景观生态学景观格局分析.ppt
景观生态规划案例分析PPT课件
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构成部分
1、保护和完善一个蓝色和绿色基底，绿色即指植物景观，在 植物选择上，以本地种为主，同时我们可以看到，在水中设 计者引入大面积水生植物，如芦苇，菱角，一方面起到美化 水体环境和增强视觉效果的作用，另一方面也有净化水体和 涵养水源的生态价值
2、建立连续的自行车和步行系统：沿河两岸都有自行车道和 步行道，并与城市道路系统相联系，使本区成为城市居民安 全可达性都很好的场所。
为多种鱼类和鸟类生物的栖息地。 （2）“脏乱差”的人为环境和残破的设施：场地具有城郊结合
部的典型特征，多处地段已成为垃圾场，有残破的建筑和构筑物， 包括一些堆料场地和厂房、水塔、提灌泵房、防洪丁坝、提灌渠等;
（3）安全隐患和可达性差:场地可达性差,空间无序,存在安全隐 患,环境治理迫在眉睫.
（4）使用需求压力：目前这一地带由于位于城乡结合部的特点 和缺乏管理；同时，越来越多的城市居民把它当作游憩地，包括游 泳、垂钓、体育锻炼等。
（5）开发压力：城市扩张正在胁迫汤河，渠化和硬化危险迫近。 就在场地的下游河段，两岸已经建成住宅，随之，河道被花岗岩和 水泥硬化，自然植被完全被“园林观赏植物”替代，大量的广场和 硬地铺装、人工的雕塑和喷泉等彻底改变了汤河生态绿廊。
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设计目标
❖ 面对上述挑战，如何避免对原有自然河流廊道的 破坏，同时又能满足城市化和城市扩张对本地段河流 廊道的功能要求，成为本设计要解决的关键问题,也 是本设计的主要目标。
景观生态规划案例 分析
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景观生态规划的概念与内涵
应用景观生态学原理及其它相关学科的 知识，通过研究景观格局与生态过程以及人 类活动与景观的相互作用，在景观生态分析、 综合与评价的基础上，提出景观最优利用方 案和对策及建议。
景观生态学原理——景观格局与分析
景观生态学原理|——景观格局与分析景观的三个特征：1、格局：生态系统的大小、形状、数量、类型及空间配置相关的能量、物质和物种的分布2、功能：景观单元之间的相互作用，生态系统组分间的能量流动、物质循环和物种流3、动态：斑块镶嵌结构与功能随时间的变化3.1 景观发育景观格局的形成，受到生物与非生物两个方面的影响3.2 景观要素景观要素包括景观斑块、廊道、基质，以及附加结构3.2.1 斑块（patch）空间的非连续性以及内部均质性1. 斑块起源主要因素：环境异质性（environmental heterogeneity）自然干扰（natural disturbance）人类活动（human activity）1、环境资源斑块由于环境异质性导致，稳定，与自然干扰无关，由于环境资源的空间异质性和镶嵌规律2、干扰斑块由于基质内的各种局部干扰引起，具有最高的周转率，持续时间最短3、残存斑块是动植物群落受干扰后基质内残留的部分4、引进斑块人们把生物引入某一地区后形成的斑块1）种植斑块2）聚居地2. 斑块面积1、对物质和能量的影响2、对物种的影响1）岛屿，面积效应——生境多样性（habitat diversity）——物种多样性2）陆地，基质异质性高3. 斑块形状斑块的形状和走向对穿越景观扩散的动植物至关重要1、圆形和扁长形斑块，内缘比（interior ratio）2、环状斑块3、半岛4. 斑块镶嵌相似的斑块容易造成扩散不同类型的斑块镶嵌，能够形成对抗干扰的屏障、5. 斑块化（缀块性，patchiness）与斑块动态1、斑块化机制斑块化：斑块的空间格局及其变异，大小、内容、密度、多样性、排列状况、结构、边界特征对比度（contrast）：斑块之间以及斑块与基质之间的差异程度空间异质性（spatial heterogeneity）：通过斑块化、对比度以及梯度变化所表现出来的空间变异性生物感知（organism-sensed）：生物对于斑块化的反应最小斑块化尺度（smallest patchiness scale）：粒度（grain）最大斑块化尺度（largest patchiness scale）：幅度（extent）斑块化动态：斑块内部变化和斑块间相互作用导致的空间格局及其变异随时间的变化斑块化产生的原因：物理的和生物的，内部和外源的2、斑块化的特点1）可感知2）内部结构，时空等级性，大尺度斑块是小尺度斑块的镶嵌体3）相对均质性4）动态特征5）生物依赖性6）斑块的等级系统（patch hierarchy）7）等级间的相互作用8）斑块敏感性（patch sensitivity）9）斑块等级系统中的核心水平：最能集中体现研究对象或过程特征的等级水平，相应的时空尺度称为核心尺度（focal scale）10）斑块化原因和机制的尺度依赖性3、斑块化的生态与进化效应3.2.2 廊道（corridor）廊道是线性的景观单元，具有通道合阻隔的双重作用1. 廊道的起源干扰廊道、残存廊道、环境资源廊道、种植廊道、再生廊道2. 廊道的结构特征1）曲度：廊道的弯曲程度，影响物质、能量、物质的移动速度2）宽度3）连通性：廊道单位长度上间断点的数量表示4）内环境：较大的边缘生境和较小的内部生境3. 廊道分类1）线状廊道：全部由边缘物种占优势的狭长条带2）带状廊道：较丰富的内部种的内环境的较宽条带3）河流廊道：分布在河流两侧3.2.3 基质（matrix）1. 基质的判定1）相对面积2）连通性3）控制程度4）3个标准结合2. 孔隙度和边界形状孔隙度（porosity）：单位面积的斑块数目3.2.4 附加结构（add-on）异常景观特征，在整个景观中只出现一次或几次的景观类型3.3 景观格局特征目的：从无序的斑块镶嵌中，发现潜在的有意义的规律性3.3.1 斑块-廊道-基质模式（patch-corridor-matrix model）3.3.2 景观对比度1. 低对比度结构自然形成的，热带雨林，相邻景观要素彼此相似2. 高对比度结构自然、人工3.3.3 景观粒径（landscape grain）粗粒（coarse grain）和细粒（fine grain）生物体粒径（home range）：生物体对其敏感或利用的区域粒径大小取决于整个景观的尺度3.3.4 景观多样性（landscape diversity）由不同类型生态系统构成的景观在格局、功能和动态方面的多样性或变异性，反映景观的复杂性程度1）斑块多样性：数量、大小、形状的多样性2）类型多样性：景观类型的丰富度3）格局多样性：景观类型空间镶嵌的多样性3.3.5 景观异质性（landscape heterogeneity）多样性——斑块性质的多样化异质性——斑块空间镶嵌的复杂性，景观结构空间分布的非均匀性、非随机性1）空间异质性2）时间异质性3）功能异质性梯度分布镶嵌结构3.4 生态交错带与生态网络3.4.1 边缘效应与生态交错带景观单元之间的空间联系：生态交错带、网络结构1. 边缘效应(edge effect)边缘地带由于环境条件不同，可以发现不同的物种组成和丰富度边缘物种：仅仅或主要利用景观边界的物种内部物种：远离景观边界的物种2. 生态交错带(ecotone)描述物种从一个群落到其界限的过渡分布区，由两个不同性质的斑块的交界及各自的边缘带组成生态过渡带（transition zone）景观边界（landscape boundary）1）特征：生态应力带（tension zone）、边缘效应、阻碍物种分布（半透膜）、2）描述：结构：大小、宽度、形状、生物结构、限制因素、内部异质性、密度、分形维数、垂直性、外形或长度、曲合度功能：稳定性、波动、能量、功能差异、通透性、对比度、通道、过滤、屏障、源、汇、栖息地3）尺度效应：某一尺度上可以明辨的交错带在另一尺度上可能模糊不清4）气候变化：更为敏感，迟滞（lag）5）生态交错带与生物多样性：农业生产把异质的自然景观变成大范围同质的人工景观，消灭了自然生态交错带，扩展了人为生态交错带3.4.2 生态网络与景观连通性生态网络（network）将不同的生态系统相互连接起来两类物种：生活在网络包围的景观要素内部的物种，廊道是一种障碍；生活在廊道内、沿着廊道迁移的物种1. 廊道网络由节点（node）和连接廊道构成，分布在基质上形式：分支网络（branching network）：树状的等级结构环形网络（circuit network）：封闭的环路结构1）廊道网络的结构特征网络交点、网状格局、网眼大小、网络结构的决定因素（历史和文化的）2）廊道网络描述连通性：在一个系统中所有交点被廊道连接起来的程度，指示网络的复杂度，用r指数方法来计算r指数：连接廊道数与最大可能连接廊道数之比r=L/Lmax=L/3(V-2)，V为节点数环度：用α指数衡量，表示能流、物流、物种迁移路线的可选择程度。
景观生态学--格局--3组
环规11-3 第3组
小组成员：
景观格局及景观生态学部分应用
一、景观格局的概念
二、景观格局的基本类型 三、景观格局分析的概念、步骤、方法、误 差 四、景观格局与景观指数
五、景观格局研究目的与未来发展方向
六、景观生态学部分应用
一、景观格局(景观空间格局)的概念
一般是指其空间格局，即大小和形状 各异的景观要素在空间上的排列和组 合，包括景观组成单元的类型、数目 及空间分布与配置，它是景观异质性 的具体体现，又是各种生态过程在不 同尺度上作用的结果
（2）景观空间格局分析的步骤
• 1. 收集处理景观数据 • 2. 收集的景观资料数据化（数字化景 观） • 3. 选择适当的方法 • 4. 解释、综合分析结果
景观数量化的两种方法：矢量化数据和栅栏化数据
（3）景观格局的研究方法
1空间统计分析 2动态格局建模分析 3格局指数分析 • 为了确保数据的准确性，一致性，在景观格局的研究中， 单独应用于某一研究方法是不可取的。因为仅凭单个方法 不能完整的描述景观格局的变化，还有复杂的景观生态系 统和社会经济进程的内部特点 • 综合研究的方法包括实地观测，移动观测，遥感监测，实 验与模型模拟的相结合。这些方法对于推动景观生态学的 发展起到了重要作用
指不同的景观要素类型由于某种原因经常相联结分布 。空间联结可以是正相关，也可以是负相关。
如：稻田总是与河流或渠道并存是正相关空间联结的实 例；平原的稻田区很少有大片林地出现是负相关的实例。
三、景观格局分析 （1）概念
用来研究景观结构组成特征和空间配置关系的分 析的方法。通过研究空间格局可以更好地理解生 态学过程。 景观格局分析的目的是从看似无序的景观斑块镶 嵌中，发现潜在 有意义的规律性
景观生态学课件第三章-PPT文档资料
边缘地带植物密度高于内部，故营养也高于内 部地带，由于小斑块的饿边缘/内部比大于大斑块， 因此小斑块单位面积的能量与物质不同于大的斑 块。
大斑块比小斑块有更高的营养级的动物，并且 食物链也更长。
2 面积对物种的影响 （1）岛屿 在生物群落里，物种的多样性随面积的增加而增加。 岛上种数与面积大小的关系的三种解释：
单一干扰 （短期）
环境资源斑块 干扰斑块 残存斑块 引进斑块斑块的持久性与稳定性来自3.1.2 斑块的大小
1 面积对能量和养分的影响
一般的情况总是大斑块比小斑块含的能量和养分丰 富。也有不同，比如，一个小斑块（麦田）从边缘到 内部我们会 发现边缘产生的产量高于内部。
原因：充分利用光、温度、水、且竞争少。 动物的分布也会因边缘内部的喜爱程度而有所不同。 许多野兔、野鸡等喜欢在边缘地带活动，食草与食肉 动物也经常在边缘地带活动，边缘单位的生物量也高 于内部。
内、外因（如火灾） 干扰
短期、长期
短期特点：具有最高的周转率、持续时间最短、 消失最快的斑块类型。
2 残存斑块(remant patch) 原 因: 由包围着一小块未受干扰地区的大范围干 扰造成的. 举 例: 寒冷过后阳坡上留下的鸟巢、火灾大火过 后残留的一片森林 松弛期：某些种群灭绝速率升高的时期。 调整期：物种变动速率增高的时期。
形状系数
D L
2 A
D-形状系数 L-斑块固边长度 A-斑块面积
D值说明某一斑块周边长度与面积同该斑块相等的 圆的圆周长之比，比值为1为圆形，比值越大说明该 斑块周边越发达
2 边缘与边缘效应 定义： 边缘是指两个不同的生态系统相交而形成的狭窄地
区。 斑块的边缘部分有不同于内部的物种组成和过渡，
这就是通常所说的边缘效应。 特点： 由一种环境条件组合、过渡为另一种环境条件组合，
景观生态学 - 幻灯片(共5张PPT)
第1页，共5页。
景观生态学的基本概念
景观
格局
尺度
空间异质性和缀块性
生态学干扰
缀块—廊道—基底
第2页，共5页。
景观生态学的基本理论
岛屿生物地理学理论
景观生态学与生物多样性保护 景观生态学与生物多样性保护
异质种群理论 景观生态学与生物多样性保护
数量研究方法－－景观指数 景观生态学与生物多样性保护 数量研究方法－－景观指数 数量研究方法－－景观指数 景观生态学与生物多样性保护 景观生态学与生物多样性保护
景观生态规划与设计 景观生态学与生物多样性保护 景观生系统理论 景观生态学与生物多样性保护
景观生态学与生物多样性保护 数量研究方法－－景观指数
第3页，共5页。
景观生态学的研究方法
数量研究方法－－景观指数
景观生态学与生物多样性保护 景观生态学与生物多样性保护 数量研究方法－－景观指数 景观生态学与生物多样性保护
3S系统 景观生态学与生物多样性保护
数量研究方法－－景观指数 景观生态学与生物多样性保护 景观生态学与生物多样性保护 数量研究方法－－景观指数 景观生态学与生物多样性保护 数量研究方法－－景观指数 景观生态学与生物多样性保护 数量研究方法－－景观指数 数量研究方法－－景观指数 景观生态学与生物多样性保护
第4页，共5页。
景观生态学的应用
《景观生态学》课件
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生态适应性原理在景观生态学中应用于指导生物 多样性的保护和管理，以及生态系统稳定性和可 持续性的维护等方面。
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景观生态学的研究方法
遥感与地理信息系统技术
遥感技术
利用卫星、飞机等平台对地球表面进 行远距离感知，获取地表信息，为景 观生态学研究提供大量数据。
地理信息系统技术
将地理空间数据输入计算机，进行数 据管理和分析，为景观生态学研究提 供强大的空间分析工具。
自然保护区设计案例
总结词
自然保护区设计案例展示了如何运用景观生态学原理保护和管理自然生态系统。
详细描述
自然保护区设计案例包括对保护区的选址、规划、管理等方面的分析，以及如何通过景 观生态学的方法来保护生物多样性、维护生态系统的完整性、提高保护区的生态服务功
能等方面的探讨。这些案例为自然保护区的建设和管理提供了有益的参考和借鉴。
空间异质性原理
空间异质性是指景观空间格局、结构和功能的 多样性、复杂性和不均匀性。
空间异质性原理认为，景观空间异质性的维持 和演替是景观生态学研究的重要内容，它对于 生态系统的稳定性和可持续性具有重要意义。
空间异质性原理在景观生态学中应用于指导景 观格局的优化、生态恢复和生态建设，以及城 市和区域规划等方面。
景观格局原理
景观格局是指景观的空间布局和结构 ，包括景观组成单元的类型、数量、 大小、分布和排列等特征。
景观格局原理在景观生态学中应用于 指导景观生态系统的分析和模拟，以 及景观规划和管理等方面。
景观格局原理认为，景观格局的演变 和形成受到自然因素和人为因素的共 同影响，其变化会对生态系统的功能 和过程产生重要影响。
生态系统服务价值评估
评估生态系统提供的生态服务价值，为环境管理提供科学依据。
景观生态学PPT课件
➢景观连接度临界值（临界阈限）
❖某一因素的影响能否产生突变作用。
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（4）等级理论（hierarchy theory）
是一种关于复杂系统的结构、功能和动态的理论，以 用于简化复杂系统，并对其进行理解和预测。
根据等级理论
例如：农田树篱。 作用：一个廊道连通性高低决定了廊道的
通道和屏障功能。
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廊道的内部特点
1) 从边缘到中心的物种组成发生急剧变化 例如：公路、河流、林带
2) 环境条件与外部有所不同 例如：林荫路冬暖夏凉
3) 水平上延伸一段距离，水平梯度也会发 生变化。
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3.2.2 廊道的功能
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第一节 景观生态学中的基本概念
景观及景观生态学概念 景观生态学研究对象和内容 景观生态学基本术语
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1.1 景观（landscape)
1. 19世纪初,德国近代地理学创始人洪堡德 (A.V.Humboldt) 将其作为“自然地域综 合体”代名词.
2. 此后，生态学家对“景观”一词提出各种 各样的定义。
（1）种植斑块(planted patch) 原因：由人种植植物而产生的特点：人维护、
存留时间长 （2）聚居地(homes habitation) 特点：受人干扰的景观中最显著并无处不在的
景观成分之一。 物种：人、引进的动植物、不慎引入的害虫、
从异地移入的本地 种。
6-28
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3 环境资源斑块
均匀形成的斑块。
例如：长白山植物垂直分布、森林中的沼 泽、沙漠绿洲
特点：存留时间长、周转率低。
景观生态学课件第五章景观生态流与景观功能
（2）垂直运动
2、景观结构与水分和养分运动 （1）生态交错带与水分和养分运动
生态交错带具有过滤或屏障的作用，对 各种物质和生物体起到扩散和滞缓的作用 ，对景观中水分和养分的运动起重要作用 。
（2）农业景观中的树篱、沟渠网络与水分 和养分的运动
树篱、沟渠等人工网络系统，除了对农 民来说界定地块范围的作用以外，又具有 较高的生态价值。
污染物质；
2、空气流的作用 大尺度空气环流起着传输水分和热量的功能； 景观尺度上的风起着传播花粉、包子、小昆虫、
种子等作用； 风除了传播空气的成分以外，还传递烟尘和各种
污染物质； 湍流能增加空气上下运动，逆温能阻止污染物扩
散；
逆温现象
2、空气流的作用 大尺度空气环流起着传输水分和热量的功能； 景观尺度上的风起着传播花粉、包子、小昆虫、
种子等作用； 风除了传播空气的成分以外，还传递烟尘和各种
污染物质； 湍流能增加空气上下运动，逆温能阻止污染物扩
散； 风可以影响地球表面人类居住的环境质量。
热岛环流与焚风
3、景观要素对空气流的作用
（1）景观要素特征对风的影响 景观结构特征会对风型和风速造成影
响，因此在景观规划设计中必须考虑到 风的运动规律和作用。
（2）声音：景观结构对声能的扩散和传 播也有一定影响。
如宽的植被带能有效的反射和吸收声能 ；常绿植物能反射更多的噪声，而落叶植 物能吸收更多的噪声；几种植物的混交对 减弱中等频率的噪声特别有效。
（二）景观中的水分和养分运动
1、景观中水分和养分运动的形式来自 （1）水平运动
景观要素 特征对水分 和养分的水 平运动有很 大影响，如 地表透水性、 地表坡度等。
(完整版)景观设计PPT课件
景观生态学
景观生态学：是工业革命后一段时期人类聚居 环境生态问题日益突出，人们在追求解决途径 的过程中产生的。 现代景观规划理论强调水平生态过程与景观格 局之间的相互关系，研究多个生态系统之间的 空间格局及相互之间的生态系统，并用“斑 块——廊道——基质”来分析和改变景观。 景观规划依此为基础开始了新的发展与进步。
景观设计离不开对生态学和人类行为的研究。
第一节 景观生态学基础
生态学 景观生态学 景观生态要素
生态学
生态学：源于希腊文，原意是 房子、住所、家务活生活所在 地，“ecology”是生物生存环 境科学的意思。是研究有机体 与其周围环境——包括非生物 环境和生物环境——相互关系 的科学。生态学由于其综合性 和理论上的指导意义而成为现 今社会无处不在的科学。
景观设计
第一章景观设计的相关概念
景观: 是指土地及土地上的空间和物质所构成的综合体。
它是复杂的自然过程和人类活动在大地上的烙印。
景观的多种理解：
景观是多种功能（过程）的载体，因而可被理解和表现为： 风景：视觉审美过程的对象； 栖居地：人类生活其中的空间和环境； 生态系统：一个具有结构和功能、具有内在和外在联系的有机系统； 符号：一种记载人类过去、表达希望和理想，赖以认同和寄托的语言
行之； 4 、返回地下含水层的水质和量与水利用保持平衡； 5 、限制用水以保持当地淡水存量； 6 、通过自然排水通道引导地表径流，而不是通过人工修建的暴雨排水系
统； 7 、利用生态方法设计湿地进行废水处理、消毒和补充地下水； 8 、地下水供应和分配的双重系统，使饮用水和灌溉及工业用水有不同税
率； 9 、开拓、恢复和更新被滥用的土地和水域，达到自然、健康状态； 10、致力于推动水的供给、利用、处理、循环和在补充技术的改进。
景观生态学课件5景观空间格局与景观异质性
▪ 景观异质性表现为空间分布的不均匀性而产生的时空耦合异 质性。
二、景观异质性的概念和类型
1、概念 一般认为，景观异质性是指在景观中对一个物种 或更高级生物组织的存在起决定作用的资源在空间 或时间上的变异程度或强度。（本质上）
①大型自然植被斑块用以涵养水源，维持关键物种的生存， 为多种野生动物提供栖息地；
②粒度大小，既有大斑块又有小斑块，满足景观整体的多 样性和局部点的多样性；
③注重干扰时的风险扩散； ④基因多样性的维持； ⑤交错带减少边界抗性； ⑥小型自然植被斑块作为临时性栖息地或避难所；
⑦廊道用于物种的扩散及物质和能量的流动。
第一节：景观空间格局概念和意义
▪ 1、概念
景观空间格局（landscape pattern）：特定尺度上，大小 和形状各异的景观元素在空间上的排列形式。
两种理解：单一要素的空间格局、景观内各种景观要素的
总体空间格局。 ▪ 2、形成
景观形成因素与各种生态过程在不同尺度上的长期相互作 用结果。
作用结果又反应景观形成过程和景观生态功能的外在属性。
▪ 通常采用的方法有：典型取样、机械取样、分层取 样法。
四、景观空间格局的数量研究方法
▪ 景观格局数量研究方法分为三类： 1、用于景观要素特征分析的景观空间格局指数
斑块隔离度、斑块可及性、廊道环度、廊道曲度等。
2、用于景观整体分析的景观格局分析模型 3、用于模拟景观格局动态变化的景观模拟模型
聚块样方方差分析
成群分布：
种群内个体在空间分布极不均匀，呈块状或呈簇、 成群分布。
景观结构和空间格局(课堂PPT)
聚居地斑块包括：房屋、院落、生物、周围环境
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第1节 景观结构模型
▪ 1.3 斑块
▪ 1.3.4 斑块大小 ▪ ⑴概念：斑块大小亦斑块规模，具有长、宽、形态的空间
特征
▪ ⑵斑块大小的意义 ▪ ①斑块大小与物种多样性： ▪ 斑块内物种多样性符合岛屿生物地理学原理—斑块中物种
▪ 廊道是景观的基本结构单元、功能单元
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第1节 景观结构模型
▪ 1.4 廊道
▪ 1.4.3 廊道类型（按形态分类）
▪ ①线状廊道：指由边缘物种占优势的狭长条带。如公路、铁路、树篱、
单行或多行树木、排水沟、动力线、灌渠等
▪ 线状廊道稳定性较差，风、人类活动、物种、土壤对线状廊道影响较
大
▪ ②带状廊道：指含有丰富内部生物的中心环境的较宽条带。如：多行
▪ 理论计算式 ▪ D=A/S ▪ 式中：D为廊道密度指数；A为规划区域廊道面积之和；S
为规划区域总面积
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第1节 景观结构模型
▪ 1.4 廊道
▪ 1.4.5 廊道结构特征
▪ ⑦破碎度 ▪ 破 技碎术度指是标度。量破廊碎道度景数观 值类 越型小碎、裂表程明⑦度绿、道评的判团绿聚道程景度观越类低型，团破聚碎程度度数的值
▪ 生小态，意孔义隙：率本低底说孔明隙本率底影环响境景受观斑中块物影①种响的小隔，离本程底度的和内景部观生总境体条边件缘较效稳应定的大
▪ ②边界形状： ▪ 概念：边界形状指本底与其它景观要素之间的边界形态。分为：凸边界、凹
边界、平缓波浪形
▪ 生态意义：两个物体间的相互关系与其公共界面基本成比例。最小周长与面
城市景观与道路景观40403节节景观空间格局景观空间格局3333景观空间格局的意义景观空间格局的意义景观空间格局是景观生态过程的外现景观空间格局在很景观空间格局是景观生态过程的外现景观空间格局在很大程度决定景观功能大程度决定景观功能景观生态过程和景观功能是景观生态学的主要研究但景景观生态过程和景观功能是景观生态学的主要研究但景观生态功能和景观功能具有隐含性而景观格局具有表征观生态功能和景观功能具有隐含性而景观格局具有表征性通过建立景观格局与景观生态过程等之间的关系模型性通过建立景观格局与景观生态过程等之间的关系模型从而了解景观生态过程特征从而了解景观生态过程特征4141思思考考题题什么是景观结构和景观格局
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5.2 景观指数
Landscape Ecology
5.2.1 常用的景观指数 （2）景观丰富度指数（ landscape richness index ）
景观丰富度指数R是指景观中斑块类型的总数，即： R=m（m为景观中斑块类型的数目）
在比较不同景观时，相对丰富度（relative richness）和丰富 度密度（richness density）更为适宜。即：
其中，Rr，Rd分别表示相对丰富度和丰富度密度，Mmax 是景观中斑块类型数的最大值，A是景观面积。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
5.2.1 常用的景观指数 （3）景观多样性指数（landscape diversity index）
多样性指数H是基于信息论基础之上，用来度量系统结构 组成复杂程度的一些指数。常包括两种：
因此，景观格局指数亦可相应地分为斑块水平指数( patchlevel index）、斑块类型水平指数（class-level index）以及景观 水平指数（landscape-level index）。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
斑块水平指数往往作为计算其他景观指数的基础，而其 本身对了解整个景观的结构并不具有很大的解释价值。然而， 斑块水平指数提供的信息有时还是很有用的。例如，每一生 境斑块的大小、内部生境数量或生境核心区的大小对于研究 某些物种的存活率和种群动态有着重要的意义。
研究景观的结构是研究景观功能和动态的基础。 景观格局分析方法： 用来研究景观结构组成特征和空间配 置关系的分析方法。 它们不仅包括一些传统的统计学方法，同时也包括一些新 的、专门解决空间问题的格局分析方法。
Landscape Ecology
5.1 景观格局分析概述
景观格局分析的基本步骤（如图5.1所示） 1、以研究目的和方案为指导，收集和处理景观数据 2、将真实的景观系统转换为数字化的景观，选用适当的 格局研究方法进行分析 3、最后对分析结果加以解释和综合
Landscape Ecology
Landscape Ecology
5.1 景观格局分析概述
景观的数字化有两种表达形式：一种是栅格化数据，另一 种是矢量化数据。前者以网格来表示景观表面特征，每一个网 细胞对应于景观表面的某一面积，而一个斑块可由一个至多个 网细胞组成；后者则以点、线和多边形表示景观的单元和特征， 例如，一个斑块对应于一个多边形，而线段往往表示道路或河 流。（图5.2）
Landscape Ecology
Landscape Ecology
5.1 景观格局分析概述
景观数据包括非空间的和空间的，而空间数据又可分为点 格局数据(如单个树木的分布)、定量空间数据(如生物量)和定 性空间数据(如植被类型图)。
景观生态学中的空间分析方法有多种，它们分别适应于不 同的研究目的和数据类型（表5.1）。笼统地讲，这些方法可分 为两大类：格局指数方法和空间统计学方法。前者主要用于空 间上非连续的类型变量数据，而后者主要用于空间上连续的数 值数据。
Landscape Ecology
景观格局分析
5.1 景观格局分析概述 5.2 景观指数 5.3 空间统计学方法 5.4 可塑性面积单元问题 5.5 景观格局分析中的误差问题 5.6 景观格局分析中的一些挑战性问题
Landscape Ecology
5.1 景观格局分析概述
景观生态学研究最突出的特点是强调空间异质性、生态学 过程和尺度的关系。研究空间异质性自然会用到一些已经在生 态学中应用的空间割据分析方法，同时又有必要发展新的方法 来弥补传统方，Pk是斑块类型k在景观中出现的频率，n是景观中斑块类 型的总数。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
5.2.1 常用的景观指数 （4）景观优势度指数（ landscape dominance index ）
优势度指数D是多样性指数的最大值与实际计算值之差。其 表达式为：
① Shannon-Weaver多样性指数（ Shannon-Weaver 指数或 Shannon指数）
式中，Pk是斑块类型k在景观中出现的频率，n是景观中斑块类 型的总数。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
5.2.1 常用的景观指数 （3）景观多样性指数（landscape diversity index）
斑块水平上的指数包括与单个斑块面积、形状、边界特 征以及距其他斑块远近有关的一系列简单指数。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
在斑块类型水平上，因为同一类型常常包括许多斑块，所以可 相应地计算一些统计学指标(如斑块的平均面积、平均形状指数、 面积和形状指数标准差等)。此外，与斑块密度和空间相对位置 有关的指数对描述和理解景观中不同类型斑块的格局特征很重 要，例如斑块密度(单位面积的斑块数目)、边界密度(单位面积 的斑块边界数量)、斑块镶嵌体形状指数、平均最近邻体指数等。 在景观水平上，除了以上各种斑块类型水平指数外，还可以计 算各种多样性指数(如Shannon-Weaver多样性指数、Simpson多 样性指数、均匀度指数等)和聚集度指数。
Landscape Ecology
5.2 景观指数
Landscape Ecology
景观指数是指能够高度浓缩景观格局信息，反映其结构组 成和空间配置某些方面特征的简单定量指标。
景观格局特征可以在3个层次上分析: ① 单个斑块（individual patch） ② 由若干单个斑块组成的斑块类型（patch type或class） ③ 包括若干斑块类型的整个景观镶嵌体（landscape mosaic）。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
5.2.1 常用的景观指数 （1）斑块形状指数（patch shape index）
通过计算某一斑块形状与相同面积的圆或正方形之间的偏 离程度来测量起形状复杂程度。
常见的斑块形状指数S有两种形式：
（以圆为参照几何形状）
（以正方形为参照几何形状）
其中，P是斑块周长，A是斑块面积。