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作 者 ：申卫军,邬建国,林永标,任海,李勤奋

期 刊 ：生态学报 2003年 23卷 12期 页码：2506~2519

关键词：空间粒度；格局分析；尺度效应关系；SIMMAP；FRAGSTATS；

Keywords:spatial grain, pattern analysis, scaling relations, SIMMAP, FRAGSTATS,

摘 要 ：认识空间异质性的多尺度依赖性和景观格局特征对尺度效应关系的影响是进行空间尺度推绎的基础。以 2种真实景观 (中国广东粤北植被景观与美国凤凰城城市景观 )和 SIMMAP景观中性模型产生的 2 7种模拟景观为对象 ,利用景观格局分析软件 FRAGSTATS对 1 8种常用景观指数的尺度效应进行了系统的分析。根据这些指数对空间粒度变化的响应曲线和尺度效应关系 ,1 8种景观指数可分为 3类。第 1类指数随空间粒度的增大单调减小 ,具有比较明确的尺度效应关系 (幂函数下降 ) ,尺度效应关系受景观空间格局特征的影响较小 ;这类指数包括缀块数、缀块密度、边界总长、边界密度、景观形状指数、缀块面积变异系数、面积加权平均缀块形状指数、平均缀块分维数和面积加权平均缀块分维数。第 2类指数随空间粒度的增大将最终下降 ,但不是单调下降的 ;尺度效应关系比较多样 ,可表现为幂函数下降、直线下降或阶梯形下降 ,主要受缀块空间分布方式和缀块类优势度的交互影响 ;这类指数有 5种 :平均缀块形状指数、双对数回归分维数、缀块丰度、缀块丰度密度和 Shannon多样性指数。第 3类指数随空间粒度的变粗而增加 ,随缀块类优势度均等性的增加，随缀块类优势度均等性的增加，尺度效应关系由阶梯形增加、对数函数增加、直线增加向幂函数增加过渡，尺度效应关系主要受缀块类优势度的影响；此类指数包括平均缀块面积、缀块面积标准差、最大缀块指数与聚集度。景观指数随空间粒度变化是一种临界现象，当粒度大于或小于临界值时，景观指数对空间粒度变化非常敏感，变化速率非常大。绝大部分情况下，真实景观粒度效应关系和曲线形状与模拟景观所得分析结果相似，说明模拟景观具有很好的代表性。文中也讨论了本研究结果与前人研究的异同，分析了造成差异的原因。景观指数的粒度效应关系与指数本身所反映的景观格局信息有一定关系，总体上来说，随粒度增加，缀块数、边界长度、缀块形状的复杂性、多样性将减小，而平均缀块面积和聚集度将增加。一系列的尺度效应图和不同景观指数的尺度效应关系可作为景观格局分析的指数选择、分析结果的解释和进行空间尺度推绎的参考。

Abstract:Spatial heterogeneity is ubiquitous across all scales of natural systems. Spatial pattern/heterogeneity is also scale dependent, i.e., spatial heterogeneity exhibits various patterns at different scales, therefore the observed pattern/heterogeneity is dependent on the scales of observation or analysis.Scale effects mean how ecological properties change with scales. Effects of changing scale on spatial analysis have been studied for decades in geography and ecology. The main goal of this study was to valida...

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