配套邬建国《景观生态学——格局、过程、尺度与等级》 名词解释 、填空、判断题
1. 狭义景观:狭义景观是指在几十千米至几百千米范围内,有不同的生态系统组成的、具
有重复性格局的异质性地理单元。(4分)
2. 景观功能:即景观结构与生态学过程的相互作用,或景观结构单元之间的相互作用,这些
作用主要体现在景观镶嵌体中的运动过程中. (4分)
3. 景观结构:景观结构即是景观组成单元的类型、多样性及其空间关系。例如,景观中不
同生态系统地的面积、形状、和丰富度,它们的空间格局以及能量、物质、和生物体的空间分布等。(4分) 4. 尺度: 是指在研究某一物体或现象时所采用的空间或时间单位,同时义可指某一现象
或过程在空间和时间上所涉及到的范围和发生的频率。尺度可分为空间尺度和时间尺度。(4分) 5. 临界阈现象: 所谓临界闭现象是指某一事件或过程(因变量)在影响因素或环境条件(自
变量)达到一定程度(阈值)时突然地进入另—种状态的情形。它往往是一个由量变到质变的过程,一种状态过渡到另一种截然不同状态的过程。(4分) 6. 组织尺度:是指在生态学组织层次(种群,群落,生态系统, 景观单元等)组成的等级系统中
的相对位置. (4分)
7. 尺度推绎: 尺度推绎是指在某一尺度上获得的信息和知识扩展到其他尺度上,或者通
过在多尺度上的研究而探讨生态学结构和功能跨尺度特征的过程。尺度推绎就是跨尺度的信息转换。 (4分)
8. 景观多样性: 是景观在结构、功能、动态方面的多样性,反映景观的复杂性 9. 景观生态过程: 物质和能量在景观要素内部及其之间的流动称为景观生态过程。 10. 景观稳定性: 是指景观保持原有状态及其受干扰后回归该状态的能力。(归结为持久性、
恢复力和抵抗力)
11. 景观生产力: 景观生产力反映景观生态系统的生产能力,包括土地的生物生产力,土地
利用的经济效益和土地生产潜力三方面。
12. 空间粒度和时间粒度:空间粒度:指景观中最小可辩识单元所代表的特征长度、面积或
体积;时间粒度:指某一现象或某一干扰事件发生的频率。 13. 空间异质性:空间异质性是指生态学过程和格局在空间分布上的不均匀性和复杂性,可
理解为空间斑块性和梯度的总和。 14. 边缘效应:边缘效应是指斑块边缘部分由于受到外围环境的影响而表现出与其中心部分
不同的生态学特征。 15. 景观连接度:景观连接度是景观空间结构单元之间连通性的生物学度量,包括结构连接
度与功能连接度。 16. 景观破碎化:指由于自然或人文因素的干扰所导致的景观由简单趋向于复杂的过程,即
景观由单一、均质和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌体。实质上包含了穿孔、分割、破碎化、缩小、消失等5种景观变化的空间过程 。
17. Levins模型:dp/dt=cp(1-p)-ep 式中p表示有种群占据的生境缀块的比率,c和e分别表
示与研究物种有关的定居系数和灭绝系数.
18. 生态交错带:相邻生态系统之间的过渡带或称为生态交错带。具有由特点时间、空间尺
度以及相邻生态系统相互作用程度所确定的一系列特征。
19. 渗透理论: 初始是研究液体通过介质随机传播的方式,在景观生态学中渗透理论作为
中性模型出现,描述生物在景观中的栖息和迁移。
20. 地理学第一定律:地理学第一定律就是空间自相关性(spatial autocorrelation),在空间
上越靠近的事物或现象就越相似,景观特征,或变量在临近范围内的变化往往表现出对空间位置的依赖关系。
简答题。
1. 简述缀块结构对生态系统的影响(10分)
缀块的结构特征对生态系统的生产力、养分循环和水土流失等过程都有重要影响。例如,景观中不同类型和大小的缀块可导致其生物量在数量和空间分布上的不同。由于边缘效应,生态系统光合作用效率以及养分循环和收支平衡特征都会受到缀块大小及有关结构特征的影响。缀块边缘常常是风蚀或水土流失的引发或程度严重之处。一般而言,缀块越小,越易受到外围环境或基底中各种干扰的影响。而这些影响的大小不仅与缀块的团积有关,同时也与缀块的形状及其边界特征有关。
2. 简述大缀块效益原理和小缀块效益原理
⑦大缀块效益原理:大回积自然植被缀块可保护水体和溪流网络,维持大多数内部种的存话,为大多数脊椎动物提供核心生境和避难所.并允许自然干扰体系正常进行。⑧小缀块效益原理:小缀块可作为物种迁移的踏脚石,并可能拥有大缀块中缺乏或不宜告庆的物种。
3. 景观指数及其三个层次
景观指数是指能够向度浓缩景观格局信息,反映其结构组成和空间配置某些方面特征的简单定量指标。景观格局特征可以在3个层次上分析:(1)单个缀块;(2)缀块类型;(3)整体景观。
4. 形状指数及其含义
一般面言,形状指数通常是经过某种数学转化的缀块边长与面积之比。结构最紧凑而又简单的几何形状(如圆或正方形)常用来标淮化边长与面积之比,从而使其具有可比件。具体地讲,缀块形状指数是通过计算某一缀块形状与相同面积的圆或正方形之间的偏离程度来测量其形状复杂程度的。
S?P/2?A(圆)【或
S?P/4A(方)】
式中,P是缀块周长,A是缀块面积。当缀块形状为圆形时,S的取值最小,等于1。【或当缀块形状为正方形时,S的取值最小,等于1。】缀块的形状越复杂或越扁长,形状的值就越大。
5. Shannon多样性指数公式及其含义
H???PklnP(k)
k?1n式中,Pk是缀块类型k在景观中出现的概率(通常以该类型占石的栅格细胞数或像元数占景观栅格细胞总数的比例来估算),n是景观中缀块类型的总数。
6. 廊道的主要功能(10分)
1)生境(2.5分) 2)传输通道(2.5分)
3)过滤和阻抑作用(2.5分)
4)作为能量,物质和生物的源或汇. (2.5分)
7. 物种丰富度与景观特征的一般关系表达式及含义(10分)
答:物种丰富度与景观特征的一般关系可表达为
物种丰富度(或种数)=f(+生境多样性,±干扰,+缀块面积,+演替阶段,+基底特征,-缀块隔离程度)。(10分)
8. 什么是空间自相关分析(10分)
空间自相关分析的目的是确定某一变量是否在空间上相关,其相关程度如何。空间自相关系数常用来定量地描述事物在空间上的依赖关系(3分)。具体地说,空间白相关系数是用来度量物理或生态学变量在空间上的分布特征及其对其邻域的影响程度。如果某一变量的值随着测定距离的缩小面变得更相似.这——变量呈空间正相关;若所测值随距离的缩小而更为不同,则称之为空间负相关(4分);若所测值不表现出任何宁间依赖关系,那么,这一变量表现出空间不相关性或空间随机性。(3分)
9. 什么是复合种群,广义的复合种群有几种类型?(10分)
由空间上彼此隔离,功能上互相联系的两个或两个以上的亚种群或局地种群组成的斑块系统。按照种群的空间结构类型的不同,复合种群又可分为经典型、大陆-岛屿型、斑块型、非平衡态型与混合型5类
10. 什么情况下可以用细胞自动机模型(10分)
一类由许多相同单元组成的,根据一些简单的邻域规则即能在系统水平上产生复杂结构和行为的离散型动态模型
1. 栅格网中所有细胞可具有的状态总数是有限的,而且是已知的; (2分)
2. 每一栅格细胞的状态是由他与相邻细胞的局部作用而决定的,这些作用关系由一系列转化规则
或邻域规则来具体定义; (2分)
3. 邻域规则是可以确定的,也可以是随机的; (2分)
4. 这些局部性转化规则在整个栅格的任何位置上是一样的; (2分) 5. 细胞从一种状态到另一种状态在时间上是离散的. (2分)
11. 写出Preston种-面积方程及含义(岛屿理论)(10分)
答: S=cAz
或者logS=zlogA=logc(3分)
其中,S是物种丰富度,A是面积,c,z是正常数。Z的理论之为0.263,通常在0.18与0.35之间。C值的变化反应了地理位置的变化对种分幅度的影响。(7分)
12. 遥感(RS)在景观生态学中的应用可以归纳为哪些方向?(10分) 答:(1)植被和土地利用分类(2分);
(2)生态系统和景观特征的定量化(4分); 不同尺度上缀块的空间格局;
植被的结构特征、生境特征以及生物星; 干扰的范围、严重程度及频率;
生态系统中生理过程的特征(光合作用、蒸发蒸腾作用、水分含量等)。
(3)景观动态和生态系统管理(4分)。 土地利用在空间和时间上的变化; 植被动态(包括群落演替);
景观对人为干扰和全球气候变化的反应
13. 景观生态学研究的对象和内容
1. 景观结构:即景观组成单元的类型,多样性及其空间关系. (2.5分)
2. 景观功能:即景观结构与生态学过程的相互作用,或景观结构单元之间的相互作用.
(2.5分)
3. 景观动态:即景观在结构和功能方面随时间的变化.具体得讲, 景观动态包括景观结
构单元组成成分,多样性,形状和空间格局的变化,以及由此导致的能量,物质和生物在分布与运动方面的差异. (3分)
14. 边缘效应表现特点
1. 缀块中心部分在气象条件,物种组成和生物地球化学循环方面,都有可能与其他边缘
部分不同. (2分)
2. 缀块周围部分常常具有较高的物种丰富度和初级生产力; (2分)
3. 缀块总面积,核心面积以及边缘面积之间存在一定的数量关系; (2分) 4. 边缘效应是与缀块的大小以及相邻缀块和基底特征相关的. (2分)
15. 什么是尺度推绎
1. 在某一尺度上获得的信息和知识扩展到其他尺度上,或者通过在多尺度上的研究而
探讨生态学结构和功能跨尺度特征的过程,简言之, 尺度推绎即为跨尺度信息转换; (3分)
2. 尺度推绎包括尺度上推和尺度下推,往往需要用数学模型和计算模拟作为其重要工
具; (2分)
3. 尺度上推的四种基本方法包括:①简单聚合法②直接外推法③期望值外推法④显
示积分法. (3分)
16. 生态系统服务功能
1. 生态系统服务功能可以划分为生态系统产品和生命系统支持功能. (2分)
2. 生态系统产品是指自然生态系统所产生的,能为人类带来直接利益的因子,它包括
食品,医用药品,加工原料,动力工具,欣赏景观,娱乐材料等,他们有的本来就是现实市场交易的对象,其他的则很容易通过市场手段来对应地补偿; (3分)
3. 生命系统支持功能主要包括固定二氧化碳,稳定大气,调节气候,对干扰的缓冲,水
文调节,水资源供应,水土保持.土壤熟化,营养元素循环,废弃物处理,传授花粉,生物控制,提供生境,食品生产,原材料供应,遗传资源库,休闲娱乐场所以及科研,教育,美学,艺术. (3分)
17. 荒漠景观的变化对全球气候变化的影响
(1)荒漠景观的增加,使原有景观类型中的大量碳库丧失,并以CO2等形式排放到大气中。(2.5分)
(2)荒漠景观的扩展改变了地表反射率,导致大气中能量的重新分配。(2.5分) (3)荒漠化的发展,增强了土壤蒸散作用,从而影响大气含水量和水循环。(2.5分) (4)荒漠化的发展,使大气中尘埃等固体微粒的含量增加,减少了到达地面的太阳辐射。(2.5分)
18. 景观生态变化的驱动力有哪些?
(1)自然驱动因子(5分)
a) b) c) d) e) f) g) h)
地貌因子 气候因子 水文、植被因子 人口压力
经济发展,城市扩张 市场机制 技术进步 决策因素
(2)人文驱动因子(5分)