翁牛特旗景觀格局尺度效應(yīng)分析摘要：以內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市翁牛特旗為研究區(qū)，采用2008"2013"2018年相同月份的遙感影像，結(jié)合翁牛特旗地區(qū)土地利用數(shù)據(jù),將景觀類型分為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地6類，進(jìn)行景觀格局指數(shù)分析，選取6個景觀類型水平指數(shù)和6個景觀水平特征指數(shù)，分析不同粒度對景觀格局各指數(shù)的影響。研究結(jié)果表明:在景觀水平格局指數(shù)中，斑塊密度從0.40個/hm2下降到0.32個/hm2，香農(nóng)多樣性從1.37增加到1.45,香農(nóng)均勻性從0.76增加到0."1,說明尚未形成優(yōu)勢景觀，景觀破碎度加劇;在景觀類型水平上，隨著粒度的變化斑塊面積百分比沒有明顯變化，其他景觀類型均隨粒度的變化而變化。其中，在2013年和201"年水域?qū)Π邏K密度的粒度效應(yīng)反映較為強烈,分別從0.005個/hm2增加到0.046個/hm2、從0.010個/hm2增加到0.046個/hm2;未利用地對有效網(wǎng)格面積的粒度效應(yīng)反映較為強烈，從24596m2增加到40697m2;建設(shè)用地對聚集度、凝聚度的粒度反映較為強烈，分別從0.9減少至0.3、從94%減少至49%。關(guān)鍵詞：翁牛特旗；景觀格局；尺度效應(yīng)；粒度ScaleEffectAnalysisofLandscapePatterninWengniuteBannerAbstract:Thespatialscaleoflandscapepatternhasbecomethebasisoflandscapeecologyresearch.Byanalyzingthecharacteristicsandchangingrulesofthesamelandscapepatternindifferentscalesandclarifyingthescaleeffectofregionallandscapepatterncharacteristics，itcanbeknownmoreabouttherealsituationoflandscapepattern.WengniuteBannerofChifengCity，InnerMongoliawastakenastheresearcharea.Theremotesensingimagesofthesamemonthin200"，2013and201"wereusedtocombinethelandusedataofWengniuteBannerarea.Landscapetypesweredividedintosixcategories:cultivatedland，woodland，grassland，waterarea，constructionlandandunusedland.Landscapepatternindexwasanalyzed.Sixlandscapeindicesatpatchtypelevelandsixlandscapeindicesatlandscapelevelwereselectedtoanalyzetheeffectsofdifferentgrainsizesonlandscapepatternindices.Theresultsshowedthatinlandscapelevelpatternindex，thenumberofpatcheswasdecreasedfrom5391to4231，thedensityofpatcheswasdecreasedfrom0.40perhectareto0.32perhectare，thediversityofShannonwasincreasedfrom1.37to1.45，andtheevennessofShannonwasincreasedfrom0.76to0."1，whichindicatedthatthedominantlandscapehadnotyetbeenformed，andthefragmentationoflandscapewasincreased.Atthelevelofpatchtype，thepercentageofpatchareahadnoobviouschangewiththechangeofgrainsize，andotherlandscapetypeswerechangedwiththechangeofgrainsize.Amongthem，in2013and2018，thegranularityeffectofwaterareaonpatchdensitywasstrong，whichwasfrom0.005perhectareto0.046perhectareand0.010perhectareto0.046perhectare，respectively.Thegranularityeffectofunusedlandoneffectivenetworksizewasstrong，whichwasfrom24596m2to40697m2.Thegranularityeffectofconstructionlandonaggregationandcohesionwasstrong，whichwasfrom0.9to0.3and94%to49%，respectively.Keywords：WengniuteBanner;landscapepattern;scaleeffect;grainsize0引言景觀格局研究在土地利用上已經(jīng)成為全球關(guān)注的熱點之一景觀格局不僅是景觀組分空間分布特征的表現(xiàn),也是景觀異質(zhì)性的外在體現(xiàn),長期以來一直是景觀生態(tài)學(xué)理論研究的重要部分，主要包括空間異質(zhì)性、相關(guān)性和空間規(guī)律性等內(nèi)容。格局和過程是生態(tài)學(xué)研究的重點，要正確理解景觀格局和過程的關(guān)系，就需明確區(qū)域景觀格局的尺度效應(yīng)"作為景觀的自然屬性,尺度效應(yīng)具有重要的作用尺度對景觀具有較大的影響，不同尺度下觀測的結(jié)果和獲得的變化規(guī)律是完全不同的”8'。從單個尺度得出的結(jié)果來看,反映的只是該尺度下的格局與過程。多尺度上的空間分析方法是尺度效應(yīng)的基礎(chǔ),能夠使研究中存在多個時空尺度,在景觀等級結(jié)構(gòu)識別特征尺度的研究中具有重要的作用。尺度在景觀生態(tài)學(xué)中包括2個重要含義:粒度和幅度?？臻g幅度會隨著研究范圍的確定而確定，現(xiàn)階段對尺度效應(yīng)的研究主要集中在因粒度變化而引起的粒度效應(yīng)，因此粒度便成為尺度效應(yīng)的研究重點和熱點。粒度是景觀單元進(jìn)行運算的最小單元,粒度的不同會影響計算的精度和準(zhǔn)確性「910'。選取適宜的粒度是景觀粒度效應(yīng)研究的重要基礎(chǔ)，在進(jìn)行尺度選擇時，需要充分考慮粒度效應(yīng)的影響，保證合理有效地提取和傳遞景觀中所包含的有效數(shù)據(jù)和完整信息。本研究以內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市翁牛特旗為研究區(qū)域,該區(qū)域?qū)儆谥袦貛О敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候，受海拔的影響顯著，是生態(tài)環(huán)境較脆弱的地區(qū)。本文在RS與GIS的支持下，利用2008"2013"2018年相同月份的3期遙感影像和土地利用數(shù)據(jù),選取景觀格局指數(shù)，通過分析斑塊類型水平的空間效應(yīng)和景觀水平的空間效應(yīng)，研究該區(qū)域景觀格局特征及空間尺度效應(yīng)!1材料與方法1.1研究區(qū)概況翁牛特旗位于大興安嶺山脈西南端與燕山山脈余脈(通稱七老圖山)交匯地帶東麓，科爾沁沙地西端。地處117°43‘~120°43'-,42。26‘~43°25'N。北隔西拉沐倫與林西縣、巴林右旗、阿魯科爾沁旗及通遼市開魯縣相望，東以老哈河為界與敖漢旗、通遼市奈曼旗毗鄰,南與赤峰市松山區(qū)接壤,西與克什克騰旗相連，東西長約250km,南北寬約84km,總土地面積為11889km2。翁牛特旗屬于典型的中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫5.8V，年日照時數(shù)2850~3000h,年降水量370mm,無霜期90~140d,年平均風(fēng)速為3~4.2m/s，最大風(fēng)速32m/s。主要河流有少郎河、葦塘河、五分地河、四道杖房河、羊腸子河，分屬西拉沐淪河、老哈河兩大水系。研究區(qū)位置如圖1所示。圖1研究區(qū)位置Fig.1Locationofstudyarea1.2數(shù)據(jù)來源與處理本文主要數(shù)據(jù)源包括翁牛特旗20082013、2018年土地利用數(shù)據(jù)和地面數(shù)字高程(Digitalelevationmodel,DEM)$其中2008、2013年土地利用數(shù)據(jù)遙感影像為Landsat-5TM影像,由地理空間數(shù)據(jù)云(https:!/)提供。2018年遙感影像來自美國地質(zhì)勘探局官網(wǎng)(https:!/),為Landsat—8OLI影像。上述遙感影像經(jīng)過輻射定標(biāo)、大氣校正之后，進(jìn)行NDVI、MNDWI提取，并利用監(jiān)督分類，得到了研究區(qū)景觀格局分布數(shù)據(jù)。本文采用的數(shù)字地面高程模型數(shù)據(jù)(DEM)為全球空間分辨率30m數(shù)字高程數(shù)據(jù),同樣來自地理空間數(shù)據(jù)云。本文中采用的坡度、坡向數(shù)據(jù)均提取自該高程數(shù)據(jù)。1.3景觀格局指數(shù)景觀格局分布特征的常用定量化研究方法是景觀格局指數(shù)，許多學(xué)者利用該方法進(jìn)行了相關(guān)研究皿。根據(jù)所反映規(guī)律的尺度，景觀格局指數(shù)分為景觀、類型及斑塊3種不同尺度類型的指數(shù)。目前大多從景觀水平和景觀類型水平選取指標(biāo)反映景觀格局的空間異變性3「囪。本研究結(jié)合翁牛特旗的具體情況，運用景觀格局分析軟件Fragstats4.2計算景觀格局指數(shù)，對翁牛特旗土地利用景觀要素的空間格局特征進(jìn)行分析!本文從景觀水平和景觀類型水平兩方面選取了10個景觀格局指數(shù),在景觀水平上選取斑塊密度(PD)、最大斑塊指數(shù)(LPI)、凝聚度(COHESION)、(6(6)1nm香農(nóng)多樣性(SHDI)、香農(nóng)均勻性(SHEI)和聚合度(AI)來表征在景觀尺度景觀格局特點;在景觀類型水平上，選取了斑塊密度(PD)、斑塊面積百分比(PLAND)、周長面積分維數(shù)(PAFRAC)、聚集度(CLUMPY)、凝聚度(COHESION)、有效網(wǎng)格面積(MESH)6個指數(shù)，以GRID格式土地利用圖為數(shù)據(jù)源，導(dǎo)入Fragstats4.2軟件進(jìn)行計算。具體指標(biāo)的計算方法如下：斑塊密度(PD)表現(xiàn)某種斑塊在景觀中的密度，可反映出景觀整體的異質(zhì)性與破碎度詢，公式為PD=NJA (1)式中N 斑塊數(shù)量，個A 景觀或斑塊的總面積,hm2PD——斑塊密度，個/hm2最大斑塊指數(shù)(LPI)用于確定景觀中的優(yōu)勢斑塊類型，間接反映人類活動干擾的方向和大小，公式為LPI=年X100%( %100%) (2)A式中—景觀或某一種斑塊類型中最大斑塊的面積,hm2L/I—最大斑塊指數(shù),％聚集度(CLUMPY)反映斑塊在景觀中的聚集和分散狀態(tài)，數(shù)值在-1-1之間，當(dāng)指數(shù)結(jié)果為-1時斑塊為完全分散型狀態(tài),結(jié)果為0時呈隨機分布,結(jié)果為1時為聚集狀分布。凝聚度(COHESION)可衡量相應(yīng)景觀類型自然連接性的程度，可以反映斑塊連通性,公式為mc赫，=1-J———i100%(3)、"pi J1-摘式中& 第1類景觀中第j個斑塊的面積,hm2P,—第1類景觀中第J個斑塊的周長,mc禰—凝聚度,％m—景觀中斑塊類型的總數(shù)周長面積分維數(shù)(PAFRAC)指景觀不規(guī)則幾何形狀的非整數(shù)維數(shù)，反映景觀形狀復(fù)雜程度,公式為PAFRAC=m. m.2(N""岫-""lnp) '1=1尸1 1=1J=1 ‘ mn mn mnN""(岫1宜初)J""岫""In%1=1j=1 1=1j=1 1=1i=1

式中N 斑塊數(shù)量n—第1類景觀斑塊數(shù)量有效網(wǎng)格面積(MESH)是景觀中斑塊面積的平方和與景觀總面積的比值，可用于比較景觀中斑塊的平均面積。景觀總面積不變時，有效網(wǎng)格變大,反映該類型面積增加，表明其在景觀中的比重加大倒。香農(nóng)多樣性(SHDI)是各景觀的面積百分比與其面積百分比的自然對數(shù)乘積的累加結(jié)果與-1的乘積，即mSHDI=-"P,lnP1(SHDI#0) (5)1=1式中P. 斑塊類型1占整個景觀的面積比SxLI 香農(nóng)多樣性香農(nóng)均勻性(SHEI)反映在研究區(qū)內(nèi)不同景觀類型的分布狀況，量化反映各景觀類型在研究區(qū)內(nèi)分布的均勻程度詢，公式為m-"RlnP,S 1=1SX<I斑塊面積百分比(PLAND)指景觀中某一斑塊類型占整個景觀面積的相對比例，用來衡量景觀的類型組成和相對大?。?0］，公式為Plano=；族。。％ (7)聚合度(AI)反映景觀中不同斑塊類型的非隨機性或其聚集程度。1.4尺度轉(zhuǎn)換本次研究以2008、2013、2018年土地利用數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源。在ArcGIS9.4軟件的支持下，利用ArcToolbox中的重采樣工具對原始柵格進(jìn)行不同分辨率的重采樣，將3期的土地利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為30、60"90"120"150"180、210、240、270、300m共10種粒度等級的柵格數(shù)據(jù)。在重采樣過程中選用優(yōu)勢類型法進(jìn)行賦值,即在生成的新像元中按照多數(shù)原則，采用像元數(shù)目較多的屬性作為新產(chǎn)生像元的屬性，若不同屬性所占新像元的數(shù)目相同時則由程序隨機決定新像元的類型。1.5景觀類型水平的空間尺度效應(yīng)尺度效應(yīng)對于景觀格局研究具有重要的作用。只有了解景觀格局指數(shù)的尺度效應(yīng)，才能反映土地利用景觀格局及其動態(tài)變化的信息，預(yù)測景觀格局受自然或者人為因素的影響口1-22'。為研究景觀指數(shù)隨空間尺度變化的效應(yīng)關(guān)系，借助軟件Fragstats4.2，在景觀類型水平上選取斑塊密度（PD）、斑塊面積百分比（PLAND）、周長面積分維數(shù)（PAFRAC）、聚集度（CLUMPY）、凝聚度（COHESION）、有效網(wǎng)格面積（MESH）6個指數(shù)進(jìn)行分析。1.6景觀水平的空間尺度效應(yīng)在景觀水平上選取斑塊密度（PD）、最大斑塊指數(shù)（LPI）、凝聚度（COHESION）、香農(nóng)多樣性（SHDI）、香農(nóng)均勻性（SHEI）和聚合度（AI）6個特征指數(shù)，反映景觀水平指數(shù)隨粒度變化的特征與規(guī)律。2結(jié)果與分析2.1景觀格局指數(shù)變化分析基于Fragstats4.2專業(yè)軟件，將2008、2013、2018年3期的景觀類型分布圖轉(zhuǎn)換為geoRaster格式，在景觀和類型尺度上進(jìn)行景觀格局指數(shù)的計算,結(jié)果如表1、2所示。表1景觀水平指數(shù)Tab.1Landscapelevelindex年份PD/（個*hm"2）LPI/%COHESION/%SHDISHEIAI/%20080.4015.0199.791.370.7696.5320130.3113.2399.731.450.8196.8520180.3213.2299.741.450.8196.85在景觀水平上，PD呈現(xiàn)了先減少后增加的變化趨勢。景觀水平的LPI在10年間出現(xiàn)下降趨勢,從15.01%減少至13.22%，說明該區(qū)域受到人類干擾,優(yōu)勢景觀略微減少；COHESION指數(shù)在10年間變化幅度不大，趨于穩(wěn)定，說明該區(qū)域景觀的自然表2景觀類型水平指數(shù)Tab.2Landscapepatterntypelevelindex年份景觀類型PLAND/%PD/（個?hm2）PAFRACCLUMPYCOHESION/%MESH/m2耕地21.670.101.340.9599.502266.41林地5.760.081.250.9497.6020.132008草地47.340.081.330.9499.8741010.92水域3.590.011.450.9699.69698.87建設(shè)用地2.110.091.240.9194.671.58未利用地19.540.041.280.9699.8716255.33耕地23.460.051.410.9699.663029.14林地9.870.061.390.9598.92219.202013草地40.530.061.390.9599.727951.26水域3.080.011.610.9599.75800.66建設(shè)用地2.040.111.270.9194.331.35未利用地21.010.031.360.9799.9024274.12耕地23.690.051.380.9699.704551.70林地9.950.061.380.9598.91219.402018草地40.240.061.380.9599.727819.50水域3.060.011.570.9599.69748.52建設(shè)用地80.9194.511.95未利用地20.950.031.350.9799.9024254.29連接性較好;SHDI呈現(xiàn)先增加后不變的趨勢，表明各斑塊大小趨于均衡，景觀區(qū)域破碎;SHEI與AI的演變趨勢與SHDI的變化規(guī)律相似，均說明不同斑塊之間的均衡度越來越高，而優(yōu)勢景觀尚沒有形成，景觀破碎度正在加劇。在類型水平上，耕地景觀的PD呈先下降后不變的趨勢，PLAND呈上升趨勢，MESH出現(xiàn)上升趨勢，說明10年間耕地成為主要景觀;林地景觀變化趨勢與耕地相似。草地景觀的PLAND呈下降趨勢,MESH出現(xiàn)下降趨勢且下降速率較大,說明近10年該區(qū)域生態(tài)建設(shè)得到完善:建設(shè)用地景觀的PD呈先增加后不變的趨勢,PLAND呈先減小后上升的趨勢,表明連通性不斷下降，景觀格局越來越破碎化;水域景觀與未利用地景觀的景觀格局變化也表現(xiàn)為優(yōu)勢景觀缺失，連接性不高的特點。2.2景觀類型水平的空間尺度效應(yīng)變化分析2.2.1不同土地類型的多尺度格局分析采用上述數(shù)據(jù)與方法計算得出翁牛特旗斑塊類型水平上的指數(shù)值，運用Excel進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計及尺度檢測圖的繪制，對3個時期不同土地利用類型進(jìn)行多尺度格局分析，以直觀反映同一土地利用類型不同指數(shù)隨粒度的變化規(guī)律。局分辨率的不斷降低呈現(xiàn)先下降后趨于平緩的趨勢，其中2008年下降速率較大,2013年和2018年下降速率較小，趨于穩(wěn)定且沒有明顯的轉(zhuǎn)折點。斑塊面積百分比隨著景觀格局分辨率的降低沒有明顯的變化，曲線基本保持水平，對粒度敏感性較小。其中,2008年指數(shù)值最小,2018年指數(shù)值最大。耕地的周長面積分維數(shù)隨著景觀格局分辨率的降低呈現(xiàn)不斷上升的趨勢，粒度在30~90m時上升速率較大，在90m之后上升速率變小。斑塊聚集度變化趨勢隨著景觀格局分辨率的下降呈現(xiàn)本保持穩(wěn)定。斑塊凝聚度隨著景觀格局分辨率的不斷降低呈現(xiàn)部分不同程度的下降趨勢,2008年變化較大,其中在粒度為270m處出現(xiàn)明顯轉(zhuǎn)折點,2008年在270-300m下降速率最大,2013年和2018年曲線變化趨勢相似,270-300m呈現(xiàn)上升趨勢，但上升速率平緩。耕地的有效網(wǎng)格面積指數(shù)隨著粒度的增大表現(xiàn)為先增加后下降的變化規(guī)律，在240m處出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點,2008年在240m之后出現(xiàn)下降趨勢,2013年和2018年在240m處出現(xiàn)先下降后升高的趨勢，其中2018年指數(shù)值不斷下降的趨勢，沒有明顯的轉(zhuǎn)折點，下降速率基002306090120150180210240270300粒度/m2051 1 1 1 1 1 1 1 1 1'306090120150180210240270300圖2Fig.2VariationofcultivatedlandtypeindexwithgrainsizeindifferentperiodsI30 1 1 1 1 1 1 1 1 1306090120150180210240270300林地由圖3可以看出，隨著景觀格局粒度不斷增大,林地的斑塊密度出現(xiàn)下降趨勢,2008年下降速率較大,2018年趨于平緩狀態(tài)。林地的斑塊面積百分比隨著景觀粒度增加沒有明顯變化,2018年指數(shù)值最大,2008年指數(shù)值最小。林地的周長面積分維數(shù)隨著景觀格局分辨率降低呈現(xiàn)上升趨勢，其中,2008年在30-120m上升速率較大,120m之后上升速率較小。林地的聚集度和凝聚度都隨景觀格局粒度增加出現(xiàn)下降趨勢,沒有明顯的轉(zhuǎn)折點。林地的有效網(wǎng)格面積在2013"2018年隨著粒度增加表現(xiàn)為先平緩后上升的變化規(guī)律，在270m處出現(xiàn)明顯的轉(zhuǎn)折點,270-300m上升速率最大。草地由圖4可以看出，草地的斑塊密度隨著景觀格局分辨率的不斷降低呈現(xiàn)不同程度的變化，其中2008年在180m處有明顯的轉(zhuǎn)折點，下降速率較大,2013年和2018年呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢，趨于穩(wěn)定并沒有明顯的轉(zhuǎn)折點。斑塊面積百分比隨著景觀格局粒度的增加沒有明顯的變化，曲線基本保持水平狀態(tài),對粒度敏感性較小。其中,2008年指數(shù)值最大,2018年指數(shù)值最小。草地的周長面積分維數(shù)隨著景觀格局粒度的增加呈現(xiàn)不斷上升的趨勢,2008年在30~90m上升速率較大，在90m之后上升幅度較小,2018年上升速率較大。斑塊聚集度變化趨勢隨著景觀格局粒度的增加呈現(xiàn)不斷下降的趨勢，沒有明顯的轉(zhuǎn)折點，下降速率較為穩(wěn)定。斑塊凝聚度隨著景觀格局粒度的不斷增加呈現(xiàn)部分不同程度的下降趨勢，在240m處出現(xiàn)明顯轉(zhuǎn)折點,在240~270m時下降速率最大。草地的有效網(wǎng)格面積指數(shù)隨著粒度的增加表現(xiàn)為先增加后下降的變化規(guī)律，在240m出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點,2008年在240m之后出現(xiàn)下降趨勢,2013年和2018年在240m處出現(xiàn)下降趨勢，其中2008年變化幅度最大。(4)水域由圖5可以看出，水域的斑塊密度隨著景觀格

不同時期草地類型指數(shù)隨粒度的變化曲線Fig.4Changesofgrasslandtypeindexwithgrainsizeindifferentperiods局粒度的增加呈現(xiàn)不同程度的變化，其中2008年出現(xiàn)先上升后趨于平緩的狀態(tài)，在210m有明顯的轉(zhuǎn)折點，但變化幅度不大。2013年和2018年呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢，分別從0.005個/hm2增加到0.046個/hm2，從0.010個/hm2增加到0.046個/hm2。30-120m上升速率較大，在180m處有明顯的轉(zhuǎn)折點。斑塊面積百分比隨著景觀格局粒度的增加沒有明顯的變化，曲線基本保持穩(wěn)定,2008年指數(shù)值最大。水域的周長面積分維數(shù)隨著景觀格局粒度的增加呈現(xiàn)先上升后平緩的趨勢，在30~60m時上升速率較大。斑塊聚集度變化趨勢隨著景觀格局粒度的增加呈現(xiàn)不斷下降的趨勢，沒有明顯的轉(zhuǎn)折點，下降速率較為穩(wěn)定。斑塊凝聚度隨著景觀格局粒度的增加呈現(xiàn)部分不同程度變化趨勢，在240m處出現(xiàn)明顯轉(zhuǎn)折點，在240-270m下降速率最大。水域的有效網(wǎng)格面積指數(shù)隨著分辨率的下降表現(xiàn)為先下降后上升的變化規(guī)律，在270m出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點，2008年在270m之后出現(xiàn)上升趨勢,2013年和2018年在240m處出現(xiàn)下降趨勢。不同時期草地類型指數(shù)隨粒度的變化曲線Fig.4Changesofgrasslandtypeindexwithgrainsizeindifferentperiods(5)建設(shè)用地與未利用地建設(shè)用地和未利用地的景觀格局指數(shù)隨著粒度變化出現(xiàn)相應(yīng)的變化，其趨勢和規(guī)律與耕地基本相60901201501802102402703002008年2013-12018牟6090120150180210240270300粒度/m2008年2013年2018年粒度An2008年—2013牟不同時期水域類型指數(shù)隨粒度的變化曲線2008年2013年2018年120150180210240270300粒度/mFig.Fig.5Variationofwatertypeindexwithparticlesizeindifferentperiods粒度在180m時出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，粒度大于耕地-一水域林地T一建設(shè)用地草地?未利用地180m時，曲線性較低。50r0* *粒度在180m時出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，粒度大于耕地-一水域林地T一建設(shè)用地草地?未利用地180m時，曲線性較低。50r0* *午早￥果*早306090120150180210240270300粒度/m50000-*-草地一?-未利用地90120150180210240270300粒度/m40000300002000010000地地地

耕林草

壬域設(shè)利

水建未

壬0—W――?~~?~~*—V―Ki-306090120150180210240粒度/m270300圖6不同土地類型景觀指數(shù)粒度效應(yīng)Fig.6Granularityeffectoflandscapeindexofdifferentlandtypes似。從而也論證了景觀格局粒度效應(yīng)的本質(zhì)是粒度的改變導(dǎo)致不同柵格單元對斑塊的融合、分割和邊界改變。因此不同時期的數(shù)據(jù)并不影響研究結(jié)果。2.2.2斑塊類型指數(shù)對空間尺度變化的響應(yīng)本次研究選取了2018年斑塊類型指數(shù)數(shù)據(jù)，對6種不同土地類型景觀格局指數(shù)隨粒度變化的規(guī)律進(jìn)行綜合對比分析，結(jié)果如圖6所示。由圖6可以看出，斑塊密度的粒度效應(yīng)具有如下特征:不同土地利用類型的斑塊密度隨粒度增大變化幅度不大，其中水域變化較為明顯，出現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在60~150m范圍內(nèi)上升速率較大,變?yōu)橄陆第厔荨Ｆ浯螢楦?耕地曲線變化趨勢為先平緩后下降，耕地是唯一下降的土地類型。林地、草地、建設(shè)用地和未利用地曲線變化趨勢基本相似。這是因為隨著粒度的增加，景觀中較小的斑塊被周圍較大的斑塊合并，使得耕地成為優(yōu)勢類型，因此耕地的斑塊密度下降。不同土地利用類型斑塊面積百分比的粒度效應(yīng)曲線基本保持水平狀態(tài)，隨著粒度的增大，原有面積基本保持不變。其中，草地所占景觀面積比最大，其次是耕地和未利用地，建設(shè)用地最小。從中可以看出，草地、耕地是該區(qū)域的主要土地類型，景觀多樣

不同土地利用類型的周長面積分維數(shù)變化的趨勢基本相似,均呈先上升后平緩的狀態(tài),其指數(shù)在1.25~1.60之間變化。其中建設(shè)用地的變化幅度最大，從1.27增加至1.43,水域變化最為穩(wěn)定，基本保持水平，其他4種土地類型在粒度30~60m時,上升速率較大?？傮w來看,研究區(qū)的土地利用類型的斑塊形狀相對較規(guī)則，粒度變化對分維數(shù)指數(shù)的影響較小。從聚集度效應(yīng)曲線來看，曲線總體變化均為下降趨勢，當(dāng)粒度在30m時，土地利用類型的聚集度接近1.0,在30~300m粒度范圍內(nèi)，其聚集度指數(shù)在0.3~1.0之間變化。其中,建設(shè)用地的變化幅度較大，聚集度從0.9減少至0.3，其他變化幅度較小,在粒度240m時，曲線趨于平緩。從凝聚度效應(yīng)曲線來看，隨著粒度的增加，不同土地類型的凝聚度出現(xiàn)不同程度的下降。其中，建設(shè)用地下降幅度最大，指數(shù)從94%減少至49%，草地和未利用地基本沒有變化,曲線保持水平，說明兩種類型的斑塊連通性較好,林地、耕地和水域的指數(shù)值變化較小，在240m后指數(shù)值趨于平緩。從有效網(wǎng)格面積效應(yīng)曲線來看,隨著粒度的變化，未利用地、草地和耕地變化較大，說明粒度對上述3類土地類型的平均面積影響較大，未利用地在粒度為180m時變化較大,上升速率較大，草地和耕地在粒度為240m時出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，曲線趨勢為先下降后增加。林地、水域和建設(shè)用地指數(shù)變化不大，影響較小，說明斑塊平均面積隨粒度變化較小。2.3景觀水平指數(shù)隨粒度的變化對2008"2013"2018年3個不同時期的景觀水平指數(shù)進(jìn)行計算對比,結(jié)果如圖7所示。6420864227-27-1111叔、撮黑樣房-KW?????????2008年2013牟2018^?????????6090120150180210240270300Fig.7■0987^8777S0.O.0.O.坦登迓罵的16090120150180210240270300粒度/minI i i i i i i i i i306090120150180210240270300粒度/m0.76bn75I 1 1 1 1 1 1 1 1 1'306090120150180210240270300粒度/m粒度/m圖7不同景觀水平指數(shù)隨粒度的變化曲線Changesoflandscapehorizontalindexwithgrainsize由圖7可以看出，斑塊密度隨著粒度的變化出現(xiàn)不同程度的變化趨勢，2008年呈現(xiàn)下降趨勢,2013年和2018年呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在粒度為150m時出現(xiàn)明顯的轉(zhuǎn)折點。說明斑塊密度具有明顯的粒度效應(yīng)。隨著粒度的增大,該區(qū)域最大斑塊指數(shù)出現(xiàn)波動較大的變化，其中2008年波動幅度最大,變化趨勢為先緩慢上升再快速上升后急速下降，在