生态系统的稳定性的概念精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇生态系统的稳定性的概念范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 外界干扰 生态系统

中图分类号 Q-49 文献标识码 E

生态系统的稳定性表现在两个方面：一方面是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状（不受损害）的能力，叫做抵抗力稳定性。另一方面是生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力，叫做恢复力稳定性。现在许多教辅资料上还在说生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性是相反的关系，也常见到图1。

笔者认为这种分析是不合适的。虽然在人教版2001年的版本生物第二册书中确实有这样的原话：“对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系。抵抗力稳定性较高的生态系统，恢复力稳定性就较低，反之亦然。例如，森林生态系统的抵抗力稳定性比草原生态系统的高，但是，它的恢复力稳定性要比草原生态系统低得多。热带雨林一旦遭到严重破坏（如乱砍滥伐），要想再恢复原状就非常困难了。”但这是以前的观点。

现在再来看这个观点，显然是不准确的。首先人教版2007年的版本生物第三册书中已没有上述一段话，其次在人教版2007年的版本生物必修三教师参考书中还明确指出：

生态系统的稳定性不仅与生态系统的结构、功能和进化特征有关，而且与外界干扰的强度和特征有关，是一个比较复杂的概念。生态系统的稳定性是指生态系统保持正常动态的能力，主要包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。

以往认为，抵抗力稳定性与恢复力稳定性是相关的，抵抗力稳定性高的生态系统，其恢复力稳定性低。也就是说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈相反的关系。但是，这一看法并不完全合理。例如，热带雨林大都具有很强的抵抗力稳定性，因为它们的物种组成十分丰富，结构比较复杂；然而，在热带雨林受到一定强度的破坏后，也能较快地恢复。相反，对于极地苔原（冻原），由于其物种组分单一、结构简单，它的抵抗力稳定性很低，在遭到过度放牧、火灾等干扰后，恢复的时间也十分漫长。因此，直接将抵抗力稳定性与恢复力稳定性比较，可能这种分析本身就不合适。如果要对一个生态系统的两个方面进行说明，则必须强调它们所处的环境条件。环境条件好，生态系统的恢复力稳定性较高，反之亦然。”

对比可知，人教版2007年的版本生物第三册的说法显然更科学，也更严谨。而教辅资料上所说生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性是相反的关系，是沿用人教版2001年的版本生物第二册中的说法。虽然实际中也有它适应的情况。这种说法是片面的、是不严谨的。

笔者认为只要对生态系统稳定性的示意图进行深入理解，就能对生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性进行准确辨析。生态系统稳定性的示意图如图2所示，图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。T表示一个外来干扰使之偏离正常范围的大小：偏离大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱；反之，则强。S表示恢复到原状所需的时间：S越长，恢复力越弱；反之，越强。TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定的定量指标：T与S越大，即这一面积越大，则总稳性越低；反之，TS越小，则总稳定性越强。

人教版2007年的版本生物必修三教师参考书教学策略中谈到：“请学生比较草原、北极苔原、森林生态系统，抵抗力稳定性谁强谁弱？恢复力稳定谁高谁低？引导学生认识：一方面，不同的生态系统表现出的稳定性是不一样的；另一方面，生态系统的稳定性也取决于外界因素的影响程度。”在教学中，基于对生态系统稳定性概念的理解，加之对生态系统稳定性示意图的准确把握，笔者引导学生将森林生态系统与草原生态系统稳定性的比较分两种情况进行讨论。

一种是同等强度干扰（图3）：在外界干扰之前，森林生态系统和草原生态系统均维持在相对稳定的状态（曲线重合部分）。在同等强度的干扰下，森林生态系统（实线）偏离正常值较小，即T较小，恢复较快，即S较短；而草原生态系统（虚线）偏离正常值较多，即T较大，恢复较慢，即S较长。这些说明森林生态系统抵抗力稳定性强，恢复力稳定性也强；草原生态系统抵抗力稳定力弱，恢复力稳定性也弱，即森林生态系统的总稳定性比草原生态系统的总稳定性强。

另一种情况是森林生态系统和草原生态系统都破坏到3/4的程度（图4）：在外界干扰之前，森林生态系统和草原生态系统均维持在相对稳定的状态（曲线重合部分），在不同强度的干扰下，两种生态系统偏离正常值的幅度相似，都破坏到3/4的程度。在这种情况下，因为草原生态系统（虚线）在相同时间内偏离正常值较大，即T较大，恢复到原状所需时间较短，即s较短，说明草原生态系统抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性强；森林生态系统（实线）在相同时间内偏离正常值较小，即T较小，恢复到原状所需时间较长，即s较长，说明森林生态系统抵抗力稳定性强，恢复力稳定性弱。由此可见在这种情况下，抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间存在相反的关系。

由此不难看出，人教版2001年的版本中“对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系。抵抗力稳定性较高的生态系统，恢复力稳定性就较低，反之亦然。”所表示的应该是第二种情况，即在不同强度的干扰下，两种生态系统偏离正常值的幅度相似时的情况。

篇(2)

关键词：数学建模；概念教学；自主探究

1数学模型建构教学的理论依据

模型建构教学活动以学生为主体，以建构模型为主线，让学生在探究过程中交流、学习。它重视学习过程的主动性和建构性，强调学生以个体的学习经验建构对新事物的理解，从而形成新的概念，掌握解决问题的方法和技能。教师在教学过程中用好模型建构，对提高学生生物科学素养有很大帮助。数学建模是指通过数据解释实际问题，并接受实际的检验。生物学教学建模时，教师引导学生利用生物学基本概念和原理，理解用数学符号和语言表述的生物学现象、本质特征和量变关系。生物学数学建模一般包括5个基本环节：模型准备、模型假设、模型建构、模型再建构和模型应用。

2数学模型建构教学在初中生物课堂教学中的实践

以“生态系统的稳定性”为例，阐述初中生物数学模型建构的教学实践与思考。

2.1模型准备

建构数学模型，首先要了解问题的背景，明确建模的目的，收集必要的各种资料和信息，弄清对象的特征。“生态系统的稳定性”这节课选自北师大版八年级下册第二十三章第四节，可分为生态系统稳定性的概念、稳定性形成的原因以及稳定性的破坏三个部分。第三节中的生态系统的食物链和食物网以及生态系统的物质循环、能量流动为本节学习基础。生态系统的稳定性形成的原因既是本节课的教学重点，也是教学难点。通过数学建模的方法，可以把生物之间通过捕食形成的数量变化关系，更加直观、有效地呈现出来，有利于学生对生态系统自我调节能力的理解和掌握。

2.2模型假设

合理提出假设是数学建模的前提条件。在本节教学内容中，教师引导学生尝试建立生态系统中各生物之间通过捕食关系所形成的数量变化曲线图模型，引导学生提出合理的假设。

2.3模型建构

根据所作的假设，教师分析学生的学情，创设问题情境，引导学生逐步建构出数学模型。八年级的学生已经具有利用曲线统计图统计、描述、分析数据的能力，具备建模的知识基础。教师在教学中通过创设由易到难、层层深入的问题情境，引导学生提出问题、分析问题。学生在教师的引导下，逐步建构数学模型。教师利用导学案，引导学生分析凯巴森林中鹿与狼的数量变化，并启发学生思考：不同生物之间通过捕食关系如何相互影响？分析二者数量峰值不同步的原因是什么？分析当狼的数量上升时，鹿的数量会发生怎样的变化？如果鹿的数量变化了，又对狼产生怎样的影响？继而，学生进一步分析：狼的数量下降的话，鹿的数量会发生怎样的变化？引起该变化的原因是什么？教师引导学生分析得出：生物之间通过捕食关系相互影响和相互制约。这样引导学生归纳生态系统稳定性形成的原因，逐步建构数学模型。

2.4模型再建构

个人或小组最初建构的模型是否科学、合理，必须经过模型检测。教师可以引导学生分析其他生态系统生物之间的数量关系，进一步验证模型是否科学合理。课堂上师生之间通过相互交流和评价，完成模型的再建构。课堂上学生代表展示自己建构出的数学模型，并进行合作交流。

2.5模型应用

模型应用是运用建构的数学模型解决生产实际、生活实践中生物学的疑难问题。教师启发学生围绕凯巴森林应用模型解决生活中的实际问题，并要求学生思考：生态平衡受到严重破坏的凯巴森林，要恢复到1906年以前的状态，可采取哪些措施？学生在对问题的思考中，进一步深化概念理解，并应用自主建构的数学模型，分析解决实际问题，感悟数学模型建构方法在研究生物学问题上的重要价值。

3数学建模教学的教学收获

3.1数学建模教学培养学生的动手动脑能力

数学建模是一个创造性的活动过程，要经过不断的分析、讨论和修改。应用数学建模的方法进行教学，不是教师硬性灌输知识，而是学生在教师的引导下，动脑动手建构数学模型。

3.2数学建模教学实现学生学习方式的蜕变和提升

新课程改革的重要突破口之一就是转变学生的学习方式，由过去的被动学习转变为主动学习，完成由以教师、知识为中心，向以学生发展为中心的转变。教师在课堂上给学生充分的自主学习的时间和空间，并通过一系列的问题引导学生逐步建构出数学模型，促进学生的主体性发展。教师在放手让学生独立思考、自主建构的基础上，组织学生开展合作交流。通过合作交流使学生从不同角度思考问题，对自己和他人的成果进行反思，在合作交流中相互启发、共同发展，培养合作精神和参与意识。

3.3数学建模教学引导学生更加直观、科学、有效地建构新的知识体系

数学建模教学的目的是让学生在建构模型的过程中，理解生物学核心知识，提升自己的生物素养。数学模型本身又给学生一个直观、生动的印象，使静止的文字变得活跃、生动。例如：生物之间通过捕食关系形成的动态的数量变化，是一个奇妙而抽象的复杂现象，通过数学模型可以更加直观、简单地呈现这一现象。数学楗模教学也能够用于指导解决生活、生产中的实际问题。

3.4数学建模教学有利于提高学生学习生物的兴趣

学生在建构模型的过程中学习生物知识，同时体验到模型建构成功后的喜悦感、自豪感。

3.5数学建模教学有利于提高教师的教学素养

数学建模教学需要教师通过理论学习和实践，提高数学知识的储备，指导学生解决生物学问题。教师应认真研究教材，筛选出适合实施数学建模教学的典型知识，并在教学实践中积累经验，逐步形成一些典型的课例和教学设计，同时在每一次教学过程中不断完善。

参考文献：

［1］李希明.建构生物模型，突破教学难点［J］.中学生物教学,2011（7）:10－12.

［2］叶建伟.建模教学在高中生物课堂教学中的实践与体会［J］.教学月刊.中学版，2011（12）:21－23.

［3］肖安庆,李通风.浅谈高中生物建模的教学价值和培养策略［J］.中学生物学,2011（7）:10－12.

篇(3)

关键词：新疆绿洲农业稳定性

一、引言

如何使农业发展进入一个良性循环的轨道，对其稳定可持续发展进行定量评价一直是农业生态系统研究的前沿和热点问题之一。稳定性是农业长期发展和演替而达到一个相对平衡的结果。在农业这个系统中，由于人类管理和其他社会经济活动的干预，系统变得复杂起来，影响其稳定性的因素也变得更加错综复杂，探究其成因至关重要。从系统本身的特性来看，人类需要建立一个长期稳定的最大化生产力生态系统（曹文志，1998）。所以，建立一个可持续发展的农业，实质是建立一个生产力较高、长期处于相对稳定的农业生态系统。

本文从发展动态的角度出发，以可持续发展理论作为实证的理论指导，对新疆绿洲农业发展的稳定性进行了评价，进而结合实证分析结果提出一些对策建议。

二、指标体系的建立

本文借鉴评价指标体系的前提下，紧密结合新疆绿洲农业发展的实际特点，从经济、社会、生态三个方面考虑，建立了绿洲农业发展稳定性评价指标体系。其指标如下：1.反映经济系统的指标：人均农业GDPX1，农业劳动生产率（X2），土地生产率（X3），林草业与农业比率（X4），耕地平均农业机械总动力（X5），人均财政收入（X6），支农支出占财政支出比重（X7）；2.反映社会系统的指标：人口密度（X8），人口自然增长率（X9），社会公平度（X10），农村居民人均纯收入（X11），每万人农业劳动力拥有的农业科技人员（X12），农民恩格尔系数（X13），高等学校学校在校学生人数（X14），垦殖指数（X15）；3.反映生态系统指标：农业抗灾指数（X16），灌溉有效率（X17），人均水资源量（X18），森林覆盖率（X19），化肥使用强度（X20），盐渍化程度（X21），农民人均耕地面积（X22），当年的造林面积（X23），干燥度（X24）。

三、新疆绿洲农业发展稳定性评价实证分析

（一）方法和模型的选择

文中采用了模糊数学评价法。其基本思想：1.首先确定模糊子集合，即一个模糊性概念就是一个模糊子集，如U={极差、差、中等、好、很好}是一个模糊集合，其子集（模糊性概念）称为模糊子集合，模糊子集取值自0至1中间任一数值（包括两端的0与1），分别对应极差、差、中等、好、很好。2.隶属度，描述元素属于这个模糊性概念的程度。完全符合该模糊性函数是隶属度为1，不完全符对合时隶属度为0，介于二者之间取0到1的中间值。3.确定隶属函数。运用模糊数学方法时，最为关键的一步就是隶属函数的确定，隶属函数确定的好坏直接关系着评价结果的正确性。

本文将根据专家经验法，即专家根据实际经验给出的相应权数数值来确定隶属函数。 我们在大多数情况下，首先大致确定粗略的隶属函数，然后归纳结果反馈给专家，再次给出他们自己的意见，反复多次后，使得隶属函数逐步修改和完善。

（二）基于AHP层次分析法确定各指标权重

层次分析法（AHP）的基本思想是把研究的对象看成一个系统，对系统内多个指标进行分析，弄清各个指标在系统中的地位和相互关系，给出各指标有关联的有序层次，然后由专家对每个层次的各指标进行客观比较，定量地给出每个指标的相对重要性，并计算出每一层次所有指标的相对权重。

根据新疆绿洲农业的基本特征，在参考了大量关于绿洲农业的文献资料，结合新疆的特点之后，本文运用层次分析法求出了指标层的权重并进行了一致性检验。检验结果看出，评价体系总体上具有较好的一致性，且全面地包括绿洲农业稳定性的指标，保持了指标的相对独立和完整性。可见，利用该指标体系来衡量新疆绿洲农业发展稳定性是可行的。

（三）隶属函数的确定

文中选取1985-2008年作为评价新疆绿洲农业发展稳定性的时间段，根据模糊数学的理论，将选取的评价指标和绿洲农业发展稳定的关系分为直线型函数、对数型函数、指数型函数、戒上型函数、戒下型函数和峰值型函数6种类型的隶属函数。对于这6种类型我们采用特尔斐法对各个指标的实际值给出相应的一组隶属度，此隶属度由专家给出，然后根据这两组数据来拟合隶属函数。根据新疆绿洲农业实际情况和对绿洲农业稳定性的影响，确定各指标的函数类型。

（四）新疆绿洲农业发展稳定总体评价结果

我们使用加权线性方法来完成各个指标的合成，根据本文的数据，将构成24×24矩阵，经过隶属函数变换后得到隶属度，矩阵的行列数不变，因此绿洲农业系统发展稳定性评价结果用Aj表示，其模型为：。

其中Aj为第j年绿洲农业发展稳定性总得分，Dij为第 j年第i个指标经过隶属函数变换后所对应的隶属度，即单个指标因子对农业发展稳定性的贡献，Wi 为第i指标的权重。

由SAS9.1软件进行矩阵运算，新疆绿洲农业1985-2008年发展稳定性总得分见表1。

绿洲农业发展稳定性的评价结果主要根据文中选取指标的数据来确定。为了判断绿洲农业发展稳定性的程度，本文参考了界定可持续发展状态的标准，在此基础上，绿洲农业发展稳定性的标准见表2。

表2绿洲农业发展稳定性具体标准度量

从表2可以看出，近20几年来，新疆绿洲农业发展稳定性结果在0.3092―0.5464之间。稳定性处于较差的年份是1985年、1986年、1987年、1988年、1989年、1990年、1991年、1992年、1993年和1997年。处于中等偏下的年份是1998年、1999年、2000年、2001年、2002年、2003年和2006年，处于中等偏上的年份是2004年、2005年、2007年和2008年，由此说明，新疆绿洲农业总体的发展稳定性趋势是由较差程度逐步向着好的方向变化。 2008年农业发展稳定达到0.5464，处于中等偏上的程度，其评价结果较为准确地反映了新疆绿洲农业在时间尺度上发展稳定性的状况。为此，我们可以得出新疆绿洲农业在上世纪80年代到90年代中期是稳定较弱的阶段，农业发展能力有所欠缺；90年代中期到现今，农业是处于一个中等发展稳定阶段，其稳定性程度有待提高，农业发展能力需要进一步提高。

四、政策建议

（一）转变思想，加强可持续发展意识

传统农业一般表现为自给自足的特点，具有一定的封闭性，不利于区域农业之间资源的合理配置。为此，各级政府需要培养和树立协调发展的新观念，合理调节人口、资源、环境与经济、社会之间的协调度。这对于地处干旱区的新疆绿洲农业的稳定发展显得至关重要。

（二）调整农业结构，加快推进农业产业化

要有效推动结构升级，除继续发展种植业外，还应大力发展畜牧业和特色林果业。把畜牧业作为重中之重，使其成为新疆农业经济的一个增长点。林果业方面要借助独特的资源优势，大力发展质量优异、特色鲜明、市场需求大的名牌产品。在此基础上形成一条良性循环的产业链条，进一步拓展农产品加工层次和深度，使农产品加工业逐步成为农村经济发展的主导产业，改善农村经济的区域差异。

（三）合理利用水资源，发展节水农业

在地下水越来越深的严峻现实面前，合理利用水资源和节水技术显得尤其重要。自治区政府和各级政府要制定节水灌溉的整体规划，新疆的南疆地区水资源极缺，从全局出发，合理规划耕地面积和耗水作物的规模，划定出节水灌溉的重点区域，并在此基础上大力推广先进的节水技术。

（四）防沙化、盐碱化，优化土壤质量

合理规划绿洲的土地开垦规模，有步骤地做好天然林保护和耕地治理工程，做好土壤培肥养地，有条件的全部使用生物肥，采取增施有机肥、秸秆还田、翻压绿肥等措施，改善土壤的可耕性。

（五）大力发展农村教育，特别是南疆农村教育

少数民族地区要确保九年义务教育的普及，要适当增加落后地区的教育投入，拨专款用于基础设施建设，改善教学条件和提高教师待遇。同时，还要结合当地实际采取多种形式、多种途径发展农村职业教育。

参考文献：

[1]丁建丽.干旱区绿洲稳定性评价体系构建及应用分析[J].干旱区资源与环境, 2008(2).

[2]温晓南.半干旱区地区农业可持续发展的制约因素与对策[J].经济纵横，2008(5).

[3]袁榴艳等.新疆绿洲可持续发展评估研究[J].西北农林科技大学学报，2004(6).

[4]张金萍等.灰色关联分析在绿洲生态稳定性评价中的应用[J].资源科学，2006(7).

[5]袁杰等.基于最小二乘法拟合的模糊隶属函数构建方法[J].控制决策，2008(11).

篇(4)

关键词：景观生态学；景观异质性；景观规划设计

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Abstract: Since the birth of the landscape ecology， heterogeneity，an important part of landscape planning and design，has been the focus of landscape ecologists' research. This paper expounds on the concept， causes， and spacetime features of heterogeneity. The relations between heterogeneity and landscape stability and persity are studied. Finally， it analyzes the functions and significance of heterogeneity in landscape planning and design， in particular， the building of scenic and historical resorts with unique features.

Key words: landscape ecology; landscape heterogeneity; landscape planning and design

景观（landscape）一词，在不同的学科范围内有着不同的定义。地理学家把景观作为一个科学名词，定义为一种地表景象或综合自然地理区，或为一种类型单位的通称，如城市景观、森林景观等；艺术界和设计师把景观作为表现与再现的对象，类似于风景；生态学家把景观定义为生态系统或生态系统的系统。［1］

随着人类社会的快速发展，生态环境日益恶化，人们开始重建对自然界的新观念和价值理想，并倚重生态科学来使人与自然回归和谐。［2］作为景观规划设计的一个重要内容，如何将景观生态学及景观美学的理论运用于实践，使规划更趋于合理，以求得人类与自然的长期和谐共存，是景观设计师们迫切需要解决的问题。异质性是景观生态学的重点内容之一，是景观稳定的源泉，也是提高景观美感的重要途径。

一、景观异质性的概念与产生机理

景观异质性是指在一个区域里（景观或生态系统）对一个生物种类或更高级的生物组织的存在起决定作用的资源或某种性状在空间或时间上的变异程度或强度。其理论内涵是景观组分或要素如基质﹑廊道﹑动物﹑植物﹑生物量﹑热能﹑水分﹑空间矿质养分等在空间中的不均匀分布。当代人类活动对生态环境的影响日益扩大，对于某些地区景观的变化更是起到了控制性的作用，对生物多样性产生了很大的影响，现在景观规划设计在生物多样性保护中的意义已引起生物学家的高度重视，用Wilson的话说：“作为一个发展中的专业，景观设计(Landscape Design)将在(生物多样性)保护中起着决定性的作用，在环境日益人工化的情况下，仍然可以通过林地、绿带、水系、水库和人工池塘及湖泊的巧妙布置来使生物多样性保持在很高的程度。总体规划不但考虑经济效益和美，同时考虑生物种类的保护。”［3］

景观异质性可降低稀有内部物种的丰度，增加需要两个或两个以上景观要素及边缘物种和动物的丰度，因此可增强总体物种共存的潜在能力。对景观视觉吸收来说，景观的实质承载力提供了发展及维持其原有视觉特性，视觉穿透力和景观的复杂性程度影响这种承载力。有两种景观的吸收能力的主要因素分别为视觉穿透力之程度和景观的复杂性。视觉穿透力（即你可于一处观看景观中的远景）受植被和地形影响。穿透力越高，景观之视觉吸收发展力及维持其原有视觉特性之能力越低。同样，景观中视觉复杂性越高，视觉吸收力越大。视觉品质即视觉的重要性，给予景观一个以文化价值与景观本体物质性的判决。当许多因子贡献于一个视觉品质时，可以将之整合成三个标题——生动性、完整性和统一性。［4］

近年来，景观生态学家在探讨景观异质性的发生、发展、维持机理以及温度方法上做了大量的工作，取得了大量的研究成果；但是，由于景观异质性研究本身所具有的复杂性、不确定性等特点，使得当前景观异质性研究中仍然存在着很多问题，需对此做进一步研究。

二、景观异质性的特点

景观异质性是景观生态学的重要属性。人类和动物均需要两种以上景观要素的事实也证明了异质性存在的重要性。因此，有必要对景观异质性的特点进行系统分析。

（一）景观异质性的时空特点

目前，景观生态学研究对于异质性的关注主要集中在景观及景观要素的空间结构上，如对于空间组成（生态系统类型﹑数量及面积比例）的统计；空间型（各生态系统的空间分布﹑斑块大小﹑景观对比度）及空间相关性（各生态系统的空间关联程度﹑整体或参数的关联程度﹑空间梯度和趋势度）的计算和分析等。然而，景观异质性不仅体现在景观及其组分的空间结构变化上，而且还体现在它们的时空动态上，即空间异质性（在空间中的不均匀分布）和时间异质性（时间分布的不均匀性）。对于空间异质性而言，多数指二维平面空间异质性，如城市中的建筑物﹑河流﹑湖面﹑街道绿地的平面分布。其实，在垂直方向上也存在着空间异质性，例如，建筑物在垂直方向上的参差不齐，城市大气中的尘埃﹑二氧化碳﹑有害金属离子含量随高度的变化，植物的高低层次等。以上二者相结合，就形成了三维立体空间异质性。同时，由于时间与空间的耦合作用而产生了时空耦合异质性。［3］在景观规划设计中，仅仅考虑二维平面上的异质性是不够的，目前，许多景观设计人员还存在着过于注重平面形式的错误观念，对于景观素材尤其是植物在时间与空间上的差异及动态变化的考虑和运用还不够充分。

（二）景观异质性的尺度效应

空间尺度通常是指观察或研究的物体或过程的空间的分辨度。从生态学角度来看，空间尺度指的是作为研究对象的生态系统的面积大小。尺度越大，分辨率越低，反之亦然。异质性与尺度是紧密相关的，尺度越大，景观的细节分辨率就降低，看起来就越模糊，景观就越趋于同质，也就是说，对于一异质的景观或景观要素，如在更大一级的尺度上去观察，它就成为同质的；相反，对某一尺度下的同质的景观或景观要素，如在更小一级的尺度上去观察，则为异质的。因此，异质性取决于尺度大小，也就是说异质性是绝对的，同质性是相对的。例如在对城市绿地的研究中，如果从大尺度的角度来讲，各类绿地可看作是同质的，各类绿地以不同的大小、形状分布于城市的每个角落，但是，如果从小一级的尺度来分析，作为绿地的斑块，由于种植布局的不同，它们所形成的景观是有差异的，也就是有异质性的存在，比如疏林﹑密林和草坪，或是由于植物种类不同，它们在形态和功能及美学特征上也都是存在着差异的。

景观规划设计的范围有大有小，导致在研究的尺度上存在着差异。这种差异也就决定了在规划和设计时所要考虑问题的侧重点是不同的（表1）。

三、景观异质性与景观几种特性的关系

景观本质上就是—个异质系统，正是因为异质性才形成了景观内部的物质流、能量流、信息流和价值流，才导致了景观的演化、发展与动态平衡。因此，了解景观异质性与景观其他特性之间的关系是十分必要的。笔者认为，景观异质性对景观美感的塑造、景观稳定性的增强及景观多样性的维护均有着重要的意义。

（一）景观异质性与景观美感

对于“景观”一词的意义，主要可以从三个方面来理解：第一种是美学上的概念，与“风景”同义；第二种是地理学上的理解，将景观作为地球表面气候﹑土壤﹑地貌﹑生物等各种成分的综合体，这样理解时，景观的概念就很接近于生态系统或生物地理群落这些术语；第三种是景观生态学中对景观的理解，景观在这里是指空间上不同生态系统的聚合。从“景观”的三方面含义来看，景观美感是景观不可缺少的特性，也就是说，提高景观的美学价值，是景观规划设计的重要目的之一。从美学角度来看，美的形式有其一定的法则：如对称与均衡﹑比例与匀称﹑节奏与韵律等；然而，美的最高法则则是多样统一（又称“和谐”）。“多样”是指构成整体的各部分形成一致的差异性，“统一”是指这种差异性的彼此协调，其中包括各部分之间的对称﹑均衡﹑比例﹑均匀﹑节奏等，“多样统一”体现了自然界和社会生活中对立统一的规律。［5］从景观生态学的角度来看，景观的异质性越高，其内部生境的多样化程度越高，必然带来生物的丰富多样，从而形成景观的多样性，也使景观更趋于稳定；稳定也就是秩序，通过秩序，景观也就达到了自身的和谐。可见，异质性与景观美感的形成有着最直接的联系。

（二）景观异质性与景观稳定性

景观稳定性是一种有规律地绕中心波动的过程，反映了一个景观抵抗和适应干扰的能力。景观异质性与景观稳定性之间也是一种相互依存、相互影响的关系。生物正负反馈不稳定性可导致种群区域隔离，增加景观异质性，从而减少干扰的传播；反过来则有利于景观的稳定。另外，资源斑块的内在异质性有利于吸收环境的干扰，提供一种抗干扰的可塑性，而均质性一般可促进干扰的蔓延，不利于景观的稳定，促使景观发生变化。另外，景观异质性是保证景观稳定的源泉。实际观察和模拟研究均显示：景观异质性有利于景观的稳定。尽管表面看来异质使景观显得好像是杂乱无章，但这种状态和交替恰好抹去了景观中的剧烈性变化，而使之趋向一种动态稳定的状态。［6］

（三）景观异质性与景观多样性

生物多样性是现代生态学研究的三大热点之一，它反映在景观生态学中即是景观多样性。景观多样性和景观异质性之间既存在着紧密的联系，又是两个不同的概念。二者均是自然干扰、人类活动和植被内源演替的结果，对物质、能量、物种和信息在景观中的流动均有重要的影响。但景观多样性描述的是景观结构、功能、动态的多样性和复杂性，而景观异质性是指景观类型的差异，类似于景观类型的多样性，代表的是景观镶嵌的空间复杂性，是土地镶嵌固有的特征，存在于任何尺度上，可以被认为是生物多样性发展的结构基质。

景观异质性的存在决定了景观空间格局的多样性和斑块多样性。异质性创造了边界和边缘，因此可以增加边缘种，但却相对减少了内部种，而且还直接影响着动物的迁移、植物种子的传播等过程，进而影响着生物多样性。一般来说，景观异质化程度愈高，愈有利于保持景观中的生物多样性。维持良好的景观异质性，能够提高景观的多样性与复杂性，有利于景观的持续发展，反过来讲，景观多样性的保存也有利于景观异质性的维持，由于多样性造成的不同斑块间的差别创造了新的生态过程，影响到物质、能量和信息的流动，物质、能量和信息流动进而又会对异质性产生促进或抑制。

四、景观异质性在风景名胜区特色构建中的重要性体现

景观异质性研究是景观类型划分的基础，也是自然保护区区划的基本原则之一。景观生态学研究的最终目的就是在对景观的异质性有了足够了解的基础上，对景观要素的数量、比例及时空配置进行有效的规划、调整和管理，使景观中资源组合在结构和功能上接近或达到优化；而且景观异质性是形成不同景观结构和功能的基础，直接影响到资源的分配、干扰的传播以及景观的稳定性和多样性，对景观整体功能及生态过程有着重要的控制作用。所以景观设计、规划和管理应是为发展和维持优化的景观异质的，即景观异质性的发展、维持和管理应该是景观设计、规划与管理的基础和前提，也是其考虑的重要原则之一。

风景名胜区是风景名胜资源集中，自然环境优美，具有一定规模和游览条件，可供人游览、观赏、休息和进行科学文化活动的地域。一些大型的风景名胜区由于幅员辽阔，所占地域包含了多个相邻城镇，因而在历史演化进程中，依托各城镇自身特点逐步发展形成了地缘相近邻、景观风貌相类似、地域文脉相关联而又相互独立的子一级风景名胜区。在该类风景名胜区的规划、保护和建设过程中，准确把握其发展定位，突出风景名胜区的特色，对于区域风景资源开发和整合、区域经济实力提升及各风景名胜区的可持续发展都具有举足轻重的意义和作用。

对于地缘相邻的风景名胜区而言，为突显风景区资源优势，构建风景区自身特色，“同中求异”是关键所在。因此，必须对风景区内各类景观资源要素进行异质性对比分析，即通过对风景区内不同类型景观资源分布及分级对比分析，挖掘地缘相邻风景区之间的本质区别特征，从而科学提取风景区典型景观风貌特征，为风景区特色定位的确立提供有利的依据。［7］

五、小结

景观生态学发展到现在，虽然在广度和深度上均取得了大量的研究成果，但仍存在许多尚未解决的问题。笔者通过对景观异质性的基本属性的分析，探讨了它与景观的几种特性的关系，结合风景名胜区特色构建，深入地分析了景观异质性在实践中的应用及对规划的影响。景观异质性的发展是在生态理论研究的初期，它还不够成熟，不能被广泛地接受和使用，因此还有待于我们去进一步的发展和完善。

参考文献：

［1］俞孔坚.景观的含义［J］.时代建筑，2002（1）：1417.

［2］姜艳，陈超.景观设计的“四维”价值体系探讨［J］.南京林业大学学报:人文社会科学版，2006(2):8791.

［3］肖笃宁，布仁仓，李秀珍.生态空间理论与景观异质性［J］.生态学报，1997（5）：453461.

［4］李团胜.城市景观异质性及其维持［J］.生态学杂志，1998（1）：7072.

［5］司有仑.新编美学教程［M］.北京：中国人民大学出版社，1993:181182.

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关键词：人工湿地；植物选择；研究

1 引言

水体富营养化又称作优氧化,是指湖泊、河流、水库等水体中氮磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。由于水体中氮磷营养物质的富集,引起藻类及其他浮游生物的迅速繁殖,使水体溶解氧含量下降,造成藻类、浮游生物、植物、水生物和鱼类衰亡甚至绝迹的污染现象。

人工湿地就是由人工建造和监督控制,充分利用湿地系统净化污水能力的特点,利用生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用,通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化，是在自然或半自然净化系统的基础上发展起来的污水处理技术。

人工湿地是一种人为地将石、砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按一定比例构成的基质,并有选择性地植入植物的污水处理生态系统。介质、植物和微生物是其基本构成。

2 藻类对环境的影响

藻类植物是植物界中最原始的一个群体,藻类植物的结构非常简单,有单细胞的,有多细胞的,没有根、茎、叶等器官的分化。常见的藻类植物有水绵、衣藻、海带、紫菜。

藻类的基本构造和功能与高等植物有本质的区别，因而决定了它的生态功能的单一。

2.1 生长空间和养分

茂密的藻类植物与水中大量鱼类争夺有限的空间和氧份,从而损害浮游植物、浮游动物、鱼类食物链,使水体生态系统平衡受到破坏。

2.2 阻挡阳光

藻类生长非常迅速,随着水面被大面积藻类遮盖,阳光难以进入,藻类只在水体表层能接受阳光的范围内生长,并排出氧气,在深层的水中就无法进行光合作用而出现耗氧,严重抑制了深层水体的光合作用。

2.3 造成有机物积累,增加耗氧量

当水体中光合作用生成有机物的速度与呼吸消耗有机物的速度基本相等时,藻类在水体中有机物的生长远大于其消耗,使有机物积蓄起来,从而造成大量细菌的繁殖,增加耗氧量。

（1）促进细菌类微生物的繁殖,一系列异养生物的食物链都会有所发展,水体中耗氧量将大大增加。

（2）藻类的死亡和沉淀都把有机物转入深层或底层水中,那里将聚集大量待分解的有机物,但却没有足够的溶解氧供应,则变为厌氧分解状态,使大量的厌氧细菌繁殖起来。

（3）无机氮的富集,开始使消化细菌繁殖,大量消耗溶解氧,在缺氧状态下,又会转为反消化过程。这样在底层将出现呼吸消耗有机物速度远远快于光合作用生成有机物速度的腐化污染状态,并逐步向表层发展,严重时可使一部分水体完全变为腐化区［1~2］。

3 人工湿地植物的净化机制和特点

水生高等植物是水生生态系统保持良性运行的关键类群,也是整个水生植群落多样性的基础。水生高等植物可划分为沉水植物、漂浮植物、浮叶植物和挺水植物等类型。不同类型水生植物有着不同的净化功能。挺水植物通过阻止水流和减小风浪使悬移质沉降,主要吸取深部底泥中的营养盐,所以挺水植物有把下层底泥中的营养转移到表层的作用,不利于直接净化水质;浮叶植物容易种植和收获,有一定的经济和观赏价值,在一定的季节可以作为重要的支撑系统,在一般浅水水体中有良好的净化功能。大型飘浮植物在光照和营养盐竞争上比浮游植物有优势,耐污性很强。

3.1 水生高等植物的净化机制

水生高等植物通过促进湖水含磷物质的沉降和抑制表层沉积物的再悬浮而起到促进磷沉积,从而降低了水体磷含量,水生植物将湖水中的氮传输到底泥中,促其进入地球化学循环的功能,这对于降低湖水中的氮含量,防止湖泊富营养化有积极意义。水生高等植物还可以和浮游植物竟争营养物质和光能,前者个体大、生长周期长,吸取和储存营养物质的能力强,它的存在可抑制浮游植物的生长。水生高等植物的恢复增加了系统的生物多样性,提高了系统对外界干扰的缓冲能力,使水生生态系统结构更加稳定。所以,水生高等植物不仅是湖泊重要初级生产者,而且对水生态系统的结构和功能具有决定性的影响。

3.2 水生生态系统的稳定性

水生生态系统十分复杂,在人为强烈干扰下,如果植物选择不当,将造成系统不稳定,比如凤眼莲、莲子草、慈姑、茭白、水花生、菱角等植物,在减少藻类的同时,本身也会排泄相当量的营养物,这意味着同时有较大比例的营养物进入矿化循环而没有真正被去除。

4 结语

人工湿地的植物选择并非任意而为,单一的植物种类不能达到净化效果,只有形成完善的植物群落,才具备良好的生态效益;植物的选择应当周密考虑其对生态稳定性的影响,尤其对不属于当地自然种群的引进生物应更加谨慎,必须仔细考虑有可能带来的不利生态后果。

参考文献：

［1］ 于旭青.富营养化水体中藻类突发性增长生长特性的研究［D］.成都:西南交通大学,2009.

［2］ 柳瑞翠.富营养化藻类及其控制方法的探讨［J］.青海环境,2004(2):267~268.

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1景观生态质量的衡量标准

景观生态质量(LsEQ,LandscapeEcologicalQuality)是指景观生态系统维持自身结构与功能稳定性的能力,其衡量标准就是景观生态系统的稳定性。景观生态系统的稳定性取决于景观生态系统稳定程度和系统干扰程度两大方面。若干扰程度大于稳定程度,景观生态系统趋于非稳定态,景观生态质量较低;若干扰程度小于稳定程度,景观生态系统趋于稳定态,景观生态质量较高。生态学干扰是土地利用活动对景观生态系统的破坏程度(图1),这些干扰都是人为的,主要有土地利用活动导致的土地破碎化、城镇与农村居民点以及交通线建设活动对土地生态系统的干扰、土地利用过于单一化等。景观生态系统稳定程度是指景观生态系统自身的一些自然生态特征所决定的系统稳定性。总体来说,这些特征适宜于生态学过程的进行,对景观生态系统的持续发展演化起到积极作用,主要有土地的植被覆盖度、自然景观面积大小和形状、土地利用形成的有利于生态学过程的土地结构、河流廊道等。

2景观生态系统的干扰程度和稳定程度

2.1景观生态系统的干扰程度下列有关景观格局事件对景观生态系统造成明显干扰,可做景观生态系统受干扰程度的表征。1)景观破碎化:人们对土地的利用使得土地形成形状不同、大小各异的斑块。景观破碎化主要表现为斑块数量增加而面积缩小,斑块形状趋于不规则,内部生境面积缩小,廊道被截断以及斑块彼此隔离[11]。景观破碎化对一些物种带来一系列的影响,如影响种群的大小和灭绝速率、扩散和迁入、种群遗传和变异、种群存活力等;改变生态系统中的一系列重要关系,捕食者-食物、寄生物-寄主、传粉者-植物以及共生关系等[12,13],对土地生态系统中的生物流产生阻碍作用。因此,景观破碎化是生物多样性丧失的重要原因之一[14~17]。但也有人认为,中等程度的干扰水平能维持较高的多样性,并不是完全不受干扰的景观具有最大的生物多样性。2)建设用地干扰度:人类对土地的建设活动包括城镇建设、农村居民点建设和交通用地建设等,它们是外部的人类活动对景观生态系统的干扰,阻隔了生物的迁移和物质能量的移动,影响了景观生态系统的自然纯度。从空间尺度来说,当干扰面积与景观总面积之比较小时,景观一般表现出稳定态;当干扰面积与景观总面积之比增大时,景观稳定性趋于下降;从时间尺度来说,景观稳定性也表现出相似的趋势[18,19]。交通线路主要是公路和铁路,公路包括农村道路、一般公路和高级公路三个不同的等级;铁路可分为单轨铁路与双轨铁路。交通线对景观的影响有:(1)公路的存在方便于人类活动对田块的干扰(田块),所以可用行政村公路密度表示人类活动的干扰度,如公路上行驶汽车尾气的排放、噪声的污染、飞扬尘土的污染以及公路上杂物冲刷到两侧农田中等等。(2)交通线成为两侧斑块生态学过程的障碍,阻隔了物种交流和物质循环等。所以,交通线密度越大,其影响越大,景观生态质量稳定性越差。3)单一化土地利用度:在景观生态系统中,土地利用过于单一化,景观生态质量将降低。因为单一化的土地利用会导致生物多样性减少,既包括生境多样性降低,也包括物种多样性的下降。这一点在Odum的生态系统发展战略中早已论述过[20],关键在于确定单一土地利用面积的适度大小问题,论文采用Haber测算的结果。在分异土地利用战略中[21],单一的土地利用类型不能超过8~10hm2[22],特别强调在人口密集地区。

2.2景观生态系统的稳定程度1)土地利用结构:土地利用结构是指一定景观单元中各土地利用类型及其面积的对比关系。不同土地利用类型对景观生态质量的作用是不同的,其中,林地最好、草地和园地其次、耕地与水域再次、建设用地最差。同时,土地利用结构也包含景观连接度,在景观单元中,动植物生境彼此连通,将促进动植物迁移或运动,增加景观单元中的生物多样性。如果主要土地利用类型的面积超过一定的比例,构成景观中相互连通的景观斑块(连通斑块),则使景观破碎化对种群动态的影响大大降低。所以,景观连接度与生物多样性呈正相关关系[23]。本文取值为60%[24],即景观基质面积达到60%,就构成连通斑块。2)自然景观多度:自然景观多度代表了野生动植物与人类和谐相处的程度,自然景观面积越大分布越均匀,则野生动植物与人相处的和谐程度越好。自然景观主要是指自然植被覆盖的土地或受保护的土地,如林地、草地、苇地和滩涂等用地。3)农业土地利用多样性:农业土地利用多样性表示景观中生产系统的多样化程度,包括畜牧业和农区林地系统等。多样性化的农业用地有利于生物的迁移,而且农业土地利用多样化通常是农民抵抗风险的管理策略的一部分(防止作物欠收和经济崩溃),但它也是衡量区域农业系统灵活性和恢复力以及农业系统抵抗波动和抓住机遇的能力的有用指标[25]。在具体研究中,农业土地利用类型主要包括耕地、园地、林地、牧草地和其它农用地。4)河流密度:单位面积河流长度越长,对耕作业和其它行业所释放的污染物的吸纳能力和稀释能力将增大,而且有利于水生生物生长发育繁衍和生物扩散,满足动植物对水的需求,提高了生物多样性,保护了生态环境。5)植被覆盖度:植被覆盖度的提高,有利于生物的迁移和生存环境的改善,也有利于防止水土流失。所以,植被覆盖度是影响景观生态系统稳定程度的重要因素之一。

3景观生态质量评价

3.1评价单元景观生态质量评价考虑的是景观的生态学特征,而生态土地分类是一个描述和划分地球表面具有不同生态学特征区域的过程[26],所以景观生态质量评价单元的确定应从生态土地分类的角度来确定。参照加拿大和美国的生态土地分类分级方法,选取生态组(生态土地类型集)作为景观生态质量评价单元。为资料收集方便,评价单元采用与生态组相对应的村级行政单位。

3.2评价指标

3.2.1指标选取原则(1)系统性原则。选取的指标应反映景观生态质量的主要内涵,既包括生态学干扰方面的指标,也包括稳定程度方面指标;(2)主导因素原则。选取影响景观生态质量的主导因素,这既可减少评价的工作量,同时也可保证评价精度;(3)差异性原则。景观生态质量的每一方面都可以用多个指标衡量,但这些指标往往相互重复,且有些指标在评价区域变化不大。因此,指标选取时应选择那些在评价区域有明显变化且能代表景观生态质量变化的指标;(4)可量度原则。有些指标可能对景观生态质量影响比较大,但无法获取准确的数据,在评价中很难发挥其作用,且容易受到主观影响,因此在具体评价中应尽量避免选取这些指标。#p#分页标题#e#

3.2.2景观生态质量的评价指标关于景观生态质量的评价指标研究较少,中国部分学者做出了积极的探索[27,32]。作者依据影响景观生态系统受干扰程度和稳定程度的相关因素,选取了下列指标(表1)。

3.3评价方法

3.3.1单项指标评价方法(1)景观破碎度指数:x1=(Np-1)/Nc式中,x1为景观破碎度指数,Nc为景观单元的数据矩阵方格网中格子总数,Np是景观单元各类斑块总数。为方便起见,用研究区最小的斑块面积去除总面积的值代替Nc。(2)建设用地干扰度:x2=β2/A式中,x2为建设用地干扰度,βi为景观单元中建设用地总面积(km),A为景观评价单元总面积(km)(下同)。(3)单一化土地利用优势度指数:x3=δi/A式中,x3为单一土地利用优势度,δi为景观单元中≥10hm2的土地利用斑块总面积(除去水域、林地和草地类型)。(4)交通线密度:x4=φi/A式中,x4为交通线密度,φi为交通线长度(km)。在特定研究区,以农村道路为基准,一般公路(如乡道、县道)对景观生态干扰能力是农村道路的3倍,高级公路(省道、国道、高速公路等)是农村道路的5倍,单轨铁路是农村道路的2倍,双轨铁路是农村道路的4倍。(5)土地利用结构指数:先根据对景观生态质量贡献程度,把土地利用类型定性指标定量化:林地取值为3、草地和园地取值为2、耕地和水域取值为1、建设用地取值为0。然后,各土地利用类型得分为其面积比例与景观生态质量贡献标准的乘积。如,林地在景观单元中面积比例20%,贡献标准为3,则林地得分为20%乘以3,即0.6。如果景观基质(一定是面积最大的土地利用类型)面积比例≥60%,则土地利用类型得分为100%与贡献标准的乘积。最后,选取前4位主要土地利用类型,采用加权求和法计算土地利用类型指数:z1=∑4i=1xi•wi=0.4x1+0.3x2+0.2x3+0.1x4式中,z1为土地利用结构指数,xi代表各土地利用类型得分,wi为1~4位土地利用类型权重(∑wi=1),为4种主要土地利用类型。(6)自然景观多度:采用两方面的数据,一是自然景观面积占景观总面积的比例;二是各自然景观斑块分布在景观单元中的均匀度,本文采用观察估计并划分成5个级别:1紧密、2较紧密、3稍均匀、4较均匀、5均匀。计算公式为z2=E(xi/A),式中,z2为自然景观度,E为自然景观斑块在景观单元中分布均匀度,xi为自然景观斑块总面积。(7)农业土地利用多样性:z3=-∑nk=1pkln(pk)式中,z3为农业土地利用多样性指数,Pk=ni/N,其中,ni为景观单元中各农业土地利用类型的面积,N为景观单元中农业土地利用类型的总面积。(8)植被覆盖度:z4=xi/A式中,z4为植被覆盖度,xi为景观单元中被植被覆盖的面积。(9)河流密度:z5=xi/A式中,z5为河流密度,xi为景观单元中河流的长度。

3.3.2单项指标的标准化由于指标都有具体的计算值,所以借鉴模糊数学的思想,在上述指标等级划分的基础上,引入评价因子对景观生态质量的隶属度概念,用(0,3]上的数Y来表示单因子质量指数的大小[33]。

3.3.3综合评价方法

4实证研究

4.1吴江市概况吴江市(原吴江县)地处120°21′4″~120°53′59″E和30°45′36″~31°13′41″N之间,地处中国经济最发达的长江三角洲地区中心位置,交通便利,受上海和苏州经济辐射,社会经济基础较好,是江苏乃至全国经济发展最有活力地区之一(图2)。吴江市全境无山,地势低平,自东北向西南缓慢倾斜,南北高差2.0m左右。属亚热带北缘季风区,年总辐射量为480406.9J/cm2,年平均温度15.7℃,年平均降水量1015.6mm,平均无霜期226天。境内河流纵横,湖荡棋布,大运河贯穿南北,太浦河横贯东西,小河小渠纵横交错。经解放后大力兴修水利,形成典型的江南鱼米之乡。

4.2景观生态质量评价数据及景观评价单元确定吴江市有10个镇和1个农场,共有584个行政村,吴江市景观生态质量评价单元共584个。吴江市国土资源局提供的吴江市土地利用现状图及属性数据库(2004)是本次评价主要数据来源。

4.3景观生态质量评价结果1)总体情况。根据第3节的评价方法,计算吴江市584个行政村的景观生态质量指数,划分为4个等级(图2)。结果表明:YLsEQ变化在0.0973~10.7267之间,其中有300个行政村YLsEQ<1,表明景观呈现不稳定态,景观生态质量较低,大部分布在吴江市的东北;其余284个行政村YLsEQ>1,表明景观呈现出稳定态,景观生态质量较高,大部分布在吴江市的西南。2)乡镇差异。统计各镇不同级别景观生态质量行政村数与全镇总行政村数的比值,并加以合并(表2)。结果表明,吴江市各镇景观生态质量差别较大,5个镇(黎里镇、芦墟镇、盛泽镇、松陵镇和平望镇)的大部分行政村YLsEQ<1;而其它6个镇(军垦农场、桃源镇、震泽镇、横扇镇、七都镇和同里镇)的大部分行政村YLsEQ>1。3)典型评价单元景观生态质量的特征。选取不同等级景观生态质量的典型评价单元(表3),对比发现,在等级较高的单元,干扰程度一般较低(建设用地和公路较少、地块面积较小和景观破碎程度不大等),稳定程度较大(农业土地利用多样性较大、自然景观面积较多、林地和园地等有利于生物流的土地利用类型较多等)。等级较低的单元,景观生态质量表现出相反的特征。

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关键词：抚育间伐；杉木生长；稳定性

中图分类号： S753.75 文献标识码： A 文章编号： 1674-0432（2013）-10-57-2

0 引言

杉木是我国速产林中主要的种植品种之一，其具有多种经济价值。大力发展杉木种植林有利于实现林业经济稳定增长。而抚育间伐作为重要的杉木林育林手段，通过各种方法可以对不同时期的杉木林进行调整，作用于杉木的生产和发育环节，影响整个杉木林区实现优产丰产。故而，抚育间伐的合理与否对杉木林意义重大。如何更加科学化、高效化地进行间伐是值得仔细研究的一项课题。

1 杉木与抚育间伐

1.1 杉木简介

杉木是我国特有的裸子植物，同时也是我国商品速生材树种。其以生长快、强度适中、材质轻韧、易加工和质量系数高等诸多优点被广泛应用于建筑、轻纺、化工、化妆品制药等各个行业。杉木是可高达40m的常绿乔木，具有干直冠大的特点。在我国淮河以南地区均可栽植，但由于地理差异，不同其垂直分布上限亦不同。杉木喜阳、温暖及湿润气候，耐寒性差，耐最低温为-15℃；抗旱性不高，其生长所需雨水量为600mm～1800mm；喜肥喜酸性排水良好土壤。杉木的寿命可达500年以上，这源自它强大的根系和萌蘖能力。我国对于杉木的栽培历史可以追溯到宋朝时期。

1.2 杉木抚育间伐的概念

杉木的抚育间伐是指从杉木的幼林郁闭直至主伐前的龄级期间内，以更快更好地培育杉林，实现最大经济效益为目的。在杉木林中定期重复地伐除一定数量的杉木，以留存那些具有较高经济价值、生长优势以及满足经营目的和要求的杉木的活动。抚育间伐作为杉林经营的重要措施，既为林木创造良好的生长环境，同时也确保了杉木生长的稳定性。通常情况下，抚育间伐有除伐、疏伐、解放伐和卫生伐四种形式。

1.2.1除伐 常用来调整混交幼林的林分组成，如除伐天然林中夹杂的大型灌木、草木及非目的树种。其中，当劳力相对不足且目标树种分布均匀时普遍采用带状抚育法。此外，还有团状抚育法和全面抚育法。除伐在幼林郁闭前后进行，常规下一次即可，如有需要可进行二次除伐。除伐多于夏季进行。

1.2.2解放伐 它是通过调节老树对幼树的透光性来创造更利于幼林生长发育环境的一种间伐方式。其适用于林冠下需要更新的幼林及天然混交林。

1.2.3疏伐 疏伐在除伐后进行，它主要通过调整单位面积的立木密度（株数）解决目的树种间的矛盾，从而优化杉木生长空间，实现优产丰产。疏伐是在杉林的壮龄期进行，它是抚育中耗时最长且最重要的间伐措施。疏伐一般采用上层抚育、下层抚育、机械抚育和综合抚育四种方法。

1.2.4卫生伐 是以改善林分卫生环境为目的的辅间伐，它通常伴随其他抚育间伐形式完成。但当林分因不了抗拒力（如冰雪、风、火和病虫害等）遭受侵害时，此种形式可单独进行。

2 抚育间伐对杉木生长的影响

杉木单株的生长发育需要尽可能多地营养和生长空间，但事实上却常常受制于林分有限的局域内。抚育间伐可以通过调节和分配林木实现有利于杉木生长发育的空间。从这个角度上讲，抚育间伐对杉木林内各因子以及其生长发育影响重大。抚育间伐在林分的生长发育期间起到了扩充杉木生长空间导致林分增长的作用和伐除局部林木产生的林分除去效应。因此，间伐效果的优劣就取决于两种作用效果的相对比重是否恰当，而这种合理性又受多种因素影响。对于杉木林来说，不管是天然的还是人工培育的，抚育间伐对树径生长都有较为显著的影响。尽管林分直径生长的快慢同时受林龄、立地条件等因素影响。但在这些条件无显著差异的情况下，单株杉木林分直径的生长与间伐强度成正比例，与未间伐的林分相比，间伐一段时间后的林分平均直径远大于未间伐。一定间伐强度内，间伐强度越大，直径增长量、蓄积生长与间伐强度成正比，即间伐强度增加，直径增长量增多，蓄积生长明显提高。但间伐强度高低对树高无显著影响。抚育间伐后的林分营养空间及生态环境都发生了较大改变，这导致杉木针叶、枝条、枝干、根、皮以及果等各器官的养分含量均发生变化。根据张开悦在《杉木中幼林抚育间伐试验调查分析》中的研究表明，在经营中小径杉木林时，对杉木幼林采取10%～30%左右中等强度的抚育间伐可以有效提高杉木的林分，且20%强度时的林分效益最佳。间伐强度与径阶立木株数成正比例，而与期末总收获量成反比。间伐可以提高杉木木材的均质性，伐后年轮段基本密度的变异系数比明显小于伐前。

3 抚育间伐对杉木生长稳定性的影响

对杉木稳定性的评价可以采用大多数学者认为的多样性来测评。多数学者认为稳定性来源于多样性。如，奥达姆提出，丰富的多样性意味着系统拥有较长的食物链、存在更多共生关系和可能实现对负反馈控制更大，从而减少波动，提高了稳定性；瓦特在其诸环境科学原则中提到：按自然法规稳定的环境提供生物积累多样性，进而增进种群稳定；戈娄卡等的研究表明，生态系统的稳定性与物种的多样性之间存在正相关。而界定稳定性的衡量标准就是杉木生态系统对于外界干扰的抵抗力和恢复力。李川、呼海涛等的研究表明：中、高强度的抚育间伐有利于杉木林间植被及动物物种多样性的增加，同时也可以在一定程度上降低病害发生几率以及虫口密度，从而优化杉木生长环境，提高杉木生长发育的稳定性。抚育间伐的稳定性主要体现在对病虫害的抵抗力以及对极端气象灾害的恢复能力两个方面。

3.1 提高对病虫害的抵抗能力

抚育间伐可以改善杉木的生存环境，这对减少病虫害的发病率具有正向作用。仅从虫害方面加以说明。间伐可改善杉林间的光照、水分等林地生态条件，从而加速杉木生长，促使其形成较多大冠、大径阶的个体。这恰恰提供给啄木鸟及松鼠等更加舒适的环境。同时，温湿的改变可丰富林下植被更利于动植物繁衍。本德等指出，适当抚育间伐可提高物种及种群量，令生态系统环境更加复杂。这为昆虫的天敌提供了良好栖息地，并可达到持续控制虫害的目的；相似的观点唐启粮在对松林密度的研究也指出，调整松林密度能降低虫口密度，有效地控制松突圆蚧的危害。

3.2 增加对极端气象灾害的恢复能力

近年来全球的极端气象灾害频发，像雷暴、冰雹、雨雪、大风等，已严重危害到杉木种植户的经济利益。这里仅以冰雪灾害发生后如何进行抚育间伐为例加以说明。对于冰雪后期的抚育间伐应根据不同时期的杉林做相应的间伐处理。

3.2.1 新造林及幼龄林的间伐护理 由于这两种林正处于枝繁叶茂的生长旺盛期，其承受冰冻及雪压的载荷强度较大因此成为受灾程度最重的林分之一。对于倾斜、倒伏的杉木应及时采用固定、夯实的办法进行扶正处理。断枝梢的杉木的处理。树梢被冰雪折断的杉木，其新萌发的枝条会因严重影响主干形态而破坏培养价值，降低经济价值，所以适宜截干处理，贴齐地面进行，令其不定芽由树干基部萌发，然后留低萌发位的健壮萌条1支进行培养。枝被冰雪压断的杉木应及时修剪。轻微断枝可轻度修剪，严重断枝应齐干基修剪，剪口尽量保持平滑，这样利于创面组织愈合。截干、修枝的废弃枝条应及时清出林地，以防止林间病虫害的滋生蔓延，减少林火的发生机率。

3.2.2 中龄和接近成熟期的杉林灾后间伐 根据受灾程度不同应采取相应措施：

（1）杉木受冰雪压害倒伏

（2）杉木受灾倒伏介于30%～60%的林分。大面积砍伐并清理受灾杉木，将其可用部分进行保留做培育母本。砍伐后形成林窗的杉地应实行局部杉林的更新造林。

（3）杉木受压倒伏>60%的林分。受灾超过六成则基本已失去再培育的价值，其会发展为低产林。将剩余正常杉木留存后宜进行全面的迹地更新。对于人工纯杉木林，提高其抗冰雪压能力，一方面可采取增加林间抚育间伐的强度，扩大单株林木的营养空间，使杉木主干粗壮，生长健壮；另一方面，可积极发展混交林，利用针叶、阔叶林（尽量选择如南酸枣、拟赤楠、荷木等等）的混交组成来分散树冠积雪重力，降低冰雪危害，从而提高杉木林分及抗灾害恢复能力。

参考文献

[1]盛炜彤，童书振，段爱国.杉木丰产栽培实用技术[M].北京：中国林业出版社，2011.

[2]张恒.抚育间伐研究综述[J].内蒙古统计，2010（2）33-34.

[3]郭万军，王广海，张利民，赵国华.抚育间伐对林木生长及其稳定性的影响[J]. 河北林果研究，2011，26（3）243-246.

[4]张开悦.杉木中幼林抚育间伐试验调查分析[J].科技信息，2011（7）793-794.