论现代景观科学的形成与发展论文

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1、论现代景观科学的形成与发展论文内容摘要景观地理学是诞生于德国与俄罗斯的一个地理学学派［1，2］，可说是源远流长。经一个多世纪的发展，充分吸收了生态学、系统学与人类科学的重要思想，逐步推陈出新，至本世纪80年代，更是形成了以景观生态学为代表的新一代的景观科学......景观地理学是诞生于德国与俄罗斯的一个地理学学派［1，2］.freelissionstatement,1998)：“景观生态学是对于不同尺度上景观空间变化的研究，它包括景观异质性的生物、地理和社会的原因与系列，无疑它是一门连接自然科学和相关人类科学的交叉学科。“可见景观研究还涉及自然与

2、人文科学的交叉，如景观生态美学、生态经济学与环境伦理学等。关于景观生态建设可定义为一定区域、跨生态系统、适于特定景观类型的生态建设措施，以景观单元的空间结构调整或重新构建为基本手段，改善受胁迫或受损失的生态系统的功能，提高景观系统的总体(生物)生产力。其主要内容包括：景观空间结构的调整，优化组合原有景观组分或引入新的成分；控制人类活动的方式与程度，补偿与恢复景观的生态功能；按生态学规律进行可更新自然资源的开发与生产活动；建设与自然系统和谐协调、适于人类生存的可持续景观模式等［11］。3景观生态学的理论贡献景观生态学在当代景观科学中的“一枝独秀“，

3、是因为其认识论和方法论上的进步，为一种正在形成中的“尺度-等级系统“新模式作出了重要的理论贡献［12］。从科研认识论的角度对于景观生态学的核心概念和一般原理可作如下归纳［13］：3.1景观系统的整体性和景观要素的异质性景观是由景观要素(elements)有机联系组成的复杂系统，含有等级结构，具有独立的功能特性和明显的视觉特征，是具有明确边界、可辨识的地理实体。一个健康的景观系统具有功能上的整体性和连续性，只有从系统的整体性出发来研究景观的结构、功能和变化才能得出正确的科学结论。景观系统同其它非线性系统一样，是一个开放的、远离平衡态系统，具有自组织

4、性、自相似性、随机性和有序性等特征。异质性本是系统或系统属性的变异程度，而对空间异质性的研究成为景观生态学别具特色的显著特征，它包括空间组成、空间构型和空间相关等内容。异质性同抗干扰能力、恢复能力、系统稳定性和生物多样性有密切关系，景观异质性程度高有利于物种共生而不利于稀有内部种的生存。景观格局是景观异质性的具体表现，可运用负熵和信息论方法进行测度。景观异质性也可理解为景观要素分布的不确定性，其出现频率通常可用正态分布曲线描述［10］。3.2景观研究的尺度性尺度是研究客体或过程的空间维和时间维，可用分辨率与范围来描述，它标志着对所研究对象细节了解

5、的水平。在景观学研究中，空间尺度是指所研究景观单元的面积大小或最小信息单元的空间分辨率水平，而时间尺度是其动态变化的时间间隔。景观生态学的研究基本上对应于中尺度范围，即从几平方公里到几百平方公里、从几年到几百年［14］。格局与过程的时空尺度化是景观生态学的研究热点，尺度分析和尺度效应受到格外重视和发展［15］。尺度分析一般是将小尺度上的斑块格局经过重新组合而在较大尺度上形成空间格局的过程，与之相伴的是斑块形状趋向规则化以及景观类型的减少。尺度效应表现为：最小斑块面积和随尺度增大而增大，其类型则有所转换，景观多样性减小。通过建立景观模型和应用GIS

6、技术，可以根据研究目的选择最佳尺度，并对不同尺度的研究成果进行转换。由于景观尺度上进行控制性实验代价高昂，因此尺度的转换技术愈显重要。尺度外推涉及到如何穿越不同尺度约束体系的限制，至今仍是一难点。时空尺度的对应性、协调性和规律性是一重要特征，通常研究地区越大、相关的时间尺度越长，生态平衡即自然界在动荡中表现出的与尺度有关的协调性。生态系统在小尺度上常表现出非平衡特征，而大尺度上仍可体现出与平衡模型相似的结果，景观系统常常可以克服其中局部生物反馈的不稳定性。尺度性与持续性有着重要联系，细尺度生态过程可能会导致个别生态系统出现激烈波动，而粗尺度的自然

7、调节过程可提供较大的稳定性。在较高尺度上，作为非线性耗散系统演化中一种普遍现象的混沌可提高景观生态系统的持续性而避免碎裂种群(Metapopulation)灭绝。大尺度空间过程包括土地利用和土地覆盖变化、生境破碎化、引入种的散布、区域性气候波动和流域水文变化等。在更大尺度的区域中，景观是互不重复、对比性强、粗粒格局的基本结构单元。景观和区域都在“人类尺度“上即在人类可辨识的尺度上来分析景观结构，把生态功能置于人类可感受的范围内进行表述，这尤其有利于了解景观建设和管理对生态过程的影响。在时间尺度上，人类世代即几十年的尺度是景观生态学关注的焦点。3.

8、3景观结构的镶嵌性(Mosaic)景观空间异质性通常表现为梯度与镶嵌，后者的特征是对象被聚集形成清楚的边界，连续空间发生中断和突变。土地