生態(tài)完整性（Ecologicalintegrity）從狹義上說，包含生態(tài)系統(tǒng)健康、生物多樣性、穩(wěn)定性、可持續(xù)性、自然性和野生性以及美譽(yù)度等；而從廣義上說，它是物理、化學(xué)和生物的完整性的總和[1]。自1949年AldoLeopold提出生態(tài)完整性概念以來，其內(nèi)涵不斷的發(fā)展，包括從結(jié)構(gòu)視角、功能視角、自組織視角、人類價(jià)值觀視角等多個(gè)視角來闡述生態(tài)完整性的內(nèi)涵[2]。結(jié)構(gòu)視角認(rèn)為，生態(tài)系統(tǒng)完整性就是生態(tài)系統(tǒng)具有其本身的成分(植物、動(dòng)物和其他有機(jī)物)和完整的過程（如生長和再生），強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)的“全部”[3]；功能視角是整體論，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的整體特征，認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)完整性指的是“一種就系統(tǒng)所處的地理位置來說，最佳的演化狀態(tài)”[4]；自組織視角認(rèn)為，一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)作為自組織耗散結(jié)構(gòu)，可以通過減熵達(dá)到穩(wěn)態(tài)；人類價(jià)值觀視角認(rèn)為，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)是否具有“完整性”，不但取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能狀態(tài)是否可以被人類社會(huì)接受，也取決于管理者的價(jià)值判斷。因此，需要依據(jù)區(qū)域生態(tài)管理的目標(biāo)和人類對(duì)生態(tài)環(huán)境的利用，給出生態(tài)完整性的定義[5]。目前，國內(nèi)外主要通過如下幾種方法評(píng)價(jià)生態(tài)完整性：一是通過選擇指示物種進(jìn)行評(píng)價(jià)，如2009年Francis等用水生昆蟲作為生物指標(biāo)，采用物種豐富度指數(shù)對(duì)瓦里河上游和尼日爾河三角洲兩地的生態(tài)完整性進(jìn)行研究；二是建立壓力-響應(yīng)指標(biāo)，2006年Robert等使用pH值、導(dǎo)電率、溪流中植被等多種指標(biāo)，對(duì)沿海平原流域系統(tǒng)的生態(tài)完整性進(jìn)行評(píng)價(jià)；三是通過建立結(jié)構(gòu)-功能-組成指標(biāo)來反映一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的完整性，如關(guān)曉睿通過研究景觀結(jié)構(gòu)、功能的動(dòng)態(tài)變化，對(duì)莫莫格濕地生態(tài)完整性變化進(jìn)行了評(píng)估。由于生態(tài)完整性定義存在多個(gè)視角，選用何種指標(biāo)來測(cè)量完整性，往往是依據(jù)于測(cè)量者的目標(biāo)來決定的。為減小旅游開發(fā)對(duì)生態(tài)完整性產(chǎn)生的破壞，本研究利用景觀生態(tài)學(xué)原理[6]，通過對(duì)景觀格局指數(shù)的研究，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能兩方面定量化研究青秀山完整性狀況，力圖為保護(hù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境和合理的旅游開發(fā)提供有益的參考[7]。

1區(qū)域概況與研究方法

1.1區(qū)域概況

青秀山森林公園位于廣西南寧市東南部，北起鳳嶺分區(qū)、西至青山路，南面和東面被邕江環(huán)繞，地形上屬于湖泊盆地，周圍丘陵群山環(huán)繞，總體地勢(shì)呈北高南低，主要分為核心景區(qū)、北坡生態(tài)保護(hù)區(qū)及森林植物樂園3大部分，總面積約13km2。區(qū)域內(nèi)海拔63.9～288.3m，最大相對(duì)高差為224.4m，由鳳凰嶺、青山嶺等18座小山峰組成，此外，分布的大小池塘以及水域面積共65.62hm2。因地勢(shì)變化較大，故區(qū)域內(nèi)用地類型較為豐富，目前主要有園地、林地、荒草地、耕地（水田、地）、建筑用地、水體、道路等。景區(qū)內(nèi)植物覆蓋率高達(dá)86%，生態(tài)效益顯著，被稱為南寧市的“綠肺”。

1.2研究方法

基于景觀指數(shù)分析生態(tài)完整性的前提是確定景觀要素的斑塊類型。地理信息系統(tǒng)（GIS）是一種專業(yè)管理與分析地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，目前，GIS與遙感相結(jié)合的方法，已在區(qū)域景觀格局研究中得到廣泛應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，將直接提取遙感信息和間接提取地理相關(guān)分析信息的兩大方法相結(jié)合，來獲取研究所需的信息。在衛(wèi)星影像預(yù)處理過程中，首先，經(jīng)過影像匹配幾何糾正、濾波處理、HIS與RGB變換等步驟，去掉云層；其次，由于遙感影像信息受到分辨率的限制，直接提取信息是有一定限制的。因此，在進(jìn)行景觀斑塊劃分的過程中，對(duì)于林地、農(nóng)田、荒草地等用地類型，用自動(dòng)監(jiān)督分類與目視糾正結(jié)合的方法來提取信息，確定景觀斑塊類型。

1.2.1生態(tài)完整性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確定

Kay指出，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的完整性應(yīng)該反映這個(gè)系統(tǒng)的組織狀態(tài)，這包括功能和結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面。因此，評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)完整性的指標(biāo)應(yīng)包括與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、功能健康和環(huán)境干擾相關(guān)的指標(biāo)，如用優(yōu)勢(shì)度、破碎化程度來研究的景觀結(jié)構(gòu)指標(biāo)，表示豐富度的景觀多樣性指標(biāo)等。由上可見，由于生態(tài)完整性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系涉及廣泛，其指標(biāo)體系的種類和項(xiàng)目也比較多，因此一個(gè)指標(biāo)是否有研究價(jià)值，往往取決于研究的目標(biāo)和研究對(duì)象的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育特征，以及資料獲取的可操作性等。由于青秀山森林公園的生物系統(tǒng)資料缺乏，主要考慮陸地植被有關(guān)的動(dòng)態(tài)指標(biāo)，從3個(gè)方面來評(píng)價(jià)完整性：一是生態(tài)體系結(jié)構(gòu)指標(biāo)，二是生境多樣性指標(biāo)，三是破碎化指標(biāo)。主要測(cè)量指標(biāo)如表1所示。

1.2.2生態(tài)體系結(jié)構(gòu)指標(biāo)的測(cè)定

根據(jù)景觀生態(tài)學(xué)理論，生態(tài)系統(tǒng)功能的好壞一定程度上是由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來決定的，功能是和相關(guān)結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)的。而判斷一個(gè)區(qū)域的模地（也稱基質(zhì)），往往是衡量這個(gè)區(qū)域的結(jié)構(gòu)構(gòu)成是否合理的開始，這主要是由于模地主導(dǎo)著整個(gè)景觀環(huán)境的特性和變化，其具有區(qū)域背景地域特性的特點(diǎn)，所以可以作為衡量一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)狀況的重要指標(biāo)。目前，模地的認(rèn)定有3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，即連通程度高、相對(duì)面積大、具備動(dòng)態(tài)調(diào)整功能。國際上，優(yōu)勢(shì)度值(Do)常常作為判定的定量指標(biāo)進(jìn)行研究，優(yōu)勢(shì)度Do由密度(Rd)、頻率(Rf)和景觀比例(Lp)3個(gè)因子計(jì)算得出，計(jì)算公式如下：Do=〔(Rd+Rf)/2+Lp〕/2×100%（1）式中，Rd表示斑塊密度，Rd＝（斑塊的數(shù)目/總面積）×100%；Rf表示頻度，Rf＝（含有斑塊的樣方數(shù)/總樣方數(shù)）×100%；Lp表示景觀比例，Lp＝（斑塊的面積/樣地總面積）×100%。優(yōu)勢(shì)度值的大小，決定研究區(qū)域的模地類型。優(yōu)勢(shì)度差異越大，說明模地的主導(dǎo)作用越強(qiáng)烈。

1.2.3生境多樣性指標(biāo)的測(cè)定

在計(jì)算生境多樣性指標(biāo)的時(shí)候，需要考慮各類型景觀斑塊的屬性，包括面積的大小、分布均勻度以及景觀斑塊類型的數(shù)量等。目前，較為成熟的測(cè)定方法是選用Shannon多樣性指數(shù)來進(jìn)行定量計(jì)算。其計(jì)算公式如下：i=1Σ（PilnPi）（2）式中，Pi表示第i種斑塊類型在景觀中出現(xiàn)的概率；m表示斑塊種類數(shù)。研究顯示，對(duì)于給定的m，當(dāng)Pi=1/m，H達(dá)到最大值（Hmax=ln(m)）。由（2）式可以看出，景觀結(jié)構(gòu)的豐富程度會(huì)隨著H的增大而增大。同樣m的數(shù)值越大，或者各類型景觀分布越平均，則表示景觀多樣性越大；當(dāng)m=1時(shí)，指數(shù)H值為零；當(dāng)區(qū)域由兩種或者兩種以上類型斑塊構(gòu)成，且所占比例為1/m時(shí)，斑塊多樣性最高。