论文（设计）-基于景观连接度的斑块分级的尺度效应14646

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1、张景华等：基于景观连接度的斑块分级的尺度效应1933基于景观连接度的斑块分级的尺度效应张景华1,2,3，吴志峰1*，吕志强1，刘晓南1，程兰11.广东省生态环境与土壤研究所，广东广州；2.中国科学院广州地球化学研究所，广东广州；3.中国科学院研究生院，北京摘要：认识到尺度对景观格局分析结果的影响，生态学家们越来越多地进行尺度效应的相关研究。已有的尺度效应研究多注重描述景观格局指数对尺度变化的响应，这只能对景观的状态进行描述，无法辨别那些对景观功能具有重要意义的关键景观元素。文章选取8个景观连接度指数，通过改变最小制图单元和物种的搜索范围，研究尺度对斑块分等

2、定级的影响，并据此确定各连接度指数的尺度敏感性。结果表明：景观中斑块的相对重要性随尺度变化而变化，其变化程度因指数而异。其中，AWF为尺度效应最不明显的指数，PC和IIC次之，其余指数（NL，NC，LCP，H和F）的尺度效应均十分显著；在衡量景观的连通性时，除IIC外的其他所有指数的尺度效应均十分显著。由此说明，根据连接度指数确定的斑块相对重要性的尺度敏感性与该指数本身的尺度敏感性无关。关键词：景观连接度；连接度指数；斑块分级；尺度效应；东莞市中图分类号：Q14文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）05-1926-05张景华等：基于景观连接

3、度的斑块分级的尺度效应1933景观中存在某些关键性的局部、元素和空间位置及联系，它们对维护景观中某种过程（包括生态过程、社会文化过程等）的健康和安全具有关键性的意义[1]，辨别、保护这些对景观功能具有重要意义的关键景观元素（如斑块、廊道等）[2]对建立景观安全格局具有重要作用。确定景观元素相对重要性的标准有很多，如斑块的面积、质量等。由于景观中物种的分布、物种多样性以及生态系统的稳定性和完整性在很大程度上依赖于景观的连接程度[3-4]，因此，本文尝试根据斑块在保持景观连通性中的重要程度对其进行分等定级。景观连接度是指景观空间结构单元之间的连续性程度[5]。

4、景观连接度可以从结构连接度和功能连接度两个方面来考虑。前者指景观在空间上表现出来的表观连续性，可根据航片、卫片或各类地图来确定。后者是以所研究的生态学对象或过程的特征来确定的景观连续性。例如，种子传播距离、动物取食和繁殖活动的范围等与景观结构连续性一起确定景观的功能连接度。不考虑生态学过程，单纯考虑景观的表观连接度是没有意义的，因此，本文选择景观的功能连接度对斑块进行分级。景观的功能连接度不仅依赖于观察尺度，而且与所研究对象的特征尺度有关。本文通过变换最小制图单元（minimummappingunit,MMU）和物种的搜索范围，研究尺度变化对景观中各斑块相

5、对重要性的影响，并据此确定所选各指数的尺度敏感性，以期为景观规划等实际工作提供依据。1研究区域与数据来源1.1研究区概况东莞市（113°31′—114°15′E，22°39′—23°09′N）位于广东省中南部，珠江口东岸，北接广州，南邻深圳，毗邻香港，是广州与香港之间水陆交通的必经之地。全市陆地面积2465km2，海岸线长115.94km，总人口数644.57万人。该市属亚热带季风气候，长夏无冬，日照充足，雨量充沛。年平均气温23.6℃，年均降水量1844.5mm。地势自东向西倾斜，大部分为丘陵台地和冲积平原。东莞是广东省的中心城市之一，属于珠江三角洲经济

6、发达区，经济的快速发展对原有景观形成强烈的改造作用[6]，致使景观破碎化程度加剧，连通性降低。景观连接度分析通常是关注某种濒危物种或关键物种及其生境的保护，因此往往只对应于某种特定的土地利用类型[7]。本文以东莞林地景观为例，根据各斑块对林地景观连通的贡献大小，对其进行分等定级。1.2数据来源与处理本文的基础数据来源于2000年1月2日拍摄的轨道为122-44的TM遥感影像，经人工解译得到1∶张景华等：基于景观连接度的斑块分级的尺度效应1933的研究区土地利用图。原图包括6个第一大类和27个子类，第一大类分别为耕地、林地、草地、水域、城乡工矿居民用地和未利

7、用土地。本文根据研究内容的需要，只选择其林地景观，林地斑块分布图见图1。图1东莞市林地景观斑块分布示意Fig.1DistributionofforestpatchesinDongguan2研究方法本文选取了8个景观连接度指数，通过改变最小制图单元和物种的搜索范围，研究尺度变化对斑块分级的影响。2.1指数的选择衡量景观连接度的指数有很多，已有研究表明，基于图的连接度指数（graph-basedconnectivitymetrics）在景观连接度分析及斑块分等定级时显示出巨大的优势[8-10]。本文选取了8个基于图的连接度指数来进行斑块分级的尺度效应研究。各指

8、数含义如下[11]：——：斑块间的链接数。——：组分数，组分是指一