不同斑塊類型粒度效應(yīng)的比較研究——以無錫市為例.pdf

1、斑塊是景觀中的基本要素之一，承載了相應(yīng)的過程信息，不同大小和形狀的斑塊在空間上的排列狀況構(gòu)成了格局或斑塊鑲嵌體，斑塊在一定程度上反映了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和功能，以斑塊為研究對象進(jìn)行格局-過程-尺度的相關(guān)研究有助于掌握地區(qū)的景觀格局和景觀功能的變化、景觀的物流、能流等過程及與尺度的關(guān)系。粒度效應(yīng)研究的重要意義在于在研究大尺度問題時，必須進(jìn)行跨尺度推繹，而這必須要對小尺度下的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行聚合以及各尺度之間信息轉(zhuǎn)移。基于斑塊類型的粒度效應(yīng)研究可以揭示

2、斑塊及斑塊鑲嵌體配置特征和過程信息在尺度間傳遞的規(guī)律，得到信息變化相對平穩(wěn)區(qū)或突變處，即尺度域或臨界粒度，進(jìn)而為尺度推繹或適宜尺度選擇提供參考，因為同一尺度域內(nèi)的格局及過程相似，推繹比較容易，并且選用適宜尺度分析和研究有利于結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　當(dāng)前，在粒度效應(yīng)研究中，選取的斑塊類型主要集中在土地利用類型斑塊、熱力等級斑塊、土壤侵蝕等級斑塊等，選擇生態(tài)斑塊的研究較少，且選擇的生態(tài)斑塊對周邊環(huán)境和地類影響的考慮較少。并且，在指數(shù)選取時

3、，一般多選用景觀指數(shù)，其雖高度濃縮了景觀格局信息，但不能深入反映研究對象的生態(tài)學(xué)過程，景觀連接度可以有效的解釋景觀生態(tài)過程，對景觀指數(shù)分析粒度效應(yīng)能夠起到很好的補(bǔ)充，故本文從斑塊類型的視角出發(fā)進(jìn)行粒度效應(yīng)分析，首先以生態(tài)斑塊為對象選取景觀指數(shù)、連接度指數(shù)和面積變化指數(shù)等進(jìn)行粒度效應(yīng)分析，識別針對研究區(qū)特性的尺度域，探討景觀格局特征和生態(tài)過程信息在尺度間傳遞變化情況。在此基礎(chǔ)上，本文還在同一研究區(qū)，指數(shù)、粒度個數(shù)相同的情況下，基于不同斑塊

4、類型選取景觀指數(shù)和空間自相關(guān)指數(shù)進(jìn)行了空間分布特征和粒度效應(yīng)比較分析，探討不同斑塊鑲嵌體特征信息隨尺度傳遞的規(guī)律和異同。以期豐富和深化粒度效應(yīng)研究，為尺度推繹研究提供依據(jù)，同時為格局-過程-尺度關(guān)系的深入研究提供參考。
　　本文以經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展且人為干擾強(qiáng)烈，土地利用結(jié)構(gòu)和空間格局變化顯著，處于生態(tài)脆弱區(qū)的長三角地區(qū)典型代表無錫市為例進(jìn)行研究，以生態(tài)等級斑塊、熱力等級斑塊和土地利用類型斑塊為研究對象，得出以下結(jié)論:
　　(1)

5、基于生態(tài)斑塊的景觀指數(shù)受空間粒度影響明顯，且類型水平和景觀水平的指數(shù)隨粒度變化響應(yīng)曲線的趨勢可以分為兩類:第一類為平緩下降趨勢，第二類為無規(guī)律的振蕩波動趨勢，且兩者均存在明顯的尺度域，類型水平和景觀水平指數(shù)的尺度域不完全相同，分別為(2，30)和(2，10)。
　　(2)基于生態(tài)斑塊的景觀連接度指數(shù)受空間粒度影響也很明顯。鏈接數(shù)(NL)和組分?jǐn)?shù)(NC)隨粒度變化的響應(yīng)曲線整體趨勢都表現(xiàn)為逐步減少。整體連通性指數(shù)(ⅡC)和可能連通性

6、指數(shù)(PC)隨粒度變化的響應(yīng)曲線表現(xiàn)為:在粒度1至粒度2時指數(shù)值增加，在粒度2至粒度7時平緩穩(wěn)定，在粒度7至粒度100時振蕩明顯，且各距離閾值下曲線的變化趨勢基本一致?；谏鷳B(tài)斑塊重要性(dPC)的粒度響應(yīng)情況可知，在粒度2至粒度7區(qū)間內(nèi)，隨粒度變粗，各重要等級斑塊數(shù)量與面積變化均不明顯，說明格局結(jié)構(gòu)組成、配置特征及隱含的生態(tài)過程變化不明顯，得出景觀連接度指數(shù)的尺度域為(2，7)?？芍坝^連接度得到的尺度域比景觀指數(shù)結(jié)果更為精準(zhǔn)，故進(jìn)而

7、最終確定研究地區(qū)的尺度域是(2，7)，實際為(60m，210m)。
　　(3)不同斑塊類型下景觀水平指數(shù)的粒度響應(yīng)曲線整體變化趨勢較為一致，除了小部分指數(shù)存在較為微小的差異，并不存在較大差異的相反變化趨勢情況。具體根據(jù)三類斑塊的比較情況可將指數(shù)分為兩大類，第一大類指數(shù)在不同的斑塊下具有差異較大的變化趨勢，且三類斑塊的臨界粒度存在較為明顯的差異，第二大類指數(shù)在不同的斑塊下總體上的變化趨勢較為相似。且得到粒度40m為三類斑塊的共同臨界

8、粒度。不同斑塊類型下空間自相關(guān)Moran'sⅠ指數(shù)整體的變化趨勢也較為相似，均呈現(xiàn)先平緩微變后急劇減小的趨勢，且得到粒度40m至粒度150m是三類斑塊共同的尺度域。
　　通過上述分析可知，斑塊類型不同，根據(jù)指數(shù)反映出來的粒度效應(yīng)差異并不明顯，且不同斑塊類型的粒度變化響應(yīng)特征存在一定相似性，說明同一地區(qū)不同的斑塊類型在一定程度上相關(guān)聯(lián)，在對對應(yīng)斑塊類型的格局進(jìn)行研究時需要考慮到尺度問題，并且不同斑塊類型具有相同臨界粒度和尺度域，因而