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森林景觀"約束包絡(luò)面"的結(jié)構(gòu)與機制研究

發(fā)布時間:2014-07-30 10:56

  森林景觀是以森林生態(tài)系統(tǒng)為主體.與其他相互聯(lián)系的生態(tài)系統(tǒng)共同構(gòu)成的具有一定結(jié)構(gòu)、功能及動態(tài)變化規(guī)律.在空間上以一定形式重復(fù)出現(xiàn)的一類景觀[II。森林景觀通過景觀類型物質(zhì)流、能量流、信息流的傳輸和交換,筆耕文化推薦期刊,存在著棉合機制.表現(xiàn)出景觀類型間的相互作用和動態(tài)變化,成為具有完整結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)雜系統(tǒng)。同時.森林景觀作為一個開放系統(tǒng).與環(huán)境不斷地進行流的交換形成一個整體,是經(jīng)營區(qū)域系統(tǒng)的子系統(tǒng)。森林景觀以此作為核心向下與森林景觀要素、向上與經(jīng)營區(qū)域系統(tǒng)形成了復(fù)雜的等級組織系統(tǒng)。

  等級系統(tǒng)都具有離散性等級層次組成的等級結(jié)構(gòu)。等級結(jié)構(gòu)是指任何生物系統(tǒng)都由低一等級水平上的組分組成.每一組分又是該等級水平上的整體,同樣由更低一等級水平的組分組成.每一等級上都有其獨有的特征,即新質(zhì)或不可簡化的特征。等級結(jié)構(gòu)有個重要概念是約束。由于組成等級系統(tǒng)的整體元具有兩面性或雙向性.相對于低層次表現(xiàn)出整體特性.而對其高層次則表現(xiàn)出從屬組分的受制約特性.形成了不同等級層次間的相互作用關(guān)系,高層次對低層次有制約作用. f底層次為高層次提供機制與功能20約束是低一等級水平上的生物約束和高一等級水平上的環(huán)境約束的總和。因而.等級理論要求不同等級水平上的系統(tǒng)性質(zhì)應(yīng)分別加以研究.不研究該等級,就不能完全理解整個系統(tǒng),同樣.要充分理解該等級.就必須研究與之相關(guān)的其他等級。J"eill等使用等級理論定義了一個"Constraint Envelope州,徐中民等將其譯為"約束包絡(luò)面":1:(邱揚等譯作"約束體系"忡。對于森林景觀的研究.等級層次是與生態(tài)功能和生態(tài)過程是密切聯(lián)系的.需要從森林的結(jié)構(gòu)與;rJJ能出發(fā),確定經(jīng)營管理的核心層次,并考慮核心層次與相鄰層次的關(guān)系與作用.著重考慮高一等級水平上的環(huán)境約束和低一等級水平上的組分行為約束」肘。因此.對于森林景觀"約束包絡(luò)面"的研究.通過高層次制約低層次與低層次為高層次提供機制和功能等方面的系統(tǒng)分析.可以準確分析森林景觀的結(jié)構(gòu)和功能,避免把森林景觀作為封閉系統(tǒng)進行孤立地研究,為科學理解和準確預(yù)測森林景觀的結(jié)構(gòu)、功能與動態(tài)提供依據(jù)。

  1森林景觀"約束包絡(luò)面"結(jié)構(gòu)的框架界定

  1.1森林景觀等級系統(tǒng)分析

  根據(jù)等級系統(tǒng)理論.多尺度等級斑塊結(jié)構(gòu)被作為研究景觀異質(zhì)性的一個概念模型.一個斑塊有反映更小尺度異質(zhì)性的內(nèi)部結(jié)構(gòu),同時也是更大尺度異質(zhì)性結(jié)構(gòu)的一部分句不同尺度上的等級組成之間是相互關(guān)聯(lián)的。等級理論讓我們在關(guān)注一個特定尺度上的事件的同時,認識到仍有與之相關(guān)的其他尺度。等級理論為生態(tài)學提供了一個概念的和分析的模型.它可以用于景觀格局與相應(yīng)生態(tài)學事件機制的解釋景觀作為一個組成復(fù)雜的復(fù)雜系統(tǒng),系統(tǒng)與環(huán)境以及子系統(tǒng)之間進行頻繁的物質(zhì)、能量和信息的傳輸和交換,森林景觀異質(zhì)性的動態(tài)變化實際上是由景觀內(nèi)斑塊之間的相互作用引起的。森林景觀必須確定最低級別或最小生態(tài)空間單元。由于需要在不同尺度上去分析或考慮問題,在某一規(guī)模尺度上所揭示出來的作用關(guān)系并不能簡單地應(yīng)用到高一級或低一級的規(guī)模層次上,離開空間尺度談森林景觀格局和異質(zhì)性毫無意義。

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  與尺度特性相對應(yīng).森林系統(tǒng)是具有相應(yīng)等級結(jié)構(gòu)的層次系統(tǒng).相應(yīng)層次的結(jié)構(gòu)決定其功能.整體功能的發(fā)揮需要系統(tǒng)中各等級層次相應(yīng)結(jié)構(gòu)的有機協(xié)調(diào)與適應(yīng)。森林經(jīng)營的尺度由小到大依次為林分、景觀和經(jīng)營區(qū)域.而與尺度層次相匹配的等級層次為林分結(jié)構(gòu)、森林景觀空間關(guān)系及經(jīng)營區(qū)域復(fù)合系統(tǒng)(見圖1)。以森林景觀類型空間關(guān)系為核心層次,往下必須考慮景觀要素的組合,即斑塊?廊道基質(zhì)模式。而景觀要素如果考慮內(nèi)部結(jié)構(gòu),就成為林分尺度上林分結(jié)構(gòu)的問題。往上即為復(fù)合系統(tǒng),它包含了兩個方面的影響因子,即自然因子與人為因子。從森林的結(jié)構(gòu)與功能出發(fā),圍繞森林景觀空間關(guān)系核心層次,考慮核心層次與林分和經(jīng)營區(qū)域復(fù)合系統(tǒng)的關(guān)系與作用,著重考慮高一等級水平上的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)約束和低一等級水平上斑塊、廊道、基質(zhì)結(jié)構(gòu)與機制。

  1.2森林景觀"約束包絡(luò)面"結(jié)構(gòu)框架

  以森林景觀類型的空間關(guān)系作為核心等級層次.地域相鄰的森林景觀類型在同一生態(tài)環(huán)境下,由于內(nèi)部生物機制與外部環(huán)境相互作用.或表現(xiàn)為環(huán)境資源利用性競爭啕或表現(xiàn)為相互干擾性競爭,同一環(huán)境條件下且空間地域上相鄰的兩個森林景觀類型之間因環(huán)境資源利用性競爭所產(chǎn)生的作用程度,反映了具有相異和相似特性的森林景現(xiàn)在相同環(huán)境條件下的相互作用過程。

  森林景觀類型空間關(guān)系.在環(huán)境的約束下.其景觀組分斑塊、廊道、基質(zhì)按照一定的生態(tài)位置構(gòu)成景觀格局,這種景觀格局同時又受到本層次顯現(xiàn)作用的干擾的負向影響.由此共同作用形成景觀類型的上下等級的層次關(guān)系。以景觀類型現(xiàn)實的空間關(guān)系為核心層次,除考慮同層次的作用同素外.綜合考慮上一層次的約束和下一層次的細節(jié).把約束景觀類型的環(huán)境和改變景觀類型的人類干擾l大|素進行拓展研究,形成"約束包絡(luò)面"(見圖2)。結(jié)構(gòu)框架包括四個方面:(1)核心層次土森林景觀類型的現(xiàn)實空間關(guān)系; (2)高一層次環(huán)境規(guī)定和約束下森林景觀類型的理論空間關(guān)系;( 3)高一層次人類干擾作用下森林景觀類型的負向約束;( 4)森林景觀的斑塊十廊道十基質(zhì)模式。

 



本文編號:6093

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