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Fragstats使用方法及景观指数生态学含义

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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

公式描述:LPI等于某一拼块类型中的最大拼块占据整个景观面积的比例。

生态意义:有助于确定景观的模地或优势类型等。其值的大小决定着景观中的优势种、内部种的丰度等生态特征;其值的变化可以改变干扰的强度和频率,反映人类活动的方向和强弱。

拼块平均大小(MPS),单位:ha,范围:MPS>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着的生态意义,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。 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

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