2005-2018年黄河三角洲景观格局脆弱性的时空变化规律

[目的] 研究黄河三角洲景观最适宜分析粒度、尺度,并进行景观格局脆弱性演变规律分析,为土地资源的可持续利用和生态环境建设提供理论依据。[方法] 以2005,2012,2018年3个时期的Landsat遥感影像为数据源,运用景观格局指数法、变异系数法从景观水平和类型水平两个角度确定研究区最佳空间分析粒度;运用网格法和地统计方法,确定最佳空间分析尺度;在此基础上计算3个年份黄河三角洲景观格局脆弱度指数,并分析其时空演变及空间关联特征。[结果] ①2005—2012年和2012—2018年两个研究时段内,黄河三角洲建设用地（10.1%,10.0%）、未利用地（-7.7%,-9.4%）动态度较大;②黄河三角洲最适宜景观分析粒度为220 m;最适宜景观分析尺度为3 km×3 km;③景观格局脆弱性从沿海到内陆逐渐增加,高脆弱区主要分布在北部和东部沿海处,低脆弱区广泛分布于中部和西南部;④Moran’s I系数逐年升高,2005,2012,2018年分别为0.354,0.365,0.399,空间聚集效应日益明显。[结论] 研究时段内黄河三角洲景观格局脆弱性有逐渐恶化趋势,且空间上的差异较为显著。     

基于地理探测器的江西省万安县生态脆弱性时空演变及驱动力分析

[目的]对江西省万安县生态脆弱性近30a的脆弱性进行定量研究,为县级土地脆弱性定量评价提供借鉴方法,以此促进县级社会—经济—生态可持续发展。[方法]运用1987,1995和2015年3期遥感影像数据,在分析生态脆弱性概念与评价方法的基础上,依循"压力—状态—响应"评估框架,选取景观分维数、破碎度、优势度、景观适应度4个景观格局指数,以及人类活动干扰指数、植被覆盖度指数、地形指数、景观类型指数,从生态压力度、敏感度、恢复力3个方面出发运用熵权灰色关联法构建生态脆弱性评价模型,基于格网尺度对万安县生态脆弱性进行动态评价和分析。[结果]1987—2015年万安县生态脆弱性不断加剧,其中存在68.72%的样本区生态脆弱度指数增大。通过万安县生态脆弱性分布图和趋势图可知,全县生态脆弱度高值区域集中在中北部地区而低值区集中于南部和西北部。采用空间自相关分析法分析万安县土地生态脆弱性指数空间上的集聚特征和显著性,1987—2015年万安县土地生态脆弱性存在较高的空间自相关性,空间自相关性呈现上升趋势。运用地理探测器方法,表明万安县生态脆弱性主要驱动因素是乡镇人均纯收入、单位耕地面积化肥施用量和非农业人口比重。[结论]研究区生态环境严峻,亟需针对万安县资源、气候、地形、土壤等条件,合理规划用地,科学系统划分生态功能区。     

基于Apack的若尔盖高原湿地景观空间格局分析

以2000年的遥感影像为数据源,基于Apaek软件运用景观格局指数数量方法研究了若尔盖高原高寒湿地的景观空间分布格局特征及其空间异质性特征.结果表明:2000年若尔盖高原湿地率为9.7%,其中沼泽湿地景观是主要景观组分,占湿地景观面积的96.32%;若尔盖高原湿地的景观多样性指数和均匀度都很小,聚集度较高,景观破碎化水平低,几何形状复杂,自相似性差.在5县域中,若尔盖县湿地景观的面积和湿地率最大,阿坝县和碌曲县所占比例较小;红原县的斑块数最多,碌曲县最少,但平均斑块面积以若尔盖县最大,阿坝县最小.各县湿地景观组分的比例分配差异大,但均以沼泽湿地景观为主要景观类型,且湿地景观聚集度高,破碎化水平低,几何形状复杂.在区域尺度上若尔盖高原湿地以自然湿地景观为主,且具有高度的空照间异质性特征.     

汾河流域景观格局脆弱性时空分异特征

为了流域的生态保护修复和可持续发展,其景观格局脆弱性的研究变得尤为重要。以黄土丘陵沟壑区汾河流域为研究对象,通过构建景观格局脆弱度指数,利用质心及标准差椭圆、探索性空间数据分析(ESDA)的方法,对近25年来流域景观格局脆弱度时空演变及空间关联性进行了分析。结果表明:(1) 1990—2015年汾河流域景观格局脆弱度总体上呈现先上升后下降的趋势,脆弱度高的区域空间分布由相对集中变得较为分散;(2) 1990—2015年景观格局脆弱度质心不断向北移动,标准差椭圆呈"东北—西南"的空间分布格局,脆弱度空间分布越发分散;(3)研究区各时期景观格局脆弱度全局Moran′s I表现为一定程度的正相关,且相关程度先上升后下降;(4)研究区景观格局脆弱度局部空间自相关在3个时期发生了明显的变化,高低值区域呈现空间集聚,且分布范围由相对集中转变为较为分散。地形、河流等自然因素影响汾河流域景观格局脆弱性的空间分布;政策导向、社会经济活动等人为因素加速了景观格局脆弱性的变化。     

基于景观格局和土壤侵蚀敏感性的兰州市生态脆弱性评价

以兰州市为研究对象,选取分离度、分维倒数、破碎度3个景观格局指标和土壤侵蚀敏感性指数,构建景观类型脆弱度和区域生态脆弱度模型,利用连续覆盖全市的格网进行空间系统采样,生成生态脆弱度空间分布图,将景观格局与生态系统敏感性相结合并利用GIS技术对兰州的生态环境进行综合定量的分析和评价.结果表明:研究区草地的景观类型脆弱度最大,耕地次之,水域最小;相关分析显示,景观类型脆弱度与破碎度和土壤侵蚀敏感性之间存在着显著的正相关关系,能较好反映区域生态环境问题;区域生态环境脆弱性分区的空间分布与客观实际吻合良好.研究结果可为区域生态环境的建设提供科学依据和有益的实践指导.     

甬台温海岸带景观格局及生态脆弱性时空演变特征

[目的]分析浙江省宁波市、台州市及温州市的海岸带土地利用景观格局及生态脆弱性演变特征,以促进海岸带地区可持续发展,为生态建设及修复提供理论支撑。[方法]基于甬台温海岸带1995—2015年三期土地利用数据,采用"压力度—敏感度—恢复力"评价模型对研究区进行景观类型脆弱度和生态脆弱度评测。[结果]①景观格局变化表现为:耕地面积减少最多,其次为滩涂和林地;建设用地面积增加最多;耕地、林地斑块数量增多,呈破碎化趋势。②生态脆弱度高区域集中在杭州湾南岸的余姚市、慈溪市和台州湾的路桥区,20 a来研究区高脆弱度区域增多,整体生态脆弱度增加。③区域生态脆弱度与扰动指数、破碎度呈显著正相关,和景观脆弱度指数则完全相关。[结论]甬台温海岸带景观类型变化明显,生态脆弱性增强。     

基于SRP模型的川藏线2010-2020年生态脆弱性时空分异与驱动机制研究

[目的] 探究川藏铁路沿线2010—2020年生态脆弱性时空分布特征,厘清生态脆弱格局规律以及空间相关性,为沿线生态环境保护以及建后可持续发展工作提供科学依据。[方法] 以川藏线（雅安—新都桥段）为例,基于研究区实地特征和SRP模型选取与生态脆弱性密切相关的15个因子构建研究区生态脆弱性评价指标体系。综合运用空间主成分分析、空间自相关、热点分析、地理探测器等方法开展研究。[结果] ①时空分布上,研究区整体脆弱性由西向东呈递减分布,2010—2020年生态状况整体向好,重度与极度脆弱区范围较小,占总面积的3.95%,主要分布在康定市与天全县、泸定县的交界处,此处为高寒地带,冻融侵蚀最为严重; ②研究区生态脆弱性分布具有较强聚类特征,高低值集聚模式共存,西部为热点高度集聚区,东部为冷点高度集聚区; ③高程、年均气温、植被净初级生产力是导致研究区生态脆弱的主要因素。[结论] 川藏线（雅安—新都桥段）施工建设受降水和气温影响较大,地形复杂,要注意地质灾害防控并加强环境保护与生态维持。     

黄土山丘区植被覆盖变化分析

利用像元二分模型获取研究区植被覆盖度,并对其分级。针对不同等级植被覆盖度建立转移矩阵,研究其数量随时间的变化特征,并利用全局及局部莫兰指数对植被覆盖度的空间集聚状况进行分析,以期为该区植被恢复与保护工作提供依据。结果表明:（1）研究区平均植被覆盖度空间分布整体为中部低两侧高,北部高于南部,整体植被覆盖类型以低覆盖和中低覆盖为主;（2）1991-2010年,研究区裸地、高覆盖类型和中覆盖类型整体占比增加,中覆盖类型涨幅最大;低覆盖类型和中低覆盖类型整体占比减少,低覆盖类型减幅最大;（3）研究区植被覆盖度在1991-2000年退化趋势明显,2000-2010年植被状况转好,退化趋势得到遏制;（4）植被覆盖度的空间聚集情况随着时间的变化逐渐增强,且主要以高值簇和低值簇的形式分布,高值簇和低值簇的空间集聚区域随着时间的变化发生转移;（5）研究区应进一步加强对低植被覆盖区域的恢复力度。     

基于PSR模型的珠江三角洲生态环境脆弱性评价

[目的] 揭示珠江三角洲生态环境脆弱性的时空演变特点及其原因,为区域发展提供理论依据。[方法] 利用生态压力度—生态敏感度—生态恢复力(pressure-sensitivity-restoration,PSR)模型、量化分级法和层次分析法(AHP),构建生态环境脆弱性综合指数,分析珠江三角洲不同时期的生态环境脆弱性特征。在此基础上,借助地理探测器的因子探测工具分析变量因素对生态环境脆弱性时空分布差异的影响程度。[结果] ①2000—2020年珠江三角洲生态环境脆弱性指数的变化范围为1.206 5～4.594 8,呈现微度脆弱等级; ②空间分布上,珠江三角洲中部地区的脆弱等级较高,东西部脆弱等级较低。此外,随着高程的增加,生态环境脆弱性程度减轻,中度和重度脆弱区面积比例减小; ③林地表现为潜在和微度脆弱等级,草地表现为中度脆弱,耕地、水域和未利用地以轻度脆弱等级为主,建设用地主要分布于重度和中度脆弱区; ④珠江三角洲生态环境脆弱性空间分异的主要影响因子为人口密度、植被覆盖指数及生物丰富度指数。[结论] 受人口增长压力的影响,研究时段内珠江三角洲生态环境脆弱等级提升。     

2000—2020年四川省泸沽湖湿地自然保护区陆地植被覆盖动态变化

[目的]探究四川省泸沽湖湿地自然保护区2000—2020年陆地植被覆盖度的时空变化规律,为保护区的建设和治理提供参考。[方法]选用四川泸沽湖湿地自然保护区2000—2020年植被生长旺盛月份(6—9月)的MODIS数据为数据源,结合像元二分法、Theil-SenMedian趋势分析法等相关分析法探究植被覆盖度时空变化特征及其对气候的响应。[结果](1)在时间变化上,四川省泸沽湖湿地自然保护区陆地植被覆盖度呈略微上升趋势,整体以0.09/10 a速率波动上升。(2)保护区植被覆盖度在空间分布上呈现湖区及其周边区域低,南北高的特征,呈现整体上升,局部下降的特点。(3)保护区气候(6—9月)趋向“暖干化”发展,植被覆盖度与气温和降水量以正相关为主,且受气温影响大于降水,其影响因素具有空间差异性。[结论] 2000—2020年,泸沽湖湿地自然保护区植被覆盖良好,植被覆盖度总体呈略微上升趋势,其中,气温是影响植被覆盖度的主要气候因子,同时地形、人类活动对保护区植被覆盖度均有一定的影响。     

巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观格局季相变化分析

为探讨湿地年内时间尺度上景观格局变化趋势,以干旱区巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地为研究区,利用2015年5—10月OLI遥感影像为数据源,结合气象站点的气温和降水,分析了巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观格局季相变化特征及其与气候因子的关系。结果表明:年内生长季,湿地面积变化以8月为分水岭,8月前,湿地面积稳定,占研究区面积比例在74.23%～81.15%之间浮动;8月后,湿地面积快速缩减,10月减至最小,占比38.97%。景观水平上,8月前,研究区景观破碎度增大、空间异质性增强、不同类别斑块分布趋于均衡化,8月后,景观破碎度减小、景观异质性减弱、不同类别斑块分布趋于非均衡化;类型水平上,5—10月湿地斑块破碎度增大,形状趋于复杂。湿地面积与月降水量和月均气温均存在显著相关性(r=0.745,P=0.045和r=0.859,P=0.014)。研究表明,月均气温是影响巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观稳定性的主要因素。巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地景观呈"夏季稳定-秋季锐减"的格局。     

河南省植被覆盖度及其景观格局时空变化

[目的]对河南省近10a来植被覆盖度及其景观格局的时空变化及其驱动因素进行分析,为区域经济—社会—环境持续协调发展提供决策参考。[方法]基于2000,2003,2006,2009年MOD13Q1数据集,借助ArcGIS 9.3和Fragstats 3.3软件平台进行定量分析。[结果]10a尺度上,河南省植被覆盖以高覆盖度为主,总体覆盖度呈现先下降后上升的特点,2003年最低,为72.64%;2009年最高,为76.48%;极高植被覆盖度区域主要分布在豫西的林区,最低区域主要分布在城市建成区、大型水库和沿黄河生态涵养带;城市与建成区植被覆盖度呈现波动中下降趋势且其植被覆盖度等级景观格局向恶性方向发展,农田区和自然植被区则与城市建成区变化趋势相反。[结论]降水和气温的变化、快速城镇化以及河南省城镇化、新型工业化、新型农业现代化协调发展战略的实施是导致上述河南省植被覆盖度及其景观格局变化的主要原因。     

基于景观格局和生态敏感性的左江流域生态脆弱性分析

以左江流域作为研究区,选取景观破碎度、景观分维数和景观分离度3个景观格局指数,以及土壤侵蚀敏感性、石漠化敏感性2个生态敏感性指数构建景观类型干扰度和区域生态脆弱度模型。利用空间采样和地统计学插值,生成生态脆弱度空间分布图,实现对流域的生态脆弱进行综合定量的分析和评价。结果表明:（1）变异函数分析表明,流域生态脆弱度的块金值/基台值达65.34%,呈明显的空间相关性,生态脆弱度的空间变异在16km以内比较接近,具有明显的各向同性的特点,而16km以外则表现出明显的各向异性;（2）区域生态脆弱度的空间格局与流域实际吻合良好,呈现南低北高的格局,脆弱程度相对较高的区域与碳酸盐岩在研究区的分布较为一致,地质地貌是流域生态脆弱度空间格局的主要控制因素,而人类活动的影响是引起生态环境脆弱度空间异质性的主要因素。     

基于MODIS-NDVI的连江流域植被覆被及空间格局变化分析

利用2001-2008年250 m分辨率的MODIS-NDVI数据与景观格局分析软件,对8 a来连江流域的植被覆盖与空间格局变化进行动态分析。结果表明:近8 a来连江流域的较高与高植被覆盖区面积减少而中度与较低植被覆盖区面积增加,即植被覆盖呈总体退化趋势;流域景观破碎程度减少、连通性增强,景观异质性提高,景观趋于多样化和均匀化;流域内各类景观要素在破碎化程度、复杂性和稳定性、空间分布关系、聚集性变化差异明显,其中较高与中度植被覆盖区的空间特征变化对整个流域空间格局动态起主导性作用。     

大规模排水前后若尔盖高原湿地景观格局特征变化

基于Apack软件应用景观格局分析的方法定量研究了排水前后若尔盖高原高寒湿地景观空间分布格局特征。结果表明,若尔盖高原湿地在大规模排水前湿地面积占总景观面积的11.07%,排水后缩减为8.9%,由于湿地景观与非湿地景观之间发生大面积的转移;大规模排水前若尔盖高原湿地景观面积排水前后湿地景观结构均以自然湿地景观为特征,其中,沼泽湿地景观在自然湿地景观中占绝对优势,占湿地景观总面积的95%以上;若尔盖高原湿地景观空间格局特征均以若尔盖县的湿地景观面积最大,红原县和玛曲县居中,阿坝县和碌曲县最小;各县湿地景观类型构成比例均以沼泽湿地景观为主所占比例最大,基本保持在90%以上的水平,其他湿地景观类型的构成比例较小。与排水前相比,各类型自然湿地景观的斑块数都明显减少,平均斑块面积增加,最大斑块面积除河流湿地外也表现为增加变化;湿地景观多样性指数、均匀度、优势度和分维数均表现为下降变化。     

宁安市土地生态脆弱性时空变化分析

开展区域土地生态脆弱性时空变化研究,有助于因地制宜地利用土地资源和保护脆弱生态环境,对区域可持续发展具有重要指导意义。以黑龙江省宁安市为研究区,运用研究区1991年、2000年和2010年3期遥感影像数据,通过景观类型脆弱度指数计算模型,计算了三个时期各个景观类型的脆弱度指数,并运用土地生态脆弱度指数计算模型测算分析了3个时期土地生态脆弱性的变化情况,最后对土地生态脆弱度指数进行普通克里格法插值,得出研究区土地生态脆弱性空间分布情况。结果表明:1991年、2000年和2010年各景观类型的脆弱度由高到低依次为:耕地建设用地其他用地水域草地林地;研究区61.7%的样本区土地生态脆弱度指数增大,中高脆弱区所占全区面积比重不断增加,轻微脆弱区面积比重逐年减少,土地生态脆弱性不断加剧;由1991年、2000年和2010年土地生态脆弱性分布图可知,研究区土地生态脆弱性的分布总体呈现中北部重,外延逐渐减轻,中高脆弱区逐渐扩大的态势。     

黄河流域河南段植被覆盖度变化及其驱动力

[目的] 探究黄河流域河南段的生态状况，分析该区植被生长发育规律及其主控因素，为该区乃至整个黄河流域生态保护和恢复提供理论依据和技术支持。 [方法] 以黄河流域河南段为研究区，利用2001-2020年MODIS-NDVI影像，选取气象、地形、土地利用类型等因素，采用像元二分模型、一元线性回归方程和地理探测器等方法开展黄河流域河南段植被覆盖度变化及其驱动力的研究。 [结果] ①20 a间黄河流域河南段多年平均植被覆盖度由0.54增长到0.71，年增长率为0.85%，中等植被覆盖度(0.45＜FVC≤0.6)、中低植被覆盖度(0.3＜FVC≤0.45)、低植被覆盖度(0.1＜FVC≤0.3)、裸地(FVC≤0.1)向中高植被覆盖度(0.6＜FVC≤0.75)、高植被覆盖度(FVC≥0.75)转化，等级面积分别增加12.60%，75.49%； ②空间上，高、中高植被覆盖度区域主要集中在西部伏牛山、北部太行山山区和东部平原区，中等、中低、低植被覆盖度区域主要集中在中部洛阳至郑州段，裸地主要分布在水系和黄河两岸； ③20 a间研究区植被覆盖度改善面积远大于退化面积，极显著改善区域面积比例31.11%，主要分布在西部伏牛山和北部太行山山区；显著改善区域面积比例9.42%，主要分布在极显著改善区域周边；未发生明显变化区域比例52.35%；显著退化和极显著退化区域面积比例分别为3.01%和4.11%，主要分布在中部、东部平原的耕地和建筑物区； ④各因子对植被覆盖度的影响表现为：土地利用类型＞高程＞坡度＞降水量＞气温，土地利用类型与高程的交互协同作用对植被覆盖度空间格局分布的影响力达到0.52。 [结论] 2001-2020年研究区植被覆盖度呈现显著改善趋势，空间差异性明显，土地利用类型是影响植被覆盖度的主要影响因子。     

基于TM影像的升金湖湿地生态安全研究

[目的]分析安徽省升金湖湿地景观格局动态变化过程,建立升金湖湿地生态安全(PSR)模型,并探讨其驱动力,为进一步开展升金湖湿地保护及其恢复研究提供科学依据。[方法]在遥感和GIS技术支持下,用1986,2003,2011年的3期TM影像为基本信息源进行分析。[结果]景观格局变化幅度较大,草地和水域面积减幅较显著;多样性指数呈上升趋势而优势度指数呈下降趋势,破碎化程度加剧,斑块类型呈多样性发展;随着景观破碎化程度增强,斑块数增加,将造成湿地生态系统片断化越严重,也会影响到湿地的调蓄能力,改变整个湿地的水文情势,减弱湿地的生态效益;另外,景观格局变化下的湿地生态安全指数趋于逐年下降状态,湿地生态安全形式处于预警状态,形势不容乐观。[结论]近年来,随着经济的发展,人口数量的增加,围垦等活动的加剧,人类活动对研究区的改造导致了自然湿地面积相对减少,升金湖湿地生态功能不断下降,经济增长和人口增长成为湿地格局变化主要驱动力。     

川西北高原区植被覆盖变化及驱动力

[目的]了解川西北高原区植被覆盖变化规律及驱动力，为区域植被保护与恢复建设提供理论参考。[方法]以MODIS NDVI为基础数据，结合Sen氏趋势、Manna-Kendall检验及Hurst模型完成该地区近20年空间分布特征、趋势变化和未来可持续状态分析，以地理探测器对其驱动力进行探索。[结果](1)该地区植被覆盖整体表现为东部相对较好；(2)全时段内，全域80.56%的地区植被覆盖变化趋势为无显著改变，显著改善地区全域面积占比为17.80%;(3) Hurst指数表明，未来全域植被覆盖整体将处于无显著改变的发展状态；(4)高程、年均气温和土壤类型的单因子解释力均在30%以上，它们是驱动植被覆盖分布格局差异形成的主要因素，各因子交互协同作用均为增强效果，各因子适宜植被生长的区间或类型也存在明显差异；(5)自然因素主导了区域植被覆盖空间分布总体格局的形成，而土地利用类型则是驱使其动态变化的关键因素。近20年内，川西高原区植被覆盖变化规律显著，自然因素主导了区域植被覆盖的空间分布格局。[结论]近20年研究区植被覆盖变化规律明显，自然因子虽然主导了植被覆盖的空间布局，但是对其格局变化产生驱动...     

安徽省安庆市沿江沼泽湿地恢复空间分析

[目的]对安徽省安庆市沿江沼泽湿地区的沼泽湿地生态系统恢复进行空间分析,为沼泽湿地生态环境的改善提供科学依据。[方法]针对安庆市沿江沼泽湿地退化严重的现状,在分析区域功能特征的基础上,构建沼泽湿地空间恢复模型,并实现区域内沼泽湿地空间恢复,继而得到沼泽湿地优先、次优先恢复以及不可恢复级别。最后从整体景观效果和沼泽湿地功能两个恢复角度评价沼泽湿地恢复效果。[结果]安庆市沿江沼泽湿地恢复面积为5.78×104 hm2,在现有沼泽湿地面积基础上提高了35.78%。以耕地为主,占沼泽湿地恢复面积的91.43%。其中,优先恢复面积为2.92×104 hm2,主要分布于研究区的中北部地区;次优先沼泽湿地恢复面积为2.86×104 hm2。不可恢复面积为3.61×104 hm2,主要为水域、建筑用地等不可变更区域。[结论]经过恢复效果验证,从景观整体格局分析可知,沼泽湿地恢复后,研究及区域内沼泽湿地的斑块数量减少,而平均斑块密度增加,聚集度指数增加,景观多样性指数上升,说明沼泽湿地恢复实施后,景观格局更有利于朝着沼泽湿地生态功能的发挥,对维护区域生态安全具有很大的现实意义。