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生态环境学报 2013, 22(3): 443-450
Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@
景观格局破碎化的粒度特征及其变异的分形定量研究
冯永玖 1,刘艳 2,周茜 1,韩震 1
1. 上海海洋大学海洋科学学院,上海 201306;
2. 昆士兰大学地理、规划与环境管理学院,布里斯班澳大利亚 4072
摘要:文章构建一种用于定量测度景观破碎化指标空间粒度特征的分形方法。该方法基于景观粒度特征中的幂律关系,利用
双对数线性回归方法,获取了景观破碎化指标在粒度变换过程中的 2 个数量关系:拟合优度 R2 与分维数 D,分别刻画景观
指标粒度变换的分形特性和随空间粒度变化的程度。以 1992—2011 年间上海市景观破碎化的过程为例,利用提出的分形方
法进行分析。研究显示,总体上内部生境面积破碎化指标 FI1 和 FI2 没有清晰的分形特性;均匀性指标 EI 在 1992 年分形特
性显著而在 2011 年分形特性却不清晰;斑块形状破碎化指标 FS1 其分形特性同样不清晰,而指标 FS2 呈现显著的分形特性,
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并且分维数 D 表现为正值,即随空间粒度的增大景观指标 FS2 的值减小。结果表明,拟合优度 R 与分维数 D 的有机组合,
能够定量地刻画景观破碎化中的粒度变化特征。研究同时发现,景观指标随空间粒度的变化特征,受指标内在特性、研究数
据、研究区域的景观结构以及实验数据重采样方法和方案的影响。该分形方法不但可以用来测度所例举的 5 种景观破碎化指
标的粒度特征,更适用于测度 Fragstats 中被广泛使用的各种景观指标。
关键词:景观破碎化;粒度特征;空间粒度;分形方法;定量研究;上海市
中图分类号:P901 文献标志码:A 文章编号:1674-5906(2013)03-0443-08
引用格式:冯永玖,刘艳,周茜,韩震. 景观格局破碎化的粒度特征及其变异的分形定量研究[J]. 生态环境学报, 2013, 22(3):
443-450.
FENG Yongjiu, LIU Yan, ZHOU Qian, HAN Zhen. A fractal based quantification analysis of spatial grain characteristics and its
variation in landscape fragmentation of Shanghai, China [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2013, 22(3): 443-450.
景观空间格局、生态学过程及其粒度特征,过于遥感、GIS 和生态等领域尤其如此[14-16]。国内学
去 20 年来一直是景观生态学研究的热点问题[1],在者也较早地意识到生态学中的粒度问题,以及尺度
城乡景观、水域景观及生物多样性等众多领域均有推绎中的基本问题[17-18]。
应用[2-4]。尤其是美国马萨诸塞大学生态学专家景观格局分析中经典的尺度问题涉及空间粒
McGarigal 于 2002 年发布免费的景观指标测算软件度(grain)和幅度(extent)的变