景觀指數(shù)生態(tài)意義

1、（注：每個(gè)景觀指數(shù)包含的信息依次為英文縮寫一一英文全稱一一指標(biāo)名稱一一應(yīng)用尺度單位）一、面積指標(biāo)I.Area/PerimeterAREA（CSDCPS/LSDLPS）-PatchArea斑塊面積（類型水平方差、百分比/景觀水平方差、百分比）斑塊ha（ha、%）>02.Isolation/ProximityLSIMLandscapeSimilarityIndex斑塊相似系數(shù)斑塊%3.Area/Density/EdgeCATotalClassArea斑塊類型面積類型ha>0PLAND（%LANDPercentageofLandscape斑塊所占景觀面積比例類型%0,100TATotal

2、LandscapeArea景觀面積景觀ha>0LPILargestPatchIndex最大斑塊占景觀面積比例類型/景觀%二、密度大小及差異1.Area/Density/EdgeNPNumberofPatches斑塊數(shù)量類型/景觀n升PDPatchDensity斑塊密度類型/景觀n/100haAREA（MNAMMDRASDCV）（MPSPSSDPSCV）PatchArea（MeanStandardDeviation>CoefficientofVariation）斑塊大?。ㄆ骄?、面積加權(quán)平均、中值、變化范圍、方差、均方差）（斑塊平均大小、斑塊面積方差、斑塊面積均方差）一一類型/景觀一一

3、ha（ha,%,%）GYRA同上）RadiusofGyration回轉(zhuǎn)半徑類型/景觀m三、邊緣指標(biāo)1.Area/PerimeterPERIM（CSDCPS/LSDLPS）-PatchPerimeter斑塊周長（類型水平方差、百分比/景觀水平方差、百分比）斑塊m>0GYRA同上）RadiusofGyration回轉(zhuǎn)半徑斑塊m2.ContrastEDCON何上）EdgeContrastIndex邊緣對比度斑塊%3.Area/Density/EdgeTETotalEdge-總邊緣長度類型/景觀一一mEDEdgeDensity邊緣密度類型/景觀m/ha4.ContrastCWEDContrast

4、-WeightedEdgeDensity對比度加權(quán)邊緣密度類型/景觀m/haTECITotalEdgeContrastIndex-一總邊緣對比度類型/景觀%ECI（MZAM、MD、RASDCV）（MECIAWMECI）EdgeContrastIndex（MeanEdgeContrastIndex、Area-WeightedMeanContrastIndex）邊緣對比度（平均、面積加權(quán)平均、中值、變化范圍、方差、均方差）（平均邊緣對比度、面積加權(quán)平均邊緣對比度）一一類型/景觀一一%（%,%）四、形狀指標(biāo)1.ShapePARA（CSDCPS/LSDLPS）-PerimeterAreaRatio邊緣

5、面積比（類型水平方差、百分比/景觀水平方差、百分比）一一斑塊一一無SHAPE同上）ShapeIndex形狀指標(biāo)斑塊無FRACT同上）FractalDimensionIndex分維數(shù)斑塊無1,2 CRICLE同上）RelatedCircumscribingCircle相關(guān)外接圓斑塊無CONTIG何上）ContiguityIndex聚集指數(shù)斑塊無2.Area/Density/EdgeLSILandscapeShapeIndex景觀形狀指數(shù)類型/景觀無NLSINormalizeLSI標(biāo)準(zhǔn)化景觀形狀指數(shù)類型無3.ShapePAFRACPerimeterAreaFractalDImension邊緣面積分

6、維類型/景觀無PARA（MN、AM、MD、RASDCV）PerimeterAreaRatio邊緣面積比（平均、面積加權(quán)平均、中值、變化范圍、方差、均方差）一一類型/景觀一一無SHAPE同上）（MSI、AWMSI）ShapeIndex（MeanShapeIndex、Area-WeightedMeanShapeIndex）形狀指數(shù)（平均形狀、面積加權(quán)的平均形狀指標(biāo)）一一類型/景觀一一無FRAC同上）（MPFD、AWMPFD）FractalDimensionIndex（MeanPatchFractalDimension>Area-WeightedPatchFractalDimension）分維

7、數(shù)（平均斑塊分維數(shù)、面積加權(quán)的平均斑塊分維數(shù)）一一類型/景觀一一無1,2 CRICLE同上）RelatedCircumscribingCircle相關(guān)外接圓類型/景觀無DLFDDoubleLogFractalDimension雙對數(shù)分維數(shù)類型/景觀無五、核心面積指標(biāo)1 .CoreAreaCore（CSDCPS/LSDLPS）-CoreArea核心斑塊面積（類型水平方差、百分比/景觀水平方差、百分比）斑塊haNCORE同上）NumberofCoreArea核心斑塊數(shù)量斑塊n>1CAI（同上）CoreAreaIndex核心斑塊面積比指標(biāo)斑塊2 .CoreAreaTCATotalCoreAre

8、a核心斑塊總面積類型/景觀ha CPLAND（C%LAND）CoreAreaPercentageofLandscape核心斑塊占景觀面積比類型%NDCANumberofDisjunctCoreArea獨(dú)立核心斑塊數(shù)量類型/景觀nDCADDisjunctCoreAreaDensity獨(dú)立核心斑塊密度類型/景觀n/100haCORE（MNAM、MD、RASDCV）（MCA1CASD1CACV1）CoreArea（MeanCoreArea、CoreAreaStandardDeviation、CoreAreaCoefficientofVariation）核心斑塊面積（平均、面積加權(quán)平均、中值、變化范圍

9、、方差、均方差）（平均核心斑塊面積、核心斑塊面積方差、核心斑塊面積均方差）一一類型/景觀一一ha（ha,ha,%）DCA（同上）（MCA2、CASD2CACV2）DisjunctCoreArea獨(dú)立核心斑塊面積（平均獨(dú)立核心斑塊面積、獨(dú)立核心斑塊面積方差、獨(dú)立核心面積均方差）類型/景觀ha（ha,ha,%）CAI（同上）（MCAI）CoreAreaIndex（MeanCoreAreaIndex）核心斑塊指標(biāo)（平均核心斑塊指標(biāo)）一一類型/景觀一一%六、鄰近度指標(biāo)1.Isolation/ProximityPROXIM（CSDCPS/LSDLPS）ProximityIndex鄰近度（類型水平方差、百

10、分比/景觀水平方差、百分比）一一斑塊一一無SIMI（同上）SimilarityIndex相似度斑塊無ENN（同上）EuclideanNearestNeighborIndex歐幾里得最鄰近距離斑塊m2.Isolation/ProximityPROXIM(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MPI)ProximityIndex(MeanProximityIndex)鄰近度(平均、面積加權(quán)平均、中值、變化范圍、方差、均方差)(平均鄰近度指標(biāo))一一類型/景觀一一%(%)>0SIMI(同上)SimilarityIndex相似度類型/景觀無 ENN(同上)(MNN、NNSD、NNCV)Euclid

11、eanNearestNeighborIndex(MeanEuclideanNearest-NeighborIndex>EuclideanNearest-NeighborIndexStandardDeviation、EuclideanNearest-NeighborIndexCoefficientofVariation)歐幾里得最鄰近距離(平均最近距離、最鄰近距離方差、最鄰近距離標(biāo)準(zhǔn)差)一一類型/景觀一一m(m,m,%)>0七、多樣性DiversityPRPatchRichness-斑塊多度(景觀豐度)景觀n>1PRD一PatchRichnessDensity斑塊多度密度景觀n

12、/100haRPRRelativePatchRichness-相對斑塊多度景觀%SHDIShannon'sDiversityIndex香農(nóng)多樣性指標(biāo)景觀無SIDISimpson'sDiversityIndexSimpson多樣性指標(biāo)景觀無MSHDIModifiedSimpson'sDiversityIndex修正Simpson多樣性指標(biāo)景觀無SHEIShannon'sEvennessIndex香農(nóng)均勻度指標(biāo)景觀無0,1SIEISimpson'sEvennessIndexSimpson均勻度指標(biāo)景觀無MSIEIModifiedSimpson'sEv

13、ennessIndex修正Simpson均勻度指標(biāo)景觀無八、聚散性1.Contagion/InterspersionCLUMPYClumpiness叢生度類型% PLADJProportionofLikeAdjacency相似毗鄰百分比類型/景觀%(0,100 AIAggregationIndex聚集度指數(shù)類型/景觀%(0,100 IJIInterspersionJuxtapositionIndex散布于并列指數(shù)類型/景觀%(0,100DIVISIONLandscapeDivisionIndex景觀分割度類型/景觀%(0,100SPLITSplittingIndex分離度指數(shù)類型/景觀%(0,

14、100MESHEffectiveMeshSize有效粒度尺寸景觀%(0,1002.ConnectivityCDCOHESIONPatchCohesionIndex斑塊結(jié)合度類型/景觀%(0,100CONNECTConnectanceIndex連接性指數(shù)類型/景觀%(0,1003.Contagion/InterspersionCONTAGContagionIndex蔓延度指數(shù)景觀%(0,100(注：以上僅為參考，具體仍需查閱專業(yè)文獻(xiàn))2Fragstats33軟件的安裝如果你裝了arcgis軟件，那么Fragstats3.3可以直接使用。下載下來的文件解壓縮后，雙擊便可以使用，注意，要保證你的Ar

15、cGIS是運(yùn)行的狀態(tài)3環(huán)境變量的設(shè)置打開軟件后，看你的是“ARCGRIDdisabled是“ARCGRIDenabled如果是后則，可以直接使用，如果是前者，學(xué)要設(shè)置環(huán)境變量。步驟：我的電腦->屬性->高級->環(huán)境變量，在系統(tǒng)變量那里，新建，變量名為path,變量值為X:ESRIAV_GIS30ARCVIEWBIN32X為Arcview安裝所在的盤符?；蛘呤荂:ProgramFilesArcGISBin,C為Arcview安裝所在的盤符，一般默認(rèn)安裝在C盤上。這樣你的軟件就能用了。4數(shù)據(jù)準(zhǔn)備因?yàn)檫@個(gè)軟件支持的是grid格式的數(shù)據(jù),所以需要將手上的coverage,shape文

16、件轉(zhuǎn)換為grid格式的文件，用來運(yùn)算。轉(zhuǎn)換可以在Arcview里面進(jìn)行，或者Arcmap都可以。以Arcmap為例：A、調(diào)出Arcmap->tools->Extensions->£SpatialAnalyst上面打鉤B、轉(zhuǎn)換為grid:featuretorasterIxifutfeature5;Field:Outputcellsiie：ale大了gon選擇胡格的大小+如果想要grid按照你所設(shè)定的形狀進(jìn)行計(jì)算，可以進(jìn)行裁剪。且可以保證背景的完整性。找到圖標(biāo)月或者是fragstatssetrunparameters打開Runparameters對話框。Gridname

17、：選擇grid文件國"+域“T4dvilifticklTeddtLlmu-trmcibfTvtLaH.twkInJ.yii%Zf,!AfidjstT44I1<&+%p*III；ty'也i七mc*-&littrutm，EMtmbAitribnt*'Exr>allyCircl*，EltCGl17B*4，knutly工>EitnrlliyI1媼工面Ehti*口ItyJL+cI«nlP也tr*clViJu+j"Polmi/Swlt*4Zl"+*1，F(xiàn)*，rT以Arcview為例：如果用Arcview處理地圖數(shù)據(jù)，

18、可以在加載空間分析模塊的基礎(chǔ)上，Theme->ConverttoGrid來生成。加載空間分析模塊的方法：File->Extensions,選擇SpatialAnalyst,ok。5屬性文件的制定新建txt文件，格式如下：ClassID,ClassName,Status,isBackground1 ,shrubs,true,false2 ,conifers,true,false3 ,deciduous,true,false4 ,other,false,true注意：每個(gè)之間用空格鍵和逗號隔開。1-3是你所分的地類所代表的屬性，有多少個(gè)地類就列多少行。4是文件最后所必需的一列。最后保存

19、為*.fdc格式。6參數(shù)設(shè)定OutputFile:隨便命個(gè)名字，存在你能找到的地方。Ispropertiesfile找到步驟五所保存好的*.fdc文件。OutputStatistics:選擇你要計(jì)算的指數(shù)，有斑塊級別的、地類級別的、景觀級別的，自己可以任意選擇。同意可以選擇斑塊的鄰距。那要看自己怎么訂了。4個(gè)cell或者8個(gè)cello注意：如果參數(shù)設(shè)置完成后，你的地類學(xué)要修改，或者有運(yùn)行有什么問題，可以打開：tools/classproperties進(jìn)行修改。7指數(shù)的選擇Fragstats/selectpatch(class、land)metrics指數(shù)一共有三個(gè)級別，path、class、l

20、and三個(gè)級別。不同級別對應(yīng)不同的指數(shù)，對應(yīng)著不同的生態(tài)學(xué)意義所以選擇指數(shù)的時(shí)候，一定要清楚所選擇的指數(shù)對應(yīng)的級別。8運(yùn)行計(jì)算選擇好指數(shù)后，點(diǎn)擊Fragstats/execute執(zhí)行，或者是圖標(biāo)。結(jié)果保存在步驟6種的OutputFile是所存的地方。找到后，用記事本打開。便是你要的結(jié)果了5-希望通過以上的說明，你能很清楚的掌握該軟件的使用。*_*31 .拼塊類型面積（CA）,單位：ha,范圍：CA>0公式描述：CA等于某一斑塊類型中所有斑塊的面積之和（m2）,除以10000后轉(zhuǎn)化為公頃（ha）;即某斑塊類型的總面積。生態(tài)意義：CA度量的是景觀的組分，也是計(jì)算其它指標(biāo)的基礎(chǔ)。它有很重要的生

21、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，一般來說，一個(gè)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(gè)數(shù)據(jù)。2 .景觀面積（TA）,單位：ha,范圍：TA>0公式描述：TA等于一個(gè)景觀的總面積，除以10000后轉(zhuǎn)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(jì)算其它指標(biāo)的基

22、礎(chǔ)。在自然保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)和景觀生態(tài)建設(shè)中，對于維護(hù)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(hù)區(qū)或景觀的面積是最重要的因素。3 .拼塊所占景觀面積的比例（LAN。，單位：百分比，范圍：0<%LAN陞100公式描述：LAND等于某一拼塊類型的總面積占整個(gè)景觀面積的百分比。其值趨于0時(shí)，說明景觀中此拼塊類型變得十分稀少；其值等于100時(shí)，說明整個(gè)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，其在斑塊級別上與斑塊相似度指標(biāo)（LSIM）的意義相同。由于它計(jì)算的是某一拼塊類型占整個(gè)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

23、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(biāo)的重要因素。4 .斑塊個(gè)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斑塊總個(gè)數(shù)；在景觀級別上等于景觀中所有的斑塊總數(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(gè)景觀的異質(zhì)性，其值的大小與景觀的破碎度也有很好的正相關(guān)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(shí)，則對某些干擾的蔓延（蟲災(zāi)、火災(zāi)等

24、）有抑制作用。5 .最大斑塊所占景觀面積的比例（LPD,單位：百分比，范圍：0<LPIW100公式描述：LPI等于某一斑塊類型中的最大斑塊占據(jù)整個(gè)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)勢類型等。其值的大小決定著景觀中的優(yōu)勢種、內(nèi)部種的豐度等生態(tài)特征；其值的變化可以改變干擾的強(qiáng)度和頻率，反映人類活動的方向和強(qiáng)弱。6 .斑塊平均大?。∕PS）,單位：ha,范圍：MPS>0公式描述：MPS在斑塊級別上等于某一斑塊類型的總面積除以該類型的斑塊數(shù)目；在景觀級別上等于景觀總面積除以各個(gè)類型的斑塊總數(shù)。生態(tài)意義：MPS代表一種平均狀況，在景觀結(jié)構(gòu)分析中反映兩方面的意義：景觀中MPS值

25、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(rèn)為在景觀級別上一個(gè)具有較小MPS值的景觀比一個(gè)具有較大MPS值的景觀更破碎，同樣在拼塊級別上，一個(gè)具有較小MPS值的拼塊類型比一個(gè)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(zhì)性的關(guān)鍵。7 .面積加權(quán)的平均形狀因子（AWMSI）,單位：無，范圍：AWMSM公式描述：AWMSI在斑塊級別上等于某斑塊類型中各個(gè)斑塊的周長與面積比乘以各自的面積權(quán)重之后的和；在景觀級別上等于各斑塊類型的平均形狀因子乘以類型斑塊面積占景觀面積的權(quán)重之后

26、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。公式表明面積大的斑塊比面積小的斑塊具有更大的權(quán)重。當(dāng)AWMSI=1時(shí)說明所有的斑塊形狀為最簡單的方形（采用矢量版本的公式時(shí)為圓形）；當(dāng)AWMSI值增大時(shí)說明斑塊形狀變得更復(fù)雜，更不規(guī)則。生態(tài)意義：AWMSI是度量景觀空間格局復(fù)雜性的重要指標(biāo)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，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(gè)很顯著的生態(tài)意義，即常說的邊緣效應(yīng)。8 .面積加權(quán)的平均斑塊分形指數(shù)（AWMPFD）,單位：無，范圍：1&AWMPFD2公式描述：AWMPFD的公式形

27、式與AWMSI相似，不同的是其運(yùn)用了分維理論來測量斑塊和景觀的空間形狀復(fù)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(fù)雜的斑塊類型，通常其值的可能上限為1.5。生態(tài)意義：AWMPFD是反映景觀格局總體特征的重要指標(biāo)，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?jǐn)?shù)維值高，而受人類活動影響大的人為景觀的分?jǐn)?shù)維值低。應(yīng)該指出的是，盡管分?jǐn)?shù)維指標(biāo)被越來越多地運(yùn)用于景觀生態(tài)學(xué)的研究，但由于該指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果嚴(yán)重依賴于空間尺度和格網(wǎng)分辨率，因而我們在利用AWMPFD指標(biāo)來分析景觀結(jié)構(gòu)及其功能時(shí)要更為審慎。9 .平均最近距離（MNN

28、）,單位：m,范圍：MNN>0公式描述：MNN在斑塊級別上等于從斑塊ijs到同類型的斑塊的最近距離之和除以具有最近距離的斑塊總數(shù)；MNN在景觀級別上等于所有類型在斑塊級別上的MNN之和除以景觀中具有最近距離的斑塊總數(shù)。生態(tài)意義：MNN度量景觀的空間格局。一般來說MNN值大，反映出同類型斑塊間相隔距離遠(yuǎn)，分布較離散；反之，說明同類型斑塊間相距近，呈團(tuán)聚分布。另外，斑塊間距離的遠(yuǎn)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(yuǎn)，相互干擾就少。但景觀級別上的MNN在斑塊類型較少時(shí)應(yīng)慎用。10 .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在斑

29、塊級別上等于斑塊ijs的面積除以其到同類型斑塊的最近距離的平方之和除以此類型的斑塊總數(shù)；MPI在景觀級別上等于所有斑塊的平均鄰近指數(shù)。MPI=0時(shí)說明在給定搜索半徑內(nèi)沒有相同類型的兩個(gè)斑塊出現(xiàn)。MPI的上限是由搜索半徑和斑塊間最小距離決定的。生態(tài)意義：MPI能夠度量同類型斑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，表明同類型斑塊間鄰近度高，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(jìn)展的順利程度都有十分重要的影響。11 .景觀豐度（P2,單位：無，范圍：PR>1公式描述：PR等于景觀中所有斑塊類型的總數(shù)。生態(tài)意

30、義：PR是反映景觀組分以及空間異質(zhì)性的關(guān)鍵指標(biāo)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(guān)，特別是對于那些生存需要多種生境條件的生物來說PR就顯得尤其重要。12 .香農(nóng)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斑塊類型的面積比乘以其值的自然對數(shù)之后的和的負(fù)值。SHDI=0表明整個(gè)景觀僅由一個(gè)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(xué)中應(yīng)用很廣泛。該指標(biāo)能反映景觀異質(zhì)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(qiáng)

31、調(diào)稀有拼塊類型對信息的貢獻(xiàn)，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(shí)期的多樣性與異質(zhì)性變化時(shí)，SHDI也是一個(gè)敏感指標(biāo)。如在一個(gè)景觀系統(tǒng)中，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(jì)算出的SHDI值也就越高。景觀生態(tài)學(xué)中的多樣性與生態(tài)學(xué)中的物種多樣性有緊密的聯(lián)系，但并不是簡單的正比關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)在一景觀中二者的關(guān)系一般呈正態(tài)分布。13 .香農(nóng)均度指數(shù)（SHED,單位：無，范圍：0&SHEIW1公式描述：SHEI等于香農(nóng)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