土地生态系统的组成及结构决定其功能。土地生态结构着重研究区域内各类土地生态系统的组成及其基本特征、空间分布格局，探讨系统组成之间的相互关系，研究系统的结构类型及其发生、分布、演变等时空特征，为合理地布局和安排各类土地利用，充分发挥系统功能提供科学依据。

土地生态系统是诸多自然和人文要素相互作用、相互影响而形成的地域复合系统，其结构的组成要素主要包括气候、地质地貌、水文、土壤与植被以及人文因素等。①气候因素。尤其是水热条件驱动了土地生态系统的物质和能量流动，进而形成了特定的土地生态结构与功能。水热条件对土地生产力的影响十分显著。②地质地貌。土地生态结构形成的空间形态基础。为土壤发生发育提供了母质基础。对土地生态系统的自组织和他组织过程和空间格局有明显的控制作用。是土地生态系统的空间分异主导因素。③水文。土地生态系统中物质转化和迁移、能量流动、地球化学循环的主导因素。是地表地貌形成的主要动力因素。水文条件往往制约着土地生态系统的空间格局。④土壤与植被。土地生态结构的标志物和过程与功能的调控中心。土壤圈承载着陆地所有生物的生存与发展，土壤与植被构建了陆地无机与有机物互相转化的场所，是土地生态系统中物质循环和能量流动通量最高的空间要素，对土地生态系统各种过程与功能具有调控作用。在很多土地生态分类方案中，土壤与植被是重要的分类依据和标志。⑤人文因素。土地生态系统结构扰动与调控的活跃因素。人文因素对于土地生态系统的影响表现在积极和消极两个方面。一方面，人类活动通过物质和能量的投入，定向培育和强化对人类有益的土地生态结构，以获得满足人类需求的产品和服务。另一方面，人类活动将土地生态结构简单化，增大土地生态系统的脆弱性；通过投入可能造成污染，恶化土地生态系统的结构与功能，破坏系统的平衡。人类为某种经济效益的最大化，通过土地利用类型的转换，使得区域土地生态结构破碎化。

土地生态系统在复杂要素相互作用下，形成了多种多样的土地生态类型，并在此过程中涌现出具有多种属性的土地类型结构。若从数量比例衡量，则是土地类型的数量结构；若从组合关系和形态来测度，则是土地类型的空间结构；若从时间变化特征来分析，则是土地类型的演替结构。

在一定区域内同一级土地类型之间在数量方面的对比关系。在实际研究中，常用一些指标来表示此种对比关系，如面积比、频率比、分异度、优势度、复杂度和多样性指数等。土地类型的数量结构与质量结构结合，可为合理利用区域土地资源提供依据。

土地生态系统是多种自然和人文要素构成的有机整体，其构成要素及其组合具有一定的空间范围，因而具有尺度依存特性。大尺度地域范围内，土地生态系统的宏观空间格局由气候与地质构造分异控制。中等尺度地域范围内，地貌类型、水系格局及地方气候基本控制了土地生态系统空间格局。小尺度地域范围内，地貌形态及部位、地表物质组成和土壤因素等成为土地生态系统的空间分异因素。常见不同空间特征的组合形式有斑块散布型、格状组合型、交替复现型、环带组合型、平行条带组合型和中轴对称型等。

土地演替概念是从植物群落演替引申而来。指在一定时间和区域内，土地生态系统由一种类型向另一种类型演变的过程，或一种类型被另一种类型所替代的过程。土地生态系统是一个动态开放系统，在其形成与发展过程中，无时无刻不受到各种自然因素和人类经济活动的影响，当自然与人为因素作用强度达到一定阈值时，土地生态系统就发生突变，即土地由一种类型转变为另一种类型。

根据不同的分类标准，土地演替可有很多类型。例如，按照演替外力的性质，可分为自然演替和人为演替。根据演替的方向，土地演替可分为正向和逆向两种。正向演替指顺应自然演化过程，在合理适度利用土地前提下，土地类型向着结构不断完善和功能不断增强的一种良性演化。逆向演替又称退化性演替，是由于气候变化或人类利用方式不当，导致土地质量退化、结构简化和功能下降的一种变化过程。

此外，土地生态结构还包括水平结构、垂直结构和营养结构。三者错综复杂、相互影响和相互作用。水平结构方面，各种土地类型系统在地球表面镶嵌分布，如农田、草原、荒漠、森林和城市等生态系统，不同土地类型系统之间都有物质、能量和信息的交换。垂直结构方面，可分为地上层、地上/地下界面层和地下层三个层次。这三个层面之间联系紧密，难以在空间上明确区分。地上层包括气候和生物，界面层包括土壤、地表径流、浅层地下水、植物和微生物等，地下层则含土壤层以下的岩石和深层地下水等。土地生态系统中生物组分与环境组分以及生物组分之间以食物关系为纽带构成营养结构，通过营养结构将生物与环境联系起来。

土地生态结构分析主要采用景观格局指数分析法。景观格局指数包括三个层次：①单个斑块。②由若干单个斑块组成的斑块类型。③包括若干斑块类型的整个景观镶嵌体。

利用景观格局指数分析土地生态结构一般包括以下几个基本步骤：①土地生态系统数据获取。可通过野外考察、实地调查、资料收集、遥感影像解译等方法获取。②数据处理。主要包括数据的数字化、大地坐标和投影的统一化等。③指数计算。包括选用适当的景观格局指数和计算软件。④结果分析。根据景观格局指数计算结果进行土地生态结构特征的统计、解释与描述。

常用的景观指数包括：斑块形状指数、景观丰富度指数、景观多样性指数、辛普森多样性指数、景观优势度指数、景观均匀度指数、景观形状指数、正方像元指数、景观聚集度指数和分维数等。

结构分析的统计指标通常包括：多度、频度、面积比、重要值、复杂度和区位指数等。