1、景觀指數（1）斑塊類型指數 斑塊所占景觀面積的比例（PLAND ）naijPLAND =R = j；100式中：引一一斑塊ij的面積；A 所有景觀的總面積PLAND度量的是景觀的組分。它計算的是某一斑塊類型占整個景觀的面積的相對比例；是幫助確定景觀中優勢景觀元素的依據之一。其值趨于0時，說明景觀中此斑塊類型變得十分稀少，其值等于100時，說明整個景觀只由一類斑塊組成 。 斑塊密度（PD）nPN L 10000 100A式中：ni第i類景觀要素的總面積；A所有景觀的總面積。斑塊密度是景觀格局分析的基本的指數，其單位為斑塊數/100公頃，它表達的是單位面積上的斑塊數，有利于不同大小景觀間的比較。

2、周長面積分維數 （PAFRAC）PAFRAC2nn'ln p2j 1nnij . .：ln pj -ln式中：3ij斑塊ij的面積；Pij 斑塊j的周長；山一一斑塊數目。PAFRAC反映了不同空間尺度的性狀的復雜性。分維數取值范圍一般應在1 2之間，其值越接近1，則斑塊的形狀就越有規律，或者說斑塊就越簡單，表明受人為干擾的程度越 大；反之，其值越接近2，斑塊形狀就越復雜，受人為干擾程度就越小 斑塊聚合度（AI）Al = gi（100）"maxr gH式中：g 相應景觀類型的相似鄰接斑塊數量Al基于同類型斑塊像元間公共邊界長度來計算。當某類型中所有像元間不存在公共邊界時，該類型

3、的聚合程度最低；而當類型中所有像元間存在的公共邊界達到最大值時，具有最大的聚合指數。（2）總體景觀指數 香農多樣性指數 （SHDI）mSHDI - 4 p In pi 1式中：Pi 景觀斑塊類型i所占據的比率；香農多樣性指數在群落生態學中被廣泛應用于多樣性的檢測，該指標能反映景觀異質性，特別對景觀中各斑塊類型非均衡分布狀況較為敏感。另外在比較和分析不同景觀或同一景觀不同時期的多樣性與異質性變化時，SHDI也是一個敏感指標。如在一個景觀系統中，土地利用越豐富，破碎化程度越高，其步定性的信息含量也越大，計算出的SHDI值也 就越高。 蔓延度（CONTAG）00CONTAG式中：Pii類型斑塊所占的

4、面積百分比；gik i類型斑塊和k類型斑塊毗鄰的數目；m 景觀中的斑塊類型總數目CONTAG可描述景觀里斑塊類型的團聚程度或延展趨勢，包含了空間信息。CONTAG較大，表明景觀中的優勢斑塊類型形成了良好的連接；反之，則表明景觀是具有多種要素 的散布格局，景觀的破碎化程度較高。CONTAG與邊緣密度呈負相關，與優勢度和多樣性 指數咼度相關。 景觀破碎度破碎度表征景觀被分割的破碎程度，反映景觀空間結構的復雜性，在一定程度、均質和上反映了人類對景觀的干擾程度。它是由于自然或人為干擾所導致的景觀由單連續的整體趨向于復雜、異質和不連續的斑塊鑲嵌體的過程，景觀破碎化是生物多樣性喪 失的重要原因之一，它與自

5、然資源保護密切相關 。公式如下：Ni5式中Ci為景觀i的破碎度，Ni為景觀i的斑塊數，A為景觀i的總面積。 景觀分離度指某一景觀類型中不同斑塊數個體分布的分離度。ij式中Vi為景觀類型i的分離度，Dij為景觀類型i的距離指數，Aj為景觀類型i的面積指數。 干擾強度和自然度干擾強度表示人類的干擾作用，干擾強度越小，越利于生物的生存，因此，其針對受體的生態意義越大。LW L ; Ni =l/WiSiWi表示受干擾強度，Li是指i類生態系統內廊道（公路、鐵路、堤壩、溝渠）的總長度，Si是指i類生態系統的總面積，Ni是i類生態系統類型的自然度。 優勢度D為景觀的優勢度，它與多樣性指數成反比，對于景觀類

6、型數目相同的不同景觀，多樣性指數越大，其優勢度越小。均勻度E=(H/Hmax) X100%均勻度和優勢度一樣，也是描述景觀由少數幾個主要景觀類型控制的程度。這兩個指數可以彼此驗證。 分維數D =21 n(P/4)/l n(A)式中，D表示分維數；P為斑塊周長；A為斑塊面積。D值越大，表明斑塊形 狀越復雜，D值的理論范圍為 1.02.0, 1.0代表形狀最簡單的正方形斑塊 ，2.0表示等 面積下周邊最復雜的斑塊 。二景觀指數英文及簡稱索引最近整理的Fragstats3.3軟件Grid格式下可以計算的景觀指數，希望大家 共同學習探討(注：每個景觀指數包含的信息依次為英文縮寫英文全稱指標名稱應用尺度

7、單位)一、面積指標1.Area/Perimeter AREA(CSD CPS/LSD、LPSPatch Area 斑塊面積(類型水平方 差、百分比/景觀水平方差、百分比)一一斑塊一一ha(ha、%) >02.1 solati on/Proximity LSIMLan dscape Similarity In dex斑塊相似系數斑塊%3.Area/De nsity/Edge CATotal Class Area斑塊類型面積類型ha > 0 PLAND（%LAND）Perce ntage of Lan dscape斑塊所占景觀面積比例類型% 0,100 TATotal Lan dsca

8、pe Area景觀面積景觀ha > 0 LPI Largest Patch Index 最大斑塊占景觀面積比例 一一類型/景觀 %二、密度大小及差異1.Area/De nsity/Edge NPNumber of Patches斑塊數量類型/景觀n >1 PD Patch Den sity 斑塊密度 類型/景觀 n/100ha AREA（MN、AM、MD、RA、SD、CV）（MPS、PSSD PSCV）PatchArea （Mean、Standard Deviation、Coefficient of Variation ）斑塊大小（平均、面積加權平均、中值、變化范圍、方差、均方差）

9、（斑塊平均大小、斑塊面積方差、斑塊面積均方差）一一類型/景觀一一ha（ha , %, %） GYRA（同上）Radius of Gyrati on回轉半徑類型/景觀m三、邊緣指標1. Area/Perimeter PERIM（CSD、CPS/LSD、LPS） Patch Perimeter 斑塊周長 （類型水平方差、百分比/景觀水平方差、百分比）一一斑塊一一m »GYRA（同上）Radius of Gyration回轉半徑斑塊2. C on trast EDCON（同上）Edge Contrast Index邊緣對比度斑塊%3. Area/De nsity/Edge TE Total

10、 Edge 總邊緣長度一一類型/景觀一一m EDEdge Den sity邊緣密度類型/景觀m/ha4. C on trast CWEDContrast-WeightedEdge Density對比度加權邊緣密度類型/景觀 一m/ha TECITotal Edge Con trast In dex總邊緣對比度類型/景觀% ECI（MN、AM、MD、RA、SD、CV）（MECI、AWMECI）Edge Contrast Index（MeanEdge Contrast Index、Area-Weighted Mean Contrast Index）邊緣對比度 （平均、面積加權平均、中值、變化范圍、

11、方差、均方差）（平均邊緣對比度、面積加權平均邊緣對 比度）一一類型/景觀一一 % （ %, %）四、形狀指標1.Shape PARA（CSD、CPS/LSD、LPS）Perimeter Area Ratio 邊緣面積比（類型水平方差、百分比/景觀水平方差、百分比）一一斑塊一一無 SHAPE（同上）一一 Shape Index 形狀指標 斑塊無 FRACT（同上）Fractal Dimension Index分維數斑塊無1,2 CRICLE（同上 ）Related Circumscribing Circle相關外接圓斑塊無 CONTIG（同上） Contiguity Index 聚集指數 斑塊一

12、一無2. Area/De nsity/Edge LSILan dscape Shape In dex景觀形狀指數類型/景觀無 NLSINormalize LSI標準化景觀形狀指數類型無3.Shape PAFRACPerimeter Area Fractal DIme nsio n邊緣面積分維類型 / 景觀無 PARA（MN、AM、MD、RA、SD、CV）Perimeter Area Ratio 邊緣面積比 （平均、面積加權平均、中值、變化范圍、方差、均方差）一一類型/景觀一一無 SHAPE（同上）（MSI、AWMSI）Shape Index（Mean Shape Index、Area-Weig

13、htedMean Shape Index）形狀指數（平均形狀、面積加權的平均形狀指標）類型/景觀無 FRAC（同 上）（MPFD、AWMPFD）Fractal Dimension Index（Mean Patch FractalDimension、Area-Weighted Patch Fractal Dimension） 分維數（平均斑塊分維數、面積加權的平均斑塊分維數 ）一一類型/景觀一一無1,2 CRICLE（同上 ）Related Circumscribing Circle相關外接圓類型 /景觀無 DLFDDouble Log Fractal Dime nsio n雙對數分維數類型/景

14、觀無五、核心面積指標1. Core Area Core（CSD、CPS/LSD、LPS） Core Area 核心斑塊面積（類型水平方差、百分比/景觀水平方差、百分比）一一斑塊一一ha NCORE（同上）Number of Core Area核心斑塊數量斑塊n >1 CAI（同上） Core Area Index 核心斑塊面積比指標 斑塊 %2. Core Area TCA Total Core Area 核心斑塊總面積 一一類型/景觀 一一ha CPLAND(C%LAND)Core Area Perce ntage of Lan dscape核心斑塊占景觀面積比類型一%NDCA Num

15、ber of Disjunct Core Area獨立核心斑塊數量-類型/景觀一一n DCAD Disjunct Core Area Density獨立核心斑塊密度類型/景觀一n/100ha CORE（MN、AM、MD、RA、SD、CV）（MCA1、CASD1、CACV1）Core Area（MeanCore Area 、 Core Area Standard Deviation、 Core Area Coefficient of Variation）核心、斑塊面積（平均、面積加權平均、中值、變化范圍、方差、均方差）（平均核心斑塊面 積、核心斑塊面積方差、核心斑塊面積均方差）類型/景觀ha（h

16、a,ha,%） DCA（同上）（MCA2、CASD2、CACV2） Disjunct Core Area 獨立核心斑塊面積（平均獨立核心斑塊面積、獨立核心斑塊面積方差、獨立核心面積均方差）一一類型/景觀ha（ha,ha,%） CAI（同上）（MCAI）Core Area Index（Mean Core Area Index） 核心斑塊指標 （平均核心斑塊指標）一一類型/景觀一一%六、鄰近度指標1.I solati on/Proximity PROXIM（CSD、CPS/LSD、LPS） Proximity Index 鄰近度（類型水平方差、百分比/景觀水平方差、百分比）一一斑塊一一無 SIMI

17、（同上）Similarity Index相似度斑塊無 ENN（同上）Euclidean Nearest Neighbor Index 歐幾里得最鄰近距離斑塊 一2.1 solati on/Proximity PROXIM（MN、AM、MD、RA、SD、CV）（MPI）Proximity Index（MeanProximityIndex）鄰近度（平均、面積加權平均、中值、變化范圍、方差、均方差）（平均鄰近 度指標）一一類型/景觀一一%（%） >0 SIMI（同上）一一Similarity Index 相似度類型/景觀無 ENN（同上）（MNN、NNSD、NNCV） Euclidean Ne

18、arest Neighbor Index（MeanEuclidean Nearest-Neighbor Index、 Euclidean Nearest-Neighbor Index Standard Deviation、Euclidean Nearest-Neighbor Index Coefficient of Variation）歐幾里得最鄰近距離（平均最近距離、最鄰近距離方差、最鄰近距離標準差 ）一一類型/景觀一一 m（m,m,%）> 0七、多樣性.Diversity PR Patch Richness 斑塊多度 （景觀豐度）一一景觀一一n >1 PRD Patch Ric

19、h ness Den sity 斑塊多度密度 景觀 n/100ha RPR Relative Patch Rich ness 相對斑塊多度 景觀 % SHDISha nnon's Diversity In dex香農多樣性指標景觀無 SIDISimps on's Diversity In dexSimps on 多樣性指標景觀無 MSHDIModified Simpson's Diversity Index修正 Simpson 多樣性指標景觀無 SHEIShannon's Evenness Index香農均勻度指標景觀無0,1 SIEISimps on'

20、s Evenn ess In dexSimps on 均勻度指標景觀無 MSIEIModified Simpson's EvennessIndex修正 Simpson 均勻度指標景觀八、聚散性1. C on tagio n/ln terspersio n CLUMPYClumpi ness叢生度類型% PLADJProportion of Like Adjacency相似毗鄰百分比類型/景觀%(0,100 AIAggregation In dex聚集度指數類型 / 景觀% ( 0,100 IJIInterspersionJuxtapositionIndex散布于并列指數類型 / 景觀%

21、(0,100 DIVISION Landscape Division Index景觀分割度 類型/景觀 % ( 0,100 SPLIT Splitting Index 分離度指數 類型/景觀 % ( 0,100 MESH Effective Mesh Size 有效粒度尺寸 景觀 %( 0,1002. C onn ectivity COHESION Patch Cohesion Index 斑塊結合度 類型/景觀 % ( 0,100 CONNECT Connectanee Index 連接性指數 類型/景觀 %( 0,1003. C on tagi on/ln terspers ion CON

22、TAGCon tagion In dex蔓延度指數景觀% (0,100(注：以上僅為參考，具體仍需查閱專業文獻)三各種景觀指數的生態學含義1.拼塊類型面積 (CA)，單位：ha，范圍：CA>0公式描述：CA等于某一斑塊類型中所有斑塊的面積之和（m2）,除以10000后轉化為公頃（ha）;即某斑塊類型的總面積 。生態意義：CA度量的是景觀的組分，也是計算其它指標的基礎。它有很重要的生態意義， 其值的大小制約著以此類型拼塊作為聚居地（Habitation）的物種的豐度、數量、食物鏈及其次生種的繁殖等，如許多生物對其聚居地最小面積的需求是其生存的條件之一；不同類型面積的大小能夠反映出其間物種、

23、能量和養分等信息流的差異，一般來說，一個拼塊中能量和礦物養分的總量與其面積成正比；為了理解和管理景觀，我們往往需要了解拼塊的面積大小，如所需要的拼塊最小面積和最佳面積是極其重要的兩個數據。2景觀面積（TA）,單位：ha，范圍：TA>0公式描述:TA等于一個景觀的總面積，除以10000后轉化為公頃（ha）。生態意義：TA決定了景觀的范圍以及研究和分析的最大尺度，也是計算其它指標的基礎 。在自然保護區設計和景觀生態建設中 ，對于維護高數量的物種 ，維持稀有種、瀕危種以及 生態系統的穩定，保護區或景觀的面積是最重要的因素 。3拼塊所占景觀面積的比例（LAND ）,單位：百分比，范圍：0<

24、%LAND <100公式描述:%LAND等于某一拼塊類型的總面積占整個景觀面積的百分比。其值趨于0時，說明景觀中此拼塊類型變得十分稀少；其值等于100時，說明整個景觀只由一類拼塊組成。生態意義：%LAND度量的是景觀的組分，其在斑塊級別上與斑塊相似度指標（LSIM ）的意義相同。由于它計算的是某一拼塊類型占整個景觀的面積的相對比例，因而是幫助我們確定景觀中模地 （Matrix ）或優勢景觀元素的依據之一；也是決定景觀中的生物多樣性、優勢種和數量等生態系統指標的重要因素。4斑塊個數（NP）,單位：無，范圍：NP >1公式描述：NP在類型級別上等于景觀中某一拼塊類型的斑塊總個數；在景觀

25、級別上等于景觀中所有的斑塊總數。生態意義：NP反映景觀的空間格局，經常被用來描述整個景觀的異質性，其值的大小與景觀的破碎度也有很好的正相關性 ，一般規律是 NP大，破碎度高；NP小，破碎度低。NP 對許多生態過程都有影響 ，如可以決定景觀中各種物種及其次生種的空間分布特征；改變物種間相互作用和協同共生的穩定性。而且，NP對景觀中各種干擾的蔓延程度有重要的影響，如某類拼塊數目多且比較分散時，則對某些干擾的蔓延 （蟲災、火災等）有抑制作用。5最大斑塊所占景觀面積的比例（LPI）,單位：百分比，范圍：0<LPI <100公式描述:LPI等于某一斑塊類型中的最大斑塊占據整個景觀面積的比例。

26、生態意義：有助于確定景觀的模地或優勢類型等。其值的大小決定著景觀中的優勢種、內部種的豐度等生態特征;其值的變化可以改變干擾的強度和頻率，反映人類活動的方向和強弱。6斑塊平均大小 （MPS）,單位：ha ,范圍：MPS>0公式描述:MPS在斑塊級別上等于某一斑塊類型的總面積除以該類型的斑塊數目；在景觀級別上等于景觀總面積除以各個類型的斑塊總數。生態意義：MPS代表一種平均狀況，在景觀結構分析中反映兩方面的意義：景觀中MPS值的分布區間對圖像或地圖的范圍以及對景觀中最小拼塊粒徑的選取有制約作用；另一方面MPS可以指征景觀的破碎程度 ，如我們認為在景觀級別上一個具有較小MPS值的景觀比一個具有

27、較大 MPS值的景觀更破碎，同樣在拼塊級別上，一個具有較小 MPS值的拼塊類型 比一個具有較大 MPS值的拼塊類型更破碎。研究發現 MPS值的變化能反饋更豐富的景觀 生態信息，它是反映景觀異質性的關鍵 。公式描述:AWMSI在斑塊級別上等于某斑塊類型中各個斑塊的周長與面積比乘以各自的面 積權重之后的和；在景觀級別上等于各斑塊類型的平均形狀因子乘以類型斑塊面積占景觀 面積的權重之后的和。其中系數0.25是由柵格的基本形狀為正方形的定義確定的。公式表明面積大的斑塊比面積小的斑塊具有更大的權重。當AWMSI=1時說明所有的斑塊形狀為最簡單的方形（采用矢量版本的公式時為圓形）；當AWMSI值增大時說明

28、斑塊形狀變得更復雜，更不規則。生態意義：AWMSI是度量景觀空間格局復雜性的重要指標之一，并對許多生態過程都有影響。如拼塊的形狀影響動物的遷移、覓食等活動，影響植物的種植與生產效率；對于自然拼塊或自然景觀的形狀分析還有另一個很顯著的生態意義，即常說的邊緣效應。8面積加權的平均斑塊分形指數（AWMPFD ）,單位：無，范圍：1WAWMPFD <2公式描述:AWMPFD的公式形式與 AWMSI相似，不同的是其運用了分維理論來測量斑塊 和景觀的空間形狀復雜性 。AWMPFD=1代表形狀最簡單的正方形或圓形，AWMPFD=2代表周長最復雜的斑塊類型 ，通常其值的可能上限為 1.5。生態意義：AW

29、MPFD是反映景觀格局總體特征的重要指標，它在一定程度上也反映了人類活動對景觀格局的影響。一般來說，受人類活動干擾小的自然景觀的分數維值高，而受人類活動影響大的人為景觀的分數維值低。應該指出的是，盡管分數維指標被越來越多地運用于景觀生態學的研究，但由于該指標的計算結果嚴重依賴于空間尺度和格網分辨率，因而我們在利用AWMPFD指標來分析景觀結構及其功能時要更為審慎。9. 平均最近距離 （MNN ）,單位：m,范圍：MNN>0公式描述:MNN在斑塊級別上等于從斑塊ijs到同類型的斑塊的最近距離之和除以具有最近距離的斑塊總數；MNN在景觀級別上等于所有類型在斑塊級別上的MNN之和除以景觀中具有

30、最近距離的斑塊總數 生態意義：MNN度量景觀的空間格局。一般來說MNN值大，反映出同類型斑塊間相隔距 離遠，分布較離散；反之，說明同類型斑塊間相距近 ，呈團聚分布。另外，斑塊間距離的 遠近對干擾很有影響，如距離近，相互間容易發生干擾；而距離遠，相互干擾就少。但景 觀級別上的MNN在斑塊類型較少時應慎用 。10. 平均鄰近指數 （MPI）,單位：無，范圍：MPI >0公式描述:給定搜索半徑后，MPI在斑塊級別上等于斑塊 ijs的面積除以其到同類型斑塊的最近距離的平方之和除以此類型的斑塊總數；MPI在景觀級別上等于所有斑塊的平均鄰近指數。MPI=0時說明在給定搜索半徑內沒有相同類型的兩個斑塊

31、出現。MPI的上限是由搜索半徑和斑塊間最小距離決定的。生態意義：MPI能夠度量同類型斑塊間的鄰近程度以及景觀的破碎度，如MPI值小，表明同類型拼塊間離散程度高或景觀破碎程度高；MPI值大，表明同類型斑塊間鄰近度高，景觀連接性好。研究證明MPI對拼塊間生物種遷徙或其它生態過程進展的順利程度都有十分 重要的影響。11. 景觀豐度（PR）,單位：無，范圍：PR>1公式描述:PR等于景觀中所有斑塊類型的總數。生態意義：PR是反映景觀組分以及空間異質性的關鍵指標之一，并對許多生態過程產生影響。研究發現景觀豐度與物種豐度之間存在很好的正相關，特別是對于那些生存需要多種生境條件的生物來說 PR就顯得尤

32、其重要。12. 香農多樣性指數 （SHDI ）,單位：無，范圍：SHDI >0公式描述:SHDI在景觀級別上等于各斑塊類型的面積比乘以其值的自然對數之后的和的負值。SHDI=0表明整個景觀僅由一個拼塊組成；SHDI增大，說明拼塊類型增加或各拼塊類型在景觀中呈均衡化趨勢分布生態意義：SHDI是一種基于信息理論的測量指數，在生態學中應用很廣泛。該指標能反映景觀異質性，特別對景觀中各拼塊類型非均衡分布狀況較為敏感，即強調稀有拼塊類型對信息的貢獻，這也是與其它多樣性指數不同之處。在比較和分析不同景觀或同一景觀不同時期的多樣性與異質性變化時，SHDI也是一個敏感指標。如在一個景觀系統中，土地利用越

33、豐富，破碎化程度越高，其不定性的信息含量也越大，計算出的SHDI值也就越高。景觀 生態學中的多樣性與生態學中的物種多樣性有緊密的聯系，但并不是簡單的正比關系，研究發現在一景觀中二者的關系一般呈正態分布。13. 香農均度指數 （SHEI）,單位：無，范圍：0WSHEIW1公式描述:SHEI等于香農多樣性指數除以給定景觀豐度下的最大可能多樣性（各拼塊類型均等分布）。SHEI=0表明景觀僅由一種拼塊組成 ，無多樣性；SHEI=1表明各拼塊類型均 勻分布，有最大多樣性。生態意義：SHEI與SHDI指數一樣也是我們比較不同景觀或同一景觀不同時期多樣性變化的一個有力手段。而且，SHEI與優勢度指標（Dom

34、i nance ）之間可以相互轉換（即evenness=1-dominance），即SHEI值較小時優勢度一般較高，可以反映出景觀受到一種或少數幾種優勢拼塊類型所支配;SHEI趨近1時優勢度低,說明景觀中沒有明顯的優勢類型且各拼塊類型在景觀中均勻分布。14散布與并列指數 （IJI）,單位：百分比，范圍：0<IJI <100公式描述:IJI在斑塊類型級別上等于與某斑塊類型i相鄰的各拼塊類型的鄰接邊長除以斑塊i的總邊長再乘以該值的自然對數之后的和的負值，除以斑塊類型數減1的自然對數，最后乘以100是為了轉化為百分比的形式；JI在景觀級別上計算各個斑塊類型間的總體散布與并列狀況。IJI取值小時表明斑塊類型 i僅與少數幾種其它類型相鄰接；IJI=100表明各斑塊 間比鄰的邊長是均等的，即各斑塊間的比鄰概率是均等的生態意義：JI是描述景觀空間格局最重要的指標之一。JI對那些受到某種自然條件嚴重制約的生態系統的分布特征反映顯著，如山區的各種生態系統嚴重受到垂直地帶性的作用，其分布多呈環狀，JI值一般較低；而干旱區中的許多過渡植被類型受制于水的分布與多 寡，彼此鄰近，JI值一般較高。15.蔓延度指數 （CONTAG）,單位：百分比，范圍：0<CONTAG <100公式描述:CONTAG等于景觀中各斑塊類型所占景觀面積乘以各斑塊類型之間相鄰的格網單元數目占總