景观格局指数的粒度效应_以沈阳城市森林为例

景观格局指数及各指数意义景观格局指数是指通过对一个区域内的景观格局进行测量和评价，以数值化的形式反映景观格局所具有的特征和特点的一种指标。

它是景观生态学研究中的重要参数，可以用来评价和比较不同区域或同一区域不同时间的景观格局。

首先，景观破碎度指数是指景观单元间相互间隔和相互接触的比例，表示景观的连续性与破碎性。

高破碎度指数意味着景观被分割成多个小块，破碎度增加，景观的完整性和连续性降低，会对生物多样性和生态系统功能产生负面影响。

因此，景观破碎度指数一般应该越低越好。

第三，大小斑块密度指数是指在一定区域内，不同斑块大小的数量比例，反映景观的尺度和多样性。

大小斑块密度指数可以用来评价景观的复杂度和多样性。

较高的大小斑块密度指数意味着一个区域内存在较多的斑块，类别和大小多样，有利于物种的栖息和繁殖。

最后，空间形状指数是指景观单位的形状和特征，包括边界长度、形状复杂度等。

具有更为复杂和多样的空间形状的景观单位能够提供更多的生境和资源，对物种的繁殖和生存有积极影响。

景观格局指数的研究和应用对于生态系统保护和管理具有重要意义。

通过该指数的测量和评价，可以判断一个区域的景观格局特征和特点，进而分析和评估生态系统的稳定性和健康状况。

在城市规划和自然保护领域，景观格局指数可以用来评估不同规划方案或保护策略对景观格局的影响，为决策者提供科学依据。

此外，景观格局指数也可以用来研究不同生态系统类型和景观类型的特点和差异，为生态系统管理和保护提供支持。

最后，景观格局指数还可以用来评估不同人类活动对景观的影响，指导可持续发展和生态环境建设。

总之，景观格局指数是一个重要的生态学工具，能够为人们更好地理解和管理景观提供帮助。

城市景观格局、生态效应及恢复力特征城市中的人工景观、基础设施等和其他的一些自然形成的景观、地理特征等等，共同构成了城市景观格局的特征，构成城市景观格局的自然因素具体包括城市的斑块、本底、廊道、边界等因素。

下面主要分析城市景观格局的一些基本特征：1.1 以人为主体的人工景观城市景观格局大部分是由人工设计形成的，人类有目的的进行城市景观设计，以实现城市的美观性和功能性等特征，其次人类在城市中的生活和工作，也影响着城市的自然环境改变，例如人类的生产活动影响城市的水文状况、气象特点，人类的开采资源、建筑施工活动影响着城市的地形地貌和自然资源，人类的对城市的规划设计影响城市的自然条件、水文状况、地表结构、动植物区系等等。

不同城市的景观反映着城市的特色，城市中的景观格局也反映着人工干预的痕迹，因此，城市的景观格局首要的特点体现了人类在城市景观格局形成中的重要作用，城市的景观格局以人工景观为主。

1.2 城市景观的破碎性城市景观的破碎性主要表现在景观的孤立、碎片化，众多的景观单元并没有整体性、系统性，呈现出孤立、零散的特征。

由于人类活动的的复杂性、多变性导致的自然尽管的分化，形成了城市景观的破碎性，例如，城市中的道路建设将城市的进行分割，甚至有一些复杂的交通线路会破坏城市中原有的地形地貌，造成土地景观的破碎化，这也是导致城市生物多样性降低的原因之一，城市景观的破碎化使得城市在城市中难以形成整体的、系统的生态循环系统，不利于城市生态化建设。

1.3 城市景观的异质性景观异质性是指一个景观中对一个种或更高级生物组织的存在起决定性作用的资源或某种形状，在空间上、时间上的变异程度或强度。

在城市生态系统表现为景观格局生态过程和功能之间的关联度变异程度。

景观异质性是基本生态过程和物理环境过程在空间和时间尺度上共同作用的产物，是景观要素生态属性和空间属性变异程度的综合表现。

城市景观的异质性来源主要是人工产生的，如城市中的道路、街道、建筑物、广场、行道树、运河、护城河等都是人工兴建、栽植和开挖的，同时，城市景观的异质性有一部分来自于自然原因，如城市中的河流等等。

景观格局指数及各指数意义
景观格局指数是一种用于评价和分析地域景观格局空间结构、景观功
能和生态服务能力的综合指标。

它以景观生态学理论为基础，通过对景观
中不同类别和类型的景观单元进行统计和量化分析，从而反映出景观的组成、配置和环境功能等特征。

景观格局指数可以提供科学依据，辅助决策
者进行景观规划、生态保护和资源管理等方面的工作。

2.景观复杂度指数：景观复杂度指数主要用于评价景观结构的复杂程度。

景观复杂度较高的景观具有更多的不同景观单元类型和空间局部性，
能够提供更多的生态位和生境，有利于物种的分布和多样性的维持。

高复
杂度的景观还能够提供更大的生态系统功能和服务，例如水源涵养、土壤
保持和水质净化等。

因此，景观复杂度是评价景观生态系统健康状况和稳
定性的重要指标。

4.景观视觉质量指数：景观视觉质量指数主要用于评价景观的美观程
度和视觉感受。

景观视觉质量是一个主观指标，考虑了景观的比例、形状、色彩、纹理和结构等方面的要素。

较高的视觉质量指数意味着景观具有良
好的美学价值和观赏价值，能够提供人们视觉上的享受和心理满足。

景观
视觉质量指数可以用于评价和指导城市、园林和旅游景区的设计和规划。

综上所述，景观格局指数是评价和分析地域景观格局空间结构、景观
功能和生态服务能力的重要工具。

通过对景观分离度、复杂度、连通性和
视觉质量等指数的评估，可以对景观进行系统的分析和评价。

这些指数的
意义主要体现在提供科学依据，辅助决策者进行景观规划、生态保护和资
源管理等方面的工作。

西北林学院学报2009,24(2):166~170Journal o f No rthw est F or est ry U niversit y景观格局指数的粒度效应以沈阳城市森林为例李小马,刘常富*(沈阳农业大学林学院,辽宁沈阳110161)摘 要:基于沈阳市2006年QuickBird卫星影像,以城市森林为对象,从景观和斑块类型水平研究了25个常用景观格局指数在细粒度范围(粒度边长<30m)的粒度效应。

结果显示:(1)25个指数随粒度增加的响应可分为3类:单调上升或下降、u型或n型变化和无规律变化。

(2)5种城市森林类型对景观格局指数的粒度效应表现出2种趋势:以小斑块为主的附属林和道路林随粒度增加斑块数量急剧减少,相应指数变化幅度较大;以大斑块为主的风景游憩林、生产经营林和生态公益林,景观格局指数对斑块数量变化不敏感,但随粒度增加斑块面积增加,引起面积加权平均斑块面积和有效格网大小等指数较大变化。

(3)通过景观格局指数尺度检测图的拐点,沈阳城市森林景观格局分析的适宜粒度为5m。

关键词:景观格局指数;粒度效应;城市森林中图分类号:S731.2 文献标识码:A 文章编号:1001 7461(2009)02 0166 05Grain Size Effect on Landscape Patt ern IndicesA Case Study of Shenyang Urban Fo restLI Xiao ma,LIU Chang fu*(F or estry Colle ge,Sh enyang Ag ricu ltural Univ er sity,S heny ang,L iaoning110161,China)Abstract:Gr ain size effect on landscape pattern indices of Shenyang urban fo rest w as investigated at the fine gr ain scale(one side of a pix el w as less than30m)through25comm only used landscape indices based on the QuickBird satellite image taken in2006.T he results show ed that(1)the25landscape pattern indi ces can be divided into thr ee types acco rding to their responses to grain size changing.Indices o f the fir st ty pe incr eased or decr eased mo no to nically,and the second type sho w ed u or n sty le,w hile the third gro up displayed uncertain responses;(2)Responses o f landscape pattern indices to gr ain size changing of the five urban forest ty pes fell into tw o trends.Patch num ber o f subor dinated forest and r oad forest decreased fast w ith g rain size changing,w hich caused the corr espo nding landscape pattern indices to change g reatly,be cause the tw o urban for est ty pes w ere mainly com posed of small patches.On the contrary landscape and recreation for est,production and manag em ent fo rest,and eco logical and public w elfare fo rest,character ized by big patches,w ere no t sensitive to patch number but sensitive to patch ar ea,w hich m ade landscape pattern indices such as area w eig hted m ean patch size and effective mesh size to chang e g reatly;(3)5m w as the optim al grain size for Shenyang urban forest landscape patter n r esearch based on landscape pattern indices scalog ram.Key words:landscape patter n indices;grain size effect;urban for est景观格局指数是指能够高度浓缩景观格局信息,反映景观结构组成和空间配置特征的定量指标,收稿日期:2008 05 36 修回日期:2008 07 27基金项目:国家自然科学基金(30600482)。

城市森林降温效应影响因素研究进展刘海轩;许丽娟;吴鞠;徐程扬【摘要】城市森林是缓解城市热岛效应的重要绿色基础设施.本文探讨影响城市森林降温效应的内、外因素及作用机制,为优化城市森林结构、缓解城市热岛效应提供参考.影响城市森林降温效应的内部因素从单木尺度上主要有树种、树冠结构和树冠形状,从林分尺度上主要有林分类型、林分结构、绿量、林分面积和形状,城区尺度主要应用遥感方法对城市森林降温效应进行研究,主要指标有归一化植被指数、叶面积指数和景观格局指数;影响城市森林降温效应的外部因素有气候、地面类型和经营措施等;内部因素及外部因素通过影响林内外能量的流动和交换,共同影响城市森林降温效应.缓解城市热岛效应,一方面要加强理论研究,重视温度场理论,结合地面观测与遥感解译,充分研究林分结构与城市森林能量传输的关系,另一方面需加强城市森林的经营管理,从促进热量交换的角度优化林分结构,合理布局城市建筑、森林和水体等基础设施,实现降温效应最大化.【期刊名称】《林业科学》【年(卷),期】2019(055)004【总页数】8页(P144-151)【关键词】热岛效应;城市森林;降温效应;冠层结构;蒸腾效应;人为干扰;叶面积指数【作者】刘海轩;许丽娟;吴鞠;徐程扬【作者单位】北京林业大学林学院北京100083;北京林业大学林学院北京100083;北京林业大学林学院北京100083;北京林业大学林学院北京100083【正文语种】中文【中图分类】S718.56热岛效应显著增加城市能耗(邸苏闯等， 2012)、加剧大气污染的危害(徐祥德，2002)，直接或间接严重影响人体健康和城市经济发展(Wichmann et al., 2012; Deschenes, 2014; Amengual et al., 2014; Gao et al., 2015)。

随着城市化进程的加快，城市热岛效应在未来几十年内将持续加剧(Seto et al., 2011)，仍将成为城市主要的环境问题。

景观格局分析指数：(1)景观相对丰富度指数maxN N R =式中：N-----景观中斑块类型数目max N ---景观中可能出现的斑块类型总数的最大值(2)景观多样性指数∑=-=nk k k p p H 1)ln (k P ---斑块类型K 在景观中出现的概率，通常以该类型占有的栅格细胞数占景观栅格细胞总数的比例来总算(3)景观优势度指数D （Dominance ）景观优势度指数表示景观多样性对最大景观多样性指数的偏离程度。

其值越大，表明偏离程度越大，其值为0时，表示景观完全均质。

优势度指数D 是多样性指数的最大值与实际计算值之差∑=+=nk k k p p H D 1max )ln(式中：max H 是给定景观最大可能丰富度条件下景观最大可能多样性，k P 是缀块类型k 在景观中出现的概率，m 是景观中缀块类型的总数。

通常，较大的D 值对应于一个或少数几个缀块类型占主导地位的景观(4)景观聚集度指数------能够反映景观组分的空间配置特征∑∑==+=n i nj ij ij p p C C 11max lnmax C 是聚集度指数的最大值 [ 2ln(n) ], n 是景观中缀块类型总数，ij P 是缀块类型 i 与 j 相邻的概率(5)景观均匀度指数均匀度指数E 反映景观中各缀块在面积上分布的不均匀程度，通常以多样性指数和其最大值的比来表示。

)ln()ln(1max n p p H H E n k k k ∑=-==显然，当 E 趋于1 时，景观缀块分布的均匀程度亦趋于最大（6）斑块密度指数斑块密度指数即单位面积上的斑块个数i i i A N C /=式中i N 为景观i 的斑块数，i A 为景观i 的总面积。

（7）斑块破碎化指数-------用来表示斑块景观破碎化程度c p N N FN /)1(-=式中FN---斑块数破碎化指数；p N ----研究区斑块总数目；c N ---研究区总面积除以最小斑块面积FN 取值在0--1之间，0表示景观完全整合，1表示完全破碎。

景观格局指数景观格局指数的概念、计算方法等1、景观破碎度景观破碎度即景观被分割的破碎程度，它反映了景观空间结构的复杂性，在一定程度上反映了人类对景观的干扰程度。

它是由于自然或人为干扰所导致的景观由单一均质和连续的整体向复杂、异质性不连续的斑块镶嵌体的过程。

景观破碎化也是生物多样性丧失的重要原因之一。

Ci=Ni/AiCi即为景观破碎度，Ni为景观的斑块数量，Ai为景观的总面积。

2、景观分离度景观分离度是指某一景观类型中不同斑块数个体分布的分离度。

Vi=Di/AiVi即为景观分离度，Di为景观类型i的距离指数，Ai为景观类型i的面积指数。

3、干扰强度与自然度干扰强度表示人类的干扰作用，干扰强度越小，越有利于生物的生存。

Wi=Li/Si, Ni=1/WiWi即为受干扰强度，Li表示i类生态系统内廊道（公路、铁路、沟渠等）的总长度，Si 是指i类生态系统的总面积，Ni是i类生态系统类型的自然度。

4、景观多样性指数景观多样性指数是指景观元素或生态系统在结构、功能以及随时间变化方面的多样性，它反映了绿地景观类型的丰富度和复杂度。

H=-∑（ｍ、i=1）*P(i)*㏒P(i)H即为景观多样性指数，P（i）为景观类型i所占总面积的比例，m为景观斑块类型的目，H值越大，表示景观多样性越大。

5、景观优势度指数景观优势度指数是用于测定景观结构中一种或几种景观组分对景观的分配程度。

它与景观多样性指数意义相反，对景观类型数目相同的不同景观，多样性指数越高，其优势度越低。

D=Hmax+∑(m、i=1)*P(i)*㏒P(i)D即为景观优势度指数，它与景观多样性成反比。

Hmax为最大多样性指数，Hmax=㏒（m）,m 为景观中斑块类型的总数。

P(i)为景观类型i的面积所占总面积的比例。

通常，较大的D 值对应于一个或是多个斑块类型占主导地位的景观。

6、景观均匀度指数景观均匀度指数是用于景观中不同景观组分分布的均匀程度。

E=（H/Hmax）*100%E为景观均匀度指数，Hmax=㏒（m）,Hmax表示最大多样性指数。