流域尺度山区景观格局垂直分异研究

本文选取山东省栖霞市内一个典型流域作为研究区,通过选取典型等高线提取附近的景观类型来研究山区景观垂直分异特征,避免以往利用高程带或坡度带进行山区景观格局分析时造成的斑块分割;同时采取坡度分级说明坡度对景观格局分布的影响.研究结果显示:在0-6°坡度范围内,水域和建设用地占据主导位置,在>25°主要景观类型为未利用地,这两个坡度带的景观聚集程度最高,景观类型多呈现连片分布;6-25°坡度带为草坡地、林地、园地和耕地主要分布区域,且这个区域的景观破碎化程度最高;228m等高线附近的景观类型破碎化程度最高、形状最为复杂,是人类活动为主导影响向自然因素为主导影响的过渡区域.在海拔较低区域,由于人类不断对景观格局的优化,景观表现出一定的聚集性和规则化.     

晋西黄土区流域景观格局对径流及其组分的影响

【目的】在气候变化与人类活动共同作用影响下黄土高原地表植被覆盖情况发生了显著的变化,探究不同流域景观格局对水文过程和水分循环要素分配的影响,为优化流域植被空间配置与加强水资源管理提供理论依据。【方法】以蔡家川小流域主沟道及其内部4个子流域为研究对象,通过遥感影像解译土地利用现状,并基于2016-2019年5个小流域场次暴雨径流数据,采用偏最小二乘回归和皮尔逊相关分析,探究流域景观格局变化对径流组分的影响。【结果】（1）不同土地利用方式对径流形成的作用不同,相较农地（旱地）,乔木林地、灌木林地、草地和果园的增加将减少流域产流。（2）流域径流总量与斑块密度、边缘密度和香农多样性指数呈显著正相关（P <0.05）,与聚集指数、蔓延度指数和斑块凝聚度指数呈显著负相关（P <0.05）,景观破碎程度减小或连通度与聚集度的提高,对流域径流总量具有明显削减作用。（3）不同土地利用方式的面积占比、斑块和景观水平的景观格局指数,均与流域基流指数间未见显著相关性,景观格局对流域基流影响较小。【结论】景观格局变化对流域径流总量具有较强调控作用,但对径流中的基流影响较弱。研究成果可为流域景观格局优...     

区域土地利用变化与景观格局分异研究

以1975年和2005年的土地利用图为基础图件,以各个县市为研究单位,提取各个县市的土地利用数据,分析三峡库区近30年来土地利用动态度的变化、土地利用程度的变化;然后接合景观生态学的理论,引入了斑块平均面积、景观的多样性与景观破碎度,寻找分异特征。研究表明,三峡库区近30年各类建设用地的变化速度>河流水域的变化速度>林地、草地的变化速度>耕地的变化速度;各县市土地利用程度在增加;各个景观指数的变化在各个地域分布上的变化趋势是不一样的,土地利用对景观格局的影响比较和缓,三峡库区景观的多样性在减少。     

晋西黄土丘陵沟壑区降雨地形分布规律研究——以山西省方山县土桥沟流域为例

通过对不同高程(1158 m、1270m、1341 m、1407m),不同坡向(峁顶、阳坡、阴坡、阳沟坡、阴沟)情况下20个观测点的降雨量监测.经过分析研究表明:对于丘陵沟壑区的山地降雨,在不考虑坡向影响的情况下,降雨量基本随着高程变化规律为,先增加后减少;在同一高程,不同坡向情况下降雨量的分布规律为:阴沟坡＞阴坡＞峁项＞阳沟坡＞阳坡,即阴坡(背风坡)＞阳坡(迎风坡);不同高程情况下亦是如此.     

基于地形起伏度的吕梁市景观空间格局分异特征

对吕梁市景观空间格局随地形起伏度的分布特征进行分析,旨在为脆弱生态环境治理和景观生态建设提供理论依据。基于ASTER GDEM数据提取吕梁市地形起伏度,利用2008年Landsat-5 TM和2018年Landsat-8 OLI数据解译结果,运用Fragstats 4.2对斑块类型水平景观指数进行了计算,并对吕梁市景观空间格局随不同地形起伏度的分异特征进行了分析探讨。结果表明:1）吕梁市的地形起伏度以丘陵为主,其面积占研究区的66.19%。景观类型则以黄土地貌和林地为主。2）平原地区,未利用地的斑块面积由324.12 km²减小为133.62 km²;水域连通性增大;受水分影响大的景观类型优势度明显,分布集中;居民点的最大斑块指数减小0.60%,斑块数量增加2 186个,景观形状指数减少66.05,散布与并列系数增大13.07%,表明其分布范围扩大,分布越来越密集,斑块形状愈加规整,斑块连通性加强;未利用地的景观形状指数减少96.01,其斑块结构愈加简化。台地地区,黄土地貌、林地和旱地的斑块面积分别增加278.03、505.97、284.64 km²。丘陵地区,2018年林地的最大斑块指数达14.76%,为优势景观类型;水域和旱地的景观形状指数分别由166.54、363.26增加到224.32、454.14;水域、林地、旱地的斑块破碎度增大,斑块类型更丰富。小起伏山地,林地的斑块面积由86.50 km²增加到103.58 km²,林地为该区的主要景观类型。随着地形起伏度的变化,吕梁市景观空间格局分异特征明显。     

黄土高原小流域土地利用景观格局与土壤侵蚀风险评价??

地形是景观空间分布格局的重要影响因子,特别是在人为活动占优势的景观中地形条件成为大尺度景观空间分布格局的决定因素。以地处黄土高原、水土流失较为严重的山西省永和县岔口小流域为研究对象,利用SPOT遥感影像、1：1万地形图和土地利用现状等数据,通过对小流域的土地利用现状和DEM分析,得到各地形分级单元的土地利用景观指数,并对流域土壤侵蚀风险进行了评价研究。结果表明：研究区土地利用景观格局分布与高程、坡度和坡向有一定的相关性,岔口小流域整体土壤侵蚀风险处于中等较低的水平。     

基于RS与GIS的顺昌县景观格局时空分异研究

为了从时间和空间上对顺昌县景观格局进行分析,寻求产生其景观格局演变的内在机制,为顺昌县景观规划提供科学的决策依据,运用遥感(RS)、地理信息系统(GIS)技术,结合景观分析软件Fragstats 3.3,选取5个景观指数——斑块密度(PD)、分形维数(PAFRAC)、聚集度指数(AI)、多样性指数(SHDI)及均匀性指数(SHEI),从3、6、9 km三个尺度对顺昌县进行了景观格局分析。结果表明:林地在研究区景观中一直占据主导地位,其中阔叶林面积增加,针叶林面积减少,未利用地面积明显减少,建设用地显著增加;SHDI指数具有明显的尺度依赖性,随着尺度增加,随机部分引起的空间异质性占总空间异质性的比重减小;不同尺度下,研究区SHDI的最高值均出现在西南部,并由西南部向外呈现出依次降低的环状扩展模式。1992-2007年间,顺昌县提高土地利用率,建筑面积的增加对生态环境的控制作用开始凸显,因为人类活动的影响,建筑用地附近景观较破碎,SHDI空间分布不平衡。     

黄龙山蔡家川林场景观格局分析

以黄龙山蔡家川林场1997森林资源二类调查数据、1∶10000林相图和1969年1∶50000的地形图为基础,利用GIS软件,应用地理信息系统技术,辅助Fragstats3.0景观软件,对林场的景观格局进行了分析。选取的景观空间格局度量指标包括:斑块数量、斑块大小、斑块密度指数、优势度指数、均匀度指数、多样性指数等。研究结果表明:林地是蔡家川林场的景观基质,森林景观以阔叶林为主,以其很强的萌蘖能力在各景观中占绝对优势。蔡家川林场森林景观异质性高,森林类型丰富多样。油松林和杨树林受人为干扰较大,形状简单。     

基于地形因素的洪雅县景观格局定量分析与功能划分

以四川省洪雅县2010年10月LandsatTM卫星的中分辨率遥感影像为数据源,利用RS、GIS技术和Fragstats 3.3软件,选择斑块面积等9类景观指数对2010年洪雅县景观格局进行定量分析,以地形为分异基础进行景观类型分布特征分析.结果表明:洪雅县为山地景观,平均斑块面积2.224 5hm2,景观形状指数137.46,斑块密度45块/km2,平均斑块分维数1.062 9,景观类型形状简单,破碎化程度低,景观格局稳定.林地和耕地为其主要景观类型,林地主要分布在坡度大于15°的较高海拔区域,耕地主要分布小坡度于25°的低海拔区域.根据地貌、景观类型以及行政边界,将洪雅县分为北部生活服务区、中部生产经济区和南部生态防护区,并提出了不同区域的生态规划重点.     

多梯度下鸡西市景观格局现状及分异特征

采用景观格局指数分析及缓冲区梯度带分析2种方式相结合的方法,研究鸡西市景观格局空间分布和梯度变化特征.结果表明,研究区以建设用地和耕地景观为主,从主城区向外,其景观面积比例和最大斑块指数沿着缓冲区梯度带呈下降趋势;缓冲区内的城市地表覆被变化较为强烈,呈现斑块形状多样、复杂、破碎的分布格局.     

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。     

人类活动对黄土高原子午岭森林景观格局的影响

以黄土高原子午岭1∶25000植被图为基础,利用GIS手段和缓冲区分析技术,研究了人类活动对子午岭森林景观格局的影响。结果表明,黄土高原子午岭森林景观以辽东栎(Quercus liaotungensis)林、山杨(Populusdavidiana)林为主体,但因人为破坏等原因,灌木林和非林地景观类型亦占较重要地位。人类活动的强弱与景观破碎化有一定的相关性,人类作用强的地区平均斑块面积较小,景观破碎化程度较高;人类作用弱的地区斑块面积较大,破碎化程度较低。人为干扰增加了景观的异质性,从而使森林景观多样性增加,优势度指数下降,均匀度指数增加,破碎度指数增加。表明人类活动是导致子午岭森林景观破碎化的重要原因。     

生态植被建设对黄土高原农林复合流域景观格局的影响

自1999年以来,黄土高原大规模地实施了退耕还林工程,生态环境呈显著恢复态势。采用2002年和2008年两期Spot5遥感影像,评估了退耕还林工程实施前后黄土高原典型农林复合流域土地利用与景观格局的动态变化。结果表明:在退耕还林工程实施的驱动下,流域土地利用变化剧烈,总变化率高达36.77%,主要变化的土地利用类型包括耕地、果园、幼林地、林地等。28.95%的耕地转为其他土地利用类型,其中48.83%转为果园,44.69%转为幼林地。景观格局变化呈明显的空间分布规律,山腰缓坡区以转化为果园为主,中、高海拔多转化为幼林地。退耕后流域生态景观得以优化,呈现良好发展态势。     

黄土区蔡家川流域河岸林物种多样性研究

河岸带植被是陆地和水生生态系统过渡区环境变化的敏感指标。利用样方法对黄土高原山西吉县蔡家川流域主沟道中部海拔1 020～1 240 m范围内的河岸带植被进行了调查,结果表明:该区域内河岸带植被的乔木层和灌木层结构较单一、物种丰富度较低,而草本层的物种丰富度相对较高,且长势良好;植物总的丰富度和乔木层的物种丰富度随海拔升高而呈现出显著的下降趋势,而灌木层却随海拔高度的变化呈现出较复杂的变化趋势;乔木层的均匀度也随海拔的变化而呈现出波浪式变化。      

晋西黄土区封禁小流域植被群落特征变化

对晋西黄土高原封山育林小流域内植被覆盖度、群落木本植物组成及群落α多样性变化进行研究,为黄土高原地区仿拟自然植被的恢复与构建提供相应的理论依据和技术支撑。于2016年7—8月,以山西吉县蔡家川流域内实施封山育林35年的柳沟小流域为调查对象,采用样线与样方相结合的调查方法,对阳坡、半阳坡、阴坡、半阴坡、梁峁顶、沟底6种不同生境的植被状况进行了调查,并与1996年(封禁15年)、2007年(封禁26年)在柳沟小流域相同生境的调查数据进行对比,研究封山育林小流域随封育时间的延长植被覆盖度、群落木本植物组成、群落α多样性的动态变化规律。结果表明:1)小流域封禁15、26、35年时总体覆盖度分别达到77.5%、89.1%和93.6%,封禁26年时小流域已形成森林植被,到封禁35年时各生境的植被恢复较好,流域已基本郁闭;封禁26年后流域总体覆盖度的年增长率放缓,其中阳坡、梁峁顶覆盖度年均增长率减慢,半阴坡、阴坡的覆盖度增长速率仍在增加。2)封禁35年时半阳坡、半阴坡、梁峁顶由旱中生灌木群落向中生性乔灌群落演替,阳坡由旱中生乔灌群落向中生性乔灌群落演替,阴坡由喜阴的中生乔灌群落向中生性乔灌群落演替,沟底由旱中生乔灌群落向中生性灌木群落、湿中生乔灌群落演替。3)到小流域封禁35年,除阳坡外各生境的物种多样性呈现单峰变化,除阳坡外各生境的均匀度指数逐渐上升,生态优势度、物种丰富度波动变化。目前各生境群落处于中期演替阶段,物种分布更为均匀,结构更加稳定,在晋西黄土区封山育林是形成可持续森林植被的最好方法。      

基于DEM的黄土高原典型流域特征参数分析

以山西吉县蔡家川流域为研究对象,提取其流域特征及河道特征,统计分析各特征值随流域面积尺度大小而变化的规律。结果表明:随流域面积增大,河道干流长度、干支流总长度、河道弯曲系数、流域形状系数均增大,河道不对称系数、流域平均高程均减小,河网密度、河道比降、平均坡度均先减小后趋于稳定;研究地区虽对洪水具有微弱的自我调节能力,但河道比降应该控制在6.1%以下,河网密度应控制在0.58 km/km2以下,故面积小于10 km2的小流域应为研究区水土流失治理的核心区域;坡度在25°以上的土地面积约占整个流域面积的52%左右,易发生洪水,需大力加强水土保持。      

晋西黄土高原酥梨水分调控效应研究

该研究针对晋西黄土高原地区旱作梨园缺水少肥、低产低效的现状,以当地农民可承受的果树补灌水量（A）、施肥纯量（B）和树盘覆盖方式（C）作为试验因子,利用3因素3水平进行正交试验设计,分析不同组合对梨树根际区土壤水分、光合速率、单株产量、净效益的影响.结果表明,3个因素对果树根际区土壤含水量、净光合速率、单株产量、净效益影响的顺序均是:灌水量（A）树盘覆盖方式（C）施肥纯量（B）.净效益最优的处理组合为A3B2C3.这说明在黄土山地丘陵果园,果树对水分的需求比对肥的需求更为迫切.3因素不同水平多重比较结果表明,中灌水量（A2）与高灌水量（A3）、秸杆覆盖（C2）与地膜覆盖（C3）、中施肥量（B2）与高施肥量（B3）差异不显著,说明在当地没有必要追求高水、高肥、高产的生产模式,而采取中量的补水、中量施肥结合覆盖保墒技术措施,同样可获得较高产量,如A2B2C3处理组合(补灌水量27 m3/hm2、施肥纯量202.5 kg/hm2、地膜覆盖).      

晋西黄土区小流域场暴雨径流泥沙模型研究

该文研究黄土区以小流域为尺度的暴雨 径流 泥沙规律,为该地区林业生态工程建设和林业生态工程效益评价提供理论依据．该文以森林水文的较大研究尺度流域综合试验为出发点,在晋西黄土区小流域分类的基础上,选择了具有代表性的典型小流域１１个,对这些小流域进行了３～８ａ的定位观测,获得了１３１场暴雨产流和产沙资料．在分析这些资料的基础上,系统地研究了降雨、土壤入渗、流域产流、汇流及输沙的理论与方法,获得精度较高、适用性较强的流域径流、泥沙统计模型和数理模型．     

黄土丘陵沟壑区燕沟流域的景观构成及功能类型

【目的】统计分析燕沟流域不同生态功能景观的斑块构成,为流域治理效果评价和景观格局优化提供依据。【方法】野外现地勾绘景观斑块类型图,内业进行数字化处理,建立燕沟流域的景观类型分类系统和数据库,统计相关景观指数,分析流域景观构成。【结果】(1)燕沟流域景观类型中,杂灌丛(浓杂灌丛和稀杂灌丛)面积最大,农田、刺槐林、成熟果园和草地面积次之;以上6种景观类型占流域面积的91.03%、占流域斑块数的81.68%,构成流域景观的主体;流域整体景观属于细粒结构。(2)三大景观功能类型中,生态防护型景观的斑块数、斑块面积、斑块周长均最高,占流域景观的近2/3,经济生产型景观次之;生态防护型、经济生产型、生活服务型三类景观的面积比约为2.08∶1∶0.12。(3)流域内自然景观与人类主导景观斑块面积的比例相当,经济生产型景观是人类主导景观的主要组成部分。【结论】目前燕沟流域景观构成的特点为:景观类型多样,斑块数量丰富,景观整体粒级微小,景观破碎,人类活动对流域景观的构成影响大;三大景观功能类型的构成,为燕沟流域治理效果评价和景观格局优化提供了依据,可作为同类地区小流域治理的重要参考。     

黄土高原南部小流域土壤水分时程变化的分层特征及其驱动机制

选取位于黄土高原南部的长武王东沟小流域为研究对象,通过对典型样地0～600 cm土壤剖面水分的长期连续测定,系统研究了王东沟小流域土壤水分年内、年际变化的分层特征以及驱动机制。结果表明,土壤水分剖面的时程变化有分层特征,与利用类型关系密切;王东沟小流域0～50 cm土层土壤水分季节变化剧烈, 0～150 cm土壤含水量在雨季前（6月）降到最低; 与雨季前相比,小麦地12月土壤水分恢复深度可达到460 cm,而刺槐林地、苹果园和苜蓿地土壤水分恢复深度最大达到260 cm左右;就同一测点比较,2011年刺槐林地和苹果园300～600 cm土壤含水量较2003年减少,而2011年小麦地和荒草地300～600 cm土壤含水量较2003年有所增加。土地利用和地形地貌是驱动王东沟小流域土壤水分变化的主要因素,但是土地利用对深层土壤水分的影响更加显著