2023年景观生态学实验报告.docx

华 中 农 业 大 学 实 验 报 告实验课程：景观生态学实验 实验时间：2023年11月15日 成 绩：专业班级：地信1302 学号：20 姓名：纪秋磊 批阅老师：不同水平的景观空间格局定量分析一、实验目的 1.熟悉和学习Fragstats的使用； 2.掌握不同水平的空间格局定量分析的方法； 3.观测和分析在不同幅度和粒度下各景观指数的特点；二、实验内容运用在实验一和实验二中解决产生的不同幅度，不同粒度的景观图分析幅度变化和粒度变化，景观空间格局指数的变化特性分析的指标涉及：斑块数量(NP):NP=ni,ni为在整个景观中第i种类型所包含斑块总数；斑块数量在一定限度上，可以衡量某一特定斑块类型的破碎限度斑块面积(Patch Area):，每一个涉及景观马赛克的斑块的区域，也许是包含在景观中的最重要的和有用的信息圈定斑块的4-邻域或8-邻域规则的选择都会对这一指标的影响斑块周长(Patch Perimeter):PERIM=Pij，斑块周长涉及任何内部孔，无论周边是真正的边沿或没有（例如，当景观边界存在时，一个斑块被景观边界一分为二）。

斑块密度(Patch Density):PD=N/A,即每平方公里的斑块数景观聚集度指数(Aggregation Index):C=C+ln（），式中C是聚集度指数的最大值[2ln(n)],n为景观中斑块类型总数，为斑块类型i与j相邻的概率分维数(Fractal Dimension Index):P=k，=2ln（P/k）/ln（A),式中，P是斑块的周长，A是斑块的面积，是分维数，即不规则几何形状的非整数维数k是常数Shannon多样性指数(Shannon Diversity Index):，即每一斑块类型所占景观总面积的比例乘以其对数，然后求和，取负值，当斑块类型增长或各类型板块所占面积比例趋于相似时，SHDI的值也相应增长周长面积比（Perimeter-Area Ratio）:，即斑块的周长与面积的比值，周长面积比是一个简朴的形状复杂度，但没有对简朴的欧氏形状（例如，正方形）标准化这个指标的一个问题是，它随斑块大小而变化例如，保持形状不变，斑块尺寸的增长会导致周长面积比减少平均斑块面积指数(Mean Patch Area Index):MPS=(A/N)*,表达景观中所有斑块的总面积（平方米）除以斑块总数，再乘以(转换成平方千米）。

斑块丰富度（Patch Richness）:PR=m，表达景观中不同斑块类型总数斑块形状指数（ Patch Shape Index）:LSI=,表达景观中所有斑块边界的总长度（米）除以景观总面积（平方米）的平方根，再乘以正方形校正系数当景观中只有一个正方形斑块时，LSI=1；当景观中斑块形状不规则或偏离正方形时，LSI值增大共11个指标，产生分析曲线（如图），结合理论课内容，解释因素三、实验环节及结果1、打开Fragstats软件点击新建，新建一个工程2、点击Add layer，添加数据；逐个添加自己解决的后的img图像3、在Common tables中的class descriptors添加类属性文献命名为header.Fcd4、在Analysis parameters中的sampling strategy设立分析参数5、选择景观分析指数（01）在Patch metrics中的Area-Edge选项卡中勾选Patch Area（AREA）和Patch Perimeter（PERIM）(02) 在Class metrics中的Aggregation选项卡中勾选Number of Patches(NP)和Patch Density(PD)(03)在Landscape metrics中的Diversity选项卡中勾选Patch Richness（PR）和Shannon’s Diversity Index6、点击运营（Run）并得出结果7、同理，添加不同粒度图像，进行景观指数分析。

8、将结果在Excel中整理分析四、实验结果在类型水平上研究斑块数量(Number of Patches)和斑块密度(Patch Density)的关系，从实验结果的折线图中可以看出，在相同幅度下，粒度越大NP（斑块数量）越小，PD（斑块密度）越小，两者趋势相同，这是由于随着粒度的增大，相近的斑块也许会发生合并，因而导致斑块数减少，在相同面积内，密度也随之减小；在相同粒度下，幅度越大NP越大，PD无明显变化，这是由于，随着幅度的增大，影像区域随之增大，斑块数量故而增大，而同时，幅度的变化对相同区域内的斑块数并无明显影响，所以斑块密度无明显变化 在景观水平上研究景观聚集度指数(Aggregation Index)、Shannon多样性指数(Shannon Diversity Index)的关系，从实验结果的折线图上可以看出，它们随景观幅度或粒度的变化趋势大体相同，随景观幅度和粒度的变化趋势大体相反，幅度越大，AI（景观聚集度指数）、SHDI（多样性指数）越大，粒度越大，AI、SHDI越小五、实验心得 这次的实验我们接触到了新的软件Fragstats，对我们来说是一个挑战，Fragstats看似简朴，但是功能却相称强大，是数据解决的强大助手，在借助Excel的情况下控制变量，通过折线图得出了实验结果，不同水平的景观空间格局的定量分析。