几十年来,科学家们一直在争论“尺度”一词的含义和定义。如果房间里装满了生态学家、地理学家、物理学家和生物学家,肯定会有关于该术语含义的激烈辩论。最终,可能也很难达成共识。然而,正是关于如何定义尺度以及如何将其纳入生态分析的这些分歧,导致了景观生态学中许多富有成效的进展。

围绕尺度的辩论促进了 20 世纪 80 年代北美景观生态学领域的形成。正如 Risser 及其同事所总结的,北美发展景观生态学领域的运动部分是为了整合、组织并严谨地应对像 Leopold (1949) 和 Troll (1968) 等远见者所采用的更具哲学性的“景观视角”,从而为理解“景观尺度相互作用”产生理论上可靠的基础 (Risser et al. 1984)。因此,景观尺度作为一种明确的尺度出现,人类视角可以将其整合到生态调查中。换句话说,“景观正是适合我们人类大小的尺度——我们可以理解其复杂的运作以及我们在其中的角色 (Crumley 2012)。”

虽然“景观尺度”一词可以应用于尺度的三个维度中的任何一个——空间、时间和组织层级 (Wu 2007)——但它作为生物组织层级中的一个级别,可能对生态学和 conservation(保护)最有效。采用景观是相互作用的生态系统的异质区域这一定义 (Forman and Godron 1986),那么景观尺度自然地处于组织层级中的生态系统之上 (图。1)。既然景观的集合形成生物群系,即具有相似植被或气候类型的大型区域或全球区域,那么景观尺度在层级中直接位于生物群系之下。

图 1
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景观尺度在生物组织层级中的定位

在其 MacArthur 奖出版物中,Simon Levin 明确承认了景观在层级中的这一位置,指出“从叶子到生态系统再到景观以及更远……" (Levin 1992)。像生物层级中的其他级别一样,“景观”不需要有明确的大小,尽管景观尺度的吸引力在于它在空间和时间上都是人类大小的(大约公里和十年),这与人类的感官感知和寿命相匹配。在这个层级中,景观尺度也可以被认为是一个特征尺度 (Wu and Li 2006)。

生物层级中景观尺度最有价值的是,它是该地区文化、经济和自然交织在一起的尺度。这种社会与环境之间的关系使得景观尺度可以说是环境可持续性和保护最具操作性的尺度 (Forman 1995; Wu 2013)。世界面临的大大多数重大挑战,包括物种灭绝、分布区变化和植物入侵,都超过了单一生态系统的尺度,然而它们无法在更大的生物群系或全球尺度上进行处理,因为在这些尺度上,由于行政和政治边界,问题变得无法解决。这些挑战需要在对人类有意义的尺度上进行处理,即在人类可以被激励去行动的尺度上。以人类观察者为中心景观尺度,这是保护与可持续发展政策最有希望成功的尺度。

明确地将景观尺度定位在生物组织层级中 (图。1) 也鼓励通过层级理论的视角来构建研究。既然没有单一的自然尺度来研究生态现象 (Levin 1992),理解景观尺度上的相互作用(包括社会和自然)在较低层级(即生态系统尺度)正在发生什么的情境下,以及理解在景观尺度上采取的任何管理或干预措施在较高层级(即生物群系或全球尺度)上的含义,这很重要。应用层级理论可以将景观尺度的模式和过程与生态系统尺度的调查联系起来,同时强调来自较高层级水平的约束反馈。这种层级方法可以增加我们对景观模式和过程作用的理解,同时确保“人类尺度”不是基于管理决策的唯一尺度。

总之,将“景观视角”整合和组织成“景观尺度相互作用”科学的愿望,是 40 多年前北美景观生态学领域形成的动力。自那时起,“景观尺度”一词已渗透到该领域的词汇和研究中,帮助将景观生态学与生物学和生态学明显区分开来。今天,景观尺度仍然是重要的研究焦点尺度,因为它是人们居住和工作的地方,是生态系统存在并为人民服务的地方。这也是人类感知世界的尺度,因此可以被激励去实施变革。在生物层级的组织层级中研究景观尺度,也可以激励那些理解景观中生态系统背景的研究,同时认识到景观尺度干预对我们的生物群系和生物圈的影响。