景观格局论文的研究意义

一、概念 景观生态学（›landscape ecology）：是一门多学科交叉的生态学分支(主要是地理学与生态学之间的交叉)，他是研究景观单元的类型组成、空间配置及其与生态学过程相互作用的综合性学科。二、研究内容 研究内容：空间格局(结构)、生态过程(物质流、能量流、物种流、信息流和价值流)、动态变化、人类活动、生态建设等的科学三、作用与意义 强调尺度在研究生态格局和过程中的重要性是景观生态学研究的特色之一，尤其是研究宏观尺度上人类活动对区域生态系统的影响，揭示景观格局与生态过程之间的关系更是景观生态学研究的一个重要方面1、研究大尺度地域内各种生态系统之间的相互关系2、景观的组成、结构、功能、动态、分类、评价、规划、管理3、原理方法对促进景观的优化和可持续发展有直接指导作用，是人们从宏观方面认识自然并调节人与自然关系的有力手段4、应用领域：农业、林业、城市规划、园林设计、自然保护、旅游景区规划设计、环境治理、资源开发利用等

本研究以华东、华北地区农田和复垦农田为研究对象，揭示农田景观格局、过程的一般规律；归纳提出一般农田景观规划设计的概念、内容、方法、程序和模型；提出复垦农田景观规划设计的内容、程序、方法和模式；利用“3S”技术，建立三维模型，实现可视化；提出复垦农田景观重构的对策，为有关法规的制定和评价生态农业、土地整理、复垦农田等提供技术依据和理论基础。其研究的主要内容如下。

一般农田与复垦农田景观格局、过程与特性研究

景观格局是指景观空间格局，是大小和形态不同的景观斑块、廊道在景观空间上的排列，是景观异质性的具体表现，又是包括干扰在内的各种生态过程在不同尺度上作用的结果。景观格局的研究目的在于在表面看来无序的斑块、廊道组合的景观上发现潜在的有意义的规律，通过景观格局的分析确定产生和控制空间格局的因子和机制，比较不同的景观空间格局及其效应。景观过程强调景观现象发生、发展的时序和动态特征，对景观过程的研究在于掌握景观演替的方向和进行景观整理。具体选择平均斑块周长面积比、斑块形状指数等指标，通过景观分析软件，获取不同时期景观格局和结构指标。首先，分析一般农田景观演变的驱动力因素，揭示一般农田景观格局的演变规律和特征；其次，结合采矿过程，归纳矿区在开采、塌陷过程中不同阶段的土地利用覆盖变化规律，结合井工开采计划与过程，揭示井工开采条件下的农田景观演变规律。

复垦农田景观重建规划控制研究

当前，由于小尺度上的复垦农田景观规划设计可参考的资料较少，特别是国内对其研究更少，为了便于今后农田景观规划设计的研究，需要查阅大量的有关景观生态学、景观规划设计、农田景观、农业生态学等资料，根据农田生产的基本条件和可持续发展的基本要求，突出以人为本的规划设计理念，归纳农田景观规划的概念、内容、方法和程序，创造人与自然和谐的农田景观、人居环境。

复垦农田景观规划设计是在农田景观演变规律的基础上，以景观格局特征和规律为指导，对区域农田景观进行景观工程化过程。首先，对煤矿区复垦方向进行分析；其次，按照可持续发展理论，归纳复垦农田景观规划设计原则、规划体系和规划设计内容与方法，探讨“3S”技术在复垦农田景观规划设计中的应用。

复垦农田景观重建施工控制与产权配置

复垦农田景观重建需要通过工程实施来完成，科学的施工工艺是保障农田景观重建质量的基础，重建后的复垦农田景观产权配置同样是其质量持续的保障。结合当前土地复垦技术，研究复垦农田景观重建工程调控模式与方法，设计生态预复垦的表土剥离工艺，提出复垦工程费用控制措施。结合土地产权理论，分析当前沉陷地产权设置上存在的问题和原因，设计我国煤矿区沉陷地复垦产权配置方式。

复垦农田景观质量评价体系研究

根据当前煤矿区耕地复垦和土地整理的需要，以农田景观格局演变规律和景观生态学原理为基础，参考《土地开发整理项目验收规程》（TD/T 1013—2000）规定的土地开发整理项目验收的条件、组织、内容、程序、成果要求和建立技术档案，研究小尺度采煤沉陷地复垦农田景观质量评价原则、内容与方法，规范复垦农田景观重建技术，并结合具体实例进行分析、评价。

格局包括三种类型: 空间、时间和组成格局( Levin，1992) 。森林景观格局一般指空间格局，是大小和形状各异的景观要素在空间上的排列和组合形式( 傅伯杰，2002) 。景观格局是景观异质性的具体表现，也是自然、生物和社会因子驱动的各种生态过程在不同尺度上作用的结果。森林景观格局取决于森林资源地理的分布和组合，影响着森林景观内能量流、物质流和物种流的变化，制约着多种生态过程，与森林生态系统抗干扰能力、恢复能力、稳定性、生物多样性有着密切的联系。同时，森林景观格局又是在不断发展变化着，目前的格局是在过去景观流( 自然、社会和经济的各种生态过程) 的基础上形成的( 傅伯杰，2002) 。因此，分析森林景观格局随时间的动态过程可以揭示森林景观演替的规律和机制，进而预测森林景观的未来变化趋势，为最终实现森林资源的可持续利用提供理论依据( Guo J P 等，2000; Wang Y，1995; 惠刚盈，2007) 。

森林景观的结构，即组成单元的特征及其空间格局，是研究景观功能和动态的基础。森林景观的结构( 几何、物理、生物学结构) 与其空间、时间四维分布密切相关，这是近年来森林经理学界研究的一个重要问题，具有重要的学术意义。森林的空间结构决定森林的功能，森林经营活动( 如采伐) 影响森林的空间结构，从而影响森林功能的发挥。因此，森林空间结构分析是森林景观规划的基础，对科学经营森林有重要意义( 安惠君，2003 ) 。

森林的空间结构反映了森林群落内物种间的空间关系，即林分中林木的水平分布格局和空间排列方式。按照现代森林经理的观点，林分空间结构主要从以下 3 方面加以描述:①林木个体在林地上的水平分布即林木空间分布格局; ②树种空间隔离程度; ③林木个体大小( 胸径、树高和树冠等) 分化程度。林分空间结构决定了树木之间的竞争优势及其空间生态位，在很大程度上影响着林分生长、发育与稳定性。林分空间结构被认为是决定生境和物种多样性的重要因子( Pretzach，1999) 。目前，林分空间结构分析已成为国际上天然林经营模拟技术的主要研究内容。

空间分析( spatial analysis，SA) 是为解答地理空间问题而进行数据分析与挖掘。空间分析主要通过对空间数据和空间模型的联合分析来挖掘空间目标的潜在信息。空间目标是空间分析的具体研究对象，空间目标具有空间位置、分布、形态、空间关系( 距离、方位、拓扑、相关场) 等基本特征( 刘湘南等，2005) 。其中，空间关系是指地理实体之间存在的与空间特性有关的关系，是数据组织、查询、分析和推理的基础。不同类型的空间目标具有不同的形态结构描述，对形态结构的分析称为形态分析。考虑到空间目标兼有几何数据和属性数据的描述，因此必须联合几何数据和属性数据进行分析。空间分析涉及地理空间数据的分析、计算、表达等内容，与一般的数据分析方法不同，它强调事件( 如森林火灾) 或参数( 如地面温度) 的时空变化。空间分析方法从简单的空间距离量算到全球气候变化过程的数值模拟，空间分析一般采用专业分析模型与 GIS 集成方式( Acevedo，1991) 。

空间格局分析方法是指用来研究景观结构组成特征和空间配置关系的分析方法。景观格局是在景观水平上的唯一现象，景观格局研究的首要任务是必须提取和分析必要变量，描述并以特定意义的方式度量景观格局，阐明景观格局的特征和规律性。景观格局分析的目的是设法建立景观格局特征与各种生态过程之间的相互关系，以了解景观结构发生和发展的内在机制，更好地解释各种景观现象; 从看似无序的景观斑块镶嵌中，发现潜在有意义的规律。( Fu and Chen，2000) 进而认识这些特殊条件下规律的普遍意义，为优化景观格局及其景观管理提供必要的信息。

当前国外景观格局研究的相关文献以美国居多，主要包括: ①对景观格局的尺度问题的研究，如 Krummel，O'Neill 以及 Tanner 等对生态过程、尺度和景观格局指数的关系进行研究，以确定在不同尺度上如何选取适宜的指数来描述当前景观格局、生态过程和选用适当参数预测景观格局; ②对景观格局理论问题的探讨，如 Naveh 和 Lieberman，Forman 和 Gotdon等为景观格局研究提供了良好的概念基础，等为景观格局研究提供了良好的概念基础，Turner 等对干扰主题进行了研究; ③对建立空间模型方法的研究，如 Rober H. Gardner 和Robert V O'Nei 建立了神经模型来研究景观格局对物种丰富度的影响，其他如地理模型、人口和生态系统动态模型等均是景观格局与生态过程的数量化方法; ④对新的研究手段与技术的应用研究，如应用空间统计学方法研究景观格局与尺度问题，以 Sandra J. Turner 的研究为代表; 对遥感和地理信息系统的研究，如 Iverson，Milne 等以遥感和地理信息系统为工具，对景观格局的变迁过程进行了分析，其中对景观时空变化的研究方法也是景观格局研究的重要方向。

我国对景观生态学的研究起步较晚，但对景观格局、景观动态的研究较多，但方法、手段和研究深度相对落后，比较典型的研究包括: 高琼、李建东利用多样性指数和空间格局指数来解释和预测景观发展动态及其对气候变化响应的可能性，运用空间仿真的方法，对东北松嫩平原碱化草地景观动态变化进行了模拟; 傅伯杰用地理信息系统、分维和统计分析相结合，研究了黄土区农业景观空间格局; 张金屯、邱扬、郑风英提出景观格局的数量研究方法;王宪礼、肖笃宁利用 RS、GIS 手段对辽河三角洲湿地景观的格局与异质性进行了研究; 常学礼、邬建国用修改分维数、分维数和直观多样性指数方法、对科尔沁沙地不同沙澳化土地景观空间。