基于景观格局指数的景观空间格局分析，已成为景观生态学研究的基本内容，是进一步研究景观功能和动态的基础。对景观格局指数有效性的研究，目前主要集中在指数的尺度效应、指数之间的相关性、数据源的准确性以及指数的生态学意义等方面，但更基本的景观格局指数对景观格局表征的有效性研究却不多见。近年来，国际景观生态学界不少学者已开始反思景观格局指数的实际意义和价值，国内的部分学者也不断呼吁对景观格局指数的谨慎使用。本研究正是基于此背景，试图通过真实景观和模拟景观两种途径，以系统、全面地揭示不同景观格局指数对景观格局表征的有效性。 本研究选择了常用的4类共23种景观格局指数，对比分析在2种特点迥异的真实景观，即以深圳市宝安区为代表的快速城市化的沿海城市景观和以云南省丽江纳西族自治县为代表的生态环境保存较好的山地农业景观中，这些指数与特定景观格局特征——类型丰富度之间的变化关系；然后，运用中性景观模型构建的36种模拟景观，综合考虑类型丰富度、类型面积比例和斑块聚集程度三种格局特征变量，通过回归分析定量探讨景观格局指数与这些格局特征之间的综合变化关系，并尝试用模拟景观中得出的结论解释真实景观中景观格局指数与类型丰富度之间的变化关系。 研究结果表明：(1)在城市景观和农业景观中，绝大部分景观格局指数随着类型丰富度的变化特征具有相似性。选定的23种景观格局指数中有20种格局指数随着类型丰富度的变化，在两种真实景观中呈现相同的变化趋势；同时，景观格局指数之间的相关性越强，指数值随类型丰富度变化的曲线越相近。根据景观格局指数对类型丰富度的响应的可预测性，可以将20种景观格局指数随着类型丰富度的增加的变化趋势，划分单调增加、单调下降、无规律波动变化和保持相对稳定四种情况。 (2)大部分景观格局指数反映的都不仅仅是单一的格局特征信息，而是多种格局特征信息的综合。在本研究中，所有23种景观格局指数中仅有最大斑块指数和分离度可以认为仅反映的是景观中不同类型面积比例的关系，对于其他21种格局指数而言，都同时受到2种或2种以上的格局特征信息的综合影响。 (3)符号效应是“模拟景观结论不能解释真实景观现象佯谬”的原因，也是判断景观格局指数对景观格局表征有效性的重要判据。由于中性景观模型中用以生成模拟景观的各种作为控制变量而引入的格局特征之间是相互独立的，而在真实景观中，格局特征之间却是相互联系的，所以，运用模拟景观中景观格局指数与格局特征之间的关系去解释真实景观中景观格局指数随格局特征变化的现象时，不仅应该考虑格局特征对景观格局指数的影响，还应该考虑格局特征之间的相关性所带来的变化，即所谓的“符号效应”。根据“符号效应”，如果景观格局指数随着某种格局特征变化单调变化时，则可以认为这种景观格局指数对此种格局特征具有很好的表征能力；反之，如果格局指数随着某种格局特征变化无规律波动变化时，则认为这种景观格局指数对此种格局特征并不具有很好的表征能力。一种景观格局指数对于某种景观格局特征不具有很好的表征能力，并不意味着，其对其他的景观格局特征均不具有表征的有效性。当我们讨论景观格局指数对景观格局表征的有效性时，必须指出，这种表征的有效性是针对哪种格局特征而言，而不能笼统地说，某种景观格局指数对景观格局表征能力的有效或无效。 综合而言，本研究通过真实景观和模拟景观的有机结合，采用多个格局特征变量综合定量分析了典型景观格局指数对景观格局表征的有效性，为全面系统地探讨和理解各种格局特征对景观格局指数的影响，正确选择和使用各种景观格局指数，提供了一个全新的研究视角。