第六章 景观生态分类与评价ppt课件.ppt

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1、第六章 景观生态分类与评价,科学认识景观、有效保护和合理开发利用景观资源，需要对景观资源进行生态分类和评价，这是景观规划的基础。本章介绍景观分类原则和方法、景观评价的基本内涵、内容、指标体系、一般工作步骤与方法，概要介绍景观生产力、景观生境适宜性、景观生态服务和景观风景美学评价的要点。,第一节 景观生态分类(landscape classification),景观生态分类是研究景观结构与功能的基础和景观生态评价、规划、管理的前提；景观生态分类是景观生态学理论与应用研究的纽带。景观生态分类就是根据景观的空间结构与生态功能特性，划分景观生态系统的类型。,一.景观生态分类的概念,分类的实质：对所研究

2、的群落按其属性、数据所反映的相似关系进行分组，使同组的群落尽量相似，不同组的群落尽量相异。通过分类研究，加深认识群落自身固有的特征及其形成条件间的相互关系。景观生态分类实质:从功能着眼，从结构着手，划分景观生态系统类型。通过建立分类系统，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，以此作为景观生态评价和规划管理的基础。,1）景观生态分类的目的和特点,在于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，以功能关系为基础；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。在个体单元确定的基

3、础上，依据一定的发生特征及其指标，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。,二.景观生态分类的原则,1.综合性原则 景观是区域综合体，由不同类型生态系统以某种空间组织方式组成的异质性地理空间单元。因而分类应体现综合特征:空间形态、空间异质组合、发生过程和生态功能等4个方面属性特征。2.主导因子原则 景观形成是多因子综合作用的结果，但各因子的作用不等。选取指标应有直观性、代表性和分类结果的可靠性。,3.实用性原则 以土地评价为目的，景观生态分类侧重于土壤发生、地形地势及水文等特征；以资源保护与管理为目的，则侧重于景观的资源数量、分布及人为影响等特征。4.等级性原则 景观生态分类

4、也存在一个等级系统。其等级数量与景观尺度及研究目的有关，等级越少，则实用性越强。不同等级依据不同的主导因子，高等级所依据的主导因子应反映大尺度的时空变异，低等级则反映小尺度的时空变异。,三.景观生态分类的方法,1.概述 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(傅伯杰等，2002)。,1).功能性分类：根据景观生态系统的整体特征，即生态功能属性来划分归并单元类群，同时考虑体现人的主导和应用方向的意义。包括两方面内容：a.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；b.系统单元针对人类社会的服务能力。,2).结构性分类：属景观生态分类的

5、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。,2.景观生态分类的一般步骤,A.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，确定个体单元的范围及类型，构建分类体系。B.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。,C.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

6、分类的主要指标：地貌形态及其界线；地表覆被状况，包括植被和土地利用等。,河北坝上土地利用变化（1987-1996）,3.土地分类,科学的土地分类始于20世纪30年代。当时德、苏、英、美等国开展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。,1).发生法:着眼于土地形成过程，以发生关联与相似性为依据进行分类。大尺度考虑气候和地质构造，小尺度选择地貌、水文状况。2).景观法:通过土地空间形态相似相异性的识别进行土地分类的方法。3).景观生态分

7、类:在景观法中叠加发生法的优点，旨在得到一种更为综合和实用的土地分类。确定景观单元以功能关联为基础；归并类群以空间形态作为主要依据。,4.据景观生态属性分类,1）基于农业生产划分区域内景观生态系统功能类型生产型：突出生物生产功能，如农田、人工林和草地。人类社会对景观生态系统的基本要求是输出更多的产品，生物生产功能是最重要功能类型。保护型：突出保护功能，如天然林、草地和其他原始自然景观。消费型：突出消费功能，如城镇、居民点及工矿用地等人工建筑物。城镇居民点是人类聚集之所，是各种生物产品的集中消费地。复合型：以上三种功能并重的景观生态系统。,2）基于人类社会的功能需求划分区域中景观生态系统功能类型

8、,城镇居住与工矿景观：文化支持功能。依赖农业生产的食物、纤维、木材等，也依赖自然生态系统的纯洁空气、水及矿物质的供应。农业景观：生物生产功能。生物生产功能主要体现于农业景观中，如农田、经济林地、牧草地、养殖水面等。是人类生物产品的源地。依靠气候、水、矿物质等的供应，还使用城镇工矿景观中的技术、农药、化肥、除草剂、市场服务等。具有一定的自维持能力，为人类调节的半自然半人文生态系统。自然与自然保护景观生态系统：环境服务功能。自然和自然保护的景观生态系统发挥环境服务功能，包括环境调节和环境资源供应。是地球表层生态圈和区域生态系统整体协调稳定不可缺少的组成部分，表现为不直接受人类控制调节的自维持系统。

9、,3）Z.Naveh的总人类生态系统,Z.Naveh（1993）提出总人类生态系统的概念，涵盖了生物圈；将最小景观单元称为生态小区，集中了生物和技术生态系统，最大的全球景观叫生态圈，从视觉上和空间上贯穿地理圈、生物圈和技术圈。他所建立的景观分类系统分为：开放景观（包括自然景观、半自然景观、半农业景观和农业景观）；建筑景观（包括乡村景观、城郊景观和城市工业景观）；文化景观。上述景观输入能源、物质和信息不同，构成不同性质和强度的景观驱动力。,Z.Naveh提出的景观分类系统,4）Westhoff按照自然度划分的景观类型,自然景观：自然度为100%；亚自然景观：自然度损失1；半自然景观：自然度损失1

10、5；农业景观：自然度损失6。,5）按人类影响强度的景观分类（Forman&Godron,1986）,自然景观：没有明显得人类影响，如赤道地区的原始热带雨林景观。即人类的干扰未改变自然景观的性质；经营景观：人类可收获的林地和草地；耕作景观：种植的农田及与之相伴的村庄、树篱、道路、水塘等形成的景观；城郊景观：城镇和乡村地区，并交错分布有住宅区、商业中心、农田、人工植被和自然地段；城市景观：密集的建筑群，零星分布公园等绿地。,上节课内容回顾第六章 景观生态分类与评价第一节 景观生态分类,景观生态分类的概念（目的、内容等）景观生态分类的原则(整体、主导性、实用、等级性）景观生态分类的方法（概述、步骤、

11、土地分类、据景观生态属性分类）,第二节.景观评价,一.景观评价的概念1.评价：指按照明确目标测定对象的属性，并将其变成主观效用(满足主体要求的程度)的行为，亦即明确价值的过程。2.景观评价 应依据一定评价标准；属一个系统分析的过程，即必须进行事实判断；对景观功能价值进行判断。景观评价是对景观属性现状、生态功能及可能的利用方案进行综合评判的过程，旨在全面认识景观现状、景观及其组成要素敏感性、干扰状况等级、景观抗性阈值及其等级分布、景观功能大小和景观格局等，为景观规划、景观管理提供科学依据。,二.景观评价的内容,1.景观质量现状评价：包括景观自然属性、人文属性(美学质量)的评价；2.景观开发利用评

12、价或适宜性评价：基于景观组成、结构、功能、动态分析，结合景观功能需求，提出不同规划与利用方案优劣的评价过程；3.景观功能价值评价：评估景观功能价值，甚至将景观功能货币化。,三.景观评价的程序,1.确定待评价景观的空间地理范围及时间跨度2.收集资料，构建景观信息系统，划分景观类型3.构建景观评价的指标体系，分析景观属性4.景观健康或景观适宜性或景观价值评价及等级区划5.报表及景现评价图的编制,四.各种类型的景观生态评价概要,1.景观生产力评价景观生产力评价属景观功效性评价。景观功效性:作为一个特定系统所能完成能量、物质、信息和价值等转换功能。1）景观生物生产力：包括初级生产力、净生物量；2）景观

13、能值分析指标：能值是以太阳能为标准度量各生态营养级能量的能值。能值分析可综合分析通过景观能流、物流与价值流的数量动态及其数量关系；3）景观的水分、养分循环；4）经济密度：即单位面积的经济产出；5）景观信息流：景观内各组分间及组分内存在信息交流与传递。,2.景观适宜性评价,景观适宜性评价：指相对于特定生态过程的景观潜力和景观利用的合适程度的综合评估。生物多样性保育着重考虑生境条件对物种生存的适宜性。土地适宜性评价指标：气候，地貌、土壤肥力与质量、土地利用格局变化等，对土地不同利用方式的适宜性进行评价。,第三节.景观生态系统健康评价,景观生态系统健康是一个逐步演化的概念。由土地健康（land he

14、alth,荒野性）景观健康（landscape health,土地再生能力）生态系统健康（ecosystem health）.1.生态系统健康的内涵健康是系统的自动平衡；生态系统不发生疾病；是多样性和复杂性；是稳定性和弹性；是生长的活力和生活幅；是系统组分之间的平衡；是生态系统的整合性。,2.生态系统的健康评价,1）评价要点不应建立在单个物种的存在、缺失或某一状态为基础的标准上。应反映人们对生态系统可能发生相应变化的认识。最佳评价健康度量应该是简单的、可系列化、有可分辨的变化状态。但是，生态系统健康并非必须为一个单一的数值。系统健康的度量应具有统计学特征并与观察的次数不具相关性。,2）.监测指

15、标,某些绿色植物防御性次生代谢物减少；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：湖泊富营养化，海洋赤潮等；生态系统中限制植物生长的营养物流失量增加；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。,3）生态系统健康的度量,生态系统变量多，其健康标准亦是多尺度的、动态的，通常以组织、活力和弹性反映生态系统的健康程度（Costanzaet al.，19

16、92）。表8-3列出生态系统健康度量3项指标的有关概念和度量法（Costanzaet al.，1992）。,生态系统健康度量成分、有关概念及方法,生态系统健康指数（health index，HI）形式,HIV O R 式中，HI为系统健康指数，为可持续性的一个度量；V为系统活力，是系统活力、新陈代谢和初级生产力主要标准；O为系统组织指数，包括多样性和相关性；R为弹性指数。理论上，据上述指标综合运算即可确定生态系统健康状况，但实际操作却很复杂的。因为：每个生态系统有许多组分、结构和功能，均有一套独自的系统，许多功能、指标都难匹配；系统是动态的，在变化的条件下，生态系统内敏感物种能动性发生相应变化

17、；度量因人而异。,3.景观美学评价,1）景观正向美学特征合适的空间尺度；景现结构的适量有序化；多样性和变化性；清洁性；安静性；运动性；持续和自然性。2）负向美学特征人类尺度的丧失景观组分的多少、大小比例失调；极端无序，清洁性丧失，废物、垃圾遍地；空间组合性的丧失；噪声污染，有臭味；景观经济或生态功能的损失。,4.景观生态服务功能评价,1)生态系统服务功能：生态系统的生产；生态系统的基本功能(包括传粉、传播种子、生物防治、土壤形成等)；生态系统的环境效益(包括减缓干旱和洪涝灾害、调节气候、净化空气、处理废物等)；生态系统的娱乐价值(休闲、娱乐、文化、艺术素养、生态美学等)。生态系统服务功能价值的

18、评价方法：直接市场价格法、替代市场价格法、权变估值法、生产成本法和实际影响的市场估值法。,生态系统综合评价的框架,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，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

19、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,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,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。,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）,