漳浦县沿海防护林工程建设下的景观格局变化

以不同时期的遥感影像为数据源,对漳浦县沿海防护林工程建设下不同时期的土地利用景观格局进行了分析.结果表明：1988—2008年,斑块数目、斑块密度、最大斑块指数、边界密度和连通度增加,分离度、香农多样性指数、香农均匀度指数降低,说明景观破碎化程度提高、多样性减少.其中,沙地的斑块数目和斑块密度增大,最大斑块指数、边界密度和平均斑块面积减少;居民地和林地的各种景观指数中除了平均斑块面积外均有增加;耕地的斑块数目、斑块密度和边界密度增加,最大斑块指数和平均斑块面积减少,其主要原因是植树造林、退耕还林等措施导致沙地、耕地等面积减少.因此,沿海防护林工程的建设促进了漳浦县景观格局的优化,效益显著.     

纸坊沟小流域3种景观功能类型的动态变化研究

【目的】统计分析纸坊沟流域3种景观功能类型的动态变化过程,为流域治理效果评价和进一步的景观格局优化提供依据。【方法】以纸坊沟流域1982,1990,2005和2009年的景观斑块图为基础,应用GIS技术对其进行数字化,运用景观生态学原理建立纸坊沟流域景观分类系统,对流域景观进行分类并统计各类型景观指数,分析流域景观功能类型在不同治理时期的动态变化。【结果】(1)利用建立的景观分类系统,可将纸坊沟流域景观划分为生态防护型、经济生产型和生活服务型3种功能类型;根据人类活动对景观的影响,又可将其划分为人类主导景观和自然景观。(2)各个治理时期,生态防护型景观斑块的数量、面积及周长均最大,是流域的主导景观;生态防护型景观形状最复杂,表明其受到的人类干扰最小;生活服务型景观的斑块密度和边缘密度最大,其景观破碎化程度高;人类主导景观的数量、面积占流域景观的半数以上。(3)不同治理时期生态防护型景观斑块面积持续增加,经济生产型景观面积相对减少,各景观功能类型的景观形状指数和分维数增加;自然景观与人类主导景观斑块数量与面积比例随时间推移而减小。【结论】国家各项政策措施使人类对脆弱生态系统的干扰减弱,生态系统得以休养生息,其内因演替逐渐得以增强。     

1993-2013年许昌市土地利用及景观格局演变特征研究

利用1993、2004和2013年3期遥感影像,综合运用RS和GIS技术,以景观生态学理论为指导,对河南省许昌市21年间土地利用及景观格局演变特征进行研究.结果表明,1993-2013年,林地、水域、未利用地、耕地面积都有所减少,分别减少了3 592.06、323.22、22 582.48、8 133.70 hm2,建设用地面积增加了33 817.55 hm2;土地利用变化速率从大到小依次为未利用地、建设用地、林地、水域、耕地,变化整体比较均匀,另外,根据土地利用程度计算结果,许昌市土地整体处于开发利用阶段.21年间许昌市各类型景观指数有升有降,状态比较复杂,其中斑块数量呈现出大幅度下降的趋势,而斑块形状指数则呈先上升后下降的趋势.     

基于RS和GIS的城乡结合部景观格局动态演变分析——以济南市历城区为例

综合运用RS、GIS及景观生态学的理论和方法,对济南市历城区1993年TM、2001年ETM、2009年TM遥感影像进行分类,分析了研究区在类型和景观2个水平上的景观格局及其动态变化。结果表明:16年间,研究区的景观格局变化显著。①从斑块类型水平上看,耕地、林地和草地的面积不断减少,其中耕地面积减少最多,由1993年的488.15 km2减少到2009年的324.37 km2,减少了33.56%,斑块数目增多,破碎化程度增加,连接性降低;建设用地空间格局呈现扩展趋势,面积显著增加,增幅达147.05%,斑块结合度指数增大,连接性增强。②从景观总体水平上看,斑块个数、蔓延度指数、周长-面积分维数都呈下降的趋势,斑块形状趋于简单,香农多样性指数、香农均匀度指数、分离度指数都呈上升的趋势,景观异质化趋势上升。说明随着社会经济的迅猛发展,人类对景观空间格局的影响程度将不断加深。     

基于RS与GIS的乐清湾湿地景观格局变化分析

利用1993年和2003年二期LandsatTM影像为信息源,在RS和G IS技术支持下,对乐清湾湿地景观格局变化进行研究。选取斑块密度、斑块分维数、景观破碎度、景观多样性、优势度和均匀度等指标,对乐清湾湿地景观格局的变化进行定量分析,并利用生态效应指数模型研究各类景观的转化情况。研究结果表明,1993—2003年间,该研究区的湿地景观格局在人类活动的影响下发生了较大变化,滩涂和耕作用地景观面积减小,建设用地景观面积大幅增加,湿地景观向非湿地景观转化趋势明显;湿地景观整体趋于破碎化,景观连通性下降;优势景观的优势地位下降,景观的均匀度上升。近10 a来乐清湾湿地景观类型的转化导致该地区总体生态环境质量有所恶化,乐清湾湿地是急需采取保护性措施的重点区域,该研究结果为区域土地利用和生态环境保护提供科学的依据。     

2000～2015年吐鲁番市高昌区景观格局及生态风险变化分析

景观格局与生态过程相互作用,景观结构和功能变化引起区域相应生态变化,由于人类对自然资源和环境影响的加剧,生态系统面临着严峻的考验,呈现出结构性破坏和功能紊乱,探索极端干旱区吐鲁番市高昌区景观格局及生态风险变化,为区域合理调整土地利用结构,实现生态、经济协调可持续发展提供理论依据.以3S技术为基础,吐鲁番市高昌区的2000、2005、2010和2015 landsatETM+与landsatOIL的3期的30 m栅格影像数据为基础,采用ENVI5.3软件对图像解译分析,运用Fragstats 4.2对景观格局分析.结果 表明:(1)2000～2015年15 a内7种景观类型斑块数量呈现减少趋势,平均斑块面积增加;斑块密度呈减少趋势,景观完整程度增加;(2) 2000～2015年景观聚集度呈现先减少后增加的变化,蔓延度变化大,聚集度指数增加了1.4838,香农多样性指数总体呈增加趋势,香农均匀度指数整体呈现减少,斑块和景观类型面积呈现均衡的发展,景观丰富度增加,区域生态稳定发展;(3)研究区南部生态风险状态较为稳定,风险等级基本没有明显变化,且风险等级较高,主要为未利用地,大多为荒漠,其生态风险较高主要是与其自身生态脆弱性有关.北部生态风险变化较为明显,风险等级也较为复杂多样,但大部分生态风险等级较低;总体来看,2000～2015年吐鲁番市高昌区高、较高生态风险区面积减少;低、较低生态风险区面积增加;区域整体生态风险呈降低趋势.     

生态乡镇建设中景观格局变化及优化研究

利用ARCGIS技术和Fragstats软件,分析了山泉镇2007 ～2012年创建国家级生态乡镇景观格局发生的变化,为下一步生态乡镇建设提出景观格局优化的建议.研究表明,山泉镇创建生态乡镇社会经济和生态环境得到了改善,农地面积和工业用地面积有所减少,住宅用地聚集度增加,产业结构得到了一定的调整,城镇化建设效果较为明显,景观丰富度增加.但同时斑块离散性增加较快,景观破碎化程度加剧.提出山泉镇景观格局优化的建议:提高园地土地利用的有效性,合理利用和保护林地资源,优化景观结构;制定相应生态功能区保护实施方案,加强土地资源的集约利用,减轻景观破碎化程度.     

2000～2015年吐鲁番市高昌区景观格局及生态风险变化分析

景观格局与生态过程相互作用,景观结构和功能变化引起区域相应生态变化,由于人类对自然资源和环境影响的加剧,生态系统面临着严峻的考验,呈现出结构性破坏和功能紊乱,探索极端干旱区吐鲁番市高昌区景观格局及生态风险变化,为区域合理调整土地利用结构,实现生态、经济协调可持续发展提供理论依据。以3S技术为基础,吐鲁番市高昌区的2000、2005、2010和2015 landsatETM+与landsat OIL的3期的30 m栅格影像数据为基础,采用ENVI5.3软件对图像解译分析,运用Fragstats 4.2对景观格局分析。结果表明:(1)2000～2015年15 a内7种景观类型斑块数量呈现减少趋势,平均斑块面积增加;斑块密度呈减少趋势,景观完整程度增加;(2)2000～2015年景观聚集度呈现先减少后增加的变化,蔓延度变化大,聚集度指数增加了1.4838,香农多样性指数总体呈增加趋势,香农均匀度指数整体呈现减少,斑块和景观类型面积呈现均衡的发展,景观丰富度增加,区域生态稳定发展;(3)研究区南部生态风险状态较为稳定,风险等级基本没有明显变化,且风险等级较高,主要为未利用地,大多为荒漠,其生态风险较高主要是与其自身生态脆弱性有关。北部生态风险变化较为明显,风险等级也较为复杂多样,但大部分生态风险等级较低;总体来看,2000～2015年吐鲁番市高昌区高、较高生态风险区面积减少;低、较低生态风险区面积增加;区域整体生态风险呈降低趋势。     

基于景观格局指数的江汉平原土地利用覆盖时空变化分析

以江汉平原1993、1994、2010、2011年的TM/ETM+遥感影像为基础数据源,获取不同时期的土地利用/覆盖类型数据,并运用景观格局指数对江汉平原的土地利用/覆盖时空格局变化特征进行深入分析。结果表明:1994~2010年,耕地是江汉平原的优势景观,但其优势地位呈下降趋势,耕地、建设用地、园林地、河流湖泊的斑块数增多,斑块密度增大,耕地、河流湖泊、未利用地的斑块面积减少,建设用地、园林地和坑塘水面的斑块面积增多;江汉平原香农多样性指数、景观形状指数和破碎度指数上升,优势度指数降低,总体景观的多样性水平上升,破碎化程度和异质性增加,完整性和连通性遭到破坏。     

延吉市城市生态用地优化研究

城市生态用地是一个城市生态环境的载体,其在生态环境保护和可持续发展中具有重要意义。该文以可持续发展为目标,借助地理信息系统软件ArcGIS为支持手段,结合生态系统服务价值测算和景观生态学的理论与方法,分析了延吉市1990、2005和2016年土地利用动态度、生态用地价值的变化趋势,以及延吉市2016年城市生态用地景观格局的现状。结果表明:1)延吉市1990—2016年耕地、林地、水域和园地的用地面积均处于减少的状态,减少最多的是耕地,减少量为191.54hm2,绿地、其他生态用地和非建设用地面积处于增长状态,园地、其他生态用地和非生态用地的年增加率仍在提高;2)延吉市生态用地总价值从1990年的12 313.70万元降到2016年的10 722.23万元,总价值下降了1 591.46万元,2005—2016年的年下降率比1990—2005年多,年下降分别为98.01万元和34.23万元;3)破碎度指数、周长面积比、斑块密度这3项景观指标反映了人类对景观破碎程度的影响,影响程度由低到高依次是园地耕地林地湿地其他生态用地绿地。根据研究结果与城市规划相关原则,提出了延吉市城市生态用地建设的优化对策。     

长江沿岸芜湖区段景观格局演变及生态系统服务价值分析

以芜湖区段1995-2016年遥感影像为数据源,运用景观指数、动态度模型、景观转移矩阵和生态系统服务价值（ESV）评价模型等方法研究其景观格局和ESV动态变化,定量分析景观格局演变特征及其对ESV的影响,以期为芜湖区段景观格局优化和长江沿岸生态环境保护提供一定依据。结果表明:1）20多a间,研究区景观破碎度和异质性增强,趋于均匀分布。2）耕地和林地面积显著减少,耕地斑块数增多,趋于破碎化;建设用地面积不断增加,最大斑块指数和斑块结合度指数呈增加趋势,趋于集中连片分布;湿地面积先减少后增加,优势度和连通性趋于减弱。3）耕地、林地和建设用地的动态度较明显,耕地减少部分主要流向建设用地,达48 414 hm²,占耕地变化量的55.53%。4）研究期内总ESV呈持续下降趋势,减少了10.87%,生态功能衰减。生态服务功能主要为废物处理、水源涵养、气候调节、土壤保持和生物多样性保护。耕地对维持芜湖区段ESV起比较稳定的作用,而林地和湿地起主导作用。研究认为,必须重视对林地和湿地的保护,加强对自然山体林地的保护与修复和以长江为主的湿地生态保护,对提高芜湖区段生态系统服务功能和保护长江生态环境起着重要作用。     

多情景土地利用变化下武汉城市圈生态系统服务权衡协同研究

基于多目标情景模拟土地利用格局,定量评估生态系统服务权衡协同关系及总体发展趋势,有助于生态系统服务管理策略的制定,从而提升区域生态和人居环境质量。本研究以武汉城市圈为例,借助GIS（地理信息系统）和InVEST模型对2005—2020年生态系统粮食供给、固碳、土壤保持、产水和氮保持进行定量评估,基于FLUS耦合模型模拟2035年自然发展、耕地保护和生态保护3种情景下生态系统服务,并评估其权衡协同关系。结果表明： 2005—2020年武汉城市圈建设用地和水域分别增长1 126.59 km²和72.67 km²,耕地、林地、草地和未利用地分别减少1 019.56、125.62、14.77 km²和39.31 km²,耕地保护和生态保护情景下建设用地增长率远低于自然发展情景,建设用地扩张程度受到遏制; 2005—2020年粮食供给、土壤保持、产水和氮保持服务能力增强,固碳服务能力下降;自然发展情景下产水服务最佳,耕地保护情景下氮保持和土壤保持服务能力显著下降,生态系统服务间权衡效应增强,生态保护情景下固碳、土壤保持和氮保持服务均处于最佳态势,除粮食供给与固碳服务外其他生态系统服务间权衡效应均得到优化,生态系统服务价值较自然发展情景和耕地保护情景下分别增加3.54亿元和4.69亿元。因此,在未来国土空间规划和管理中,应坚持生态优先战略,妥善处理好“三线”划定问题,优化土地资源配置,实现经济与生态文明的协调发展。     

兰白经济区城市群景观生态系统格局演变及驱动因素分析

采用生态系统变化幅度、变化率及景观格局指数分析兰白经济区2010-2020年景观生态系统格局演变特征,定量分析各驱动因素对生态系统类型变化的贡献,对优化区域土地利用格局,降低城镇发展生态风险,促进兰白经济区生态保护和高质量发展具有重要意义。结果表明：1)兰白经济区景观生态系统以草地、农田为主,约占64%,其次为裸地和灌丛,约占20%,森林、湿地、荒漠占比相对较小。研究期内草地和耕地均减少了150 km²,城镇和裸地分别增加了212 km²和60 km²。2)景观生态系统格局整体破碎化程度加剧,生态系统完整性下降。草地破碎化加剧最为明显,增加斑块数量约占研究区斑块总增加数量的97%。3)主要生态系统类型之间相互转换面积420.58 km²,主要表现为耕地、稀疏草地、裸地向居住地、工矿交通用地的转换。4)城镇化建设是兰白经济区景观生态系统格局演变的首要驱动因素,贡献率为53.38%,土地退化是第2驱动因素,贡献率为31.09%,农业开发和生态保护与修复贡献率分别为9.39%和6.14%。     

基于MSPA与MCR模型的资源节约型生态网络构建——以福建省东山岛为例

以福建东山岛为研究对象,采用形态学空间格局分析和景观连通指数提取连通性较好的生态源地斑块,基于最小累积阻力模型和重力模型,识别重要生态源地斑块,定量筛选廊道,构建了由19个生态源地和171条生态廊道组成的“源—廊—点”互通的海岛景观生态网络。结果表明,研究区生态网络面积共11 852.298 hm²,其中生态源地占52.76%,生态廊道占47.23%,生态踏脚石占0.01%。生态源地以林地、淡水水域为主;生态源地间的相互作用强度差异显著,总体上南高北低;生态廊道分布东南密、西北疏;生态源地与建设用地无明显冲突,廊道与建设用地冲突由南向北递减,二级廊道与建设用地冲突更加剧烈。研究结果可为东山岛生态网络构建和优化策略提供理论依据。     

库布齐沙漠地区生态系统格局演变及其驱动力分析

  目的  研究库布齐沙漠地区生态系统格局演变及其驱动力,厘清不同驱动因子对生态系统格局变化的影响程度,进而提出针对性的改进措施,为库布齐沙漠地区生态保护和高质量发展提供科学依据和决策支持。  方法  采用生态系统变化幅度、年变化率、动态度及景观格局指数分析了库布齐沙漠地区2000—2018年生态系统格局和演变特征,及主要驱动力对生态系统变化的贡献。  结果  （1）库布齐沙漠地区生态系统以草地、裸地和农田为主,三者共占91.46%,水域、建设用地和林地占比都很小。（2）研究期内,库布齐沙漠地区生态系统农田、草地和建设用地面积增加,林地、水域和裸地面积减少,生态系统演变以裸地转换为草地为主,同时草地转换为裸地也较为明显。（3）研究期内生态系统景观破碎化程度和景观多样性指数均上升。（4）生态保护与修复是生态系统格局演变的首要驱动力,贡献率为44.53%;土地退化是引发生态系统变化的第二驱动力,贡献率为23.87%;农田扩张、城镇化建设和水资源开发的贡献率分别为17.72%、8.51%和5.37%。  结论  为实现库布齐沙漠地区生态系统可持续发展,应科学实施生态保护修复工程,统筹推进山水林田湖草沙综合治理、系统治理、源头治理,重点防止土地退化,合理开发利用耕地,促进生态系统良性循环,维护区域生态安全。      

泥河沟流域农林复合生态系统景观格局变化研究

以淳化县泥河沟流域为研究对象,利用该区1986年和2004年的土地利用现状图,在A rc/in fo和A rcveiw软件支持下,对该流域18 a来农林复合生态系统景观格局的变化进行了研究。结果表明,除水域不变外,林地、草地和未利用地面积均减少,其他用地面积有所增加,尤其是居民地企业及交通用地增幅最大,达47.48%;流域的斑块数量减少,斑块形状趋于复杂,多样性指数增加,景观的破碎程度加大,景观格局正朝多极化和破碎化方向发展。     

退耕还林对喀斯特地区土地利用景观格局影响的定量化评价

近十几年来,退耕还林(草)工程的实施改变了贵州省普定县喀斯特地区土地利用/覆被空间格局,有效地改善了该区域的生态环境质量。在遥感和地理信息系统技术的支持下,基于主成分分析方法,以1999、2003和2009年TM遥感影像数据为主要数据源,定量分析和评价退耕还林(草)工程对土地利用及景观格局特征的影响。结果表明:1)1999—2009年间,退耕还林(草)工程实施后,普定县土地利用景观格局变化呈现出土地利用面积的动态变化、景观异质性和景观结构与形状变化的特征,其中土地利用面积动态变化与景观异质性改变为整个研究区景观格局变化的主导因子。2)从面积变化上看,研究区大量耕地、裸地转化为林地、草地和建设用地,其中林地、草地和建设用地面积呈现快速增长的特征,面积分别增加了53%、50%和140%,同时耕地面积减少了133.32 km2,减少幅度明显。3)从结构与形状指数上看,区域景观斑块总数量呈上升趋势,平均斑块面积有所下降,生态系统格局呈现破碎化加剧的趋势。4)从景观异质性上看,优势组分更加多样化,景观异质性程度逐渐上升,生态景观整体趋于规整,其中林地、草地和建设用地空间更加集聚化,但耕地和裸地分布分散化,破碎度有所上升。研究结果有助于指导退化喀斯特生态系统的恢复与重建。      

淮安市土地利用景观格局变化及生态效应

以淮安市1988和2005年的遥感解译数据为基础,从景观多样性指数、优势度指数和均匀度指数3个方面定量分析了淮安市土地利用景观格局变化特征,并对其引起的生态系统服务价值变化进行了计算。结果表明,1988-2005年,淮安市土地利用景观多样性指数、均匀度指数总体呈现下降趋势,优势度指数总体呈现上升趋势,生态系统服务价值减少了44.87亿元,土地生态风险指数上升了0.013。     

天山大峡谷国家森林公园土地景观格局及生态风险分析

【目的】研究土地景观格局变化和生态风险进行分析评价,为天山大峡谷国家森林公园生态建设提供依据。【方法】以研究区1990年、2000年、2010年和2018年4期土地利用数据,利用ArcGIS和Fragstats软件计算分析景观格局指数和生态风险指数,进行景观生态风险评价。【结果】1990-2018年,区域以耕地、林地和草地为主要生态景观类型,占总面积85.5%,草地和未利用地生态景观面积大幅增加(7 894.7 hm²和4 684.12 hm²),其中耕地、林地、水域面积减少(1 556、5 898.54和6 240.73 hm²);区域内景观格局指数中斑块数量、斑块密度、最大斑块指数、蔓延度及聚集度指数呈现上升的趋势;研究期内低、中低风险区面积增加(59.60和35.72 hm²),中、高和较高风险区面积减少(6.57 、32.14和56.62 hm²)。【结论】整体景观生态风险指数减小,生态环境呈现好的趋势发展;较高和高风险区向东南方向转移,低和较低风险区向南部和东北部转移。     

跨越式发展下的乌鲁木齐土地利用变化及生态风险分析

研究采用乌鲁木齐市2005─2010年的土地利用数据,分析了5年来城市土地利用变化及其生态风险。结果表明:在2005─2010年间,乌鲁木齐市的土地利用类型未发生较大的变化,但各个类型的土地利用面积发生了显著变化,耕地与草地的面积有了明显的下降,居民点与工矿用地及交通用地的面积增长显著。从生态系统服务功能价值的总体变化看,乌鲁木齐市的生态服务价值呈下降趋势,耕地及草地生态服务功能价值明显降低。在各单项生态服务功能中,食物生产和原材料的服务价值下降明显,而娱乐文化功能有了显著增加。