景观生态学案例分析 河流景观格局与生态脆弱性评价 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘铁冬，许大为 编

图书标签:

• 景观生态学
• 河流生态学
• 景观格局
• 生态脆弱性
• 流域生态
• 生态评价
• 案例分析
• 生态学
• 环境科学
• 地理学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030438546

版次：1

商品编码：11672570

包装：平装

开本：B5

出版时间：2015-03-01

用纸：胶版纸

页数：171

字数：200

正文语种：中文

内容简介

　　《景观生态学案例分析：河流景观格局与生态脆弱性评价》借助空间信息技术，以1980~2006年四期遥感数据为主要数据源，结合地形分析，从时间序列和空间尺度的角度，对研究区域的土地利用及其景观格局进行了深入分析。运用土地利用图谱模型对土地利用类型的数量变化、时空演变过程和空间转移规律进行了剖析。在此基础上，还对研究区域开展生态环境脆弱性的评价研究，探索生境脆弱生态区的生态恢复途径和方法，以期为研究区的生态保护和可持续发展提供理论基础和科学建议，对研究区域生态环境的恢复与重建、流域可持续发展等方面具有重要的战略意义。

目录

1绪论1
1.1研究背景3
1.2相关概念的解释4
1.3相关研究现状及进展6
1.4研究的目的与意义10
1.5研究的主要内容12
1.6研究方法与技术路线14
2研究区域概况17
2.1研究区域地理位置19
2.2自然状况20
2.3社会和经济的发展状况23
3研究方法与数据处理25
3.1遥感数据处理27
3.2土地分类体系的建立31
3.3遥感图像分类32
3.4数字高程模型37
本章小结44
4研究区域土地利用/覆被变化时空特征研究47
4.1土地利用结构变化（幅度和速度）49
4.2土地利用程度综合指数模型分析54
4.3基于地形基础上的定量分析57
4.4土地利用空间模型63
4.5土地利用格局变化的图谱信息66
本章小结77
5土地利用景观格局动态演变分析81
5.1景观格局指数83
5.2景观格局动态变化分析88
5.3景观格局的粒度效应研究96
5.4景观组分动态变化103
5.5植被景观格局变化驱动因素分析106
本章小结108
6研究区域土地利用预测分析111
6.1土地利用变化模型113
6.2CA-Markov模型115
6.3土地格局预测分析121
6.4预测分析的结果分析123
6.5终极状态矩阵建立125
本章小结127
7研究区域生态脆弱度评价129
7.1生态脆弱度评价131
7.2生态环境脆弱度评价指标及其模型132
7.3指标权重确定140
7.4综合评价模型和评价流程141
7.5生态脆弱度评价空间分布趋势146
7.6研究区域生境脆弱生态区恢复与重建措施151
本章小结156
8结论与讨论159
参考文献166

精彩书摘

　　绪论
　　1.1研究背景
　　生态环境是人类社会经济系统赖以生存的物质基础和实现可持续发展的重要保证，然而随着社会经济的发展、人类对自然资源的过度利用，使得许多生态系统出现退化，继而引发了一系列的生态环境问题，如水资源和能源短缺、水土流失、森林减少、环境污染、生物多样性丧失、土地荒漠化等。尤其是在生态环境脆弱的区域，沙化、石砾化、盐碱化、水土流失、肥力下降、干旱化、石质化、植被退化、土地适宜性降低、灾害频度和强度增加等问题更是日渐突出。这些不同类型的脆弱表现都是与人类生产生活活动及历史发展过程相互联系和相互作用的，最终在经济社会方面表现出的结果大体一致，即农业生产能力低、工业落后、经济贫困等。国家环保总局于2006年6月5日，即第三十五个世界环境日上，首次对外发布了《中国生态保护》白皮书，指出我国生态环境脆弱，其中生态环境脆弱区占国土面积的60%以上，这些严重阻碍了我国实现可持续发展的进程[1]。
　　杂谷脑河位于岷江上游，是岷江上游重要的一级汇水河流之一。杂谷脑河地区植被多以高山暗针叶林为主，该区域森林资源极为丰富，是我国重要的用材林区，也是重要的水源涵养林区，更是目前“天然林资源保护工程”（以下简称“天保”工程）实施的主要区域之一，为我国岷江上游生态屏障的重要组成部分。
　　长期以来，该区域森林资源大规模开发利用，以云杉、冷杉为主要优势树种的原始暗针叶林被采伐，随后进行以云杉为主要树种的人工更新；同时，白桦等阔叶先锋树种的天然更新也普遍而大量地发生。20世纪80年代以后，随着原始暗针叶林可采资源日趋减少，森林采伐量与更新面积也迅速下降。1998年，天然林资源保护工程正式启动，川西森林全面禁伐封育。在经历大规模采伐、人工更新及禁伐封育后，高山景观格局都发生了深刻变化，原有天然林、不同恢复阶段的人工林、天然次生林共同形成了目前的林分镶嵌分布格局[2，3]。
　　目前，杂谷脑河流域生态问题较为突出，主要问题总结如下。
　　1.生态环境复杂、生态系统较为脆弱
　　杂谷脑河流域集中了资源丰富、环境复杂、生态脆弱等特点，受该地区地质条件的影响，该区具有岩体破碎、地层复杂，地势相对高差悬殊、山体欠稳，地质基础弱、地震带活动频繁等特点。从而使该区生态环境极其脆弱，地震、滑坡、崩塌、泥石流等山地自然灾害频繁发生，是我国典型的山地型生态脆弱区之一[4，5]。
　　2.人为破坏严重、生态系统功能退化
　　随着杂谷脑河地区人口数量的增长和社会经济的发展，大量开矿、修路等人类活动也使得林地被大量侵占。长此以往，不合理的土地利用方式对该区生态系统造成了破坏，生态结构组成也发生了变化，天然林和高覆盖度草地急剧减少，生态环境质量下降，土地退化和沙化现象突出；同时，鼠害虫害对草地的威胁也随之加重，加剧了草地退化和沙化的速度。以上诸多问题的出现，加快了生态系统功能削弱、退化的速度[6]。
　　3.落后的农业生产加速生态功能退化
　　杂谷脑河地区虽然农业开发历史悠久，但是由于地处偏远、自然条件恶劣，区内经济和文化发展水平低，农业生产较为原始和落后。
　　杂谷脑河流域为干旱河谷区域，地少人多。导致过度放牧、毁林开荒，草地、谷地开荒现象泛滥，除少部分辟为水平梯田外，大多为坡耕地，且多为25°以上陡坡地。由于当地丢荒或炼山等粗放管理，水土流失也十分严重，既加剧了土壤退化与旱化，又使河谷生态环境更趋干旱，甚至迫使干旱河谷范围日益扩展[4]。随之带来了加快土壤沙化的速度、增加了滑坡和泥石流的风险、破坏了物种多样性的保持等诸多生态问题[7]。
　　1.2相关概念的解释
　　1.2.1景观
　　景观的定义可概括为狭义和广义两种。狭义景观是指几十千米至几百千米范围内，由不同生态系统类型所组成的异质性地理单元。而反映气候、地理、生物、经济、社会和文化综合特征的景观复合体称为区域，狭义景观和区域可统称为宏观景观。广义景观则指出现在从微观到宏观不同尺度上的，具有异质性或缀块性的空间单元。显然，广义景观概念强调空间异质性，其空间尺度则随研究对象、方法和目的而变化，而且它突出了生态学系统中多尺度和等级结构的特征[8]。
　　1.2.2景观格局
　　景观格局通常是指景观的空间结构特征，它包括景观组成单元的类型、数目及空间分布与配置。现实中，景观格局往往是许多因素和过程共同作用的结果，故具有多层异质结构。在景观生态学中，常涉及多种生态学过程（关于事件或现象的发生、发展的动态特征），由于格局与过程往往是相互联系的，即景观格局影响着生态学过程，因此通过研究景观格局可以更好地理解生态学过程。
　　景观格局是景观异质性的具体表现，同时又是包括干扰在内的过重生态过程在不同尺度上作用的结果。景观镶嵌格局在所有尺度上都存在，且都是由斑块（patch）、廊道（corridor）和本底（matrix）三种景观元素构成，即所谓的斑块–廊道–本底模式。
　　景观格局作为景观生态学研究的基本内容，是景观生态学从理论研究深入到实际应用的新型产物，通过分析区域土地生态特征，以对它们进行判断、综合与评价，可以设计出与区域自然条件相协作的生产方式和生态结构，从而提出生态系统管理的途径与措施[9]。
　　景观格局主要研究群落斑块、景观要素、景观斑块等的空间变化规律及其影响因子，以及它们的生态关系。格局研究包括不同的尺度，如个体生长状况所造成的分布格局、植物种群对环境变化直接反应而产生的格局、植物间的相互关系或植物和动物间相互关系而产生的群落格局、多样的植被类型，以及分类单位在全球范围内的景观格局[10]。
　　景观格局，即大小和形状各异的景观要素在空间上的排列和组合，包括景观组成单元的类型、数目及空间分布与配置，一般是指空间格局。不同类型的斑块可在空间上呈随机型、均匀型和聚集型分布。景观格局是景观异质性的具体体现，又是各种生态过程在不同尺度上作用的结果。景观格局可以有规律地影响干扰的扩散、生物种的运动和分布，营养成分的水平流动及净初级生产力的形成等。景观单元间的空间组合对通过其中的生态流有重要的影响，如不同的景观单元对营养成分的滞留和转化有不同作用。景观作为一个整体，具有自身的格局和功能，格局和功能在外界干扰和景观内部各组成要素本身的自然演替作用下不断发展变化。景观格局是由景观中异质性景观要素的种类、数量、规模、形状及其空间分布模式决定的。景观异质性是产生景观格局的基础和主要原因，即景观异质性导致景观格局的存在，而景观格局是景观异质性的具体体现，它决定着资源和物理环境的分布形式和组分，并制约着各种景观生态过程。景观生态学注重研究景观空间格局的形成、动态及与生态学过程（如种群动态、动物行为、生物多样性、生态生理和生态系统过程等）的相互关系，这是景观生态学的显著特征之一[11]。
　　1.2.3生态脆弱性
　　生态脆弱性研究涉及社会系统、自然生态系统和社会生态耦合系统三大类，由于各项研究背景不同，对其概念的理解各不相同，故脆弱性的概念较难明确[12，13]。
　　本节脆弱性概念引用IPCC第三次评估报告：即系统容易受到气候变化造成的不良影响或者无法应对其不良影响的程度，是系统外在气候变化的特征、强度、速率、敏感性和适应性的函数，这是目前被广为接受的脆弱性定义[12]。
　　目前为止，多数学者认为脆弱性研究的基本内容包括系统变化的评估、系统响应变化的敏感性评价、变化对系统造成的潜在影响估测，以及系统对变化及其可能影响的适应性评价[12]。
　　生态脆弱性研究涉及诸多要素。首先是暴露，即系统接触外在气候变化的特征、强度和速率；其次是敏感性，是系统感受和响应气候变化直接或间接，有利或有害影响的难易和灵敏程度；再次是适应性，即自然或人类社会对已经或预期要发生的气候变化事件及其可能的影响采取适当的措施，从而趋利避害的能力和行为[12]。
　　1.3相关研究现状及进展
　　1.3.1景观格局研究
　　经查阅相关资料显示，国外关于景观格局的研究起步较早。Forman等于1979年对美国新泽西州濒海平原松栋林景观组成与格局进行了研究，较为系统和全面
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前言/序言

《城市设计中的韧性思维：构建可持续发展的动态空间》 导语： 面对快速城市化带来的资源紧张、气候变化加剧以及社会结构复杂化等挑战，传统的、静态的城市规划和设计方法已显现出其局限性。本著作深入探讨“韧性”（Resilience）这一核心理念如何重塑现代城市的设计范式，旨在提供一套系统化、可操作的理论框架与实践指南，帮助城市规划师、设计师、政策制定者及相关领域研究人员，构建能够适应冲击、快速恢复并最终实现可持续演化的城市空间。 第一部分：韧性城市理论的基石与时代背景 本部分首先厘清“城市韧性”的内涵及其与可持续性、适应性的区别与联系。我们追溯了韧性理论从生态学、工程学向城市科学领域迁移的学术脉络，强调韧性并非仅仅是抵御灾害的能力，而是一种系统在扰动下维持其关键功能、结构和身份的能力。 1.1 韧性的多维度解析： 我们将城市韧性解构为功能性韧性（Infrastructure Resilience）、社会韧性（Social Cohesion）和生态韧性（Ecosystem Services Preservation）三个核心维度。详细分析了这些维度如何在城市系统内部相互作用，指出单一维度的强化往往不足以支撑整体系统的长期稳定。 1.2 驱动城市韧性转型的宏观背景： 深入分析了全球尺度上推动韧性思维成为主流的驱动力，包括气候变化导致的极端天气事件频率增加、全球供应链的脆弱性暴露、社会公平问题的凸显，以及技术进步带来的新的风险与机遇。本章强调，韧性设计是应对“黑天鹅”与“灰犀牛”事件的必然选择。 1.3 从“抗力”到“学习型系统”： 批判性地回顾了早期侧重于“强化”基础设施以抵抗冲击的传统抗灾模式，转而提出韧性城市应被视为一个持续学习、自我组织的“适应性管理系统”。这意味着设计过程必须是迭代的、参与式的，且能够吸收失败的经验教训。 第二部分：韧性空间设计的方法论与工具箱 本部分聚焦于将抽象的韧性理念转化为具体的空间设计策略。我们构建了一套从评估、诊断到干预、监测的完整方法论。 2.1 城市系统脆弱性评估： 提出了多层次、多尺度的脆弱性评估框架。这包括对关键基础设施（如能源、交通、水系统）的空间冗余度分析，对社会网络密度和可及性的量化评估，以及对城市“生态足迹”的动态监测。重点介绍了基于GIS和网络分析技术，如何识别系统中的关键节点（Choke Points）和薄弱环节。 2.2 空间冗余与多样性的设计原则： 阐述了如何通过“功能多样性”和“结构冗余”来增强系统韧性。在城市规划层面，这意味着避免单一功能分区，鼓励混合土地利用（Mixed-Use Development）；在基础设施层面，则主张引入分布式、多源化的系统（如分散式能源网、多路径交通网络），以避免单点故障的连锁反应。 2.3 生态基础设施的韧性贡献： 探讨了蓝绿基础设施（如湿地、城市森林、透水铺装）在城市韧性构建中的关键作用。这些自然系统不仅提供生态服务，更是缓冲洪水、降低城市热岛效应和维持生物多样性的天然“缓冲垫”。本章详细分析了如何通过优化空间布局，最大化生态基础设施的抗冲击能力及其对人居环境的缓冲作用。 2.4 适应性规划与临时性策略（Tactical Urbanism）： 韧性城市需要能够快速响应变化。本部分详细介绍了“适应性规划”的概念，即规划方案应预留调整和转变的空间与弹性。同时，探讨了“战术性城市主义”作为快速、低成本试验临时干预措施的价值，如何通过小尺度的、可逆的干预来测试和验证长期韧性策略的有效性。 第三部分：跨尺度韧性实践案例剖析 本部分精选了全球范围内在不同尺度和面对不同挑战的韧性城市实践案例，进行深入的比较分析和经验提炼。 3.1 巨灾冲击后的快速恢复案例研究： 分析了遭受严重地震、飓风或洪水袭击的城市，其在灾后重建中如何系统性地融入韧性原则，超越简单的“恢复原状”（Build Back to What It Was），转向“恢复得更好”（Build Back Better）。重点对比了不同城市在社区参与度、资金流动性和规划审批流程上的韧性差异。 3.2 应对长期气候变化的规划干预： 选取了沿海城市和缺水干旱地区的案例，探讨其如何通过长期、渐进式的设计干预来增强对缓慢变化压力的适应能力。例如，探讨了“软性海防”（如海岸湿地恢复）与“硬性工程”的结合策略，以及在水资源管理中如何通过需求侧管理和替代水源开发来构建水安全韧性。 3.3 社会公平与韧性设计的交集： 强调了韧性不能以牺牲社会公平为代价。通过分析一些城市在灾害中暴露出的社会脆弱性（如弱势群体受灾更严重的问题），提出了将“公平性”作为韧性设计的前提条件。探讨了如何通过社区赋权、建立本地资源网络以及提升边缘化社区基础设施的可及性，来提升整体的社会韧性。 结论：迈向动态平衡的未来城市 本著作的结论部分总结了韧性思维对未来城市设计带来的深刻变革：它要求我们放弃对完美控制的幻想，转而拥抱不确定性；要求我们从孤立的专业领域协作，转向跨学科的集成创新；最重要的是，它要求城市设计成为一个持续的、学习型的过程，而非一次性的蓝图绘制。最终目标是构建一个能够自我调节、持续演化的、与自然和谐共存的动态城市空间。 本书特色： 本书理论深度与实践指导性兼具，融合了城市规划、生态学、系统科学和工程学的最新研究成果，辅以大量的图表和案例分析，为读者提供了一个理解和实践城市韧性设计的全面指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是生态学领域的一股清流。我之前阅读过一些关于生态保护的书籍，但往往停留在宏观的呼吁和感性的描述。而这本书则以一种非常扎实的科学方法，通过具体的河流景观案例，来阐释生态脆弱性这一重要概念。作者在每个案例的分析中，都展现出了深厚的专业功底，但同时又善于用通俗易懂的语言进行表达，即使是像我这样没有深厚生态学背景的读者，也能轻松理解。我尤其欣赏书中对河流景观格局演变的分析，它不仅仅是描述河流形态的变化，更是揭示了驱动这些变化的各种生态过程和驱动力。而对于生态脆弱性评价的部分，作者更是提供了清晰的思路和方法，让我能够理解，为何有些河流生态系统如此脆弱，而另一些则相对坚韧。这本书让我深刻地认识到，保护生态环境，需要科学的认知和精准的分析，而不仅仅是美好的愿望。

评分☆☆☆☆☆

我一直对生态学充满好奇，但很多专业书籍往往过于晦涩难懂，让我望而却步。然而，这本书的出现彻底改变了我的看法。它以一种非常巧妙的方式，将“景观格局”和“生态脆弱性评价”这两个相对抽象的概念，通过一系列引人入胜的案例研究，变得触手可及。作者在阐述理论时，总是能恰到好处地穿插实际案例，例如，在讨论景观破碎化对生物多样性的影响时，书中详细描绘了某片被修建的水坝分割的河流区域，分析了不同生境斑块的连接性如何影响迁徙物种的生存。这种“理论与实践相结合”的写作手法，让我能够清晰地看到抽象概念在现实世界中的具体体现。更重要的是，书中关于“生态脆弱性评价”的部分，不仅仅是技术性的数据分析，更融入了对社会经济因素的考量，让我明白了生态系统的健康与人类活动息息相关。我从中学习到了很多关于如何系统性地评估一个区域的生态风险，以及如何采取更有效的保护措施。

评分☆☆☆☆☆

这本关于河流景观生态学的著作，以其独特的视角和严谨的分析，为我打开了一扇理解自然世界的新大门。我之前对于“景观格局”的概念，总觉得有些模糊，但在书中，通过一个个鲜活的案例，我逐渐清晰地认识到，河流并非孤立的存在，而是与其他地理要素、生物群落以及人类活动相互交织的复杂网络。作者在分析不同案例时，不仅关注河流本身的形态变化，更深入地探讨了周边陆地景观、土壤侵蚀、水文循环等因素如何共同塑造了河流的格局，进而影响着整个生态系统的功能。而关于“生态脆弱性评价”的章节，则更是让我大开眼界。它提供了一种系统性的方法，来识别和评估河流生态系统在面对各种压力时的敏感程度和恢复能力。我学习到了如何通过多维度的数据分析，来量化一个区域的脆弱性，并从中获得启示，思考如何在发展的同时，最大限度地降低对生态环境的负面影响。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是我近几年读过的最令人印象深刻的科学著作之一。从我翻开第一页开始，就立刻被作者深入浅出的叙事方式所吸引。书中对一系列引人入胜的河流景观案例的剖析，简直就像是一场精心编排的自然纪录片，只不过是以文字的形式呈现。我尤其喜欢作者在描述不同区域的河流生态系统时，那种细腻入微的笔触。不仅仅是宏观的地理特征，连那些微小的生物互动、水文变化，甚至是当地居民的生活方式与河流之间的微妙联系，都被描绘得淋漓尽致。读到关于某条河流因过度开发而面临的严峻挑战时，我仿佛能感受到那种紧迫感，作者的分析让我深刻理解了生态脆弱性并非空泛的理论，而是实实在在影响着地球上无数生命和社区的严酷现实。这本书的价值在于，它将复杂的生态学原理，通过生动的案例，转化为了普通读者也能理解的深刻洞见，让我对我们赖以生存的环境有了全新的认知和敬畏。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来了非常震撼的阅读体验，完全超出了我对一本学术性著作的期待。作者在案例选择上非常独到，聚焦于河流景观，这本身就是一个充满活力和变化的研究对象。我尤其惊叹于书中对不同地区河流演变过程的细致描绘，从自然形成的河道变迁，到人类活动介入后的剧烈改变，都进行了深入浅出的分析。其中关于某个曾经生机勃勃的湿地河流，在经历了几十年的工业污染和过度取水后，如何一步步走向衰败的案例，让我感触颇深。作者不仅仅是记录了这些变化，更重要的是，她通过一系列科学的评价方法，揭示了导致这些变化背后的根本原因，以及这些变化对整个景观生态系统造成的连锁反应。阅读过程中，我仿佛置身于那些河流之中，亲眼见证着它们从繁盛到脆弱的过程。这本书的价值在于，它不仅提供了知识，更激发了读者的反思和对环境保护的责任感。

评分☆☆☆☆☆

很好的一本案例书，讲解了何为景观生态学。怎么去运用。

评分☆☆☆☆☆

《景观生态学案例分析：河流景观格局与生态脆弱性评价》借助空间信息技术，以1980~2006年四期遥感数据为主要数据源，结合地形分析，从时间序列和空间尺度的角度，对研究区域的土地利用及其景观格局进行了深入分析。运用土地利用图谱模型对土地利用类型的数量变化、时空演变过程和空间转移规律进行了剖析。在此基础上，还对研究区域开展生态环境脆弱性的评价研究，探索生境脆弱生态区的生态恢复途径和方法，以期为研究区的生态保护和可持续发展提供理论基础和科学建议，对研究区域生态环境的恢复与重建、流域可持续发展等方面具有重要的战略意义。

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