景观生态学第六章

2.聚集格局景观
聚集格局景观定义：是指景观要素向某一点或 线聚集的景观类型，也包括景观要素由某一点或线 向外扩展形成的景观。 （1）群集格局（cluster pattern） 指一类景观要素 向某一点聚集的景观格局。 （2）线状格局（linear pattern） 指一类景观要素 向某一线聚集的景观格局。 （3）交错格局（interlaced pattern） 由于斑块之 间的边界呈不规则状，从而使得景观要素之间出现 相互交叉的景观格局。
二、景观格局分析空间取样方法 一般按照一定的规则和要求，通过取样（ sampling）获得一定数量的样品组成样本 ，再对样本进行分析从而推断总体属性。 通常采用典型取样、机械取样和分层取样 法。
[知识链接6-3]应用GIS进行景观格局分析数据取 样 1.统一网格样方取样法 2.样方取值的计算方法 3.统一网格样点取样法
（4）放射格局 指某类斑块由中心向四周 放射状延伸的景观格局。 （5）水系格局 各级河流廊道向流域延伸 所组成的一种特殊的网状格局。 （6）指状格局 （或掌状格局） 指一类景 观要素由中心向某一方向或四周延伸的景 观格局。
3.随机格局景观
随机格局景观（random pattern landscape） 是指所有或某类景观要素在景观内按一定的统计 规律随机分布的景观类型。 （1）散点格局（plot-scattered pattern） 由点 缀在基质里的点状地物随机分布构成的景观格局。 （2）散斑格局（patch-scattered pattern，或 块状格局） 少数景观要素随机分布在占优势的 基质内所形成的景观格局。 （3）镶嵌格局（mosaic pattern） 由大小相差 不多、形状不规则的斑块随机分布构成的景观格 局。
[知识链接6-2]景观生态安全格局的识别 1、源的确定 2、建立阻力面 3、根据阻力面判别景观生态安全格局
第二节 景观空间格局分析
一、景观空间格局分析的一般过程
景观结构或空间格局分析一般由以下几个基 本步骤组成： ①收集和处理景观数据（如野外考察测量、遥感 影像处理等）； ②将景观数字化，并选用适当的景观格局研究方 法进行分析； ③对分析结果加以解释和综合。
一个典型的景观生态安全格局包含以下几个景观 组分 ①源（source） ②缓冲区（buffer zone） ③源间连接（inter-source linkage） ④辐射道（radiating route） ⑤战略点（strategic point） 景观生态安全格局是一种理想的景观空间格局。
（4）交替格局 不同景观要素交替出现的带状格 局。如连续沙丘和平行山脉地区重复出现的带状 格局，农田和森林的带状交替等。 （5）棋盘格局 由块状景观要素相间分布构成的 景观格局。 （6）网状格局 由线状景观要素相互交织围合而 形成的景观格局。 （7）环状格局 由线状景观要素圈层叠积而形成 的景观格局。 （8）楔状格局 楔状景观要素相对均匀地由周围 同向延伸而形成的景观格局。
4.组合格局景观
组合格局景观是指两种或多种景观格局类 型同时存在的景观类型。 组合格局景观对于同类景观要素是其各种 形式的斑块、廊道间的组合分布形式，如 城市绿地系统的结构分布。 城市绿地系统的景观结构可以是环状格局 和放射格局组合成的放射环状格局，也可 由环状格局和楔状格局、环状格局和指状 格局组合而成，也可以是散斑格局或散点 格局与环状格局、指状格局、网状格局等 组合而成 。
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第一节 景观空间格局类型
一、景观空间格局的基本类型 景观的总体结构对景观中的各种生态 过程产生一定的影响，各种生态过程反过 来也影响景观的总体结构，并从实践应用 的角度总结景观格局的类型。
景观空间格局
1.均匀格局景观
均匀格局景观是指景观要素间的距离相对一致 或表现出一定渐变规律的景观类型。 （1）点阵格局 由分布距离相对一致的点状（或小 斑块）景观要素构成的景观格局。 （2）渐变格局 由分布距离有一定渐变规律的点状 景观要素（或小斑块）构成的景观格局。 （3）带状格局 由平行带状分布的景观要素构成的 景观格局。如全球尺度上的气候带，中等尺度上由 气候或湿度造成的山地自然带，侵蚀活跃地区的平 行河流廊道，华北平原均匀分布的农田斑块，城市 中的平行主干道及其绿带等。
空间格局的统计分析技术可分为两类： 一类主要用于检测大尺度的空间趋势是否 显著区别于随机结构，常用的计算分析反 映景观组成与结构特征的代表性指数包括 方差均值比、聚集度指数、最近距离指数 等； 另一类可以定量确定小尺度空间格局和尺 度，即点格局分析。这些指数本质上都是 通过检测方差与均值的关系来反映空间格 局。
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景观生态学
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第六章 景观空间格局
第一节 景观空间格局类型
第二节 景观空间格局分析
第六章 景观空间格局
景观中景观要素间的组合方式经常表现一定的 规律性，景观组分的空间结构特征称为景观格局。 景观空间格局有均匀格局、聚集格局、随机格局和 组合格局四大类型。自然景观绝大多数都是由两种 或多种简单景观格局类型共同构成的特定组合或空 间联结。 景观空间格局分析方法有多种，一般包括景观 数据收集和处理、景观数字化、统计分析和结果解 释等步骤。空间格局的统计分析技术有大尺度的空 间结构检测和小尺度空间格局与尺度确定两类，本 质上都是通过检测方差与均值的关系来反映空间格 局。
三、景观空间格局的数量研究方法
景观格局是许多景观生态过程长期作用的产物， 同时景观格局也直接影响景观生态过程。 景观格局数量研究方法分为三大类： ①主要用于景观组分特征分析的景观空间格局指 数； 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。
目前应用比较广泛的模型主要包括 聚块样方方差分析 空间自相关分析 变异矩和相关矩 空间局部插值法 趋势面分析 地统计学方法 波谱分析、小波分析 分形几何学、亲和度分析和细胞自动机等。
这种景观结构模式具有下列优点：
①包含大型自然植被斑块 ②粗粒与细粒要素结合 ③风险分散 ④基因变异 ⑤边界过渡带 ⑥小的自然植被斑块 ⑦廊道 这一“理想景观模式”适用于从沙漠到林区、从 城市到乡村的各种景观，也适用于从大到小的各 种不同尺度。
三、景观生态安全格局
俞孔坚等（1996）在“理想景观模式”的基础上 提出了景观生态安全格局的理论和方法。他将景观 中某些潜在的空间格局，称为景观生态安全格局或 景观安全格局，它们由景观中某些关键性的局部、 位置和空间联系所构成。在一个明显的异质性景观 中，景观生态安全格局组分对控制生态过程的战略 意义体现在以下三个方面。 30 （1）主动优势（initiative） （2）空间联系优势（co-ordination） 2003 （3）高效优势（efficiency）
景观的数字化有两种形式： 一种是栅格化数据； 另一种是矢量化数据。
景观数据还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）。
景观空间格局的分析方法有多种，既 包括一些传统的统计学方法，也包括一些 新的、专门解决空间问题的格局分析方法， 它们分别适应于不同的研究目的和数据类 型。 总体上这些方法可分为两类： 格局指数方法 空间统计学方法
1.聚块样方方差分析
聚块样方方差分析法来源于群落分析中对种 群在群落中的空间分布格局的分析，是一种简单 而有效的生态学空间格局分析方法。 它用于景观格局分析，也可以揭示某一景观 要素在景观中的空间分布格局特征。
2.空间自相关分析
空间自相关分析是用来检验空间变量的取值 是否与相邻空间上该变量取值大小有关，如果相 关，可以相应地表现为空间正相关和空间负相关。 空间自相关数常用来定量描述事物在空间上的依 赖关系。 空间自相关分析的数据可以是类型变量、 序数变量、数量变量或二元变量。 1、变量在一定空间单元的取值可以是直接观测 值，也可以是样本统计值。 2、变量应满足正式
Forman（1995）按“集中与分散相结合 （aggregate-with-outliner pattern）原则”设计 了一种理想的景观格局模式。 其中心思想是将相似的用地类型集中起来，但在 建成区保留一些自然廊道和小的自然斑块，在大 型自然植被斑块的边缘也布置一些小的人为活动 斑块。
空间自相关分析一般涉及取样、计算空间自相关数 或建立自相关函数以及显著性检验三个步骤。 空间自相关分析的第一步是对所检验的空间单元进 行配对和采样。所有配对的空间单元对都可以连线 图表示出来。 空间自相关分析的第二步是计算空间自相关系数。 这里介绍两种用语分析数量变量的自相关系数。一 种是Moran的I系数：另一种是Geary的C系数：式 中，Xi和Xj分别是变量X在配对空间单元i和上j的取 值，X是变量X的平均值，Wij是相邻权重，n是空 间单元总数。
[知识链接6-4]景观空间格局分析的其他方法
1.趋势面分析 2.分维特征分析 3.波谱分析
4.地统计学方法 空间异质性在景观中是如何连续 变化的，即是否具有某种趋势或统计学规律，是 理解景观格局本身及其与生态学过程相互作应的 重要环节。这就要求景观格局以连续变量来表示 ，或通过抽样产生点格局数据来表示。地统计学 方法正是为解决这些问题发展起来的。 在景观生态学的研究中，主要用到的是地统计学 中的空间局部插值法，以区域化随机变量理论为 基础，研究自然现象的空间相关性和依赖性。 半方差分析主要有两种用途：一是描述和识别格 局的空间结构，二是用于空间局部最优化插值， 即克瑞金插值，简称克瑞金。 5.小波分析