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时空异质性景观推算物种(梅花易数主卦互卦变卦怎么来解卦)

景观 智能起名 04-14

时空地理加权回归模型的优势

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答:时空地理加权回归模型的优势时空地理加权回归模

型的优势更加明显,将其引入碳排放空间计量研究,为空间异质性

检验提供了新的方式方法

景观生态学中为啥要特别强调'异质性'?

景观异质性 就是景观要素及其属性在空间上的变异性,也可以这样说是景观要素及其属性在空间分布上的不均衡性和复杂性。景观异质性不但展现在景观的空间结构变化上(空间异质性) ,而且展现在景观及其组分在时间上的动态变化(时间异质性)。

景观生态学本身不但是以往生态学钻石的高度集成,它还带过来了一些新的看法。景观生态学强调生态学系统空间关系的研究,它把景观看成是异质性的热力系统,景观生态学的核心就是景观异质性的维持与发展。景观异质性是指景观或其属性的变异程度。景观异质性包括空间异质性、时间异质性和时空耦合异质性。景观的时空异质性对景观的功能与过程有重要作用与影响。

景观生态学在生物多样性保护中的效果

景观生态学在生物多样性保护中的效果

生物多样性是人类赖以活着的经济基础,随着人类的发展,生物多样性受到了严重的威胁,并得到全球性的注意和关注。接下来就来看看景观生态学在生物多样性保护中的效果吧。

引言

生物多样性是地球上生命经过几十亿年发展进化的结果,是全球的宝贵财富,是人类赖以活着的经济基础,也是构成人类活着的生物圈环境。随着人口的迅速增长,人类经济活动的不断加剧,特别是盲目地大量的向自然界索取生物资源,作为人类生存最为重要的基础--生物多样性受到了严重的威胁。生物多样性问题已不再仅仅是科学工作者关心钻石的问题了,它已引起国际社会和多国的广泛关注。

生物多样性表此刻生命系统的各个组织水平,即从基因到生态系统。各个组织水平的多样性都是非常重要的。不同水平的生物多样性是紧密联系、不可分割的。

景观生态学是一门新兴的、正在深入开拓和迅速发展的学科,与传统生态学研究相比,景观生态学明确强调空间异质性、等级结构和尺度在硕士态学格局和过程中的重要程度以及人类活动对生态学系统的作用与影响,尤其突出空间结构和生态过程在多个尺度上的互相作用。就生物多样性保护来讲,景观生态学注重景观多样性与生物个体行为、种群、群落动态及生态系统在不同时空尺度上的效果。强调景观空间格局、生态过程与尺度之间的互相作用是景观生态学的核心所在。

生物多样性研究主要有两条途径,一是从遗传多样性、物种多样性等底层开始的“Bottom-up”的途径,这种研究途径强调系统的组分作用,利于揭示自然状况下生物多样性发生、维持、丧失的微观机制,但常常忽视人为干扰等外部环境的效果。目前人类活动通过直接或间接作用,对种群、生态系统等各层次生物系统均造成巨大作用与影响,生物多样性的丧失、物种绝灭早已不是自然界正常演变过程的结果。因此,生物多样性保护应特别注重和重视另一条“Top-down”的研究途径,这种途径将人为干扰看作生物多样性丧失的主要因素,强调人为干扰下景观格局的改变对遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性的作用与影响,并据此制定对应的生物保护战略,这正所谓景观生态学所侧重的研究途径。

1 生物多样性保护中运用的景观生态学原理

在生物多样性保护中运用到的景观生态学基本原理主要有:斑块-廊道-基质理论;等级斑块动态和复合种群理论;景观异质性与景观多样性;景观连接度、连通性及渗透理论;干扰理论等。

1、1 斑块-廊道-基质理论

景观是一个由不同生态系统以相似方式重复出现的异质性陆地区域。依照在景观中的地位和形状,景观要素可以分为斑块、廊道、基质三种类型。

1、1、1 斑块 斑块是指与周围环境在外貌或性质上不同,但又具有一定内部均质性的空间部分。其大小、类型、形状、边界、位置、数目、动态以及内部均质程度对生物多样性保护皆有特别规定的生态学意义。

斑块大小不但作用与影响物种的分布和生产力水平,还作用与影响能量和养分的分布,决定斑块甚至整个景观的生态功能。最优景观是由几个大型自然植被斑块组成,并与众多分散在基质中的小斑块相连,形成一个有机的景观整体。斑块类型对物种动态的作用与影响是特别明显的,它通过作用与影响某定的物种从斑块中迁入或消失,来作用与影响该物种在该斑块中的种群数量和丰富度,进而作用与影响物种的多样性。斑块的形状在作用与影响生物多样性方面与面积同样重要,对生态学过程和各式功能流有重要的作用与影响。斑块形状主要通过作用与影响斑块与基质或其他斑块间的物质和能量的交换而作用与影响斑块内的物种多样性。圆型斑块物种多样性可望较高,而长条形斑块易于促进斑块与周围环境物质、能量、生物方面的交换。一般来讲,两个大型的自然斑块是保护某一物种的最低斑块数目,4~5个同类型斑块对维持物种的长期健康与安全较为理想。此外,斑块的边缘效应是造成不同形状斑块中生态学差别的最要紧原因。在一样的面积下,内部面积与边缘面积之比,圆形的大于矩形的,细长斑块的比最低。因此在景观规划中应综合考虑斑块的形状、大小、数量以及其产生的边缘效应等因素,从而总结出最优方案。

1、1、2 廊道 廊道是指与基质有明显不同的狭带状地,是具有通道或屏障功能的景观要素,是联系斑块的重要桥梁和纽带。廊道在相当大的程度上作用与影响着斑块间的连通性,也在相当大的程度上作用与影响着斑块间物种、营养物质、能量的交换和基因交换。廊道的生态功能取决于其结构特征,包括:宽度、组成内容、内部环境、形状、连续性、及与周围环境的相互之关联联系等。廊道在景观中具有双重性质,一方面将景观不同部分隔开,成为两个隔开景观的障碍物;另一边可作为一个通道,将景观中不同部分连接起来,起到运输、保护等作用。廊道在生物多样性保护中的重要作用,主要表此刻:①为某些物种提供特殊生境或暂息地。②增添斑块的连接度,提高斑块间物种迁移率,促进斑块间的物种流动和基因交换,方便不同斑块间同一物种的交配,能够起到好作用的物种的空间运动,增添物种重新迁入机会。同时使本来孤立的板块内物种的生存和延续,给缺乏空间扩散能力的物种提供一个连续的栖息地互联网,从而使小种群免于近亲繁殖遗传退化。③促进种群的增长和斑块中某一种群灭绝后外来种群侵入,从而在维持物种数量方面起到积极作用,增添景观的破碎化程度。廊道功能上的矛盾性与复杂性,要求在廊道规划时深思熟虑,使廊道最好具有原始景观自然的本底及乡土特性。带状廊道较宽,蕴含一个有丰富内部生物种组成的中心内部环境,对周围环境的干扰有一定的抵抗性,其内部中和边缘种的多样性格局随廊道宽度不同而变化,这对生物多样性保护中廊道的设计有重要意义。

1、1、3 基质 基质是景观的本底,是景观中面积最大、连接度最好、对景观控制力最强的景观要素。基质对斑块嵌体等景观要素内及景观要素之间的物质能量流动、生物迁移觅食等生态学过程有明显的控制作用。因而作为背景的基质对生物多样性保护起关键作用。其作用主要表此刻:①为某些物种提供小尺度的生精;②作为背景,控制、作用与影响着生境斑块之间的`物质、能量交换,强化或缓冲生境斑块的“岛屿化”效应;③控制整个景观的连接度,从而作用与影响斑块间物种的迁移。

1、2 等级斑块动态和复合种群理论

斑块动态理论在生物多样性保护中有指导作用,它着重:①生态系统是由斑块镶嵌体组织的等级系统;②生态学系统的动态是斑块个体行为和互相作用的总体反映;③非平衡看法在生态学系统中是普遍存在的,局部尺度上非平衡性和随机过程多数是系统稳定的组成部分;④兼容和复合稳定性。

复合种群理论是由空间上互相隔离,功能上互相联系的多个亚种群组成的种群斑块系统。复合种群有两个基本特点:一是各亚种群系统频繁的绝灭;二是亚种群之间存在生物繁殖体的交流,使复合种群在景观水平上展现出复合稳定性。复合种群理论为生物多样性保护提供了新的思路。

1、3 景观异质性与景观多样性

景观异质性是景观的基本属性,蕴含两重意义:景观各组成要素的不均质性和复杂性;任何景观由结构和功能不同的低层次的异质景观构成的镶嵌体。它着重景观的变异程度和景观类型的差别。有些物种在生活周期内需要不同的活法环境,不同物种具有迁徙、洄游等生活习惯也需要不同的栖息环境,景观异质性能提供多种生活环境,因而能够起到好作用的物种的生存、延续和生态系统的稳定。景观异质性程度高,一方面引起大镶嵌体及其内部环境物种减少,另一边引起镶嵌体边缘生境、边缘物种数目增添,是稀有内部种丰度减少,边缘种丰度增添,同时提高了潜在总物种的共存性。

景观多样性是指景观单元在结构和功能方面的多样性,包括斑块多样性、类型多样性和格局多样性。景观多样性对物质、能量和物种在景观中的迁移、转化和迁徙有重要的作用与影响。斑块多样性与生物多样性的关系比较复杂,两者不是简单容易的正比关系。格局多样性强调景观类型空间分布的多样及各类型之间空间联系和功能联系,对各生态过程有一定的作用与影响作用,因此在景观设计时要特别注意和提防生物群体关键地段的建设与景观格局的优化。

1、4 景观连接度、连通性及渗透理论

景观连接度是对景观空间结构单元之间连续性及生态过程、功能联系的度量,包括结构连接度和功能连接度。对生物群落来讲,当景观连接度较大时,生物群落在景观中迁徙觅食、交换、繁殖和生存较容易,受到阻力较小;相反运动阻力大,生存困难。生物多样性保护的一个重要研究范畴是对片段化生境的保护。各生境之间连接的潜在作用,尤其是在促进斑块之间生物的运动、种群局部灭绝后的重新定居和基因流动方面的效果引起景观生态学者的广泛关注。

景观连通性是指景观元素在空间结构上的联系。具有较高连通性的景观,不一定具有较高的连接度;连通性较小的景观,其景观连接度不一定小。

景观连接度对种群动态、水土流失过程、干扰蔓延等生态学过程的作用与影响具有临界阈值特征,这就关系到渗透理论。渗透理论最大特点是当媒介的密度达到某一临界值时,渗透物突然能够从媒介的一端到达另一端。渗透理论对生物多样性保护提出了更加的多有趣味又极富挑战的课题。

1、5 干扰与生物多样性

干扰是景观异质性的主要来源,可分为人为干扰和自然干扰。它是时间和空间上环境和资源异质性的主要来源之一,它真的可以改变资源和环境的质与量以及所占据空间大小、形状和分布。研究表明,干扰对生物多样性的作用与影响,一方面通过增添斑块数量和群落类型数量提高总体生物多样性;另一边,因为斑块形状指数的下降和群落间邻接结构的简化,又降低了生物多样性。所以,人类的干扰对生物多样性的作用与影响具有双重性。Sufflin指出中度干扰能够起到好作用的提高物种多样性。干扰目前也是景观生态学的研究热点,为生物多样性的保护提供了新的思路和途径。

2 景观生态学原理的运筹使用

景观生态学为生物多样性保护提供了新的论理方法,它注重研究景观结构单元的那种组成,更加的多地关心通过生态流和过程的研究,更加侧重生物生境的较高层次的保护,它通过合理调控现有景观生态系统和规划设计新的景观格局来保护景观的生物多样性,是一种行之有效的方式方法。目前景观生态学原理在生物多样性保护的运筹使用方面依据人为干扰的程度的区别,可以归纳为:城市生物多样性保护、自然保护区的生物多样性保护、风景旅游地的生物多样性保护。

2、1 城市及自然保护区的生物多样性保护

城市生物多样性保护的景观生态对策主要包括如下方面:①城市规划中增大对城市园林板块的建设和保护:first of all增添园林斑块的物种,其次提高园林斑块类型的多样性,提高城市园林空间异质性。②合理建设城郊大型森林斑块。把城郊森林斑块作为改善与维护城市景观的鼓励系统,一方面利以其净化空气、提供野生生物栖息地,另一边,为城市园林物种提供源,增添生物多样性的良性生态库。③加强城市的廊道优化建设。城市廊道可以分为三种:绿道、蓝道、灰道。绿道是指以植物绿化为主的现状要素,给生物提供栖息地,有用且助于城郊自然环境中野生动植物向城区公园迁移。蓝道着重是城市中各式河流、海岸等,合理的蓝道规划能够起到好作用的消减洪水的灾害性和突发性。灰道指那些人工建设的街道、公路、铁路等。在规划建设中应注意和提防绿道、蓝道、灰道的有机结合,形成协调、一致、互益的整体。也就是说在城市生物多样性保护中,重点是建立最优的景观格局,建立城市绿色生态互联网系统。在城市外围建立一定宽度的防护林带,各卫星城镇之间建立生态廊道,为城市多样性保护提供富饶的生境资源和生态环境。

目前对于自然保护区生物多样性保护的景观规划途径研究已经日趋成熟,规划的主要步骤包括:选择保护区的地点,合理规划保护区面积;依据异质种群和岛屿生物地理理论等,因地制宜设计合理的保护区形状与数目;并对保护区的内部进行合理的功能分区;优化廊道设计。

2、2 风景旅游区的生物多样性保护

对于风景旅游地的生物多样性保护的研究起步较晚,这里所指的风景旅游地泛指介于城市景观和自然保护区之间的一种,在自然环境的本底上施加有一定的人为干扰的地区。胡海胜指出应在对景区进行全面考察的基础上,确定保护的物种、群落和区域,尤其是对在区域尺度上,科学合理地划分核心保护区、保护小区、资源类型保护区、景观保护区和珍稀物种繁育试验区等保护斑块。从生物多样性保护的角度出发,在景区的廊道设计必须考虑如下几个因素:减少人为廊道密度。少一条人为廊道就等同于为物种的空间运动多增添一个可选择的途径,为其安全增添一份保险。乡土特性。景区必须修建的公路和步道两旁种植乡土植物,与原生基质保持一致。越窄越好。尽最大力量少建宽阔的现代公路,游步道的宽度以方便通行为原则,严格控制景区内缆车、索道以及空中廊道的建设。溶入自然。廊道应是与自然基质融为一体,减少景观中的硬质边界,尽可能地为动植物的交流提供机会,如互相交错的行道树可为小动物提供空中的通道。从大尺度范围来看,某一景区仍只是整个地球基质的一个斑块,仍为快速城市化下的一个“孤岛”。因此,很有必要建立起景区间的联合互联网体系:建立起互相连接的廊道;保持景区间的景观异质性;恢复栖息地;理顺景区间的管理体制。

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地理学三大定律

地理学三大定律如下:

1 地理学第1定律。

李小文院士的这篇论文中,针对Tobler第1定律的有限性,提出了时空邻近度的概念。

“地理学第1定律”是Tobler于1970年提出了描述地理现象空间互相作用的:“任何事物都是空间相关的,距离近的事物比距离远的事物的空间相关性更大”。

不过对于距离的定义和空间邻近关系的描述是含糊的,于是,作者加入时间维,用“流”的概念来理解和表达传统应用中的“距离”,从而用“时空邻近度”来替代“空间邻近度”,以促进地理学第1定律的更普遍应用。

空间邻近度正比于公共边界长,反比于中心距。其中,十分重要的是对距离的定义,此处的距离并不等同地理空间上两点之间的欧氏距离,而是地理空间中的相对匀质的地理单元之间的距离。

在时空邻近度的概念中,对“流”我有以下的观点:

a) 流是一个特别重要的度量概念,代表某种地理单元在一定的时空范围内的流动,这种流动会致使邻近区域的特点相似性增添。

b) “流”在不同的场景有不同之寓意,打比方说人流、物流、商业流、信息流、空气流等。

应用:可以拿来研究传染病传播的空间格局。打比方说,SARS中,可以 使用地理学第1定律来解释和预测推算传染病媒体的流怎样形成该病流行的空间格局。在这次的XINGUAN病毒传播中,可以解释为啥黄冈和孝感是除了起源之地武汉以外yiqing最严重的两个地方。

2 地理学第2定律。

地理学第2定律可以理解为空间异质性定律(Law of Spatial Heterogeneity),空间的隔离,造成了地物之间的差别,即异质性,分为空间局域异质性和空间分层异质性,前者是指该点属性值与周围不同,例如热点或冷点;后者是指多个区域之间相互不同,例如分类和生态分区。

俺们是可以将地理学第2定律和第1定律综合起来。从宏观来看,地理空间之间存在着差别,即异构性。从微观来看,地理空间是连续的,所以地理空间存在相关性。

地理学第2定律可以拿来解释地表之间存在差别。打比方说,针对地壳圈层中层状结构地质体的地质属性沿着层面方向和垂直于层面方向的变化率存在显著差别这点,俺们是可以用地理学第2定律补充定律来表征层状介质属性顺层和穿层方向变化率存在很大差别这一普遍规律。

3 地理学第3定律。

《基于地理第3定律的空间预测推算》这篇论文first of all剖析了地理第1定律和地理第2定律的有限性:1)大样本集;2)平安稳定性假设;3)小地域。紧接着在此基础上提出了地理第3定律: “两个点(区域)的地理配置越相似,目标变量在这两个点(区域)的值(过程)越相似。

地理第3定律的比较性要求基于样本点和预测推算点的比较进行预测推算,而不是基于从整个样本集合中总结出的显式关系进行预测推算,所以对样本集的分布或大小没有特定要求。

啥是:土壤空间异质性

土壤的形成过程包括物理过程、化学过程和生物过程。因为不同地区在气候、母岩、地形、植被和动物等方面的区别,形成了各式土壤类型,致使土壤性质存在明显的差别。即便在同一土壤类型,不同的时间和不同的空间上土壤的某些性质仍然不同。这表明土壤具有时间上和空间上变化的特征。在进行土壤调查时,同一土壤类型上不同的空间位置取样所测定的土壤养分和水分等因子往往具有较大的差异,除去取样和测定过程中的误差外,还存在着土壤本身的变化⓵,这种变化称为土壤空间异质性或空间变异性[2,3]。土壤空间异质性是土壤重要的属性之一⓸。在不同的尺度上研究土壤的空间异质性,不仅对了解土壤的形成过程、结构和功能具有重要的论理意义⓹,而且对了解植物与土壤的关系,如更新过程⓺、养分和水分对根系的作用与影响以及植物的空间格局等也同样具备重要的参考价值[6,7]。因此,自90年代以来,土壤的空间异质性与植被的空间异质性的关系一直是生态学钻石的重点问题[5,8,9]。土壤的水分、容重、毛管持水量和孔隙度是重要的土壤物理因子。在森林土壤中,这几个因子的空间变化与养分一样,作用与影响着树木的根系,进而作用与影响林分的生长。研究这几个因子的空间异质性,对进一步了解树木根系的结构,变异规律和生长具有非常重要意义。为此,本文采用地统计学的论理和方法[10,11],定量研究了阔叶红松林土壤上层(0~20cm)的水分,容重,毛管持水量和孔隙度的空间异质性,为进一步钻研土壤空间异质性与根系结构和生长的关系提供重要的参考

异质性和丰富性是一个意思吗

异质性是一种遗传学概念,是一种遗传性状可以由多个不同的遗传物质改变所引起。而遗传异质性可以分为基因座异质性和等位基因异质性。基因座异质性病是由不同基因座的基因突变引起的。

丰富性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各式生态过程的总和,包括动物、植物、微生物和它们具有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统,是生命系统的基本特征。

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