测定景观指数的作用 梁丽艳

测定景观指数的作用 梁丽艳 测定景观指数的作用 摘要:景观指数是指能够浓缩景观信息,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三个层次上 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 , 相应地景观格局指数亦可分为三个水平,即斑块水平指数、斑块类型水平指数以及景观水平指数。为 指数描述复杂的景观格局。 了测定景观格局对生态过程的影响，常使用景观 关键词:景观指数 景观格局 在景观生态学研究中, 理解与把握景观格局变化的生态学原则至关重要.。用景观指数描述景观格局及变化, 建立格局与景观过程之间的联系,是景观生态学最常用的定量化研究方法。遥感、地理信息系统与景观生态学理论共同形成了对大尺度景观格局进行研究的独具特色的研究模式,而利用景观指数对空间格局进行定量化研究是这种研究模式的基本 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 。在对景观格局分析、建立格局与过程相互联系的过程中及其它理论向景观生态学渗透的过程中,形成了许多描述景观格局及其变化的景观指数。由于景观格局特征可以在3个层次分析, 景观格局指数亦可相应地分为斑块水平指数、斑块类型水平指数以及景观水平指数。 景观指数在景观格局中得应用有以下一些方面: 一( 景观指数在土壤侵蚀研究中的的作用 许多应用于土壤侵蚀研究的常规景观格局指数本身描述某种空间分布，或仅基于图形的几何形状、空间拓扑而未考虑任何生态过程发展起来。常规景观指数的理论基础基本上可归结为景观格局分析中经典的斑块廊道基质范式。土壤侵蚀过程是一个多尺度非线性的空间化地理生态过程。过程变量随景观格局的变化呈复杂的非线性。景观数据属性常规格局指数本身性质土壤侵蚀过程复杂性，使常规景观指数与土壤侵蚀过程变量间的统计关系存在不确定性。多个景观指数对于同一个过程变量缺乏一致性。常规景观格局指数构建时缺少对过程的考虑，削弱景观指数对格局过程关系的准确刻画，对土壤侵蚀随景观格局变化发生的复杂变化难以有确切的指示作用。从而导致在解释指数变化的意义时出现矛盾甚至无法解释的窘境。景观格局分析需要新的理论范式加以补充和完善。 基于生态过程和景观功能，将景观格局融入指数中是解决景观指数局限性的途径。游珍等用等高线向连通度、顺坡连通度 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达连通度。Ludwing等提出了基 于景观留滞水土功能、覆被和地形属性及物质运动方向的方向性渗透指数(DLI)。DLI指 数 与 覆 盖 度 景观破碎程度成负指数相关( 图1)。 研 究 表 明，总径流量和产沙量与DLI指数呈正相关。Boselli等基于径流泥沙的迁移过程，提出分布式水沙流连接性指数(IC) 和基于野外侵蚀实地调查数据用于验证连接性的指数(FIC)。陈利顶等在划分景观功能类型的基础上，从距离相对高度和坡3个方面建立不受尺度限制的景观空间负荷对比指数描述景观空间格局。傅伯杰等在考虑土地利用、地形、土壤、降雨等影响因素的基础上，应用尺度转换的方法，构建了不同尺度土壤侵蚀评价指数。Mayor等在划分源和汇的基础上，用Flowlength作为水土流失研究中景观格局的表征，并在小区到集水区尺度的观测实验中验证了该指数与产流产沙的相关关系。这些指数针对土壤侵蚀过程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ，与土壤侵蚀的关系密切，指数值与土壤侵蚀变量的关系明确，能更好地描述和解释格局过程关系，是土壤侵蚀过程研究中有效的景观指数。 图1 斑块随机分下DLI指数与覆盖度和固定覆盖度下斑块数的关系 综上所述，由于景观数据属性、指数本身性质和土壤侵蚀过程复杂性，常规景观指数在刻画景观格局—土壤侵蚀关系中不一致，存在不确定性，甚至无法刻画这种关系。在解释常规景观指数值的变化时，须充分考虑过程机理。基于土壤侵蚀过程机制的景观指数与产沙产流等过程变量具有很好的相关性，能更好地描述和解释格局过程关系，是景观格局土壤侵蚀关系研究中景观指数的发展方向。按照基于水土保持功能的景观分类系统进行景观分类是基于土壤侵蚀过程构建相应指数的前提。 二( 景观指标在滨海湿地生态系统的健康评价的作用 湿地生态系统健康评价作为一门交叉学科的实践, 包括湿地流域内生态系统评价、水陆交错带生态系统评价和水域生态系统评价, 涉及到物理学、化学、生物学、地理学、环境学等多个学科, 体现了湿地生态系统健康评价的复杂性。正是由于湿地生态系统健康研究涉及研究领域宽、内容较多, 各子系统内部及子系统之间关系的复杂性, 所以国内外对湿地生态系统健康研究还处在实验和摸索阶段, 尚未形成一套成熟的方法。景观指标概括了湿地流域地表覆盖特征, 尤其是相关的自然和人类影响产生的土地覆盖等级及其相对比例和空间排列, 一方面反映了湿地流域植被覆盖的健康状况, 同时也间接反映了湿地流域物种和环境的健康信息。把景观指标纳入湿地生态系统健康指标体系中可以增加湿地生态系统评价内容, 完善湿地生态系统健康指标体系, 可以全面认识人类活动对湿地生态系统健康的影响。 景观特征作为人类影响湿地流域生态系统的指标并不是非常复杂, 简单的景观格局(湿地中或缓冲带不同土地覆盖的比例和他们的排列, 或者湿地岸带自然和人类改变过的土地覆盖类型的连接度)就可以对滨海湿地的一些生态过程做出有力的解释。景观格局与生态过程的关系及用各种景观格局可以预测不同类型的景观过程带动了景观格调的发展。简单的景观指标是其它水体监测指标有用的补充, 淡水资源因城市发展、森林砍伐、农业种植而不断增加的污染物质、营养物质残渣的输入而不断退化, 可以用湿地流域土地覆盖的变化作为水体质量监测的补充。 景观生态学提供了把湿地流域景观格局与各种生态过程连接的理论基础和量化手段。景观志标使得研究者能够从更大的时空尺度上来构建湿地生态系统健康评价指标体系, 把景观指标与其它监测方法结合起来, 可以更完整的了解湿地生态系统的健康动态及其变化机理。但是在滨海湿地生态系统中, 景观指标与许多生态过程之间的关系不是线性的, 在应用景观指标时必须考虑景观指标对应的生态过程阈值。许多陆地生态系统的研究表明特定生境的比例与生物的移动、 干扰的扩散呈非线性关系, 上游土地覆盖与下游滨海湿地鱼类群落之间也存在着非线性关系, 流域上游中固体表面比例与流域下游滨海湿地的鱼类、无脊椎动物群落之间的非线性关系也存在着这样一个阈值。其它生态过程是否也存在这样 一个阈值, 是应用景观指标作为滨海湿地生态系统健康评价的一个很值得探讨的问题。 三( 景观指数在小流域生态安全的提取方法研究 通过对汾河流域土地利用形式、面积及其变化的研究，利用景观生态学原和方法，结合地理信息技术，着重分析了景观指数粒度效应、景观指数间相关性，并提取了汾河小流域;还着重研究了结合景观指数选取最近聚类分析因子进行聚类分析划分不同类型区的方法。得出结论如下: (1) 通过景观指数随粒度变化的影响力值得计算和回归模型建立，将景观指数分成六大类。同时，根据回归模型和影响力大小初步建立了汾河流域景观指数尺度类型、尺度区间及适宜粒度范围表。结果表明，对于汾河流域景观类型图，大部分景观指数在第一尺度区间内的适宜粒度范围为30m-50m,且汾河流域景观指数计算的最佳粒度为50m。 (2) 通过研究发现LPI指数、MSI指数、AWMPFD指数、PD指数、SHEI指数、IJI指数、CONTAG指数、SIDI指数和DIVISION指数在表现区域景观空间异质性、破碎度及景观结构等方面有较强的稳定性，同时这九种景观指数分别代表了不同景观特征独立性较好，对定量分析区域生态特性和区域景观生态区划结构有重要指导意义。 (3) 利用汾河流域DEM将汾河流域划分为20个小流域，并建立了汾河流域河网水系图。水系是自然界生存发展的核心带状区域，小流域是根据水系而建立起来的以水系为中心的空间区域;将小流域作为最小研究单元对其汇聚而成的大流域进行景观生态格局划分，不仅不会产生空间完整性的分离，而且会将区域格局紧密围绕在以水系为核心区域。汾河小流域的划分及建立在小流域基础上的景观生态区域分划，能够保证相同分区具有生态相似性特点，并为研究区生态环境的保护和恢复提供科学的依据。 (4) 建立了基于最优粒度景观指数聚类分析方法获得的汾河流域景观格局区划图及其三期变化图。通过上述最佳粒度和最优聚类因子的选取，采用Q型聚类方法，并尝试利用欧式距离作为样本亲疏关系度量 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 及离差平方和法的系统聚类分析法，对汾河流域小流域进行区域分划。最后，论文以聚类分析结果为基础，采取水平距离为7. 5的中线法，将三期汾河流域划分为不同类型区: 1. 20世纪70年代汾河小流域分为3大类型区; 2. 1990年汾河小流域分为5大类型区; 3. 2009年汾河小流域分为4大类型区。 总结:通过景观指数对土壤侵蚀研究、生态湿地系统和小流域生态系统三方面的应用研究可以看出用景观指数描述景观格局及变化, 建立格局与景观过程 之间的联系, 是景观生态学最常用的定量化研究方法。 在运用景观指数或指数体系描述景观格局时必须考虑3个方面问题1) 指 数体系之间是否满足统计上相互独立的要求, 即指数体系中的各个指数能否相互独立地描述景观格局的不同方面;2) 景观指数或指数体系对生态过程或数据中错误的敏感程度;3)景观指数随空间分辨率是如何变化的. O Neill 等还提出 了景观指数应用的一些经验性原则如斑块大小至少是像素的2~ 5倍, 景观大小至少是斑块的2~ 5倍等。 对景观指数的评价不但要考虑单个景观指数的描述能力和适应性,还要将其置于整个景观指数体系中进行综合研究。因此, 对景观指数的评价至少应从3个方面考虑:1) 就单个指数而言,主要考虑它的提出有无较完善的理论基础, 能否较好地描述景观格局、反应格局与过程之间的联系;2) 就指数体系而言,体系中的各个景观指数除了要满足对单个指数的要求, 还要考虑相互独立性,即各指数是否从不同的侧面对景观格局进行描述; 3)就实际应用而言, 要求景观指数不但有较强的纵向(相同景观, 不同时期的景观指数的比较)比较能力,还要求它有较强的横向比较( 相同时期,不同景观之间的比较) 能力; 此外, 据研究,目前已有的大部分基于栅格数据( Raster data)的景观指数, 如镶嵌度(Mosaic) 、对比度( Contrast) 、蔓延度( Contagion) 、熵指数( Entropy) 等, 都存在对分辨率的敏感性问题, 不同时期的景观格局对比时,必须先统一分辨率,否则对比就失去了意义。因此,我们希望景观指数对空间分辨率相对不敏感,使来自于不同分辨率的相同景观( 如TM数据与SPOT、MSS数据之间) 具有可比性.实际应用中,应该根据不同景观指数的特点和不同的研究目的、研究内容, 选择合适的景观指数,以期对研究对象进行最好的定量描述.如果不顾实际意义,罗列一大堆景观指数的计算结果就失去了景观格局研究的本来意义。 参考文献:景观指数分类、应用及构建研究 陈文波 肖笃宁 李秀珍 应用生态学报2002 年1月第13卷第1期 景观格局土壤侵蚀研究中景观指数的意义解释及局限性 刘宇 吕一河 傅伯杰生态学报2011,31 景观指标与滨海湿地生态系统健康评价 索安宁 赵冬至 张丰收 高树岗 海洋环境科学 第27卷增刊2008年8月 小流域生态安全景观指标的提取方法研究 田静毅 王立新 王继彬水 土保持研究第14 卷第5期2007 年10 月 景观指数在景观格局描述中的应用——以鞍山大麦科湿地自然保护区为例 王景伟 王海泽 水土保持研究第13卷第2期 基于景观指数的小流域形态下区划方法研究 黄玉宝 贾蓓 乔玉良