景观生态学064干扰传播与景观流行病

同学们,在本章前面的内容中,我们介绍了有关干扰的术语和概念,然后重点讨论了干扰如何与景观格局相互作用,主要是聚焦于景观干扰如何影响景观格局的,但从另一个方面讲,景观格局也可能会影响干扰,特别是干扰的传播问题,也就是现在我们现在马上要讨论的问题:干扰传播与景观流行病学。

景观格局一般通过两种方式来影响干扰状态。首先,处于景观中的不同位置会影响景观对于特定干扰的敏感性。其次,对于特定干扰敏感和不敏感的栖息地配置会影响干扰如何在整个景观中传播。景观中的不同空间位置,是否对于干扰有不同的敏感性?如果是,那么我们能否预测某些地区更容易受到某种特定类型干扰的影响呢?说景观位置嘛,那无外乎就包括这个高程、地形、坡度和坡向。我们显然是可以通过比较特定干扰在景观中许多地方发生的概率,或者说频率,来评估特定景观位置对干扰的敏感性。

比如,有科学家对北美阿巴拉契亚山脉(AppalachianMountains)南部森林的干扰状况有兴趣,就跟踪进行了研究。这里的植物是以那些既不适应特别干燥也不特别潮湿环境的中生植物为主。这里偶尔有与风相关的干扰,但都是小干扰事件,导致一棵或几棵树死亡,产生很小的林隙,但重复干扰率很高。科学家在相隔6-7年后重新考察了这些林隙,发现新的林隙往往在靠近旧林隙的地方形成,这样就减缓了林隙被关闭的进程,可以获得更多的阳光。所以我们说:景观位置影响干扰机制,老林隙附近更容易发生新的林隙干扰。

随后,又有科学家对阿巴拉契亚山脉的景观位置与林火之间的相互作用进行了研究。他们利用从年到年长达70多年间两个国家公园所发生的林火进行了分析,发现地形对火的影响因气候而异:在干燥的山的南面、山脊和低海拔地区,火灾发生得更频繁。

当然,人类活动对景观的影响也可能会影响火灾的脆弱性。这个研究调查了从年至年10年间超过1万8千起火灾的起火地点与环境和社会因素之间的关系。得到的结论是:火灾更有可能发生在人口密度和道路密度较高的地区。火灾的发生与是否靠近道路有关,由于点火的可能性增加,道路附近发生火灾的可能性的确较大,但同时,靠近道路,相应的灭火措施也更完善,所以在村庄和道路30-40公里范围内的火灾规模较小。

景观异质性对干扰传播的影响,这是景观生态学的一个基本问题,年就有人确定了这个问题。大家看,这是年第一届美国景观生态学研讨会的主题:空间异质性如何影响干扰的传播。我们可以想象到的,就是农业生态系统,那是非常同质化的区域,在这里,传播有害生物和野火的蔓延是相当迅速的。景观异质性大,是增强还是减弱干扰的传播呢?答案取决于干扰是否在相同的覆盖类型内传播,如果干扰在相同覆盖类型,也就是同质性区域内传播,那肯定是会增强的,一般来说,景观异质性大,是会延缓干扰传播的。但如果干扰在不同覆盖类型之间可以传播,而且还会被边缘效应增强,那么增加的景观异质性当然就会增强干扰传播啦。

对于这个问题,彼得斯等提出了一个概念框架,用于理解一系列可能导致意外或灾难性事件的空间非线性变化和阈值。T1的事件启动表示干扰事件的开始,这个事件是随机的,发生的时间和位置都很难预测。在T2的时候,干扰在斑块内部扩大,这取决于系统和外部驱动的状态。然后,斑块之间的干扰在空间传播,这受景观组成和配置,还有外部驱动因素的影响。这个模型将干扰事件的启动、斑块内的扩展、斑块间的空间传播联系起来。最终,干扰传播的速度,大家可以想象到的,那是取决于景观要素内部及相互之间的空间配置、连通性和流量。

不同的环境条件及其配置,可能决定了景观异质性对林冠火蔓延的临界阈值。我们这里不考虑极端条件,因为在极端条件下,景观格局对林冠火行为的影响可能很小。大家可以想象一下,在极端干旱和大风的条件下,整个景观中的所有燃料都变得非常容易燃烧,那一把火就烧完了,显然实际情况也并非如此嘛。所以,在上面这个模型中,我们考虑湿度和风的影响,实际情况也是如此。在A中,如果燃料湿度高,即使雷击发生在高度易燃的森林,就是这里深绿色所表示的,这里的星星表示闪电,我们看到也不太可能引发火灾。在B中,燃料的湿度低,但没有风等气象条件的影响,则林冠火,这里黑色所表示的,将受到景观中高度易燃斑块的空间分布的限制,也不太会蔓延开来。而在C中,如果燃料水分极低,而又有强风,则林冠火就很可能蔓延而烧毁更多的斑块。

当我们谈论干扰斑块,或由干扰产生的空间格局时,我们指的是整个景观中干扰强度的空间分布。这是年10月从空中观察到的由年黄石公园大火造成的景观斑块,当时大火已被扑灭,整个景观中形成了烧毁和未烧毁区域的复杂模式,烧毁区本身的严重程度也差异很大。我们可以猜测,当干扰发生时,它在整个景观中的作用并不是完全一样的。有些干扰可能会影响到一部分地区,而对其他地区没有影响,即使在受影响的地区,干扰的严重程度往往也有很大差异。也就是说,即使是如此大的树冠火,也没有完全吞噬整片森林。如果理解了我们前面所说的那个模型,现在这种现象就很容易理解了,因为风、地形、植被和燃烧时间的变化,导致了整个景观中燃烧严重程度不同。

季节性洪水在许多河流系统中是一种自然过程,抑制洪水的爆发实际上是人类对大多数河流-滩地生态系统的重大干扰。然而,异常的洪水可能会在河流景观中造成很广泛的干扰,但这些干扰可能是不均匀。这里的照片是南非克鲁格国家公园(KrugerNationalPark)萨比河(SabieRiver)极端洪水爆发前、后的照片。年,有人利用高分辨率航片对洪水前后不同地貌通道类型的斑块镶嵌进行了量化研究,他们确定洪水改变了斑块范围,产生了新的斑块类型,也消灭了一些现有的斑块类型,改变了斑块的形状或聚集度。我们看到,洪水在河流景观中留下了生物和非生物斑块的印记和模式,反过来,这些模式又影响了河岸植被的响应。上述所说的内容,都是干扰传播的重要方面,细节方面其实还很值得挖掘。由于时间的限制,我们这里点道为止。下面我们要讨论另一个话题:景观流行病学。

我们知道,要了解流行性疾病的发生和传播,那一定是人、地点和时间的相互作用。但实际上,我们传统的研究,一直是聚焦于人和时间,很少有基于地点的,也就是疾病发生的地理位置,当然这主要是因为没有相应的技术支持。而现在,当我们技术发展到一定水平,要考虑在不断变化的环境中出现和传播的传染病,那么就开始特别



转载请注明地址:http://www.mjxinjian.com/xztp/6436.html
  • 上一篇文章:
  • 下一篇文章:
  • 热点文章

    • 没有热点文章

    推荐文章

    • 没有推荐文章