京郊半城子水库流域土地利用及景观格局变化分析

运用遥感与地理信息系统技术,对半城子水库流域2000年和2005年的2期遥感影像数据进行解译判读,结合土地利用动态度模型和景观生态学数量方法分析了流域土地利用和景观格局的变化。结果表明:①2000-2005年间,流域土地利用类型发生了一定变化,但林地始终是流域主导土地利用类型;②研究期内,半城子水库流域土地利用年变化速度为1.30%,其中阔叶林是最稳定的土地利用类型,其他土地是最活跃的土地利用类型;③类型水平上格局指数显示针叶林斑块形状最复杂,混交林的异质性较高;④景观水平的格局指数显示,区域景观破碎化程度加剧,多样性增加,均匀度增强。     

嘉陵江流域3大水系的植被景观异质性差异

利用景观指数从景观空间组分、空间构型以及空间梯度变化3方面比较和分析了嘉陵江流域内3大水系的植被景观异质性差异。结果表明：（1）涪江水系和嘉陵江干流以栽培植被和针叶林为优势,渠江水系则以栽培植被和阔叶林为主。针叶林和草甸在涪江水系中的破碎化程度较高。而嘉陵江干流和渠江水系中针叶林和灌丛的破碎化程度较高。（2）嘉陵江干流水系在植被景观总体上破碎化程度高、斑块聚合性弱。景观多样性高。而渠江水系则表现为景观破碎化较高,斑块聚合性强,景观多样性低的分布特点。除景观破碎化程度最低外,涪江水系在其它方面均处于前两者之间。（3）沿着河流汇聚方向,3水系在异质性方面均表现出斑块数量减少、斑块间距缩小、聚合性增强、植被景观破碎化和多样性明显降低的总趋势。     

嘉陵江流域3大水系的植被景观异质性差异

利用景观指数从景观空间组分、空间构型以及空间梯度变化3方面比较和分析了嘉陵江流域内3大水系的植被景观异质性差异。结果表明:(1)涪江水系和嘉陵江干流以栽培植被和针叶林为优势,渠江水系则以栽培植被和阔叶林为主。针叶林和草甸在涪江水系中的破碎化程度较高,而嘉陵江干流和渠江水系中针叶林和灌丛的破碎化程度较高。(2)嘉陵江干流水系在植被景观总体上破碎化程度高、斑块聚合性弱,景观多样性高,而渠江水系则表现为景观破碎化较高,斑块聚合性强,景观多样性低的分布特点。除景观破碎化程度最低外,涪江水系在其它方面均处于前两者之间。(3)沿着河流汇聚方向,3水系在异质性方面均表现出斑块数量减少、斑块间距缩小、聚合性增强、植被景观破碎化和多样性明显降低的总趋势。     

北京山区典型小流域景观格局变化对径流的影响

根据北京市密云县红门川小流域1990—2006年的水文资料,在统计分析降水、径流、蒸发年际变化特征的基础上,利用1990年、1995年、2000年和2005年4期遥感影像,采用ArcMAP及Fragstats等景观分析软件,从斑块和景观两个尺度上,分析红门川流域的景观空间格局变化及其与径流的关系。结果表明:（1）红门川小流域的降水、径流多集中在汛期（6—9月）,且年降水量、径流量逐年减少,气候变化是径流减少的主要原因;（2）红门川流域土地利用类型以林地为主,林地约占流域总面积的75%,其中以针叶林最多,阔叶林、混交林次之,灌木林最少,另外水域面积逐年减少,从另一个方面反映了径流量逐年减少;（3）红门川流域景观斑块个数增加,整体景观格局破碎化程度减小,斑块分布趋于均匀,其中斑块平均面积（AREA）、斑块周长（PERIM）、景观形状指数（LSI）、景观聚集度（CONTAG）均呈波动减小的趋势,斑块形状指数（SHAPE）、斑块分维度（FRAC）、Shannon-Wienner多样性指数（SHDI）则是逐年减小;（4）平均斑块周长、景观聚集度与径流变化相关性较强,平均斑块面积、平均分维度与径流变化相关性一般,平均斑块形状指数、景观形状指数、Shannon-Wienner多样性指数与径流变化基本不相关。     

黄土高原清水河流域植被景观动态变化研究

在RS和GIS支持下,通过解译山西吉县清水河流域1986年、2000年、2007年TM遥感影像,生成土地利用分类并进行流域植被景观制图,分析了植被景观结构特征及变化趋势,同时,在GIS系统支持下,建立了清水河流域植被景观元素转移矩阵。结果表明,流域的植被景观基质始终是荒草地和灌木,1986年流域植被景观要素面积大小排序为：草地〉阔叶林〉灌木〉农田〉针叶林〉园地〉居住用地,草地、灌木和阔叶林3类占到总面积的87%以上,草地是绝对优势景观要素,占到景观总面积的41.69%,且连片性较好,灌木斑块数最大,分布零散、破碎,2000年流域植被景观要素排序变为：草地〉灌木〉阔叶林〉农田〉针叶林〉园地〉居住用地,2007年流域植被景观要素面积排序为：灌木〉阔叶林〉草地〉针叶林〉农田〉园地〉居住用地;通过分析两个时段景观转移矩阵,表明20 a间灌木面积比例持续增加,且主要来源于草地。     

蔡家川流域景观自然度研究

在借鉴国内外生态干扰度等相关研究成果的基础上,针对晋西黄土区蔡家川流域景观格局,提出了流域景观自然度概念,并确定相关空间图示表达以及分级量化分析方法。蔡家川流域呈现出以有林地为基质,灌木林、荒山和农地等斑块相问分布的景观格局。流域上、中、下三段之中,中段的破碎化程度最高,异质性最大,边缘效应强烈,斑块类型分布均匀。流域下段斑块破碎化程度减小,但天然起源的景观类型面积减少,人工起源和人为干扰成分较高的景观类型面积增加。流域上段较低的边缘效应,使之具有良好的生境质量和较高的生物多样性。流域自上而下表现出以人为影响为主要因子的生态干扰程度不断增强,自然景观减少,而半自然景观和人为景观均呈增加趋势。     

云南澜沧江流域景观格局时空动态研究

应用GIS技术和景观结构分析软件Fragstats3.3对云南澜沧江流域1985年、2000年的景观类型转化及其景观格局对比分析.结果表明,旱地、有林地、灌木林地、疏林地、高覆盖草地、中覆盖草地间的相互转化较频繁;在景观尺度上,区域景观破碎化程度下降,斑块形状变得较规则、简单,斑块的聚集度、连接性变好,景观多样性和均匀性增加;人类活动对景观格局的有利与不利影响,使各景观要素的结构与格局变化存在较大的差异性,其中,有林地、灌木林地、高覆盖草地的景观格局与区域景观变化相一致,而疏林地、中覆盖草地、水田、建设用地的景观格局与区域景观变化相反,旱田的景观格局变化较复杂;景观要素类型分布具有明显的垂直性,有80%的景观类型分布在海拔1 000～2 500 m之间,海拔2 500 m是澜沧江流域人类活动与该区景观类型的重要分界线,人类活动对澜沧江流域的干扰主要集中在中、低海拔地区.     

GIS支持下的铁瓦河小流域景观空间格局动态变化研究

景观空间格局的分析成为景观生态学研究的核心之一。以铁瓦河小流域1994～2002年土地利用分布图为基础,在ARCVIEW和ARC/INFO的支持下,通过选取和计算景观格局指数来分析该流域8年来的景观空间格局动态变化。分析结果表明:除了坡耕地、未利用土地面积减少外,其它类型斑块面积都有所增加,其中梯耕地、林地、水域、园地等增加幅度较大,居民点及工矿用地面积增加幅度较小;8年间,流域景观内各类型斑块的总数量明显增加,其中未利用土地和坡耕地数量明显增加,破碎度指数增加,林地等斑块数量明显减少,破碎度指数大大降低;小流域景观的多样性和均匀度指数有所增加,景观的破碎程度加大,表明景观的异质性程度提高,土地利用向多样化均匀化及破碎化方向发展。     

宁夏中部干旱带农业景观格局变化研究

选择宁夏中部干旱带为研究区域,基于RS和GIS技术,运用人机交互目视解译方法对1987年、1996年、2005年和2011年的遥感影像进行解译分类,获得宁夏中部干旱带1987—2011年的农业景观解译分类专题图,采用Fragstats软件栅格版进行研究区农业景观格局指数的计算,在此基础上分析了研究区农业景观格局的变化特征。结果表明:研究区各类农业景观变化较明显,1987—1996年间,各景观类型斑块数增加,平均斑块面积减小,斑块密度变大,破碎化明显,而在2005年之后,朝着改善的方向发展。景观聚集度整体持续下降,表明景观中各种类型的斑块在空间的分布出现了均衡化,多样性和均匀性指数整体平稳增加,反映出研究区不同类型的农业景观的分配相对均匀,景观的异质性增加。     

金沙江流域云南段景观格局特征及其变化研究

金沙江流域是我国西部的生态脆弱区,植被受人为干扰程度较大.通过分析区内各植被类型的斑块规模与变化.可望得出人类活动对流域内植被的影响程度.研究基于TM遥感数据进行,首先,对金沙江流域云南段进行景观格局特征研究,分析该地区各植被类型的斑块数、面积,面积标准差和变异系数及该地区的斑块粒度等;然后,对比分析了流域内前后两期(相隔10 a)的植被与景观规模的变化.分析得出,流域内植被类型的斑块多为小斑块和中斑块,体现出植被景观的高度破碎化.经过10 a的变化后,暖温性针叶林等植被面积增加明显,充分反映出人工造林的成效;此外受人为活动影响后形成的次生性植被增多,说明人类活动对植被的不良影响.在植被总体面积增加的同时.区域内景观的斑块总数却有所减少,说明区域内有小斑块融合成大斑块的趋势.从两个时段植被景观斑块规模的变化可以看出,整个流域植被景观破碎的程度体现出减弱的趋势.     

应用生态计量方法分析森林集水区之景观变迁

应用遥测、景观生态及计量方法,了解受自然及人为干扰后陈有兰溪集水区土地利用变迁趋势,及陈有兰溪集水区受自然及人为干扰后其土地利用变迁形态,以提供陈有兰集水区森林地之土地利用规划、管理及水土保育参考。结果显示景观生态指标可有效地表现出土地利用与覆盖之变迁情形,林地为该区域之基质,在各项干扰后有恢复的现象,草生地为残存嵌块体,在大小、形状和空间结构上皆有较大的变化,而农耕地面积有逐渐减少,且嵌块体变化有先破碎后聚成的现象。且崩塌地受干扰的情形较为严重,尤其是台湾“9.21”地震及桃芝台风,“9.21”地震使崩塌地细碎的增加,而2001年桃芝台风则是顺着台湾“9.21”地震所造成的崩塌地持续扩大,并拟进一步结合社会经济人文与自然干扰因子来评估森林景观之健康度。     

庆阳市土地利用变化的景观生态效应研究

本文以甘肃省庆阳市为研究对象,选取2005年和2010年Landsat TM影像作为基本信息源,借助GIS技术和Fragstas 4.0软件,研究庆阳市的土地利用/覆被变化及其景观生态效应。结果表明:（1）研究时段内土地利用/覆盖变化较大,各土地类型间转换频繁。落叶阔叶林面积大幅度减少,减少的落叶阔叶林转变为灌木林,且落叶阔叶林减少量大于灌木林增加量。耕地面积逐渐减少,草地、居住地和交通用地明显增加。（2）庆阳市斑块数目较多,平均斑块面积在增加,但景观丰富度、边缘密度和斑块密度呈减小趋势。斑块破碎化程度在减小,景观空间异质性减小和均质化发展使得景观稳定性降低。林草地边缘效应的降低,使其景观生态功能减弱。     

刘家峡库区景观空间格局分析

为了给研究区域农业生产的合理布局及生态恢复方案提供依据,以刘家峡库区北部东乡县典型小流域碾子沟和库区南部积石山县典型小流域三坪沟为研究对象,采用野外调查和遥感解译的方法,利用ArcGIS、ArcView等软件对航摄地形图进行目视解译,分析土地利用结构、人工干扰方式和强度等对景观空间格局的影响特征。结果表明:1)库区南北景观基质均为未利用土地(主要指荒沟荒坡),土地利用难度大;2)库区北部景观斑块特征较南部复杂,南部较北部更适合农业生产;3)库区南部景观多样性较北部高,景观类型丰富,而库区北部由于降水少,景观总体受人类活动干扰小,连通性高;4)在土地利用结构和农村产业结构调整方面,库区南部应以加强复合生态农林业生产为主,北部应加强陡坡退耕种草、农牧业协同发展,并实行封育保护,促进生态环境恢复。     

蒋家沟流域景观空间格局变化及其干扰效应的模拟分析

 为了探讨干扰对强烈侵蚀小流域的景观空间格局影响,使用1973年航片与2006年快鸟影像及地面调查数据,运用景观多样性、景观优势度、景观均匀度等多种景观格局指数对蒋家沟小流域不同时期景观格局进行研究,并采用分室模型对不同干扰强度对景观格局的影响特征进行模拟分析。结果表明:1973—2006年间蒋家沟流域的景观多样性与优势度未有显著的变化,但均匀度及破碎度发生显著变化,景观格局总体上发生强烈改变。从局部上看,流域主要变化景观为阔叶林、针叶林、灌木林与坡耕地,人为干扰与灾害活动的加强导致景观破碎化加剧。利用分室模型模拟干扰影响景观格局的研究表明,加大干扰强度在短期内可促使景观多样性增加,随着时间的推移,景观多样性将不断降低。     

潼南县土地利用景观格局特征分析

以2000年土地利用类型图为主要数据源，借助地理信息系统工具，对潼南县土地利用景观格局进行景观斑块数、斑块形状、多样性、均匀度及破碎度计算、分析和对比，揭示研究区内土地结构的空间特征。结果表明潼南县以农业景观为背景，其土地利用斑块形状较单一，景观多样性低、异质性差，土地利用结构不合理。     

黄土丘陵沟壑区土地利用景观格局变化分析——以延河流域为例

为了给黄土丘陵沟壑区土地资源的合理利用和生态环境的改善提供依据,以延河流域为研究对象,应用GIS技术和景观格局指数分析方法,对研究区1978—2010年的土地利用景观结构特征、斑块特征和空间格局的变化规律进行了系统分析。结果表明:（1）延河流域各景观类型的变化幅度表现为:耕地 > 林地 > 草地 > 建设用地 > 水域,研究区1978—1990年变化速率最快的景观类型是草地,1990—2000年是林地,2000—2010年是建设用地,由以耕地为主导的景观结构转变为林地—草地复合的景观结构;（2）研究区破碎度较高的景观类型是耕地和草地,斑块形状也较复杂,主要是受地形地貌因素的影响。林地、建设用地和水域受人类活动的干扰强烈,斑块分布趋于集中化,破碎度较小,形状较为简单;（3）32年来,延河流域土地利用景观格局经历了“耕地主导—相对平衡—林草主导”的变化过程,向着集中化和简单化的方向发展,抗干扰能力降低,不利于景观的稳定性,但有利于生态环境的改善。     

景观格局变化下陕西汉江流域生态价值与风险的相关性研究

陕西汉江流域是"南水北调"中线工程的主要水源地,属于国家重点生态功能区。研究流域内景观格局的时空变化特征、生态系统服务价值和景观生态风险的相关性,对保持流域内生态系统稳定性、保障流域生态安全具有指导意义。基于2000年、2005年、2010年、2015年、2020年陕西汉江流域5期土地利用数据,采用景观格局指数计算、生态系统服务价值评估、景观生态风险评估等方法,研究景观格局变化下生态系统服务价值、景观生态风险的时空演变机制及空间相关关系。结果表明:(1)2000—2020年,流域内景观格局斑块破碎程度降低、异质性和连通性减弱、多样性增加,各地类景观向复杂化方向发展;(2)研究时域内,研究区ESV总体增加5.23亿元,气候调节价值最高,占比41.70%,以较低和中等价值等级为主,占比约61.62%;(3)研究时域内,研究区ESR整体呈小幅减少趋势,降幅1.40%,以较低和中等生态风险等级为主,占比约61.55%;(4)陕西汉江流域生态系统服务价值与生态风险之间存在显著负向空间相关性。景观格局变化使陕西汉江流域生态系统服务功能升高,生态风险降低,两者空间自相关性减弱。     

张家界市景观格局时空演变及未来情景模拟

[目的] 分析湖南省张家界市2000—2020年及2030年土地利用及景观格局演变特征,提出张家界市未来发展的优化策略,为张家界市国土空间规划和生态旅游发展提供参考。[方法] 基于2000—2020年5期土地利用数据,运用ArcGIS空间分析、Fragstats景观格局指数等方法,分析了2000—2020年张家界市土地利用及景观格局时空变化,并利用GeoSOS-FLUS土地利用模拟等软件对张家界市2030年土地利用变化及景观格局进行预测。[结果] 2000—2020年张家界市土地利用变化主要表现为草地面积的大幅减少和建设用地的显著增加;2000—2020年张家界市景观格局发生了较明显的改变,景观的整体异质性和破碎化先增加后降低,斑块形状趋于规则,景观类型分布较均匀,景观聚集程度逐渐趋于稳定状态;预测结果显示,2030年张家界市土地利用主要表现为建设用地的集中扩张和草地的持续减少,其景观破碎化和异质性呈加剧态势,优势景观的最大斑块面积增加,景观形状变得更加不规则,景观有进一步分散趋势。[结论] 运用GeoSOS-FLUS模型模拟未来土地利用状况具有较高的可信度,未来张家界市应以保护、优化景观格局为主,加强优良生态系统管控。构建自然保护地体系,加强生态廊道建设,完善生态系统完整性和景观连通性。保持林地优势景观,优化建设用地布局,降低林地和建设用地的破碎化程度,保护草地生态系统的完整性。     

三峡库区30 a间土地利用景观特征的粒度效应

该研究是为了测度景观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。利用不同的粒度大小,将景观类型图进行了栅格化,并选取景观指数,在类型与整体景观的水平上,进行了景观指数的粒度效应测度。并采用相关性分析的方法,分析了各景观指数与粒度相关性的差异。研究表明：粒度效应能有力地论证三峡库区近30 a景观格局变化的特征;不同的景观指数随粒度也表现出不同的敏感程度,较敏感的是斑块密度、有效网格大小、正归化形状指数、聚合指数。同一类型景观在不同的景观指数测度上表现不同的变化规律,随粒度变化较为敏感的是耕地（坡度＜25°）、林地、草地和城镇建设用地;多数指数呈现出随粒度变化的拐点,尤其在尺度400 m;整体水平上,斑块密度和景观形状指数受粒度变化的影响较大;同一指标与粒度的相关性在类型水平和时间跨度上大多呈现出较高的一致性。此次研究很好反映了景观格局指数在不同空间分辨率（粒度）上的变化规律。