1、景觀生態(tài)學(xué)與水土保持景觀生態(tài)學(xué)是一門新興的、正在深入開拓與迅速發(fā)展的學(xué)科，與傳統(tǒng)的生態(tài)學(xué)相比，更強調(diào)空間異質(zhì)性、等級結(jié)構(gòu)與尺度在研究生態(tài)格局與過程中的重要性， 以及人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的影響，尤其突出了空間結(jié)構(gòu)與生態(tài)過程在多個尺度上的相互作用。水土流失是人們關(guān)注的主要陸地生態(tài)過程之一，目前研究景觀格局與水土流失時，更多的是利用小區(qū)的觀測試驗結(jié)果來推斷大尺度上景觀（土地利用）格局對水土流失的影響，但許多研究表明，隨著尺度增加，水土流失的發(fā)生機制會發(fā)生明顯的改變。近年來，景觀生態(tài)學(xué)理論作為一種方法體系，用來指導(dǎo)水土保持工作，是景觀生態(tài)學(xué)應(yīng)用方面比較活躍的領(lǐng)域。一、景觀生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)（Landsca

2、pe Ecology）是研究在一個相當大的區(qū)域內(nèi)，由許多不同生態(tài)系統(tǒng)所組成的整體（即景觀）的空間結(jié)構(gòu)、相互作用、協(xié)調(diào)功能及動態(tài)變化的一門生態(tài)學(xué)新分支。景觀生態(tài)學(xué)以景觀為研究對象，重點研究景觀的結(jié)構(gòu)、功能和變化，以及景觀的科學(xué)規(guī)劃和有效管理。景觀生態(tài)學(xué)給生態(tài)學(xué)帶來新的思想和新的研究方法。它已成為當今北美生態(tài)學(xué)的前沿學(xué)科之一。二、景觀生態(tài)學(xué)基本原理景觀生態(tài)學(xué)的基本原理包括: 景觀結(jié)構(gòu)和功能原理、生物多樣性原理、物種流動原理、營養(yǎng)再分配原理、能量流動原理、景觀變化原理和景觀穩(wěn)定性原理等。1、景觀結(jié)構(gòu)和功能原理(landscape structure and function principle)在景

3、觀尺度上，每一獨立的生態(tài)系統(tǒng)(或景觀生態(tài)元素)可看作是一寬廣的斑塊，狹窄的廊道或基質(zhì)。生態(tài)學(xué)對象在景觀生態(tài)元素間是異質(zhì)分布的。景觀生態(tài)元素的大小，形狀，數(shù)目，類型和結(jié)構(gòu)是反覆變化的，其空間分布由景觀結(jié)構(gòu)所決定。2、生物多樣性原理(biodiversity principle)景觀異質(zhì)性程度高，造成斑塊及其內(nèi)部環(huán)境的物種減少，同時也增加了邊緣物種的豐度。3、物種流動原理(species flow principle)景觀結(jié)構(gòu)和物種流動是反饋環(huán)中的鏈環(huán)。在自然或人類干擾形成的景觀生態(tài)元素中，當干擾區(qū)有利于外來種傳播時，會造成敏感物種分布的的減少。4、養(yǎng)分再分配原理(nutrient redistr

4、ibution principle)礦質(zhì)養(yǎng)分可以在一個景觀中流入和流出，或被風(fēng)，水及動物從景觀的一個生態(tài)系統(tǒng)到另一個生態(tài)系統(tǒng)重新分配。5、能量流動原理(energy flow principle)空間異質(zhì)性增加，會使各種景觀生態(tài)元素的邊界有更多能量的流動。6、景觀變化原理(landscape change principle)在景觀中，適度的干擾常?？山⒏嗟那秹K或廊道，增加景觀異質(zhì)性；當無干擾時，景觀內(nèi)部趨于均質(zhì)性；強烈干擾可增加亦可減少異質(zhì)性。7、景觀穩(wěn)定性原理(landscape stability principle)穩(wěn)定性指一個系統(tǒng)對干擾或擾動的反應(yīng)能力。景觀參數(shù)的長期變化呈水平狀

5、態(tài)并且在其水平線上下波動幅度和周期性具有統(tǒng)計特征，可以稱景觀是穩(wěn)定的。景觀穩(wěn)定性的動力來源于景觀生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部普遍存在的異質(zhì)性、景觀生態(tài)系統(tǒng)的開放性、景觀生態(tài)系統(tǒng)物種及遺傳多樣性、以及干擾的作用。三、景觀生態(tài)學(xué)與水土保持任何景觀都處于不斷的變化之中，但景觀又具有相對的穩(wěn)定性，是景觀在一定的時空和尺度上表現(xiàn)為特定的穩(wěn)定狀態(tài)。其中引起景觀動態(tài)變化驅(qū)動力有自然因子和人為因子，而水土流失就是在各種外營力和人為干下產(chǎn)生的引起地貌和各種生態(tài)條件變化的現(xiàn)象。所以，水土流失能引起景觀的變化。在各種外營力作用下產(chǎn)生的荒漠化景觀是一種有異質(zhì)性很高的景觀向同質(zhì)性景觀轉(zhuǎn)變的過程，其實質(zhì)是景觀退化的過程。1、景觀穩(wěn)定性原

6、理在水土保持中的應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)是指生物群落與其環(huán)境間相互作用而形成的一種關(guān)系相對穩(wěn)定的自然系統(tǒng), 實際上也應(yīng)該包括人工生態(tài)系統(tǒng)和半人工生態(tài)系統(tǒng)。生物群落從環(huán)境中不斷獲取能量和營養(yǎng),生成自身的物質(zhì)。這些物質(zhì)沿著食物鏈由一種有機體轉(zhuǎn)移到另一種有機體,最后又返回到自然環(huán)境。這些返回到自然環(huán)境的物質(zhì),在微生物的作用下,分解轉(zhuǎn)化為可以重新被植物利用的營養(yǎng)物質(zhì)。這種有序的物質(zhì)循環(huán)和能量流動在排除人為干擾的條件下,使生態(tài)系統(tǒng)向著一定的方向演替,最終使生態(tài)系統(tǒng)達到某種穩(wěn)定狀態(tài)。事實上,由于自然和人為活動的干擾,系統(tǒng)始終處于某種變化的狀態(tài)。與景觀一樣,適度的干擾使沙漠化生態(tài)系統(tǒng)的異質(zhì)性增加,如農(nóng)田防護林和防沙林帶

7、等人為斑塊的引入導(dǎo)致沙漠化生態(tài)系統(tǒng)異質(zhì)性增加的現(xiàn)象；外界的干擾既可能導(dǎo)致異質(zhì)性的增加,也可能導(dǎo)致異質(zhì)性的減少。在沙漠化發(fā)展的初期,地表被破壞,原來的草原景觀被具有不同覆蓋的斑塊所取代,景觀的異質(zhì)性增加。但是,當沙漠化發(fā)展到一定程度后,初期形成的農(nóng)田、固定沙丘、半固定沙丘、流動沙丘和沙丘間低地交錯分布的景觀為大面積流沙所取代, 景觀異質(zhì)性減小。無論是異質(zhì)性增加, 還是減小, 沙漠化生態(tài)系統(tǒng)的變化與生態(tài)系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性有關(guān)。穩(wěn)定性則取決于系統(tǒng)本身的組成、結(jié)構(gòu)、環(huán)境條件和干擾。一般來講,偶然事件常常導(dǎo)致系統(tǒng)的較大波動,而周期性的干擾使沙漠化生態(tài)系統(tǒng)處于某種平衡狀態(tài)。系統(tǒng)是否處于穩(wěn)定狀態(tài)可以用系統(tǒng)邊緣

8、或相鄰生態(tài)系統(tǒng)間界面層的變化來衡量。在采用生物措施的時候，在規(guī)劃設(shè)計時我們必須考慮生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與合理性。然而從土壤侵蝕的角度可以將景觀理解為地貌、植被、土地利用和人類居住地格局的特別結(jié)構(gòu)。常見的基質(zhì)有森林、草原、城市和農(nóng)田等。隨著空間尺度的變化，斑塊、廊道和基質(zhì)互相轉(zhuǎn)化，在特定的空間尺度下，景觀基質(zhì)控制著主要生態(tài)過程。森林植被對防治土壤侵蝕均有明顯作用。枯落物層有吸水，削減降水能量，削減地表徑流流速，提高入滲能力，增強土壤抗蝕的能力。植被根系同樣具有很強的抗剪防蝕作用從廣義上來說，景觀格局包括景觀組成單元的類型、數(shù)目以及空間分布與配置。景觀空間格局(林地、草地、農(nóng)田、裸露地等的不同配置)對

9、徑流、侵蝕和化學(xué)元素的遷移影響也不同。不同土地利用類型在坡面的有效排列組合建設(shè)了不同的景觀格局，可以通過樹冠截留、地表滯留、植物根系固定土層，以及改變坡度坡長的途徑減少水土流失。梯田具有降低坡度、縮短坡長的作用；位于耕地的下坡位置的林草帶能夠起到有效阻滯土壤流失的作用。2、景觀結(jié)構(gòu)和功能原理在水土保持中的應(yīng)用土地利用影響景觀格局的變化，進而導(dǎo)致景觀功能的動態(tài)變化。應(yīng)用遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和統(tǒng)計分析的方法進行景觀結(jié)構(gòu)和功能變化的研究是當前景觀分析的主流方法。RS作為土地利用和景觀的數(shù)據(jù)源，GIS作為分析處理數(shù)據(jù)的平臺，統(tǒng)計分析用以尋找土地利用與景觀變化之間的關(guān)系。通過土地利用對景

10、觀變化的影響分析來預(yù)測景觀未來的發(fā)展趨勢是當前景觀生態(tài)學(xué)研究的熱點。土地利用中最劇烈的變化是交通和建設(shè)用地的擴張，有研究表明，建設(shè)用地和未利用土地增加，會使耕地面積減少，同時景觀破碎化程度加劇。這些都從定量的角度描述了景觀的變化，但缺乏在人力驅(qū)動和景觀格局之間建立定量關(guān)系，缺乏未來景觀發(fā)展趨勢的預(yù)測。土地整理中景觀生態(tài)學(xué)理論的應(yīng)用主要體現(xiàn)在利用景觀生態(tài)學(xué)的原理研究土地整理空間格局，分析生態(tài)狀況，研究環(huán)境和生態(tài)因子對土地利用布局的影響。國外研究者們重視土地利用對景觀格局的影響，同時，他們還認為景觀屬性及地形地貌和地質(zhì)沉積物也是影響景觀格局的重要因素，它們可作為限制性因子存在而不是驅(qū)動力，國外在努

11、力克服的缺陷就是土地利用驅(qū)動的景觀格局變化偏重在過程的分析，而且景觀生態(tài)這種宏觀分析掩蓋的一些非常重要但細微的特征。土地利用驅(qū)動下的景觀要素轉(zhuǎn)化，目前還流行的一種方法就是定量描述景觀中基質(zhì)、斑塊和廊道間的相互轉(zhuǎn)化情況，可以通過采用生態(tài)學(xué)中的馬爾柯夫轉(zhuǎn)移矩陣模型來進一步反映。3、景觀生態(tài)學(xué)原理及其在土壤侵蝕學(xué)中的應(yīng)用景觀生態(tài)學(xué)原理開始運用于土壤侵蝕學(xué)中。目前對土壤侵蝕的研究多集中在坡面尺度， 但是土壤侵蝕在小尺度上的研究只可以摸清其機制，而在大尺度的研究中才可以找出治理的對策。而應(yīng)該從景觀水平上綜合考慮，從中找出主要的生態(tài)因子，討論影響水土流失的眾多因素。從整體出發(fā)，考慮各種生態(tài)因子，完善土壤侵

12、蝕學(xué)在宏觀尺度上研究的不足。（1）等級理論和尺度效應(yīng)等級是一個由若干單元構(gòu)成的有序系統(tǒng)，每一級組成單元相對于低層次表現(xiàn)出整體特性，而對于高層次表現(xiàn)出從屬性或受制約性。根據(jù)等級理論，復(fù)雜系統(tǒng)可以看作是由具有離散性等級層次組成的等級系統(tǒng)。對于土壤侵蝕研究來說，坡面尺度、流域尺度、區(qū)域尺度是研究的三個主要等級。在坡面尺度上，對土壤侵蝕的研究主要集中在降雨因子土壤可蝕性因子、坡度坡長因子、作物經(jīng)營管理因和土壤侵蝕控制措施因子。而在流域尺度，主要的研究集中在植被覆蓋度因子和土地利用因子，但是大多是統(tǒng)計和規(guī)律分析對于它們的影響機制涉及的比較少。從流域角度看，土地利用是一個很好的研究對象，因為它包含坡面尺度

13、上作物經(jīng)營管理和土壤侵蝕控制措施因子。而且它由于受人為因素影響嚴重，因此給土壤侵蝕賦予了人類影響的因素，符合目前人為加劇侵蝕的現(xiàn)狀。但是對土地利用的研究應(yīng)加強以下兩個方面：一是加強對機制的研究，用模型或較為通用的方法加強定量研究；二是加強區(qū)域間的對比研究，區(qū)域間的土地利用與土壤侵蝕關(guān)系的對比研究除了要考慮土地利用格局的差異，還要考慮降雨、土壤、地貌等綜合因素。盡管這樣的研究存在一定的難度，但具有較高的研究價值。（2）滲透理論和源匯系統(tǒng)理論土壤侵蝕是一種水流和土流的運動過程，這種運動往往會因為地面物質(zhì)而改變，或加劇或減緩。由于土壤侵蝕是一種重力運動，因此相對高差在決定運動速度和方向上起著絕對作用

14、。因此土地利用格局可以在一定程度上改變土壤侵蝕的程度，尤其是在等高方向和順坡方向的格局特征。對于判斷土地利用格局對土壤侵蝕的作用有重要意義，土地利用格局中的一些帶狀斑塊對土壤侵蝕起著“滲透膜”的作用。當這些斑塊的阻礙作用達到一定程度后，就能阻止土壤侵蝕。淤地壩就是應(yīng)用了這一原理，使壩前地不斷淤積，最終形成良田。4、景觀生態(tài)學(xué)原理在水土保持治理措施中的應(yīng)用水土流失與荒漠化一直是生態(tài)學(xué)研究中的一個重要領(lǐng)域，也是一個嚴峻的資源環(huán)境問題。水土流與荒漠化失造成了大面積的生態(tài)系統(tǒng)退化和環(huán)境災(zāi)變，嚴重地影響了社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此，水土保持與荒漠化防治成為一項刻不容緩的工程。然而，我們應(yīng)該采取什么樣的方

15、法進行這項嚴峻的工程呢？現(xiàn)在我們普遍采用的方法有：生物措施、工程措施和農(nóng)耕措施。我們進行水土保持與荒漠化防治的目的是為修復(fù)退化的生態(tài)系統(tǒng)，或者可以說減緩景觀的破碎化。在不同的地域，不同的氣象條件，不同的生態(tài)環(huán)境，我們會采取不同的方法。當然生物措施是我們首選的措施，如果條件實在不允許我們才考慮用工程措施。 四、景觀生態(tài)學(xué)與水土保持學(xué)的發(fā)展與展望景觀生態(tài)學(xué)以綜合，整體的思想審視生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀和變化，為人類成功地解決所面臨的水土流失問題提供了新的理論和方法。水土保持中應(yīng)用景觀格局特征，如何根據(jù)氣候、地貌、水資源和土壤因素以及經(jīng)濟社會因素，合理地配置景觀要素，以達到景觀結(jié)構(gòu)與功能的最優(yōu)化，是保護生態(tài)環(huán)

16、境與發(fā)揮流域土地生產(chǎn)潛力的重要途徑。土地沙漠化發(fā)生發(fā)展的過程伴隨著生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能的變化過程。在變化過程中,由于生境的破壞,系統(tǒng)的功能受阻或不能正常進行,其生物多樣性也遭到威脅或破壞。沙漠化過程中融合著當?shù)氐貐^(qū)景觀的變化過程；沙漠化的研究同樣包含著景觀生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容,即系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能變化及生態(tài)作用的研究。所以景觀生態(tài)學(xué)原理在沙漠化的研究過程中有著重要的意義。但是應(yīng)該注意的是沙漠化研究包括宏觀、中等和微觀尺度的變化,而景觀生態(tài)學(xué)的研究一般以中等和宏觀尺度的變化為主。沙漠化研究中涉及的斑塊,特別是小尺度斑塊,不具有景觀生態(tài)學(xué)研究中所定義的斑塊完整的結(jié)構(gòu)與功能。總之，水土保持防治沙漠化是一項長期而艱巨的任務(wù)，在社會主義現(xiàn)代化建設(shè)中，只有堅決反對只顧自己眼前利益，不顧子孫后代長遠利益的錯誤傾向，遵循資源開發(fā)中經(jīng)濟效益與生態(tài)效益兼顧的原則;人口增長與經(jīng)濟發(fā)展適度的原則以及綜合開發(fā)利用的原則，走符合我國國情的發(fā)展道路，方能促進我國資源、環(huán)境與社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展。參考文獻1、王仰林.景觀生態(tài)系統(tǒng)及其要素的理論分析J.人文地理，1997（12