）。两个走廊相连结处或一个走廊与一个斑块相连处，也有特殊的生理学意义，我们称之为结点（nodes）。,从走廊的横断面来看，可分为一个中央区和两个边缘区。,从走廊与周围景观要素的垂直高度来看，可分为低位走廊和高位走廊,。,（三）本底,1、本底的标准,2、景观本底的孔性,3、网络,（三）本底,1、,本底的标准,（1）相对面积,一般来说，本底的面积超过现存其他类型景观元素的面积总和。假如一种景观元素类型覆盖50%以上的面积，就可以认为是本底。,（2）连通性,如果一个空间不被两端与该空间的周界相连的边界隔 开，则认为该空间是连通的。,1、,本底的标准,连通性高的作用：,可以作为障碍物将其他要素分开。,例如：防火带,便于物种迁移与基因交换。,使其他要素成为生境岛。,（3）动态控制,例如：原始林采伐烧地、农田与林网,案例分析1,为了研究大兴安岭北部地区原始林的景观结构，我们搜集了1955年满归林业局的航空照片（比例尺1:27000）。满归林业局位于大兴安岭北部，该地森林可作为大兴安岭北部的代表，占全局面积的15%。在航片上，划分景观要素类型，并测定各类型的面积。,大兴安岭满归林业局原始林景观要素类型,景观要素类型斑块数面积,总块数百分率（%）总面积百分率（%）,落叶松林分81855.0529728.558.3,樟子松林分885.652256.14.42,白桦林分19613.103701.27.27,杨柳林分634.24860.41.70,火烧迹地19212.927834.315.37,沼泽地832.316281.312.33,水域100.67200.80.39,裸地407.69100.80.70,总计1486100.0050926.5100.00,案例分析1,由上表我们可以看出无论从斑块数或面积来说，有林地约占70%左右。在树种构成上，以兴安落叶松占比重最大，按斑块数占55%，按面积占58%。由于兴安落叶松在组成上占优势以及在演替上也具有比较稳定的特点（和其他树种相比），它可以称为是大兴安岭森林景观中的本底。兴安落叶松所以能占据这样的地位主要决定于下述三点：,1、生态位宽；,2、寿命长，可达300余年；,3、抗火干扰能力强。,案例分析1,在诸树种当中，白桦的面积居第二位。从斑块数来说占13.10%，从面积上来说，占7.27%。在大兴安岭地区，白桦虽属典型的先锋树种（例如它极端缺乏林下更新力），但对立地的要求却比落叶松严格，生长多限于坡面中部。樟子松和杨柳的生长更受局限，前者集中于山脊，后者多分布河流两岸，基本决定于资源的特点和树种的要求。,案例分析1,由上表我们还可以看出，大兴安岭满归一带，原始林中沼泽所占的比重引人注意，虽说仅占2.31%，但从面积上说却达12.33%。沼泽地较多，主要因为河谷较宽，同时也与永冻层发达有密切关系。,火烧迹地分布较广，是大兴安岭森林景观的重要特点之一。在人们未开发前，就存在有高达12.92%（按斑块数）和15.37（按面积）的火烧迹地。这说明天然火的重要意义。,案例分析2,新疆内陆河流域下游景观基质的变化最有力地说明，在一个地区正确地判定基质的重要性。,初始，以绿地为主，仅有少量荒地，农业生产未受影响。随着干旱季节沙荒地的扩大，沙荒地斑块成凸状向外扩展，但不能相联形成网络。到雨季时沙荒地收缩，虽对农业生产有一定的影响，由于沙荒地与绿地的面积几乎相当、哪一种景观要素对景观动态起控制作用难以辨识，很少；引起人们的注意。当荒漠化的土地面积扩大，沙荒地斑块凸出向外扩展，逐渐相联形成网络，即便是在雨季也不能收缩时，这时沙荒地己对整个呆观的动态起控制作用，实际上已由绿地景观转化为沙地景观。,案例分析2,为此，当沙荒地与绿地景观要素在面积基本相当时，就应准确地判别出景观基质，并积极采取相应有效措施。治理沙荒地，扩大绿地，防止景观基质的转化，这对一个地区预防荒摸化的发生极为重要,。,2、景观本底的孔性,孔性（porosity）和连通度二者均是描述本底特征的重要指标。斑块在本底中即是所谓孔。,孔性这个指标的生态意义在于：,（1）它在一定程度上表明本底中不同斑块的隔离程度，而隔离程度影响到动植物物种的基因交换，并进一步影响到它们的遗传分化；,（2）它也可说明边缘多少与动植物的分布和生存有一定关系；孔性低说明本底中的环境受斑块影响少，这对某些动物生存至关重要，可是本底中的斑块对另外一种的觅食和其他活动，也是至关重要的。,2、景观本底的孔性,福兰克林和福曼采用模拟的方法，研究了森林采伐所造成的孔性以及引起的生态后果。模拟设计了六种采伐办法（其中三种是交错分布，但采伐块和保留块所占比例不同，另外三种是单中心往外采伐、四中心采伐、平行进展采伐）。用以描述景观格局的主要指标有斑块大小、边缘长度、分布格局、森林覆盖率。分析生物学主要集中于森林受火和风倒干扰的可能性、种的多样性、狩猎种群的变动等。,2、景观本底的孔性,根据研究，福曼提出的建议包括三点：,（1）过去，美国西北部花旗松林区主要采用交互块状配置伐区，现在看来，这种方式太分散，造成的边缘太长，容易造成风倒和火烧的危险，应该改变为顺序前进的采伐方式，这种方式对森林干扰轻，有利于生物学多样性的维持。,（2）要保留大块的原始林作为保护区，其目的是维持内部种的生存和森林的美学价值。,（3）处于残存片林之间连接走廊，对于景观保护至为重要，应予以保护。,3、网络,走廊如互相相交相连，则成为网络。网络是本底的一种特殊形式。许多景观要素，如道路、沟渠、防护林带、树篱等均可形成网络。网络在结构上的重要特点有交点和网格大小等。,（1）交点：一个网络中不同走廊之间的交点是各种各样的，可分为十字型、T型、L型等。,（2）网格大小：网格内景观要素的大小、形状、环境条件以及人类活动等特征对网络本身有重要影响，相反的，网络又对被包围的景观要素给予影响。这里要强调的是所谓网络大小可以网线间的平均距离或网格内的平均面积来表示。,3、网络,（1）网格大小有重要的生态和经济意义,（2）农田林网的网格密度也是一个重要问题。二、城市景观要素特征,城市生态系统是城市居民与周围环境相互作用的网络结构，也是人类在改造和适应自然环境的基础上建立起来的特殊的人工生态系统。,城市生态系统占有一定的环境地段，有其特有的生物和非生物组成要素，还包括人类和社会经济要素。,城市景观在区域尺度上，往往只被当做干扰斑块来研究。但是，正像上面所说的，城市及其郊区面积很大，城市本身又可看作一个景观单元，其内部不同规模、性质的部分，构成了这一单元的景观结构要素斑块、走廊和本底。,（一）城市景观生态单元特点,（1）由于人类活动的强烈影响，城市中自然条件，如水文气象、地质地貌和动植物等，都发生了很大变化。,（2）城市景观具有的不稳定性，在边缘区表现尤为明显。,（3）城市内四通八达的交通网，贯穿整个市区景观，将其切割成许多大小不等得引进斑块，这与大面积连续分布的农田、自然景观形成鲜明的对比。,（二）、城市景观结构要素特点,城市景观主要由街道和街区构成，它们共同构成城市景观的本底。城市中的本底、斑块与廊道之间没有严格的界限，“本底”本身也是由大小不同的斑块和廊道组成的，而且可以按地域、功能和行政单位等进行划分，如居民区、商业区、工业区、重工业区等等。,（二）、城市景观结构要素特点,1、斑块,城市景观中的斑块，主要指各呈连续岛状镶嵌分布的不同功能分区。最明显的斑块如残存的森林植被、公园等，由于植被覆盖好，外观、结构和功能明显不同于周围建筑物密集的其他区域。学校、机关单位、医院、工厂、农贸市场等，也可视为不同规模的功能斑块体。,（二）、城市景观结构要素特点,2、廊道,城市廊道可以分为两大类：人工廊道和自然廊道。前者是以交通为目的的铁路、公路和街道等，后者有以交通为主的河流以及环境效益为主的城市自然植被带等。,3、本底（基质）,城市景观中，占主体的组成部分是建筑群体。城市的本底是由街道和街区构成的,。,