景观指数的粒度变化效应:两种策略的比较

【摘要】：尺度和尺度转换是地理学和生态学中重要的理论和方法论问题。粒度作为衡量尺度的一个基本指标,在刻画景观指数描述景观空间格局上的尺度变换行为方面的到了广泛应用。本文基于FRAGSTATS软件及9个常用的景观指数,采用两种策略对景观指数的粒度变化效应进行比较研究。其中的两种策略包括,以一种高分辨率数据源为基础的空间重采样策略(简称RS策略)和多源、多分辨率数据源策略(MSMRD策略)。本研究选择位于陕北黄土高原延安市境内的三个比邻小流域为研究样区,它们具有类似的地貌、土壤和植被条件,面积从2km~2到近50km~2。RS策略和MSMRD策略分别甄别出了5种和7种景观指数具有显著的并且主要为线性的粒度效应特征,表明第二种策略对于揭示景观指数的粒度变化效应的有效性更高。并且,进一步发现小流域的面积对于景观指数粒度变化行为有重要影响。粒度变化实际上意味着景观空间分析或者观测尺度的变化及相应尺度条件下景观格局信息的质量,而对地表景观格局现实情况没有影响。从这个意义上说,基于粒度变化的尺度效应分析在景观模拟研究中的景观空间数据选择与处理方面具有应用价值。本文也指出,当前基于景观指数对粒度变化数量响应的尺度效应研究很大程度上忽略了景观指数构建当中的理论和数学基础,而这些基础性原理对于景观指数的研究,包括尺度效应、相关分析甚至景观格局-生态过程关系等方面更为重要。