博斯腾湖湿地景观格局动态变化及其驱动机制分析

在RS和GIS技术,FRAGSTATS软件的支持下,应用1990年Landsat TM、2000年Landsat ETM+和2010年的ALOS/AVNIR-2遥感影像,结合博斯腾湖湿地的区域特点,提取博斯腾湖湿地生态景观格局信息,并选取12种具有典型生态意义的景观指数,对博斯腾湖湿地20年的景观空间格局变化和演变特征进行分析,探索其演变机制。结果表明:湿地面积在研究时段内呈现先增加后减少的趋势。1990-2000年间湿地总面积增加351.8km2,其中人工湿地面积增加34.93km2,自然湿地增加316.87km2;2000-2010年间湿地总面积减少277.34km2,其中人工湿地面积减少28.36km2,自然湿地面积减少248.98km2。从景观整体来看,均匀度指数较低,景观破碎化程度不断增加,景观被湖泊,潮间沼泽和光滩沼泽这三个占优势的景观类型所控制。     

锡林河流域上游河谷湿地景观格局演变及其驱动力

为全面揭示锡林河流域上游河谷湿地格局变化过程及驱动因素,选取1989—2015年12景Landsat卫星影像为数据源,采用质心迁移模型和景观指数方法,研究了区域湿地景观的组成及演变趋势,并探讨了湿地景观变化的主要驱动因子。结果表明:①1989—2015年,锡林河上游湿地面积整体呈减小趋势,变化率为-1. 21 km~2·a~(-1);湿地面积占比在2. 55%～3. 75%。湿地质心整体向西北方向迁移,斑块面积在南北方向呈缩小趋势,而在东西方向呈延长趋势。②类型水平上,1995—2006年流域湿地斑块数量变化剧烈,1989—2000年斑块数量增加,表明景观破碎度增大,2011—2015年斑块数量呈下降趋势,景观斑块向规则化和集中化趋势发展;景观水平上,湿地最大斑块所占比例减少,斑块趋于复杂化,景观破碎度增大,香农多样性、香农均匀度指数整体呈减少趋势,湿地景观分布向均衡方向发展。③湿地面积对人口数量和牲畜量响应较为敏感,过度放牧是导致该区域湿地不断萎缩、景观多样性改变的关键驱动力。     

近16年渭河下游河流湿地变化分析

基于河流景观生态学原理,在RS和GIS技术的支持下对2000,2005,2010和2015年的遥感数据进行了处理分析。结合华山站水文数据和渭南市社会经济发展指标探讨了2000年以来渭河下游河流湿地的变化特征。结果表明:2000-2015年间,渭河下游河流湿地面积整体呈缩减趋势,总面积减少242. 01km~2(-11. 51%);各河流湿地类型中,河道面积逐年小幅增加,总面积增加了215. 2km~2,边滩和江心洲面积整体呈减少趋势,16年来分别减少425km~2、4. 85km~2,人工湿地16年来增加了17. 73km~2;湿地分形维与周长和潼关高程的关系表明,河流湿地演化呈破碎化态势;流域内降水量、年径流量和输沙量的变化是影响河流湿地变化的主要自然因素,社会经济发展是最直接的人文因子,主要包括工农业发展导致的需水量增加,边滩开垦以及河堤加固导致的水系统稳定性降低和功能退化。     

近40年来山西省湿地景观格局变化分析

在遥感和GIS技术的支持下,应用1975-2014年四个时间段的卫星遥感数据,在1:5万目视解译的基础上,通过选取斑块数量、斑块面积、斑块平均面积、多样性、优势度和破碎度等具有典型生态意义的景观格局指数,较系统地分析了山西省湿地景观空间格局的变化特征。结果表明:40年间山西省湿地总面积减少了431.16km~2,年均减少10.78km~2,同时湿地退化速率明显加快,其中2007-2014年湿地年均减少面积是1975-2000年的3倍;40年来湿地景观多样性下降,优势度增加,破碎度指数先增加后持续减少,2000年以来湿地空间分布格局趋于集中;河流湿地是山西省湿地景观的主导类型,1975-2000年,河流湿地面积减少、斑块数量增加,呈破碎化发展,而2000-2007年,大量的小湿地斑块出现了消亡现象,河流湿地破碎化程度降低;随着人类活动干扰强度的增强,人工湿地所占面积比例逐渐提升,优势度指数增大,表明人类活动对山西省湿地景观格局变化的影响程度较大。     

新疆维吾尔自治区皮山县绿洲景观格局变化及驱动力分析

文中探讨皮山县绿洲景观格局近25年的时空变化状况和绿洲时空变化的主要驱动因素。基于1991-2015年不同时期的Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像数据和基础地理数据,在RS技术的支持下对皮山县绿洲进行了土地利用信息提取。在此基础上,借助景观生态学的理论与方法,结合水文和气象数据分析了皮山县绿洲24年来的生态环境变化状况,并探索导致其变化的原因。结果表明,24年间皮山县绿洲面积增加了410.3km~2,耕地和城乡建设用地面积的增加最为明显,增加面积分别达412.71km~2和48.96km~2,草地、水域和林地均出现面积减少。耕地破碎度减少,城乡建设用地破碎度先减少后增加。皮山县绿洲景观格局变化受人为因素的影响远大于自然因素的影响,这体现在城乡建设用地动态度的增加和耕地破碎度的下降。     

祁连山中段植被群落的时空格局变化

充分了解植被群落时空格局分布特征是开展生态环境恢复工作的前提。选择祁连山中段寺大隆林场为研究区,对1976、1991、2001、2016年的LANDSAT影像进行地物分类,并利用3种景观指数对植被群落生境破碎化程度进行分析,同时运用CA-Markov模型对植被2031年的分布情况作出预测。结果表明:人为因素是导致植被群落变化的主要原因;1976—2016年,祁连山中段寺大隆林场植被群落的分布面积发生了巨大的变化,乔木和草地分布面积分别减少了91 km~2和169 km~2;1976—2001年,乔木、灌木和草地群落的平均斑块面积(MPA)分别减少了1.22 km~2、0.14 km~2和0.16 km~2,聚合指数(AI)分别减少了2.79、0.03和8.77,平均分维数(Fd)分别增加了0.013、0.001和0.005,植被群落生境破碎化严重;2001—2016年,乔木、灌木和草地群落的平均斑块面积(MNA)分别增加了0 km~2、0.13 km~2和0.02 km~2,聚合指数(AI)分别增加了2.38、0.21和6.55,平均分维数(Fd)分别减小了0.005、0.002和0.002,植被生境得到修复;在现行趋势下,预测2031年乔木面积为409 km~2,灌木面积为486 km~2,草地面积为550 km~2,在面积分布上基本与1976年水平相当,植被生境恢复效果显著。     

三江平原典型淡水沼泽湿地景观格局变化研究——以三江自然保护区为例

在RS与G IS技术的支持下,以1976、1986、1995、2000、2005年的TM遥感影像为数据源,综合利用各种斑块形状指数、斑块面积、斑块数量等景观特征指标,对三江自然保护区的沼泽湿地景观格局的动态变化以及景观基质的演变过程进行分析。结果表明:在近30年内研究区的沼泽湿地面积呈显著下降的趋势。1976~1986年,沼泽湿地面积减少,斑块数量增加,破碎化程度加大,斑块边界复杂度显著增加而边界连通性显著降低。1986~2000年,沼泽湿地面积及其边界复杂度变化幅度不大,斑块数量不断减少,边界连通性显著增加。2000~2005年,沼泽湿地面积与斑块数目均显著下降,破碎化后的湿地斑块逐渐被其它景观类型取代,同时边界复杂度显著增加而边界连通性明显下降。近30 a内,研究区由原始的沼泽和草甸景观基质逐渐转变为农田景观基质。     

疏勒河中游湿地景观时空演变及其影响因素

湿地景观格局能够反映湿地类型的面积变化和空间分布特征,其时空演变有助于理解干扰因子与湿地生态过程之间的作用关系.选择疏勒河中游的库塘湿地、永久性河流湿地和内陆盐沼等5种湿地类型,采用景观格局分析法和主成分分析方法,研究了湿地类型面积、景观指数时空演变及其影响因素.结果 表明:(1) 1987-2017年疏勒河中游湿地总...     

近25 a关中地区土地利用及其景观格局变化

近25 a来,受自然环境和人类活动的影响,陕西省关中地区土地利用及景观格局发生了明显变化。以陕西省1990—2015年4期30 m栅格土地利用数据为基础,利用GIS技术和景观生态学方法,对研究区土地利用和景观格局时空变化特征及其驱动力进行分析。结果表明:(1)研究区土地利用类型以耕地、林地和草地为主,其中耕地面积最大,1990、2000、2010、2015年分别占46.25%、45.81%、44.73%和43.94%;(2)研究期内,耕地、草地面积持续减少,其中耕地减少面积较大,减少了12.79×104hm~2,林地、水域、城乡工矿居民用地面积均呈增加趋势,城乡工矿居民用地面积增加了14.94×104hm~2,增加幅度69.88%,未利用土地减少0.58×104hm~2,减少幅度38.16%;(3)由于人类活动干预,研究区土地利用类型相互转化频繁,主要表现为耕地转为城乡工矿居民用地、草地和林地,草地去向和来源主要为耕地和林地,林地去向和来源主要为耕地和草地等;(4)研究区景观形状指数、香农多样性指数和均匀度指数分别从204.693 4、1.774 6、0.574 1上升到211.805 5、1.851 8、0.599 1,表明景观破碎化程度升高,异质性增加;(5)研究区土地利用景观格局变化的驱动因素是社会经济发展及区域政策和农业生产。     

伊犁河谷西部土地植被覆盖演化及驱动力分析

为了揭示伊犁河谷西部地区土地植被覆盖演化的驱动因素,选取2001—2016年16景卫星影像数据,基于"3S"技术,运用图像分类、叠加分析、统计分析等方法,分析了研究区土地植被覆盖时空演化规律,应用地理探测器模型定量探究了影响土地植被覆盖演化的主要驱动力。结果表明:(1)2001—2016年,裸地、草地、林地、耕地占总面积87%,占土地利用类型主导地位,构成区域土地利用基本格局,建设用地持续增加,冰川、沙地及水域面积持续减少;(2)研究区植被大面积稳定演进,低植被覆盖面积减少约1333 km~2,高植被覆盖等级面积持续增加1020 km~2,植被覆盖由中低等水平向较高和高植被覆盖等级转变;(3)利用地理探测器识别出研究区土地植被覆盖演化受自然和人类因素共同影响,降雨、气温、人口、GDP及高程为演化的主要因子,部分因子对土地植被变化的差异性显著,出现双因子协同增强现象;(4)气象要素是区域土地植被覆盖演化的主要驱动因素,人类活动为次要驱动因素。     

银川市湖泊湿地景观空间格局动态演化分析

区域生态安全是可持续发展的基础,湖泊湿地对于区域生态安全的维护具有至关重要的意义.应用3s技术以及景观空间格局指数方法,对银川市湖泊湿地进行了动态演化研究.分析得出:①近20年来,银川市湖泊湿地景观斑块总面积A总、平均面积A、斑块最大面积Amax等特征呈逐年减小的趋势;②银川市湖泊湿地景观内部结构中,虽然部分指标特征有所改善,但整体仍呈脆弱化、不稳定化的变化趋势,如2004年MSI,FD,FS等指数特征虽都明显好于1997年,但是与1987年状态相比仍有差距;③银川市湖泊湿地景观动态演化的驱动力因子有气候和水文的自然因子以及人口增长、农业开发活动和政策调整等人为因子,其中人为因子为主要的驱动力因子.根据结论进一步提出对策及建议,以期为银川市生态建设和生态安全维护提供参考.     

天津市大港水库东亚飞蝗生境遥感动态监测

为实现多尺度东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis生境动态监测并分析其生境变化驱动因素,本研究结合遥感与地理信息系统技术,采用多时相遥感卫星影像提取天津市大港水库2002、2006及2013年东亚飞蝗生境空间分布信息,从整体景观尺度(面积变化)、像元尺度(多时相信息二进制编码)以及斑块尺度(景观指数)定量分析东亚飞蝗生境的时空变异特征。结果显示,2002—2013年适宜东亚飞蝗孳生的区域面积呈下降趋势,由2002年的329.98 km²降至2013年的146.34 km²;2002—2013年东亚飞蝗生境斑块数呈现降低趋势,斑块形状指数和平均斑块面积先减少后增加,而景观破碎度指数先增加后下降,说明2002—2006年东亚飞蝗生境景观破碎化程度较高,2006—2013年东亚飞蝗生境景观破碎化程度较低。表明基于多时相遥感影像能快速获取东亚飞蝗生境的时空变异特征,有助于东亚飞蝗监测预警及科学防控。     

延河流域土地利用格局时空变化与驱动因子分析

利用GIS技术和景观生态学的方法,对延河流域1985~2000年的土地利用格局特征及其动态变化的驱动因子进行了分析,得出以下结论:1)从1985年至2000年,耕地、草地仍占据明显的优势,二者始终占流域总面积的88%以上。中、低覆盖度草地之间转化比例较大,草场退化严重。2)延河流域15年间平均斑块面积在增加,斑块密度增大,景观趋于破碎化。景观多样性减小,优势度增加,景观异质性程度在降低。3)耕地面积有所增加,毁林(草)开荒与退耕还林(草)并存,人为开荒活动仍在加剧;建设用地面积大幅度增加,主要来自于农村住宅和开发油田等工矿建设用地的扩张。4)土地利用格局变化的驱动因子主要包括:水土流失、水资源短缺的自然因素及人口压力、宏观政策等人文因素。     

晋陕蒙典型化石能源开发区土地利用变化及其生态响应

以晋陕蒙典型化石能源开发区———晋陕蒙接壤区为例,基于1995年、2000年、2005年、2010年和2015年5期土地利用遥感解译数据,采用土地利用转移矩阵模型和土地利用转型的生态响应模型,研究1995—2015年区域土地利用变化特征及其生态响应。结果表明:(1)1995—2015年,研究区耕地和草地面积分别减少676 km~2和1 808 km~2,林地、建设用地、水域和未利用地面积分别增加1 063 km~2、966 km~2、29 km~2和426 km~2,耕地、草地和未利用地的相互转换是土地利用变化的主导类型。(2)1995年以来,区域生态系统服务价值呈现增长态势,20 a间共增加了1.86×10~(10)元,其中林地、草地和水域的贡献最为突出。(3)近20 a,区域环境质量整体呈现先上升后下降的演变态势,在地域上存在恶化、稳定和改善3种演化类型,分别占区域总面积的21.89%、57.08%和21.03%。(4)水域、草地和林地的退化是区域环境质量恶化的主导因子,耕地和未利用地转换为草地、林地和水域,以及草地转换为林地和水域是区域环境质量改善的重要驱动因子。     

扎龙盐沼湿地旱化特征及其对演替的影响

结合降水量、湿地蓄水量以及水面面积数据,研究扎龙盐沼湿地近年来的旱化特征及其对湿地演替的影响。结果表明:近年来,扎龙湿地呈现出持续干旱的状态是多种要素综合作用的结果。1970年以前,研究区的旱涝情况主要受自然环境的影响(降水量的年际变化、厄尔尼诺事件以及太阳黑子周期性变化等);1970年以后,湿地的旱涝程度是自然环境与人为活动共同作用的。1860—1970年,扎龙湿地旱涝变化以3~6 a和20~30 a周期为主。近半个世纪以来,扎龙湿地表现出干旱缺水的状态,其原因主要与人类活动限制了乌裕尔河上游径流进入湿地有关。扎龙湿地持续干旱缺水,导致大面积沼泽消失并形成盐渍化土壤,研究区盐渍土面积已经由1979年的170 km~2增加到2017年的245 km~2,并且有相当一部分土壤盐渍化过程发生在湿地核心区。     

中亚阿姆河跨境流域景观生态风险时空演变特征分析

以中亚阿姆河流域1995—2018年6期土地利用遥感数据为基础,应用景观生态风险指数模型、半方差分析、空间自相关等方法分析该跨境流域景观生态风险时空演变规律.结果表明:(1)自1995年以来,研究区景观格局发生了显著变化,裸地面积增加最多(22704.66 km2),以林地、草地、水体转入为主,水体面积减少最多,占比由...     

塔里木河三源流区湿地演化特征遥感分析

以1975年MSS、2000年ETM和2007年CBERS-2三期卫星遥感数据为基础信息源,对塔里木河三源流区湿地演化特征进行了初步分析。研究结果表明:1)32年间,塔里木河三源流区湿地减少面积共计1790.73km2,天然湿地的严重退化是引起湿地面积锐减的主要原因。2)湿地景观斑块数和斑块平均面积均呈逐年减小的变化趋势,1975-2000年湿地变化以萎缩方式为主,2000-2007年小湿地斑块则出现了严重的消亡现象。3)湿地景观多样性指数和破碎化指数逐年减小,优势度指数则呈逐渐增加的变化趋势,表明塔里木河三源流区湿地景观多样性降低,各类型所占比例差异逐渐增大,湿地主导类型已由沼泽草甸湿地转变成了河流湿地。4)人类活动对湿地的破坏强度明显减弱。1975-2000年,塔里木河三源流区因"围湿造田"而直接占用的湿地面积达782.75km2,2000-2007年减少至606.48km2,尤以和田地区变化最为显著,因"围湿造田"占用的湿地面积由286.43km2减少至75.77km2。32年间,喀什地区"围湿造田"强度高居不下,是湿地退化人类活动影响强度最大的地区。     

基于马尔科夫模型的乌审旗景观格局模拟与预测

在遥感与GIS的支持下,以2000年和2005年两期30m分辨率的TM遥感影像作为基础数据,获取乌审旗景观类型的转化数据,确定相应的转移概率矩阵,应用马尔科夫模型模拟景观的动态演变情况并预测未来景观演变的趋势。结果表明:(1)从2000-2005年,居民地、草地和水域景观面积增加迅速,分别增加了32.26%、16.9%和9.83%。工矿用地景观面积变化不大,增加了0.46%。沙地、草地和林地景观转换频繁,其中草地增加了575.38km2,沙地增加了137.45km2,林地减少了444.58km2。耕地景观减少了121.82km2,主要是向草地和林地景观的转换;其它未利用地减少了81.14km2,主要是向草地和沙地转换。(2)利用马氏过程模型,得到未来研究区景观面积的变化趋势:草地、居民地持续增加,其它未利用地、耕地、林地、水域、沙地持续减少,工矿用地有较小幅度的增加。当到达稳定期时,各类景观面积百分比分别为:耕地占0.58%,林地占5.1%,草地占38.70%,水域占0.29%,居民地占0.22%,沙地占54.11%,其它未利用地占0.40%,工矿用地占0.60%。可见,该旗未来景观以城市建设用地尤其是居民地建设用地景观的面积增加为主;退耕还草、围封草场等工程措施的实施,使得耕地面积减少、草地面积增加;沙地仍然是未来景观的主要类型。     

基于面向对象分类的马兰冰帽变化与气候响应

以Landsat遥感影像和数字高程数据为基础数据,利用面向对象分类方法提取了马兰冰帽1990、2000、2015年3期冰川边界,并分析了冰帽变化情况。结果表明:马兰冰帽在近25 a来一直处于退缩状态。由1990年的195.87 km~2减少到2015年的188.60 km~2,退缩了7.27 km~2,占1990年冰帽面积的3.71%,退缩速率为0.15%·a~(-1);不同时段内冰帽变化速率具有差异性,1990—2000、2000—2015年2个时段内冰帽退缩速率分别为0.16%·a~(-1)、0.14%·a~(-1),冰帽退缩速率处于减慢状态;不同朝向的冰川发育特点和变化差异显著,南坡冰川退缩速率较北坡慢。25 a来,研究区域内夏季平均气温升高了2.21℃,升温显著,增温率为0.67℃·(10a)~(-1),年降水量增加了53.52 mm,线性增加率为16.22 mm·(10a)~(-1),增加速度缓慢。由此推断,夏季气温显著升高是引起马兰冰帽持续退缩的主要原因。同时,研究发现地形条件对冰川规模变化也产生重要影响。     

基于GEE的翁牛特旗土地沙漠化遥感监测

基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)，通过提取归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)和地表反照率(Albedo)两个参量，构建NDVI-Albedo特征空间，对翁牛特旗1991—2015年沙漠化进行监测，并利用地理探测器结合自然和人为因子分析翁牛特旗沙漠化驱动因子及其影响力。结果表明：(1)翁牛特旗土地沙漠化经历了先发展后逆转的演变进程。1991—2000年为发展期，沙漠化土地总面积增加了2130.29 km²;2000—2015年为逆转期，沙漠化土地总面积减少了3364.61 km²。(2)翁牛特旗沙漠化严重的区域主要是分布在中东部以及北部的西辽河平原地区，而西南区域的冀北辽西山地大部分区域沙漠化程度较轻。(3)自然因子和人为因子共同驱动翁牛特旗沙漠化演变过程。地形和沙源是翁牛特旗沙漠化土地空间分布格局形成的主要原因；翁牛特旗1991—2000年沙漠化发展是在自然条件不利的背景下人口增加所带来的环境压力造成的结果，而2000—2015年沙漠化逆转...