1、表 4.3-6項目1990 年2000 年2010 年斑塊數(shù)量/NP （個）856484769322最大斑塊所占景觀面積的比例/LPI （%）14.1613.0011.86斑塊平均大小/MPS （hm2）158.03159.67145.18面積加權的平均形狀因子/AWMSI （無量綱）22.4322.0519.87面積加權的平均斑塊分形指數(shù) /AWMPFD （無量綱）1.291.291.28散布與并列指數(shù)IJI （%）37.2537.9441.52香農多樣性指數(shù)/SHDI （無量綱）0.890.900.94香農均度指數(shù)/SHEI （無量綱）0.500.500.53蔓延度指數(shù)/CONTAG （%

2、）68.6168.2666.86沁河流域不同水平年景觀指數(shù)（Landscape）計算結果部分景觀指數(shù)及其生態(tài)學含義拼塊類型面積（CA）,單位：ha,范圍：CA>0公式描述：CA等于某一拼塊類型中所有拼塊的面積之和（ m2）,除以10000后轉化為公 頃（ha）;即某拼塊類型的總面積。生態(tài)意義：CA度量的是景觀的組分，也是計算其它指標的基礎。它有很重要的生態(tài)意義，其值的大小制約著以此類型拼塊作為聚居地（Habitation ）的物種的豐度、數(shù)量、食物鏈及其次生種的繁殖等，如許多生物對其聚居地最小面積的需求是其生存的條件之一；不同類型面積的大小能夠反映出其間物種、能量和養(yǎng)分等信息流的差異，一

3、般來說，一個拼塊中能量和礦物養(yǎng)分的總量與其面積成正比；為了理解和管理景觀， 我們往往需要了解拼塊的面積大小，如所需要的拼塊最小面積和最佳面積是極其重要的兩個數(shù)據(jù)。景觀面積（TA）,單位：ha ,范圍：TA>0公式描述：TA等于一個景觀的總面積，除以 10000后轉化為公頃（ha）。生態(tài)意義：TA決定了景觀的范圍以及研究和分析的最大尺度，也是計算其它指標的基礎。在自然保護區(qū)設計和景觀生態(tài)建設中，對于維護高數(shù)量的物種， 維持稀有種、瀕危種以及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，保護區(qū)或景觀的面積是最重要的因素。拼塊所占景觀面積的比例（ %LAND ）,單位：百分比，范圍： 0< %LAND<=100

4、公式描述：%LAND等于某一拼塊類型的總面積占整個景觀面積的百分比。其值趨于0時，說明景觀中此拼塊類型變得十分稀少；其值等于100時，說明整個景觀只由一類拼塊組成。生態(tài)意義：%LAND度量的是景觀的組分，其在拼塊級別上與拼塊相似度指標（LSIM）的意義相同。由于它計算的是某一拼塊類型占整個景觀的面積的相對比例，因而是幫助我們確定景觀中模地（Matrix）或優(yōu)勢景觀元素的依據(jù)之一；也是決定景觀中的生物多樣性、優(yōu)勢種 和數(shù)量等生態(tài)系統(tǒng)指標的重要因素。拼塊個數(shù)（NP）,單位：無，范圍： NP>=1公式描述：NP在類型級別上等于景觀中某一拼塊類型的拼塊總個數(shù)；在景觀級別上等于景 觀中所有的拼塊總

5、數(shù)。生態(tài)意義：NP反映景觀的空間格局，經(jīng)常被用來描述整個景觀的異質性，其值的大小與景觀的破碎度也有很好的正相關性，一般規(guī)律是NP大，破碎度高；NP小，破碎度低。NP對許多生態(tài)過程都有影響， 如可以決定景觀中各種物種及其次生種的空間分布特征；改變物種間相互作用和協(xié)同共生的穩(wěn)定性。而且，NP對景觀中各種干擾的蔓延程度有重要的影響，如某類拼塊數(shù)目多且比較分散時，則對某些干擾的蔓延（蟲災、火災等）有抑制作用。最大拼塊所占景觀面積的比例（LPI ）,單位：百分比，范圍： 0<LPI<=100公式描述：LPI等于某一拼塊類型中的最大拼塊占據(jù)整個景觀面積的比例。生態(tài)意義：有助于確定景觀的模地或優(yōu)

6、勢類型等。其值的大小決定著景觀中的優(yōu)勢種、內部種的豐度等生態(tài)特征；其值的變化可以改變干擾的強度和頻率，反映人類活動的方向和強弱。拼塊平均大小（MPS ）,單位：ha,范圍：MPS>0公式描述：MPS在拼塊級別上等于某一拼塊類型的總面積除以該類型的拼塊數(shù)目；在景觀 級別上等于景觀總面積除以各個類型的拼塊總數(shù)。生態(tài)意義：MPS代表一種平均狀況，在景觀結構分析中反映兩方面的意義：景觀中MPS值的分布區(qū)間對圖像或地圖的范圍以及對景觀中最小拼塊粒徑的選取有制約作用；另一方面 MPS可以指征景觀的破碎程度，如我們認為在景觀級別上一個具有較小MPS值的景觀比一個具有較大MPS值的景觀更破碎，同樣在拼塊

7、級別上，一個具有較小MPS值的拼塊類型比一個具有較大MPS值的拼塊類型更破碎。研究發(fā)現(xiàn)MPS值的變化能反饋更豐富的景觀生態(tài) 信息，它是反映景觀異質性的關鍵。面積加權的平均形狀因子（AWMSI ）,公式描述：AWMSI在拼塊級別上等于某拼塊類型中各個拼塊的周長與面積比乘以各自的面 積權重之后的和；在景觀級別上等于各拼塊類型的平均形狀因子乘以類型拼塊面積占景觀面 積的權重之后的和。其中系數(shù)0.25是由柵格的基本形狀為正方形的定義確定的。公式表明面積大的拼塊比面積小的拼塊具有更大的權重。當AWMSI=1時說明所有的拼塊形狀為最簡單的方形（采用矢量版本的公式時為圓形）；當AWMSI值增大時說明拼塊形狀

8、變得更復雜，更不規(guī)則。生態(tài)意義：AWMSI是度量景觀空間格局復雜性的重要指標之一，并對許多生態(tài)過程都有影 響。如拼塊的形狀影響動物的遷移、覓食等活動 14 , 64,影響植物的種植與生產(chǎn)效率；對 于自然拼塊或自然景觀的形狀分析還有另一個很顯著的生態(tài)意義，即常說的邊緣效應。面積加權的平均拼塊分形指數(shù)（ AWMPFD ）,單位：無，范圍：1<=AWMPFD<=2公式描述：AWMPFD的公式形式與 AWMSI相似，不同的是其運用了分維理論來測量拼塊和 景觀的空間形狀復雜性。AWMPFD=1代表形狀最簡單的正方形或圓形，AWMPFD=2代表周長最復雜的拼塊類型，通常其值的可能上限為1.5。

9、生態(tài)意義：AWMPFD是反映景觀格局總體特征的重要指標，它在一定程度上也反映了人類活動對景觀格局的影響。一般來說，受人類活動干擾小的自然景觀的分數(shù)維值高，而受人類活動影響大的人為景觀的分數(shù)維值低。應該指出的是，盡管分數(shù)維指標被越來越多地運用于景觀生態(tài)學的研究，但由于該指標的計算結果嚴重依賴于空間尺度和格網(wǎng)分辨率67,因而我們在利用AWMPFD指標來分析景觀結構及其功能時要更為審慎。平均最近距離（MNN ）,單位：m ,范圍：MNN>0公式描述：MNN在拼塊級別上等于從拼塊 ij到同類型的拼塊的最近距離之和除以具有最近 距離的拼塊總數(shù)；MNN在景觀級別上等于所有類型在拼塊級別上的MNN之和

10、除以景觀中具有最近距離的拼塊總數(shù)。生態(tài)意義：MNN度量景觀的空間格局。 一般來說MNN值大，反映出同類型拼塊間相隔距離 遠，分布較離散；反之，說明同類型拼塊間相距近，呈團聚分布。另外，拼塊間距離的遠近 對干擾很有影響，如距離近，相互間容易發(fā)生干擾；而距離遠，相互干擾就少。但景觀級別 上的MNN在拼塊類型較少時應慎用。平均鄰近指數(shù)（MPI ）,單位：無，范圍： MPI>=0公式描述：給定搜索半徑后，MPI在拼塊級別上等于拼塊 ijs的面積除以其到同類型拼塊的最近距離的平方之和除以此類型的拼塊總數(shù)；MPI在景觀級別上等于所有拼塊的平均鄰近指數(shù)。MPI=0時說明在給定搜索半徑內沒有相同類型的兩

11、個拼塊出現(xiàn)。MPI的上限是由搜索半徑和拼塊間最小距離決定的。生態(tài)意義：MPI能夠度量同類型拼塊間的鄰近程度以及景觀的破碎度，如 MPI值小，表明 同類型拼塊間離散程度高或景觀破碎程度高；MPI值大，表明同類型拼塊間鄰近度高， 景觀連接性好。研究證明 MPI對拼塊間生物種遷徙或其它生態(tài)過程進展的順利程度都有十分重 要的影響68。景觀豐度（PR）,單位：無，范圍： PR>=1公式描述：PR等于景觀中所有拼塊類型的總數(shù)。生態(tài)意義：PR是反映景觀組分以及空間異質性的關鍵指標之一，并對許多生態(tài)過程產(chǎn)生影響。研究發(fā)現(xiàn)景觀豐度與物種豐度之間存在很好的正相關，特別是對于那些生存需要多種生境條件的生物來說

12、 PR就顯得尤其重要。香農多樣性指數(shù)（SHDI ）,單位：無，范圍： SHDI>=0公式描述：SHDI在景觀級別上等于各拼塊類型的面積比乘以其值的自然對數(shù)之后的和的負 值。SHDI=0表明整個景觀僅由一個拼塊組成；SHDI增大，說明拼塊類型增加或各拼塊類型在景觀中呈均衡化趨勢分布。生態(tài)意義：SHDI是一種基于信息理論的測量指數(shù)，在生態(tài)學中應用很廣泛。該指標能反映 景觀異質性，特別對景觀中各拼塊類型非均衡分布狀況較為敏感，即強調稀有拼塊類型對信息的貢獻，這也是與其它多樣性指數(shù)不同之處。在比較和分析不同景觀或同一景觀不同時期的多樣性與異質性變化時，SHDI也是一個敏感指標。如在一個景觀系統(tǒng)中

13、，土地利用越豐富，破碎化程度越高，其不定性的信息含量也越大，計算出的SHDI值也就越高。景觀生態(tài)學中的多樣性與生態(tài)學中的物種多樣性有緊密的聯(lián)系，但并不是簡單的正比關系， 研究發(fā)現(xiàn)在一景觀中二者的關系一般呈正態(tài)分布。香農均度指數(shù)（SHEI ），單位：無，范圍： 0<=SHEI<=1公式描述：SHEI等于香農多樣性指數(shù)除以給定景觀豐度下的最大可能多樣性（各拼塊類型均等分布）。SHEI=0表明景觀僅由一種拼塊組成，無多樣性；SHEI=1表明各拼塊類型均勻分布，有最大多樣性。生態(tài)意義：SHEI與SHDI指數(shù)一樣也是我們比較不同景觀或同一景觀不同時期多樣性變化 的一個有力手段。而且，SHEI

14、與優(yōu)勢度指標（Dominance ）之間可以相互轉換（即evenness=1-dominance ），即SHEI值較小時優(yōu)勢度一般較高，可以反映出景觀受到一種或 少數(shù)幾種優(yōu)勢拼塊類型所支配；SHEI趨近1時優(yōu)勢度低，說明景觀中沒有明顯的優(yōu)勢類型且各拼塊類型在景觀中均勻分布。散布與并列指數(shù)（IJI ）,單位：百分比，范圍： 0<IJI<=100公式描述：IJI在拼塊類型級別上等于與某拼塊類型i相鄰的各拼塊類型的鄰接邊長除以拼塊i的總邊長再乘以該值的自然對數(shù)之后的和的負值，除以拼塊類型數(shù)減1的自然對數(shù)，最后乘以100是為了轉化為百分比的形式；IJI在景觀級別上計算各個拼塊類型間的總體散

15、布 與并列狀況。IJI取值小時表明拼塊類型i僅與少數(shù)幾種其它類型相鄰接；IJI=100表明各拼 塊間比鄰的邊長是均等的，即各拼塊間的比鄰概率是均等的。生態(tài)意義：IJI是描述景觀空間格局最重要的指標之一。IJI對那些受到某種自然條件嚴重制約的生態(tài)系統(tǒng)的分布特征反映顯著，如山區(qū)的各種生態(tài)系統(tǒng)嚴重受到垂直地帶性的作用，其分布多呈環(huán)狀，IJI值一般較低；而干旱區(qū)中的許多過渡植被類型受制于水的分布與多寡， 彼此鄰近，IJI值一般較高。0<CONTAG<=100蔓延度指數(shù)（CONTAG ），單位：百分比，范圍: 公式描述：CONTAG等于景觀中各拼塊類型所占景觀面積乘以各拼塊類型之間相鄰的格網(wǎng)單元數(shù)目占總相鄰的格網(wǎng)單元數(shù)目的比例，乘以該值的自然對數(shù)之后的各拼塊類型之和，除以2倍的拼塊類型總數(shù)的自然對數(shù)，其值加1后再轉化為百分比的形式。理論上，CONTAG值較小時表明景觀中存在許多小拼塊；趨于100時表明景觀中有連通度極高的優(yōu)勢拼塊類型存在。應該指出的是，該指標只能運行在FRAGSTATS