异质景观中的生态流过程是景观生态学研究的前沿领域。本项目拟通过实验观测，测定异质景观中元素在缀块生态系统的内循环过程（净初级生产、元素吸收利用、枯落物凋落与分解、土壤有机质分解）和元素在缀块生态系统间的输移过程（降水输入、冠层淋溶、土壤层淋溶、径流输出），探讨两类过程在不同时间（季节）和空间（观测点或取样点、缀块生态系统、景观整体）尺度上的耦合机制和尺度依赖性；利用自主开发的空间显式和空间交互作用EPS模型（Ecosysgtem processes simulator）整合景观生物地球化学循环过程、模拟景观格局对入水营养物(N、P)调控的面积效应、位置效应和混合效应。本研究对深入认识景观生物地球化学循环过程及其尺度依赖性具有重要科学意义，对异质景观中的营养和土地利用管理具有指导意义和实践价值。

异质景观中的生态流过程是景观生态学研究的前沿领域。本项目通过对水力（降水输入、冠层和土壤层淋溶、径流输出）和风力（枯落物借风力的飘移）驱动的丘塘景观4种斑块生态系统间元素流的野外观测和实验室分析，发现风力驱动的元素流从量上来说要比水力驱动的元素流更大。从丘塘景观的可持续管理来说，把马占相思林置于顶坡的空间配置是合理的；可把1/3-1/6的马占相思林地枯落物移入龙眼果园作为有机肥。在野外观测和分析的基础上，基于PALS（Patch Arid Land Simulator）模型，本项目开发了TEPS(Terrestrial Ecosystem Process Simulator)主体结构框架，包括4个模块：水循环模块、植物生产模块、土壤有机质动态模块和冠层能量平衡模块。TEPS模型中的功能关系、参数化、检验和空间化也正在进展中。同时，我们也利用PALS模型分析了生态系统生产力、土壤有机质含量和土壤呼吸对环境变化（CO2浓度增加、升温、降水格局变化和N沉降增加）的响应。发现这些环境变化对关键生态系统变量的影响存在着明显的相互作用。当这些因素共同起限制作用时，系统表现出复杂的非线性响应行为。