二滩库区土地利用变化及其景观格局动态研究

利用1999年和2003年2个时段的TM、ETM 遥感数据,在GIS和FRAGSTAT景观分析软件的支持下,对二潍库区(盐边)的土地利用类型变化及其景观格局动态进行了定量分析。结果表明:①耕地面积减少,所占百分比呈下降趋势,而有林地、灌木林地、草地所占百分比呈上升趋势。②耕地的斑块数目增加,平均斑块面积减少,斑块密度上升,有林地的斑块数目减少,平均斑块面积增加,斑块密度下降,草地的斑块数目不断增加,平均斑块面积增加,斑块密度下降。③有林地、灌木林地的面积加权平均斑块形状指数略有上升,斑块形状趋于复杂,而耕地、草地、疏林地的该指数略有下降,斑块形状趋于简单化。④从景观水平上看,景观格局变化的特征是斑块数明显增加,拼块平均面积减少,斑块密度增加,最大斑块指数减少,说明景观破碎度增加,景观异质性增强。蔓延度上升,散布与并列指数减小,说明景观的连通性增强。⑤景观多样性指数和土地利用相对合理指数增加,坡度较大的地区,耕地面积明显减少,相应地林地、草地面积增加,整体上土地利用结构趋于合理。     

北京市第二道绿化隔离区林木树冠覆盖特征与景观格局变化

【目的】第二道绿化隔离区是北京城市重要的生态屏障,利用城市森林的理念和3S技术手段,开展其生态变化动态监测,一方面可对其生态建设成效作出评估,另一方面也揭示其景观生态格局变化的过程、趋势与动因,进而为该区域进一步的生态建设和生态基础设施维护提供借鉴。【方法】利用0.5 m分辨率的2002年航片和2013年的worldview2卫片信息,以国际上森林城市通用的城市林木树冠覆盖(UTC)指标为核心,在eCongnition遥感解译技术平台下,利用景观格局指数、转移概率矩阵、斑块尺度、土地利用动态度、缓冲区分析等景观生态学分析方法,对第二道绿化隔离区内的UTC格局特征与变化原因进行分析。【结果】第二道绿化隔离区的林木树冠覆盖(UTC)从2002年的28 839.84 hm~2增加到了2013年的63 709.95 hm~2,同期的林木树冠覆盖率增加了21.4%,不透水地表与草地占比同期分别仅增加了8.89%和7.8%,而耕地、水域和裸土地则呈现了面积下降的变化; 2002年景观基质为农田斑块与不透水地表斑块, 2013年为UTC斑块与不透水地表斑块,表明该区域生态化过程对区域的控制作用在逐步增强;从景观斑块的稳定性看,最稳定的景观斑块类型为不透水地表和UTC斑块,其保持自身不变的面积比例分别为64.59%和60.34%,而裸土地斑块类型95%以上的面积都发生了变化;从总体景观格局变化看, 2013年总斑块数量比2002年减少了176 979个,而斑块的分维数和斑块形状指数分别降低了0.052和0.128,景观斑块水平的多样性指数与均匀度指数也分别降低了0.136和0.076;从UTC斑块的变化来看,斑块数目净减少154 437个,而总的斑块面积增加了34 860.79 hm~2,斑块平均面积也净增了2 528.3 m~2;小、中、大和特大型UTG斑块数目与面积均呈现减少的动态过程。【结论】整个二道绿化隔离区景观的破碎化程度、斑块的复杂性与空间分布的不均匀程度都在降低,研究区域内景观斑块的自然化程度在提高; UTC斑块的变化趋势表明,第二道绿化隔离区UTC面积在快速扩大,其在城市生物多样性保护中的潜在作用也越来越大。从变化动因看,二道绿化隔离区规划的实施、城市总体规划、新农村建设政策、永定河与温榆河等大型河道生态治理和百万亩平原大造林等工程的实施都是最重要驱动因素。     

通天河干流水电梯级开发对区域景观格局的影响

通过野外调查、遥感影像解译和Fragstats 3.3软件平台,基于斑块和景观两个尺度对通天河干流流域水电4组梯级开发方案对景观格局的影响进行分析评价。结果表明:2008年通天河干流流域景观格局总体特征为草地是优势景观类型,其次为裸地和林地。方案4对斑块水平上的景观指数和景观水平上的格局影响最小。     

南部县升钟水库库区景观格局现状分析与评价

本文结合“3S”技术,利用景观格局分析软件Fragstats3．3,分别从斑块类型水平指数和景观水平指数两个方面对南部县升钟水库库区景观格局现状进行分析与评价。结果表明,研究区林地（针阔混交林、针叶林）和耕地（旱地、水田）控制着整个景观类型,呈现出林地与耕地交错的结构特征。该区域的景观类型丰富,多样性程度高。但是斑块数量多,破碎化程度高,而且景观类型的形状不规则,复杂程度高。林地作为研究区的基质,其面积偏小,并且受到较大程度的人为影响。     

基于主成分分析的森林景观格局研究

【目的】为更好地了解洪田村森林景观结构,以2011年和2016年小班调查数据为基础,分析研究洪田村的森林景观格局。【方法】以永安市洪田村2011年实地调查小班数据及2016年二类调查数据为基础,将选取的19个景观指数从内部细化为三类,并采用主成分分析法选取了12个最能表征洪田村森林景观格局的景观指数;借助地理信息系统(Arc GIS),分析了洪田村的森林景观结构及功能。【结果】1)主成分分析筛选的12种景观指数在其所属类别上的因子载荷值均在90%以上,具有很好的代表性,可作为洪田村森林景观格局分析的指标。2)洪田村森林景观要素组成类型单一且分布不均,杉木和硬阔叶树种为主的景观格局占主导优势。3)斑块形状简单抗干扰能力差,景观整体异质性较高。4)灌木林和软阔类树种较低的边缘密度(ED)表明这两种森林景观与其他类型景观之间的能流、物流交换低。【结论】未来对洪田村进行森林景观规划与设计时应着重调整不同森林景观类型的空间布局,合理配置乡土树种(杉木、马尾松)、引进树种(桉树)、灌木林及其他树种的比例。     

钱江源国家公园景观格局变化探析

从景观水平和类型水平两方面选取了斑块数量、斑块密度、最大斑块指数、景观形状指数、景观分散指数、蔓延度指数、香农多样性指数7个景观格局指数，分析2019年和2021年钱江源国家公园的景观空间分布特征及其动态变化。结果表明：（1）在土地利用变化方面，钱江源国家公园以林地和园地为主，占公园总面积的92%以上；与2019年相比，2021年各类土地利用类型变化不大，面积增加最多的是林地，面积减少最多的是耕地，森林覆盖率稳步增加，在一定程度上反映了园区在林业生态建设上所取得的成效；（2）在景观格局演变方面，2019年和2021年景观类型尺度和景观水平尺度的指数变化情况反映出园区内景观异质性趋缓，逐渐向优势景观均质化、整体化发展，且各类景观的交错分割现象得到一定程度的改善，有利于生态功能和生态系统稳定性的发挥。     

景观格局对松褐天牛种群密度的影响

【目的】明确景观格局与松褐天牛种群密度及成虫发生期的关系,为制定利用景观格局调控松褐天牛种群的技术措施提供理论依据。【方法】采用景观生态学的研究方法,应用诱捕法对福建省顺昌县4个乡镇马尾松林的松褐天牛种群数量进行监测,将其发生期划分为3个时期并构建时间动态模型,利用ARCGIS、ENVI、FRAGSTATS软件对景观信息进行提取划分和景观指数计算,分析斑块类型与景观2个水平上的景观指数同松褐天牛种群密度及成虫发生期的相关性。【结果】共捕获松褐天牛139 321头;埔上镇始盛期(T)结束的时间最早,双溪街道始盛期结束时间最晚,高峰期(P)与盛末期(L)结束时间最早,而大干镇在这2个时期上结束最晚;斑块类型水平上,松褐天牛种群密度与林地斑块面积及道路斑块数量呈显著正相关,相关系数分别为0.952、0.959,与农田斑块面积呈显著负相关(R=-0.963),与道路斑块分离度也呈显著负相关(R=-0.968);景观水平上,景观总面积与松褐天牛种群密度具有显著正相关(R=0.970),松褐天牛种群密度随景观丰富度的升高而降低,相关系数为-0.958;林地斑块的密度和聚合度对成虫发生的不同时期有重要影响,成虫发生的高峰期与道路斑块的密度和面积有较强的正相关,城市、农田、水域3种斑块的密度与面积均与松褐天牛成虫的发生期呈负相关,而景观总面积与成虫的不同发生期呈正相关。【结论】林地斑块面积、道路斑块数量与松褐天牛种群密度呈显著正相关,而道路斑块的分离度、农田斑块面积与松褐天牛种群密度呈负相关。林地与道路斑块的密度与松褐天牛的始盛期、高峰期、盛末期的结束时间长短呈正相关,而城市、农田、水域3种斑块类型的密度及面积则呈负相关。景观格局不仅能够影响松褐天牛的种群密度,还能够影响其种群发生的时间动态。     

旅游风景区景观格局变化及其驱动机制——以庐山风景名胜区为例

在3S技术支持下,以2000年和2004年的TM影像为主要数据源.采用景观格局指数分析方法,探讨了庐山风景区两期景观格局特征及动态变化情况.结果表明:庐山风景区的旅游景观生态系统内,林地景观类型占有绝对的优势,但耕地的规模仍维持在较高的水平.从2000年到2004年,各景观类型的面积发生了较大的变化.总量减少的景观类型为耕地、林地和其他土地,园地、草地、城镇村及工矿用地、交通运输用地、水域及水利设施用地的面积则大幅增加,其中交通运输用地的年均增幅最为显著.庐山各景观类型基本处于动态变迁过程中,林地保留的比率最高,草地和其他土地的原始保留比率都很低,表明自然景观生态系统受到了较大的外力压迫,庐山风景区内各景观类型的斑块数量极不平均,年变动幅度很大.在8种景观类型中,城镇村及工矿用地和交通运输用地是变化最显著的人为干扰斑块,表明了人类干扰能力的快速增加,人为景观斑块对于自然斑块的影响力可能产生了较大的负面作用.林地、园地等斑块形状渐趋简单,表明受干扰程度越大,生态系统的脆弱性也越明显.导致庐山风景区内景观格局快速变化的驱动力主要源于自然因素、城市化的快速推进和旅游业的快速发展三大直接动因.     

新疆额尔齐斯河流域北屯段景观格局及破碎化

利用多波段遥感影像数据和地理信息系统技术,结合植被图及外业调查,采用多个景观格局指数首次定量分析新疆额尔齐斯河流域景观空间格局及破碎化特征.借助ERDAS image8.7软件,将额河流域景观类型划分为7大类10小类,其中包括5大类8小类植被类型,影像总的分类精度达到87.2%.5大类植被类型面积比例分别为耕地16.5%、河漫滩林地2.6%、湿地1.6%、草地10.5%、荒漠52.2%.格局指数分析表明;河漫滩林地在景观中呈小斑块分布,其斑块最大周长和最大面积及平均面积均小于其他植被类型;河漫滩林地的斑块形状比较复杂,其平均斑块形状指数、平均斑块分维数和类型边界密度指数均高于其他植被类型;多个景观指数都表明河漫滩林地在景观中的破碎化程度最高,这主要是由于河漫滩林地丰富的生物多样性和资源富集性吸引了人类高强度的干扰所致.额河流域景观类型面积分布最不均匀,但景观类型斑块数分布相对较均匀.     

国家级城市湿地公园景观格局分析——以成都市白鹭湾生态湿地公园为例

根据收集的白鹭湾生态湿地公园的相关图片资料,运用景观生态学及其高德图片和Arc GIS软件,结合实地调查,采用景观多样性指数和斑块特征指数等指标,对其景观格局进行了分析。研究结果表明:白鹭湾生态湿地公园总面积为200.04hm2,草地和湖泊是湿地公园的主要景观类型,其面积为123.52hm2和26.31hm2,斑块所占景观面积比例分别为61.75%和13.15%;斑块数量(NP)和斑块密度(PD)所反映的湿地景观类型破碎化程度基本一致,其中道路(NP=85个、PD=42.49个/100hm2)和草地(NP=48个、PD=24.00个/100hm2)破碎化程度较高;湿地公园的平均斑块形状指数(MSI)和平均斑块分维数(MPFD)的结果显示,河流(MPFD=1.43,MSI=12.21)的斑块形状较为复杂,灌丛(MPFD=1.07,MSI=1.50)的斑块形状最规则;湿地香农多样性指数(SHDI)为1.31,香农均匀度指数(SHEI)值为0.63,说明研究区域景观水平多样性相对较高,但斑块空间分布不均匀,优势斑块较明显。     

塞罕坝自然保护区物种丰富度对植被景观破碎化的响应及其空间尺度差异

【目的】探讨物种丰富度对各种环境因子的响应并确定是否存在空间尺度差异,以期为物种多样性保护提供帮助。【方法】在塞罕坝自然保护区选取38个天然植被斑块,其中包括12个草地、11个灌木林和15个天然次生林斑块,共记录物种360种,分属196属,54科。根据生长型将植物物种划分为1年生草本、多年生草本、灌木和乔木4个功能群。分别采用一阶刀切法和面积加权平均法计算斑块尺度与样方尺度的功能群物种丰富度。通过广义线性模型(GLM)分析斑块尺度和样方尺度的不同植物功能群的物种丰富度与景观结构、地形、土壤因子间的关系;并用冗余度(RDA)分析法,在2个空间尺度对环境因子进行定量分解。【结果】景观结构、地形、土壤因子可解释功能群物种丰富度格局的60%以上;各植物功能群的物种丰富度对景观破碎化的响应由强到弱依次为乔木、灌木、多年生草本和1年生草本;在斑块尺度,木本植物(灌木和乔木)受景观结构因子(如斑块面积、形状指数、隔离度和斑块类型)的影响较大(P0.05),而在样方尺度则更多受土壤因子(如p H值、有机质含量、全磷含量和全钾含量)的影响较大(P0.05);多年生草本物种丰富度在斑块尺度与斑块面积、斑块类型、p H值和全磷含量显著相关(P0.01),而在样方尺度主要受斑块类型和海拔的影响(P0.05);1年生草本物种丰富度在斑块尺度受斑块类型、全氮含量和全钾含量的影响显著(P0.01),而在样方尺度主要受斑块类型和土壤有机质含量的影响(P0.01)。【结论】植物功能群的物种丰富度对景观破碎化的响应机制存在斑块尺度与样方尺度的差异,物种丰富度的分布是不同空间尺度和环境因子共同作用的结果。物种丰富度在斑块尺度主要受景观结构因子与少量土壤因子的影响;在样方尺度主要受斑块类型与土壤因子的影响。因此,阐明物种丰富度的环境因子响应机制时需先明确特定的功能群和空间尺度。     

基于敏感度排序的风景林色彩格局指数筛选

【目的】研究景观格局指数对风景林色彩格局变化的敏感度,筛选出能够客观定量描述景观色彩格局特征的指数,以期为科学有效地分析彩色风景林视觉质量提供试验支撑与理论依据。【方法】以黄栌风景林秋景照片为研究数据,利用Python编程进行色彩量化和色彩分类,实现照片色彩批量预处理。通过Fragstats软件计算初选指数值并用SPSS软件完成层次聚类分析。计算各指数对由色彩分类、观景距离引起的景观色彩格局变化的敏感度。对敏感度综合排序靠前的指数进行独立性检验和含义重复性排查,在兼顾指数含义、尽量涵盖各大聚类、减少信息冗余的原则下完成指数筛选。【结果】结合指数含义和类型,从24个初选指数中筛选出对色彩分类和观景距离敏感度较高、线性不相关、含义无重叠的7个指数,即斑块数量、最大斑块指数、平均斑块面积、斑块丰富度、平均最邻近距离、平均周长面积比和修正Simpson’s多样性指数,用于定量表征风景林色彩格局特征。【结论】人工干预下的自动化色彩分类程序,简化了从色彩分类到指数计算的操作步骤,缩短了数据预处理用时,提高了照片处理效率,增强了结果稳定性。基于敏感度排序的色彩格局指数筛选方法,结合独立性检验和含义重复性排查,减小了主观选定指数可能引起的误差,该方法选取的指数能够有效区分因色彩分类和观景距离不同导致的景观色彩格局的变化,为客观定量分析风景林景观视觉质量提供了可能。     

贵州月亮山自然保护区景观格局分析

为全面了解月亮山自然保护区的景观格局现状,借助地理信息系统软件Arc GIS和景观格局分析软件Fragstats,提取贵州月亮山自然保护区景观斑块面积、个数、周长等信息。选取分维数、蔓延度、聚集度、均匀度和多样性等景观格局指数,从景观的斑块特征和景观的空间异质性特征两个方面来分析贵州月亮山自然保护区景观格局。结果表明:研究区有硬阔林地、软阔林地、针叶林地、针阔混交林地、灌木林地、未成林造林地、宜林地、其他林地、耕地、建设用地和水域11种景观类型,硬阔林地和针叶林地面积最大,是研究区的主要景观类型。各景观类型的斑块面积、斑块周长和斑块个数分布极不均匀。整体来说,研究区各景观呈现破碎度较小,聚集度较高,景观类型空间分布不均匀,多样性水平较低的特点。     

基于景观指数的吉林省西部土地类型变化及驱动因子分析

以吉林省西部地区1984年和2014年2期Landsat遥感影像数据为基础,利用景观格局指数定量分析土地景观格局动态变化,结果表明:相对于1984年,2014年景观格局指数以耕地、盐碱地和草地三种景观类型为优势景观,三者面积占研究区总面积85%以上,其中耕地的各项斑块类型指数均有显著上升,在景观格局中的作用逐渐增大;其他景观类型呈无规则、补丁状或岛状分布。景观密度指数与形状指数上升,说明景观破碎化程度加剧,斑块形状愈加复杂;均匀度指数增加,说明景观向多元化方向发展;蔓延度指数增加,说明景观连通度增大;景观多样性降低,说明异质性减弱。盐碱地、沙地荒漠化土地面积为209.77万hm2,占研究区总面积(509.22万hm2)42.64%,生态环境脆弱。人类不合理开荒放牧是土地荒漠化形成的重要驱动因子。     

文峪河流域景观格局动态及其驱动力分析

以文峪河流域为研究对象,分析流域2000—2018年景观格局数量动态的面积、转移及速度特征。从斑块类型尺度与景观尺度2个层面选取景观指数分析流域近18年的景观格局动态,并在流域尺度上沿城市—林区梯度线分析沿线景观格局指数的梯度分布,基于数量统计模型对景观格局动态驱动力进行研究。结果表明,流域耕地、林地、草地面积有所减少,向其余地类支出面积,水域、建设用地、未利用地面积增加,向其余地类吸收面积,不同地类土地转移、变化速度情况不同。不同景观类型的格局动态不同,流域整体景观破碎化程度增加,连通性下降、景观规则度下降、景观核心面积下降,不同景观指数的梯度分布特征不同。自然驱动因子、社会驱动因子对流域景观格局变化均具有驱动作用,文峪河流域的景观动态在过去18年间经历了快速、复杂的变化,社会经济驱动因子是景观格局演变的主要驱动力量,经济与人口发展、产业结构及工业化进程是文峪河流域景观格局演变的重要驱动力量。     

基于GIS和RS技术的楚雄市景观格局研究

以2005年楚雄市影像图为基础数据,结合景观生态学的分类方法,应用RS、GIS技术,通过斑块、类型和景观三个水平上景观格局指数对分类后的楚雄市景观格局进行分析.结果表明:楚雄市的景观类型较分散,破碎度化程度较高.森林景观作为楚雄市景观的优势类型,分布较集中;城市景观和草地景观受人为干扰的程度较高,分布较分散;水域景观的分布较分散,并且破碎化程度较高;耕地景观的形状较复杂,在整个景观中具有重要的作用.     

香格里拉市林地景观格局分析及优化策略

利用香格里拉市2017年林地变更调查数据,选取斑块数量(PN)、斑块类型面积(CA)、斑块平均大小(MPS)、景观百分比(PLAND)、斑块密度(PD)、分离度(F)、景观多样性指数(SHDI)和香农均匀度指数(SHEI)等8个景观指标,借助Fragstats4.2软件和ArcGIS10软件,从斑块特征、异质性以及多样性3个方面对香格里拉市林地景观格局进行分析。结果表明:香格里拉市林地景观格局类型较为丰富,多样性较高,斑块内部连通性较强;各林地景观类型分布不均,以针叶林景观为主,存在比较明显的异质性;景观类型斑块数量大,非林地景观破碎化严重。提出合理编制林地利用方案、不断提高林地景观格局稳定性,加强资源林政管理、控制林地破碎化程度,加快建设“智慧林业”步伐、高效管理林地资源,抓住林业重点工程建设、全面优化林地景观格局,结合林地适用类别,科学合理规划林地功能等优化策略。     

基于RS和GIS的安宁市景观格局动态变化分析

利用1996年和2003年两期遥感数据,在GIS技术和Fragstats软件的支持下,运用景观生态学原理,采用斑块面积、斑块数、斑块密度、形状指数、面积周长分维度指数、聚集度指数、结合度指数、蔓延度指数、香农多样性指数和均匀度指数等从景观类型水平和景观水平对安宁市景观格局的动态变化进行了分析。结果表明,在类型水平上,安宁市的农业用地和荒地面积减少,而林地和水域面积增加,反映出近年来安宁市开展开荒造林和退耕还林工程的成效;从景观水平上来看,景观多样性提高,且趋于均匀,单类型景观占主导地位的程度降低;从斑块密度、分维度指数和蔓延度指数进行分析表明,景观破碎程度增大,斑块形状趋于复杂化,斑块间趋于离散,反映出人类活动对景观格局的干扰特征。     

白河自然保护区生态景观格局变化初步分析

四川省白河自然保护区是目前所知的四川岷山山系川金丝猴种群最大、密度最高、最具有代表性的保护区,对该地区在地震前后的生态景观格局变化进行分析有利于物种资源的保护。本研究基于地理信息系统和遥感数据处理软件平台,结合2008年汶川地震与2017年九寨沟地震发生的关键时间节点,从2003—2018年每隔5年,选取了Landsat5 TM和Landsat8 OLI的遥感影像,利用生态景观格局类型及景观生态指数来分析两次地震前后15年间白河自然保护区在景观水平和斑块类型水平尺度上的生态景观格局的变化情况。结果表明,白河自然保护区景观类型由裸岩、草地/灌木、温带针叶林、针阔混交林、落叶阔叶林5种类型组成。在Fragstats4.2中选取8个景观指数,分别从斑块类型水平和景观水平对保护区生态景观格局变化进行初步分析发现,斑块类型水平上,2003—2018年白河自然保护区的主要景观类型为针阔混交林,其次为温带针叶林和落叶阔叶林,且两次地震均导致主要景观类型所占面积下降,各景观类型斑块数量增多,景观类型平均面积减小,景观的破碎化程度增加;景观水平上,两次地震导致景观多样性降低,景观整体形状趋于复杂,景观空间异质性程度下降,各景观类型面积所占比例的差距增大,整体景观朝着非均衡化方向发展。本研究结果对地震前后的生态环境变化监测,灾后生态恢复重建,以及物种资源尤其是川金丝猴的栖息地保护提供科学的参考依据。     

基于MODIS卫星影像的湖南省景观格局

景观格局是由自然或人为形成的一系列大小、形状各异,排列不同的景观要素共同作用的结果.利用2005年MODIS卫星数据,经过一系列处理后得到湖南省景观图.利用决策树分类法将研究区分为5种景观类型:水、自然植被、耕地、城镇用地、其它用地.选取斑块数、斑块密度、破碎度、斑块分维数、多样性指数、优势度、均匀度、聚集度、分离度等景观指数,从斑块、斑块类型和景观3个层次上对研究区景观格局进行定量分析.结果表明:湖南省景观斑块共39357块,总面积为21.1984万km2;在5种景观类型中,植被和耕地是主要景观类型,占研究区总面积的88.38%;湖南省景观多样性程度低,且斑块空间形状简单.