Mô hình cảnh quan và tính kết nối

Cảnh quan là một bức tranh khảm gồm các mảng, hành lang và nền, và cách các yếu tố này được cấu tạo và sắp xếp trong không gian, cùng với mức độ dễ dàng di chuyển của sinh vật giữa chúng, định hình các quá trình sinh thái.

Definition

Mô hình cảnh quan và tính kết nối là nghiên cứu về thành phần và cấu hình không gian của các yếu tố sinh cảnh trên một cảnh quan và mức độ mà sự sắp xếp đó tạo điều kiện hoặc cản trở sự di chuyển của sinh vật và dòng chảy vật chất.

Scope

Chủ đề này bao gồm mô tả và phân tích cấu trúc cảnh quan: thành phần và cấu hình của các mảng sinh cảnh, hành lang, rìa và nền xung quanh; các chỉ số về sự phân mảnh, kích thước và hình dạng mảng; và tính kết nối cấu trúc và chức năng chi phối sự di chuyển của sinh vật, gen và vật chất. Nó đề cập đến cách định lượng mô hình không gian từ bản đồ và viễn thám và cách mô hình đó tác động trở lại quá trình sinh thái.

Core questions

• Cấu trúc không gian của một cảnh quan được mô tả và đo lường như thế nào?
• Sự phân mảnh sinh cảnh làm thay đổi kích thước, hình dạng và sự cô lập của mảng như thế nào?
• Điều gì phân biệt tính kết nối cấu trúc với tính kết nối chức năng?
• Mô hình không gian ảnh hưởng đến sự di chuyển, dòng gen và các quá trình sinh thái như thế nào?

Key theories

Tính tương hỗ giữa mô hình và quá trình

Sinh thái học cảnh quan cho rằng mô hình không gian và quá trình sinh thái có mối quan hệ nhân quả lẫn nhau: thành phần và cấu hình của các mảng định hình dòng chảy của sinh vật và vật chất, và những dòng chảy đó đến lượt mình lại định hình lại mô hình.

Tính kết nối cấu trúc so với tính kết nối chức năng

Tính kết nối có thể được đo lường về mặt cấu trúc từ sự sắp xếp vật lý của sinh cảnh, nhưng điều quan trọng về mặt sinh thái là tính kết nối chức năng, phụ thuộc vào cách một sinh vật cụ thể cảm nhận và di chuyển trong cảnh quan.

Mechanisms

Cấu trúc cảnh quan thường được biểu diễn dưới dạng khảm mảng-hành lang-nền và được định lượng bằng các chỉ số về thành phần (lượng của mỗi loại che phủ) và cấu hình (kích thước mảng, hình dạng, mật độ rìa và sự cô lập). Sự phân mảnh phá vỡ sinh cảnh liên tục thành các mảng nhỏ hơn, cô lập hơn với tỷ lệ rìa lớn hơn, làm thay đổi vi khí hậu và mức độ tiếp xúc với động vật ăn thịt và sinh vật xâm lấn. Tính kết nối phát sinh từ sự tương tác giữa sự sắp xếp vật lý này và khả năng di chuyển đặc trưng của loài, do đó các hành lang và các điểm dừng chân có thể làm tăng tính kết nối chức năng cho một số sinh vật trong khi cấu hình tương tự vẫn không thể xuyên qua đối với những loài khác.

Clinical relevance

Phân tích mô hình cảnh quan và tính kết nối cung cấp thông tin cho việc thiết kế khu bảo tồn và hành lang, đánh giá tác động của sự phân mảnh và quy hoạch không gian cho bảo tồn và sử dụng đất. Đây là bối cảnh giáo dục, không phải là quy định quản lý.

History

Sinh thái học cảnh quan nổi lên như một lĩnh vực riêng biệt ở Châu Âu và Bắc Mỹ vào những năm 1980, với Forman và Godron chính thức hóa mô hình mảng-hành lang-nền. Các tổng hợp của Turner đã liên kết mô hình với quá trình, và sự phổ biến của GIS và viễn thám trong suốt những năm 1990 đã làm cho việc định lượng nghiêm ngặt cấu trúc và tính kết nối của cảnh quan trở nên thường xuyên.

Debates

Lượng sinh cảnh so với sự phân mảnh tự thân

Các nhà nghiên cứu tranh luận liệu sự suy giảm của các loài trong các cảnh quan bị phân mảnh chủ yếu do tổng diện tích sinh cảnh bị mất hay do bản thân sinh cảnh bị chia cắt, với bằng chứng cho thấy lượng sinh cảnh thường chiếm ưu thế nhưng tác động của sự phân mảnh vẫn phụ thuộc vào ngữ cảnh.

Key figures

• Richard Forman
• Monica Turner
• Lenore Fahrig

Seminal works

• turner2015
• forman1995
• taylor1993

Frequently asked questions

Mô hình mảng-hành lang-nền là gì?

Đây là một cách mô tả cảnh quan như một bức tranh khảm gồm các mảng sinh cảnh, các hành lang tuyến tính kết nối chúng và một nền, được sử dụng để phân tích cách cấu trúc không gian ảnh hưởng đến dòng chảy sinh thái.

Sự khác biệt giữa tính kết nối cấu trúc và tính kết nối chức năng là gì?

Tính kết nối cấu trúc mô tả sự sắp xếp vật lý và tính liên tục của sinh cảnh, trong khi tính kết nối chức năng mô tả mức độ dễ dàng mà một sinh vật cụ thể thực sự di chuyển qua sự sắp xếp đó, điều này có thể khác nhau rất nhiều giữa các loài.