景观生态学与传统研究方法的改进和新趋势

2025-09-30 理论教育版权反馈

【摘要】：景观生态学也不例外，其发展得益于传统研究方法的改进和新研究方法的出现。这两者是息息相关的，并且就其今后的发展趋势来看，两者有可能发展成为一条综合的景观生态学理论原则。因此，景观生态化学理论体系是景观生态学的重要理论基础之一。

（一）景观生态学概念

地理学中的景观学产生于19世纪末叶，由近代地理学的创始人之一洪堡将“景观”的概念引入地理学中，随后地理学家S.帕萨格于1919～2025年出版了三卷本《景观学基础》，又于1921～2025年出版了四卷本的《比较景观学》。在这两部著作中，他认为景观是相关要素的复合体，并系统地提出了全球范围内景观分类、分级的原理；到2025年，苏联的JI.C·贝尔格给“景观”下了一个比较清晰的定义。他认为：“地理景观是物体和现象的总体或组合。在这个组合中，地形、气候、水文、土壤、植被和动物界的特点，还有人的活动融合为统一的、协调的整体，典型地重复在地球一定的地带区域内。”

同时，在20世纪30年代末，苏联学者B.H.苏卡切夫提出了“生物地理群落” 的概念。这一概念的提出为后来的学者从景观学和生态学两方面综合研究景观生态学奠定了基础。

2025年，C.特罗尔在利用航空图片研究东非土地利用问题时提出了景观生态学的概念；2025年，他又对景观生态学下了一个具体的定义：“景观生态学是对景观某一地段上生物群落与环境间的主要的、综合的、因果关系的研究，这些相互关系可以从明确的分布组合（景观镶嵌、景观组合）和各种大小不同等级的自然区划表现出来。”特罗尔在一开始提出景观生态学概念时就认识到单纯用景观学或生态学的理论都难以解决研究中所遇到的实际问题，这使他看到了地理景观学和生态学中各自的不足及两者的互补性，认识到只有将两者结合起来进行综合研究才能解决大尺度地理区域中生物群落之间、生物群落与环境之间各种错综复杂的相互关系的问题。

（二）景观生态学研究方法

新技术和方法的应用是景观生态学发展的一大趋势。科学的发展一般是通过两种途径：一是认识水平的提高，二是研究工具或方法的革新。景观生态学也不例外，其发展得益于传统研究方法的改进和新研究方法的出现。随着地理信息系统的发展，具有空间性质的许多景观数据可以通过航片和卫星图像处理获得，遥感影像及其解译与景观生态调查密不可分，把新技术手段和方法引入理论与应用的研究中也是景观生态学的发展趋势。

现代高技术在景观生态学中的应用，对推动景观生态学原理在生态环境研究中的应用起了巨大作用，主要研究方法包括：遥感技术（RS）和地理信息系统（GLS）；景观指数计算；空间统计学和地理统计学方法；计算机模拟和景观模型的建立。

（三）景观生态学理论基础

景观生态学的基础理论是所有相关学科的学者研究成果的精髓和精华，是一切关于景观生态学研究内容的前提，随着景观生态学的不断发展，这些理论也得到了不断完善和发展，它们概括起来主要有以下七项。

1.生物多样性与空间分异性理论

空间分异性理论是地理学的一个经典理论，有人把它称为地理学的第一定律，在生态学中，区域分异原则也是其三个基本原则之一。在生态学中，生物多样性理论是一个生物进化论的概念，而在地理学中，生物多样性理论则是一个生物分布多样化的概念。这两者是息息相关的，并且就其今后的发展趋势来看，两者有可能发展成为一条综合的景观生态学理论原则。

地理空间分异的概念实际上是对分异运动的表述。它包括三个层面的分异，一是圈层的分异，二是海陆的分异，三是大洋与大陆的地域分异。在地理学中，地理分异通常被分成若干级别，即地带性、地区性、地方性、区域性、局部性、微域性等。由于生物多样性是对环境分异性适应的结果，所以生物多样性和空间分异性实质上是对同一运动的不同理论表述。

对于景观而言，其本身具有生物多样性和空间分异性的特性，并且由此派生出了具体的景观生态系统原理，比如，景观结构功能的相关性原理，物流、能量流和物种流的多样性原理等。

2.异质共生与景观异质性理论(https://www.chuimin.cn)

景观异质性理论的基本内涵包括了景观组分和景观要素，如基质、廊道、镶块体、生物量、热能、动植物、水分、矿物质、空气等，这些要素或组分在景观中一般是不均匀分布的。由于生物的不断演替进化及能量和物质的不断流动，这会对景观要素产生持续不断的干扰，因此景观也永远不可能达到同质性的要求。基于此，日本学者丸山孙郎提出了景观异质共生的理论，该理论以生物共生控制论为出发点，“认为增加异质性、负熵和信息的正反馈可以解释生物发展过程中的自组织原理。在自然界生存最久的并不是最强壮的生物，而是最能与其他生物共生并能与环境协同进化的生物”^[4]。

3.生态演替与生态进化理论

生态进化演替理论是景观生态学学科中一个具有主导性的基础理论，现代景观生态学中的许多理论原则都起源于生态演替进化理论，如现代景观生态学中的景观稳定性、景观可变性及动态平衡性等理论原则的基础思想就是来源于生态进化演替理论，如何深化和发展这个理论是过去及将来景观生态学发展中需要重点研究的一个课题。

4.空间镶嵌与岛屿生物地理理论

岛屿生物地理理论是在研究岛屿物种的数量、岛屿物种的组成及其他变化的过程中形成的。在考察海岛生物时，达尔文指出海岛的物种稀少、变异很大、成分比较特殊，并且特化和进化现象较为突出。此后，相关研究将重点放在岛屿面积与物种组成和种群数量之间的关系上，并提出了岛屿生物物种数量与岛屿面积大小相关的论点。2025年，Preston提出了岛屿理论的数学模型，此后很多学者对这个模型进行了修改和完善，并结合了空间最小面积、繁殖最小面积及抗性最小面积等面积概念，最终形成了岛屿生物地理的理论。

5.景观地球化学与生物地球化学理论

与研究景观生态学有密切关系的现代化学分支学科包括生物地球化学、环境化学、化学生态学、景观地球化学等。生物地球化学是由B.E.维尔纳茨基创始的，该分支学科主要研究生物圈中各种化学物质的来源，生物活动的特性、数量、状态及污染物的生物地球化学循环、迁移转化规律等内容。出现了生物地球化学之后又逐渐派生出了环境地球化学、水文地球化学、土壤地球化学等分支学科和理论体系。其中，景观地球化学是由波雷诺夫提出的，地球化学生态学是由科瓦尔斯基提出的，这两个分支学科和理论体系的形成为景观生态化学的产生和发展奠定了坚实的基础。因此，景观生态化学理论体系是景观生态学的重要理论基础之一。

6.自然等级组织与尺度效应理论

等级组织是一个关于尺度科学的概念，自然等级组织理论有助于研究自然界的数量思维，对于景观生态分类及景观生态学中尺度选择的研究具有重要的意义。尺度效应是用尺度表示的客观存在的限度效应，它只讲逻辑，用微观实验的结果推论宏观运动并代替宏观规律，这是导致很多悖谬理论产生的很重要的哲学根源。在有些文献中，相关学者将景观、系统、生态系统等概念混合起来，并且把这些概念泛化导致其完全丧失了尺度性，这就导致了景观生态系统理论的混乱。在当前这样一个科学大融合的背景下，许多传统学科由于多元的交叉综合而模糊了其学科边界，学科与学科之间的界定已经出现了很多问题，所以尺度选择在对许多学科进行再界定的过程中具有十分重要的意义。

7.生态区位与生态建设理论

区位生态学和生态区位论是生态规划的理论基础，它们是特殊区位论两个重要的微观发展方向。生态区位论是以生态学原理为指导，综合运用地理学、系统学、生态学、经济学等各学科的研究方法对生态规划问题进行研究的新型区位论，从生态规划的角度来看，生态区位就是对景观组分、经济要素、生态单元及生活要求的最佳利用和配置；生态规划就是要在尊重生态规律的基础上寻求人类利益的最优化，通过对资源环境、产业、人口、技术、资金、市场等生态经济要素的严格分析与综合，进而对自然资源进行合理开发和利用。

景观生态建设是指通过引入新的景观要素或者对原有景观要素进行优化组合以形成新的景观格局，进而增加景观的稳定性和异质性，最终创造出优于原来景观生态系统的生态效益和经济效益，形成新的和谐而又高效的人工和自然相结合的生态景观。

当前，景观生态学面临的一个重要任务就是要不断深化和发展生态区位论和区位生态学的理论及方法，进而有效指导区域生态建设的规划、组织、管理等各方面的工作。

景观生态学与传统研究方法的改进和新趋势

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