ในนิเวศวิทยาภูมิทัศน์การเชื่อมต่อของภูมิทัศน์โดยทั่วไปคือ "ระดับที่ภูมิทัศน์อำนวยความสะดวกหรือขัดขวางการเคลื่อนที่ระหว่าง แหล่ง ทรัพยากร " ^{[ 1 ]}หรืออีกนัยหนึ่ง การเชื่อมต่ออาจเป็นคุณสมบัติต่อเนื่องของภูมิทัศน์และเป็นอิสระจากแหล่งทรัพยากรและเส้นทาง^{[ 2 ] [ 3 ]}การเชื่อมต่อรวมถึงการเชื่อมต่อเชิงโครงสร้าง (การจัดเรียงทางกายภาพของการรบกวนและ/หรือแหล่งทรัพยากร) และการเชื่อมต่อเชิงหน้าที่ (การเคลื่อนที่ของแต่ละบุคคลข้ามเส้นชั้นความรบกวนและ/หรือระหว่างแหล่งทรัพยากร) ^{[ 4 ] [ 5 ]}การเชื่อมต่อเชิงหน้าที่รวมถึงการเชื่อมต่อจริง (ต้องอาศัยการสังเกตการเคลื่อนที่ของแต่ละบุคคล) และการเชื่อมต่อที่เป็นไปได้ซึ่งเส้นทางการเคลื่อนที่ได้รับการประมาณโดยใช้ข้อมูลประวัติชีวิต^{[ 6 ]}

แนวคิดที่คล้ายกันแต่แตกต่างกันซึ่งเสนอโดย Jacques Baudry คือการเชื่อมต่อของภูมิทัศน์ซึ่งหมายถึงการเชื่อมโยงเชิงโครงสร้างระหว่างองค์ประกอบของโครงสร้างเชิงพื้นที่ของภูมิทัศน์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับโทโพโลยีของลักษณะภูมิทัศน์ ไม่ใช่กระบวนการทางนิเวศวิทยา^{[ 7 ]}

แนวคิดเรื่อง "การเชื่อมต่อของภูมิทัศน์" ได้รับการนำเสนอครั้งแรกโดย ดร. เกรย์ เมอร์เรียม ในปี 1984 เมอร์เรียมตั้งข้อสังเกตว่าการเคลื่อนที่ระหว่าง พื้นที่ อยู่อาศัยไม่ได้เป็นเพียงหน้าที่ของคุณลักษณะของสิ่งมีชีวิตเท่านั้น แต่ยังเป็นคุณภาพขององค์ประกอบภูมิทัศน์ที่สิ่งมีชีวิตต้องเคลื่อนที่ผ่านด้วย^{[ 8 ]} เพื่อเน้นย้ำถึง ปฏิสัมพันธ์พื้นฐานนี้ในการกำหนดเส้นทางการเคลื่อนที่ที่เฉพาะเจาะจง เมอร์เรียม (1984) ได้นิยามการเชื่อมต่อของภูมิทัศน์ว่า "ระดับที่การแยกตัวอย่างสมบูรณ์ถูกป้องกันโดยองค์ประกอบภูมิทัศน์ที่อนุญาตให้สิ่งมีชีวิตเคลื่อนที่ระหว่างพื้นที่อยู่อาศัย" ^{[ 9 ]}เก้าปีต่อมา เมอร์เรียมและเพื่อนร่วมงานได้แก้ไขคำนิยามเป็น "ระดับที่ภูมิทัศน์ขัดขวางหรืออำนวยความสะดวกในการเคลื่อนที่ระหว่างพื้นที่ทรัพยากร" ^{[ 1 ]}

แม้ว่าคำจำกัดความนี้จะกลายเป็นความหมายที่ได้รับการยอมรับและอ้างอิงมากที่สุดในวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ อย่างไม่ต้องสงสัย แต่ผู้เขียนหลายคนก็ยังคงสร้างคำจำกัดความของตนเองต่อไป With et al (1997) ได้นำเสนอการตีความของพวกเขาว่า "ความสัมพันธ์เชิงหน้าที่ระหว่างกลุ่มถิ่นที่อยู่ อันเนื่องมาจากการแพร่กระจายเชิงพื้นที่ของถิ่นที่อยู่และการตอบสนองการเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิตต่อโครงสร้างของภูมิทัศน์" ^{[ 10 ]}และ Ament et al. (2014) ได้นิยามว่า "ระดับที่ภูมิทัศน์ระดับภูมิภาค ซึ่งครอบคลุมพื้นที่ปกคลุม ประเภทธรรมชาติ กึ่งธรรมชาติ และ พัฒนาแล้ว หลากหลายประเภท เอื้อต่อการเคลื่อนไหวของสัตว์ป่าและรักษากระบวนการทางนิเวศวิทยา " ^{[ 11 ]}

ดังนั้น แม้ว่าจะมีคำจำกัดความมากมายเกี่ยวกับการเชื่อมต่อของภูมิทัศน์ในช่วง 30 ปีที่ผ่านมา แต่คำอธิบายใหม่แต่ละข้อเน้นทั้งองค์ประกอบเชิงโครงสร้างและเชิงพฤติกรรมของแนวคิดการเชื่อมต่อของภูมิทัศน์ องค์ประกอบทางกายภาพถูกกำหนดโดยการจัดเรียงเชิงพื้นที่และเวลาขององค์ประกอบภูมิทัศน์ ( ลักษณะภูมิประเทศการปกคลุมของดิน และ ประเภท การใช้ที่ดิน ) และองค์ประกอบเชิงพฤติกรรมถูกกำหนดโดยการตอบสนองเชิงพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิตและ/หรือกระบวนการต่อการจัดเรียงทางกายภาพขององค์ประกอบภูมิทัศน์^{[ 12 ] [ 13 ] [ 8 ]}

การสูญเสียถิ่นที่อยู่และการแตกแยกของถิ่นที่อยู่กลายเป็นเรื่องปกติในทั้งภูมิทัศน์ทางธรรมชาติและที่มนุษย์ดัดแปลง ส่งผลให้เกิดผลเสียต่อ ปฏิสัมพันธ์ ของสายพันธุ์ ในท้องถิ่น และความหลากหลายทางชีวภาพทั่ว โลก ^{[ 14 ]}

การพัฒนาของมนุษย์ในปัจจุบันได้เปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ของโลกไปกว่า 50% เหลือเพียงพื้นที่ธรรมชาติหรือกึ่งธรรมชาติที่แยกตัวออกจากกันสำหรับสิ่งมีชีวิตอีกหลายล้านชนิดที่เราอาศัยอยู่ร่วมกันบนโลกใบนี้^{[ 15 ]}การสูญเสียถิ่นที่อยู่ตามธรรมชาติและความผันผวนของรูปแบบภูมิทัศน์เป็นหนึ่งในปัญหามากมายในชีวภูมิศาสตร์และชีววิทยาการอนุรักษ์ [ ^{16 ] รูป}แบบของความหลากหลายทางชีวภาพและหน้าที่ของระบบนิเวศกำลังเปลี่ยนแปลงไปทั่วโลก ส่งผลให้สูญเสียการเชื่อมต่อและความสมบูรณ์ทางนิเวศวิทยาสำหรับเครือข่ายนิเวศวิทยา ทั่วโลกทั้งหมด ^{[ 17 ]} การสูญเสีย การเชื่อมต่อสามารถส่งผลกระทบต่อแต่ละบุคคลประชากรและชุมชนผ่านปฏิสัมพันธ์ภายในสายพันธุ์ ระหว่างสายพันธุ์ และระหว่างระบบนิเวศ ปฏิสัมพันธ์เหล่านี้ส่งผลกระทบต่อกลไกทางนิเวศวิทยา เช่น การไหลเวียนของสารอาหารและพลังงานความสัมพันธ์ระหว่างผู้ล่าและ เหยื่อ การผสม เกสรการกระจายเมล็ดการช่วยเหลือทางประชากรการหลีกเลี่ยงการผสมพันธุ์ในสายเลือดเดียวกัน การตั้งถิ่นฐานในถิ่นที่อยู่ที่ว่างเปล่า ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสายพันธุ์ที่เปลี่ยนแปลงไป และการแพร่กระจายของโรค^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}

ดังนั้น การเชื่อมต่อของภูมิทัศน์จึงอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนที่ของกระบวนการทางชีวภาพ เช่นการเคลื่อนที่ของสัตว์การขยายพันธุ์ของพืชและการแลกเปลี่ยนทางพันธุกรรมรวมถึงกระบวนการทางกายภาพ เช่น น้ำ พลังงาน และการเคลื่อนที่ของวัสดุภายในและระหว่างระบบนิเวศ^{[ 11 ]}

ภายในอาณาเขตหรือถิ่นที่อยู่ ของพวกมัน สัตว์ส่วนใหญ่ต้องเคลื่อนย้ายไปมาระหว่างแหล่งที่อยู่อาศัยหลักหลายแห่งทุกวันเพื่อหาอาหารและทรัพยากรที่จำเป็นทั้งหมด^{[ 11 ]}

สัตว์บางชนิดเดินทางไปยังสถานที่ต่างๆ ตลอดทั้งปีเพื่อเข้าถึงทรัพยากรที่จำเป็น การเคลื่อนไหวเหล่านี้มักจะคาดเดาได้และเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมในแหล่งที่อยู่อาศัยหลัก หรือเพื่ออำนวยความสะดวกในการเข้าถึงแหล่งเพาะพันธุ์ [ ^{11 ] พฤติกรรม}การอพยพพบได้ในสัตว์บก^{[ 21 ]}นก^{[ 22 ]}และสัตว์ทะเล^{[ 23 ]}และเส้นทางที่พวกมันใช้มักจะเหมือนกันทุกปี^{[ 11 ]}

คือการเคลื่อนย้ายของบุคคลบางคนจากประชากรหนึ่งไปยังอีกประชากรหนึ่งเพียงครั้งเดียวในชีวิตเพื่อจุดประสงค์ในการผสมพันธุ์^{[ 24 ]}การแลกเปลี่ยนเหล่านี้ช่วยรักษาความหลากหลายทางพันธุกรรมและประชากรศาสตร์ในหมู่ประชากร^{[ 25 ]}

การเคลื่อนย้ายที่ไม่สามารถคาดเดาได้ของบุคคลหรือประชากรไปยังแหล่งที่อยู่อาศัยที่เหมาะสมแห่งใหม่อันเนื่องมาจากการรบกวนทางสิ่งแวดล้อม การรบกวนครั้งใหญ่ เช่น ไฟไหม้ ภัยพิบัติทางธรรมชาติ การพัฒนาของมนุษย์ และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ สามารถส่งผลกระทบต่อคุณภาพและการกระจายตัวของแหล่งที่อยู่อาศัย และทำให้จำเป็นต้องมีการเคลื่อนย้ายของสายพันธุ์ไปยังแหล่งที่อยู่อาศัยที่เหมาะสมแห่งใหม่^{[ 11 ]}

การเคลื่อนย้ายของสายพันธุ์ในพื้นที่ที่มนุษย์ใช้ประโยชน์โดยทั่วไป ซึ่งรวมถึงเข็มขัดสีเขียวระบบเส้นทางสันทนาการแนวรั้วและสนามกอล์ฟ^{[ 11 ]}

การอนุรักษ์หรือสร้างความเชื่อมโยงของภูมิทัศน์ได้รับการยอมรับมากขึ้นเรื่อยๆ ว่าเป็นกลยุทธ์สำคัญในการปกป้องความหลากหลายทางชีวภาพ รักษาระบบนิเวศที่ยั่งยืนและประชากรสัตว์ป่า และอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนย้ายและการปรับตัวของประชากรสัตว์ป่าเมื่อเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ [ ^{26 ] ระดับ}ของการเชื่อมโยงของภูมิทัศน์เป็นตัวกำหนดปริมาณการเคลื่อนไหวโดยรวมที่เกิดขึ้นภายในและระหว่างประชากรในท้องถิ่น ความเชื่อมโยงนี้มีอิทธิพลต่อการไหลของยีนการปรับตัวในท้องถิ่นความเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ ความน่าจะเป็นของการตั้งถิ่นฐาน และศักยภาพของสิ่งมีชีวิตในการเคลื่อนย้ายและปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ^{[ 11 ] [ 27 ] [ 28 ]} ด้วยการสูญเสียและการแตกแยกของถิ่นที่อยู่ซึ่งทำให้ถิ่นที่อยู่ตามธรรมชาติเสื่อมโทรมลงเรื่อยๆ ขนาดและการแยกตัวของส่วนถิ่นที่อยู่ที่เหลืออยู่จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อ การอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพในระยะยาว^{[ 11 ]}

ดังนั้น การเชื่อมต่อระหว่างเศษชิ้นส่วนที่เหลืออยู่ เหล่านี้ รวมถึงลักษณะของเมทริกซ์โดยรอบ และการซึมผ่านและโครงสร้างของขอบที่อยู่อาศัย ล้วนมีความสำคัญต่อการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพ และส่งผลต่อความคงอยู่ ความแข็งแกร่ง และความสมบูรณ์โดยรวมของปฏิสัมพันธ์ทางนิเวศวิทยา ที่เหลืออยู่ ^{[ 29 ]}

เนื่องจากนิยามของการเชื่อมต่อภูมิทัศน์มีทั้งองค์ประกอบทางกายภาพและพฤติกรรม การวัดปริมาณการเชื่อมต่อภูมิทัศน์จึงขึ้นอยู่กับสิ่งมีชีวิต กระบวนการ และภูมิทัศน์^{[ 1 ]}ตามที่ Wiens & Milne (1989) กล่าวไว้ ขั้นตอนแรกในกระบวนการวัดปริมาณการเชื่อมต่อภูมิทัศน์คือการกำหนดถิ่นที่อยู่หรือเครือข่ายถิ่นที่อยู่เฉพาะของสายพันธุ์เป้าหมาย และในทางกลับกัน อธิบายองค์ประกอบของภูมิทัศน์จากมุมมองของสายพันธุ์นั้น^{[ 30 ]}

ขั้นตอนต่อไปคือการกำหนดขนาดของโครงสร้างภูมิทัศน์ตามที่สิ่งมีชีวิต รับรู้ ซึ่งกำหนดเป็นขนาดที่สายพันธุ์ตอบสนองต่อองค์ประกอบภูมิทัศน์ต่างๆ ผ่านพฤติกรรมการเคลื่อนไหวในระดับละเอียด (เม็ด) และระดับใหญ่ (ขอบเขต) ^{[ 31 ]}สุดท้ายนี้ จะพิจารณาว่าสายพันธุ์ตอบสนองต่อองค์ประกอบต่างๆ ของภูมิทัศน์อย่างไร ซึ่งประกอบด้วยรูปแบบการเคลื่อนไหวของสายพันธุ์โดยอิงจากปฏิกิริยาทางพฤติกรรมต่อความเสี่ยงต่อการตายขององค์ประกอบภูมิทัศน์ รวมถึงสิ่งกีดขวางและขอบเขตของที่อยู่อาศัย^{[ 8 ]}

เครือข่ายภูมิทัศน์สามารถสร้างขึ้นโดยอาศัยความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างขนาดพื้นที่หากินของสายพันธุ์กับระยะการกระจายตัว^{[ 32 ]}ตัวอย่างเช่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็กจะมีพื้นที่หากินเล็กและระยะการกระจายตัวสั้น ในขณะที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่จะมีพื้นที่หากินกว้างและระยะการกระจายตัวยาว กล่าวโดยสรุป ความสัมพันธ์นี้สามารถช่วยในการปรับขนาดและสร้างเครือข่ายภูมิทัศน์โดยอิงจากขนาดตัวของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม^{[ 33 ]}

สำหรับสิ่งมีชีวิตหลายชนิด โดยเฉพาะสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเลขนาดของการเชื่อมต่อ (โดยปกติในรูปแบบของการแพร่กระจายของตัวอ่อน) จะถูกขับเคลื่อนโดยการขนส่งแบบพาสซีฟผ่านกระแสน้ำในมหาสมุทร^{[ 34 ]}ศักยภาพในการแพร่กระจายมักจะสูงกว่าในน้ำมากกว่าในอากาศ เนื่องจากความหนาแน่นที่สูงกว่า (และด้วยเหตุนี้จึงทำให้ตัวอ่อนมีแรงลอยตัวสูงกว่า) ^{[ 35 ]}ดังนั้นบางครั้งจึงเป็นไปได้ที่จะวัดปริมาณการเชื่อมต่อที่เป็นไปได้สำหรับสิ่งมีชีวิตในทะเลผ่านแบบจำลองตามกระบวนการ เช่น การจำลองการแพร่กระจายของตัวอ่อน^{[ 36 ]}

แม้ว่าการเชื่อมต่อจะเป็นแนวคิดที่เข้าใจง่าย แต่ก็ไม่มีตัวชี้วัดการเชื่อมต่อใดที่ใช้กันอย่างสม่ำเสมอ ทฤษฎีการเชื่อมต่อรวมถึงการพิจารณาทั้งการแสดงการเชื่อมต่อแบบไบนารีผ่าน " ทางเดิน " และ "การเชื่อมโยง" และการแสดงการเชื่อมต่อแบบต่อเนื่อง ซึ่งรวมถึงเงื่อนไขไบนารีเป็นเซตย่อย^{[ 2 ] [ 3 ]}

โดยทั่วไป ตัวชี้วัดการเชื่อมต่อจะแบ่งออกเป็นสามประเภท: ^{[ 37 ]}

1. ตัวชี้วัดการเชื่อมต่อเชิงโครงสร้างนั้นอิงตามคุณสมบัติทางกายภาพของภูมิทัศน์ ซึ่งรวมถึงแนวคิดเรื่องพื้นที่ (ขนาด จำนวนพื้นที่ ระยะห่างเฉลี่ยระหว่างกัน) และการรบกวนสัมพัทธ์ (สิ่งก่อสร้างของมนุษย์ เช่น ถนน การแบ่งแปลงที่ดิน การใช้ที่ดินในเขตเมือง/เกษตรกรรม จำนวนประชากร)
2. ตัวชี้วัดการเชื่อมต่อที่เป็นไปได้นั้นอิงตามโครงสร้างของภูมิทัศน์ รวมถึงข้อมูลพื้นฐานบางอย่างเกี่ยวกับ ความสามารถ ในการแพร่กระจาย ของสิ่งมีชีวิตที่ศึกษา เช่น ระยะการแพร่กระจายเฉลี่ย หรือเคอร์เนลการแพร่กระจาย
3. เมตริกการเชื่อมต่อจริง (เรียกอีกอย่างว่าการเชื่อมต่อที่เกิดขึ้นจริงหรือการทำงาน) จะวัดจากการเคลื่อนไหวจริงของแต่ละบุคคลตามและข้ามเส้นโค้งของการเชื่อมต่อ รวมถึงระหว่างกลุ่ม (ในกรณีที่มีอยู่) ซึ่งจะคำนึงถึงจำนวนบุคคลที่เกิดจริงในสถานที่ต่างๆ อัตราการสืบพันธุ์ และอัตราการตายระหว่างการกระจายตัว^{[ 38 ]}ผู้เขียนบางคนแยกความแตกต่างเพิ่มเติมโดยพิจารณาจากจำนวนบุคคลที่ไม่เพียงแต่กระจายตัวระหว่างสถานที่ต่างๆ เท่านั้น แต่ยังรอดชีวิตเพื่อสืบพันธุ์ด้วย^{[ 39 ]}

โดยทั่วไปแล้ว การเชื่อมต่อสามารถอธิบายได้ว่าเป็นกราฟหรือเครือข่าย กล่าวคือ ชุดของโหนด (ซึ่งอาจแสดงถึงประชากรที่แยกจากกันหรือสถานที่เก็บตัวอย่าง) ที่เชื่อมต่อกันด้วยขอบ (ซึ่งอธิบายถึงการมีอยู่หรือความแข็งแกร่งของการเชื่อมต่อ) ^{[ 40 ]}ขึ้นอยู่กับประเภทของการเชื่อมต่อที่กำลังอธิบาย ซึ่งอาจมีตั้งแต่กราฟแบบไม่มีทิศทางและไม่มีน้ำหนักอย่างง่าย (โดยขอบอาจแสดงถึงการมีอยู่หรือไม่มีอยู่ของสายพันธุ์ที่ใช้ร่วมกัน) ไปจนถึง กราฟ แบบมีทิศทางมีน้ำหนัก มีหลายชั้น หรือตามเวลา (โดยขอบอาจแสดงถึงการไหลของแต่ละบุคคลผ่านช่วงเวลา) การแสดงการเชื่อมต่อเป็นกราฟมักมีประโยชน์ ทั้งเพื่อวัตถุประสงค์ในการแสดงภาพข้อมูลและการวิเคราะห์ ตัวอย่างเช่น อัลกอริทึมทฤษฎีกราฟมักใช้เพื่อระบุประชากรส่วนกลางที่รักษาการเชื่อมต่อ (ความเป็นศูนย์กลางระหว่างกลาง) ^{[ 41 ]}หรือกลุ่มของประชากรที่มีการเชื่อมต่อภายในที่แข็งแกร่งและการเชื่อมต่อระหว่างกันที่อ่อนแอ (การเพิ่มประสิทธิภาพโมดูลาร์) ^{[ 42 ]}

มีโครงสร้างข้อมูลหลายประเภทสำหรับการจัดเก็บและดำเนินการกับข้อมูลกราฟ^{[ 43 ]}ที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือการแสดงแบบอาร์เรย์ ซึ่งมักเรียกว่าเมทริกซ์การเชื่อมต่อสำหรับอาร์เรย์สองมิติ (เช่นเดียวกับกรณีของกราฟที่ไม่มีความแปรปรวนตามเวลา) ตัวอย่างเช่น ศักยภาพการเชื่อมต่อเฉลี่ยตามเวลาของกลุ่มประชากรสามารถแสดงเป็นเมทริกซ์ได้โดยแต่ละองค์ประกอบแสดงถึงความสามารถในการแพร่กระจายจากประชากรหนึ่งไปยังอีกประชากรหนึ่ง[ ^{44 ] แบบ}จำลองทางนิเวศวิทยาหลายแบบอาศัยการแสดงแบบเมทริกซ์นี้ ตัวอย่างเช่น ผลคูณของเมทริกซ์อาจแสดงถึงความน่าจะเป็นของการแพร่กระจายจากประชากรหนึ่งไปยังอีกประชากรหนึ่งในช่วงการแพร่กระจายหลายขั้นตอน และเมื่อรวมกับกระบวนการทางประชากรศาสตร์อื่นๆค่าลักษณะเฉพาะของ เมทริกซ์ อาจแสดงถึงอัตราการเติบโตของประชากรย่อย^{[ 45 ]}${\displaystyle \mathbf {M} _{ij}}$${\displaystyle i}$${\displaystyle j}$${\displaystyle \mathbf {M} _{ij}^{n}}$${\displaystyle i}$${\displaystyle j}$${\displaystyle n}$${\displaystyle \mathbf {M} _{ij}}$

โดยทั่วไป รูปแบบการเชื่อมต่อ "ตามธรรมชาติ" ในฐานะคุณสมบัติทางนิเวศวิทยาที่สิ่งมีชีวิตรับรู้ จะถูกจำลองเป็นพื้นผิวการซึมผ่านที่ต่อเนื่อง ซึ่งเป็นผลสืบเนื่องมาจากการรบกวน สิ่งนี้สามารถทำได้โดยระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ (GIS) ส่วนใหญ่ที่สามารถสร้างแบบจำลองในรูปแบบกริด/แรสเตอร์ องค์ประกอบสำคัญของแบบจำลองรูปแบบนี้คือการตระหนักว่าการเชื่อมต่อและการรบกวนนั้นถูกรับรู้และตอบสนองแตกต่างกันโดยสิ่งมีชีวิตและกระบวนการทางนิเวศวิทยาที่แตกต่างกัน ความหลากหลายในการตอบสนองนี้เป็นหนึ่งในส่วนที่ท้าทายที่สุดของการพยายามแสดงการเชื่อมต่อในแบบจำลองเชิงพื้นที่ โดยทั่วไป แบบจำลองการเชื่อมต่อที่แม่นยำที่สุดจะเป็นสำหรับชนิด/กระบวนการเดียว และได้รับการพัฒนาโดยอาศัยข้อมูลเกี่ยวกับชนิด/กระบวนการนั้น^{[ 46 ]}

มีหลักฐานน้อยมาก และบ่อยครั้งก็ไม่มีหลักฐานเลยว่าแบบจำลองเชิงพื้นที่ รวมถึงแบบจำลองที่อธิบายไว้ในที่นี้ สามารถแสดงถึงการเชื่อมต่อของสิ่งมีชีวิตหรือกระบวนการต่างๆ มากมายที่อาศัยอยู่ในภูมิทัศน์ธรรมชาติหลายแห่งได้ แบบจำลองที่อิงตามการรบกวนถูกนำมาใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการแสดงการเชื่อมต่อแบบไบนารีในรูปของเส้นทาง/ทางเดิน/การเชื่อมโยงผ่านภูมิทัศน์ที่อธิบายไว้ด้านล่าง

Circuitscape เป็นโปรแกรมโอเพนซอร์สที่ใช้ทฤษฎีวงจรเพื่อทำนายการเชื่อมต่อในภูมิทัศน์ที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันสำหรับการเคลื่อนที่ของแต่ละบุคคลการไหลของยีนและการวางแผนการอนุรักษ์ทฤษฎีวงจรมีข้อดีหลายประการเหนือแบบจำลองการเชื่อมต่อเชิงวิเคราะห์ทั่วไป รวมถึงพื้นฐานทางทฤษฎีใน ทฤษฎี การเดินแบบสุ่มและความสามารถในการประเมินการมีส่วนร่วมของเส้นทางการแพร่กระจายหลายเส้นทาง ภูมิทัศน์ถูกแสดงเป็นพื้นผิวที่เป็นตัวนำ โดยความต้านทานต่ำจะถูกกำหนดให้กับถิ่นที่อยู่ที่มีความสามารถในการเคลื่อนที่ได้มากที่สุดหรือส่งเสริมการไหลของยีนได้ดีที่สุด และความต้านทานสูงจะถูกกำหนดให้กับถิ่นที่อยู่ที่มีการแพร่กระจายได้ไม่ดีหรือเป็นอุปสรรคต่อการเคลื่อนที่ จากนั้นความต้านทานที่มีประสิทธิภาพ ความหนาแน่นของกระแส และแรงดันไฟฟ้าที่คำนวณได้ทั่วทั้งภูมิทัศน์สามารถเชื่อมโยงกับกระบวนการทางนิเวศวิทยา เช่น การเคลื่อนที่ของแต่ละบุคคลและการไหลของยีนได้^{[ 47 ]}

Graphab เป็นแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์ที่ใช้สำหรับการสร้างแบบจำลองเครือข่ายภูมิทัศน์ ประกอบด้วยโมดูลหลักสี่โมดูล ได้แก่ การสร้างกราฟ ซึ่งรวมถึงการโหลดข้อมูลภูมิทัศน์เริ่มต้นและการระบุแพทช์และลิงก์ การคำนวณเมตริกการเชื่อมต่อจากกราฟ การเชื่อมต่อระหว่างกราฟและชุดข้อมูล จุดภายนอก และอินเทอร์เฟซภาพและแผนที่ Graphab ทำงานบนคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่รองรับ Java 1.6 หรือใหม่กว่า (พีซีภายใต้ Linux, Windows, Mac...) และแจกจ่ายฟรีสำหรับการใช้งานที่ไม่ใช่เชิงพาณิชย์^{[ 48 ]}

• การแบ่งแยกถิ่นที่อยู่
• การจัดสวนแบบแข็ง
• นิเวศวิทยาภูมิทัศน์
• ภูมิทัศน์อ่อน
• ทางเดินสัตว์ป่า
• ทางข้ามสัตว์ป่า

• วงจรสเคป
• โคนฟอร์ เซนซิโนด
• ฟันคอนน์
• กราฟาบ
• แพทแมทริกซ์