渗透理论是景观生态学的基础理论之一，主要用于研究景观中的生态流所表现出的临界阈值特征，以及景观连接度与某些生态过程的关系。渗透理论源于物理学中流体在材料介质中扩散的溶质渗透模型。

渗透理论早期研究多孔介质中流体的运动规律。理论认为，流体分子在扩散过程中，当多孔介质所构成的有限单元渗透值（P）低于某一特定值（Pc）时，流体就保留其中；当渗透值大于该特定值时，流体就穿过上述有限单元，发生渗透（见图）。这种因为环境因子达到某一阈值而发生的从一种状态过渡到另一种截然不同状态的现象，称为临界阈值现象。临界阈值现象在自然界中广泛存在，是一种从量变到质变的过程，已在土壤学、水文学、生态学中得到广泛的应用。

当白色区域（渗透孔）的比例达到特定阈值Pc时，流体分子可穿过该区域，到达另外一端。渗透理论示意图

运用渗透理论研究生物个体在景观中的运动可以用二维栅格、四邻规则的模拟图说明。假设景观的空间幅度足够大，生境栅格随机分布，且生物个体只能在同一个生境斑块中运动，不能跳过非生境栅格。当生境面积占景观总面积的比例小于0.6时，景观中的生境斑块以面积小、离散性高为主要特征；而当P增加到0.6时，景观中会突然出现横贯两端的特大生境斑块，使生物个体得以从景观的一端渗透到另一端。

总体而言，渗透理论视角下的生境连接度，取决于景观的空间幅度（范围）和粒度（分辨率）、不同生境类型的面积比例和空间分布以及生物体的扩散能力。同一景观的生境连接度，理论运算所获得的临界阈值（Pc）将随着上述参数的变化而有所不同。

对于物种扩散而言，当适宜生境斑块的面积比例或者斑块密度达到物种有效传播距离的最低阈值需求时，该物种就可以在景观内自由扩散、迁移，完成生活史中的一些重要阶段，如求偶、产卵、孵化以及形成新的亚种群。此外，林火蔓延与森林中可燃物累积量及其空间格局之间的关系，生物种群衰退与生境破碎化之间的关系，固定沙丘的形成过程与植被盖度的关系，以及城市化过程与建设用地的面积比例等，都可以用渗透理论来加以研究和解释。

当生境斑块之间的空间距离达到某个阈值时，其连接度会突然增大，但不同扩散能力的物种所对应的阈值大小会有所不同。在此基础上，通过敏感度分析，可以判断出某些“关键生境斑块”，如果这些斑块从景观中消失，会大大降低生境连接度，据此可以为重要物种的生境保护提供理论依据。此外，基于渗透理论的景观中性模型还可以为景观格局的成因分析提供一个随机过程背景，通过对比实际景观格局与该随机格局之间的差异，了解形成景观格局的内在成因和机制。