基于景观生态模式的农田景观格局变化研究——以江苏扬中为例

在遥感和GIS技术的支持下,结合试验农区8种农田生态模式和实地调查数据,在对不同农区5年间景观格局特征(多样性指数、匀度指数、优势度指数和破碎度指数)分析的基础上,找出了以生态模式为尺度的主要影响因子与景观格局变化之间的对应关系,揭示了生态模式尺度下景观格局变化的生态学意义。研究认为:生态模式作为农田景观破碎度的限制性因子影响明显;城郊农区及环岛农区比规模生产农区生态模式对农田景观格局的影响大;稻田中的生态模式对景观格局影响不显著。     

重庆市主城区城市景观动态的多尺度分析

结合TM影像,以GIS技术为支持,对直辖前后重庆市主城区的变化进行研究．将主城区景观中城镇用地、公交建设用地、农村居民点3种景观类型提取出来作为建筑景观,而其他类型作为非建筑景观．利用景观指数,在多尺度下分别对建筑景观与非建筑景观以及主城区景观进行分析、对比．结果表明：主城区景观格局变化不大,而非建筑景观几乎无变化．直辖以来,重庆市主城区建筑景观格局趋向于更简单,均匀,紧凑．主城区景观格局的变化主要是受建筑景观的影响．重庆市主城区的尺度转折点在150～180m．考虑到基础影像的限制,30m是重庆市主城区景观格局分析适合的尺度．但进一步的研究需要更高分辨率的影像．     

重庆市主城区城市景观动态的多尺度分析

结合TM影像, 以GIS技术为支持, 对直辖前后重庆市主城区的变化进行研究. 将主城区景观中城镇用地、公交建设用地、农村居民点3种景观类型提取出来作为建筑景观, 而其他类型作为非建筑景观. 利用景观指数, 在多尺度下分别对建筑景观与非建筑景观以及主城区景观进行分析、对比. 结果表明: 主城区景观格局变化不大, 而非建筑景观几乎无变化. 直辖以来, 重庆市主城区建筑景观格局趋向于更简单, 均匀, 紧凑. 主城区景观格局的变化主要是受建筑景观的影响. 重庆市主城区的尺度转折点在150～180 m. 考虑到基础影像的限制, 30 m是重庆市主城区景观格局分析适合的尺度. 但进一步的研究需要更高分辨率的影像.     

基于GIS/RS的滨海湿地景观空间格局多尺度分析

[目的]为研究滨海湿地景观空间格局的多尺度变化。[方法]运用GIS与遥感技术、Fragstats景观分析软件,以辽宁省盘锦市滨海湿地为研究对象,选取了具有代表性的景观格局指数,从不同行政区单元及空间粒度出发,定量分析了区县级与地级市的景观格局空间尺度特征。[结果]空间粒度上,斑块密度、斑块数等景观指数具有明显的尺度效应,可预测性强。景观空间格局在地市级和区县级尺度都具有明显的尺度效应,表现出不同程度的规律变化,整体趋势一致。[结论]区县级和地市级尺度的湿地类型均受人类影响很大,景观破碎度增加,总体湿地景观结构向简单化方向发展。     

城市化对水域景观格局的时空影响

使用武汉市城市圈Landsat TM(1987、1995、2000、2005、2011年)五期遥感影像,采用机器和目视解译相结合的方法得到土地利用信息,进而提取水域信息,分别从区域和市域尺度上探讨了武汉城市圈1987-2011城市化过程中水域景观格局的变化机制,对水域景观格局及其动态变化进行分析,探讨水域景观格局对城市化因子的时空响应。结果表明,在城市圈尺度上,城市化率、总人口、GDP以及建筑物面积等城市化因子均可以较好的预测水域景观格局的变化,但水域景观总面积与城市化因子的相关性较弱;在市域尺度上,不同城市影响水域景观格局变化的城市化因子不同,且影响程度存在差异;在城市圈和市域两个尺度上,水域景观变化与城市化的关系均呈现出随着经济发展、人口增加、非农人口比例增高、以及建设用地扩张(城市化强度提高),水域景观面积先减少再增加,景观破碎度降低,稳定性增强,形状趋于规则,水域景观聚集度增加的趋势。     

内蒙古高原东南缘森林-草原交错带景观格局研究

为揭示内蒙古高原东南缘森林-草原交错带景观格局,利用美国陆地卫星(Landsat5)Tm遥感影像,采用尺度占优聚合后多尺度分析各景观指数的方法,筛选确定交错带景观特征尺度,并在特征尺度下对交错带景观格局进行分析。结果表明:在选取的12个景观指数中,有9个景观指数随尺度变化而呈现有规律的上升或下降趋势且拐点十分明显,其中有6个景观指数在510m处发生转折,景观在510m尺度处具有等级结构,510m为交错带景观特征尺度。特征尺度下交错带景观格局表现为其他类型(包括裸地、居民区、公路等)面积最大,其次是阔叶林、针叶林和草地,水体面积最小;斑块形状复杂性依次为阔叶林针叶林草地水体其它;森林斑块数量大,为研究区景观斑块的主体,具有一定的景观基底性质;景观聚集程度高,蔓延度低,破碎化程度低;景观以少量较大斑块为主体,同时还包含很多小斑块,景观类型较单一;水体数量少且面积小,破碎化程度最低。     

景电灌区土地利用景观格局变化研究

在GIS、RS技术与景观格局分析软件FRAGSTATS支持下,采用多样性、优势度和均匀度等景观格局指数,分析景电灌区1987、1991、1999年和2003年土地利用景观格局变化。结果表明：土地利用类型总的变化趋势为草地、戈壁、沙地和盐碱地呈减少趋势;耕地、林地、居民点呈增加趋势,耕地的大幅度增加使得景电灌区的景观基质由1987年的戈壁和草地变为2003年的戈壁和耕地。耕地、戈壁、草地和沙地土地类型的平均斑块面积较大,林地、盐碱地和居民点等类型的平均斑块面积较小。随着人类对灌区的开发、建设和利用,景观优势度减少,景观多样性和景观均匀度有所增加。总体上各指数都与人为活动有很强的相关关系。     

黄土高原地区流域景观格局对水土流失的影响分析

水土流失是综合因素影响的结果,不能仅从单因子入手,而应该从景观水平上综合考虑,从中找出主要的生态影响因子,寻求减轻水土流失的途径和方法。该文以罗玉沟流域为研究区域,以遥感解译的3期土地利用图、实地观测的水文泥沙数据为数据源,利用ARC/VIEW的景观格局分析模块,采用对比分析的方法分析景观格局对水土流失程度的影响。结果表明:水土流失过程受自然、人为等多因素综合影响;多样性大,均匀度高,破碎度低,稳定性高的景观格局有较高的水土保持效应。     

南方红壤水土流失区土地利用动态变化——以长汀河田盆地区为例

福建省长汀县曾是我国南方红壤地区水土流失最严重的县份之一,经过20多年的艰辛努力,长汀已成为中国水土流失治理的典范.采用遥感技术和景观格局分析技术,基于1988、1998、2004、2009和2011年的遥感影像,对长汀县水土流失最为严重的河田盆地区进行土地利用动态变化检测与景观格局变化分析.结果表明,研究区在这23a间的土地利用发生了很大变化,其中最主要的特征就是以针叶林为主的林地面积的快速增长和地表裸土面积的大幅下降.景观分析表明,水土流失治理新增的小块林地正逐渐形成连片分布,而裸土面积在大幅减少的同时,其斑块也趋于破碎.总的看来,这23a间的水土流失治理已使得研究区的生态明显趋于好转.     

干旱半干旱区坡面覆被格局的水土流失效应研究进展

植被恢复与建设是控制水土流失的重要措施.在干旱半干旱地区,植被在空间上的分布呈现离散特征,在坡面上形成的裸地-植被镶嵌和植被条带分布等覆被格局对水土流失过程具有重要影响.覆被格局与水土流失关系研究是景观生态学格局与过程研究的重要内容.从植被斑块、坡面覆被格局对水土流失的影响与耦合覆被格局与水土流失的手段和方法三个方面对国内外相关研究进行总结分析.从中发现,植被类型、层次结构和形态特征是植被斑块尺度上影响径流泥沙的关键因素;不同覆被类型的产流产沙特征与覆被格局的准确描述是研究覆被格局水土流失效应的重要基础;坡面覆被格局对水土流失的影响关键在于其改变了径流泥沙运移和汇集的连续性,应重点关注径流泥沙源汇区的连通性和空间分布在水土流失中的作用;以坡面的精确覆被制图为基础,建立基于水土流失过程的覆被格局指数和耦合格局信息的径流与侵蚀模型是定量研究覆被格局影响的有效手段.今后应加强以下研究:以动态系统的观点研究覆被格局的变化对水土流失的影响,系统理解覆被格局与水土流失之间的相互联系与反馈机制,探讨两者间动态关系随尺度变化的规律性并发展尺度上推方法;构建过程意义明确且简单实用的格局指数,将覆被格局与水土流失过程有机联系起来;发展覆被格局的动态信息与产流产沙过程相结合的水文模型,加强对格局与径流泥沙反馈系统的耦合,建立真正意义上的覆被格局-水土流失过程耦合模型.     

南方红壤丘陵区流域景观格局与水土流失的关系

以福建省晋江西溪流域为试验区,在分析景观格局与水土流失强度关系的基础上,通过BP模型构建两者的非线性映射关系,模拟优化景观格局后的水土流失情况.结果表明:(1)该流域水土流失主要发生在茶园景观和裸地景观;景观面积类型、斑块数量、加权面积的平均形状指和平均分维数与水土流面积呈正相关,景观连接度与水土流失呈负相关,平均斑块大小、多样性指数、散布与并列指数与水土流失不显著相关.(2)景观格局与水土流失面积间存在精度较高的BP映射关系,误差绝对值小于5%.(3)应用BP模型优化茶园与裸地的景观格局,预测水土流失面积下降14.14%.     

喀斯特山区土壤侵蚀垂直景观格局分析

景观格局及其变化的土壤侵蚀效应是土壤侵蚀研究的重要内容之一。本文基于GIS和RS技术,在对研究区土壤侵蚀等级进行分级的基础上,选取斑块分维数、最大斑块所占景观面积的比例指数和斑块所占景观面积指数,从垂直维度上对不同土壤侵蚀等级的景观空间格局进行定量化研究,探讨景观格局和水土流失过程之间的关系,以期为土壤侵蚀治理提供科学依据。研究表明:在垂直维度上,土壤侵蚀景观具有明显的分层特征,高程从低到高,侵蚀等级逐步增强,斑块分维数在低海拔和高海拔地区较低,斑块稳定性较好。由于人类活动影响,在中海拔地区,斑块分维数较高,斑块稳定性较差,出现连续的强烈侵蚀景观,景观组成以中度侵蚀和强烈侵蚀为主;在1000~1100高程带,人类活动减弱,出现侵蚀等级回降,过渡到以微度和轻度侵蚀为主的景观格局;在山顶部分,出现以微度、轻度、极强烈、剧烈侵蚀景观为主的两极分化的侵蚀分布,伴有连续大片的微度和轻度侵蚀景观,土壤侵蚀景观格局主要受自然环境的影响。     

基于“源”“汇”景观指数的定西关川河流域土壤水蚀研究

基于"源-汇"理论,利用"源"汇"景观指数分析方法,计算甘肃定西关川河流域1995年、2000年、2005年和2010年的"源"汇"景观指数(LWLI,Location-weighted landscape index),对比分析"源"汇"景观空间格局变化与土壤水蚀的关系。结果表明:(1)关川河流域从1995年到2010年的LWLI_elevation、LWLI_distance和LWLI_slope指数呈降低的趋势。在高海拔和距流域出水口较远的区域,"源"景观的贡献逐渐小于"汇"景观的贡献。林地主要分布在坡度较小的地区,而草地主要分布在坡度较大地区。(2)"源"汇"景观综合指数LWLI从1995年到2005年持续下降,但2010年的LWLI值比2005年又有所提高,说明由于地区人口的扩大和自然资源的限制,某些地区农地扩张的压力依然很大。(3)20年间流域大气降水没有发生显著变化,但河川径流量、径流系数和土壤侵蚀模数逐年减少。LWLI与土壤侵蚀模数(P<0.05)具有显著正相关关系。LWLI能够较好地反映流域土壤水蚀规律,可作为流域水土流失评价的有效方法。对深入探讨黄土高原"退耕还林还草"工程与流域水文过程的关系,有效控制水土流失,优化黄土高原的治理,具有重要的理论和实践意义。     

景观环境生态修复中废弃物的再利用问题

对利用废弃物生态修复受损景观环境问题进行了相关综述,总结了利用废弃物为植物生长构筑条件及做土壤改良剂来修复受损生态环境两方面内容。为植物生长构筑条件主要是利用废弃物减少风蚀和水蚀、构筑植物生长微环境以及通过加固土体为植物生长创造条件;作为土壤改良剂主要采用物理、化学及生物学方法来修复受损生态环境。在此基础上建议景观环境生态修复中的废弃物的再利用与景观营建进程并行,在景观设计实践中利用废弃物生态修复景观环境并营造特色景观。     

基于ＧＩＳ的黄土高原不同植被区土壤侵蚀研究

在对黄土高原植被进行分区的基础上,利用地理信息系统技术和景观生态学方法对黄土高原植被区空间数据和土壤侵蚀空间数据进行了空间叠加分析。结果表明,黄土高原被划分为森林植被区、森林草原植被区、温性草原植被区和荒漠半荒漠植被区。在森林植被区,黄土高原土壤侵蚀主要以水蚀为主,轻度以上的侵蚀百分比为41.92%,水蚀土壤侵蚀指数比温性草原植被区和荒漠半荒漠植被区的水蚀土壤侵蚀指数大,为346.90。在森林草原植被区,黄土高原土壤侵蚀主要以水蚀为主,轻度以上的侵蚀百分比为70.45%,水蚀土壤侵蚀指数均比其他植被区的水蚀土壤侵蚀指数大,为449.40,水蚀最为严重。在温性草原植被区,黄土高原土壤侵蚀主要以水-风混合侵蚀为主,风蚀微度-水蚀剧烈的百分比最大,为33.01%,水-风混合侵蚀土壤侵蚀指数均比其他植被区的水-风混合侵蚀土壤侵蚀指数大,为633.45,水-风混合侵蚀最为严重。在荒漠半荒漠植被区,黄土高原土壤侵蚀主要以风蚀为主,轻度以上的侵蚀百分比为99.65%,风蚀土壤侵蚀指数均比其他植被区的风蚀土壤侵蚀指数大,为589.78,风蚀最为严重。黄土高原的土壤侵蚀表现出明显的地带性分异规律。     

新疆绿洲环境友好型土地利用模式探析——以伊宁市为例

伊宁市是新疆绿洲经济社会发展的重要地区,具有相对的典型性。在综合分析土地利用现状和资源环境容量的基础上,得出伊宁市现阶段土地利用特征与缺陷：自然条件优越,但资源环境容量趋于饱和;建设用地增长快且需求量大,用地矛盾加剧;水土流失与土地退化情况严重;资源利用结构与方式有待进一步优化。借助GIS技术划分出4个生态环境建设功能区：生态景观区、平原农业区、山地牧业区和建设保护生态区。针对各功能区的特点,构建出4种环境友好型土地利用模式：绿洲生态农用地利用模式;特色生态旅游型土地利用模式;集约节约型生态土地利用模式和保育型生态土地利用模式。     

广州越秀公园景观格局分析

运用景观生态学原理,在对越秀公园景观要素进行分类的基础上,选取了斑块形状指数、分维度及景观多样性、均匀度、优势度、破碎度、分离度、粒级度等多个指标对越秀公园的多样性、异质性以及破碎化程度等整体景观格局进行了分析. 结果表明:越秀公园整体景观布局基本合理,景观结构较为稳定,需对部分景区景观布局作相应调整. 同时对越秀公园整体景观格局优化和生态保护与环境建设提出了建议.     

LFA方法在晋东采煤区景观结构及功能评价中的应用

煤炭开采区植被退化监测和植被恢复的效果评价较少从景观角度进行,然而对开采区进行景观尺度的研究,有助于了解植被的空间分布规律。本文以晋东(阳泉南庄煤矿)采煤作业区为干扰源,按照扇形取样,依距离设置800、1500、2100、2800、3500和4200m 6条等距线。采用LFA方法,沿垂直于等高线的方向,布设5条长度为100m的样线,通过对斑块数量、单位长度上斑块宽度、单位长度上斑块间平均距离和大小的测量,计算斑块面积指数和景观结构指数;对样线周围土壤进行地表土壤健康评价,评价指标包括地表盖度(降雨溅蚀保护)、多年生植被覆盖度、枯落物状况、隐花植被盖度4项植被层指标以及结皮破碎性、土壤侵蚀程度、沉积物、地表粗糙度、地表特征、土壤崩解系数、土壤质地7项土壤理化性质指标。通过研究揭示煤炭开采对当地景观结构与功能的影响距离及机理。结果表明:随着距煤炭开采区距离的增加,煤炭开采对土壤总孔隙度、土壤饱和含水量的影响削弱,进而造成了土壤稳定性指数、土壤渗透性指数、养分循环指数的同步上升。随着距离的增加,LFA相关的各项指标均呈现由慢速增加至快速增加再到逐步维持的趋势。景观功能向着有利于水分、养分保蓄的方向发展。当煤炭开采强度为320万t/a时,自然保护区及城市规划建设应保证最小生态安全距离为4370m。