第一節土地利用、土地覆被鑲嵌體多樣性
一、土地利用、土地覆被多樣性度量
多樣性(diversity)是近年來生態學研究中頗受重視的課題，可被定義為“在一個給定係統中環境資源(如物種、生境)變異性和複雜性的量度”。Pielou(1975年)認為，多樣性可以分為不同水平或層次的多樣性
[53,149~150]。但多樣性研究在土地利用/土地覆被變化中的應用尚未見諸文獻。借助於生態學中的生物多樣性概念和信息理論，研究土地利用與土地覆被多樣性。
土地利用/土地覆被的多樣性(LandscapeDiversity)是指土地利用/土地覆被單元在結構和功能方麵的多樣性，它反映了土地利用/土地覆被的複雜程度、嵌塊體類型的齊全程度或多樣性狀況。從20世紀80年代末，很多生態學家開始從事土地利用/土地覆被異質性的研究，O’Neill等(1988)給出三個度量途徑:優勢度、聚集度和形狀；Turner(1991)在O’Neill的基礎上引入了空間分析，提出了更多的度量，包括斑塊大小和周長、斑塊類型比、斑塊分維度等；Gustafson和Rarker(1993年)又進一步提出了相近度、線性度等。針對大量的土地利用/土地覆被指數，土地利用/土地覆被多樣性可總結為：土地利用/土地覆被多樣性主要研究組成土地利用/土地覆被的斑塊在數量、大小、形狀和土地利用/土地覆被的類型、分布及其斑塊間的連接性、連通性等結構和功能上的多樣性。根據土地利用/土地覆被多樣性的研究內容可將其分為三種類型，即斑塊多樣性、類型多樣性和格局多樣性。
類型內容
斑塊多樣性斑塊數目、麵積、大小、形狀、破碎度、分維性
類型多樣性類型多樣性指數、優勢度、豐富度
格局多樣性聚積度、連接度、連通性、修改的分維數等
其中土地利用/土地覆被破碎化是由於自然或人文因素的幹擾所導致的土地利用/土地覆被由簡單趨向複雜的過程，即土地利用/土地覆被單一、均質和連續的整體趨於複雜、異質和不連續的斑塊鑲嵌體的過程
[163,164]。隨著人類的進步和科技的發展，人類對自然的幹擾能力越來越強，因而導致土地利用/土地覆被的破碎化程度也逐步加深。在較大尺度研究中，土地利用/土地覆被破碎化狀況是重要的屬性，它和土地利用/土地覆被的格局、功能和過程密切相關。當複雜的土地利用/土地覆被具有固定采樣步長的遙感影像描述時，土地利用/土地覆被的複雜性或簡單性也相應的反映到遙感影像上。
二、土地利用/土地覆被鑲嵌體格局多樣性指標
對元謀縣土地利用鑲嵌體多樣性研究中，主要采用了嵌塊體密度、多樣性和均勻性指數、優勢度、蔓延度、破碎度等指標，各指標的計算方法、生態學含義分述如下[53,139,140,142,149~151,162~166]。
(一)多樣性和均勻性指數
信息熵理論引入土地利用、土地覆被生態學以來，對其發展起到了巨大的推動作用。信息理論的主要測量對象即是係統的有序或無序的指標，即熵值，包括其正負與大小。在土地利用類型多樣性的測定中，采用信息論中關於不定性的研究方法。量度土地利用/土地覆被多樣性的指標為土地利用/土地覆被多樣性指數，計為H。當土地利用/土地覆被由單一元素構成時，土地利用/土地覆被是均質的(Homogeneous)，其多樣性指數為0。當土地利用/土地覆被由兩個或兩個以上的元素構成時，若各類嵌塊體所占的土地利用/土地覆被比例相等，則其土地利用/土地覆被多樣性指數為最高，若各類嵌塊體所占土地利用/土地覆被的比例差異增大，則土地利用/土地覆被多樣性指數降低。