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1、,By,第8章 景观指数阈值分析,阈值：临界值。就是指某系统或物质状态发生剧烈改变的那一个点或区间。简单来讲，一个领域或一个系统的界限称为阈，其数值称为阈值。,名词概念,景观格局优化：是对景观格局、功能和过程综合理解的基础上，通过建立优化目标和标准，对各种景观类型在空间和数量上进行优化设计，使其产生最大景观生态效益（生态、经济和社会效益）和实现生态安全。,名词概念,8.1 确定景观指数阈值的必要性,8.1.1 景观指数阈值是景观格局优化的基本判断,景观格局优化目标：调整优化景观组分、斑块的数量和空间分布格局，使各组分之间达到和谐、有序，以改善受胁受损的生态功能，提高景观总体生产力和稳定性，实现
2、区域的可持续发展。,由于景观格局强烈影响景观中能量、物质的交换和流动，反过来生态留的作用又会改变现有的景观格局，使系统向更加稳定的自然状态变化，为了保持这种人工干扰格局的稳定，需要外界的能量来维持，所以达到生态、经济和社会综合效益最大的景观格局经常需要人类的干预和管理。而这种干预的程度却缺乏必要的参考标准。,So,景观指数是分析景观格局的量化指标，因此，通过判断景观指数的阈值，我们可判定人们对景观格局优化调控的程度，从而为景观格局的优化和演进提供技术支持。,8.1.2 景观指数阈值是判断景观格局优化的前提,理论与方法的研究,理论方面需要研究景观格局的基础理论，格局与过程之间的关系，景观格局对功
3、能的影响，各种景观类型空间分布的制约因素；方法的研究注重如何实现景观格局优化的途径。,标准的研究,概念模型实际上是最早出现的建立在景观生态学基础理论上的景观规划方法，在生态因子调查研究的基础上，考察景观格局与功能关系的一般规律，以经验的或已有理论的模式对景观的空间分布格局进行调整，也会有一些比较通用的土地利用模式。如Forman和Godron（1986）提出了两个景观整体模式。,不可替代格局,其设计思想是：几个大型的自然植被斑块作为水源涵养所必需的自然地；有足够宽的廊道用以保护水系和满足物种空间运动的需求；而在开发区或建成区里有一些小的自然斑块和廊道，用以保证经管的异质性。这一优先格局在生态功
4、能上有不可替代性。它应作为人和景观规划的一个基础格局。根据这一基础格局，又发展了最优景观格局。,最优景观格局,“集聚间有离析”被认为是生态学意义上在最优的景观格局模式，这一模式（原理）强调应将土地利用分类集聚，并在发展区和建成区内保留小的自然斑块，同时沿主要的自然边界地带分布一些人类活动的“飞地”。,生态学意义,保留了生态学上具有不可替代意义的大型自然植被斑块，用以涵养水源，保护稀有生物；景观质地满足大间小的原则；风险分担；维持遗传多样性；形成边界过渡带，减少边界阻力；自然植被廊道则利用于物种的空间运动，在小尺度上形成的道路交通网满足人类活动的要求。,景观格局优化数学模型,多级参数平衡法（段建
5、南和唐耀先，1989）线性规划法（韩文权等，2005；杨晓勇和李永贵，1994）多目标规划灰色系统规划法（李兰海和章熙谷，1992；但承龙等，2001；康慕谊和江源，2001）计算机模型法（秦向东和闵庆文，2007）,计算机空间模型,景观管理的研究,管理是通过人类活动，在景观水平上对生态系统管理，实现生态系统平衡，稳定与可持续发展。,景观格局优化目标和评价标准的确定是景观格局优化设计的前提条件，所以景观格局优化设计的指导思想和评价标准是必不可少的环节（韩文权等，2005）。景观格局优化标准建立需要多学科综合、多角度分析和多实现手段的结合，这必将会为景观格局优化研究提供宽广的空间，也是景观生态学
6、的发展方向。,So,8.1.3 景观指数阈值是判断景观异质性的指示器,一个景观生态系统的结构、功能、性质和地位主要取决于它的异质性。高度异质性的景观是城郊良好发展的基础。就景观生态而言，异质性应从以下几方面认识：,时空两种异质性。通常所谓异质性系指空间异质性，即空间分布不均匀性。事实上，时间各区段和单元彼此也是异质的。因此，有两种异质性：空间异质性和时间异质性。多维空间异质性。通常所谓空间异质性系指二维平面异质性。另外还有垂直空间异质性及二者组成的三维立体空间异质性。时空耦合异质性。现代科学同时空耦合表示物质的时空统一运动，也可以同时空耦合异质性来表示时空两种异质性统一的四维运动。边缘效应异质
7、性。空间异质性往往带有边缘效应性质。,异质性来源：,系统和系统要素的原生差异，如时间差（进化度）、空间差（进化位与生态位）、质量差、数量差、形状结构差、功能差、信息差等。现实运动的不平衡与外来干扰，如自然干扰、人类活动及内源演替或种群的动态变化。,空间异质性也导致时间异质性，属时空耦合异质性。景观要素的空间分布不均匀即为异质性。时间异质性用动态变化来表述，异质性的表现形式为空间格局。景观要素类型越多，异质性越大。异质性的测量指标很多，如多样性指数、优势度、均匀度、最小距离指数、连接度、斑块大小及数量、分维数、斑块伸长指数、破碎度、斑块密度、景观形状指数、分形指数、聚集度指数等。其中，多样性指数
8、和均匀度指数应用于城市景观异质性研究中最多。,维持景观已执行是促进城市建设和发展的关键。而景观结构的合理与完美的判定则需要借助景观指数这个指示器来实现。景观指数的指示器则需要一个合理的阈值来服务于景观结构的合理与完美。,8.2景观指数阈值确定的方法,1,背景,Make a difference,景观指数的研究已经有很多成果，这些成果不仅有几十年的演变数据，也有不同区域的景观特征表征。这些研究成果是我们进行景观指数阈值研究的宝贵资料。本节主要借助这些已有的已有的研究结果或结论，探讨景观指数合理阈值的设定方法。,2,方法步骤,进行景观指数阈值设定方法步骤如下：,（1）资料收集,研究区选择参考张镱锂
9、等（2008）研究成果进行。,中国生态与环境及可持续发展面临的许多问题都与土地利用及其变化有着密切的联系，寻求解决这些问题的途径的迫切性决定了开展土地利用综合研究的必要性和重要性。土地利用研究文献则是反映土地利用研究水平、研究现状及趋势的晴雨表，对于展示中国的土地利用研究成果，制定科学的区域可持续发展政策，正确认识我国土地利用研究的热点（区域和问题）有着重要的科学价值和借鉴意义。通过对近百年来国内发表的中文文献的不完全统计和分析，以19782007年发表的4531篇中国土地利用研究论文为数据源，利用文献计量学方法，从中国土地利用研究文献的数量、研究区域、研究方法、研究主题的分布及变化等方面进行
10、了深入的分析，并探讨了中国土地利用研究现状及发展趋势。,在近30年土地利用研究论文中，针对典型地区作案例研究的仅有763篇（占研究时段论文总量的16.8%）。将研究区按行政单元和地域单元两类进行分析，结果如下,依据张镱锂等（2008）的分析，以完整行政单元为研究区的论文，其研究区域遍布于全国33省（区、市）。其中以北京市的行政单元为案例研究成果最多，其次是以重庆市、内蒙古自治区和河北省的行政单元为案例的研究。过去的30年中，从年产出论文数量看，中国土地利用研究存在显著的区域性差异，尤其是西部地区的研究较弱。以省、市、区行政单元为研究区分析，发现就省级案例研究而言，土地利用研究也有较强的地域性，
11、与社会经济发展需求有一定关系。鉴于此，我们在进行数据源选择过程中，在此框架下进行筛选。,查阅CNKI中的期刊文章、硕博士论文资料，按照我国区域的基本划分，分区域查找。每个区域选择有代表性的文章47篇，结果见表8-1,（2）建立数据库,将查阅的不同区域、不同时间、不同研究对象的景观指数进行归类，建立便于分析的数据库。数据库主要字段包括：研究区域、景观类型、主要景观指数、景观指数计算年等。,（3）计算参考阈值,将建立的数据库数据按照景观指数进行整体均值、分区域均值计算，最后得到参考阈值。,3,案例分析,8.3 景观指数参考阈值,按照上述方法，将搜到各类文章35篇。将这些数据进行归类统计，最后形成如表8-2的结果。,景观指数阈值的归纳这里仅仅是进行了初步归纳统计，下一步需要进一步做升入探讨。如果读者对此感兴趣也可以做进一步深入探讨。,Thanks！,
