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源-汇景观理论

/source-sink landscape theory/
条目作者陈利顶

陈利顶

最后更新 2024-06-13
浏览 393
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从源、汇功能角度研究景观格局对生态过程的影响,揭示源-汇景观格局与生态过程的定量关系,探讨景观格局优化方法的理论。

英文名称
source-sink landscape theory
所属学科
生态学

源-汇景观理论认为,对于特定生态过程,异质景观中一些斑块类型具有促进其发展的作用,即源的功能;而另外一些斑块类型具有抑制其发展的作用,即汇的功能;源、汇斑块的数量结构与空间配置能够通过改变景观生态过程,影响景观生态功能。当源、汇斑块在空间布局上达到均衡时,相应景观格局的生态功能达到最佳;当二者之间有明显差异时,此时的景观格局将有利于(或不利于)某一生态过程的发生。源、汇概念很早就被应用在异质种群动态研究和濒危物种保护方面,用来刻画物种迁徙、扩散和灭亡的过程。景观生态学的发展表明,常规景观格局指数便于分析景观格局演变,但对生态过程分析存在着局限性。在此背景下,陈利顶等于2003年提出了源、汇景观概念,将源、汇概念扩展到一般性生态过程研究。源-汇景观理论从生态功能角度出发,针对特定生态过程从源、汇角度对景观的斑块类型进行重新定义和分类,在此基础上构建针对特定生态过程的景观格局指数,发展景观格局与生态过程的耦合分析方法。

即可以促进生态过程发展的景观类型。对于养分流失和非点源污染来说,农田、居民点、果园等均是源景观类型;但对于碳循环来说,农田斑块可以吸收大气中二氧化碳(CO2)来满足作物生长,成为碳循环过程的汇景观类型。从物质和能量平衡角度,源景观类型就是指在特定事件发生与发展过程中,该景观单元上的物质(或能量)输出大于输入,即有物质(能量)流出了该景观单元,补充到其周边景观单元中。

即可以阻止或延缓生态过程发展的景观类型。如位于坡面或流域下方的林地、草地和湿地景观,可以有效地截留来自上游的水土和养分,从而减缓流域水土或养分的流失,达到保护下游水体的目的;然而,对于氧气释放过程来说,林地景观又是一种源。从物质能量平衡角度,汇景观类型就是指发生在该景观单元上的物质(或能量)的输入大于输出,即当某一过程发生后,将有物质(或能量)在该景观单元上发生聚集。

主要包括:①源、汇景观的针对性。源、汇景观概念的提出是针对特定生态过程而言,由此可知景观类型的源、汇功能具有明显的针对性。源、汇景观类型的根本区别在于,源景观类型对于特定生态过程起到了正向促进作用,汇景观类型则起到了负向抑制作用。源、汇景观的针对性还体现在,同样为源景观(或汇景观),不同类型斑块对于同一生态过程的正向促进(或负向抑制)作用也往往存在明显的差异。②源、汇景观的动态性。判断景观类型的源、汇功能是基于景观类型相对于特定生态过程的整体功能。但随着过程的发生,景观类型的源、汇功能也会发生变化,即过程发生的不同阶段,同一景观类型起到不同作用。如土壤侵蚀过程初期,位于坡面中下部的植物篱,起到了“汇”的作用,可以截留从坡面上游流下来的土壤;但这些植物篱截留土壤的能力存在一个阈值,当超出其截留阈值后,汇功能将会逐渐消失。③源、汇景观的综合性。景观代表了各种要素相互作用的自然空间单元的集合,景观的源、汇功能自然要和影响它的各种要素相关联,在一定程度上,源、汇景观的特点体现在各种要素的空间耦合关系上,具有高度的综合性。

源-汇景观理论从生态功能角度,将传统意义上的景观类型进行了重新定义和分类,由此通过分析源、汇景观类型在数量结构与空间配置上的平衡关系,来揭示景观格局对生态过程的影响,从而探讨景观格局优化和生态过程调控的途径和方法。源-汇景观理论的提出突破了传统景观格局分析的局限,使所计算的景观格局指数具有了生态功能含义,可以反映格局对生态过程的影响;同时,理论的提出为景观格局分析提供了新视角,拓宽了景观格局与生态过程研究的思路。源-汇景观理论在土壤侵蚀危险评价、非点源污染控制与濒危物种保护等方面具有广阔的应用前景。

  • LIU J, HULL V, MORZILLO A T,et al.Sources, Sinks and Sustainability.Cambridge:Cambridge University Press,2011.

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