第六章大尺度生态学和微观生态学 §1大尺度生态学 §2微观生态学 大尺度生态学 景观生态学 地理生态学 全球生态学 “3”技术及其在大尺度生态学研究中的应用 景观生态学 景观和景观生态学 景观生态学的一般概念和理论 ◆尺度及其有关的概念 ◆格局与过程 ◆空间异质性和斑块性 ◆种一面积关系和岛屿生物地理学理论 ◆斑块一廊道一基底模式 ◆边缘效应 ◆景观的分形几何学 ◆Meta-种群理论 ◆景观连接度、渗透理论和中性模型 ◆等级理论 ◆斑块动态理论 景观和景观生态学 景观 Landscape):由若干生态系统组成的异质区域( heterogeneous area,这 些生态系统构成景观中明显的斑块( patches),这些斑块称景观要素( andscape elements) 景观生态学 andscape ecology研究景观单元的类型组成、空间格局及其与生 态学过程相互作用的综合性学科。其研究对象和内容可概括为3个方面,即景观 结构、景观功能和景观动态。 景观生态学的一般概念和理论 尺度及其有关的概念 尺度( scale):一般指对某一研究对象或现象在空间或时间上的量度,分别称为空
第六章 大尺度生态学和微观生态学 ⚫ §1 大尺度生态学 ⚫ §2 微观生态学 大尺度生态学 ⚫ 景观生态学 ⚫ 地理生态学 ⚫ 全球生态学 ⚫ “3S”技术及其在大尺度生态学研究中的应用 景观生态学 ⚫ 景观和景观生态学 ⚫ 景观生态学的一般概念和理论 ❖尺度及其有关的概念 ❖格局与过程 ❖空间异质性和斑块性 ❖种－面积关系和岛屿生物地理学理论 ❖斑块－廊道－基底模式 ❖边缘效应 ❖景观的分形几何学 ❖Meta-种群理论 ❖景观连接度、渗透理论和中性模型 ❖等级理论 ❖斑块动态理论 景观和景观生态学 ➢ 景观(Landscape) : 由若干生态系统组成的异质区域(heterogeneous area), 这 些生态系统构成景观中明显的斑块(patches), 这些斑块称景观要素(landscape elements)。 ➢ 景观生态学(Landscape ecology)： 研究景观单元的类型组成、空间格局及其与生 态学过程相互作用的综合性学科。其研究对象和内容可概括为3个方面，即景观 结构、景观功能和景观动态。 景观生态学的一般概念和理论 尺度及其有关的概念 ⚫ 尺度(scale):一般指对某一研究对象或现象在空间或时间上的量度，分别称为空
间尺度和时间尺度。 ·粒度( graIn)和幅度( extent):尺度往往以粒度和幅度来表达。 空间粒度指景观中最小可辫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。 幅度是指研究对象在空间或时间上的持续范围,研究区域的总面积决定该研 究的空间幅度;研究项目持续多久则确定其时间幅度 尺度和比例尺:大尺度指较大空间范围内的景观特征,往往对应于小比例尺、低 分辨率;小尺度指较小空间范围内的景观特征,往往对应于大比例尺、高分辨率。 格局与过程 格局:往往指空间格局,即斑块和其他组成单元的类型、数目以及空间分布与配 置等。 过程:过程则强调事件或现象发生、发展的程序和动态特征。景观生态学常常涉 及到的生态过程包括种群动态、种子或生物体的传播、捕物和捕食者的相互作用、 群落演替、干扰扩散、养分循环等。 空间异质性和斑块性 空间异质性是指生态过程和格局在空间分布上的不均匀性及其复杂性。 空间异质性一般可理解为空间斑块性和梯度的总和。 空间异质性表现对尺度的依懒性。 不同尺度上的森林格局-中国森林分布 不同尺度上的森林格局-安徽森林分布 不同尺度上的森林格局-合肥市森林分布 种一面积关系和岛屿生物地理学理论 景观中斑块面积的大小、形状以及数目对生物多样性和各种生态学过程都会有影 响 物种丰富度=f(生境多样性、干扰、斑块面积、演替阶段、基底特征、斑块隔离 程度) 般来说,斑块数量的增加常伴随着物种的增加。 岛屿生物地理学理论将生境斑块的面积和隔离程度与物种多样性联系在一起,对 斑块动态理论及景观生态学发展起了重要的启发作用。岛屿生物地理学理论的 般数学表达式为 dsdt=-E,S为物种数,t为时间,l居速率(是种源与斑块间距离D的函数 E绝灭速率(是斑块面积A的函数) 斑块一廊道一基底模式 美国生态家 R Forman和法国生态学家 M, Godron(1986)认为,组成景观的结构 单元不外有三种:斑块、廊道和基底。斑块泛指与周围环境在外貌或性质上不同, 但又具有一定内部均质性的空间部分,具体包括植物群落、湖泊、草原、农田
间尺度和时间尺度。 ⚫ 粒度(grain)和幅度(extent)：尺度往往以粒度和幅度来表达。 ➢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。 ➢幅度是指研究对象在空间或时间上的持续范围，研究区域的总面积决定该研 究的空间幅度；研究项目持续多久则确定其时间幅度。 ⚫ 尺度和比例尺：大尺度指较大空间范围内的景观特征，往往对应于小比例尺、低 分辩率；小尺度指较小空间范围内的景观特征，往往对应于大比例尺、高分辩率。 格局与过程 ⚫ 格局：往往指空间格局，即斑块和其他组成单元的类型、数目以及空间分布与配 置等。 ⚫ 过程：过程则强调事件或现象发生、发展的程序和动态特征。景观生态学常常涉 及到的生态过程包括种群动态、种子或生物体的传播、捕物和捕食者的相互作用、 群落演替、干扰扩散、养分循环等。 空间异质性和斑块性 ⚫ 空间异质性是指生态过程和格局在空间分布上的不均匀性及其复杂性。 ⚫ 空间异质性一般可理解为空间斑块性和梯度的总和。 ⚫ 空间异质性表现对尺度的依懒性。 不同尺度上的森林格局-中国森林分布 不同尺度上的森林格局-安徽森林分布 不同尺度上的森林格局-合肥市森林分布 种－面积关系和岛屿生物地理学理论 ⚫ 景观中斑块面积的大小、形状以及数目对生物多样性和各种生态学过程都会有影 响。 ⚫ 物种丰富度＝f(生境多样性、干扰、斑块面积、演替阶段、基底特征、斑块隔离 程度) ⚫ 一般来说，斑块数量的增加常伴随着物种的增加。 ⚫ 岛屿生物地理学理论将生境斑块的面积和隔离程度与物种多样性联系在一起，对 斑块动态理论及景观生态学发展起了重要的启发作用。岛屿生物地理学理论的一 般数学表达式为： dS/dt=I-E, S为物种数，t为时间，I迁居速率（是种源与斑块间距离D的函数）， E绝灭速率（是斑块面积A的函数） 斑块－廊道－基底模式 ⚫ 美国生态家R.Forman和法国生态学家M.Godron (1986) 认为，组成景观的结构 单元不外有三种：斑块、廊道和基底。斑块泛指与周围环境在外貌或性质上不同， 但又具有一定内部均质性的空间部分，具体包括植物群落、湖泊、草原、农田
居民区等。廊道指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构,如农田间的防 风林、河流、道路、峡谷和输电线等。基底指景观中分布最广、连续性最大的背 景结构,常见的有森林基底、草原基底、农田基底、城市用地基底等等。斑块 廊道、基底的划分是相对,与观察的尺度相联系,实际划分是十分困难的。 近年来,斑块、廊道、基底为核心的一系列概念、理论和方法已还渐形成了现代 景观生态学的一个重要方面。 R.Forman(1995)称之为斑块一廊道一基底模 式 边缘效应 ·边缘效应指斑块边缘部分由于受外围影响而表现与斑块中心部分不同的生态学 特征的现象。斑块中心部分在气象条件、物种组成以及生物地球化学循环方面都 可能与其边缘部分不同。许多研究表明,斑块周界部分常常具有较高的物种丰富 度和初级生产力 有些物种需要较稳定的生物条件,往往集中分布在斑块的中心部分,称内部种; 而另一些物种适应多变的环境条件,主要分布在斑块边缘部分,则称为边缘种。 斑块的结构特征对系统的生产力、养分循环和水土流失等过程都有重要的影响。 斑块的形状多种多样,其特点可用长宽比、周界一面积比等来描述。如: s=P/2(A)2S斑块形状,P斑块周界,A斑块面积 景观的分形几何学( fractal geometry) Meta-种群理论 Mea种群(异质种群)(联种群) metapopulation):美国生态学家 R Levins(1970) 采用了 metapopulation一词,并定义为“由经常局部性绝灭,但又重新定居而再 生的种群所组成的种群”。换言之,它是由空间上相互隔离,但又有功能联系的 二个或二个以上的亚种种组成的种群斑块系统 Me种群理论的两个基本要点:亚种群频繁地从生境斑块中消失(斑块水平的 局部性灭绝);亚种群之间存在生物繁殖体或个体的交流(斑块间和区域性定居 过程),从而使Meta-种群在景观水平上表现复合稳定性 Meta种群动态模型(斑块动态模型): dPldt=Mp(1-P)-eP 其中,P-被某一物种个体占据的斑块比例,t时间,m与所研究物种的 定居能力有关的常数,e与所研究物种的灭绝速率有关的常数 Meta-种群理论的意义 集合种群理论的意义:生境片断化之后,形成隔离的生境斑块,种群 个体在不同的斑块之间扩散,个体在亚种群之间的迁移影响持久和稳 定。在保护生物学上具十分重要的意义 景观连接度、渗透理论和中性模型 景观连接 landscape connectivity是对景观空间结构单元相互之间连续性的 量度,它包括结构连接度和功能连接度。前者指在空间上直接表现出的连续性
居民区等。廊道指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构，如农田间的防 风林、河流、道路、峡谷和输电线等。基底指景观中分布最广、连续性最大的背 景结构，常见的有森林基底、草原基底、农田基底、城市用地基底等等。斑块、 廊道、基底的划分是相对，与观察的尺度相联系，实际划分是十分困难的。 ⚫ 近年来，斑块、廊道、基底为核心的一系列概念、理论和方法已逐渐形成了现代 景观生态学的一个重要方面。 R.Forman（1995）称之为斑块－廊道－基底模 式。 边缘效应 ⚫ 边缘效应指斑块边缘部分由于受外围影响而表现与斑块中心部分不同的生态学 特征的现象。斑块中心部分在气象条件、物种组成以及生物地球化学循环方面都 可能与其边缘部分不同。许多研究表明，斑块周界部分常常具有较高的物种丰富 度和初级生产力。 ⚫ 有些物种需要较稳定的生物条件，往往集中分布在斑块的中心部分，称内部种； 而另一些物种适应多变的环境条件，主要分布在斑块边缘部分，则称为边缘种。 ⚫ 斑块的结构特征对系统的生产力、养分循环和水土流失等过程都有重要的影响。 ⚫ 斑块的形状多种多样，其特点可用长宽比、周界－面积比等来描述。如： S＝P／2(A)－2 , S斑块形状，P斑块周界，A斑块面积。 景观的分形几何学(fractal geometry) Meta-种群理论 ⚫ Meta-种群（异质种群）(联种群)(metapopulation) :美国生态学家R.Levins(1970) 采用了metapopulation一词，并定义为“由经常局部性绝灭，但又重新定居而再 生的种群所组成的种群”。换言之，它是由空间上相互隔离，但又有功能联系的 二个或二个以上的亚种种组成的种群斑块系统。 ⚫ Meta-种群理论的两个基本要点：亚种群频繁地从生境斑块中消失（斑块水平的 局部性灭绝）；亚种群之间存在生物繁殖体或个体的交流（斑块间和区域性定居 过程），从而使Meta-种群在景观水平上表现复合稳定性。 ⚫ Meta-种群动态模型（斑块动态模型）： dP/dt=Mp(1-P)-eP 其中，P-被某一物种个体占据的斑块比例，t-时间，m-与所研究物种的 定居能力有关的常数，e-与所研究物种的灭绝速率有关的常数。 Meta-种群理论的意义 ⚫ 集合种群理论的意义：生境片断化之后，形成隔离的生境斑块，种群 个体在不同的斑块之间扩散，个体在亚种群之间的迁移影响持久和稳 定。在保护生物学上具十分重要的意义。 景观连接度、渗透理论和中性模型 ⚫ 景观连接(landscape connectivity):是对景观空间结构单元相互之间连续性的 量度，它包括结构连接度和功能连接度。前者指在空间上直接表现出的连续性
可通过卫片、航片、或视学器官观察来确定;后者是以所研究的对象或过程的特 征尺度来确定。 ·渗透理论 (percolation theory)当媒介的密度达到一临界值时,渗透物突然能够 从媒介一端达到另一端。在生态学中,有许多临界阈值现象,如植被覆盖度达到 多少时流动沙丘得以固定?生境面积占整个景观面积多少时,某一物种才能幸兔 于生境破碎化作用而长期生存 ·中性模型( neutral mode:指不包含任何具体生态学过程或机理,只产生数学或 统计学上所期望的时间或空间格局的模型。渗透理论基于简单的随机过程,并有 显、而且可预测的阈限特征,因此是非常理想的景观中性模型。 等级理论 ·等级理论是20世纪60年代以来逐渐发展形成的、关于复杂系统的结构、功能和动 态的系统理论。根据等级理论,复杂系统具有离散性等级层次,一般来说,处于 等级系统中高层次的行为或动态常表现现大尺度、低频率、慢速度特征;而低层 次行为或过程常表现出小尺度、高频率、快速度的特征。 许多复杂系统包括景观系统可视为等级结构,可将繁杂的相互作用的组分按照某 标准进行组合,赋之于层次结构。如不同类型植被分布的温度和湿度范围,食 物链关系、景观中不同类型的斑块连界。 ·研究复杂系统时一般到少需要同时考虑3个相邻的层次,即核心层次、其上一层 次和下一层次。 斑块动态理论 JWu和 Loucks(1995):要点包括:生态系统是由斑块镶嵌体组织的等级系统 生态系统的动态是斑块个体行为和相互作用的总体反映;格局一过程一尺度观 点,即过程产生格局,格局作用于过程,而二者又依赖于尺度;非平衡观点,即 非平衡现象在生态学系统中普遍存在,局部尺度上的非平衡态和随机过程往往是 系统稳定性的组成部分;兼容机制和复合稳定性,兼容是指小尺度上、高频率、 快速度的非平衡态过程被整合到较大尺度上稳定过程的现象。而这种在较大尺度 上表现出来的准稳定性往往是斑块复合体的特征,因而称之为“复合稳定性” 等级斑块动态范式最突出的特点就是空间斑块性和等级理论的有机结合,以及格 局、过程和尺度的辫证统 地理生态学 地理生态学( geographic ecology)}主要是研究大尺度的生物多样性和分布格 局,如岛屿生物地理学、物种多样性的纬度格局以及大尺度的区域性或历史过程 对生物多样性的影响。 ·面积、隔离和物种丰富:在岛屿和陆地生境斑块中,物种丰富度随面积增加而 增加,随隔离程度增大而降低 岛屿生物地理学的平衡模型:岛屿物种丰富度在物种的迁入和灭绝之间达到动态 平衡。 ·物种丰富度的纬度梯度:物种丰富度通常由中、高纬度向赤道增加的趋势
可通过卫片、航片、或视学器官观察来确定；后者是以所研究的对象或过程的特 征尺度来确定。 ⚫ 渗透理论(percolation theory):当媒介的密度达到一临界值时，渗透物突然能够 从媒介一端达到另一端。在生态学中，有许多临界阈值现象，如植被覆盖度达到 多少时流动沙丘得以固定？生境面积占整个景观面积多少时，某一物种才能幸免 于生境破碎化作用而长期生存？ ⚫ 中性模型(neutral model):指不包含任何具体生态学过程或机理，只产生数学或 统计学上所期望的时间或空间格局的模型。渗透理论基于简单的随机过程，并有 显、而且可预测的阈限特征，因此是非常理想的景观中性模型。 等级理论 ⚫ 等级理论是20世纪60年代以来逐渐发展形成的、关于复杂系统的结构、功能和动 态的系统理论。根据等级理论，复杂系统具有离散性等级层次，一般来说，处于 等级系统中高层次的行为或动态常表现现大尺度、低频率、慢速度特征；而低层 次行为或过程常表现出小尺度、高频率、快速度的特征。 ⚫ 许多复杂系统包括景观系统可视为等级结构，可将繁杂的相互作用的组分按照某 一标准进行组合，赋之于层次结构。如不同类型植被分布的温度和湿度范围，食 物链关系、景观中不同类型的斑块连界。 ⚫ 研究复杂系统时一般到少需要同时考虑3个相邻的层次，即核心层次、其上一层 次和下一层次。 斑块动态理论 ⚫ J.Wu和Loucks（1995）：要点包括：生态系统是由斑块镶嵌体组织的等级系统； 生态系统的动态是斑块个体行为和相互作用的总体反映；格局－过程－尺度观 点，即过程产生格局，格局作用于过程，而二者又依赖于尺度；非平衡观点，即 非平衡现象在生态学系统中普遍存在，局部尺度上的非平衡态和随机过程往往是 系统稳定性的组成部分；兼容机制和复合稳定性，兼容是指小尺度上、高频率、 快速度的非平衡态过程被整合到较大尺度上稳定过程的现象。而这种在较大尺度 上表现出来的“准稳定性”往往是斑块复合体的特征，因而称之为“复合稳定性”。 ⚫ 等级斑块动态范式最突出的特点就是空间斑块性和等级理论的有机结合，以及格 局、过程和尺度的辩证统一。 地理生态学 ⚫ 地理生态学(geographic ecology): 主要是研究大尺度的生物多样性和分布格 局，如岛屿生物地理学、物种多样性的纬度格局以及大尺度的区域性或历史过程 对生物多样性的影响。 ⚫ 面积、隔离和物种丰富： 在岛屿和陆地生境斑块中，物种丰富度随面积增加而 增加，随隔离程度增大而降低。 ⚫ 岛屿生物地理学的平衡模型：岛屿物种丰富度在物种的迁入和灭绝之间达到动态 平衡。 ⚫ 物种丰富度的纬度梯度：物种丰富度通常由中、高纬度向赤道增加的趋势
历史和区域性因素对物种丰富度的影响:长期历史和区域性过程对生物区和生态 系统有显著的影响。 岛屿生物地理学的平衡模型 中国干旱地区小哺乳动物物种数随纬度的变化 全球生态学 全球生态学 大气层和温室效应 厄尔利诺现象 人类活动和全球氮循环 土地覆盖和土地利用变化 人类对大气成份的影响 臭氧层变化 全球生态学 全球生态学( global ecology)是研究全球尺度上的过程和现象,包括大尺度的 气候系统、人类活动引起的全球变化。 ·全球变化( global change):由于人类活动直接或间接造成的,出现在全球范 围内,异乎寻常的人类环境变化就是全球环境变化,简称全球变化。全球变化的 主要现象有温室气体浓度的增加;全球氮循环的变化;臭氧层变化;全球气温升 高;海平面上升;土地覆盖变化;生态系统及生物多样性的变化。 大气层和温室效应 大气层的温室气体(Nox、co2、cH等)如同温室的玻璃,将较多的辐射能截留在地球表层而致温 度上升,这种现象称温室效应 厄尔利诺现象 厄尔利诺现象后果 人类活动和全球氮循环 ·1909年, Haber用元素合成了氨,在 Bosch主导下,到1913年,这一发明以惊 人的迅速商业化,从而使得氨的大规模生产成为可能,19世纪50年代后期氮肥施 用的迅速推广,到19世纪80年代后期,世界范围内的氮肥使用量增加到近80百 万吨(Mt),到90年代后期,已经达到85Mt以上。90年代中期,世界耕作土地 所获得约170Mt 人类对全球氮循环的改变将:减小相关植物和真菌的多样性,改变植物和共生 菌之间的互利共生关系,威胁整个生态系统的健康和稳定;引起水体富营养化, 改变环境条件,对生物多样性构成威胁;污染环境,危害人的健康
⚫ 历史和区域性因素对物种丰富度的影响：长期历史和区域性过程对生物区和生态 系统有显著的影响。 岛屿生物地理学的平衡模型 中国干旱地区小哺乳动物物种数随纬度的变化 全球生态学 ⚫ 全球生态学 ⚫ 大气层和温室效应 ⚫ 厄尔利诺现象 ⚫ 人类活动和全球氮循环 ⚫ 土地覆盖和土地利用变化 ⚫ 人类对大气成份的影响 ⚫ 臭氧层变化 全球生态学 ⚫ 全球生态学（global ecology）是研究全球尺度上的过程和现象，包括大尺度的 气候系统、人类活动引起的全球变化。 ⚫ 全球变化（global change）: 由于人类活动直接或间接造成的，出现在全球范 围内，异乎寻常的人类环境变化就是全球环境变化，简称全球变化。全球变化的 主要现象有温室气体浓度的增加；全球氮循环的变化；臭氧层变化；全球气温升 高；海平面上升；土地覆盖变化；生态系统及生物多样性的变化。 大气层和温室效应 大气层的温室气体(NOx、CO2 、 CH4等)如同温室的玻璃，将较多的辐射能截留在地球表层而致温 度上升，这种现象称温室效应。 厄尔利诺现象 厄尔利诺现象后果 人类活动和全球氮循环 ⚫ 1909年，Haber用元素合成了氨，在Bosch主导下，到1913年，这一发明以惊 人的迅速商业化，从而使得氨的大规模生产成为可能，19世纪50年代后期氮肥施 用的迅速推广，到19世纪80年代后期，世界范围内的氮肥使用量增加到近80百 万吨（Mt），到90年代后期，已经达到85Mt以上。 90年代中期，世界耕作土地 所获得约170Mt 。 ⚫ 人类对全球氮循环的改变将： 减小相关植物和真菌的多样性，改变植物和共生 菌之间的互利共生关系，威胁整个生态系统的健康和稳定；引起水体富营养化， 改变环境条件，对生物多样性构成威胁；污染环境，危害人的健康
土地覆盖和土地利用变化 ·人类活动主要是农业和城市化使地球上1/3-1/2的无冰土地发生了变化 湿地破坏 森林砍伐 河流改道 全球土地利用格局的改变对生物多样性构成严重的威胁。 人类对大气成份的影响 人类燃料化石燃料增加了大气层的co2浓度,大气层的cO浓度的增加可能对全 球气候以及从种群到景观水平的生态系统结构和过程产生影响。 工业废气和化石燃料的燃烧产生氮氧化物、硫氧化物,可形成酸雨,对生态系统 造成危害。 臭氧层破坏 3S”技术在大尺度生态学研究中的应用 全球定位系统( global positioning systen,GPS) 遥感( remote sensing, Rs) 地理信息系统( geographic information system,G|S) 全球定位系统( global positioning system,GPS) 遥感及其功能 遥感( remote sensing指不直接触目标而收集信息,主要是和处理目标发射和反 射的电磁波。遥感器可以从双目望远镜、照相机到安装在卫星上的传感器。 遥感卫星通常佩有光电传感器,可以描述多个波段的电磁波,传感器将电磁辐射 转变成电信号,接着由计算机转变为数字信号,用这些数字可以构建图像。 卫星遥感已经产生了地球表面每平方米的细致图像,这些图像给生态学家,尤其 是景观和地理生态学家们提供了极其有价值的信息。 ·生态学家通过使用“绿色”作为指标,用遥感监测植被生物量 地理信息系统 地理信息系统( Geographical Information Systen,简称GS)是一个用于对地 理数据进行采集、管理、查询、计算、分析与可视表现的计算机技术系统。一般 所指的Gs是大型应用软件系统。 地理信息系统的基本功能: 地图数字化和数据可视化 数据查询 >空间分析 基本图形运算 ÷缓冲区分析
土地覆盖和土地利用变化 ⚫ 人类活动主要是农业和城市化使地球上1／3－1／2的无冰土地发生了变化 ➢ 湿地破坏 ➢ 森林砍伐 ➢ 河流改道 ⚫ 全球土地利用格局的改变对生物多样性构成严重的威胁。 人类对大气成份的影响 ⚫ 人类燃料化石燃料增加了大气层的CO2浓度，大气层的CO2浓度的增加可能对全 球气候以及从种群到景观水平的生态系统结构和过程产生影响。 ⚫ 工业废气和化石燃料的燃烧产生氮氧化物、硫氧化物，可形成酸雨，对生态系统 造成危害。 臭氧层破坏 “3S”技术在大尺度生态学研究中的应用 ⚫ 全球定位系统(global positioning system,GPS) ⚫ 遥感(remote sensing,RS) ⚫ 地理信息系统(geographic information system,GIS) 全球定位系统(global positioning system,GPS) 遥感及其功能 ⚫ 遥感(remote sensing)指不直接触目标而收集信息，主要是和处理目标发射和反 射的电磁波。遥感器可以从双目望远镜、照相机到安装在卫星上的传感器。 ⚫ 遥感卫星通常佩有光电传感器，可以描述多个波段的电磁波，传感器将电磁辐射 转变成电信号，接着由计算机转变为数字信号，用这些数字可以构建图像。 ⚫ 卫星遥感已经产生了地球表面每平方米的细致图像，这些图像给生态学家，尤其 是景观和地理生态学家们提供了极其有价值的信息。 ⚫ 生态学家通过使用“绿色”作为指标，用遥感监测植被生物量。 地理信息系统 ⚫ 地理信息系统（Geographical Information System,简称GIS）是一个用于对地 理数据进行采集、管理、查询、计算、分析与可视表现的计算机技术系统。一般 所指的GIS是大型应用软件系统。 ⚫ 地理信息系统的基本功能： ➢ 地图数字化和数据可视化 ➢ 数据查询 ➢ 空间分析 ❖ 基本图形运算 ❖ 缓冲区分析
今空间叠加 ÷网络分析 ÷栅格数据的空间分析 微观生态学 分子生态学及其研究内容 分子生态学的研究方法 第十三章参考文献 邱扬,张金电,郑凤英。景观生态学的核心:生态学系统的时空异质性。生态学 杂志,2000,19(2):42-49。 第六章思考题 名词解释: 景观 Meta种群 景观生态学 全球生态学 EI Nino现象 温室效应√
❖ 空间叠加 ❖ 网络分析 ❖ 栅格数据的空间分析 微观生态学 ⚫ 分子生态学及其研究内容 ⚫ 分子生态学的研究方法 第十三章 参考文献 ⚫ 邱扬，张金屯，郑凤英。景观生态学的核心 :生态学系统的时空异质性。生态学 杂志，2000，19（2）：42－49。 第六章 思考题 ⚫ 名词解释： ➢ 景观 ➢ Meta-种群 ➢ 景观生态学 ➢ 全球生态学 ➢ El Nino现象 ➢ 温室效应√