景觀格局指數

景觀格局指數

景觀格局指數是指景觀格局與景觀指數。景觀格局通常是指景觀的空間結構特徵,具體是指由自然或人為形成的,一系列大小、形狀各異,排列不同的景觀鑲嵌體在景觀空間的排列,它即是景觀異質性的具體表現,同時又是包括干擾在內的各種生態過程在不同尺度上作用的結果。空間斑塊性是景觀格局最普遍的形式,它表現在不同的尺度上。景觀格局及其變化是自然的和人為的多種因素相互作用所產生的一定區域生態環境體系的綜合反映,景觀斑塊的類型、形狀、大小、數量和空間組合既是各種干擾因素相互作用的結果,又影響著該區域的生態過程和邊緣效應。

指標

景觀破碎度

破碎度表征景觀被分割的破碎程度,反映景觀空間結構的複雜性,在一定程度上反映了人類對景觀的干擾程度。它是由於自然或人為干擾所導致的景觀由單一、均質和連續的整體趨向於複雜、異質和不連續的斑塊鑲嵌體的過程,景觀破碎化是生物多樣性喪失的重要原因之一,它與自然資源保護密切相關。公式如下:

Ci = Ni / Ai

式中Ci為景觀i的破碎度,Ni為景觀i的斑塊數,Ai 為景觀i的總面積。

景觀分離度

指某一景觀類型中不同斑塊數個體分布的分離度。

Vi = Dij / Aij

式中Vi為景觀類型i的分離度,Dij為景觀類型i的距離指數,Aij為景觀類型i的面積指數。

干擾強度和自然度

干擾強度表示人類的干擾作用,干擾強度越小,越利於生物的生存,因此,其針對受體的生態意義越大。

Wi = Li / Si;Ni = 1 / Wi

Wi表示受干擾強度,Li是指i類生態系統內廊道(公路、鐵路、堤壩、溝渠)的總長度,Si是指i類生態系統的總面積,Ni是i類生態系統類型的自然度。

景觀多樣性指數

多樣性指數是指景觀元素或生態系統在結構、功能以及隨時間變化方面的多樣性,它反映了綠地景觀類型的豐富度和複雜度。計算公式如下:

景觀格局指數 景觀格局指數

式中,H 為多樣性指數;Pi 是景觀類型 i 所占面積的比例;m 為景觀類型數目。H 值越大,表示景觀多樣性越大。

優勢度

D 為景觀的優勢度,它與多樣性指數成反比,對於景觀類型數目相同的不同景觀,多樣性指數越大,其優勢度越小。

均勻度

E=(H/Hmax)×100%

均勻度和優勢度一樣,也是描述景觀由少數幾個主要景觀類型控制的程度。這兩個指數可以彼此驗證。

分維數

D=2ln(P/4)/ln(A)

式中,D表示分維數;P為斑塊周長;A為斑塊面積。D 值越大,表明斑塊形狀越複雜,D 值的理論範圍為 1.0~2.0,1.0 代表形狀最簡單的正方形斑塊,2.0 表示等面積下周邊最複雜的斑塊。

聚集度指數

RC=1-C/Cmax

式中,RC 是相對聚集度指數,取值範圍為 0~1 之間;C 為複雜性指數,Cmax 是 C 的最大可能取值,C 和 Cmax 的計算公式為:

其中,P(i,j) 是生態系統 i 與生態系統 j 相鄰的機率,m 是景觀中生態系統類型總數。在實際計算中,P(i,j) 可由下式估計:P(i,j)=E(i,j)/Nb,式中 E(i,j) 是相鄰生態系統 i 與 j 之間的共同邊界長度,Nb 是景觀中不同生態系統間邊界的總長度。RC 的取值越大,則代表景觀由少數團聚的大斑塊組成,RC 值小,則代表景觀由許多小斑塊組成。

計算某地區現狀的景觀指數可以幫助理解和評價該地區的景觀現狀和土地利用格局(如圖 4),對不同時段的景觀指數的計算還可以了解分析出該地區的景觀格局變化和土地利用演變的趨勢,分析發生這些變化的驅動因子和發展趨勢,為後面的規劃提供參考。總之,對景觀格局的分析有助於增加對規劃區景觀的理解程度,然後可以通過組合或引入新的景觀要素來調整或構建新的景觀結構,以增加景觀異質性和穩定性,這就是景觀規劃與設計的重要內容。

相較區別

景觀格局與景觀指數

不同的景觀類型在維護生物多樣性、保護物種、完善整體結構和功能、促進景觀結構自然演替等方面的作用是有差別的;同時,不同景觀類型對外界干擾的抵抗能力也是不同的。因此,對某區域景觀空間格局的研究,是揭示該區域生態狀況及空間變異特徵的有效手段。可以將研究區域不同生態結構劃分為景觀單元斑塊,通過定量分析景觀空間格局的特徵指數,從巨觀角度給出區域生態環境狀況。

景觀結構的基本組成要素包括基質、斑塊、廊道以及要素的空間配置形式。從結構上,景觀格局可以分為點格局、線格局、格線局。點格局是指特定景觀類型的斑塊大小相對於它們之間的距離要少得多的一種景觀類型;線格局是指景觀要素呈長帶狀的空間分布形式;格線局是點格局與線格局的複合體。還可以從景觀要素的空間分布關係上分為均勻分布格局、聚集型分布格局以及特定組合分布格局。

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