浙江省丽水市亚热带森林景观格局对森林碳密度的影响

【目的】定量分析浙江省丽水市亚热带森林景观格局对森林碳密度的影响,为开展森林经营、生态保护修复以提高亚热带森林碳汇功能提供理论依据。【方法】基于省级固定样地数据,使用生物量模型和含碳率测算样地的森林碳密度,再通过普通Kriging插值形成区域森林碳密度分布图,并分析森林碳密度的空间自相关特征。选取5项景观格局指标和3项自然因素,利用多尺度地理加权回归(MGWR)模型探讨森林景观格局对森林碳密度的影响,并分析影响结果的空间非平稳性。【结果】2012—2019年,丽水市森林平均碳密度从23.19 t·hm^-2上升到31.96 t·hm^-2,且空间分布呈显著的正空间自相关性。森林景观格局显著影响森林碳密度,并表现不同尺度效应,影响程度在空间上也存在差异。景观蔓延度和斑块密度对森林碳密度驱动力较大,而景观最大斑块指数的驱动力较小。【结论】森林景观格局对森林碳密度的影响表现较为明显的空间异质性,应地制宜制定森林经营管理政策,实施自然演替和人工干预相结合的生态系统保护修复工程。图3表4参42     

陕西省宜君县森林碳密度及空间分布格局研究

【目的】对宜君县森林碳储量、碳密度及空间分布格局进行研究,为宜君县森林价值及服务功能估算等提供参考。【方法】以宜君县第7次二类森林资源清查资料为数据源,运用材积源生物量法和平均生物量法进行生物量估算,结合不同树种的分子式含碳率,进行宜君县森林碳储量和碳密度的估算,并结合GIS软件进行数据的空间分析,探讨碳储量和碳密度的空间分布格局。【结果】宜君县森林碳储量为1 093 721.91t,森林平均碳密度为15.20t/hm2,总体呈自西向东递减的趋势,西部碳储量和碳密度明显高于东部。林分和灌木碳储量占森林碳储量的94.97%,林分平均碳密度为18.42t/hm2,天然林的碳密度均高于人工林。乡镇与国有林场森林在碳密度结构上存在差异性,国有林场森林碳密度呈自西向东递减的趋势,而乡镇森林碳密度呈自西南向东北递减的趋势。【结论】宜君县林分的碳密度低于陕西省林分的平均碳密度,也低于全国平均水平。     

不同幅度景观格局与水分利用效率耦合研究

景观格局是生态过程在一定时空尺度上综合作用的产物，它对生态系统内的碳水分配以及碳、水循环过程中的耦合作用有极其重要的影响。目的为了探讨多尺度下景观格局与水分利用效率的相互作用规律，为景观格局与生态过程耦合关系的研究以及区域生态规划提供一定的理论基础。方法本研究采用PEST模型参数优化后的Biome-BGC模型模拟了千烟洲森林生态系统2000—2014年的水分利用效率，并分析了多尺度下景观格局指数和水分利用效率,年总初级生产力的相关性及其变化趋势。结果（1） 景观破碎化指数（斑块数量、斑块密度）与水分利用效率在缓冲区为10 ~ 80范围内呈显著负相关关系,平均斑块面积和水分利用效率在缓冲区为10 ~ 80范围内呈显著正相关关系。（2） 景观形状指数（景观形状指数、分维度指数）与水分利用效率在缓冲区为50 ~ 100范围内呈显著正相关。（3） 景观聚合度指数（相似邻接百分比、聚集度指数）与水分利用效率间的相关性在缓冲区为10~50范围内呈显著正相关。（4） 景观多样性和均匀性指数与水分利用效率间的相关性在缓冲区为10 ~ 20时呈显著负相关，70 ~ 100时变为显著正相关。（5） 景观格局指数和水分利用效率的相关性表现出明显的尺度效应。（6） 总初级生产力和景观格局指数相关性的变化规律同水分利用效率和景观格局指数相关性的变化规律一致。结论景观格局与生态过程的耦合受到尺度效应的影响，建议区域生态规划要充分考虑尺度效应，使景观格局与生态过程发挥最大的耦合效用。      

北京鹫峰景观格局空间特征与森林火险的关联分析

  目的  研究景观格局空间特征与森林火险的关系与影响,为深入研究基于景观尺度的森林空间布局对降低森林火灾风险的影响奠定理论基础。  方法  本研究以北京市鹫峰林场区域为研究对象,利用层次分析法计算森林火险指数并做火险等级评价,提取景观尺度下景观格局信息,探索各景观指数与森林火险指数的关系。先对所获得的GF-1高峰一号遥感影像进行预处理并分类,得到鹫峰土地利用分类图。利用Fragstats4.2计算林场各小班的景观指数,用层次分析法结合二类清查资料计算各个小班火险指数,并对火险分5个等级。统计各火险等级的景观指数,采用灰色关联度分析和相关性分析法,研究景观格局空间特征与森林火险指数的关系。  结果  （1）景观形状指数LSI,景观丰度指数PR,香浓多样性指数SHDI在低火险区最大值最高。说明在一定程度上斑块形状越复杂,景观分割度越大,生物多样性越大,阻火性能越好。（2）在低火险区,7种景观指数（斑块数量NP,斑块密度PD,蔓延度CONTAG,景观分割度DIVISION,景观丰度PR,景观丰都密度PRD,香浓多样性SHDI）对森林火险的线性影响均不大;在中火险等级区域中,与森林火险指数的关联度最低的是斑块密度指数PD,关联度最高的是景观丰度密度指数PRD。在较低火险等级（II）,高（IV）、较高火险（V）等级中,均是斑块密度指数PD与森林火险指数的关联度最小,PR与森林火险指数关联度最大,PR与森林火险指数相关系数分别为?0.452和?0.497呈负相关,相关性较显著,说明景观异质性随着景观要素种类增多而提高,景观异质性越高,森林火灾发生的危险性越小。  结论  在一定程度上,景观斑块密度越大,景观丰度越高,蔓延度越低,越不容易发生火灾,在火灾中抗干扰能力和阻碍能力最强。景观格局内异质性低、生物多样性少则更容易发生火灾。通过对众多景观指数与森林火险指数的灰色关联度和相关性计算,筛选更能表征与森林抗火性有关的指数,其中蔓延度指数CONTAG,景观分割度指数DIVISION,香农多样性指数SHDI,景观丰度PR和景观丰度密度指数PRD等能更好的表达对森林景观的抗火性。      

典型旅游城市黄山市森林景观时空动态变化遥感分析

森林景观动态监测是识别森林生态系统内部功能与结构变化驱动机制的基础。以典型旅游城市和国家森林城市黄山市为例，以1988、1997、2006、2018年遥感影像为数据源，采用景观转移矩阵、核密度分析、景观指数等方法对黄山市森林景观时空动态变化特征进行分析。结果表明:1）森林景观为黄山市主要景观类型，有林地为优势景观，1988-2018年，有林地面积占比逐渐上升；空间上形成林地亚类镶嵌分布格局；不同年份林地亚类转移以有林地与疏林地之间相互转移为主。2）不同年份海拔与森林覆盖率呈正相关；黄山市大多数乡镇森林覆盖率在75%以上，森林覆盖率<50%的乡镇聚集在以屯溪区、徽州区为核心的中部偏东南区域；1997-2006、2006-2018年林地变化核密度密集区分布广泛，而1988-1997、1988-2018年林地变化分布较为聚集。3）景观水平上，1997、2006年聚合指数呈下降趋势，景观分裂指数呈现升高趋势，景观破碎度增加。类型水平上，有林地1988-2006年破碎度增加，2018年有所下降；疏林地较有林地破碎度更高，且斑块边缘形状复杂化；灌木林地斑块密度较小，斑块凝聚度林地景观类型中最低，分离度最高，1997年后分布区域破碎化、零散化；近30 a非林地中建设用地斑块密度、景观形状指数呈下降趋势，分布更加集聚。多期森林景观时空变化分析可为黄山市森林资源保护提供理论基础。     

浙江天目山自然保护区森林景观格局分析

以浙江省天目山自然保护区为研究对象,收集森林景观格局特征所需的地形图、遥感影像以及森林资源二类调查数据等资料。将天目山自然保护区森林景观分为5种森林景观斑块类型：即阔叶林、针叶林、针阔混交林、经济林和竹林,并将森林景观分为2种类型：自然景观和半自然景观;选取斑块密度、形状指数、多样性指数和优势度指数等景观格局指数,在GIS和RS技术支持下,对森林景观格局特征进行分析。结果表明：在森林景观斑块中,斑块密度和分离度最大的均为经济林,最小的为阔叶林;竹林斑块具有最复杂的形状特征,经济林具有最规则的形状特征;景观多样性指数排序为：整个景观〉自然景观〉半自然景观,优势度指数排序为：半自然景观〉整个景观〉自然景观。     

森林景观效果生成因子的相关性

森林群落结构是形成森林景观效果的物质基础。在浙江省淳安、金华和东阳等地采用典型选样法选取了30个景观林样地,采用样地法进行森林群落结构及其景观效果调查,用物种多样性、林分密度、群落丰富度、垂直层次性、种群分布格局等特征因子表征森林群落结构,用树木高度、郁闭度、枝下高、草本层盖度、色调、树种组成、分布状况和采伐剩余物等森林景观因子表征森林群落的整体景观效果,并对森林群落结构因子与森林景观因子之间进行相关性统计分析。结果表明：每个森林群落结构因子只与森林景观的个别因子之间有一定的相关关系,森林景观因子由相应的森林群落结构因子所生成,森林景观效果是森林群落整体结构特征和经营管理状况的综合体现。图1表2参16     

基于TM影像的泗顶铅锌矿区森林景观动态分析

运用景观生态学理论和景观格局指数分析方法,选用斑块面积、平均斑块面积、斑块形状指数、临近度指数、分形指数、平均最近距离、景观多样性指数、景观均匀度指数、斑块密度和聚集度指数等10种景观指数,对泗顶铅锌矿区2000—2009年近10年的森林景观格局进行了动态分析。结果表明,矿区主要森林景观类型为有林地和灌木林地;有林地和灌木林地的斑块形状较不规则,斑块边界形状较复杂,同类斑块间距离较近,呈团聚分布;由于受人为因素的影响,2005年林地面积、斑块数、斑块密度、破碎度、多样性均较小,均匀度较低,随着人们对森林环境的重视,2009年森林景观格局有了很大的优化,森林景观逐渐向复杂化、均匀化、多样化发展;景观聚集度指数逐渐增加,2009年达80.19%,景观斑块连接越来越紧密。     

不同幅度景观格局与水分利用效率耦合研究——以千烟洲为例

景观格局是生态过程在一定时空尺度上综合作用的产物,它对生态系统内的碳水分配以及碳、水循环过程中的耦合作用有极其重要的影响。【目的】为了探讨多尺度下景观格局与水分利用效率的相互作用规律,为景观格局与生态过程耦合关系的研究以及区域生态规划提供一定的理论基础。【方法】本研究采用PEST模型参数优化后的Biome-BGC模型模拟了千烟洲森林生态系统2000—2014年的水分利用效率,并分析了多尺度下景观格局指数和水分利用效率,年总初级生产力的相关性及其变化趋势。【结果】(1)景观破碎化指数(斑块数量、斑块密度)与水分利用效率在缓冲区为10～80范围内呈显著负相关关系,平均斑块面积和水分利用效率在缓冲区为10～80范围内呈显著正相关关系。(2)景观形状指数(景观形状指数、分维度指数)与水分利用效率在缓冲区为50～100范围内呈显著正相关。(3)景观聚合度指数(相似邻接百分比、聚集度指数)与水分利用效率间的相关性在缓冲区为10～50范围内呈显著正相关。(4)景观多样性和均匀性指数与水分利用效率间的相关性在缓冲区为10～20时呈显著负相关,70～100时变为显著正相关。(5)景观格局指数和水分利用效率的相关性表现出明显的尺度效应。(6)总初级生产力和景观格局指数相关性的变化规律同水分利用效率和景观格局指数相关性的变化规律一致。【结论】景观格局与生态过程的耦合受到尺度效应的影响,建议区域生态规划要充分考虑尺度效应,使景观格局与生态过程发挥最大的耦合效用。     

基于GIS的大兴安岭呼中森林景观格局分析

以大兴安岭呼中林场的林相图和森林资源小班调查数据为基本资料,利用GIS技术对图形、数据进行处理分析,并结合景观生态学的原理和方法,按用地类型和优势树种将研究区森林景观划分为二级景观要素类型组。选取类型斑块数、斑块面积、面积百分比、最大斑块指数、边缘长度、分维数、斑块密度、边缘密度、聚集度、斑块均匀度、多样性指数等景观格局指标,对林场森林景观的结构分布和空间格局特征进行了系统的分析研究,所建立的森林景观分类体系以及形成的景观分布图,可为森林景观的优化配置、林业可持续经营、规划发展及森林景观恢复提供决策依据。     

基于多源遥感数据的景观格局及预测研究

以TM、中巴资源卫星和环境与灾害监测预报小卫星等遥感影像为数据源,利用ENVI 4.7、ARCGIS 9.2、IDRISI 15等软件,研究了西安市辖区的景观特征与空间格局,预测了未来的景观变化,提出了景观格局预测的数据转化和多距离空间分析的精简步骤.结果表明:研究区的景观本底是一个由林地和耕地构成的复合景观基质,建设用地在研究时段内呈现持续增加趋势,且2004-2011年间的增加量高于2000-2004年间的增加量;林地面积略有降低,林地和草地总面积略呈增长趋势,水域和未利用地面积变化较小.研究时段内的景观破碎化程度在降低,林地景观的连通性增强了,耕地的降低了.各景观类型在所设定的最大预期研究尺度下均呈现显著的聚集空间格局;各年和各景观类型之间的聚集、随机和离散的临界阈值差别相对比较大;水域和未利用地的空间聚集强度明显高于耕地、林地、草地和城乡建设用地;耕地和草地空间分布存在一个异质性最大的特征尺度,且均出现了聚集分布、随机分布和离散分布3种分布格局,以2011年最为明显.利用景观指数法和多距离空间聚类分析方法研究景观格局特征的效果要比单一的景观指数法较理想.CA-Markov模型模拟的结果基本能够反映未来的景观格局状况.     

基于森林调查分类的天山北坡森林景观特征分析

[目的]干旱区山区森林景观具有显著的空间异质分布特性,景观中特征的不同梯度分布,制约着景观的各种生态过程.将景观生态学方法引入到森林资源定量分析及科学评价,可为森林资源调查提供一种新的分析评价工具.[方法]在森林资源规划设计调查土地分类的基础上,运用景观生态学原理,采用景观指数法,通过ArcGIS和Fragstats软件对天山北坡沙湾林场7种景观类型的格局进行分析.所使用的景观格局指标包括平均斑块面积、平均斑块周长、斑块密度、边缘密度、景观形状指数、聚集度、海拔、坡度、坡向等.[结果]沙湾林场景观类型丰富度较低,且各景观类型拥有的斑块数分布很不均匀.从面积来看,以未利用地面积最大,为林场森林景观的基质;针叶林景观、国家特别规定灌木林景观是沙湾林场的主要森林景观类型,是沙湾林场森林资源的重要组成部分,其景观面积分别占13.95;、8.71;;并且受地形因子影响,各类型景观分布很不均匀.[结论]景观生态学可以在森林资源规划设计调查土地分类的基础上根据森林、林地和林木资源的种类、数量、质量与分布,为综合分析与评价森林资源与经营管理现状提供有效分析方法.     

闽江口琅岐岛景观空间结构特征分析

基于RS和GIS技术,运用景观生态学原理,选取最大斑块指数、景观形状指数、边界密度、斑块分维数、破碎度指数、景观多样性指数、优势度指数、均匀度指数等指标,分析了闽江口琅岐岛景观空间分布和空间结构特征,探讨了该地区人类活动与景观结构之间的关系.结果表明:琅岐岛区域整体空间构架表现为环带组合形式;在景观要素上,农业景观共有5203.89 hm2,占总面积的78%,是该区的本底,在控制景观整体结构、功能和动态过程中起主导作用;林地具有最大的斑块面积,耕地景观要素边界密度最大,破碎化程度较高;景观多样性指数为1.5745,景观优势度和均匀度数据表明少数景观要素控制着整个景观;该区景观整体破碎度为0.0035,其景观整体较为完整,无明显破碎化现象.     

基于地理国情数据的合肥市城镇扩展及其景观生态风险研究

以合肥市2015年、2016年和2017年的地理国情数据为数据源,运用ArcGIS和Fragstats软件分析研究区2015—2017年的景观格局;基于景观格局指数评价法建立景观生态风险评价模型,并探讨城镇扩展强度与景观生态风险之间的线性关系。结果表明,2015—2017年间,合肥市景观格局变化显著,城镇用地、交通用地、工矿用地及水域面积总体呈增加态势,而耕地、园地、林地及草地面积总体呈减少态势。合肥市2015—2017年间的景观生态风险均处于极低状态,但随着城镇化进程的加快,期间的景观生态风险指数均呈上升趋势,景观生态安全的压力增大,且城镇扩展强度与景观生态风险之间呈显著的线性关系。     

海口市景观格局梯度时空分异特征及响应机制

为深入理解快速城镇化对岛屿城市景观格局的影响，以海口市为研究对象，基于2000、2005、2010、2015年和2018年5期遥感影像，结合POI（piont of interest）核密度以及OSM（open street map）路网密度数据确定7条样带，对海口市景观格局梯度时空分异特征及响应机制进行分析。结果表明:1）就同一时相各样带斑块破碎度和景观多样性整体分异特征来说，穿越城市核心区样带bB的PD（斑块密度）和SHDI（香农多样性指数）值均最大，位于郊区的样带fF的PD和SHDI值均最小，可见样带整体格局对城镇化水平、规划、政策响应明显；2）随着城市核心区距离变大，城乡交错带的斑块破碎度和景观多样性不断提升，聚集度降低，连通性变差。2010年后，城镇化进程加快、江东新区开发和热带农业集群化引起景观格局的强响应；3）2000-2018年，样带bB窗格6、样带cC窗格2、样带dD窗格2~3处LPI（最大斑块指数）均最高，城镇化不均匀推进，导致AWMPFD（面积加权平均斑块分维数）波动显著。研究结果可为该区域生态城市规划和城乡协调提供决策依据。     

河南省郑州市景观格局与生态承载力相关关系研究

以平原重要中心城市郑州市为例,探究景观格局与生态承载力之间的内在相关关系,以期从生态学的角度上对郑州市的可持续发展提供科学建议。通过RS和GIS软件获取2001、2008、2016年郑州市3期土地利用类型图,选取10个景观指数进行景观格局定量分析;结合生态足迹模型,对这3 a郑州市的生态承载力进行研究;运用SPSS软件计算郑州市景观指数与生态承载力的相关性指数,得出二者的相关关系。结果表明:1）由景观格局指数分析结果发现,2001-2016年间郑州市的建设用地、其他用地的总体面积持续大幅度上升,耕地、林地、水域这3种土地利用类型面积持续减少。郑州市景观类型破碎程度持续增加,生态环境处于恶化的情形中。2）郑州市生态足迹呈增加趋势,生态承载力呈直线下降趋势。郑州市生态环境处于生态赤字状况中,生态系统服务功能处于不可维持状态。3）通过SPSS进行相关关系分析得知,NP、GYRATE_AM、LPI、SHAPE_AM、SHDI、SHEI指数与生态承载力呈极显著相关,MPS指数与生态承载力呈显著相关。研究结果为提高生态承载力提供更多方法,为郑州市城市可持续规划提供更多科学的建议。     

不同干扰强度下林分空间结构对灌草层物种多样性的影响

为了解不同干扰强度下林分灌草层植物物种多样性的关键因子,对关帝山柴禄沟内的不同干扰下林分空间结构进行分析,在Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数的3个物种多样性指数的基础上,利用Pearson相关系数与灰色关联度分析讨论不同干扰强度下林分空间结构与灌草层物种多样性的关系。结果表明：1)混交度与林下灌木的Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数呈显著性相关(P<0.05)。2)林分内的大小分化度以及分布均匀程度,对3种林分灌木物种多样性的影响最大;林分内的分布均匀程度对3种林分草本物种多样性的影响最大。因此,在对柴禄沟林分的管理中,应培育针阔混交林,运用择伐、间伐调控林分内空间格局,适当砍伐大径阶林木,调整林分空间结构,为该地区灌草层植物物种多样性的增加提供一定的理论基础和参考依据。     

福州市土地利用景观格局动态分析

在GIS和Fragstats的软件技术支持下,以1988年和2008年福州市两期的土地利用图为数据源,对福州市的土地利用类型及其景观格局指数进行统计分析。结果表明,20年来福州地区的土地利用景观类型以耕地、林地和建设用地为主,土地利用变化主要是耕地、林地和水体转化为建设用地。斑块数量和斑块密度增加,景观破碎化程度加剧,多样性指数上升,优势度下降,景观格局趋于均质稳定化。斑块聚集度下降,向离散化方向发展,景观蔓延度也降低,进而反映了人为活动对土地利用变化的影响。