景观指数生态学含义[精华]
部分景观指数及其生态学含义
拼块类型面积(CA)，单位:ha，范围:CA>0
公式描述:CA等于某一拼块类型中所有拼块的面积之和(m2)，除以10000后转化为公顷(ha);即某拼块类型的总面积。
生态意义:CA度量的是景观的组分，也是计算其它指标的基础。它有很重要的生态意义，其值的大小制约着以此类型拼块作为聚居地(Habitation)的物种的丰度、数量、食物链及其次生种的繁殖等，如许多生物对其聚居地最小面积的需求是其生存的条件之一;不同类型面积的大小能够反映出其间物种、能量和养分等信息流的差异，一般来说，一个拼块中能量和矿物养分的总量与其面积成正比;为了理解和管理景观，我们往往需要了解拼块的面积大小，如所需要的拼块最小面积和最佳面积是极其重要的两个数据。
景观面积(TA)，单位:ha，范围:TA>0
公式描述:TA等于一个景观的总面积，除以10000后转化为公顷(ha)。
生态意义:TA决定了景观的范围以及研究和
分析
定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析
的最大尺度，也是计算其它指标的基础。在自然保护区设计和景观生态建设中，对于维护高数量的物种，维持稀有种、濒危种以
及生态系统的稳定，保护区或景观的面积是最重要的因素。
拼块所占景观面积的比例(%LAND)，单位:百分比，范围:0< %LAND<=100
公式描述:%LAND等于某一拼块类型的总面积占整个景观面积的百分比。其值趋于0时，说明景观中此拼块类型变得十分稀少;其值等于100时，说明整个景观只由一类拼块组成。
生态意义:%LAND度量的是景观的组分，其在拼块级别上与拼块相似度指标(LSIM)的意义相同。由于它计算的是某一拼块类型占整个景观的面积的相对比例，因而是帮助我们确定景观中模地(Matrix)或优势景观元素的依据之一;也是决定景观中的生物多样性、优势种和数量等生态系统指标的重要因素。
拼块个数(NP)，单位:无，范围:NP>=1
公式描述:NP在类型级别上等于景观中某一拼块类型的拼块总个数;在景观级别上等于景观中所有的拼块总数。
生态意义:NP反映景观的空间格局，经常被用来描述整个景观的异质性，其值的大小与景观的破碎度也有很好的正相关性，一般规律是NP大，破碎度高;NP小，破碎度低。NP对许多生态过程都有影响，如可以决定景观中各种物种及其次生种的空间分布特征;改变物种间相互作用和协同共生的稳定性。而且，NP对景观中各种干扰的蔓延程度有重要的影响，如某类拼块数目多且比较分散时，则对某些干扰的蔓延(虫灾、火灾等)有抑制作用。
最大拼块所占景观面积的比例(LPI)，单位:百分比，范围:0
0
公式描述:MPS在拼块级别上等于某一拼块类型的总面积除以该类型的拼块数目;在景观级别上等于景观总面积除以各个类型的拼块总数。
生态意义:MPS代
表
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一种平均状况，在景观结构分析中反映两方面的意义:景观中MPS值的分布区间对图像或地图的范围以及对景观中最小拼块粒径的选取有制约作用;另一方面MPS可以指征景观的破碎程度，如我们认为在景观级别上一个具有较小MPS值的景观比一个具有较大MPS值的景观更破碎，同样在拼块级别上，一个具有较小MPS值的拼块类型比一个具有较大MPS值的拼块类型更破碎。研究发现MPS值的变化能反馈更丰富的景观生态信息，它是反映景观异质性的关键。
面积加权的平均形状因子(AWMSI)，
公式描述:AWMSI在拼块级别上等于某拼块类型中各个拼块的周长与面积比乘以各自的面积权重之后的和;在景观级别上等于各拼块类型的平均形状因子乘以类型拼块面积占景观面积的权重之后的和。其中系数0.25是由栅格的基本形状为正方形的定义确定的。公式表明面积大的拼块比面积小的拼块具有更大的权重。当AWMSI=1时说明所有的拼块形状为最简单的方形(采用矢量版本的公式时为圆形);当AWMSI值增大时说明拼块形状变得更复杂，更不规则。
生态意义:AWMSI是度量景观空间格局复杂性的重要指标之一，并对许多生态过程都有影响。如拼块的形状影响动物的迁移、觅食等活动[14，64]，影响植物的种植与生产效率;对于自然拼块或自然景观的形状分析还有另一个很显著的生态意义，即常说的边缘效应。
面积加权的平均拼块分形指数(AWMPFD)，单位:无，范围:1<=AWMPFD<=2
公式描述:AWMPFD的公式形式与AWMSI相似，不同的是其运用了分维理论来测量拼块和景观的空间形状复杂性。AWMPFD=1代表形状最简单的正方形或圆形，AWMPFD=2代表周长最复杂的拼块类型，通常其值的可能上限为1.5。
生态意义:AWMPFD是反映景观格局总体特征的重要指标，它在一定程度上也反映了人类活动对景观格局的影响。一般来说，受人类活动干扰小的自然景观的分数维值高，而受人类活动影响大的人为景观的分数维值低。应该指出的是，尽管分数维指标被越来越多地运用于景观生态学的研究，但由于该指标的计算结果严重依赖于空间尺度和格网分辨率[67]，
因而我们在利用AWMPFD指标来分析景观结构及其功能时要更为审慎。
平均最近距离(MNN)，单位:m，范围:MNN>0
公式描述:MNN在拼块级别上等于从拼块ij到同类型的拼块的最近距离之和除以具有最近距离的拼块总数;MNN在景观级别上等于所有类型在拼块级别上的MNN之和除以景观中具有最近距离的拼块总数。
生态意义:MNN度量景观的空间格局。一般来说MNN值大，反映出同类型拼块间相隔距离远，分布较离散;反之，说明同类型拼块间相距近，呈团聚分布。另外，拼块间距离的远近对干扰很有影响，如距离近，相互间容易发生干扰;而距离远，相互干扰就少。但景观级别上的MNN在拼块类型较少时应慎用。
平均邻近指数(MPI)，单位:无，范围:MPI>=0
公式描述:给定搜索半径后，MPI在拼块级别上等于拼块ijs的面积除以其到同类型拼块的最近距离的平方之和除以此类型的拼块总数;MPI在景观级别上等于所有拼块的平均邻近指数。MPI=0时说明在给定搜索半径内没有相同类型的两个拼块出现。MPI的上限是由搜索半径和拼块间最小距离决定的。
生态意义:MPI能够度量同类型拼块间的邻近程度以及景观的破碎度，如MPI值小，表明同类型拼块间离散程度高或景观破碎程度高;MPI值大，表明同类型拼块间邻近度高，景观连接性好。研究证明MPI对拼块间生物种迁徙或其它生态过程进展的顺利程度都有十分重要的影响[68]。
景观丰度(PR)，单位:无，范围:PR>=1
公式描述:PR等于景观中所有拼块类型的总数。
生态意义:PR是反映景观组分以及空间异质性的关键指标之一，并对许多生态过程产生影响。研究发现景观丰度与物种丰度之间存在很好的正相关，特别是对于那些生存需要多种生境条件的生物来说PR就显得尤其重要。
香农多样性指数(SHDI)，单位:无，范围:SHDI>=0
公式描述:SHDI在景观级别上等于各拼块类型的面积比乘以其值的自然对数之后的和的负值。SHDI=0表明整个景观仅由一个拼块组成;SHDI增大，说明拼块类型增加或各拼块类型在景观中呈均衡化趋势分布。
生态意义:SHDI是一种基于信息理论的测量指数，在生态学中应用很广泛。该指标能反映景观异质性，特别对景观中各拼块类型非均衡分布状况较为敏感，即强调稀有拼块类型对信息的贡献，这也是与其它多样性指数不同之处。在比较和分析不同景观或同一景观不同时期的多样性与异质性变化时，SHDI也是一个敏感指标。如在一个景观系统中，土地利用越丰富，破碎化程度越高，其不定性的信息含量也越大，计算出的SHDI值也就越高。景观生态学中的多样性与生态学中的物种多样性有紧密的联系，但并不是简单的正比关系，研究发现在一景观中二者的关系一般呈正态分布。
香农均度指数(SHEI)，单位:无，范围:0<=SHEI<=1
公式描述:SHEI等于香农多样性指数除以给定景观丰度下的最大可能多样性(各拼块类型均等分布)。SHEI=0表明景观仅由一种拼块组成，无多样性;SHEI=1表明各拼块类型均匀分布，有最大多样性。
生态意义:SHEI与SHDI指数一样也是我们比较不同景观或同一景观不同时期多样性变化的一个有力手段。而且，SHEI与优势度指标(Dominance)之间可以相互转换(即evenness=1-dominance),即SHEI值较小时优势度一般较高，可以反映出景观受到一种或少数几种优势拼块类型所支配;SHEI趋近1时优势度低，说明景观中没有明显的优势类型且各拼块类型在景观中均匀分布。
散布与并列指数(IJI)，单位:百分比，范围:0
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下可以计算的景观指数，希望大家共同学习探讨
(注:每个景观指数包含的信息依次为 英文缩写——英文全称——指标名称——应用尺度——单位)
一、面积指标
1.Area/Perimeter
?AREA(AREA-CSD、AREA-CPS/AREA-LSD、AREA-LPS)——Patch Area——斑块面积(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——ha(ha、%) ?0
2.Isolation/Proximity
?LSIM——Landscape Similarity Index——斑块相似系数——斑块——%
3.Area/Density/Edge
?CA——Total Class Area——斑块类型面积——类型——ha,0
?PLAND(%LAND)——Percentage of Landscape——斑块所占景观面积比例——类型——% [0,100]
?TA——Total Landscape Area——景观面积——景观——ha,0
?LPI——Largest Patch Index——最大斑块指数——类型/景观——%
二、密度大小及差异
1.Area/Density/Edge
?NP——Number of Patches——斑块数量——类型/景观——n ?1
?PD——Patch Density——斑块密度——类型/景观——n/100ha
?AREA(AREA-MN、AREA-AM、AREA-MD、AREA-RA、AREA-SD、AREA-CV)(MPS、PSSD、PSCV)——Patch Area(Patch Area Mean / Mean Patch Size、Patch Area Standard
Deviation / Patch Size Standard Deviation、Patch Area Coefficient of Variation / Patch Size
Coefficient of Variation)——斑块面积(平均斑块面积、面积加权平均斑块面积、斑块面积中值、斑块面积范围、斑块面积标准差、斑块面积变异系数)(平均斑块面积、斑块面积标准差、斑块面积变异系数)——类型/景观——ha(ha，%，%)
?GYRA(同上)——Radius of Gyration——回旋半径——类型/景观——m
三、边缘指标
1.Area/Perimeter
?PERIM(CSD、CPS/LSD、LPS)——Patch Perimeter——斑块周长(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——m ?0
?GYRA(同上)——Radius of Gyration——回旋半径——斑块——m
2.Contrast
?EDCON(同上)——Edge Contrast Index——边缘对比度——斑块——%
3.Area/Density/Edge
?TE——Total Edge——总边界长度——类型/景观——m
?ED——Edge Density——边缘密度——类型/景观——m/ha
4.Contrast
?CWED——Contrast-Weighted Edge Density——对比度加权边缘密度——类型/景观——m/ha
?TECI——Total Edge Contrast Index——总边缘对比度——类型/景观——%
?ECI(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MECI、AWMECI)——Edge Contrast Index(Mean Edge Contrast Index、Area-Weighted Mean Contrast Index)——边缘对比度(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、变异系数)(平均边缘对比度、面积加权平均边缘对比度)——类型/景观——%(%，%)
四、形状指标
1.Shape
?PARA(CSD、CPS/LSD、LPS)——Perimeter Area Ratio——周长面积比(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——无
?SHAPE(同上)——Shape Index——形状指标——斑块——无
?FRACT(同上)——Fractal Dimension Index——分维数——斑块——无 [1,2]
?CRICLE(同上)——Related Circumscribing Circle——近圆形形状指数——斑块——无
?CONTIG(同上)——Contiguity Index——邻近指数——斑块——无
2.Area/Density/Edge
?LSI——Landscape Shape Index——景观形状指数——类型/景观——无
?NLSI——Normalize LSI——归一化景观形状指数——类型——无
3.Shape
?PAFRAC——Perimeter Area Fractal DImension——周长面积分维——类型/景观——无
?PARA(MN、AM、MD、RA、SD、CV)——Perimeter Area Ratio——周长面积比(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、变异系数)——类型/景观——无
?SHAPE(同上)(MSI、AWMSI)——Shape Index(Mean Shape Index、Area-Weighted Mean
Shape Index)——形状指数(平均形状、面积加权的平均形状指标)——类型/景观——无
?FRAC(同上)(MPFD、AWMPFD)——Fractal Dimension Index(Mean Patch Fractal
Dimension、Area-Weighted Patch Fractal Dimension)——分维数(平均斑块分维数、面积加权的平均斑块分维数)——类型/景观——无 [1,2]
?CRICLE(同上))——Related Circumscribing Circle——近圆形状指数——类型/景观——无
?DLFD——Double Log Fractal Dimension——双对数分维数——类型/景观——无
五、核心面积指标
1.Core Area
?Core(CSD、CPS/LSD、LPS)——Core Area——核心斑块面积(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——ha
?NCORE(同上)——Number of Core Area——核心斑块数量——斑块——n ?1
?CAI(同上)——Core Area Index——核心斑块面积比指标——斑块——%
2.Core Area
?TCA——Total Core Area——核心斑块总面积——类型/景观——ha
?CPLAND(C%LAND)——Core Area Percentage of Landscape——核心斑块占景观面积比——类型——%
?NDCA——Number of Disjunct Core Area——独立核心斑块数量——类型/景观——n
?DCAD——Disjunct Core Area Density——独立核心斑块密度——类型/景观——n/100ha
?CORE(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MCA1、CASD1、CACV1)——Core Area(Mean
Core Area、Core Area Standard Deviation、Core Area Coefficient of Variation)——核心斑块面积(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、变异系数)(平均核心斑块面积、核心斑块面积方差、核心斑块面积变异系数)——类型/景观——ha(ha,ha,%)
?DCA(同上)(MCA2、CASD2、CACV2)——Disjunct Core Area——独立核心斑块面积(平均独立核心斑块面积、独立核心斑块面积方差、独立核心面积变异系数)——类型/景观——ha(ha,ha,%)
?CAI(同上)(MCAI)——Core Area Index(Mean Core Area Index)——核心斑块面积比指标(平均核心斑块指标)——类型/景观——%
六、邻近度指标
1.Isolation/Proximity
?PROXIM(CSD、CPS/LSD、LPS)——Proximity Index——邻近指数(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——无
?SIMI(同上)——Similarity Index——相似度——斑块——无
?ENN(同上)——Euclidean Nearest Neighbor Index——欧氏邻近距离——斑块——m
2.Isolation/Proximity
?PROXIM(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MPI)——Proximity Index(Mean Proximity
Index)——邻近指数(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、变异系数)(平均邻近指数)——类型/景观——%(%) ?0
?SIMI(同上)——Similarity Index——相似度——类型/景观——无
?ENN(同上)(MNN、NNSD、NNCV)——Euclidean Nearest Neighbor Index(Mean
Euclidean Nearest-Neighbor Index、Euclidean Nearest-Neighbor Index Standard Deviation、Euclidean Nearest-Neighbor Index Coefficient of Variation)——欧氏邻近距离(平均欧氏邻近距离、欧氏邻近距离方差、欧氏邻近距离变异系数)——类型/景观——m(m,m,%) ,0
七、多样性
1.Diversity
?PR——Patch Richness——斑块多度(丰富度)——景观——n ?1
?PRD——Patch Richness Density——斑块丰富度——景观——n/100ha
RPR——Relative Patch Richness——相对丰富度——景观——%?
?SHDI——Shannon's Diversity Index——香农多样性指数——景观——无
?SIDI——Simpson's Diversity Index——Simpson多样性指数——景观——无
?MSHDI——Modified Simpson's Diversity Index——修正Simpson多样性指数——景观——无
?SHEI——Shannon's Evenness Index——香农均匀度指数——景观——无 [0,1]
?SIEI——Simpson's Evenness Index——Simpson均匀度指数——景观——无
?MSIEI——Modified Simpson's Evenness Index——修正Simpson均匀度指数——景观——无
八、聚散性
1.Contagion/Interspersion
?CLUMPY——Clumpiness——丛生度——类型——%
?PLADJ——Proportion of Like Adjacency——相似邻近比例——类型/景观——% (0,100]
?AI——Aggregation Index——聚合度——类型/景观——% (0,100]
?IJI——Interspersion Juxtaposition Index——散布与并列指数——类型/景观——% (0,100]
?DIVISION——Landscape Division Index——景观分裂指数——类型/景观——%
(0,100]
?SPLIT——Splitting Index——分离度——类型/景观——% (0,100]
?MESH——Effective Mesh Size——有效粒度面积——景观——% (0,100]
2.Connectivity
?COHESION——Patch Cohesion Index——整体性(斑块凝聚度)——类型/景观——% (0,100]
?CONNECT——Connectance Index——连接度——类型/景观——% (0,100]
3.Contagion/Interspersion
?CONTAG——Contagion Index——蔓延度——景观——% (0,100]
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