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? 苔原生态系统(tundra ecosystem)是由极地平原和高山苔原的生物群落与其生存的环境所组合成的综合体，主要特征是低温、生物种类贫乏、生长期短、降水量少。 ? 我国的苔原为山地苔原，存在于温带东部的长白山和西部的阿尔泰山高山带。 §5 水域生态系统

? 水域生态系统的特点： ? 水域生态系统的环境特点 ? 水域生态系统的营养结构特点 ? 水域生态系统的功能特点 ? 水域生态系统的类型： ? 淡水生态系统 ? 海洋生态系统

? 水域生态系统的恢复和保护对策： ? 减少污水排放量

? 实行综合保护措施，提高系统自身的抵抗力； ? 正确认识水生生物群落特征，合理利用生物资源。 §6 湿地生态系统 ? 湿地生态系统的概念 ? 湿地及其保护 ? 中国湿地 ? 安徽湿地

湿地生态系统的概念

? 湿地生态系统(wetland ecosystem): 是指地表过湿或常年积水，生长着湿地植物的地区。湿地是开放水域与陆地之间过渡性的生态系统，它兼有水域和陆地生态系统的特点，具有独特的结构和功能。

? 湿地生态系统的功能：天然的基因库；潜在资源；净化功能；气候和水文调节等功能。 湿地及其保护

? 湿地定义：湿地指不问其天然或人工、永久或暂时的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，常带有静止或流动、咸水或淡水，半碱水或碱水水体，包括低潮时水深不过6 m的滨岸海域。

? 湿地保护

? 1971年全球政府间的湿地保护公约《关于特别作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》（简称《湿地公约》）诞生;

? 到1999年已有96个国家加入《湿地公约》。 ? 我国于1992年正式加入。

? 我国目前已建立各类保护区152处，有7个自然保护区被列为国际重要湿地。 中国湿地

? 近海及海岸湿地 ? 河流湿地 ? 湖泊湿地

? 沼泽和沼泽化草甸湿地 ? 库塘 安徽湿地

? 全省湿地面积2918804hm2 ,占全省国土面积21%

? 现有升金湖、扬子鳄、安庆沿江、贵池十八索、当涂石臼湖、颖上八里河、霍邱东西湖、

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五河沱湖、铜陵淡水豚等近10处自然保护区。 讨论题

? 从生态系统物质循环和能流的角度，阐述如何治理巢湖和淮河等污染水生生态系统。

第四节 参考文献 第四节 思考题 ? 解释名词： ? 荒漠化 ? 湿地 ? 问答题：

? 简述森林、湿地的生态功能。

? 草原生态系统有何特点，如何恢复退化草原？

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。

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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

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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。