景觀生態學案例分析 河流景觀格局與生態脆弱性評價 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉鐵鼕，許大為 編

圖書標籤:

• 景觀生態學
• 河流生態學
• 景觀格局
• 生態脆弱性
• 流域生態
• 生態評價
• 案例分析
• 生態學
• 環境科學
• 地理學

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030438546

版次：1

商品編碼：11672570

包裝：平裝

開本：B5

齣版時間：2015-03-01

用紙：膠版紙

頁數：171

字數：200

正文語種：中文

內容簡介

　　《景觀生態學案例分析：河流景觀格局與生態脆弱性評價》藉助空間信息技術，以1980~2006年四期遙感數據為主要數據源，結閤地形分析，從時間序列和空間尺度的角度，對研究區域的土地利用及其景觀格局進行瞭深入分析。運用土地利用圖譜模型對土地利用類型的數量變化、時空演變過程和空間轉移規律進行瞭剖析。在此基礎上，還對研究區域開展生態環境脆弱性的評價研究，探索生境脆弱生態區的生態恢復途徑和方法，以期為研究區的生態保護和可持續發展提供理論基礎和科學建議，對研究區域生態環境的恢復與重建、流域可持續發展等方麵具有重要的戰略意義。

目錄

1緒論1
1.1研究背景3
1.2相關概念的解釋4
1.3相關研究現狀及進展6
1.4研究的目的與意義10
1.5研究的主要內容12
1.6研究方法與技術路綫14
2研究區域概況17
2.1研究區域地理位置19
2.2自然狀況20
2.3社會和經濟的發展狀況23
3研究方法與數據處理25
3.1遙感數據處理27
3.2土地分類體係的建立31
3.3遙感圖像分類32
3.4數字高程模型37
本章小結44
4研究區域土地利用/覆被變化時空特徵研究47
4.1土地利用結構變化（幅度和速度）49
4.2土地利用程度綜閤指數模型分析54
4.3基於地形基礎上的定量分析57
4.4土地利用空間模型63
4.5土地利用格局變化的圖譜信息66
本章小結77
5土地利用景觀格局動態演變分析81
5.1景觀格局指數83
5.2景觀格局動態變化分析88
5.3景觀格局的粒度效應研究96
5.4景觀組分動態變化103
5.5植被景觀格局變化驅動因素分析106
本章小結108
6研究區域土地利用預測分析111
6.1土地利用變化模型113
6.2CA-Markov模型115
6.3土地格局預測分析121
6.4預測分析的結果分析123
6.5終極狀態矩陣建立125
本章小結127
7研究區域生態脆弱度評價129
7.1生態脆弱度評價131
7.2生態環境脆弱度評價指標及其模型132
7.3指標權重確定140
7.4綜閤評價模型和評價流程141
7.5生態脆弱度評價空間分布趨勢146
7.6研究區域生境脆弱生態區恢復與重建措施151
本章小結156
8結論與討論159
參考文獻166

精彩書摘

　　緒論
　　1.1研究背景
　　生態環境是人類社會經濟係統賴以生存的物質基礎和實現可持續發展的重要保證，然而隨著社會經濟的發展、人類對自然資源的過度利用，使得許多生態係統齣現退化，繼而引發瞭一係列的生態環境問題，如水資源和能源短缺、水土流失、森林減少、環境汙染、生物多樣性喪失、土地荒漠化等。尤其是在生態環境脆弱的區域，沙化、石礫化、鹽堿化、水土流失、肥力下降、乾旱化、石質化、植被退化、土地適宜性降低、災害頻度和強度增加等問題更是日漸突齣。這些不同類型的脆弱錶現都是與人類生産生活活動及曆史發展過程相互聯係和相互作用的，最終在經濟社會方麵錶現齣的結果大體一緻，即農業生産能力低、工業落後、經濟貧睏等。國傢環保總局於2006年6月5日，即第三十五個世界環境日上，首次對外發布瞭《中國生態保護》白皮書，指齣我國生態環境脆弱，其中生態環境脆弱區占國土麵積的60%以上，這些嚴重阻礙瞭我國實現可持續發展的進程[1]。
　　雜榖腦河位於岷江上遊，是岷江上遊重要的一級匯水河流之一。雜榖腦河地區植被多以高山暗針葉林為主，該區域森林資源極為豐富，是我國重要的用材林區，也是重要的水源涵養林區，更是目前“天然林資源保護工程”（以下簡稱“天保”工程）實施的主要區域之一，為我國岷江上遊生態屏障的重要組成部分。
　　長期以來，該區域森林資源大規模開發利用，以雲杉、冷杉為主要優勢樹種的原始暗針葉林被采伐，隨後進行以雲杉為主要樹種的人工更新；同時，白樺等闊葉先鋒樹種的天然更新也普遍而大量地發生。20世紀80年代以後，隨著原始暗針葉林可采資源日趨減少，森林采伐量與更新麵積也迅速下降。1998年，天然林資源保護工程正式啓動，川西森林全麵禁伐封育。在經曆大規模采伐、人工更新及禁伐封育後，高山景觀格局都發生瞭深刻變化，原有天然林、不同恢復階段的人工林、天然次生林共同形成瞭目前的林分鑲嵌分布格局[2，3]。
　　目前，雜榖腦河流域生態問題較為突齣，主要問題總結如下。
　　1.生態環境復雜、生態係統較為脆弱
　　雜榖腦河流域集中瞭資源豐富、環境復雜、生態脆弱等特點，受該地區地質條件的影響，該區具有岩體破碎、地層復雜，地勢相對高差懸殊、山體欠穩，地質基礎弱、地震帶活動頻繁等特點。從而使該區生態環境極其脆弱，地震、滑坡、崩塌、泥石流等山地自然災害頻繁發生，是我國典型的山地型生態脆弱區之一[4，5]。
　　2.人為破壞嚴重、生態係統功能退化
　　隨著雜榖腦河地區人口數量的增長和社會經濟的發展，大量開礦、修路等人類活動也使得林地被大量侵占。長此以往，不閤理的土地利用方式對該區生態係統造成瞭破壞，生態結構組成也發生瞭變化，天然林和高覆蓋度草地急劇減少，生態環境質量下降，土地退化和沙化現象突齣；同時，鼠害蟲害對草地的威脅也隨之加重，加劇瞭草地退化和沙化的速度。以上諸多問題的齣現，加快瞭生態係統功能削弱、退化的速度[6]。
　　3.落後的農業生産加速生態功能退化
　　雜榖腦河地區雖然農業開發曆史悠久，但是由於地處偏遠、自然條件惡劣，區內經濟和文化發展水平低，農業生産較為原始和落後。
　　雜榖腦河流域為乾旱河榖區域，地少人多。導緻過度放牧、毀林開荒，草地、榖地開荒現象泛濫，除少部分闢為水平梯田外，大多為坡耕地，且多為25°以上陡坡地。由於當地丟荒或煉山等粗放管理，水土流失也十分嚴重，既加劇瞭土壤退化與旱化，又使河榖生態環境更趨乾旱，甚至迫使乾旱河榖範圍日益擴展[4]。隨之帶來瞭加快土壤沙化的速度、增加瞭滑坡和泥石流的風險、破壞瞭物種多樣性的保持等諸多生態問題[7]。
　　1.2相關概念的解釋
　　1.2.1景觀
　　景觀的定義可概括為狹義和廣義兩種。狹義景觀是指幾十韆米至幾百韆米範圍內，由不同生態係統類型所組成的異質性地理單元。而反映氣候、地理、生物、經濟、社會和文化綜閤特徵的景觀復閤體稱為區域，狹義景觀和區域可統稱為宏觀景觀。廣義景觀則指齣現在從微觀到宏觀不同尺度上的，具有異質性或綴塊性的空間單元。顯然，廣義景觀概念強調空間異質性，其空間尺度則隨研究對象、方法和目的而變化，而且它突齣瞭生態學係統中多尺度和等級結構的特徵[8]。
　　1.2.2景觀格局
　　景觀格局通常是指景觀的空間結構特徵，它包括景觀組成單元的類型、數目及空間分布與配置。現實中，景觀格局往往是許多因素和過程共同作用的結果，故具有多層異質結構。在景觀生態學中，常涉及多種生態學過程（關於事件或現象的發生、發展的動態特徵），由於格局與過程往往是相互聯係的，即景觀格局影響著生態學過程，因此通過研究景觀格局可以更好地理解生態學過程。
　　景觀格局是景觀異質性的具體錶現，同時又是包括乾擾在內的過重生態過程在不同尺度上作用的結果。景觀鑲嵌格局在所有尺度上都存在，且都是由斑塊（patch）、廊道（corridor）和本底（matrix）三種景觀元素構成，即所謂的斑塊–廊道–本底模式。
　　景觀格局作為景觀生態學研究的基本內容，是景觀生態學從理論研究深入到實際應用的新型産物，通過分析區域土地生態特徵，以對它們進行判斷、綜閤與評價，可以設計齣與區域自然條件相協作的生産方式和生態結構，從而提齣生態係統管理的途徑與措施[9]。
　　景觀格局主要研究群落斑塊、景觀要素、景觀斑塊等的空間變化規律及其影響因子，以及它們的生態關係。格局研究包括不同的尺度，如個體生長狀況所造成的分布格局、植物種群對環境變化直接反應而産生的格局、植物間的相互關係或植物和動物間相互關係而産生的群落格局、多樣的植被類型，以及分類單位在全球範圍內的景觀格局[10]。
　　景觀格局，即大小和形狀各異的景觀要素在空間上的排列和組閤，包括景觀組成單元的類型、數目及空間分布與配置，一般是指空間格局。不同類型的斑塊可在空間上呈隨機型、均勻型和聚集型分布。景觀格局是景觀異質性的具體體現，又是各種生態過程在不同尺度上作用的結果。景觀格局可以有規律地影響乾擾的擴散、生物種的運動和分布，營養成分的水平流動及淨初級生産力的形成等。景觀單元間的空間組閤對通過其中的生態流有重要的影響，如不同的景觀單元對營養成分的滯留和轉化有不同作用。景觀作為一個整體，具有自身的格局和功能，格局和功能在外界乾擾和景觀內部各組成要素本身的自然演替作用下不斷發展變化。景觀格局是由景觀中異質性景觀要素的種類、數量、規模、形狀及其空間分布模式決定的。景觀異質性是産生景觀格局的基礎和主要原因，即景觀異質性導緻景觀格局的存在，而景觀格局是景觀異質性的具體體現，它決定著資源和物理環境的分布形式和組分，並製約著各種景觀生態過程。景觀生態學注重研究景觀空間格局的形成、動態及與生態學過程（如種群動態、動物行為、生物多樣性、生態生理和生態係統過程等）的相互關係，這是景觀生態學的顯著特徵之一[11]。
　　1.2.3生態脆弱性
　　生態脆弱性研究涉及社會係統、自然生態係統和社會生態耦閤係統三大類，由於各項研究背景不同，對其概念的理解各不相同，故脆弱性的概念較難明確[12，13]。
　　本節脆弱性概念引用IPCC第三次評估報告：即係統容易受到氣候變化造成的不良影響或者無法應對其不良影響的程度，是係統外在氣候變化的特徵、強度、速率、敏感性和適應性的函數，這是目前被廣為接受的脆弱性定義[12]。
　　目前為止，多數學者認為脆弱性研究的基本內容包括係統變化的評估、係統響應變化的敏感性評價、變化對係統造成的潛在影響估測，以及係統對變化及其可能影響的適應性評價[12]。
　　生態脆弱性研究涉及諸多要素。首先是暴露，即係統接觸外在氣候變化的特徵、強度和速率；其次是敏感性，是係統感受和響應氣候變化直接或間接，有利或有害影響的難易和靈敏程度；再次是適應性，即自然或人類社會對已經或預期要發生的氣候變化事件及其可能的影響采取適當的措施，從而趨利避害的能力和行為[12]。
　　1.3相關研究現狀及進展
　　1.3.1景觀格局研究
　　經查閱相關資料顯示，國外關於景觀格局的研究起步較早。Forman等於1979年對美國新澤西州瀕海平原鬆棟林景觀組成與格局進行瞭研究，較為係統和全麵
　　……

前言/序言

《城市設計中的韌性思維：構建可持續發展的動態空間》 導語： 麵對快速城市化帶來的資源緊張、氣候變化加劇以及社會結構復雜化等挑戰，傳統的、靜態的城市規劃和設計方法已顯現齣其局限性。本著作深入探討“韌性”（Resilience）這一核心理念如何重塑現代城市的設計範式，旨在提供一套係統化、可操作的理論框架與實踐指南，幫助城市規劃師、設計師、政策製定者及相關領域研究人員，構建能夠適應衝擊、快速恢復並最終實現可持續演化的城市空間。 第一部分：韌性城市理論的基石與時代背景 本部分首先厘清“城市韌性”的內涵及其與可持續性、適應性的區彆與聯係。我們追溯瞭韌性理論從生態學、工程學嚮城市科學領域遷移的學術脈絡，強調韌性並非僅僅是抵禦災害的能力，而是一種係統在擾動下維持其關鍵功能、結構和身份的能力。 1.1 韌性的多維度解析： 我們將城市韌性解構為功能性韌性（Infrastructure Resilience）、社會韌性（Social Cohesion）和生態韌性（Ecosystem Services Preservation）三個核心維度。詳細分析瞭這些維度如何在城市係統內部相互作用，指齣單一維度的強化往往不足以支撐整體係統的長期穩定。 1.2 驅動城市韌性轉型的宏觀背景： 深入分析瞭全球尺度上推動韌性思維成為主流的驅動力，包括氣候變化導緻的極端天氣事件頻率增加、全球供應鏈的脆弱性暴露、社會公平問題的凸顯，以及技術進步帶來的新的風險與機遇。本章強調，韌性設計是應對“黑天鵝”與“灰犀牛”事件的必然選擇。 1.3 從“抗力”到“學習型係統”： 批判性地迴顧瞭早期側重於“強化”基礎設施以抵抗衝擊的傳統抗災模式，轉而提齣韌性城市應被視為一個持續學習、自我組織的“適應性管理係統”。這意味著設計過程必須是迭代的、參與式的，且能夠吸收失敗的經驗教訓。 第二部分：韌性空間設計的方法論與工具箱 本部分聚焦於將抽象的韌性理念轉化為具體的空間設計策略。我們構建瞭一套從評估、診斷到乾預、監測的完整方法論。 2.1 城市係統脆弱性評估： 提齣瞭多層次、多尺度的脆弱性評估框架。這包括對關鍵基礎設施（如能源、交通、水係統）的空間冗餘度分析，對社會網絡密度和可及性的量化評估，以及對城市“生態足跡”的動態監測。重點介紹瞭基於GIS和網絡分析技術，如何識彆係統中的關鍵節點（Choke Points）和薄弱環節。 2.2 空間冗餘與多樣性的設計原則： 闡述瞭如何通過“功能多樣性”和“結構冗餘”來增強係統韌性。在城市規劃層麵，這意味著避免單一功能分區，鼓勵混閤土地利用（Mixed-Use Development）；在基礎設施層麵，則主張引入分布式、多源化的係統（如分散式能源網、多路徑交通網絡），以避免單點故障的連鎖反應。 2.3 生態基礎設施的韌性貢獻： 探討瞭藍綠基礎設施（如濕地、城市森林、透水鋪裝）在城市韌性構建中的關鍵作用。這些自然係統不僅提供生態服務，更是緩衝洪水、降低城市熱島效應和維持生物多樣性的天然“緩衝墊”。本章詳細分析瞭如何通過優化空間布局，最大化生態基礎設施的抗衝擊能力及其對人居環境的緩衝作用。 2.4 適應性規劃與臨時性策略（Tactical Urbanism）： 韌性城市需要能夠快速響應變化。本部分詳細介紹瞭“適應性規劃”的概念，即規劃方案應預留調整和轉變的空間與彈性。同時，探討瞭“戰術性城市主義”作為快速、低成本試驗臨時乾預措施的價值，如何通過小尺度的、可逆的乾預來測試和驗證長期韌性策略的有效性。 第三部分：跨尺度韌性實踐案例剖析 本部分精選瞭全球範圍內在不同尺度和麵對不同挑戰的韌性城市實踐案例，進行深入的比較分析和經驗提煉。 3.1 巨災衝擊後的快速恢復案例研究： 分析瞭遭受嚴重地震、颶風或洪水襲擊的城市，其在災後重建中如何係統性地融入韌性原則，超越簡單的“恢復原狀”（Build Back to What It Was），轉嚮“恢復得更好”（Build Back Better）。重點對比瞭不同城市在社區參與度、資金流動性和規劃審批流程上的韌性差異。 3.2 應對長期氣候變化的規劃乾預： 選取瞭沿海城市和缺水乾旱地區的案例，探討其如何通過長期、漸進式的設計乾預來增強對緩慢變化壓力的適應能力。例如，探討瞭“軟性海防”（如海岸濕地恢復）與“硬性工程”的結閤策略，以及在水資源管理中如何通過需求側管理和替代水源開發來構建水安全韌性。 3.3 社會公平與韌性設計的交集： 強調瞭韌性不能以犧牲社會公平為代價。通過分析一些城市在災害中暴露齣的社會脆弱性（如弱勢群體受災更嚴重的問題），提齣瞭將“公平性”作為韌性設計的前提條件。探討瞭如何通過社區賦權、建立本地資源網絡以及提升邊緣化社區基礎設施的可及性，來提升整體的社會韌性。 結論：邁嚮動態平衡的未來城市 本著作的結論部分總結瞭韌性思維對未來城市設計帶來的深刻變革：它要求我們放棄對完美控製的幻想，轉而擁抱不確定性；要求我們從孤立的專業領域協作，轉嚮跨學科的集成創新；最重要的是，它要求城市設計成為一個持續的、學習型的過程，而非一次性的藍圖繪製。最終目標是構建一個能夠自我調節、持續演化的、與自然和諧共存的動態城市空間。 本書特色： 本書理論深度與實踐指導性兼具，融閤瞭城市規劃、生態學、係統科學和工程學的最新研究成果，輔以大量的圖錶和案例分析，為讀者提供瞭一個理解和實踐城市韌性設計的全麵指南。

評分☆☆☆☆☆

這本關於河流景觀生態學的著作，以其獨特的視角和嚴謹的分析，為我打開瞭一扇理解自然世界的新大門。我之前對於“景觀格局”的概念，總覺得有些模糊，但在書中，通過一個個鮮活的案例，我逐漸清晰地認識到，河流並非孤立的存在，而是與其他地理要素、生物群落以及人類活動相互交織的復雜網絡。作者在分析不同案例時，不僅關注河流本身的形態變化，更深入地探討瞭周邊陸地景觀、土壤侵蝕、水文循環等因素如何共同塑造瞭河流的格局，進而影響著整個生態係統的功能。而關於“生態脆弱性評價”的章節，則更是讓我大開眼界。它提供瞭一種係統性的方法，來識彆和評估河流生態係統在麵對各種壓力時的敏感程度和恢復能力。我學習到瞭如何通過多維度的數據分析，來量化一個區域的脆弱性，並從中獲得啓示，思考如何在發展的同時，最大限度地降低對生態環境的負麵影響。

評分☆☆☆☆☆

我一直對生態學充滿好奇，但很多專業書籍往往過於晦澀難懂，讓我望而卻步。然而，這本書的齣現徹底改變瞭我的看法。它以一種非常巧妙的方式，將“景觀格局”和“生態脆弱性評價”這兩個相對抽象的概念，通過一係列引人入勝的案例研究，變得觸手可及。作者在闡述理論時，總是能恰到好處地穿插實際案例，例如，在討論景觀破碎化對生物多樣性的影響時，書中詳細描繪瞭某片被修建的水壩分割的河流區域，分析瞭不同生境斑塊的連接性如何影響遷徙物種的生存。這種“理論與實踐相結閤”的寫作手法，讓我能夠清晰地看到抽象概念在現實世界中的具體體現。更重要的是，書中關於“生態脆弱性評價”的部分，不僅僅是技術性的數據分析，更融入瞭對社會經濟因素的考量，讓我明白瞭生態係統的健康與人類活動息息相關。我從中學習到瞭很多關於如何係統性地評估一個區域的生態風險，以及如何采取更有效的保護措施。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是生態學領域的一股清流。我之前閱讀過一些關於生態保護的書籍，但往往停留在宏觀的呼籲和感性的描述。而這本書則以一種非常紮實的科學方法，通過具體的河流景觀案例，來闡釋生態脆弱性這一重要概念。作者在每個案例的分析中，都展現齣瞭深厚的專業功底，但同時又善於用通俗易懂的語言進行錶達，即使是像我這樣沒有深厚生態學背景的讀者，也能輕鬆理解。我尤其欣賞書中對河流景觀格局演變的分析，它不僅僅是描述河流形態的變化，更是揭示瞭驅動這些變化的各種生態過程和驅動力。而對於生態脆弱性評價的部分，作者更是提供瞭清晰的思路和方法，讓我能夠理解，為何有些河流生態係統如此脆弱，而另一些則相對堅韌。這本書讓我深刻地認識到，保護生態環境，需要科學的認知和精準的分析，而不僅僅是美好的願望。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是我近幾年讀過的最令人印象深刻的科學著作之一。從我翻開第一頁開始，就立刻被作者深入淺齣的敘事方式所吸引。書中對一係列引人入勝的河流景觀案例的剖析，簡直就像是一場精心編排的自然紀錄片，隻不過是以文字的形式呈現。我尤其喜歡作者在描述不同區域的河流生態係統時，那種細膩入微的筆觸。不僅僅是宏觀的地理特徵，連那些微小的生物互動、水文變化，甚至是當地居民的生活方式與河流之間的微妙聯係，都被描繪得淋灕盡緻。讀到關於某條河流因過度開發而麵臨的嚴峻挑戰時，我仿佛能感受到那種緊迫感，作者的分析讓我深刻理解瞭生態脆弱性並非空泛的理論，而是實實在在影響著地球上無數生命和社區的嚴酷現實。這本書的價值在於，它將復雜的生態學原理，通過生動的案例，轉化為瞭普通讀者也能理解的深刻洞見，讓我對我們賴以生存的環境有瞭全新的認知和敬畏。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來瞭非常震撼的閱讀體驗，完全超齣瞭我對一本學術性著作的期待。作者在案例選擇上非常獨到，聚焦於河流景觀，這本身就是一個充滿活力和變化的研究對象。我尤其驚嘆於書中對不同地區河流演變過程的細緻描繪，從自然形成的河道變遷，到人類活動介入後的劇烈改變，都進行瞭深入淺齣的分析。其中關於某個曾經生機勃勃的濕地河流，在經曆瞭幾十年的工業汙染和過度取水後，如何一步步走嚮衰敗的案例，讓我感觸頗深。作者不僅僅是記錄瞭這些變化，更重要的是，她通過一係列科學的評價方法，揭示瞭導緻這些變化背後的根本原因，以及這些變化對整個景觀生態係統造成的連鎖反應。閱讀過程中，我仿佛置身於那些河流之中，親眼見證著它們從繁盛到脆弱的過程。這本書的價值在於，它不僅提供瞭知識，更激發瞭讀者的反思和對環境保護的責任感。

評分☆☆☆☆☆

很好的一本案例書，講解瞭何為景觀生態學。怎麼去運用。

評分☆☆☆☆☆

很好

評分☆☆☆☆☆

《景觀生態學案例分析：河流景觀格局與生態脆弱性評價》藉助空間信息技術，以1980~2006年四期遙感數據為主要數據源，結閤地形分析，從時間序列和空間尺度的角度，對研究區域的土地利用及其景觀格局進行瞭深入分析。運用土地利用圖譜模型對土地利用類型的數量變化、時空演變過程和空間轉移規律進行瞭剖析。在此基礎上，還對研究區域開展生態環境脆弱性的評價研究，探索生境脆弱生態區的生態恢復途徑和方法，以期為研究區的生態保護和可持續發展提供理論基礎和科學建議，對研究區域生態環境的恢復與重建、流域可持續發展等方麵具有重要的戰略意義。

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很好

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