景观格局_土壤侵蚀研究中景观指数的意义解释及局限性.pdf

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1、生态学报2011，31(1):0267—0275ActaEcologicaSinica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(中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室，北京100085)摘要:景观格局分析是景观生态学研究的重要组成部分。景观指数是景观格局分析的有力工具。近年来，景观格局与土壤侵蚀关系的相关研究增多，常规景观格局指数得到应用。但针对土壤侵蚀过程的景观指数意义解释不足，景观指数在刻画景观格局-土壤侵蚀过程关系存在局限。选择了连接性、多样性、边界/斑块密度、形状4个方面的

2、12个常用景观指数，对这些指数在景观格局-土壤侵蚀过程关系研究中的意义进行阐述，对指数应用的局限性及其原因进行了分析。景观数据属性、景观指数本身性质和土壤侵蚀过程的复杂性使得常规景观格局指数在景观格局-土壤侵蚀关系研究中存在不足。这3方面的影响使得常规景观格局指数与土壤侵蚀表征变量之间不存在确定的关系，从而难以通过景观指数来表征景观土壤侵蚀特征。缺乏土壤侵蚀过程基础是常规景观指数在土壤侵蚀研究应用中存在局限的主要原因。因此，构建基于土壤侵蚀过程的景观指数是景观格局-土壤侵蚀关系研究的需要和新的发展方向。关键词:景观格局;土壤侵蚀

3、;景观指数;局限性Implicationandlimitationoflandscapemetricsindelineatingrelationshipbetweenlandscapepatternandsoilerosion*LIUYu，LYihe，FUBojieStateKeyLaboratoryofUrbanandRegionalEcology，ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences，ChineseAcademyofSciences，100085Beijing，ChinaAb

4、stract:Landscapepatternanalysis(LPA)isanimportanttopicoflandscapeecology．TheultimategoalofLPAistolinkspatialpatternsoflandscapewithecologicalprocesses，anddetectstatusofprocessesusinglandscapepatterninformation．Byanalyzingspatialarrangementofrelevantfactorsaboutlandsc

5、ape，LPAcanobtaininformationtopredictdynamicpatternofecologicalprocesses．LandscapemetricscanrepresentthespatialdistributionoflandscapeandithasbeenusedasacommontoolinLPA．Inthepastdecades，withthedevelopmentoflandscapeecologytheoriesandspatialinformationtechnology，manyty

6、pesoflandscapemetricsweredeveloped．Soilerosionisagloballycriticalmaterialtransportprocessacrossearthsurface．Itisinherentlyimpactedbyspatialarrangementofsourceandsinkareas，flowpathsandimpedancesofrunoffandsedimenttransport．Toaccountforit，diverselandscapemetricshavebee

7、nwidelyappliedtodelineatetherelationshipbetweenlandscapepatternandsoilerosion．Ingeneral，aperfectlandscapemetricsshouldlogicallyreflectsoilerosionprocessandcoordinatewellwithprocessvariables．However，publishedliteraturesindicatedthatmanycommonlandscapemetricsdidnothave

8、specificcorrelationwithsoilerosionvariables．Consequently，thereislackofproperinterpretationformostofthecommonlandscapemetricsbasedon