论文景观格局—生态过程—生态系统服务系统耦合是关于耦合方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关耦合电容论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
[摘 要]傅伯杰院士提出景观格局、生态过程、生态系统服务三者之间存在着耦合关系：第一,景观格局和生态过程相互影响,景观格局作用于生态过程,同时生态过程对景观格局形成反馈.第二,土地利用格局的变化带来生态系统过程的改变,生态系统过程的改变影响着生态系统服务的供给.第三,需开展基于生态系统服务的景观生态管理,集成有利于景观可持续发展的管理方案,根据生态系统服务的评估结果,为土地利用决策提出建议,将景观生态规划设计的改善方案反馈到景观空间单元上,以促进土地资源的合理配置和景观格局的优化.此外,景观生态学中的景观格局—生态过程—生态系统服务三方耦合概念也适用于海洋生态系统.
[关键词]景观生态学；景观格局；生态过程；生态系统服务
作为一门新兴的交叉学科,景观生态学于20世纪30年代源起于欧洲,并在北美发展壮大,主要应用于土地利用和规划、资源开发和管理、生物多样性保护等领域.中国的景观生态学研究在历经数十年的发展过程中,一方面紧随国际研究的前沿动态,另一方面也逐渐形成了自己的特色,尤其是和城市景观生态、生态脆弱区的景观生态、生态恢复等相结合的研究,目前在国际上已占有一席之地.傅伯杰院士多年来一直从事景观生态学研究,并于1999年当选为国际景观生态学会副主席,他在土地利用格局、生态过程及尺度效应方面的研究为中国景观生态学的发展做出了卓越的贡献.此外,他将生态系统服务引入景观格局和生态过程的研究中,不仅服务于国家的生态文明战略,而且将自然科学和社会科学结合起来,为景观生态学的发展提供了新的思路和方向.本文通过对其景观生态学思想进行述评,力求加强对景观格局、生态过程、生态系统服务之间相互作用机理的理解,从而把握中国景观生态学研究的前沿动态.
一、景观格局和生态过程的耦合及其尺度转换
(一)格局和过程
傅伯杰提出,格局是形成对世界认识的外在表现,过程是对事物发展变化的机理进行描述,而格局和过程一般指的是不同的景观或地理单元在空间上所具有的关系及对这种关系进行响应的演变过程.就格局而言,它的这种空间关系可以从两个方面来理解：第一个方面是斑块的内部层次,即斑块的大小、形状、数量和类型,它们都有其生态学意义；第二个方面是斑块的空间组合,不同的空间组合具有不同的功能.就过程而言,既包括元素和物种的分布和迁徙、能量转换等自然过程,也包括人口迁移、文化传播等社会文化过程.因此,格局和过程是相互影响、相互改变的①,而且是相互作用的,格局的形成受自然环境、地理因素、人类活动等各种过程因素的影响,反之,格局的空间分布也从多方面影响着过程.
(二)尺度及时空效应
景观的生态过程中既包含着时间尺度,也包含着空间尺度,如果时间和空间尺度发生了变化,景观格局及其异质性也会发生改变.因此,任何离开尺度的关于景观格局、异质性、生态过程的研究都是没有现实意义的,断不能将在一种尺度上得出的研究结论盲目地推广到另一种尺度上去.傅伯杰认为,从生态学的角度来看,尺度是指所研究的生态系统面积的大小（即空间尺度）,或是指所研究的生态系统动态的时间间隔（即时间尺度）.自然、生态的变化过程是非常缓慢的,因此,只有扩展时间尺度,作长期的研究,才能对变化的因果关系进行解释.一般而言,景观的动态过程多发生在平方公里的空间尺度和百年的时间尺度上.此外,时空尺度相互之间也会产生一定的影响,比如在空间上景观尺度的扩展也会造成时间的延迟,空间尺度越大,其过程就会越复杂,所需时间就越长②.景观格局、过程的相互作用具有较强的尺度依赖性.为了促进景观生态学的发展,尺度转换成为了学者们研究的一个方向.傅伯杰指出,在尺度转换方面,要依据地理现象和过程的尺度效应特征和规律,进行尺度上推和下推,要分析其在环境梯度上的变化规律,了解多种相关环境因子的综合作用,并抓住主控因子的变化对尺度效应和尺度变异规律的贡献③.尺度转换是为了解决格局和过程之间跨尺度相互作用的问题,但是这种相互作用充满了复杂性和动态性,因而关于尺度转换问题的研究依然任重而道远.
(三)综合和集成
傅伯杰认为,在景观格局—生态过程的研究中,需要综合多种实验观测手段和研究方法,在景观尺度、区域尺度甚至全球尺度上开展综合研究,并在此基础上实现景观格局—生态过程研究中的要素集成、过程集成和区域集成.
1.要素集成
景观格局—生态过程受自然、生态、经济、社会等多种因素的影响,仅仅自然要素不能反映大的区域尺度甚至是全球尺度上的活动特点.因此,应将人类活动纳入过程中,对多种要素进行集成分析,考虑自然社会经济要素的集成和相互作用以及要素的尺度效应.
2.过程集成
过程集成强调地球表层系统各个过程之间的相互关联,注重自然过程、人文过程以及物理过程、化学过程和生物过程之间的耦合研究,强调人类活动影响下的景观格局—生态过程的综合研究,突出自然地理过程和生态过程的耦合研究等.
3.区域集成
地球表面存在着明显的地域差异和区域分异规律,可以分为全球、区域、小流域等多个尺度和层次.为了更好地展现研究对象的整体性和全局性,景观格局—生态过程的区域集成研究通常从不同尺度和层次的过程发生机理进行研究,并需要进行尺度效应和转换分析④.通过开展综合和集成研究,将各种要素、各方过程、各个尺度综合起来,从整体性出发将更有利于格局—过程相关研究的开展.
(四)景观格局和生态过程耦合
景观格局一般指空间格局,是指大小和形状不一的景观斑块在空间上的配置.生态过程包括自然和人文两个方面.人类活动和人类文明的发展,一方面对自然景观产生了巨大的破坏作用,另一方面也将自然景观逐渐改造为有利于人类生存的空间格局①.傅伯杰指出,景观格局和生态过程之间的相互联系和相互作用为景观生态学提供了基础,并且这种相互影响和相互作用是多种多样的,二者不可分割,忽略任何一方,都无法做到准确把握景观的特性及对其进行全面的理解,因而将景观格局和生态过程进行耦合研究是非常必要的.耦合研究包括两种途径：一是基于直接观测的耦合,二是基于系统分析和模拟的耦合.基于直接观测的耦合所开展的空间尺度相对较小,它在一定的或已知的格局变化条件下,对所关注的生态过程及其响应进行观察和监测,并建立起二者之間的逻辑或方程关系.但是由于基于观测的耦合在观测尺度上具有一定的局限性,其研究成果不能直接作为较大尺度景观格局和生态过程耦合研究的结论,只能为其提供基础和参考.从较大尺度来看,景观格局和生态过程的耦合所涉及的因素有很多,直接观测的耦合无法有效发挥作用,这时需要运用系统分析和模拟的方法来实现,以此弥补直接观测在数据获取、保持数据的连续性等方面的不足,并对其内在机制和薄弱部分进行提炼和诊断分析,这种方法已成为耦合研究的重要手段②.在不同的尺度上,生态过程研究关注的侧重点以及格局和过程耦合途径都存在着不同之处,因而要从整体角度开展多重尺度的耦合.
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参考文献：
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