破碎化景观恢复是区域生物多样性保护所面临的极大挑战。本研究以小流域景观中破碎化的辽东栎林为研究对象，在对小流域森林景观破碎化及辽东栎斑块空间结构现状分析的基础上，通过BP神经网络模型对优势树种与伴生物种之间胸高断面积关系的描述，建立描述辽东栎种群动态的空间现实的异质种群模型。应用该模型预测辽东栎种群时空分布的变化趋势。结果表明： 1)小流域景观各斑块类型中，辽东栎斑块和棘皮桦斑块是优势斑块类型；各斑块类型拥有的面积、周长、斑块数等特征分布不均衡；整个流域中各斑块类型的边界褶皱程度较低，且遵循一致的规律，没有特殊的边界特征；流域中各斑块类型的分离度差异极显著；以斑块类型面积、斑块类型周长、斑块类型斑块数计算景观多样性能够从不同角度反映出景观的空间数量特征；用斑块类型面积作为优势度指标能够较好的反应实际情况。相对白桦棘皮桦斑块而言辽东栎斑块的破碎化程度较高。 2)辽东栎斑块在整个流域中空间分布比较均匀，从其空间分布格局上可以看作是一种异质种群空间结构形式。辽东栎斑块间面积和周长的差异很大，分布不均衡；辽东栎斑块边界的褶皱程度与其他景观斑块类型是一致的。 3)以辽东栎、棘皮桦、五角枫、白蜡、核桃楸5个树种的胸高断面积作为输入、群落中其他伴生树种的胸高断面积和作为输出的BP人工神经网络模型，当隐层节点为20、学习率η=0.01、动量β=0.8及训练30000次时，网络的测试精度达0.93，达到了预测优势种与伴生种胸高断面积动态关系的需要。 4)从1987年到2002年辽东栎斑块动态的总体变化趋势为：辽东栎斑块的占据率、斑块数、面积和周长等总体上处在不断的上升过程中。在小流域中当消除干扰后，破碎化辽东栎种群能够自然恢复。