地景生態學（下）

地景生態學 (Landscape Ecology)（下）
國立臺灣師範大學生命科學系碩士生 黃冠中

連結：地景生態學（中）

在地景生態學（上）（中）介紹了尺度 (scale)、擾動 (disturbance)及地景異質性 (landscape heterogeneity)，本文介紹地景生態學的研究方法以及應用。地景生態學通常研究大空間尺度的議題，需要用到許多運算的技術。

$$(5)$$ 地景資料的量化

首先，必須要先量化目標地景的影像資料。影像分析的軟體有很多種，例如，FRAGSTATS是目前被廣泛使用的空間區塊分析程式；大家熟知的GIS全球地理資訊系統也可以整合、分析影像資料。

程式軟體可將地景影像的每個組成網格作分類，如此就能獲得這個地景中的區塊數量、區塊面積、區塊分布等與地景特徵相關的資料，研究員根據這些資料進行分析（圖六）。

程式軟體對地景影像進行分類的方式會影響到分析的結果。例如，針對同一地景影像，如果用不同的空間尺度做分類，所產生的區塊數量、區塊種類、區塊面積等就有很大的差異。如圖六左邊比右邊使用較大的尺度，結果無法偵測或顯示出竹林、高草地等區塊，因此可能就會產生不同的研究結果與結論。

圖六 地景資料的分析過程。（本文作者黃冠中繪）

地景影像分析產生兩種類型的資料：

(1) 地景組成性質資料 (landscape composition)：地景中的區塊是什麼棲地類型、各區塊多大、各有多少個等，與區塊的多樣性有關的資料即屬於此類。

(2) 地景的空間性質資料 (landscape configuration)：地景中的各區塊如何分布、彼此間的連結性等，與區塊的空間性質有關的資料即屬此類。

影像分析後有了這些資料，就可以探討許多議題，如颱風過後地景發生的變化，或病蟲害發生影響的範圍等。

此外地景的研究不僅限於比較擾動前後的地景變化，地景生態學家也能發展模式 (model) 去推算某地景未來的變化趨勢。
比如說，若想了解全球暖化可能對高緯度草原與苔原地區的未來分布之影響，則可根據過去數十年的氣溫資料以及高緯度草原與苔原地區的分布資料發展模式，以模擬未來10年或甚至50年後的狀況。當然，預測越長期的變化，可能的誤差就越大。

$$(6)$$ 人類的活動與地景生態學

當人類發展較大規模的農業時就開始在改變地景，到現在蓋房子、開採砂石、建港口等活動都對地貌環境有相當大的影響，拜科技的進步所賜，我們現在得以開始利用遙測影像來看到地景的改變，進而探討這些變化讓生態系統產生什麼反應，藉此調整我們進行開發的方式。

舉例來說，假設今天要在一個地方開闢馬路，原本的地景是如圖七上的樣子，要從A地到B的最快就是開闢直線的馬路，因此變成圖七下的樣子，但這樣可能會使一些區塊被切割成兩塊。地景生態學的研究可以告訴我們那會對生態環境有什麼影響，也可以提出較好的開闢路線讓決策單位參考。

圖七 馬路開發對地景影響示意圖。（本文作者黃冠中繪）

參考文獻

1. Turner, M. G., Gardner, R. H., & O’Neill, R. V. (2001). Landscape Ecology in Theory and Practice: Pattern and Process. Springer-Verlag New York.
2. Turner, M. G. (2005). Landscape ecology : What Is the State of the Science? Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 36: 319–344.
3. UMass Landscape Ecology Lab – http://www.umass.edu/landeco/index.html