景观生态过程

当生物圈与地球表层其它圈层作用时，出现了景观生态过程。在特定的地域内，生物群落和生态系统会发生特化，出现了独特的群落结构、生态系统结构和空间分布形态。生态系统的能量传递、地球化学循环空间占据是景观生态系统的基本形式。

每种独特的地理环境，给定一定的生态条件或称生境，由于耐性定律和生物竞争的作用，环境就会出现特定的生态系统，这种生态系统被定义在地域上，称作景观生态系统。景观生态中，一年内或别的生物生产周期内（如一季），尤其是绿色植物通过光合作用和化学合成活动，把辐射能可用于食物的有机体形式储存起来，这个总的单位面积储存率称作总初级生产力，当扣除植物呼吸被消耗的部分外，称净初级生产力，有时也称生产力。图 2.4.2 是不同生态环境的初级生产力。一个生态系统在最优良条件下的生产力被称作生产潜力。它在农业生产分析中特别地有意义。图 2.4.3 是我国黄淮海平原的光温生产潜力。生产力或生产潜力显然是地域状况的产物。黄秉维提出生产潜力可由下列近似公式表达：

Pa＝KQTWS（1）

式中 Pa 是农业生产潜力，Q 是总辐射量，T，W，S 分别是温度、水分与土壤有效系数，K 是

图 2.4.2 初级生产力的全球分布

依据主要生态类型的年总生产、初级生产的世界分布。（据 E.P.Odum， 1963）反映光能转化的系数。由（1）可见，生产力由辐射、温度、水分和营养成分等决定。

不仅能量输入对景观生态系统是重要的，质量流或地化循环也控制着景观生态系统的发展与变化。图 2.4.4 是全球（景观生态系统）碳循环的示意

图，它与图 2.2.1 的水循环一样，是全球系统最基本的循环。图 2.4.5 是美国乔治亚州盐沼生态系统的磷循环，水中输入输出量并不平衡，地化循环使得景观生态系统内部化学元素发生迁移，从而使生物体得到营养供应，环境部分得到养分恢复，以维持生态系统。图 2.4.5 的景观生态系统过程模式已被用微分方程更精确地描述。大尺度尤其是全球生态系统尚无好的模式描述。

图 2.4. 3 黄淮海夏玉米气候生产潜力（单位：kg/亩）（据左大康等， 1987）（A）光温潜力（B）光温水分潜力

图 2.4.4 全球碳循环（取自《世界资源》，1987）

在景观生态系统中的地球化学循环不是任意的，图 2.4.6 是景观中元素循环示意图。从图中可以看出，生物生长要吸收大量的水、磷、硫、钾、钙、镁等。生物对元素的吸收能力是不一样的，表 2.4.1 是生物对元素的吸收强度序列，称元素生物吸收序列。

在景观中元素的循环，主要由水的运动来完成，水在径流、降水及沿岸流等过程中，同时带来化学元素的迁移。各种环境条件下元素随水的迁移强度是不一样的，一般讲，这与水的酸碱性、元素的化学性质有关。

图 2.4.5 盐沼系统的磷循环图框中的数量是储存量，箭号边的数为循环量（据奥德姆，1981）

图 2.4.6 景观中元素的循环示意图（取自李天杰、郑应顺、王云等，1979）

表 2.4.1 元素生物吸收系列

生物集聚的元素

生物摄取的元素

强烈的 P ， S ， Cl 强度的

中度的

微度的

极微的

Ca ， K ， Mg ， Na ， Sr ， B ， Zn ， As ， Mo ， Mn （ Cu ）

Si ， Te ， Ba ， Rb ， Cu ， Ge ， Ni ， Co ， Li ， V ， Cs ， Ra ， Se ， Hg ， Y ， F

Al ， Ti ， Cr ， Pb ， Sn ， U ， La

Se ， Zr ， Nb ， Ta ， Ru ， Rh ， Os ， Ir ， Pt ， Hf ， w

（取自《中国大百科全书·地理卷》）

表 2.4.2 天山草原带花岗岩风化壳中元素的水迁移序列

（取自《中国大百科全书·地理卷》）