基于GIS和Markov模型的内蒙古农牧交错带土地利用变化

为了研究人类活动对农牧交错带土地利用类型的空间分布、转化及对生态环境的影响,该文以内蒙古农牧交错带太仆寺旗为例,运用RS和GIS技术对该区域近30 a土地利用/覆被变化及景观格局空间变化进行分析,并在此基础上运用马尔可夫（Markov）模型对未来20 a土地利用变化进行预测。结果表明,近30 a来,草地和农业用地面积在该研究区占居主导地位,并且它们之间发生着明显的相互转化。1975－1990年,草地主要向农业用地转移,1990－2004年农业用地主要转化为草地,草地面积增加;1975－2000年,研究区景观多样性升高,蔓延度指数下降,破碎化程度加剧;2000－2004年景观内优势斑块具有了很好的连接性,聚集度增大,整体景观格局破碎化程度降低;人为干扰强度的变化对土地利用结构的变化具有重要作用,土地利用强度主要受人口数量以及国家土地利用政策的影响;在未来20 a间农业用地面积会继续减小,草地、未利用土地面积将有小幅度降低,林地面积会显著增加。实行合理的土地利用政策,利用生态系统自身的修复功能进行生态环境治理是该地区生态恢复的基本途径。     

奈曼旗大沟头流域土地利用格局变化研究

土地利用格局变化是人类在一定的自然及社会经济条件下对土地利用的结果,它不仅反映了土地自然条件及经济条件的变化,同时反映出人类活动的变化.以位于内蒙古东部农牧交错带的奈曼旗大沟头小流域为研究对象,在GIS支持下,运用数理统计方法和景观生态学方法,分析了小流域土地利用格局变化规律及其原因.研究表明.小流域土地利用格局变化的主要原因是水土保持综合治理,通过人为治理,小流域内林地面积呈增加趋势,小流域的生态系统正在向良性循环发展.     

北方农牧交错带界线的变迁及其驱动力研究进展

在气候变化与人类活动的影响下,北方农牧交错带界线不断变迁。定量辨识气候变化和人类活动对北方农牧交错带界线变迁的贡献程度,是当今气候变化领域的热点问题。该文基于国内外相关研究,概括了不同视角下北方农牧交错带的定义方法,分析了气候变化与人类活动对北方农牧交错带界线变迁的驱动作用,总结了定量分析驱动力贡献程度的方法及主要结果。同时指出目前研究还存在定义、数据、方法和解释方面的问题。针对以上问题,提出了多要素综合定义、驱动力定量分析、高时空分辨率数据的收集以及深层次因果关系的解释等解决方法。该文可为敏感区域土地利用的合理规划和气候变化的减缓与适应措施的制定提供科学依据。     

中国北方农牧交错带植被动态研究进展

通过回顾植被动态研究的历史,简要概述了植被动态的发展。综述了我国北方农牧交错带历年来植被动态的研究现状。研究指出植被动态变化与农牧交错带内气候、自然环境演变、农牧业经营方式的转变及土地利用有着密切的关系。结合前人的研究,根据农牧交错带内存在的生态环境问题,提出应从北方农牧交错带植被动态与生物多样性、生态环境、生态系统健康以及对全球变化响应的关系进行研究,揭示其受损及恢复机理,为农牧交错带受损的生态系统恢复与重建、区域可持续发展提供理论依据。     

大兴安岭南麓山地丘陵区生态-生产范式研究——以内蒙古林西县为例

从地理或景观单元上看,我国北方农牧交错区突出的特点是在草原或森林的景观背景上,星散分布着粗放耕作的农田与村落的景观单元。因此,北方农牧交错带优化生态-生产范式的研究可以理解为土地利用方式和空间分布格局的优化研究。本文根据3个不同区域农户生产优化模式的土地需求,结合生态经济功能转移与区域土地利用空闻格局优化原则与控制条件,基于林西县森林草原过渡区的植被类型及“河谷平川-低山丘陵．中山山地”的地貌特征,得出区域尺度土地利用优化分配范式。确定河谷平川区可作为林西县今后发展高效集约化农业生产的核心区;低山丘陵生态生产交错区,一部分土地作为生产用地,另一部分作为生态用地,整体发展定位于牧粮综合发展区;中山区主要土地利用方式为生态用地,部分生产活动要转移到河谷平川区和低山丘陵区等地势平坦并有灌溉条件保证的区域,从而使山地森林与草地得以修养生息,恢复其涵养水源、保持水土的生态系统服务功能,整体发展定位于生态保育、林果旅游区。     

中国北方农牧交错带农作物产量时空格局与情景预测研究进展

中国北方农牧交错带是中国少数关键的生态区域和全球变化响应敏感区域之一，对保持中国北方生态系统的农业生态服务功能起着至关重要的作用，该文从中国北方农牧交错带研究的重要性入手，分析了近年来国内外在农作物产量研究方面的进展，提出北方农牧交错带高时空分辨率的农作物产量分布格局和预测研究存在的问题，阐述了对发展北方农牧交错带高时空分辨率的农作物产量分布格局和预测研究的主要方向和途径，对未来气候变化对该区农业生产力和生态环境的影响具有重要意义。     

陕北农牧交错带土地利用景观格局动态变化研究

利用1986年、1993年和2000年3期遥感资料,基于遥感和GIS技术,选取反映景观格局特征的指数,分析了陕北农牧交错带景观格局及动态变化的特征。结果表明,陕北农牧交错带土地利用景观整体多样性增加,整个景观正从单一景观向多样化的景观过渡,景观类型在空间上呈离散性分布趋势,结构复杂,景观斑块间离散度增大,形状变得较为不规则,整体破碎度逐渐增大。     

大兴安岭南麓山地丘陵区生态-生产范式研究——以内蒙古林西县为例

从地理或景观单元上看,我国北方农牧交错区突出的特点是在草原或森林的景观背景上,星散分布着粗放耕作的农田与村落的景观单元.因此,北方农牧交错带优化生态-生产范式的研究可以理解为土地利用方式和空间分布格局的优化研究.本文根据3个不同区域农户生产优化模式的土地需求,结合生态经济功能转移与区域土地利用空间格局优化原则与控制条件,基于林西县森林草原过渡区的植被类型及"河谷平川-低山丘陵-中山山地"的地貌特征,得出区域尺度土地利用优化分配范式.确定河谷平川区可作为林西县今后发展高效集约化农业生产的核心区;低山丘陵生态生产交错区,一部分土地作为生产用地,另一部分作为生态用地,整体发展定位于牧粮综合发展区;中山区主要土地利用方式为生态用地,部分生产活动要转移到河谷平川区和低山丘陵区等地势平坦并有灌溉条件保证的区域,从而使山地森林与草地得以修养生息,恢复其涵养水源、保持水土的生态系统服务功能,整体发展定位于生态保育、林果旅游区.     

不同地貌类型下景观格局对土地利用方式的响应

地貌条件是影响局地人类土地利用意识形成最直接、最关键的因素，由此形成的土地利用空间格局不仅在景观尺度上反映了人类对自然生态系统的影响程度，还是对自然、社会经济条件及政策的响应。该文选取重庆市沙坪坝区青木关镇、凤凰镇为研究区，调用其土地利用现状数据库，重新划分土地利用类型，提取景观格局指数，分析与探讨不同地貌条件下景观格局对土地利用方式的响应。结果表明，不同景观类型在同一地貌区内的格局特征不同，同一景观要素在不同地貌区的空间格局也有差异；中丘地貌区内土地利用类型多样，景观类型的本底不明显，受外界影响与干扰大；浅丘地貌区以耕地(水田和旱地)为本底，其他景观要素镶嵌于这一本底，受外来干扰强烈，斑块间差异较小，景观破碎化程度高，自身生态系统的稳定性和抗胁迫能力降低，是未来土地利用类型间的转换与生态环境变化的敏感区；低山地貌区由于受人类土地利用活动干扰逐渐减弱，正逐步向自然状态过渡。     

内蒙古和林格尔农牧交错区景观特征与景观管理

内蒙古和林格尔农牧交错区是内蒙古农牧交错带的一部分,具有典型的农牧交错区景观特征。通过对研究区景观格局特征的分析及景观健康初步诊断,认为由于长期过度垦殖与放牧,研究区景观健康水平较低,因此,需要从土地利用、农业系统、林业系统、牧业系统及社会经济系统5个方面进行景观健康管理,重建一个稳定、多样、健康的景观格局,实现区域社会、经济、环境的可持续发展。     

渭-库绿洲多尺度景观格局与盐度关系

中国盐渍化土壤面积大,分布广,对区域农业发展构成了严重的威胁。探索土壤景观格局与盐度的关系将有助于盐渍化监测和评估。该研究选择渭-库绿洲GF-1影像为数据源,结合研究区同期38个样点不同剖面土壤盐度数据,对样点缓冲区景观格局与土壤盐度做Pearson相关分析和逐步回归分析,揭示土壤盐度空间分布格局,探讨景观格局与盐度的定量关系。结果表明:1)水平方向上,土壤盐分高值区主要集中分布在绿洲东部荒漠地带和绿洲西部农牧交错区;垂直方向上,渭-库绿洲表层土壤盐渍化现象最为严重,其他各层土壤盐渍化情况相对较轻,盐渍化程度随着深度下降呈降低趋势;2)绿洲区域易受人类活动影响,景观破碎化程度高,而同一区域不同梯度下,随着缓冲距离的增加,区域景观类型增多、均质性降低、多样性增强;3)耕地利用数量指标能较好指示土壤盐度状况,而水体面积、盐渍地面积、其他用地面积、最大斑块指数(largest patch index,LPI)、蔓延度(contagion index,CONTAG)和分维数(perimeter-area fractal dimension,PAFRAC)对盐度影响相对较弱;4)除0~10 cm层外,自10~20 cm至80~100 cm层逐步回归方程的自变量中,耕地面积、水体面积和最大斑块指数LPI为负效应,而盐渍地面积、其他用地面积、CONTAG和PAFRAC为正效应,最优回归方程决定系数为0.537。该研究确定了渭-库绿洲土壤盐度的分异规律,以及不同盐度对绿洲景观格局的影响程度。研究结果可为西北干旱区绿洲土壤盐度预警提供理论依据,同时为干旱区景观格局研究提供一定的参考价值。     

近代黄河三角洲段渤海海岸线缓冲带土地利用时空特征分析

通过解译1986、1996和2001年遥感图像，获得了黄河三角洲海岸带土地覆被数据。将该地区土地覆被分为9种类型：水域、芦苇、林地、耕地、柽柳、柽柳芦苇、翅碱蓬獐茅、滩涂、建设用地，并将3 km宽的海岸带分为6个缓冲带，每个带宽0.5 km。运用ARC/INFO软件和景观生态学方法，研究了渤海海岸线缓冲带的土地利用和景观格局变化。主要结果如下：在空间上，1986年和2001年各缓冲带土地利用程度综合指数随着距海岸线距离的增大而升高，两者呈直线关系；但在1996年，两者之间未呈现直线关系。在时间上，各缓冲带土地利用程度综合指数逐年增加；除了优势度外，所研究的其他景观格局指标与距海岸线的距离没有显著关系。     

气候变暖背景下西北脆弱带近54年降水季节变化特征

利用西北脆弱带40个气象站点1961—2015年降水量数据资料,采用趋势线拟合、线性倾向估计、普通Kriging插值等数理分析方法,对西北脆弱带近54年的降水量季节变化特征进行了分析。结果表明:（1）随着全球变暖趋势越来越明显,西北脆弱带近54年间降水量总体呈减少趋势;（2）该区年均降水量空间变化大致是沿东南—西北方向呈现由多到少的过渡,年均降水量倾向率空间变化则大致沿东南—西北方向呈现由减少到增加的逐步过渡;（3）该区54年间四季降水距平变化趋势为春、夏、冬三季的降水量呈增加趋势,秋季降水量呈减少趋势,变化速率为夏季 > 冬季 > 春季 > 秋季。四季降水量的空间差异明显,大致都沿东南—西北方向呈现由多到少的逐步过渡趋势。     

黄河中游清涧河流域土地利用空间结构和分形模型

为了揭示黄河中游土地利用的空间差异和迁移情况,该文以清涧河流域为例,基于遥感和GIS技术,通过土地利用重心迁移和分形理论对土地类型的空间演变情况进行分析,并构建各地类空间分布形态的分形结构模型。结果表明,1990年至2009年清涧河流域土地利用重心有明显的迁移;农业用地和水域的重心向西南方向迁移,在该方向水域重心迁移比较大,达到7205.85m;林地、建设用地和未利用土地重心向东南方向迁移,在该方向建设用地重心迁移距离最大,达到7421.89m;草地重心向西北方向迁移3546.38m。1990年至2009年,除水域外,其他土地类型分维数有所下降,表明该区域土地类型景观的复杂性降低,稳定性提高。自然因素对该区域土地利用空间变化起到一定的推动作用,人类活动干扰则是主要驱动因素。该文将为生态恢复区合理地土地利用规划和集约化利用土地资源提供科学依据。     

河北省海岸带土地利用空间格局

海岸带由于其特殊的地理区位,土地利用方式和结构迥异于内陆地区。为揭示河北省海岸带土地利用空间格局,以海岸线向陆地延伸10 km作为研究范围,通过土地利用相对优势度和综合利用程度两种方法分析了河北省海岸带土地利用结构现状、空间格局和集约化特征。结果表明:河北省海岸带土地利用的主要类型为水库/坑塘、旱地和建筑用地;水库/坑塘、河流/湖泊和建筑用地、未利用地向海特征显著,是海岸带的优势土地利用类型;海岸带土地利用的海陆梯度和高程分异特征明显,主要表现为主要土地利用类型由水库/坑塘和建筑用地向旱地和林地转变;集约化利用程度最高的区域在距海岸线0～6 km、高程10～50 m的空间范围内。在沿海开发热潮再次兴起的背景下,关注海岸带土地利用空间格局现状,对优化海岸带国土空间开发格局具有重要意义。     

典型农牧交错区土地利用变化驱动力分析

农牧交错带土地利用/覆被变化的驱动力研究是生态环境演化内在规律的重要组成部分,可以科学指导该地区的可持续发展。该文以农牧交错带的典型区域——内蒙古翁牛特旗为例,从土地利用变化过程的空间角度,基于GIS以及相关数理统计软件,使用Logistic模型分析了土地利用/覆被变化的内部和外部驱动力。结果表明模型中耕地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离和农业气候区;草地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离、土壤表层有机质含量和到乡镇中心的距离;林地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离和海拔;空间异质性和土地利用变化过程的时间变量共同影响使用logistic回归模型来进行推断的能力;通过对草地logistic回归模型拟合度的检验,验证了不同土地利用类型变化的主要驱动力可以用空间统计模型来解释。     

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.     

典型农牧交错区土地利用变化驱动力分析

农牧交错带土地利用/覆被变化的驱动力研究是生态环境演化内在规律的重要组成部分,可以科学指导该地区的可持续发展。该文以农牧交错带的典型区域——内蒙古翁牛特旗为例,从土地利用变化过程的空间角度,基于GIS以及相关数理统计软件,使用Logistic模型分析了土地利用/覆被变化的内部和外部驱动力。结果表明模型中耕地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离和农业气候区;草地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离、土壤表层有机质含量和到乡镇中心的距离;林地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离和海拔;空间异质性和土地利用变化过程的时间变量共同影响使用logistic回归模型来进行推断的能力;通过对草地logistic回归模型拟合度的检验,验证了不同土地利用类型变化的主要驱动力可以用空间统计模型来解释。     

京郊西北地区农地利用与景观格局时空特征

运用遥感与地理信息系统技术,对三年Landsat 1M多光谱遥感图像(1989年、1996年、2005年)进行解译判读,获取京郊西北地区各土地利用类型数据.运用土地利用程度时空演变模型、土地利用动态度模型、土地利用重心模型和景观生态学方法,对研究区1989～2005年间农用地利用及景观格局变化进行了分析.结果表明:农用地频繁流转,以耕地流失最为显著,去向主要为城市及建设用地,林地面积增加缓慢,沙荒地向林地转移明显:农用地各类型的新增速率远小于同期的转移速率,而城市及建设用地则相反;1989～1996年间研究区的综合土地利用动态变化率较1996～2005年间的大,变化集中表现在西北城郊过渡区域,城镇用地扩张导致耕地的利用重心不断向西偏南方向转移;研究区农用地景观破碎化程度在增加,各景观类型的平均斑块形状趋于分散和简单,景观多样性、景观均匀度旱现增加趋势,而景观优势度存逐渐减小.以利用农业用地为鲜明特征的城市化过程是影响北京西北地区景观格局演变的直接因素,城市及建设用地的不断扩张使得林地、耕地斑块的平均面积逐渐变小,景观格局连通性降低.