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1.
生态学中的尺度及尺度转换方法   总被引:105,自引:19,他引:86       下载免费PDF全文
吕一河  傅伯杰 《生态学报》2001,21(12):2096-2105
尺度作为生态学的重要范式,已经引起了广泛重视,但对尺度问题的研究还不够成熟.尺度具有多维性特点,即功能尺度、空间尺度、时间尺度等,但生态学研究的重点是空间和时间尺度.并且时空尺度还具有复杂性、变异性特征.尺度研究的根本目的在于通过适宜的空间和时间尺度来揭示和把握复杂的生态学规律.为此,科学有效的尺度选择和尺度转换方法不可或缺.常见的尺度转换方法有图示法、回归分析、变异函数、自相关分析、谱分析、分形和小波变换,同时遥感和地理信息系统技术在尺度研究中也发挥着重要作用.结合实例对上述方法进行了分析和论述,认为各种方法都有其内在的优势和不足,新方法的引入和应用对于尺度转换方法体系的充实和完善非常重要.有关尺度的研究将进一步加强,研究的重点是尺度变异性、不同尺度间的相互作用机制以及尺度转换方法等.  相似文献
2.
景观生态学中的格局分析:现状、困境与未来   总被引:41,自引:4,他引:37       下载免费PDF全文
陈利顶  刘洋  吕一河  冯晓明  傅伯杰 《生态学报》2008,28(11):5521-5531
作为景观格局分析的重要手段,景观格局指数的提出与发展极大地推动了景观生态学的发展,但是由于众多景观格局指数在指示生态学过程方面的不足,近年来景观格局分析已经走入困境。在总结近年来国内外相关研究的基础上,对景观格局分析的现状、困境及未来发展方向进行了综述。景观格局分析仍然是景观生态学的重要方面,景观格局指数仍然是景观格局分析的主要手段。但是如何建立具有生态学意义的景观格局指数和分析方法,如何将景观格局与生态过程联系起来,以及如何将"基质—斑块—廊道"的景观生态学理论应用到实际中是目前景观格局分析面临的主要困境。基于对景观格局分析现状及困境的认识,提出了景观格局分析未来的5个发展方向:(1)景观格局分析应该从目前的静态格局描述发展到对动态格局的刻画,只有找到刻画动态格局的方法,才能将格局和过程有机地联系在一起;(2)通过对多种景观格局指数的联合应用,发掘景观格局指数集合体对生态过程的解释能力;(3)发展基于生态过程的景观格局指数和分析方法;(4)通过多维景观格局分析,定量研究景观格局演变与生态过程之间的关系;(5)多尺度景观格局分析,将为解决格局与过程的关系提出有效手段。  相似文献
3.
坡面土地利用方式与景观位置对土壤质量的影响   总被引:36,自引:4,他引:32       下载免费PDF全文
坡面土地利用与植被的斑块化镶嵌是人类干扰山区景观异质性的特点,在卧龙湿润高山地区,森林砍伐、植被破坏,农业坡耕地与人工林种植是居民区附近土地利用多样化的原因,从样带与生态系统类型尺度上探究土地利用与坡面景观位置对土壤水分与养分的影响,利用定量化的方法,揭示坡面上土壤质量与土地利用类型,景观位置之间的关系。选取了四种典型的土地利用类型(灌丛,撂荒地,坡耕和人工林)与4个坡面位置(上坡,中坡,下坡和坡脚),通过样带采样研究它们之间土壤养分的差异。利用主成分分析(PCA)等多元统计方法来定量化比较不同土地利用与坡位下的土壤质量。结果表明,灌丛有着较高的土壤质量指数(QI)。而人工林与农田的QI值较低。这表明灌丛在坡面上有着“肥力岛屿”效应。不同坡位条件下土壤质量指数(PI)表明,与中坡位和下坡位相比,上坡位与坡脚处土壤质量要高。结果说明坡面土壤质量的变化是土地利用方式变化与景观位置分异综合作用的结果。  相似文献
4.
国际景观生态学研究新进展   总被引:33,自引:13,他引:20       下载免费PDF全文
20世纪90年代中期以来,国际景观生态学发展迅速.景观生态学研究最为活跃的地区集中在北美、欧洲、大洋洲(澳大利亚)、东亚(中国),表明景观生态学理论、方法和应用的广泛性和越来越高的认知度.从研究内容上看,景观生态评价、规划和模拟一直占居主导地位,其次是景观生态保护与生态恢复、景观生态学的理论探讨.随着景观生态学研究的深入,以科学和实践问题为导向的学科交叉与融合不断加强,促进了景观生态学新的学科生长点的形成和发展,主要包括水域景观生态学、景观遗传学、多功能景观研究、景观综合模拟、景观生态与可持续性科学.在全球化背景下,中国的景观生态学研究也已经取得了长足进展,国际同行开始关注并在重要学术刊物上评介中国的景观生态学研究,标志着中国景观生态学已逐步走上国际舞台.然而,中国景观生态学进一步发展的挑战和机遇并存.中国科学家需要抓住人类对可持续发展和可持续性科学的共同夙求,放眼国际前沿、服务本土需求,从中国自身的特色出发,关注受人类干扰的和以人为主导的景观,以景观格局与生态过程的多尺度、多维度耦合研究为核心,区域综合与区内分异并重,推动综合整体性景观生态学的建立和完善.  相似文献
5.
生态学中的尺度及尺度转移方法   总被引:20,自引:1,他引:19  
吕一河  傅伯杰 《生态学报》2001,21(12):2096-2105
尺度作籽生态学的重要范式,已经引起了广泛重视,但对尺度问题的研究还不够成熟。尺度具有多样性特点,即功能尺度,空间尺度、时间尺度等,但生态学研究的重点是空间和时间尺度。并且时空尺度还具有复杂性、变异性特征、尺度研究的根本目的在于通过适宜的空间和时间尺度来揭示和把握复杂的生态学规律。为此,科学有效的尺度选择和尺度转换方法不可或缺。常见的尺度转换方法有图示法、回归分析、变异函数、自相关分析、谱分析、分形和小波变换,同时遥感和地理依信息系统技术在尺度研究中也发挥着重要作用。结合实例对上述方法进行了分析和论述,认为各种方法都有有其内在的优势和不足,新方法的引入和应用对于尺度转换方法体系的充实和完善非常重要。有关尺度的研究将进一步加强,研究的重点是尺度变异性、不同尺度间的相互作用机制以及尺度转换方法等。  相似文献
6.
基于模式识别的景观格局分析与尺度转换研究框架   总被引:19,自引:3,他引:16       下载免费PDF全文
景观格局分析和尺度转换是生态学和地理学研究的核心问题之一.尽管多年来投入了大量的精力,然而由于尺度效应的复杂性和尺度转换过程的不确定性,仍然没有找到合适的方法.目前关于尺度转换的研究存在两个误区,其一是过分重视空间尺度的转换,忽略了过程尺度的转换;其二是过分强调了对不同尺度间数量关系的外推与转换,忽略了不同尺度间生态规律的外推与转换.在系统分析了景观格局与尺度转换研究现状、存在问题和难点的基础上,提出了借用模式识别的原理和方法,针对特定的生态过程,开展景观格局分析与尺度转换的思路.认为尺度转换的关键在于通过识别不同尺度上影响生态过程的主导因子,找到各个尺度上“格局(环境因子空间组合)-过程”、尺度间“格局-格局”之间的对应关系,通过建立“环境-格局-过程”模式识别数据库,就能够建立不同尺度之间基于模式识别的尺度转换方法.  相似文献
7.
县域人类活动与景观格局分析   总被引:18,自引:0,他引:18       下载免费PDF全文
吕一河  陈利顶  傅伯杰 《生态学报》2004,24(9):1833-1839
人类活动的长期持续作用会导致区域景观格局及景观生态功能的变化 ,反过来又会对人类的生存质量和可持续发展能力构成影响。因此人类活动与景观格局的关系及其调控一直是景观生态学研究的重要内容。以植被图、土地利用图和林相图为基础 ,应用 GIS技术和景观格局分析方法研究了岷江流域汶川县人类活动与景观格局特征及其相互关系。结果表明 :通过重要植被类型的分析 ,可以明确不同类型在各乡镇单元的优势程度及其生态完整性 ;基于不同主题图件的景观格局指数之间相关特征的相似性显著 ;3种图件在反映景观破碎化程度上具有相似的能力 ,而在反映景观异质性方面存在显著差异 ;景观的边界密度确实能够由景观中的人类活动要素 (道路密度、居民点及工矿面积比例和农田面积比例 )之间一定的组合关系进行较好的表达与解释。这也充分说明 ,通过人类活动要素可以在一定精度范围内预测景观的变化趋势 ;同时 ,对人类活动的合理调控与管理有助于生态恢复和景观安全格局的维持。因此 ,对县域土地利用、生物多样性保护和区域发展的规划和管理具有重要的参考价值。  相似文献
8.
卧龙自然保护区综合功能评价   总被引:18,自引:1,他引:17       下载免费PDF全文
保护区是一种特殊的土地利用类型,以保护物种,生态系统或自然遗产为主要目的,但是保护的成败依赖于保护区管理的有效性和可持续性,这是保护区健康发展的根本保障,功能评价就是促进保护区持续有效管理的重要手段,本文以模糊逻辑和问卷调查为基础,对卧龙自然保护区功能进行了综合评价。评价中,将卧龙自然保护区的整体功能划分为五大方面,即自然保护、宣传教育,科学研究,社会发展和经济发展,其中每项功能再进一步划分为3到5个次级指标,从而形成了一个具有3个层次的评价指标体系,评价结果表明,自然保护功能的评价为“好”,其余4项功能均评价为“一般”,因此,作为5方面功能综合的整体功能状况也为“一般”。卧龙自然保护区五大功能的相对良好次序为:自然保护,科学研究,社会发展,宣传教育和经济发展,这就意味着,卧龙自然保护区的功能具有综合整体性,任何方面的功能失调都会影响到保护区整体功能的发挥和保护区自身的健康发展,改善保护区的整体功能,也必须注重各项功能的相互影响,和彼此协调,只有这样才能解决好影响保护区发展的各种矛盾。克服管理和决策中的各种片面性和低效性,促使保护区的管理不断完善,从而保证保护区的可持续发展,进一步分析卧龙自然保护区各项功能的次级指标,对从各方面寻求改善保护区的功能状况很有帮助。  相似文献
9.
斑块边缘效应的定量评价及其生态学意义   总被引:17,自引:0,他引:17       下载免费PDF全文
边缘效应是生态系统 (斑块 )边缘和生态过渡区所呈现出的生态效应。但由于景观性质、研究目标和斑块形状的变化 ,边缘效应影响的范围和程度差异较大。核心斑块与周边景观之间的相似性既可以增强边缘效应 ,也可以减弱边缘效应。正确理解和确定边缘效应的影响范围和程度直接关系到对野外环境观测数据的科学使用。许多情况下 ,由于未能正确认识一个生态系统(斑块 )的边缘效应 ,时常会将在边缘效应地区获得的数据与系统内部核心区的观测数据混淆使用 ,得出一些不科学的结论。边缘效应的定量评价对于进行科学的野外环境观测 ,及其在自然保护区功能区设计和生物多样性保护中具有重要意义。但如何定量评价生态系统 (斑块 )的边缘效应目前还缺乏科学有效的方法。从分析边缘效应的概念和影响因子出发 ,结合地理信息系统 ,提出了开展定量评价斑块边缘效应的方法 ,并探讨了定量研究边缘效应的生态学意义。  相似文献
10.
以陕北杏河集水区1985和1995年两期土地利用数据为基础,结合水文、DEM数据,定性分析了土地利用格局变化条件下的水土流失效应,其中采用双累积曲线法来界定土地利用格局基本没有变化的时间段,用C值在坡度、距河流距离上的分布来表征土地利用格局,用不同时期降雨量/径流量、降雨侵蚀力/输沙率相对增加的比例来表征水土流失效应。研究结果表明:(1)1981~2000年,土地利用格局变化剧烈的年份为1990~1991年,可以用1985、1995年两期数据分别代表20世纪80年代和90年代的土地利用;(2)从20世纪80年代到90年代,杏河集水区的C值有明显的增加趋势,在较陡坡度和距河流距离较近处,C值增加的幅度相对较大;(3)土地利用格局变化明显改变了降雨量-径流量、降雨侵蚀力-输沙率的关系,出现了从20世纪80年代到90年代,虽然降雨量/降雨侵蚀力在整体上呈现明显下降的趋势,但是水土流失量,却表现出同比增加的现象,而且这种增加在不同月份也有差异。用本文中的方法来表征土地利用格局和水土流失效应,其结果具有较好的比配性,可以用来定性分析土地利用格局与水土流失的关系。但是,由于水土流失效应的表征方法没有考虑降雨的空间变异特征,该方法尚不适于雨量站点比较密集、降雨空间变异较大的区域。此外,在进一步的研究中,还需要注意遥感数据解译的准确性、C值精度、土地条件的变化等问题。  相似文献
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