景观生态学学院：XXX 专业：XXX 学号：XXXXX 姓名：XX指数含义与生态学意义：一、景观水平（Land Metrics）1景观面积：1.1定义景观面积为一个景观的总面积除以10000后转化为公顷（ha）。

1.2生态意义其决定了景观的范围以及研究和分析的最大尺度，也是计算其它指标的基础。

在自然保护区设计和景观生态建设中，对于维护高数量的物种，维持稀有种、濒危种以及生态系统的稳定，保护区或景观的面积是最重要的因素。

2 Patch Richness Density(斑块丰富度密度)2.1定义PR等于景观中所有拼块类型的总数。

2.2生态意义PR是反映景观组分以及空间异质性的关键指标之一，并对许多生态过程产生影响。

研究发现景观丰度与物种丰度之间存在很好的正相关，特别是对于那些生存需要多种生境条件的生物来说PR就显得尤其重要。

3香农多样性指数：3.1定义：SHDI在景观级别上等于各拼块类型的面积比乘以其值的自然对数之后的和的负值。

SHDI=0表明整个景观仅由一个拼块组成；SHDI增大，说明拼块类型增加或各拼块类型在景观中呈均衡化趋势分布。

3.2生态意义：SHDI是一种基于信息理论的测量指数，在生态学中应用很广泛。

该指标能反映景观异质性，特别对景观中各拼块类型非均衡分布状况较为敏感，即强调稀有拼块类型对信息的贡献，这也是与其它多样性指数不同之处。

在比较和分析不同景观或同一景观不同时期的多样性与异质性变化时，SHDI也是一个敏感指标。

如在一个景观系统中，土地利用越丰富，破碎化程度越高，其不定性的信息含量也越大，计算出的SHDI值也就越高。

景观生态学中的多样性与生态学中的物种多样性有紧密的联系，但并不是简单的正比关系，研究发现在一景观中二者的关系一般呈正态分布。

4 Shannon’s Evenness Index(香农均度指数)4.1定义SHEI等于香农多样性指数除以给定景观丰度下的最大可能多样性（各拼块类型均等分布）。

SHEI=0表明景观仅由一种拼块组成，无多样性；SHEI=1表明各拼块类型均匀分布，有最大多样性。

4.2生态意义SHEI与SHDI指数一样也是我们比较不同景观或同一景观不同时期多样性变化的一个有力手段。

而且，SHEI与优势度指标（Dominance）之间可以相互转换（即evenness=1-dominance）,即SHEI值较小时优势度一般较高，可以反映出景观受到一种或少数几种优势拼块类型所支配；SHEI趋近1时优势度低，说明景观中没有明显的优势类型且各拼块类型在景观中均匀分布。

5 破碎度指数5.1定义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。

5.2生态学意义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：C i = N i / A i式中C i为景观i的破碎度，N i为景观i的斑块数，A i 为景观i的总面积。

二、景观结构指数1 斑块数量1.1定义NP在类型级别上等于景观中某一拼块类型的斑块总个数；在景观级别上等于景观中所有的斑块总数。

1.2生态意义NP反映景观的空间格局，经常被用来描述整个景观的异质性，其值的大小与景观的破碎度也有很好的正相关性，一般规律是NP大，破碎度高；NP小，破碎度低。

NP对许多生态过程都有影响，如可以决定景观中各种物种及其次生种的空间分布特征；改变物种间相互作用和协同共生的稳定性。

而且，NP对景观中各种干扰的蔓延程度有重要的影响，如某类拼块数目多且比较分散时，则对某些干扰的蔓延（虫灾、火灾等）有抑制作用。

2 斑块面积百分比2.1定义斑块面积百分比等于某一拼块类型的总面积占整个景观面积的百分比。

其值趋于0时，说明景观中此拼块类型变得十分稀少；其值等于100时，说明整个景观只由一类拼块组成。

2.2生态意义斑块面积百分比度量的是景观的组分，其在斑块级别上与斑块相似度指标（LSIM）的意义相同。

由于它计算的是某一拼块类型占整个景观的面积的相对比例，因而是帮助我们确定景观中模地（Matrix）或优势景观元素的依据之一；也是决定景观中的生物多样性、优势种和数量等生态系统指标的重要因素。

3 平均斑块面积3.1定义MPS在斑块级别上等于某一斑块类型的总面积除以该类型的斑块数目；在景观级别上等于景观总面积除以各个类型的斑块总数。

3.2生态意义MPS代表一种平均状况，在景观结构分析中反映两方面的意义：景观中MPS 值的分布区=---间对图像或地图的范围以及对景观中最小拼块粒径的选取有制约作用；另一方面MPS可以指征景观的破碎程度，如我们认为在景观级别上一个具有较小MPS值的景观比一个具有较大MPS值的景观更破碎，同样在拼块级别上，一个具有较小MPS值的拼块类型比一个具有较大MPS值的拼块类型更破碎。

研究发现MPS值的变化能反馈更丰富的景观生态信息，它是反映景观异质性的关键。

4 形状指数用斑块周长除以同面积的圆周长所表示的指数。

常见的斑块形状指数通常有两种形式：以圆为参照几何形状：S=P/(2Aπ)；以正方形为参照几何形状：S=0.25P/ A。

其中：P斑块周长，A-斑块面积。

5 边界密度5.1定义数据集中一类有着特殊意义的数据对象。

它们位于基于密度的簇的边沿区域，表征边沿区域的种群与面积之比。

5.2生态学意义边界点处理在数据挖掘技术中有重要意义，它们代表了一类归属并不明确的个体，如果单纯地依靠某种方法把其归类到一个特定的簇中，其效果往往适得其反。

边界点不同于孤立点和噪声点。

孤立点是一类在统计上处于少数地位的对象，噪声点是一类对统计产生干扰或者偏离一定分布的对象，它们通常位于数据空间的低密区域中，而边界点则不同，它们是数据空间中处于高密区域边沿的一类数据对象，它们的一侧是高密区域，一侧是相对的低密区域。

三、景观格局指数1多样性指数1.1定义是用来描述一个群落的多样性的统计量。

1.2生态学意义在生态学中，它被用来描述生态系统中的生物多样性，在经济学中可以用来描述一个地区中经济活动的分布。

多样性指数经常被用来估算任何一个群落，每个成员都属于一个独特的群体或物种。

在很多情况下，多样性指数的估计量是有偏的，因此相似的值之间往往不能直接比较。

1.3举例例如，甲群落中A、B两个种的个体数分别为99和1，而乙群落中A、B两个种的个体数均为50，按辛普森多样性指数计算，甲群落的辛普森指数：D甲=1-（0.9801+0.001）=0.0198乙群落的辛普森指数：D乙=1-（0.25+0.25）=0.5乙群落的多样性高于甲群落。

造成这两个群落多样性差异的主要原因是种的不均匀性，从丰富度来看，两个群落是一样的，但均匀度不同。

2优势度指数该指数是表示大型底栖动物群落中某一物种在其中所占优势的程度，公式表达具体如下：r=(n i*f i)/N在公式里N表示各采样点所有物种个体总数，ni代表第i种的个体总数，fi 表示该物种在各个采样点出现的频率，当Y>0.02时，该物种为群落中的优势种。

3蔓延度指数3.1定义CONTAG等于景观中各斑块类型所占景观面积乘以各斑块类型之间相邻的格网单元数目占总相邻的格网单元数目的比例，乘以该值的自然对数之后的各斑块类型之和，除以2倍的斑块类型总数的自然对数，其值加1后再转化为百分比的形式。

理论上，CONTAG值较小时表明景观中存在许多小斑块；趋于100时表明景观中有连通度极高的优势斑块类型存在。

应该指出的是，该指标只能运行在FRAGSTATS软件的栅格版本中。

3.2生态意义CONTAG指标描述的是景观里不同斑块类型的团聚程度或延展趋势。

由于该指标包含空间信息，是描述景观格局的最重要的指数之一。

一般来说，高蔓延度值说明景观中的某种优势斑块类型形成了良好的连接性；反之则表明景观是具有多种要素的密集格局，景观的破碎化程度较高。

而且研究发现蔓延度和优势度这两个指标的最大值出现在同一个景观样区。

该指标在景观生态学和生态学中运用十分广泛，如Graham等曾用蔓延度指标进行生态风险评估；Musick和Grover 用它来量测图像的纹理等。

4 斑块结合度指数P ij为斑块ij用像元表面测算的周长；a ij为斑块用像元测算的面积；A为该景观的像元总数；测量的是该类型的物理连接性，在过滤阈值下，斑块内聚性指数对该类型的集合度敏感。

当该类型的斑块分布的集合度增加时，斑块聚合度指数值增加。

5 破碎化指数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：C i = N i / A i式中C i为景观i的破碎度，N i为景观i的斑块数，A i 为景观i的总面积。

6 连通性指数6.1定义包括结构连接度和功能连接度。

结构连接度：指景观在空间结构特征上表现出来的连续性。

它主要受需要研究的特定景观要素的空间分布特征和空间关系的控制，可通过对景观要素图进行拓扑分析加以确定。

6.2生态学意义功能连接度比结构连接度要复杂得多，它是指从景观要素的生态过程和功能关系为主要特征和指标反映的景观连续性。

也有人将景观结构连接度称作景观连通性，而用景观连接度专指景观功能连接度，并严格区分了两者的概念和属性。