景观空间格局概述 (景观空间格局名词解释)

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• 景观空间格局概述
• 生态学的研究方向有哪些
• 森林景观的研究现状

景观空间格局概述

格局包括三种类型: 空间、时间和组成格局( Levin，1992) 。

森林景观格局一般指空间格局，是大小和形状各异的景观要素在空间上的排列和组合形式( 傅伯杰，2002) 。

景观格局是景观异质性的具体表现，也是自然、生物和社会因子驱动的各种生态过程在不同尺度上作用的结果。

森林景观格局取决于森林资源地理的分布和组合，影响着森林景观内能量流、物质流和物种流的变化，制约着多种生态过程，与森林生态系统抗干扰能力、恢复能力、稳定性、生物多样性有着密切的联系。

同时，森林景观格局又是在不断发展变化着，目前的格局是在过去景观流( 自然、社会和经济的各种生态过程) 的基础上形成的( 傅伯杰，2002) 。

因此，分析森林景观格局随时间的动态过程可以揭示森林景观演替的规律和机制，进而预测森林景观的未来变化趋势，为最终实现森林资源的可持续利用提供理论依据( Guo J P 等，2000; Wang Y，1995; 惠刚盈，2007) 。

森林景观的结构，即组成单元的特征及其空间格局，是研究景观功能和动态的基础。

森林景观的结构( 几何、物理、生物学结构) 与其空间、时间四维分布密切相关，这是近年来森林经理学界研究的一个重要问题，具有重要的学术意义。

森林的空间结构决定森林的功能，森林经营活动( 如采伐) 影响森林的空间结构，从而影响森林功能的发挥。

因此，森林空间结构分析是森林景观规划的基础，对科学经营森林有重要意义( 安惠君，2003 ) 。

森林的空间结构反映了森林群落内物种间的空间关系，即林分中林木的水平分布格局和空间排列方式。

按照现代森林经理的观点，林分空间结构主要从以下 3 方面加以描述:①林木个体在林地上的水平分布即林木空间分布格局; ②树种空间隔离程度; ③林木个体大小( 胸径、树高和树冠等) 分化程度。

林分空间结构决定了树木之间的竞争优势及其空间生态位，在很大程度上影响着林分生长、发育与稳定性。

林分空间结构被认为是决定生境和物种多样性的重要因子( Pretzach，1999) 。

目前，林分空间结构分析已成为国际上天然林经营模拟技术的主要研究内容。

空间分析( spatial analysis，SA) 是为解答地理空间问题而进行数据分析与挖掘。

空间分析主要通过对空间数据和空间模型的联合分析来挖掘空间目标的潜在信息。

空间目标是空间分析的具体研究对象，空间目标具有空间位置、分布、形态、空间关系( 距离、方位、拓扑、相关场) 等基本特征( 刘湘南等，2005) 。

其中，空间关系是指地理实体之间存在的与空间特性有关的关系，是数据组织、查询、分析和推理的基础。

不同类型的空间目标具有不同的形态结构描述，对形态结构的分析称为形态分析。

考虑到空间目标兼有几何数据和属性数据的描述，因此必须联合几何数据和属性数据进行分析。

空间分析涉及地理空间数据的分析、计算、表达等内容，与一般的数据分析方法不同，它强调事件( 如森林火灾) 或参数( 如地面温度) 的时空变化。

空间分析方法从简单的空间距离量算到全球气候变化过程的数值模拟，空间分析一般采用专业分析模型与 GIS 集成方式( Acevedo，1991) 。

空间格局分析方法是指用来研究景观结构组成特征和空间配置关系的分析方法。

景观格局是在景观水平上的唯一现象，景观格局研究的首要任务是必须提取和分析必要变量，描述并以特定意义的方式度量景观格局，阐明景观格局的特征和规律性。

景观格局分析的目的是设法建立景观格局特征与各种生态过程之间的相互关系，以了解景观结构发生和发展的内在机制，更好地解释各种景观现象; 从看似无序的景观斑块镶嵌中，发现潜在有意义的规律。

( Fu and Chen，2000) 进而认识这些特殊条件下规律的普遍意义，为优化景观格局及其景观管理提供必要的信息。

当前国外景观格局研究的相关文献以美国居多，主要包括: ①对景观格局的尺度问题的研究，如 Krummel，ONeill 以及 Tanner 等对生态过程、尺度和景观格局指数的关系进行研究，以确定在不同尺度上如何选取适宜的指数来描述当前景观格局、生态过程和选用适当参数预测景观格局; ②对景观格局理论问题的探讨，如 Naveh 和 Lieberman，Forman 和 Gotdon等为景观格局研究提供了良好的概念基础，等为景观格局研究提供了良好的概念基础，Turner 等对干扰主题进行了研究; ③对建立空间模型方法的研究，如 Rober H. Gardner 和Robert V ONei 建立了神经模型来研究景观格局对物种丰富度的影响，其他如地理模型、人口和生态系统动态模型等均是景观格局与生态过程的数量化方法; ④对新的研究手段与技术的应用研究，如应用空间统计学方法研究景观格局与尺度问题，以 Sandra J. Turner 的研究为代表; 对遥感和地理信息系统的研究，如 Iverson，Milne 等以遥感和地理信息系统为工具，对景观格局的变迁过程进行了分析，其中对景观时空变化的研究方法也是景观格局研究的重要方向。

我国对景观生态学的研究起步较晚，但对景观格局、景观动态的研究较多，但方法、手段和研究深度相对落后，比较典型的研究包括: 高琼、李建东利用多样性指数和空间格局指数来解释和预测景观发展动态及其对气候变化响应的可能性，运用空间仿真的方法，对东北松嫩平原碱化草地景观动态变化进行了模拟; 傅伯杰用地理信息系统、分维和统计分析相结合，研究了黄土区农业景观空间格局; 张金屯、邱扬、郑风英提出景观格局的数量研究方法;王宪礼、肖笃宁利用 RS、GIS 手段对辽河三角洲湿地景观的格局与异质性进行了研究; 常学礼、邬建国用修改分维数、分维数和直观多样性指数方法、对科尔沁沙地不同沙澳化土地景观空间。

生态学的研究方向有哪些

在林学领域，研究方向主要围绕植物生态学、植被生态学和森林生态学展开。

这些研究通常需要结合特定的地理空间进行分析，以便更准确地理解生态系统的变化和动态。

更大的研究范围可以扩展到景观生态学，这一领域关注的是不同生态系统的交互作用以及它们如何影响整体生态网络。

选择研究课题时，要考虑到个人的兴趣和已有知识，同时也要考虑研究条件的可行性。

此外，城市生态学也是一个值得关注的领域。

它探讨了城市环境中生态系统的运作方式，包括生物多样性、生态服务以及城市规划对生态的影响。

昆虫生态学和污染生态学也是研究领域的热点，前者研究昆虫如何在生态系统中发挥作用，而后者则关注污染对生态系统的长期影响。

这些课题不仅有助于我们更好地理解自然界的复杂性，还为环境保护提供了科学依据。

在选择研究方向时，学生应当根据自己的兴趣和专业背景做出决策，并且充分考虑研究的可行性和社会意义。

通过深入研究这些领域，我们能够为生态保护和可持续发展做出贡献。

森林景观的研究现状

森林景观生态研究是我国开展景观生态学研究较早的领域之一，研究工作也卓有成效。

彭小麟于 1991 年就提出森林景观中的边缘效应影响问题; 而徐化成( 1994) 、刘先银等( 1994) 则是林业工作者中较早将景观生态学原理、方法应用到森林景观生态研究中的学者。

之后，郭晋平著的《森林景观生态研究》也是我国森林景观生态研究领域的第一部专著，臧润国等( 1999) 则主要探讨了森林斑块动态与物种共存机制及森林生物多样性问题。

此外，马克明等( 1999 ～2000) 对北京东灵山地区的森林景观格局、森林生物多样性、景观多样性，以及刘灿然等( 1999 ～2000) 对北京地区的植被景观斑块特征等也都作了一些颇有意义的探索( 肖笃宁等，2003) 。

森林景观生态( forest landscape ecology) 研究是美国景观生态学派的特色。

诺斯( Noss，1993) 在全面分析天然林与经营的森林景观特征差异的基础上，阐述了保证森林生态系统可持续性的森林景观条件，这些条件都是反映森林整体景观结构的指标，包括森林景观年龄结构、森林群落类型结构和群落斑块结构、斑块大小形状、森林岛和森林斑块空间关系、林火格局、森林敏感物种和林道等，并深入分析了这些结构指标对于森林生态系统可持续性的意义; Odum E. T. 和 Tumer M. G. 对佐治亚州景观变化作了研究，并构造了基于转移概率的随机模拟模型。

森林景观变化和森林破碎化过程、景观变化的生态后果及其景观调控问题，始终是美国景观生态学研究的重点。

在该方面的研究主要有: DavisJ. M ladenof 从森林生态系统可持续性的角度分析了北方阔叶混交林区森林景观变化的特点，阐述传统森林经营与“动态景观异质性”保护之间存在矛盾，应将基于群落生态学原理所采取的经营活动与景观整体结构与功能之间的协调关系作为森林资源生态系统管理的基本要求。

对森林景观格局与功能相互关系的研究主要是景观格局对景观物质循环和能量流动格局的改变及由此带来的生态效应; 斯皮司等利用 Landsat 卫片，分析了俄勒冈州西部 2589km2范围内经营的森林景观从 1972 年到 1988 年期间的变化，将森林分为郁闭的针叶林和其他森林，分析了不同权属的林地其间不同森林斑块大小组成结构及其变化和发展趋势。