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景观生态学

Wikipedia · 2026-05-29 维基百科 👁 1 阅读

市周围的土地覆盖状况。黄色和棕色为田野，蓝色为水面，红色为城市地表。]]

景观生态学（，又名-{zh-cn:地景;zh-hk:地景;zh-tw:景觀}-生態學）是研究和改善环境中的生态过程与特定生态系统之间的关系的科学。这是在不同景观尺度、发展空间格局以及研究和政策的组织层次上完成的。简而言之，景观生态学是景观多样性的科学，而景观多样性是生物多樣性和协同作用的结果。

作为系统科学中一个涉及大量交叉学科的领域，景观生态学结合了生物物理学和方法与自然科学和社会科学中的人文和整体观点。景观是空间上异质的地理区域，其特征是包含相互作用的各种不同斑块或生态系统，其中既有相对自然的陆地和水生系统（例如森林、草原和湖泊），也有人工主导的环境（包括农业和城市环境）。

景观生态学的最显著特征是重视格局（）、过程（）和尺度（）之间的关系，以及关注广泛的生态和环境问题。这些都需要将生物物理科学与社会经济科学结合起来。景观生态学的主要研究主题包括景观斑块中的生态流、土地利用和地表覆盖的变化、规模化、将景观格局分析与生态过程联系起来，以及景观保护和可持續性。景观生态学还研究人类对景观多样性的影响，在形成和传播导致流行病的新型人类病原体中起到何中作用。

术语
景观生态学的德语词（对应英语）由德国地理学家于1939年提出。他的早期作品中提出了该术语和许多景观生态学的早期概念，其中包括将航拍照片判读应用于环境与植被之间相互作用的研究。

解释
异质性是一种衡量景观各部分之间不同程度的度量。景观生态学着眼于这种空间结构如何在景观水平上影响生物丰度以及整个景观的性质和功能。这包括研究格局或景观的内部序列对生物功能的过程或持续运作的影响。景观生态学还包括应用于地形设计和改造的地貌学，也就是对地质构造如何构成景观结构的研究。

历史
理论的演变
景观生态学的一个核心理论源于麦克阿瑟和威尔逊的《》。该著作认为，岛屿上的生物多样性是来自大陆的种群的竞争性定殖和随机绝灭的结果。藉助Levins的集合种群模型，岛屿生物地理学这一概念从实体的岛屿推广到了抽象的棲息地斑块（实践中可应用在农业景观等场景）。这一推广为保育生物學家提供了评估生境破碎化對种群生存力之影响的新工具，从而推动了景观生态学的发展。景观生态学的新发展很大程度上归功于地理信息系统（GIS）的发展和大范围栖息地数据（例如遥感数据集）的获得。

发展成为学科
欧洲的景观生态学源于历史上人类主导景观的规划。此后，一般生态学理论的概念在北美得到融入。一般生态学理论及其子学科着重研究以层级结构（典型的结构如生态系统、种群、物种和群落）组织的同质、离散群落单元，而相比之下，景观生态学是建立在时空异质性的基础上的。它通常包括人工景观再概念的理论和实践中的变化。

到1980年，景观生态学已成为一门独立的学科。其标志是[https://www.landscape-ecology.org/ 1982年国际景观生态学协会] （IALE）的组建。一些里程碑意义的书籍也是在同一时期出版的，包括Naveh和Lieberman以及Forman和Godron的著作，确定了该学科的范围和目标。Forman

对主观定义的景观单元进行跨学科分析（例如Neef学派）：景观是根据土地使用的均一性来定义的。景观生态学从对人类社会的功能作用的角度探讨景观的自然潜力。要分析这种潜力，就有必要借鉴几种自然科学。

景观尺度上的拓扑生态学：“景观”定义为由一系列相互作用并以相似形式重复出现的生态系统（树林、草地、沼泽、村庄等）组成的异质陆地区域。该派别明确景观是人类感知、改造等范围达数千米的区域。景观生态学描述并解释景观的生态系统特征格局，并调查其组成成分的生态系统中的能量、矿物养分和物种的流动，为解决土地使用问题提供重要的知识。

以生物为中心的多尺度拓扑生态学（例如John A. Wiens）：明确拒绝Troll、Zonneveld、Naveh、Forman和Godron等人的观点，而认为景观和景观生态的定义独立于人类对自然的认识、利益和改造。无论尺度如何，“景观”都被定义为空间格局影响生态过程的“模板”。构成景观的参考点不是人类，而是所研究的各个物种。

生物组织的景观层面上的拓扑生态学（例如Urban等人。）：根据生态阶层理论，假定自然在多个尺度上运作，并且具有不同的组织层次，这些层次是嵌套层级的一部分。具体而言，该定义认为，生态系统水平之上还存在着景观水平，它因生态系统之间的高强度相互作用、特定的相互作用频率并且通常是相应的空间尺度上而形成并被识别。景观生态学定义为关注空间和时间模式对功能上一体的多物种生态系统的组织和相互作用的影响的生态学。

利用自然科学和人文社科对社会-生态系统进行分析（例如Leser、Naveh、Zonneveld）：景观生态学被定义为一门跨学科的超科学（），它探索人类社会与其特定环境之间的关系，其工具不仅限于各种自然科学，也包括社会科学和人文科学。这种理解背后的假设是：社会系统与其特定的周围生态系统联系在一起，从而使两个系统形成一个协同进化、自组织的统一体，即“景观”。社会的文化、社会和经济层面是全球生态层次体系的组成部分，而景观则被认为是“整体人类生态系统”的呈现系统，既涵盖了自然（“”）又涵盖了精神（“”）领域。

以生活世界景观的文化意义为指导的生态学（实践中常用，但未明确定义，案例见Hard、Trepl

重要术语
景观生态学不仅创造了新的术语，而且还以将既有的生态学术语“旧词新用”。景观生态学使用的许多术语与学科本身一样和其他领域相互联系、相互交叉。

景观
“景观”（，又称地景）是景观生态学的中心概念，但是它有多种完全不同的定义方式。例如：还有人将“景观”定义为包含两个或多个紧邻的生态系统的区域。尺度也是对象或过程的空间或时间度量，

斑块和镶嵌
斑块（）是景观生态学的一个基本术语，定义为与其周围环境（基质）不同的相对均质的区域。

生态梯度（）是另一种景观边界，但它是生态系统或群落环境条件中逐渐而连续的变化。生态梯度有助于解释景观中生物的分布和多样性，因为一种生物在特定条件下可以更好地生存，生物的分布因而随生态梯度的变化而变化。它们包含的异质群落被认为比过渡带更为环境稳定。生態區（）是一个空间术语，指景观的制图和分类中在生态上相对一致的最小单元。

理论
景观生态学理论强调人类对景观结构和功能的影响。它也提出了修复已退化景观的方法。

气候变化是构成当前景观生态学研究的另一个主要组成部分。生态过渡带作为景观研究的一种基本单元，对于气候变化情景下的管理可能具有重要意义，因为由于边缘生境的不稳定性，生态过渡带在影响之下可能首当其冲。该研究分析了中部高山生态系统之间跨时空的梯度，以确定环境中动物分布方式之间的关系。观察动物的栖息地以及植被如何随时间变化，可以洞悉整个景观在很长一段时间内的冰雪变化。

其他一些景观规模研究认为，人类影响可能是全球大部分地区景观格局的主要决定因素。景观可能成为生物多樣性措施的替代品，因为从不同类别景观内采集的样品，其动植物组成不同。不同物种可能从一个栖息地“泄漏”到另一个栖息地，对景观生态产生影响。随着人类土地使用活动的扩展以及景观中边缘的占比的增加，这种边缘泄漏对集群完整性的影响在保护中可能会变得更加明显。这是因为保护物种的分类单元，即使不在地方一级，也可以在整个景观级别上实现。

土地利用变化模型
是景观生态学的一种应用，旨在预测土地利用的未来变化。近年来，由于森林砍伐和城市面积的扩张，地球的大量的土地覆被状况在急剧变化。土地变化模型用于城市规划、地理学、地理信息科学和其他学科中，以清楚地掌握景观过程。

与其他学科的关系
景观生态学已和各种生态学分支学科相结合。例如，景观生态学与土地变化科学，以及土地利用与土地覆被变化及其对周围生态的影响密切相关。该学科的的另一项新近发展是更多地考虑了领域中用于研究湖泊、溪流和湿地的空间概念和原理。是地景生态学在海洋和海岸地区的应用。此外，景观生态学与诸如农业和林业等以应用为导向的学科有着重要联系。人类的农业活动一直对生态系统有着深远的影响，而景观生态学为管理由高强度的农业活动产生的环境威胁提供了新的选择。景观生态学被认为是生物科学中一门独特的学科——渔业生物学发展的贡献者，，此外还经常被纳入水文学的湿地划定的研究设计中。最后，景观生态学对进步可持续性科学和可持续发展规划具有深远的影响。例如，2015年的一项研究使用评估指标，国家-景观以及景观生态学工具和方法，对整个欧洲的可持续城市化进行了评估。

景观生态学还与群体遗传学相结合，形成了景观遗传学领域，该领域解决了景观特征如何跨时空影响动植物种群结构和基因流，以及介入其中的景观（基质）的品质如何影响空间变化。在2003年提出该术语后，景观遗传学领域到2010年已扩展到超过655个研究，并在今天继续发展。随着遗传数据的获取变得越来越容易，生态学家越来越多地使用它来回答新的进化论和生态学问题，其中许多涉及景观如何影响进化过程，尤其是正在被人类改变、生物多样性正在丧失的景观中。

参见

  • 生態農業
  • 生物地理学
  • 生态学
  • 生態區

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  • 景觀流行病學

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  • 景觀設計
  • 景观连接度

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  • 整体人类生态系统

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参考文献
外部链接

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