景观格局梯度

⑴ 景观格局的特征有哪些

景观格局（Landscape pattern）：景观格局一般指景观的空间格局（Spatial pattern），是大小、形状、属性不一的景观空间单元（斑块）在空间上的分布与组合规律。景观格局是景观异质性的具体表现，分析景观格局要考虑景观及其单元的拓扑特征。目前景观格局的分析多局限于二维平面，三维景观空间格局模型还很少见。景观格局分析的目的是为了在看似无序的的景观中发现潜在的有意义的秩序或规律（李哈滨，Franklin,1988）。

⑵ 在景观变化梯度上景观的斑块，廊道产生哪些变化

1. 曲度

2. 廊道曲度的生态意义与生物沿廊道的移动有关。一般说来，廊道愈直，距离版愈短，生物在景观中两点权间的移动速度就越快。而经由蜿蜒廊道穿越景观则需要很长时间。

2. 宽度

廊道宽度变化对物种沿廊道或穿越廊道的迁移具有重要意义。窄带虽然作用不很明显，但也具有同样的意义。

3. 连通性

连通性是指廊道如何连接或在空间上怎样连续的量度，可简单地用廊道单位长度上间断点的数量表示。廊道有无断开是确定通道和屏障功能效率的重要因素，因此连通性是廊道结构的主要量度指标。

4. 内环境

以树篱为例，太阳辐射、风和降水通常为树篱的3种主要输入。从树篱的顶部到底部，从一侧到另一侧，小环境条件变化都很大，树篱顶部比开阔地更易受极端环境条件的影响，而树篱基部的小生境却相当湿润。在沿着廊道的方向，由于廊道在景观中延伸一段距离，其两端往往也存在差异。一般来说都有一种梯度，即物种组成和相对丰度沿廊道逐渐变化。这个梯度可能与环境梯度或入侵——灭绝格局相关，也可能是干扰的结果。

⑶ 园林常见的景观格局类型及其特点。谢谢

景观要素在空间上的分布是有规律的，形成各种各样的排列形式，称为景观要素构型（Configuration）。
从景观要素的空间分布关系上讲，最为明显的构型有五种，分别为均匀型分布格局、团聚式分布格局、线状分布格局、平行分布格局和特定组合或空间连接。
（1）均匀型分布格局，是指某一特定类型的景观要素之间的距离相对一致。如中国北方农村，由于人均占有土地相对平均，形成的村落格局多是均匀地分布于农田间，各村距离基本相等，是人为干扰活动所形成的斑块之中最为典型的均匀型分布格局。
（2）团聚式分布格局，是指同一类型的斑块聚集在一起，形成大面积分布。如许多亚热带农业地区，农田多聚集在村庄附近或道路一侧；在丘陵地区，农田往往成片分布，村庄集聚在较大的山谷内。
（3）线状分布格局，是指同一类型的斑块呈线形分布。如房屋沿公路零散分布或耕地沿河流分布的状况。
（4）平行分布格局，是指同类型的斑块平行分布。如侵蚀活跃地区的平行河流廊道，以及山地景观中沿山脊分布的森林带。
（5）特定组合或空间连接，是一种特殊的分布类型，大多数出现在不同的景观要素之间。比较常见的是城镇对交通的需求，出现城镇总是与道路相连接，呈正相关空间连接。另一种是负相关连接，如平原的稻田地区很少有大面积的林地出现，林地分布的山坡上也不会出现水田。

景观空间格局的基本类型：
均匀格局
聚集格局
随机格局
组合格局

⑷ 景观格局的景观格局的内涵

景观格局（Landscape pattern）：景观格局一般指景观的空间格局（Spatial pattern），是大小、形状、属性不一内的景观空间单元（容斑块）在空间上的分布与组合规律。景观格局是景观异质性的具体表现，分析景观格局要考虑景观及其单元的拓扑特征。目前景观格局的分析多局限于二维平面，三维景观空间格局模型还很少见。景观格局分析的目的是为了在看似无序的的景观中发现潜在的有意义的秩序或规律（李哈滨，Franklin,1988）。

⑸ 景观类型级别上的景观格局分析

斑块是物种的集聚地，是景观中物质和能量迁移与交换的场所。斑块面积的大小不仅影响物种的分布和生产力水平，而且影响能量和养分的分布。一般认为，某景观要素在整体景观中所占的面积大、斑块数量多并且分布范围广，则该景观要素在景观中可能起较大的作用，对景观整体的结构、功能和变化特征有更大的控制作用。在二级景观水平上本文选用景观类型百分比(PLAND)、斑块密度(NPD)、平均形状指数、平均分维数、分离度等指标(张金屯等，2000;肖笃宁等，1990;郭志伟，2003;王宪礼等，1997;邵国凡等，1991)。利用景观格局分析专业软件Fragstats3.3进行。见表3-5。

表3-5 二级景观水平上景观指数(2000年)

对于研究区的景观类型尺度上的格局分析，二级景观类型密度的差异很大，有林地的比例、密度远远高于其他景观类型，白河地区整体上以林地占明显优势，是研究区的景观格局的决定性因素，疏林地、灌木林地、沼泽地、非林业用地等景观斑块镶嵌于景观中。所以林地是该地区景观的基质，在控制景观整体结构、功能和动态过程中起着主导作用。各类型景观形状指数变化不大，最高值2.79是疏林地，表明其斑块形状总体的复杂程度较高，疏林地与其他景观类型之间的差异甚大，说明此种景观类型的形状异质性较大。分离度指数从一定程度上可以反映景观空间构型指标的情况，本研究区的分维数均在1.2～1.4之间，说明景观类型的分离度指数值较低，区域内的景观分布较为密集。分离度在这里的意义就非常明显，疏林地高达57.02，而其他的均比较接近，说明疏林地的分布比较分散。

有林地中不同林分对景观格局的贡献率也不同。三级景观水平的研究进一步研究有林地的林分类型的差别。根据《吉林省森林资源数据库代码表》按优势树种分为1-红松，2-云杉，3-樟子松，4-落叶松，5-臭松，6-水曲柳，7-胡桃楸，8-黄波萝，9-椴树，10-柞树，11-榆树，12-色树，13-枫桦，14-白桦，15-杨树，16-杂木，17-针叶，18-阔叶，19-混交，20-油料，21-果树，22-其他经济林，共21类，为了统一标准，便于比较，将21类合并为11类，见表3-6。

表 3-6 三级景观类型指数表

图3-4，三级景观格局以阔叶混交林和落叶松为主，面积分别达到76097.38hm²和44596.34hm²，斑块数分别达到4139和3253个，二者合计面积数和斑块数分别达到整个林分类型的67.7%和66%，所以该地区以阔叶混交林和落叶松为主要类型，其他类型穿插于其间。而平均斑块面积却是以针叶混交林为最大，其次是阔叶混交林和针阔混交林，说明针叶混交林的斑块比较规整，分布比较集中，其他树种穿插于其中。分形指数主要分布在1.3316与1.2815之间，斑块形状指数排前三位的是杂木、柞树和水胡林，而其所占面积比例很少，说明面积小的林分的形状更复杂。

图3-4 不同林分类型面积

⑹ 简述景观格局及其形成机制

景观格局：景观组成的类型、数目及其时空分布。一般指景观的空间格局（Spatial pattern），是大小、形状、属性不一的景观空间单元（斑块）在空间上的分布与组合规律。

其形成机制主要受自然因素（地形、高程、气候）和人为因素（城市化过程、人口、社会、经济发展）的影响。

⑺ 景观格局的坡度分布特征

本文在ArcGIS工作站下，把1987和2000两期林地资源分布图和地形因子进行叠加分析，建立起研究区域内林地资源在坡度上分布状况，进而研究不同时期林地资源的变化情况，如图4-11、图4-12。

图 4-11 林地与坡度叠加的分布图( 1987)

对坡度和林地资源叠加的结果进行统计分析，得到林地资源在不同坡向上的分布情况，用面积表示，结果见表 4-3 和表 4-4:

图 4-12 林地与坡度叠加的分布图( 2000)

表 4-3 坡度和林地资源叠加的面积( 1987)

表 4-4 坡度和林地资源叠加的面积( 2000)

对坡度和林地资源叠加的结果进行统计分析，得到不同景观要素在不同坡度的面积分布图，结果见图 4-13 ～ 图 4-15。

图 4-13 林地在不同坡度的面积分布图( 1987)

将坡度分为平坡、缓坡、斜坡和陡坡，进行景观格局在不同坡度带中的分布统计。从图4-14、图 4-15 可以看出: 无林地、云冷杉林、落叶松、白桦和杂木有一半以上分布在 0 ～ 5°的坡度范围内，分别为 67. 5%，65. 8%，83. 8%，87. 9%和 85. 0%，阔叶混交林也有一半的部分分布在该区域，说明这一坡度范围最适宜于林业生产和人类活动，景观类型比较丰富。其次分布比较多的是缓坡，斜坡和陡坡的分布面积较少。变化较大的是混交林有向平坡发展的趋势，由 1987 年的占总面积的 67. 4%增加到 2000 年的 90%，说明林业经营为主，因为小的坡度范围适合人类生产活动。柞树有向陡坡发展的趋势，由 1987 年的占总面积的 76. 4%减少到2000 年的13. 5%，相应的缓坡和斜坡所占的面积有显著的增加，缓坡由1987 年的占总面积的 18. 8%增加到 2000 年的 50. 9%，斜坡由 1987 年的占总面积的 4. 2% 增加到 2000年的 26. 6%。阔叶混交林有向缓坡和斜坡上移的趋势，在 1987 年阔叶混交林中平坡占78% ，减到 2000 年的 19. 2% 。缓坡的比例由 36% 增加到 57% ，水胡林在缓坡的面积显著增加，由 48%增加到 63%，白桦在平坡的面积比例明显增加，58. 6% 增加到 87. 9%，杨树在平坡的分布从 51. 3%减到 31. 3%，而缓坡则从 39%增加到 53%。总之，在不同的年份不同的景观的空间分布发生了不同的改变，这主要取决于森林经营和不同树种的适应生长能力。

图 4-14 林地在不同坡度的面积比分布图( 1987)

图 4-15 林地在不同坡度的面积比分布图( 2000)

⑻ 景观格局的坡向分布特征

本文在 ArcGIS 工作站下，把 1987 和 2000 两期林地资源分布图和地形因子进行叠加分析，建立起研究区域内林地资源在坡向上分布状况，进而研究不同时期林地资源的变化情况，见图 4-16、图 4-17。

图 4-16 林地和坡向叠加的分布图( 1987)

对坡向和林地资源叠加的结果进行统计分析，得到林地资源在不同坡向上的分布情况，用面积表示，其结果见表 4-5 和表 4-6。

由表 4-5 和表 4-6 可知，1987 年无林地的面积分布是阴坡 ＞ 半阴坡 ＞ 平地 ＞ 半阳坡 ＞阳坡; 红松林、针叶林、白桦、杨树的面积分布是半阴坡 ＞ 阴坡 ＞ 半阳坡 ＞ 阳坡 ＞ 平地; 云冷杉林、落叶松的面积分布为阴坡 ＞ 半阴坡 ＞ 半阳坡 ＞ 平地 ＞ 阳坡; 混交林、柞树林的面积分布为阴坡 ＞ 半阴坡 ＞ 平地 ＞ 半阳坡 ＞ 阳坡; 阔叶混交林的面积分布呈半阴 ＞ 阴坡 ＞ 半阳 ＞阳坡 ＞ 平地; 水胡林的面积分布为阳坡 ＞ 半阳坡 ＞ 阴坡 ＞ 半阴坡 ＞ 平地; 杨树的面积分布为半阴坡 ＞ 阴坡 ＞ 半阳坡 ＞ 阳坡 ＞ 平地; 杂木林的面积分布为半阴坡 ＞ 阴坡 ＞ 半阳坡 ＞ 平地＞ 阳坡。这主要是由于从总的数量来看，半阴坡 ＞ 阴坡 ＞ 半阳坡 ＞ 阳坡 ＞ 平地。

图 4-17 林地和坡向叠加的分布图( 2000)

表 4-5 坡向和林地资源叠加的面积( 1987)

表 4-6 森林景观类型与坡向的关系( 1987)

由图 4-18 和图 4-19 可知，云冷杉林、混交林、柞树林、阔叶混交林、白桦林、杨树林主要分布在阴坡和半阴坡，水胡林集中分布在阳坡和半阳坡，在阴坡和半阴坡少有分布。红松林、落叶松林、针叶林、杂木林在各个坡向上分布大体相同，面积偏少。云冷杉林多分布在阴坡和半阴坡，其他坡向分布大体相同，针阔混交林多分布于平地、阴坡和半阴坡，阳坡和半阳坡有少量的分布。柞树在阴坡和半阴坡分布较多，在平地、阳坡和半阳坡分布大体相同。阔叶混交林在平地极少分布，在其他方向大体相同，水胡林在五个坡向呈现逐渐递增的态势，从平地到阳坡逐渐增加，白桦在各个坡向分布均较多。杨树在阴坡和半阴坡分布较多，在平地、阳坡和半阳坡分布大体相同。

图 4-18 不同坡向上林地面积比( 1987)

图 4-19 林地在不同坡向的面积分布图( 1987)

将 2000 年的景观要素进行同样的分析，得到坡向与林地资源叠加的面积和百分比见表4-7 和表 4-8。

表 4-7 坡向和林地资源叠加的面积( 2000)

由表 4-7、表 4-8 和图 4-20 可知，无林地在各个坡向分布比较均匀，基本在 20% 左右。红松林、云冷杉林总体分布面积较少，落叶松和阔叶混交林的总体分布面积较大，优势度比较明显。阔叶混交林在各个方向的面积均较多; 白桦林、针阔混交林、针叶混交林集中分布在阴坡和半阴坡，在阳坡和半阳坡分布较少。红松林、云冷杉林、杂木林在各个坡向上分布大体相同，面积偏少。针阔混交林多分布于其他坡向，平地较少分布。柞树在五个坡向呈现逐渐递增的态势，从平地到阳坡逐渐增加。红松林在阴坡和半阴坡分布较多，在平地、阳坡和半阳坡分布大体相同。阔叶混交林在平地极少分布，在其他方向大体相同，水胡林在阴坡最多，平地最少，其他三个方向相差不多，白桦在阴坡和半阴坡分布较多，在平地、半阳坡分布大体相同，阳坡最少。

表 4-8 坡向和林地资源叠加的面积比( 2000)

图 4-20 林地在不同坡向的面积分布图( 2000)

对比表 4-7，表 4-8，1987 年与 2000 年的景观格局有了很大的改变。

从坡向的角度分析，不同的年份阴坡所占的面积比例分别是 34. 69% 和 33. 7%，在研究区域占据了较大的面积，该区域景观类型斑块平均面积最大，斑块密度最小，景观多样性指数较大，景观异质程度较高。对于不同的林分类型在不同的坡向不同的年份的变化趋势不同。( 见图 4-21 至图 4-30) 无林地、红松林、云冷杉林、针阔混交林、白桦、杨树、杂木的 2000年林地面积比 1987 年在各个坡向都有所下降，针叶林的变化不大，而 2000 年的阔叶混交林面积比 1987 年有显著增加，这是总体有林地面积增加的贡献因子。

图 4-21 无林地的面积分布图

图 4-22 红松在不同坡向的面积分布图

图 4-23 云杉在不同坡向的面积分布图

图 4-24 针叶林在不同坡向的面积分布图

图 4-25 混交林在不同坡向的面积分布图

图 4-26 柞树林在不同坡向的面积分布图

图 4-27 阔叶混交林在不同坡向的面积分布图

图 4-28 白桦在不同坡向的面积分布图

图 4-29 杨树在不同坡向的面积分布图

图 4-30 杂木在不同坡向的面积分布

⑼ 景观格局指数的景观格局指数的指标

破碎度表征景观被分割的破碎程度，反映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、均质和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌体的过程，景观破碎化是生物多样性丧失的重要原因之一，它与自然资源保护密切相关。公式如下：
Ci = Ni / Ai
式中Ci为景观i的破碎度，Ni为景观i的斑块数，Ai 为景观i的总面积。 指某一景观类型中不同斑块数个体分布的分离度。
Vi = Dij / Aij
式中Vi为景观类型i的分离度，Dij为景观类型i的距离指数，Aij为景观类型i的面积指数。 干扰强度表示人类的干扰作用，干扰强度越小，越利于生物的生存，因此，其针对受体的生态意义越大。
Wi = Li / Si；Ni = 1 / Wi
Wi表示受干扰强度，Li是指i类生态系统内廊道(公路、铁路、堤坝、沟渠)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。 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。计算公式如下：
式中，H 为多样性指数；Pi 是景观类型 i 所占面积的比例；m 为景观类型数目。H 值越大，表示景观多样性越大。 E=(H/Hmax)×100%
均匀度和优势度一样，也是描述景观由少数几个主要景观类型控制的程度。这两个指数可以彼此验证。 D=2ln(P/4)/ln(A)
式中，D表示分维数；P为斑块周长；A为斑块面积。D 值越大，表明斑块形状越复杂，D 值的理论范围为 1.0～2.0，1.0 代表形状最简单的正方形斑块，2.0 表示等面积下周边最复杂的斑块。 RC=1－C/Cmax
式中，RC 是相对聚集度指数，取值范围为 0～1 之间；C 为复杂性指数，Cmax 是 C 的最大可能取值，C 和 Cmax 的计算公式为：
其中，P(i，j) 是生态系统 i 与生态系统 j 相邻的概率，m 是景观中生态系统类型总数。在实际计算中，P(i，j) 可由下式估计：P(i，j)=E(i，j)/Nb，式中 E(i，j) 是相邻生态系统 i 与 j 之间的共同边界长度，Nb 是景观中不同生态系统间边界的总长度。RC 的取值越大，则代表景观由少数团聚的大斑块组成，RC 值小，则代表景观由许多小斑块组成。
计算某地区现状的景观指数可以帮助理解和评价该地区的景观现状和土地利用格局（如图 4），对不同时段的景观指数的计算还可以了解分析出该地区的景观格局变化和土地利用演变的趋势，分析发生这些变化的驱动因子和发展趋势，为后面的规划提供参考。总之，对景观格局的分析有助于增加对规划区景观的理解程度，然后可以通过组合或引入新的景观要素来调整或构建新的景观结构，以增加景观异质性和稳定性，这就是景观规划与设计的重要内容。

⑽ 景观空间格局概述

格局包括三种类型: 空间、时间和组成格局( Levin，1992) 。森林景观格局一般指空间格局，是大小和形状各异的景观要素在空间上的排列和组合形式( 傅伯杰，2002) 。景观格局是景观异质性的具体表现，也是自然、生物和社会因子驱动的各种生态过程在不同尺度上作用的结果。森林景观格局取决于森林资源地理的分布和组合，影响着森林景观内能量流、物质流和物种流的变化，制约着多种生态过程，与森林生态系统抗干扰能力、恢复能力、稳定性、生物多样性有着密切的联系。同时，森林景观格局又是在不断发展变化着，目前的格局是在过去景观流( 自然、社会和经济的各种生态过程) 的基础上形成的( 傅伯杰，2002) 。因此，分析森林景观格局随时间的动态过程可以揭示森林景观演替的规律和机制，进而预测森林景观的未来变化趋势，为最终实现森林资源的可持续利用提供理论依据( Guo J P 等，2000; Wang Y，1995; 惠刚盈，2007) 。

森林景观的结构，即组成单元的特征及其空间格局，是研究景观功能和动态的基础。森林景观的结构( 几何、物理、生物学结构) 与其空间、时间四维分布密切相关，这是近年来森林经理学界研究的一个重要问题，具有重要的学术意义。森林的空间结构决定森林的功能，森林经营活动( 如采伐) 影响森林的空间结构，从而影响森林功能的发挥。因此，森林空间结构分析是森林景观规划的基础，对科学经营森林有重要意义( 安惠君，2003 ) 。

森林的空间结构反映了森林群落内物种间的空间关系，即林分中林木的水平分布格局和空间排列方式。按照现代森林经理的观点，林分空间结构主要从以下 3 方面加以描述:①林木个体在林地上的水平分布即林木空间分布格局; ②树种空间隔离程度; ③林木个体大小( 胸径、树高和树冠等) 分化程度。林分空间结构决定了树木之间的竞争优势及其空间生态位，在很大程度上影响着林分生长、发育与稳定性。林分空间结构被认为是决定生境和物种多样性的重要因子( Pretzach，1999) 。目前，林分空间结构分析已成为国际上天然林经营模拟技术的主要研究内容。

空间分析( spatial analysis，SA) 是为解答地理空间问题而进行数据分析与挖掘。空间分析主要通过对空间数据和空间模型的联合分析来挖掘空间目标的潜在信息。空间目标是空间分析的具体研究对象，空间目标具有空间位置、分布、形态、空间关系( 距离、方位、拓扑、相关场) 等基本特征( 刘湘南等，2005) 。其中，空间关系是指地理实体之间存在的与空间特性有关的关系，是数据组织、查询、分析和推理的基础。不同类型的空间目标具有不同的形态结构描述，对形态结构的分析称为形态分析。考虑到空间目标兼有几何数据和属性数据的描述，因此必须联合几何数据和属性数据进行分析。空间分析涉及地理空间数据的分析、计算、表达等内容，与一般的数据分析方法不同，它强调事件( 如森林火灾) 或参数( 如地面温度) 的时空变化。空间分析方法从简单的空间距离量算到全球气候变化过程的数值模拟，空间分析一般采用专业分析模型与 GIS 集成方式( Acevedo，1991) 。

空间格局分析方法是指用来研究景观结构组成特征和空间配置关系的分析方法。景观格局是在景观水平上的唯一现象，景观格局研究的首要任务是必须提取和分析必要变量，描述并以特定意义的方式度量景观格局，阐明景观格局的特征和规律性。景观格局分析的目的是设法建立景观格局特征与各种生态过程之间的相互关系，以了解景观结构发生和发展的内在机制，更好地解释各种景观现象; 从看似无序的景观斑块镶嵌中，发现潜在有意义的规律。( Fu and Chen，2000) 进而认识这些特殊条件下规律的普遍意义，为优化景观格局及其景观管理提供必要的信息。

当前国外景观格局研究的相关文献以美国居多，主要包括: ①对景观格局的尺度问题的研究，如 Krummel，O'Neill 以及 Tanner 等对生态过程、尺度和景观格局指数的关系进行研究，以确定在不同尺度上如何选取适宜的指数来描述当前景观格局、生态过程和选用适当参数预测景观格局; ②对景观格局理论问题的探讨，如 Naveh 和 Lieberman，Forman 和 Gotdon等为景观格局研究提供了良好的概念基础，等为景观格局研究提供了良好的概念基础，Turner 等对干扰主题进行了研究; ③对建立空间模型方法的研究，如 Rober H. Gardner 和Robert V O'Nei 建立了神经模型来研究景观格局对物种丰富度的影响，其他如地理模型、人口和生态系统动态模型等均是景观格局与生态过程的数量化方法; ④对新的研究手段与技术的应用研究，如应用空间统计学方法研究景观格局与尺度问题，以 Sandra J. Turner 的研究为代表; 对遥感和地理信息系统的研究，如 Iverson，Milne 等以遥感和地理信息系统为工具，对景观格局的变迁过程进行了分析，其中对景观时空变化的研究方法也是景观格局研究的重要方向。

我国对景观生态学的研究起步较晚，但对景观格局、景观动态的研究较多，但方法、手段和研究深度相对落后，比较典型的研究包括: 高琼、李建东利用多样性指数和空间格局指数来解释和预测景观发展动态及其对气候变化响应的可能性，运用空间仿真的方法，对东北松嫩平原碱化草地景观动态变化进行了模拟; 傅伯杰用地理信息系统、分维和统计分析相结合，研究了黄土区农业景观空间格局; 张金屯、邱扬、郑风英提出景观格局的数量研究方法;王宪礼、肖笃宁利用 RS、GIS 手段对辽河三角洲湿地景观的格局与异质性进行了研究; 常学礼、邬建国用修改分维数、分维数和直观多样性指数方法、对科尔沁沙地不同沙澳化土地景观空间。