景觀格局—生態(tài)過程—生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的系統(tǒng)耦合

王書明+張志華

[摘 要]傅伯杰院士提出景觀格局、生態(tài)過程、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)三者之間存在著耦合關(guān)系：第一，景觀格局與生態(tài)過程相互影響，景觀格局作用于生態(tài)過程，同時生態(tài)過程對景觀格局形成反饋。第二，土地利用格局的變化帶來生態(tài)系統(tǒng)過程的改變，生態(tài)系統(tǒng)過程的改變影響著生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給。第三，需開展基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的景觀生態(tài)管理，集成有利于景觀可持續(xù)發(fā)展的管理方案，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評估結(jié)果，為土地利用決策提出建議，將景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計的改善方案反饋到景觀空間單元上，以促進土地資源的合理配置與景觀格局的優(yōu)化。此外，景觀生態(tài)學(xué)中的景觀格局—生態(tài)過程—生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)三方耦合概念也適用于海洋生態(tài)系統(tǒng)。

[關(guān)鍵詞]景觀生態(tài)學(xué)；景觀格局；生態(tài)過程；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)

作為一門新興的交叉學(xué)科，景觀生態(tài)學(xué)于20世紀30年代源起于歐洲，并在北美發(fā)展壯大，主要應(yīng)用于土地利用與規(guī)劃、資源開發(fā)與管理、生物多樣性保護等領(lǐng)域。中國的景觀生態(tài)學(xué)研究在歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展過程中，一方面緊隨國際研究的前沿動態(tài)，另一方面也逐漸形成了自己的特色，尤其是與城市景觀生態(tài)、生態(tài)脆弱區(qū)的景觀生態(tài)、生態(tài)恢復(fù)等相結(jié)合的研究，目前在國際上已占有一席之地。傅伯杰院士多年來一直從事景觀生態(tài)學(xué)研究，并于1999年當選為國際景觀生態(tài)學(xué)會副主席，他在土地利用格局、生態(tài)過程及尺度效應(yīng)方面的研究為中國景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展做出了卓越的貢獻。此外，他將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)引入景觀格局與生態(tài)過程的研究中，不僅服務(wù)于國家的生態(tài)文明戰(zhàn)略，而且將自然科學(xué)和社會科學(xué)結(jié)合起來，為景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展提供了新的思路和方向。本文通過對其景觀生態(tài)學(xué)思想進行述評，力求加強對景觀格局、生態(tài)過程、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間相互作用機理的理解，從而把握中國景觀生態(tài)學(xué)研究的前沿動態(tài)。

一、景觀格局與生態(tài)過程的耦合及其尺度轉(zhuǎn)換

（一）格局與過程

傅伯杰提出，格局是形成對世界認識的外在表現(xiàn)，過程是對事物發(fā)展變化的機理進行描述，而格局和過程一般指的是不同的景觀或地理單元在空間上所具有的關(guān)系及對這種關(guān)系進行響應(yīng)的演變過程。就格局而言，它的這種空間關(guān)系可以從兩個方面來理解：第一個方面是斑塊的內(nèi)部層次，即斑塊的大小、形狀、數(shù)量和類型，它們都有其生態(tài)學(xué)意義；第二個方面是斑塊的空間組合，不同的空間組合具有不同的功能。就過程而言，既包括元素和物種的分布與遷徙、能量轉(zhuǎn)換等自然過程，也包括人口遷移、文化傳播等社會文化過程。因此，格局與過程是相互影響、相互改變的①，而且是相互作用的，格局的形成受自然環(huán)境、地理因素、人類活動等各種過程因素的影響，反之，格局的空間分布也從多方面影響著過程。

（二）尺度及時空效應(yīng)

景觀的生態(tài)過程中既包含著時間尺度，也包含著空間尺度，如果時間和空間尺度發(fā)生了變化，景觀格局及其異質(zhì)性也會發(fā)生改變。因此，任何離開尺度的關(guān)于景觀格局、異質(zhì)性、生態(tài)過程的研究都是沒有現(xiàn)實意義的，斷不能將在一種尺度上得出的研究結(jié)論盲目地推廣到另一種尺度上去。傅伯杰認為，從生態(tài)學(xué)的角度來看，尺度是指所研究的生態(tài)系統(tǒng)面積的大?。纯臻g尺度），或是指所研究的生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)的時間間隔（即時間尺度）。自然、生態(tài)的變化過程是非常緩慢的，因此，只有擴展時間尺度，作長期的研究，才能對變化的因果關(guān)系進行解釋。一般而言，景觀的動態(tài)過程多發(fā)生在平方公里的空間尺度和百年的時間尺度上。此外，時空尺度相互之間也會產(chǎn)生一定的影響，比如在空間上景觀尺度的擴展也會造成時間的延遲，空間尺度越大，其過程就會越復(fù)雜，所需時間就越長②。景觀格局、過程的相互作用具有較強的尺度依賴性。為了促進景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展，尺度轉(zhuǎn)換成為了學(xué)者們研究的一個方向。傅伯杰指出，在尺度轉(zhuǎn)換方面，要依據(jù)地理現(xiàn)象和過程的尺度效應(yīng)特征與規(guī)律，進行尺度上推和下推，要分析其在環(huán)境梯度上的變化規(guī)律，了解多種相關(guān)環(huán)境因子的綜合作用，并抓住主控因子的變化對尺度效應(yīng)和尺度變異規(guī)律的貢獻③。尺度轉(zhuǎn)換是為了解決格局和過程之間跨尺度相互作用的問題，但是這種相互作用充滿了復(fù)雜性和動態(tài)性，因而關(guān)于尺度轉(zhuǎn)換問題的研究依然任重而道遠。

（三）綜合與集成

傅伯杰認為，在景觀格局—生態(tài)過程的研究中，需要綜合多種實驗觀測手段和研究方法，在景觀尺度、區(qū)域尺度甚至全球尺度上開展綜合研究，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)景觀格局—生態(tài)過程研究中的要素集成、過程集成和區(qū)域集成。

1.要素集成

景觀格局—生態(tài)過程受自然、生態(tài)、經(jīng)濟、社會等多種因素的影響，僅僅自然要素不能反映大的區(qū)域尺度甚至是全球尺度上的活動特點。因此，應(yīng)將人類活動納入過程中，對多種要素進行集成分析，考慮自然社會經(jīng)濟要素的集成和相互作用以及要素的尺度效應(yīng)。

2.過程集成

過程集成強調(diào)地球表層系統(tǒng)各個過程之間的相互關(guān)聯(lián)，注重自然過程、人文過程以及物理過程、化學(xué)過程和生物過程之間的耦合研究，強調(diào)人類活動影響下的景觀格局—生態(tài)過程的綜合研究，突出自然地理過程與生態(tài)過程的耦合研究等。

3.區(qū)域集成

地球表面存在著明顯的地域差異和區(qū)域分異規(guī)律，可以分為全球、區(qū)域、小流域等多個尺度與層次。為了更好地展現(xiàn)研究對象的整體性和全局性，景觀格局—生態(tài)過程的區(qū)域集成研究通常從不同尺度與層次的過程發(fā)生機理進行研究，并需要進行尺度效應(yīng)和轉(zhuǎn)換分析④。通過開展綜合與集成研究，將各種要素、各方過程、各個尺度綜合起來，從整體性出發(fā)將更有利于格局—過程相關(guān)研究的開展。

（四）景觀格局與生態(tài)過程耦合

景觀格局一般指空間格局，是指大小和形狀不一的景觀斑塊在空間上的配置。生態(tài)過程包括自然和人文兩個方面。人類活動與人類文明的發(fā)展，一方面對自然景觀產(chǎn)生了巨大的破壞作用，另一方面也將自然景觀逐漸改造為有利于人類生存的空間格局①。傅伯杰指出，景觀格局與生態(tài)過程之間的相互聯(lián)系與相互作用為景觀生態(tài)學(xué)提供了基礎(chǔ)，并且這種相互影響和相互作用是多種多樣的，二者不可分割，忽略任何一方，都無法做到準確把握景觀的特性及對其進行全面的理解，因而將景觀格局與生態(tài)過程進行耦合研究是非常必要的。耦合研究包括兩種途徑：一是基于直接觀測的耦合，二是基于系統(tǒng)分析與模擬的耦合?；谥苯佑^測的耦合所開展的空間尺度相對較小，它在一定的或已知的格局變化條件下，對所關(guān)注的生態(tài)過程及其響應(yīng)進行觀察和監(jiān)測，并建立起二者之間的邏輯或方程關(guān)系。但是由于基于觀測的耦合在觀測尺度上具有一定的局限性，其研究成果不能直接作為較大尺度景觀格局與生態(tài)過程耦合研究的結(jié)論，只能為其提供基礎(chǔ)和參考。從較大尺度來看，景觀格局與生態(tài)過程的耦合所涉及的因素有很多，直接觀測的耦合無法有效發(fā)揮作用，這時需要運用系統(tǒng)分析和模擬的方法來實現(xiàn)，以此彌補直接觀測在數(shù)據(jù)獲取、保持數(shù)據(jù)的連續(xù)性等方面的不足，并對其內(nèi)在機制和薄弱部分進行提煉和診斷分析，這種方法已成為耦合研究的重要手段②。在不同的尺度上，生態(tài)過程研究關(guān)注的側(cè)重點以及格局與過程耦合途徑都存在著不同之處，因而要從整體角度開展多重尺度的耦合。

二、土地利用驅(qū)動下生態(tài)系統(tǒng)過程與服務(wù)相互作用

（一）土地利用變化與生態(tài)系統(tǒng)過程

傅伯杰認為，土地利用是指人類根據(jù)土地的自然屬性和特點，為了達到一定的目的，通過一系列的手段而對土地實施長期管理的經(jīng)營活動。而景觀格局本身就是不同土地利用類型斑塊鑲嵌體中各景觀要素的數(shù)量和空間分布，因而與土地利用有著外延上的從屬關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)過程是指生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部以及不同生態(tài)系統(tǒng)之間物質(zhì)、能量、信息的流動和遷移轉(zhuǎn)化過程的總和，其研究對象包括土壤—生物—大氣間水循環(huán)、水平衡、養(yǎng)分循環(huán)、能流、微量氣體產(chǎn)生、輸送和轉(zhuǎn)化、有機物及金屬元素的分解、積累、傳輸?shù)任⒂^過程。土地利用發(fā)生變化后，對景觀格局的面貌也會產(chǎn)生影響，并且對景觀中存在的生態(tài)過程在時間和空間上的分布也影響較大，這些生態(tài)過程包括能量循環(huán)、土壤水分的流動、土壤侵蝕等。土地利用對土壤水分的影響從生態(tài)系統(tǒng)、坡面、小流域、區(qū)域等不同尺度表現(xiàn)出不同的土壤侵蝕過程。此外，人類活動干預(yù)下的不同土地利用對水土流失也產(chǎn)生影響，尤其是植被空間配置對水土流失的影響更為顯著。由不同土地利用構(gòu)成的景觀也影響著土壤養(yǎng)分的分布和遷移，土地利用活動對土壤養(yǎng)分所處的環(huán)境條件產(chǎn)生了影響，進一步導(dǎo)致了土壤養(yǎng)分的流失與減少。土地利用格局對碳排放同樣產(chǎn)生影響，在坡面尺度下，坡耕地向荒草地和灌木林地的轉(zhuǎn)變，以及荒草地的自然演替，都能顯著提高土壤有機碳的固定能力，而土地利用類型配置方式不同，其固碳效益也各不相同③。隨著人類活動對自然環(huán)境產(chǎn)生日益顯著的影響，土地利用變化不斷地改變著景觀格局與結(jié)構(gòu)，形成新的土地利用格局，并不斷調(diào)節(jié)著土壤的水分、養(yǎng)分的循環(huán)及土壤侵蝕等過程。適宜的土地利用格局能夠促進土壤水分、養(yǎng)分的循環(huán)，減緩?fù)寥狼治g過程，反之，不合理的土地利用格局將帶來土壤水分和養(yǎng)分的失調(diào)，加劇土壤侵蝕，從而導(dǎo)致水土流失和土地退化等問題。

（二）土地利用—生態(tài)過程—生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的驅(qū)動與反饋

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是生態(tài)系統(tǒng)為人類提供的多種益處，這種益處與服務(wù)有的是有形的，有的是無形的，主要分為供給、調(diào)節(jié)、文化、支持四種服務(wù)類型①。傅伯杰指出，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在人類社會的存在和發(fā)展過程中一直扮演著生命支持系統(tǒng)的角色，良好的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的提供為人類社會提供了重要的發(fā)展基礎(chǔ)，而當生態(tài)系統(tǒng)受到破壞或退化時，人類將會面臨著多種生態(tài)問題的威脅。生態(tài)系統(tǒng)為人類提供服務(wù)的方式通常經(jīng)由各種生態(tài)過程表現(xiàn)出來，人類活動通過不同的土地利用策略對生態(tài)系統(tǒng)施加影響，改變生態(tài)過程，進而影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給。一般來說，在土地利用過程中，如果人類的活動與干擾較少，生態(tài)系統(tǒng)則會提供較高的調(diào)節(jié)與支持服務(wù)，供給服務(wù)的提供相對較少；相反，如果人類的活動強度增大，則供給服務(wù)的提供也相應(yīng)加強，調(diào)節(jié)和支持服務(wù)則會減弱。土地利用變化對自然系統(tǒng)會產(chǎn)生一定的影響，進而也會持續(xù)作用于生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致生物地球化學(xué)循環(huán)、水文過程和景觀動態(tài)過程的變化，而生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)、特征和功能的變化，必將影響生態(tài)服務(wù)的供給。因此，土地利用、生態(tài)過程與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間是一個驅(qū)動與反饋的關(guān)系。通過土地利用和生態(tài)過程變化趨勢進行分析，可以對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的情景進行分析，并預(yù)測生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)可能存在的脆弱性；反過來，通過對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在時間尺度和空間尺度上的變化過程進行分析，也可以作為土地利用優(yōu)化配置的依據(jù)②。土地利用格局的變化帶來生態(tài)系統(tǒng)過程的改變，生態(tài)系統(tǒng)過程的變化影響著生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給，不同的土地利用類型以及不同的土地利用強度最終對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)也會產(chǎn)生不同的影響，土地利用、生態(tài)過程、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)三者之間是相互作用、相互驅(qū)動和反饋的。

三、基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的景觀格局優(yōu)化與設(shè)計

（一）基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)系統(tǒng)管理

傅伯杰提出，生態(tài)系統(tǒng)管理是指為了達到一定的目標，制定出一系列合理的、能夠促進生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)高效率、持續(xù)性提供的管理措施以及與此有關(guān)的規(guī)章、制度、政策、教育和公眾行為的總稱。生態(tài)系統(tǒng)管理的內(nèi)涵較為廣泛，主要包括：明晰的管理目標，時間與空間尺度，合適的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，各種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的協(xié)調(diào)，對管理效果進行監(jiān)測評估，利益相關(guān)者的參與，等等。由于人類對不同生態(tài)系統(tǒng)干預(yù)能力和利用目的不同，各生態(tài)系統(tǒng)管理的目標以及管理強度也就大不相同。從生態(tài)系統(tǒng)管理的含義來看，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是生態(tài)系統(tǒng)管理的核心，并且各種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間也存在著復(fù)雜的關(guān)系，某一種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的變化，必將影響到其他服務(wù)的變化，因而如何協(xié)調(diào)這種關(guān)系是制定生態(tài)系統(tǒng)管理策略的關(guān)鍵所在③。要促進生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，加強生態(tài)系統(tǒng)管理，促進可持續(xù)發(fā)展，就應(yīng)該關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系，加強生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的集成研究，促進生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的優(yōu)化。

1.生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的權(quán)衡與協(xié)同

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間存在著非常復(fù)雜的關(guān)系。傅伯杰指出，由于受人類對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求偏好的影響，引發(fā)了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的權(quán)衡與協(xié)同問題。人們通過改變土地利用類型，直接造成了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的空間競爭，或者為多種服務(wù)供給之間的相互因果關(guān)系帶來間接的損害，從而引起了多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間不利的權(quán)衡關(guān)系。在土地利用決策規(guī)劃中應(yīng)著重考慮這種權(quán)衡關(guān)系，可從時間上的權(quán)衡、空間上的權(quán)衡及可恢復(fù)性程度三個方面來權(quán)衡分析決策的影響結(jié)果。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的協(xié)同，是指當人們在消費和使用某種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)時，會影響與其相關(guān)聯(lián)的其余種類的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的增加或減少④。權(quán)衡意味著相互競爭，協(xié)同意味著相互促進，要促進生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的優(yōu)化，必須以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系的研究為基礎(chǔ)。

2.生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的集成與優(yōu)化

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的復(fù)雜性使得生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的集成研究成為必要。中國土地利用類型多樣，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)也呈現(xiàn)出復(fù)雜的空間異質(zhì)性。傅伯杰提出了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)集成研究的一般思路：分析不同尺度生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型的相互作用和時空變異，探討不同土地利用情景下生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的集成方法；通過促進生態(tài)過程與景觀格局動態(tài)模型之間的耦合，構(gòu)建起生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在區(qū)域尺度上的集成模型；揭示區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動態(tài)變化和空間變異規(guī)律；通過多源數(shù)據(jù)集成，發(fā)展區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的空間表征方法①。通過開展生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的集成研究，掌握生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)導(dǎo)致的生態(tài)過程及其驅(qū)動因素，對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的關(guān)系及其時空變異進行量化研究，為決策者及政策制定者提供最佳的生態(tài)系統(tǒng)格局組合方式，促進生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的優(yōu)化與區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的管理。

（二）景觀生態(tài)管理與景觀格局優(yōu)化設(shè)計

傅伯杰提出，景觀生態(tài)管理作為生態(tài)系統(tǒng)管理在景觀尺度上的實踐，是景觀生態(tài)分類與評價的自然延伸，以恢復(fù)和維持景觀生態(tài)系統(tǒng)的完整性為目標，將人類活動和文化融入到景觀經(jīng)營中，通過部門協(xié)調(diào)、學(xué)科綜合、技術(shù)規(guī)范以及政策引導(dǎo)等管理手段，將景觀生態(tài)評價提出的建設(shè)性對策、景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計方案及相關(guān)反饋調(diào)控措施切實落實到景觀空間單元上，是實現(xiàn)景觀資源合理配置與優(yōu)化，提升景觀生態(tài)健康水平與安全等級的保障性措施。景觀生態(tài)管理的目標既包含環(huán)境保護也囊括資源開發(fā)利用，它強調(diào)維持景觀多樣性的適度水平，維持景觀的健康狀態(tài)，維持景觀的可持續(xù)性，是一個協(xié)調(diào)與平衡的過程。景觀生態(tài)管理的原則涉及異質(zhì)性，多目標優(yōu)化，學(xué)科和部門綜合性，結(jié)構(gòu)和功能整體性，動態(tài)性和適應(yīng)性，綜合考慮人的因素，以及公眾參與原則②。景觀生態(tài)管理通過對景觀格局、景觀過程、景觀功能管理的展開，形成管理方案的集合，為景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供思路與指導(dǎo)。

傅伯杰認為，在進行景觀生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計時，需要從整體上對景觀的生態(tài)功能以及自然資源所具有的本質(zhì)特征進行把握，并切實結(jié)合當前的社會與經(jīng)濟狀況，可以考慮將景觀所具有的原始構(gòu)成要素重新組合或者將新的要素融入進去，從而建立起適宜的景觀格局狀態(tài)，最終達到景觀格局的總體功能最優(yōu)的目的。同時，另一個重要目的是促進人的社會經(jīng)濟活動與自然變化過程之間的融合與協(xié)調(diào)發(fā)展，而這其中的核心任務(wù)應(yīng)是嘗試構(gòu)建一個能夠保持可持續(xù)發(fā)展的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)。此外，景觀生態(tài)的規(guī)劃與設(shè)計還應(yīng)將景觀產(chǎn)生的生態(tài)過程與社會過程納入考慮，并對它們之間的時空關(guān)系進行有效分析，最終達到保持景觀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，保護景觀的功能和生態(tài)過程，以及促進土地可持續(xù)利用的目標。景觀生態(tài)功能在一定程度上反映了景觀格局和生態(tài)過程之間的相互影響、相互聯(lián)系，因此對景觀格局與過程進行分析，有利于促進成功有效的景觀規(guī)劃設(shè)計的形成。而成功的景觀規(guī)劃設(shè)計與我們對規(guī)劃區(qū)景觀的相應(yīng)理解程度非常相關(guān)，因為正如前文所提，景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計的核心任務(wù)是通過重新組合景觀原始要素或引入新的景觀要素來達到調(diào)整改善景觀結(jié)構(gòu)的目的，從而使景觀具有更多的異質(zhì)性③?；谏鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)的景觀生態(tài)管理與景觀生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計在目標上存在一致性，即都致力于景觀格局的優(yōu)化，通過對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)開展評估，根據(jù)結(jié)果對景觀格局進行優(yōu)化設(shè)計，可以最大限度地發(fā)揮景觀的生態(tài)服務(wù)功能。

四、結(jié)論與啟示

景觀生態(tài)學(xué)將景觀格局與生態(tài)過程之間的相互影響與聯(lián)系作為研究的關(guān)鍵問題。一方面，景觀格局作為一種驅(qū)動力不斷改變著生態(tài)過程，并且不同的景觀格局帶來不同的生態(tài)過程。另一方面，生態(tài)過程也向景觀格局作出一定的反饋，成為塑造不同景觀格局的重要因素。傅伯杰將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)引入景觀格局與生態(tài)過程耦合系統(tǒng)中，力求探討重要的生態(tài)過程與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間存在著何種相互關(guān)系，以及揭示景觀格局、生態(tài)過程、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的三方耦合機制，如圖1所示，這三者之間存在著密切的關(guān)聯(lián)。人類活動不斷塑造著景觀格局及生態(tài)過程，這通常表現(xiàn)為土地利用的變化帶來的景觀面貌變化和生態(tài)過程的時空分布變化，進而對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給產(chǎn)生影響。景觀生態(tài)管理以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為基礎(chǔ)，以維持生態(tài)系統(tǒng)的完整性與景觀的適度多樣性為目標，對生態(tài)系統(tǒng)進行管理，集成有利于景觀可持續(xù)發(fā)展的管理方案，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評估結(jié)果，為土地利用決策提出建議，將景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計的改善方案反饋到景觀空間單元上，以促進土地資源的合理配置與景觀格局的優(yōu)化。通過對景觀格局、生態(tài)過程、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)三者之間進行耦合研究，有利于掌握生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的形成與作用機理，規(guī)范人類活動，促進土地的合理利用，從而實現(xiàn)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。

一直以來，景觀生態(tài)學(xué)的原理與方法主要應(yīng)用于陸地生態(tài)系統(tǒng)，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用還鮮有涉及。其實海洋生態(tài)系統(tǒng)也充滿著異質(zhì)性，并且其中的等級結(jié)構(gòu)較為明顯，海洋本身就是一個巨大的斑塊，海洋中也存在著很多小的斑塊。因此，景觀格局—生態(tài)過程—生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)三方耦合概念也適用于海洋，對于海洋的研究也可以以此作為打開研究思路的依據(jù)。第一，就海洋景觀格局而言，可以根據(jù)海洋景觀的環(huán)境梯度，即緯度地帶性、環(huán)陸地帶性、垂直梯度，將世界海洋的景觀生態(tài)系統(tǒng)劃分為若干個子系統(tǒng)，各個子系統(tǒng)還可以根據(jù)異質(zhì)性繼續(xù)劃分為更小的子系統(tǒng)，它們之間是相互作用的。第二，海洋中也存在著各種各樣的生態(tài)過程，包括海洋赤潮、海洋溢油、海域使用、海洋動植物的發(fā)育過程等。海洋景觀格局與海洋生態(tài)過程之間同樣存在著驅(qū)動與反饋的關(guān)系，比如圍填海造地活動破壞了海岸帶的自然景觀，也改變了海洋的生態(tài)過程，降低了納潮量，造成了海洋漁業(yè)資源的損失，從而導(dǎo)致了海洋生態(tài)系統(tǒng)中景觀格局的改變，而遭到破壞的景觀格局也會對海洋的生態(tài)過程產(chǎn)生影響。由于受圍填海等人類活動的干擾，海洋景觀格局與海洋生態(tài)過程受到破壞，這也對海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給產(chǎn)生損害。因此，應(yīng)建立起海洋景觀格局—海洋生態(tài)過程—海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的耦合關(guān)系，從海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的變化來推斷海洋生態(tài)過程與海洋景觀格局可能發(fā)生的變化，并對人類活動進行規(guī)范，這將有利于海洋環(huán)境的監(jiān)測管理，促進海洋的可持續(xù)發(fā)展。第三，必須從海洋景觀生態(tài)自身的特點出發(fā)創(chuàng)建海洋景觀生態(tài)學(xué)，反過來豐富、完善基于陸地建構(gòu)的景觀生態(tài)學(xué)，形成海陸一體的新景觀生態(tài)學(xué)①，以用于建設(shè)海陸統(tǒng)籌、人文與自然和諧共生的生態(tài)文明。