1990-2013年洋河流域土地利用景观格局的粒度效应

为测度景观格局指数在时空上随粒度变化的特征,总结相同景观在不同粒度下的景观特征差异,基于1990、2000、2013 年洋河流域的土地利用数据,在斑块类型与景观水平上选择景观格局指数,利用GIS 技术和Fragstats 软件,在20~400 m粒度范围内探讨流域不同时期景观格局指数的粒度效应,并对景观格局指数进行敏感度与函数拟合分析。结果表明：在斑块类型水平上,随粒度增大,1990—2013年洋河流域6 种土地利用类型的归一化形状指数(NLSI)、聚合指数(AI)、聚集度指数(CLUMPY)均呈二次多项式函数减小,耕地、林地、城乡建设用地的斑块密度(PD)呈二次多项式函数减小,未利用土地的PD呈线性函数减小;对粒度响应最敏感的景观格局指数是水域的有效粒度面积(MESH)与城乡建设用地的NLSI,受粒度影响最大的土地利用类型是水域;2013 年洋河流域未利用土地的AI、CLUMPY、MESH与平均形状指数(SHAPE_MN)皆小于1990、2000 年,但其NSLI 值却高于1990、2000 年,城乡建设用地的这些景观格局指数的年间差异与未利用土地相反;2013 年洋河流域未利用土地和城乡建设用地的PD 值均高于1990、2000 年。在景观水平上,洋河流域的PD 与LSI 对粒度响应最敏感,景观丰度(PR)不随粒度变化而变化,但是香农多样性(SHDI)、香农均匀度(SHEI)、形状变异系数(SHAPE_CV)随粒度变化而变化复杂。在景观水平上,1990—2013 年洋河流域的SHAPE_MN、平均分维数(FRAC_MN)、AI、蔓延度(CONTAG)、PD、景观形状指数(LSI)与凝聚度(COHESION)随粒度变化的曲线较接近。洋河流域的景观指数具有明显的粒度效应,不同时期的景观格局指数对粒度变化的响应不同,景观类型对空间粒度变化的响应也有所不同,本研究可为流域景观格局变化研究提供参考。     

基于景观类型的北京市生态风险时空特征分析

生态风险评价作为一种综合评估区域内各类型生态系统的生态风险值的重要方法,如何定性定量地对其进行客观研究,一直是生态学研究的热点。笔者以北京为研究对象,通过构建生态风险指数,借助空间自相关模型和地统计学方法,对北京生态风险的空间分布特征、变异规律以及空间关联格局进行探讨。结果表明：在2000—2010年北京市快速发展的11年间,北京各景观类型面积变化幅度为水域＞人工＞农田＞草地＞未利用地＞森林;研究区内土地利用生态风险水平存在一定的空间正相关性,并随粒级增大而下降;2000—2010年,北京市生态风险呈现先下降后上升趋势,生态风险强度以城区为中心向郊区、远郊区呈放射状逐渐增加。     

松原市近20年土地利用景观格局动态变化

为了探讨松原市近20年间,在三北防护林建设背景下的土地利用景观格局变化,为吉林省西部新开水田区防护林建设提供参考,以1989年和2010年2期松原市的Landsat TM影像为数据基础,通过景观格局的特征、动态变化、转移矩阵和景观格局动态变化,定量分析松原市景观格局的动态变化。结果表明：松原市近20年间优势景观为耕地、盐碱地和草地,三者占研究区土地总面积的85%以上,其他景观类型呈补丁状分布在研究区内;土地利用类型变化经历了急剧到缓慢的过程;土地利用类型转移主要表现为大量草地和盐碱地向耕地景观类型的转化。景观密度,形状指数和最大斑块指数增加,表明防护林建设对研究区控制作用增强,景观破碎化加剧,形状愈加复杂;景观多样性和均匀度均减小,多样性降低,异质性减弱,蔓延度增大,连通度增加。     

肇源县土地利用景观格局变化研究

为了揭示肇源县土地利用景观格局的发展变化,合理利用土地,通过选取1992年、2001年和2010年的TM遥感影像,通过采用景观生态学原理和GIS技术,选取景观构成、平均斑块面积、斑块密度、景观蔓延度、Shannon多样性指数和均匀度指数等进行分析,研究肇源县近20年的景观格局的发展规律,结果表明,耕地、盐碱地景观面积增加,草地、水域和湿地景观退化较严重,景观连接性增强,破碎度降低,景观格局复杂性降低,景观格局受人类活动影响加剧。     

福建武夷山自然保护区植被景观格局研究

为全面了解武夷山自然保护区的植被景观格局现状,借助地理信息系统ArcGIS和景观结构分析软件Fragstats,提取福建武夷山国家级自然保护区植被景观斑块的数量、面积和周长等信息,选取分维数、破碎度、聚集度、均匀度和多样性等景观格局指数,从植被景观的斑块特征和景观的空间异质性2个方面对福建武夷山国家级自然保护区植被景观格局进行研究。结果表明：（1）研究区有灌丛、针阔混交林、常绿阔叶林、竹林、针叶林、中山草甸、人工植被、阔叶矮曲林和落叶阔叶林等9种植被景观类型,各景观类型的斑块数、面积和周长分布极不均匀,针阔混交林和常绿阔叶林是研究区的主导景观类型。（2）在植被景观类型水平上,选取分维数、破碎度和聚集度进行景观异质性研究,针阔混交林的分维数最大,为1.1678,边界形状最不规则;人工植被的破碎度最大,为0.0503,受到人类活动影响最大;各植被景观类型的聚集度都在95%以上。（3）在植被景观水平上,选取分维数、破碎度、聚集度、均匀度和多样性指数等5个指标分析景观异质性,其值分别为1.1479、0.6298、98.1909%、0.6629、1.4565;研究区各景观形状较规则,破碎度小,聚集度高,各景观空间分布不均匀,总体多样性水平较低。该研究结果可以为自然保护区的植被景观格局的整体规划和生态环境的保护提供基础数据支持。     

吉尔吉斯斯坦土壤景观格局特征分析

为了描述吉尔吉斯斯坦土壤分布格局及其特点,通过采用GIS和景观生态学方法,选择多种景观指数对吉尔吉斯斯坦土壤进行景观格局特征分析。结果表明：吉尔吉斯斯坦土壤景观斑块数、面积和周长分布均极不均衡,景观趋于严重的破碎形势,各类型间的聚集度较高(AI=89.9),斑块间彼此邻接关系和镶嵌程度较高,景观间具有较高的连通程度,整个景观的分布格局是一个高聚集度、对比度明显、空间分布复杂、异质性较大的土壤景观格局。吉尔吉斯斯坦土壤类型演变主要驱动力为气候、自然环境,而人类活动的作用较小。     

重庆市永川区土地利用空间格局变化模拟

为了研究快速城市化过程中县级尺度土地利用结构特征,从而更精确把握土地利用与覆被变化的动态过程。将GIS技术与CLUE-S模型结合研究重庆市永川区土地利用空间格局的变化。结果表明：永川区2000—2010年土地利用类型变化均以森林和农田为主,各期占总面积90%以上。从2000—2010年城镇面积显著增加,增加了16.11%,且2005—2010年城镇面积变化程度比2000—2005年变化更为剧烈。森林面积在10年间少量增加。10年间农田面积减少了1660 hm2。对永川区土地利用变化设定3种情景进行模拟,并对预测结果进行比较分析。由此得出：在快速城市化的驱动下,永川区土地利用景观格局变化以森林和农田为主,城镇面积大幅度增加,森林面积也呈现增加趋势。相应地农田面积减少。生态保护情景模式下对生态环境有保护作用的土地利用类型有较好的调控效果。     

苏州工业园区土地利用景观格局变化分析

为给生态区域建设提供科学的指导,促进社会经济健康可持续发展,以苏州工业园区1995、2005和2013年3期土地利用现状调查数据为基础,利用ArcGIS和FRAGSTATS软件,基于景观指数方法和土地利用转移矩阵模型对苏州工业园区斑块类型水平和景观类型水平下的景观格局特征进行定量分析,分析各景观地类之间的转换特征。结果表明：（1）1995—2013年间,景观格局指数发生了重大变化,2005年优势景观为耕地,2013年优势景观变为城镇建设用地;（2）18年间耕地和城镇建设用地的斑块面积变化最大,耕地面积降幅83.47%,城镇建设用地面积增幅193.52%;（3）土地利用转移方面,耕地减少较快而城镇建设用地增加较快,减少的耕地主要转化为建设用地和园地,增加的建设用地主要来自于耕地和未利用地;（4）景观格局整体呈现破碎度增大、集聚度减少、分离度上升、均匀度好、多样性增强等特征。研究表明景观指数结合土地转移矩阵模型能对土地利用的格局和过程进行很好的分析,并科学指导生态区域建设。     

2000-2014年抚仙湖流域土地利用动态变化研究

笔者以抚仙湖流域为研究区域,根据2000—2014 年土地利用现状数据及2000、2014 年2 期影像资料,运用GIS 空间分析技术和数理统计法从土地利用变化幅度、土地利用动态度、转移方向及景观格局4个方面系统分析研究区15年来土地利用时空变化特征。结果表明：（1）研究区主要土地利用类型为耕地、林地、水域和未利用土地。除水域外,其余各类土地面积均发生了较大变化,未利用土地不断减少,耕地先减少后增加,其余5 种地类逐年增加。各乡镇土地利用综合动态度在0.75%~7.64%之间,总体呈现流域北部大于流域南部,湖滨区大于山区的特征。（2）研究区土地利用转换类型有23 种,面积共18834.33 hm2,占流域总面积的12.15%。土地利用变化集中于未利用土地、耕地、林地、城镇村庄及工矿用地、交通用地五者之间的相互转换,主要位于青龙镇和龙街镇。（3）研究区景观破碎指数、多样性指数、均匀度指数呈上升趋势,优势度指数呈下降趋势,土地各利用类型面积更趋于平均化和多样化。人类活动对土地利用格局的形成影响强烈,人口增加、经济发展和城市化是研究区土地利用变化的主要原因。     

福建省土地利用格局的地形梯度效应分析

为揭示福建省土地利用格局沿地形梯度时空演变特征及规律,以2000、2010、2018年3期土地利用数据和数字高程模型(DEM)数据为数据源,通过土地利用变化图谱、地形位指数、分布指数和景观格局指数等方法,分析研究区景观图谱的地形梯度变化特征,探讨土地利用格局的地形梯度效应及其成因。结果表明：2000—2018年,福建省的主要景观类型为林地、耕地和草地,其中林地和草地主要分布于高等级地形位,耕地主要集中于低等级地形位;研究期间,耕地面积以年均89 km²不断缩减,主要转向建设用地,建设用地面积以年均145 km²不断增加;景观变化图谱以稳定型为主,占比约94%,对应的分布指数随着地形位梯度的增加而增加,而其他图谱类型与其相反;景观多样性和景观异质性等景观属性在时间尺度上逐年上升,在空间尺度上随地形梯度增加呈下降趋势。该研究为城市化过程中的景观格局空间优化布局和土地资源的合理开发利用提供科学依据。     

石羊河下游河岸带的景观结构及变化

应用景观生态学和空间对比分析方法,探讨石羊河下游流水和断流河段的河岸带景观,对其绿洲形成、分布及其结构调控和生态环境改善据有参考意义。结果表明：景观要素发生和分布受到河流地貌约束,顺直型河道区域的景观丰富度约为分汊型和漫流型的2倍,在漫流型河道区域以农田为优势斑块。流水和断流河段的景观结构分别呈带状水平结构和镶嵌结构,而斑块丰富度逐渐降低,均匀度增大。地下水位深度达7-8 m引发景观组成和结构变化,距离河床约200 m是河岸带景观发生转变的区域。石羊河下游河岸带景观变化时间与河流改道及水利改造时间相一致,因人类土地利用方式增减景观要素,区域水资源变化促进景观演变。河岸带景观结构是区域绿洲结构的基础。     

50年来长沙市湿地时空变化及空间自相关分析

为了更合理地规划长沙市湿地,利用空间统计分析的方法对长沙市湿地面积和分布规律进行时空2个维度分析。结果表明：（1）1955-2007年期间,人类活动在湿地的变化过程中起最关键的作用,长沙所有湿地围绕城区呈环状分布,湿地面积呈现了不断增加后减少的趋势;（2）水塘和沟渠的面积在1955-1990年间大幅增加,1990-2007年间大幅减少;湖库面积呈波动变化,1955-1972年间不断减少,1972-1990年间不断增加,1990-2007年间不断减少;河流面积变化小,较为稳定;（3）通过Moran’s I指数、Moran散点图分析可得：在这4个时期内,水塘的分布是集聚的,河流的分布是分散的,湖库和沟渠的分布是随机的,且1972年、1990年和2007年的水塘分布是高值聚集形成的空间自相关。其中,每个时期里大部分水塘的分布呈现正的局部空间自相关。总之,研究快速城市化地区湿地面积和分布的变化规律对城市湿地生态管理至关重要。在城市化水平提高背景下,城市人口和空间增大过程中,确定城市发展过程中湿地容易流失的位置,剖析湿地经常破坏的类型和原因,可以帮助城市湿地进行资源管理,有关部门在城市化发展之前做好规划,从而避免城市扩张建设中对重要湿地破坏造成的损失。     

民勤绿洲边缘区不同生境沙拐枣种群特征研究

沙拐枣(Calligonum mongolicum)是分布于中国北方干旱荒漠区的一种主要固沙植物,研究沙拐枣种群在沙漠不同生境中的群落特征、空间分布格局及幼苗更新,对绿洲边缘区的生态恢复和重建具有重要的意义。本研究以石羊河流域下游民勤沙井子荒漠绿洲过渡带为研究区域,采用野外调查与室内测定相结合的方法,对3种不同地貌类型（半固定沙丘、流动沙丘、丘间地）和6种微地型（半固定沙丘迎风坡、顶部、背风坡和流动沙丘迎风坡、顶部、背风坡）沙拐枣种群特征、更新苗的数量特征与土壤水分的对应关系及分布格局进行了调查分析。结果表明：（1）沙拐枣种群密度、覆盖度表现为：半固定沙丘＞丘间地＞流动沙丘,半固定沙丘和丘间地与流动沙丘之间存在显著差异(P＜0.05),株高在流动沙丘最大,丘间低地最小,它们之间存在显著差异(P＜0.05);而种群地径、新梢长无显著差异(P＜0.05)。（2）流动沙丘各部位密度、株高、覆盖度差异不显著(P＜0.05),而半固定沙丘则表现为差异性显著(P＜0.05),顶部大于迎风坡和背风坡。（3）不同立地条件下,沙拐枣幼苗数量为流动沙丘＞半固定沙丘＞丘间地,且与5~ 30 cm土壤水分含量大小相对应。（4）在民勤荒漠绿洲过渡带,沙拐枣种群呈聚集分布。     

青土湖水面形成对区域典型植被分布的影响

腾格里沙漠与巴丹吉林沙漠在石羊河尾闾湖——青土湖区域逐渐形成合围之势,因此向青土湖输水和形成水面对促进区域植被恢复和环境整治具有重要意义。利用2010、2011、2013年不同年份的高分辨率遥感影像资料和研究区的调查资料,通过面向对象分类遥感分类方法对水面和植被类型面积进行了统计分析。结果表明：连年输水形成叠加效应,人工水面面积成倍增加,区域地下水位快速上升。随着水面的形成与变化,芦苇(Phragmitesaustralis)趋水分布,但连片分布格局滞后于水面形成,临接水域的白刺(Nitrariatangutorum)大面积消失。人工水面影响区域生态环境,导致区域典型植被面积随之变化。     

植被景观指数随复合地形因子分异的变化规律

为了探讨地表粗糙长度和地形起伏度空间分异对武夷山自然遗产地植被景观格局性质的影响,利用ArcGIS 9.0和景观指数软件分析各地表粗糙长度和起伏度带上的景观指数。结果表明：景观的面积、斑块数量、景观多样性指标、优势度指标随着地表粗糙长度指数的增加,而呈现“增加-减少-增加”的趋势,在粗糙长度为7的级别上达到最大值;破碎度指数、景观面积周长比分维数值随粗糙长度的增加,呈现先减少后增加的“U”型曲线;景观面积指标、景观斑块数量、景观破碎度、景观多样性指标、景观优势度随着起伏度的增加而呈递减趋势,只有景观斑块的面积周长比的分维数在800 m     

新疆布尔津县土地利用格局特征研究

基于RS与GIS技术,利用景观生态学理论及景观格局指数对布尔津县土地利用现状进行定量分析。结果显示为：（1）布尔津县以草地、林地为主要景观类型,镶嵌着耕地、水域等景观类型。（2）四个分区（即高山区、丘陵区、平原区、荒漠区）的林地资源组成差异明显,耕地、居民、交通及工矿用地集中分布在丘陵区和平原区（3）从各项指数来看,高山区的多样性指数较低;平原区是受人文因素最多的区域,景观优势度低,各种土地利用类型比例差异不大,有利于生态可持续发展,但要合理的开发利用;荒漠区生态环境相对脆弱,要加强生态环境的保护与改善。通过该研究对布尔津县的土地利用现状作一个了解,为该县乃至整个地区的景观规划和可持续发展战略提供科学依据。     

基于3S技术的东洞庭湖区域森林景观格局分析

为了优化东洞庭湖区域森林景观格局,合理利用森林资源和科学管理森林,在3S技术平台的支持下,利用东洞庭湖区域2006年与2009年2期Landsat TM遥感影像数据为数据源,进行森林信息提取并获得土地利用类型图,将2期经过栅格化处理的遥感图片导入Fragstas 3.3软件计算景观指数。选取有代表性的14个森林景观指数,通过2期指数对比,分别从景观结构、形状特征、异质性与多样性3个方面对该区域进行森林景观格局分析。结果表明：混交林和针叶林是该区域的主要优势景观类型,其斑块面积大,连通性较好,但形状和分布比较复杂;阔叶林次之;竹林和草地面积最小并呈散点分布,斑块形状和分布复杂程度最低。景观中各个斑块类型分布不均衡,不定性的信息量较大,异质性较低。东洞庭湖区域森林景观总体呈现扩展、破碎化和复杂化趋势,应采取切实措施改善该区域的森林景观格局。