基于生态保护格局的长白山北部森林景观特征分析

本研究旨在分析长白山林区北部景观格局特征,并以此作为未来生物多样性保护与构建长白山地区整体森林保护格局的依据。基于泉阳和露水河林业局森林资源二类调查资料和林相图,利用Arcgis和Fragstats等软件,从土地利用类型、优势树种和龄组的角度,分析了景观构成要素和森林保护现状,在景观水平和斑块水平上分析了该区景观格局指数特征。结果表明:有林地主导着土地利用类型,森林景观优势明显,研究区整体景观存在破碎化,优势景观类型破碎化程度比较严重;森林景观中各优势树种和龄组景观的优势度较弱,景观连通性较差,树种与林龄结构复杂,景观破碎化更为严重;幼龄林是破碎化最严重的龄组。人为活动对优势树种和林龄组成有着显著的影响,人为干扰是景观破碎化的最主要原因。根据分析结果,该区应科学规划城镇化建设,引导作物栽培合理开展,改善景观破碎化现状并建立有效的生态廊道,提高森林生态系统的生物多样性和稳定性。      

红水河梯级开发18年间库区景观格局变化及其生态环境效应——以广西大化县为例

以19881、9921、9992、006年遥感影像作为基本信息源,在RS和GIS技术的支持下,运用景观生态学原理,选取相关景观指数,定量分析红水河梯级开发18年间广西大化县库区景观格局的动态变化,揭示了景观格局对区域生态环境的影响。结果表明:裸岩砾石地和灌草地是库区的主要景观类型,整体景观多样性指数和均匀度指数持续增长,优势度则动态递减;景观破碎化程度加剧;平均斑块形状指数递增发展;斑块面积变异系数不断递长。各类景观要素也发生了较复杂的结构变化,1988~2006年间研究区各类景观格局时间序列上存在明显差异性变化。自然条件制约与人类干扰活动的加强,区内耕地、林地、灌草地、裸岩砾石地之间的转换关系复杂,生态恢复与生态退化同时存在,整体景观处于不稳定状态。人类活动在改造和利用景观的同时带来了石漠化、水土流失、生态退化、植被破坏等一系列不良的生态效应。提高喀斯特山区的土地生产潜力应对退耕与库区人口不断增加所带来的粮食需求压力,将生态建设与社会环境有机相结合来调控人类不合理的开发方式,将有助于库区的生态环境恢复与可持续发展。     

金沙江干热河谷生态恢复的典型模式

金沙江河谷生态系统的特点为干旱严重,土壤凋萎温度(PWP)长达7￣8个月,使许多植物无法生长;水热矛盾突出;水土流失严重;人为破坏频繁;植物群落破坏容易,恢复难;土壤胀缩性高而不利于作物生长。但不同程度的退化系统具有典型的特点,因此,该区域的生态恢复与治理应针对不同系统的特点进行科学规划及实施,从整体性、紧迫性、持久性、创新性、多样性、高效性、层次性角度提出金沙江干热河谷不同退化系统的生态恢复及治理模式,即重度退化生态系统—冲沟的生态恢复模式、中度退化生态系统—退化坡地生态恢复模式、轻度退化生态系统—立体种养综合治理模式     

金沙江干热河谷生态恢复的典型模式

金沙江河谷生态系统的特点为干旱严重,土壤凋萎温度(PWP)长达7￣8个月,使许多植物无法生长;水热矛盾突出;水土流失严重;人为破坏频繁;植物群落破坏容易,恢复难;土壤胀缩性高而不利于作物生长。但不同程度的退化系统具有典型的特点,因此,该区域的生态恢复与治理应针对不同系统的特点进行科学规划及实施,从整体性、紧迫性、持久性、创新性、多样性、高效性、层次性角度提出金沙江干热河谷不同退化系统的生态恢复及治理模式,即重度退化生态系统—冲沟的生态恢复模式、中度退化生态系统—退化坡地生态恢复模式、轻度退化生态系统—立体种养综合治理模式     

半干旱黄土丘陵区退化生态系统恢复模式与技术体系的探讨

生态系统退化是阻碍资源环境可持续发展的障碍之一,它使资源日益枯竭,环境恶化,可持续发展失去生态基础。初步介绍了退化生态系统生态恢复模式与技术的研究现状,从系统的角度出发,针对半干旱黄土丘陵区退化生态系统的资源和环境,根据区域土地利用格局,运用功能分区的原理,初步集成组装了半干旱黄土丘陵区退化生态系统恢复模式的4种模式及相应的技术体系并对其进行探讨,为区域退化生态系统恢复提供借鉴。     

耦合GMOP与PLUS模型的干旱区土地利用格局模拟

为模拟昌吉回族自治州自然发展情景下未来土地利用格局变化趋势,构建区域内经济效益和生态环境效益协同优化的土地利用空间分布格局,运用PLUS模型和GMOP模型,基于2010、2020年土地利用现状数据,借助土地利用动态度和土地利用转移矩阵对研究区土地利用趋势进行分析和情景模拟。结果表明,2010—2020年昌吉州地类变化主要是由草地向其他土地利用类型转入,其中草地退化为未利用地的占比最高,为58.76%。基于PLUS的自然发展情景模拟,2030年建设用地扩张,南部山区草地退化,土地经济效益相比2020年增加91.43%,而生态价值却减少了1.40%;基于GMOP-PLUS耦合模型的多目标优化情景模拟,2030年草地退化和建设用地扩张趋势得到控制,未利用地得到较大程度的开发利用,实现了土地经济效益（81.90%）和生态价值（5.61%）双提升。研究表明,GMOP-PLUS模型既实现了研究区土地利用类型在结构上的优化,又能较好地模拟各地类空间分布格局,可为昌吉回族自治州未来土地利用规划编制和土地可持续利用情景预测提供理论依据。     

西洞庭湖区森林景观格局的生态敏感度研究与评价

采用主成分和灰色关联度方法,分析了西洞庭湖区森林景观格局与景观生态敏感的相关性,建立了森林景观格局生态敏感度评价指标体系。结果表明：（1）景规生态系统内部结构的不稳定性和对外界干扰的敏感性反映,体现了景观的敏感性程度;（2）森林景观格局的生态敏感度通过景观类型、地貌、坡度、土层厚度、年龄结构、郁闭度等级、群落结构来反映;（3）从森林景观类型的格局生态敏感度来看,灌木林、阔叶树类、经济林类、竹类最高,中等为杉木类、松木类,最低为非林地类;从评价等级来看,除了非林地外,所有的森林景观类型都为3以上,说明了全部为中等敏感度以上,这也反映了森林对外部环境干扰的敏感程度;（4）从区域的生态敏感度来看,生态敏感度最高的区域为桃源县和汉寿县,其次是临澧县、澧县和津市市,低度敏感区为安乡县、武陵区和鼎城区。     

近20年三峡库区(重庆段)森林景观退化特征

使用2012年2.5m分辨率SPOT-5影像、2002年森林资源二类调查、参与式农村访谈等数据为基础,选取三峡库区典型森林资源大县且属长江生态屏障区的石柱西沱镇为样区,对近20年的森林景观退化的特征、过程与动因进行分析,旨在丰富人们对三峡库区森林景观退化特征的理解.结果表明:1森林景观作为样区主要的景观类型,受大地貌格局控制以原始林和次生林为主,展现强空间异质性;2样区森林景观退化特征在2002年前就已形成,之后基本沿着"森林转型"的轨迹正向演化,总体展现为前期的退化和后期的恢复两个截然相反的过程;3样区森林景观格局演化遵循临级优先原则,在空间分布上具有强异质性,不同时段的主要轨迹和空间分布差异较大;4立地条件是驱动样区森林景观演化的主要影响因素,农户行为追求收益最大化和政府行为退耕还林与天然林保护工程则是主要驱动因素,两者共同作用下便出现2002年前森林景观被开发为耕地和之后又被恢复为森林.     

城市景观空间格局与生态效应的相关关系分析——以徐州市为例

以1994年和2002年徐州市的土地利用图为数据源,选取景观丰度、多样性指数、斑块密度和平均斑块分维数等景观指标,利用相关分析的方法对景观空间格局与城市生态效应之间的关系进行了初步探讨。结果显示:在所选择的景观格局指标中,景观丰度、景观类型多样性与生态效应呈显著正相关,斑块密度、分维数与生态效应呈显著负相关,表明景观空间格局对生态效应有较大影响。     

泸县低丘缓坡区域土地利用景观生态质量评价

【目的】探讨泸县低丘缓坡区土地利用景观生态格局特征以及景观生态质量,为山区低丘缓坡土地资源的合理利用提供参考。【方法】以四川省泸县为例,首先界定了低丘缓坡土地资源的范围,然后基于景观生态学理论从景观类型组成、斑块特征以及景观异质性3个角度分析泸县低丘缓坡区土地利用景观格局;并在景观格局分析基础上,从景观受胁度、景观稳定性、景观生产力3个方面构建景观生态质量评价指标体系,建立熵权综合评价模型,对泸县低丘缓坡区景观生态质量进行了综合评价。【结果】1提取低丘缓坡土地资源面积共计33 171.07hm2。2耕地和林地是泸县低丘缓坡区主要的景观类型,其中耕地占优势,且斑块形状最复杂;3根据土地利用景观生态质量综合值,将研究区划分为土地利用高等质量区、中等质量区和低等质量区,并结合各区社会经济、景观格局等特点提出了相应低丘缓坡土地利用对策。【结论】在未来山区低丘缓坡土地资源的开发利用中,政府应根据各区域景观生态质量现状,制定差异化的土地利用开发策略。     

重庆市三生空间时空格局研究

“三生空间”对于国土空间格局优化和生态文明建设具有重要意义。利用重庆市2005、2010、2015年3期土地利用数据,基于土地的主导功能,划分“三生”用地空间,并进行时空格局分析。构建“三生功能”评价指标体系,采用GIS空间分析与景观格局方法对2015年重庆市“三生功能”进行定量化刻画与分析。结果表明:1)重庆市“三生空间”以生态空间为主,生产空间次之,生活空间最少,“三生空间”时空分布和空间变化特征明显;2)生态空间景观受人类活动影响在持续的加强,景观破碎化程度在不断地增大,生产空间受人类活动影响在加强,生活空间扩张趋势明显,集聚度越来越大;3)2015年重庆市三生功能呈现出较强的空间分异性,其结果与定性分析吻合度较高。     

西南丘陵山区农村宅基地复垦景观格局和生态效应研究

为了探讨西南丘陵山区农村宅基地复垦对区域景观格局和生态效应的影响,应用ArcGIS和景观生态学方法,以重庆市合川区钱塘镇大柱村农村宅基地复垦区为研究对象,分析了该区在宅基地复垦前后的土地利用结构和景观格局变化。参照矿区复垦景观评价方法,结合西南丘陵山区农村宅基地复垦区的实际情况,建立了评价指标体系,同时采用层次分析法对各评价因子赋以权重,之后对宅基地复垦区进行了生态评价。结果表明,宅基地复垦对该区域生态环境起到一定的改善作用,大部分评价因子呈现出正效应,如廊道长度、生态服务价值和廊道密度等,但优势度指数和分维数则呈现出负效应。总体而言,农村宅基地复垦使得农村分散宅基地得到集中,节约了农村宅基地的占地面积,同时也改善了区域的生态环境,有利于新农村和农村生态文明的建设。     

三峡库区生态环境与土地开发整理研究

阐述了三峡库区是一个特殊的人地关系地域系统,及正确认识三峡库区土地开发整理的特殊战略意义。针对三峡库区土地开发整理模式的特殊性,提出以下对策:以土地整理为主,适度开发未利用地;大力提高土地生产力,适度控制新增耕地率;提高建设标准,适度增加投资力度。     

长江沿岸芜湖区段景观格局演变及生态系统服务价值分析

以芜湖区段1995-2016年遥感影像为数据源,运用景观指数、动态度模型、景观转移矩阵和生态系统服务价值（ESV）评价模型等方法研究其景观格局和ESV动态变化,定量分析景观格局演变特征及其对ESV的影响,以期为芜湖区段景观格局优化和长江沿岸生态环境保护提供一定依据。结果表明:1）20多a间,研究区景观破碎度和异质性增强,趋于均匀分布。2）耕地和林地面积显著减少,耕地斑块数增多,趋于破碎化;建设用地面积不断增加,最大斑块指数和斑块结合度指数呈增加趋势,趋于集中连片分布;湿地面积先减少后增加,优势度和连通性趋于减弱。3）耕地、林地和建设用地的动态度较明显,耕地减少部分主要流向建设用地,达48 414 hm²,占耕地变化量的55.53%。4）研究期内总ESV呈持续下降趋势,减少了10.87%,生态功能衰减。生态服务功能主要为废物处理、水源涵养、气候调节、土壤保持和生物多样性保护。耕地对维持芜湖区段ESV起比较稳定的作用,而林地和湿地起主导作用。研究认为,必须重视对林地和湿地的保护,加强对自然山体林地的保护与修复和以长江为主的湿地生态保护,对提高芜湖区段生态系统服务功能和保护长江生态环境起着重要作用。     

基于景观格局分析的局地土地利用突变情景识别——以重庆市沙坪坝区为例

以重庆市沙坪坝区为研究区,采用土地利用现状数据库,运用GIS的空间分析功能,从景观组分贡献率入手,剖析景观组分对局地景观格局变化的贡献程度,实现对土地利用突变情景识别,其结果表明:农业景观与城市等人为景观竞相作用、农业比较效益差异与农业市场竞争、农户宜人和宜居的生存空间土地利用意识逐步成熟是导致研究区土地利用突变最主要的驱动力.     

1990-2020年贵州百里杜鹃风景名胜区景观格局动态变化分析

为研究自然保护地生态要素景观格局动态变化规律,以贵州百里杜鹃风景名胜区为研究对象,选取1990、2000、2010及2020年4期土地利用类型数据,运用景观格局面积动态分析、景观格局指数等方法分析了30年来百里杜鹃景区景观格局演变特征。结果表明:1990—2020年,百里杜鹃风景名胜区土地利用类型以林地和耕地为主,林地、水域及建设用地面积增加,耕地、草地面积减少,30年来,有9.3km2土地发生转移,其中耕地净减少4.23km2,林地净增加4.2km2。景观水平上,研究区景观总体上破碎度减小,景观异质性减弱,景观结构趋向简单,景观团聚程度增加。在类型景观格局水平上,研究区以林地为优势景观,林地、耕地及草地斑块破碎程度降低,水域及建设用地变化不明显。总的来说,百里杜鹃风景名胜区生态环境持续向好,但景观格局趋向单一。     

基于生态工程区的土地利用变化和景观格局分析——以内蒙古达拉特旗为例

研究根据1996年和2005年的2期土地利用图形数据,运用地理信息系统(GIS)技术。数理统计方法和景观生态学方法,进行研究区工程实施前后土地利用的面积和景观变化分析。结果表明:1996-2005年达拉特旗的耕地和草地面积呈增长趋势,其它类型的面积均出现不同程度的减少趋势,以沙地减少幅度最大,减少了83 191.23 hm2。从景观格局的变化看,耕地和林地斑块分布趋于离散,沙地斑块形状趋于简单,人为干扰较大;研究区整体景观聚集度和景观优势度增加。     

土地生态规划与设计

探讨了土地生态规划与设计的原理、基本原则和方法。在对原理、基本原则分析基础上,提出土地生态规划与设计的方法。它是根据景观生态学原理和系统理论,以GIS技术为支撑,对区域土地利用系统土地利用类型数量结构进行了优化,计算和分析了土地利用空间格局的特征指标(景观多样性指数,优势度指数,均匀度指数,破碎度指数,分维指数,廊道密度)。在基本原则指导下,以土地生态评价和功能分区为基础,对土地利用空间格局进行调整配置,并对典型景观单元进行土地利用模式设计,以形成高效土地利用模式,实现土地可持续利用。最后对山海关区进行了案例实践。     

重庆市沙坪坝区土地利用动态变化研究

基于沙坪坝区1997~2005年土地利用现状变更调查数据,对该区土地利用变化过程进行了全面分析。结果表明:该区土地利用结构发生了明显变化;土地利用变化速度较快;土地利用程度不断提高,土地利用处于发展期;人类活动对景观格局有较大影响。     

长江流域土地利用景观格局时空演变及驱动因子——以2008-2018年为例

分析长江流域土地利用景观格局时空变化,为区域土地利用和生态环境保护提供依据。采用2008、2013、2018年3期Landsat 8 TM遥感影像资料为数据源,依托ENVI与Arcgis技术,对研究区土地利用和景观格局时空演变进行分析,并对产生变化的驱动因子做深入分析。结果表明:1）2008-2018年,长江流域（912 510 km²）林地、耕地与草地面积占据较大优势,2018年林地、耕地与草地面积分别为874 019 km²（49.08%）、428 188 km²（24.04%）、247 435 km²（13.89%）。研究期间,土地利用结构类型总体变化为“林地（0.133%）、草地（0.246%）、湿地（0.319%）、建设用地（5.591%）面积增加明显,耕地面积减少,未利用土地保持相对平稳”的特点。2）斑块类型分析表明,林地景观类型的破碎化程度降低;草地景观类型的破碎化程度增加;建设用地景观类型面积扩大,但在空间布局上更加集中。3）景观格局指数分析表明,人类活动与城镇化建设活动导致土地空间不断分散和破碎化,景观异质性增加。长江流域土地利用景观格局主要驱动因子分别为城镇建设与经济发展、城乡人口结构、工业污染物排放。基于上述分析,对研究区土地利用和生态环境保护提出长江中下游地区土地利用应减量优化与高效;上游、西北与西南等地推进草原景观生态环境保护;城镇化水平较高地区应加强工业用地的整治;科学规划长江流域土地空间布局,构建长江生态大廊道。