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1、第三章景觀動態(tài)變化教學目的:通過本章的學習,掌握景觀穩(wěn)定性的概念和影響景觀穩(wěn)定性的要素,景觀變化的驅(qū)動因子;掌握景觀變化對生態(tài)環(huán)境的影響。了解景觀變化的動態(tài)模擬。重點難點:教學重點景觀穩(wěn)定性的概念及相關(guān)問題;景觀變化的驅(qū)動因子;景觀變化的生態(tài)環(huán)境影響。難點景觀變化的動態(tài)模擬。從遠古時期亞馬遜河流域大片森林的焚燒到現(xiàn)代社會一座座高樓拔地而起,從迅猛的洪水頃刻間淹沒了農(nóng)田到落荒地逐漸演變成與當?shù)貧夂蛳噙m應的頂極群落,從大面積草原荒漠化到瀕危物種的消亡,我們周圍的景觀無時無刻不在發(fā)生著變化。景觀變化的結(jié)果不僅改變了人類的自然環(huán)境,而且影響著人類的社會制度、經(jīng)
2、濟制度甚至文化思想。談到景觀的變化,首先涉及到同景觀變化相對應的一個概念——景觀穩(wěn)定性。第一節(jié)景觀穩(wěn)定性景觀無時無刻不在發(fā)生變化,絕對的穩(wěn)定性是不存在的,景觀穩(wěn)定性只是相對于一定時段和空間的穩(wěn)定性;景觀有是由不同組分組成的,這些組分穩(wěn)定性的不同影響著景觀整體的穩(wěn)定性;景觀要素的空間組合也影響著景觀的穩(wěn)定性,不同的空間配置影響著景觀功能的發(fā)揮,人們總試圖尋找一種最優(yōu)的景觀格局,從中獲益最大并保證景觀的穩(wěn)定與發(fā)展;事實上人類本身就是景觀的一個有機組成部分,而且是景觀組分中最復雜,又最具活力的部分,同時,穩(wěn)定性的最大威脅恰恰來自于人類活動的干擾,因而人類同自
3、然的有機結(jié)合是保證景觀穩(wěn)定性的決定因素。一、景觀穩(wěn)定性的概念1、景觀參數(shù)的變化曲線?若不考慮時間尺度,景觀參數(shù)隨時間變化曲線的特點可以由3個獨立參數(shù)來描述:ü變化的總趨勢(上升、下降和水平趨勢);ü圍繞總趨勢的相對波動幅度(大范圍和小范圍);ü波動的韻律(規(guī)則和不規(guī)則)。景觀變化的12條變化曲線16(a)美國田納西洲阿巴拉契亞硬木林在1000年內(nèi)預測的生物量變化(b)英國劍橋附近羅金厄姆林地面積400年來的變化(c)夏威夷冒納羅亞山上空22年間大氣中CO2含量的變化2、.對景觀穩(wěn)定性的理解可從以下兩方面:1)從景觀變化的趨勢認識:持久性:表示系統(tǒng)或某些
4、成分的生存時間。恒定性或變異性:表示系統(tǒng)某些特征的波動頻率和幅度。2)從景觀對干擾的反應來認識:恢復性或彈性:表示系統(tǒng)發(fā)生變化后恢復到原來狀態(tài)的能力。(恢復性可用系統(tǒng)回到原狀態(tài)所需的時間來度量。)抗性阻力:表示系統(tǒng)抵抗外界變化的能力。在景觀生態(tài)學中所研究的穩(wěn)定性多是指有生命的景觀類型的穩(wěn)定,即生物穩(wěn)定。生物穩(wěn)定性是一種亞穩(wěn)定性,即系統(tǒng)處于動態(tài)平衡狀態(tài)(圍繞中心位置上下波動)。它可以是在很長時間內(nèi)都圍繞一個中心位置;也可以是在一段時間內(nèi)處于一種平衡狀態(tài),圍繞一個中心位置波動,而在另一段時間內(nèi)又進入另一種平衡狀態(tài),圍繞另一個中心位置波動。3、非穩(wěn)定性如果系
5、統(tǒng)由于某種原因(如受到干擾),改變原來圍繞中心位置上下波動的狀態(tài),出現(xiàn)一條新的軌跡線,那么該系統(tǒng)就表現(xiàn)出非穩(wěn)定性。非穩(wěn)定性可能以兩種類型存在:(1)系統(tǒng)發(fā)生變化后,達到新的可預測波動狀態(tài),形成一種新的亞穩(wěn)定平衡。(2)在統(tǒng)計學意義上沒有新的可預測波動狀態(tài)出現(xiàn)。非穩(wěn)定性既可以是暫時的,也可以是長期的。二、景觀要素的穩(wěn)定性16景觀是由不同的景觀要素組成的,景觀整體的穩(wěn)定性是由其組成各要素的穩(wěn)定性所決定的,景觀各要素的穩(wěn)定性千差萬別,為此在對景觀穩(wěn)定性做總體評價時,應考慮到各要素在景觀穩(wěn)定性中的作用及其相互聯(lián)系。景觀是由氣候、地貌、巖石和土壤、植被、水文五大
6、要素組成。景觀的動態(tài)也是其中各要素的變化,但各要素的變化顯然是不一致的。1、氣候氣候具有兩種變化:周期性變化:如地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)形成的春夏秋冬、地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的白天黑夜。多用均值來表示其變化。異常變化:如第四紀冰川,其形成原因尚有較大的爭論。2、地貌通常大面積的高山、平原地貌的變化時間相當長,需地質(zhì)年代來計算。通常在研究景觀的動態(tài)時認為地貌要素是穩(wěn)定的。3、巖石和土壤除在巖石大面積出露的戈壁、侵蝕劇烈的黃土高原等類似地區(qū)研究景觀穩(wěn)定性時,需要慎重考慮巖石和土壤要素外,對其它多數(shù)地區(qū)來說,巖石和土壤屬穩(wěn)定的景觀要素,通常很少考慮。4、植被在景觀穩(wěn)定性中起主
7、要作用。具有周期性和異常變化兩種情況。對多數(shù)景觀來說,植被的穩(wěn)定性實際上代表了景觀的穩(wěn)定性。一般地說,在實際評價景觀穩(wěn)定性時,主要考慮的是植被要素的變化。5、水文水既是景觀中較為活躍的組成要素,又是對景觀的變化最具影響力的干擾因素。水的穩(wěn)定性最差,其變化又很難預測。景觀整體的穩(wěn)定性是由其組成各要素的穩(wěn)定性綜合作用所決定的。在對景觀穩(wěn)定性做總體評價時,應考慮到各要素在景觀穩(wěn)定性中各自的不同作用,以及由各要素的空間組合所決定的不同作用之間的相互聯(lián)系。三、景觀穩(wěn)定性的尺度問題我們以上所談到的景觀穩(wěn)定性,實際上都沒有考慮景觀穩(wěn)定性的尺度問題,或者下意識地根據(jù)自
8、己假定的一個尺度來評判景觀是否穩(wěn)定。景觀穩(wěn)定性的尺度問題包括景觀穩(wěn)定性的時間尺度問題和景觀穩(wěn)定