景观生态学：第四章 景观空间格局与空间异质性 (Ⅰ)课件.pptx

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1、第四章 景观空间格局与空间异质性（）,1 景观的空间格局类型如何描述？2 景观空间格局的有哪些典型结构？,基本问题,2,1 景观空间格局类型（1）景观空间格局的基本类型（2）Forman理想景观格局模式（3）景观生态安全格局2 景观空间格局描述与分析（1）景观空间格局分析的一般流程（2）景观格局分析空间取样方法（3）景观空间格局的定量研究方法,章节内容提纲,3,4,景观格局（landscape pattern）：指某特定尺度上景观的空间结构特征，即空间格局，是由大小和形状各异的景观要素在空间上的排列形式，或景观要素的类型、数目以及空间分布与配置等。,5,景观格局的研究内容：景观的组成和结构特征

2、；景观内各斑块的联系和相关性；景观格局动态；景观格局在不同尺度下的变化；景观格局与功能的相互关系。,6,（1）景观空间格局的基本类型,A 均匀格局景观（regular pattern landscape）是指景观要素间的距离相对一致或表现出一定渐变规律的景观类型。,点阵格局（dot-grid pattern）,大尺度上城市体系的三角点阵模型，小尺度上的城市交通岛、街心花坛等。,7,8,斯瓦科普蒙德沙丘地带 纳米比亚,9,灌溉农田，卡塔尔,渐变格局（gradual-changes pattern）,A 均匀格局景观,从农村到城郊、山区到平原的村落分布等。,10,带状格局（zonal patter

3、n）,A 均匀格局景观,11,12,13,交替格局（alternate pattern）,A 均匀格局景观,连续沙丘和平行山脉地区重复出现的带状格局,14,交替格局,15,A 均匀格局景观,棋盘格局（chessboard pattern）,如平原上均匀分布的不同类型的种植斑块 或平原湖区稻田景观中的鱼塘等。,16,17,网状格局（network pattern）,A 均匀格局景观,农田防护林景观；有一定密度渐变者如城乡交错带的道路格局。,18,内蒙古大面积施肥的林网农田,19,20,环状格局（ring pattern）,楔状格局（wedged pattern）,如城市环道及其绿带,郊区楔状绿地

4、向城市延伸形成的市域绿地,A 均匀格局景观,21,集聚格局景观（aggregative pattern）：指景观要素向某一点或线聚集的景观类型。,B 集聚格局景观,群集格局（cluster pattern）,线状格局（linear pattern）,22,交错格局（interlaced pattern）,放射格局（radiation pattern）,如遭受切割的山坡，受破坏的林缘等。,城市对外交通干道，丘陵景观中山体余脉向四周放射状延伸，湖泊水体向四周山谷、河渠延伸等,B 集聚格局景观,23,B 集聚格局景观,水系格局（river network pattern）是各级河流廊道向流域延伸所组

5、成的一种特殊的网状格局,24,B 集聚格局景观,如水库沿坝体向内部的山谷延伸，城市周边森林区以指状斑块和廊道向城市内部延伸等。,指状格局（finger-joint pattern，或掌状格局）：指一类景观要素由中心向某一方向或四周延伸的景观格局,25,散点格局（plot-scattered pattern）：由点缀在基质里的点状地物构成的景观格局,C 随机格局景观（random pattern）,如平原上的村庄，油田上散布在农田，苇田里的油井等。,26,C 随机格局景观（random pattern）,如沙漠化景观中的残余森林斑块，森林景观中出现的干扰斑块，天然的疏林草原景观等。,散斑格局（p

6、atch-scattered pattern，或块状格局）：少数景观要素出现在占优势的基质内所形成的景观格局,27,C 随机格局景观（random pattern）,镶嵌格局（mosaic pattern）：由大小相差不多、形状不规则的斑块构成的景观格局。,如平原上的耕作农田，块状混交的森林等。,28,组合格局景观:是指两种或多种景观格局类型同时存在的景观类型。,D 组合格局景观（combination pattern）,沿道路分布的村落、农田及自然植被呈空间联结的组合分布格局,29,放射环状格局 莫斯科城市绿地 墨尔本城市绿地,30,科恩城市绿地系统 桂林城市绿地结构 平壤城市绿地结构,31

7、,北京市区“分散集团式”城市规划结构示意图（1992年）,32,城市景观结构若干模式（肖笃宁等，2003）,33,城市景观结构若干模式（肖笃宁等，2003）,34,35,什么类型的景观格局？,（2）Forman理想景观格局模式,原则：集中与分散相结合将相似用地类型集中起来，在建成区保留一些自然廊道和小的自然斑块，在大型自然植被斑块边缘布置一些小的人为活动斑块,36,大型自然植被斑块：保护水源，提供栖息地；小的自然植被斑块：是对大型自然植被斑块的有益补充作为物种扩散的踏脚石，为局地灭绝的物种提供栖息地和落脚点，包含大密度种群的边缘种廊道：自然廊道对物种流动和地表径流作用；边界过度带聚集小斑块，利

8、于多生境物种的生存,37,38,粗粒与细粒要素结合：粗粒区利于大型内部种生存，细粒区有利于广生境物种的活动风险分散：为分散风险，可多布局几个大型农业或自然斑块基因变异：小斑块的基因变异保护大斑块遭破坏时的部分个体，利于生态系统恢复边界过渡带：利于布局碎斑块，使周围大斑块不至于支离破碎,39,优势,40,（3）景观生态安全格局 security pattern,景观中存在着某种潜在的空间格局。它们由一些关键性的局部、点及位置关系所构成。这种格局对维护和控制某种生态过程有着关键性的作用。是一种理想的景观空间格局模式,俞孔坚等.物种保护的地理表面模型，1996 LUP,41,源：物种的栖息地缓冲区：

9、物种扩散的低阻力区源间连接通道辐射通道战略点：相邻源间的关键点,42,来源于中国传统文化中理想风水格局的思想，一种朴素的理想主义景观模式,43,44,绿色基础设施/绿色基础设施Green infrastructure，GI,Nature can be harnessed to provide critical services for communities,protecting them against flooding or excessive heat,or helping to improve air and water quality,which underpin human and

10、 environmental health.When nature is harnessed by people and used as an infrastructural system its called green infrastructure.,ALSA,45,相关概念：生态基础设施 Ecological infrastructure,EI,联合国教科文组织的“人与生物圈计划”(MAB)1984 年发布的生态城市规划报告中，提出了生态城市规划的五项原则:生态保护战略;生态基础设施;居民生活标准;文化历史的保护;将自然引入城市。,主要指自然景观和腹地对城市的持久支持能力,46,绿色基础

11、设施概念：（1）自然或者人为建设的城市景观要素；（2）对城市生态系统、城市居民、城市环境等具有重要的生态服务功能；（2）提供了城市生态基础框架。,具体包括：（1）城市及周边地区的山体、森林、绿地、公园；（2）城市及周边地区的河流、湿地、沟渠管网；（3）城市及周边地区其他具有生态保护或防护作用的景观要素。,47,绿色基础设施,48,绿色基础设施,49,绿色基础设施,2 景观空间格局分析,分析什么？怎么分析？景观要素的组成 景观要素的空间分布 景观要素的空间关系,50,（1）景观格局分析的一般流程,收集和整理景观数据（空间数据）数据的数字化景观要素分类和结构分析景观空间自相关分析分析结果的解释,5

12、1,52,53,54,描述景观的两种数据类型,A 矢量数据,55,描述景观的两种数据类型,B 栅格数据,56,统一网格样方取样法步骤：（1）建立统一网格样方图层；（2）网格样方取样与数据库的建立统一网格样点取样法步骤：（1）建立统一网格样点图层；（2）网格样点取样与数据库的建立,（2）景观格局分析空间取样方法,57,景观生态研究数据获取的基本手段,1 样地调查,58,景观生态研究数据获取的基本手段,2 样线调查,59,景观生态研究数据获取的基本手段,2 样线调查,60,61,景观生态研究数据获取的基本手段,3 区域定点普查,62,（3）景观格局数量化研究方法,景观格局数量化研究方法主要分为 3

13、 类：景观格局指数 描述景观组分特征景观格局分析模型 描述景观整体特征景观模拟模型 分析和模拟景观动态变化其他研究方法空间统计分析、趋势面分析、图论复杂性分析、波谱分析、小波分析,63,Fragstats 4.2.1 景观格局指数计算软件,64,FRAGSTATS is a spatial pattern analysis program for quantifying the structure(i.e.,composition and configuration)of landscapes.The landscape subject to analysis is user-defined

14、and can represent any spatial phenomenon.FRAGSTATS simply quantifies the spatial heterogeneity of the landscape as represented in either a categorical map(i.e.,landscape mosaic)or continuous surface(i.e.,landscape gradient,expected in version 4.4);it is incumbent upon the user to establish a sound b

15、asis for defining and scaling the landscape in terms of thematic content and resolution and spatial grain and grain.We strongly recommend that you read the FRAGSTATS Background section before using this program.Importantly,the output from FRAGSTATS is meaningful only if the landscape as defined is meaningful relative to the phenomenon under consideration,Fragstats,65,66,本章内容小结（1）景观格局模式、最优景观格局、景观生态安全格局（2）景观格局分析流程（3）景观格局取样调查方法,