由于自然或人为干扰,原来连续的景观要素经外力作用后变为许多彼此隔离、不连续的破碎斑块。景观破碎化是景观变化的一种重要表现形式,景观破碎化程度与外界干扰的强度和干扰时间长短关系密切。
景观破碎化一方面可以指景观斑块破碎的状态,是连接度的一种“负面映像”;另一方面是指一种生态过程,是整体景观在自然或者人为干扰下形成大小各异的隔离景观斑块的过程。斑块隔离与破碎化会对物种迁移、种子传播,乃至物种生存产生威胁。生态学界非常关注破碎化这一生态过程及其生态效应,景观破碎化是导致世界范围内生物多样性丧失的最严重过程之一,因而景观破碎化是景观生态学及保护生态学的核心研究内容之一。
景观破碎化直观表现为斑块数量增加,面积缩小,斑块形状趋于不规则,内部生境面积缩小,廊道被截断以及斑块彼此隔离。景观破碎化的空间过程一般经历五个阶段:①穿孔。在外力作用下大面积景观要素单元形成小面积斑块的过程。②分割。被一定宽度的带划分一个区域,形成几个较小斑块的空间过程。③破碎化。一个生境或土地斑块被分成小块生境或小地块的过程。④收缩。收缩或缩小意味着研究对象(如斑块)规模的变小。⑤磨蚀。磨蚀或消失是景观中破碎化形成的斑块被重复破坏而消失的过程。
岛屿生物地理学理论通常被用来解释景观破碎化过程及其生物学、生态学效应。然而,因为破碎化景观中的斑块通常不能简单地被看成“岛屿”,所以仅仅考虑斑块大小和隔离程度来解释景观破碎化的影响是不够的。这就需要将斑块之间的连通性、廊道和生态交错带特征,以及复合种群结构等结合起来深入分析破碎化过程的生态效应。
景观破碎化对景观结构、功能及生态过程均有不同程度的影响,其主要影响表现在:①直接带来生境面积减小,进而导致生物多样性丧失。②改变空间配置格局,给景观过程带来影响。③使斑块对外部干扰表现得更加脆弱,降低抗干扰能力。④破碎化对许多生物物种扩散或迁移和生态过程会产生负面影响。