奇台绿洲荒漠交错带生态系统服务功能价值评估研究

[目的]根据谢高地生态系统服务功能价值体系,对奇台绿洲荒漠交错带生态系统服务功能价值进行评估.在价值评估的基础上,以不同类型土地面积变化为基础,探讨生态系统服务功能价值的变化趋势及变化原因,并进一步讨论价值变化与土地面积变化之间的关系,在此基础上提出干旱区绿洲生态系统可持续发展的对策提供数据支持.[方法]研究采用谢高地生态服务价值体系评价奇台绿洲荒漠交错带在1986～2005年间生态系统服务功能价值,并在此基础上对该地区景观格局时空变化进行分析.[结果]奇台绿洲荒漠交错带生态系统服务功能价值明显呈现出逐年递减的趋势;谢高地生态服务价值体系计算结果降低的趋势线斜率为-0.100 8.[结论]通过转移概率矩阵来分析生态服务价值的变化,造成生态服务价值下降的原因主要是林地和草地面积减小,而农田和城市面积增大.人为活动对研究区景观格局产生的影响, 已成为生态环境退化的主要驱动因子和因素.     

景观尺度下乌苏-奎屯-独山子地区生态环境变化分析

[目的]基于景观尺度对乌苏-奎屯-独山子地区1990～2005年生态环境变化进行了分析,从景观格局变化总体特征和景观指数两方面探讨了人类活动在该地区景观尺度上的直接体现形式.[方法]研究以景观生态学理论和方法为指导,借助3S技术和图形处理软件.[结果]农田、未利用地、水域、盐碱地和城镇及工业用地景观比例增加,而林地、草地、冰川、沼泽地则减少,山地-荒漠-绿洲过渡带逐渐退化,总体上呈现出"两增一减"的现象;该地区的景观斑块均匀度增加、缀块密度增大、Shannon多样性指数及均匀度指数都增加.[结论]景观格局向多样化、破碎化发展,交错格局趋于简单化、破碎化及脆弱化.     

基于RS和GIS技术的京郊西北地区土地利用变化的景观过程响应

应用遥感与地理信息系统技术,对3期TM影像(19891、996、2005)进行解译判读,获取北京西北地区的土地利用数据.同时应用土地利用时空演变模型、土地利用动态度模型和景观生态学方法,从景观格局的角度定量分析1989—2005年间区域景观过程对土地利用变化的响应.结果表明:近16年来耕地、沙荒地和未利用地的面积明显减少,而城市及建筑用地和林地的面积在连续增加;各景观组分间的转移过程频繁,其中耕地斑块向城市及建筑用地斑块的转移数量最大,沙荒地向林地的转变最为明显;1989—1996年间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;各景观类型的平均斑块形状趋于简单,景观多样性、均匀度指数和破碎度指数呈现增加趋势,而优势度指数在逐渐减小;城市及建筑用地的不断扩张,林地景观平均斑块面积持续减小,并呈现破碎化,是土地利用变化的景观生态过程响应.要实现区域土地资源的可持续发展和景观生态功能的良性发挥,须注重土地利用格局优化,维护景观生态过程与格局的连续性.     

天目湖流域景观格局时空变化及生态系统服务价值分析

景观格局的动态变化以及生态系统服务价值评估,是有效开展区域生态保护及建设的依据。利用1995-2015年3期天目湖流域遥感影像构建景观数据库,研究本区域景观格局演变趋势,并估算生态系统服务价值。结果表明:1)天目湖流域土地利用类型的构成发生明显变化,建设用地和水域面积分别增加了606hm2和286hm2,林地和耕地面积分别减少536hm2和350hm2;2)林地景观中1 027hm2的有林地转换为其他各类用地,有林地优势地位被其他林地取代,物种的自然栖息地受到影响;3)天目湖流域景观类型斑块离散度增高、连通度降低,景观层面呈现异质性及破碎化,其中林地景观破碎起主导作用;4)本地区生态系统服务总价值呈现降低趋势,其中林地生态系统服务总量降低最大。     

基于RS与GIS的妈祖圣地湄洲岛景观格局优化

在RS和GIS技术支持下,利用1993年和2005年遥感资料,对妈祖圣地湄洲岛的景观格局变化及存在问题进行了分析.结果表明:1993-2005年湄洲岛建设用地景观面积上升,耕地景观面积下降,林地与草地组成的生态防护景观面积不升反降;总的景观斑块数目和各景观类型的斑块数目都有较大增加,整体景观破碎化明显,景观连通性降低;整体景观多样性下降,优势度上升,自然景观受威胁程度和城镇化侵蚀程度不断增加,生态系统脆弱性加剧.针对这些问题,提出控制人工景观、扩大生态防护景观、构建景观基质、开展景观整治、美化景观视觉性、优化自然植被斑块、加强生态廊道建设等优化措施;提高湄洲岛生态网络的紧密性、联系性和景观的优美性,增强生态系统稳定性和旅游吸引力.     

珠江口土地利用及景观格局动态变化研究

运用遥感与地理信息系统技术,对珠江口地区1990年、1995年、2000年和2005年的4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珠江口土地利用和景观格局的变化。结果表明：①珠江口处于典型的经济高速发展地区,土地类型变化明显,并呈现出较强的时空分异特征。15年来,耕地和林地面积明显减少,与此同时,建设用地长势强劲。②类型水平上景观格局指数显示,除面积加权平均斑块分维数外,景观类型的其他几个景观指数的差异性很大,尤其1990～1995年变化最为明显。③景观水平的格局指数显示,1990～2005年间珠江口地区景观格局发生较大的变化,斑块数量显著增加,各种景观指数表明区域景观破碎化程度增加,多样性增加。     

塔里木河下游尉犁县景观格局变化分析

[目的]分析塔里木河中下游尉犁县1990～2005年的生态格局变化.[方法]以景观生态学的理论和方法为指导,借助现代3S技术和数理统计软件、图形处理软件,以多时相的遥感影像矢量化图为基础,利用GIS的数据输入、输出、管理和空间叠加分析等功能.[结果]可以看出自1990年以来,尉犁县以荒漠为基质,以农田和草地为主要嵌块体的景观分布格局基本未发生改变.[结论]景观多样性指数、均匀度指数减少,景观的异质性程度下降,优势度指数增加,景观愈来愈由少数景观斑块类型所控制.     

县级自然保护区土地利用景观格局与固碳功能关系分析——以云南省梁王山为例

【目的】探究土地利用景观格局变化与生态系统碳储存功能的相关性，为维护小尺度区域生态系统服务功能稳定提供参考。【方法】以云南省梁王山县级自然保护区为研究对象，运用景观格局指数评价法、InVEST碳储量评估模型和灰色关联法，探究梁王山2000—2020年土地利用格局与碳储量变化的时空特征及两者的相关性。【结果】(1) 20年间，耕地减少量最大，建设用地、林地和草地的面积略有提升，类型转移以林地、草地和耕地之间的相互转换为主，建设用地主要来自林地和草地的转入。(2)景观格局总体趋于复杂化与不规则化，破碎化程度增加，异质性相对减弱。其中，建设用地和草地的景观破碎度明显增加，林地斑块的连通性增加，林地最大斑块指数由23.00上升至23.80。(3)总碳储量有所增加，20年间从227 055.48 t上升至227 840.14 t。碳储量存在明显的空间差异性，高碳储量区域主要分布在保护区东北部和中部区域。(4)景观蔓延度指数与总碳储量的关联度最高，达0.99。【结论】梁王山自然保护区不同景观格局指数与碳储量的相关性存在差异；林地作为景观的优势斑块，其面积是影响保护区总碳储量值的重要因素。     

城山煤矿区土地利用景观破碎化分析

以城山煤矿区土地利用现状数据为基础,基于ArcGIS软件平台及Fragstats景观格局分析软件进行数据处理及分析,选取景观斑块密度指数、聚集度指数、蔓延度指数、结合度指数等指标对矿区景观破碎化程度进行定量分析.结果表明：区域内林地、草地等景观类型的破碎化程度较高;区域景观蔓延度指数为64.47,区域景观破碎化程度总体较高,反映煤矿开采对于景观格局影响较大,不利于区域内生物多样性以及生态系统功能的发挥.     

基于GIS的土地利用与生态环境评价研究——以阳朔县为例

近年来,生态环境保护已成为当下可持续发展的重要议题。通过遥感影像土地利用分类与地理信息系统手段,提取桂林市下属阳朔县2000年、2008年和2016年的土地利用分布特征,计算土地利用景观格局指数、土地利用转换矩阵等,结合阳朔县生态系统服务价值,分析阳朔县土地利用现状、变化及其对生态环境的影响。结果表明：2000年到2016年阳朔县建设用地变化幅度最大,林地的变化幅度较小;在不同土地利用类型转换中,耕地、林地向建设用地转换较多,这是城市用地主要来源之一;2000年到2016年景观格局呈现由聚集向破碎化和多样化发展趋势;2000年到2016年间总的生态系统服务价值增加5 388万元,表明生态环境朝着健康、友好型方向发展。     

基于3S的阿勒泰地区生态系统服务价值分析

生态系统服务价值的研究是目前生态学研究的热点之一.以阿勒泰为研究区,采用中国科学院资源环境数据库中的全国1∶100 000土地资源利用分类系统进行遥感影像的精确解译,应用1990和2000年TM的合成影像解译结果,并且参照该地区的地形图、植被覆盖图和实地GPS景观照片库验证了分类的典型区域.基于GIS(ArcGIS9.2) 对阿勒泰地区近10年来景观格局变化进行了研究,计算了研究区景观面积、斑块个数、平均斑块面积、多样性指数、均匀度指数、优势度指数、破碎度景观生态指数,在此基础上研究了生态系统服务价值.可以看出,1990到2000年间的森林、草地、湿地依次减少3.12;、1.75;、0.21;,而水体和农田分别增加4.03;、11.7;.因此,生态价值比1990年都有明显变化,表明了该地区生态系统服务功能总和有所下降.     

抚仙湖流域景观格局及生态系统服务价值的动态变化

抚仙湖作为我国高原大型深水型湖泊的典型代表,其景观格局的变化直接对该区域生态系统服务功能产生较大影响,因此探讨较大时间尺度背景下抚仙湖流域生态系统服务价值（ESV）随景观格局的演变具有重要意义,可为我国云南高原湖泊的可持续发展提供科学依据。使用当量因子法分析抚仙湖流域28 a间的景观格局时空演变特征,阐明其对生态系统服务价值产生的影响。结果表明,1)抚仙湖流域在28 a时间尺度内景观类型以湖泊为主,其次是乔木林地,而建设用地类的面积最小。1990-2018年,景观转换最频繁的为沼泽湿地,转出6 105.54 hm²,转为人工湿地与工矿建设用地。2) 抚仙湖流域ESV随时间尺度变化呈现先减少后增加趋势,2005年是分水岭,最低为62.46亿元。流域的总ESV贡献最大的景观类型为湖泊和乔木林地,两者价值量总占比超过85%。抚仙湖流域的景观格局演变对生态系统服务价值影响较大,因此合理调整土地结构,重视水体、林地等景观类型,才能充分发挥高原湖泊的生态系统服务价值。     

典型内陆盆地生态系统服务价值对土地利用变化的响应

【目的】 研究塔里木河流域1990~2018年间土地利用变化下生态系统服务价值时空演变趋势,为干旱区土地资源的可持续发展提供科学依据。【方法】 基于1990、2000、2010和2018年4期Landsat TM遥感影像,提取土地利用数据并采用修正后生态系统服务价值系数、空间相关性分析等方法,以典型内陆盆地塔里木河流域为研究区,研究塔里木河流域土地利用与生态系统服务价值(Ecosystem services values,ESV)的时空演变特征。【结果】 (1)1990~2018年间塔里木河流域土地利用变化显著,耕地和建设用地表现为增长趋势;高、中、低覆盖度草地,林地和水域呈现减少趋势;建设用地的涨幅最大,水域的降幅最大。(2)流域内ESV总体上呈现下降趋势,由1990年的8 728.84×10⁸元减少到2018年的7 671.65×10⁸元;2015~2018年ESV减幅最大,其中草地ESV占比最高,达39%以上;单项ESV以调节服务为主,占比在62%以上。【结论】 研究区ESV在空间分布上表现为四周高、中间低的特征,且具有显著的空间正向自相关性;ESV增值区域分布在研究区东南部区域,ESV损失区域分布在研究区西部和北部区域。     

1978~2018年喀什地区土地利用及其生态服务价值变化

【目的】 研究土地利用变化背景下生态系统服务功能改变对干旱区生态建设与区域可持续发展的影响,为新疆喀什地区土地利用规划提供依据和参考。【方法】 以1978、1988、1998、2008和2018年5期的土地利用遥感解译数据为基础,采用我国陆地生态系统服务价值测算方法,估算新疆喀什地区1978~2018年41a间各土地类型变化及其生态系统服务产生的影响。【结果】 (1)41a间,耕地、林地、湿地、建设用地和沙地面积扩大,而草地、水域、未利用地和盐碱地面积缩小;(2)41a间喀什地区总生态系统服务价值呈“减少—增加—减少”的变化趋势,呈现减少趋势。总生态系统服务价值从1978年的593.23×10⁸元减少到1988年的585.06×10⁸元,在1998年增加到592.89×10⁸元,而到2018年的生态服务价值又减少到552.70×10⁸元;(3)水源涵养和废物处理功能的价值贡献最大,而食物生产和原材料的价值贡献最小,新疆喀什地区生态服务功能属于调节性功能;(4)41a间,新疆喀什地区各土地类型各年份的生态系统服务价值敏感性指数均小于1,新疆喀什地区总生态系统服务价值对其价值系数缺乏弹性。【结论】 近41a来喀什地区土地利用变化与社会经济建设活动相吻合,引用生态服务价值系数运用于喀什地区土地利用变化对其生态系统服务功能变化的研究,有助于定量的分析喀什地区土地利用结构变化的生态效应。     

新疆天山中部沙湾林场生态系统健康评价

【目的】以天山中部沙湾林场为研究区,从生态系统服务功能、景观生态结构与功能、立地环境、生理生态状况等方面,从遥感数据提取有关衡量森林生态系统健康程度的指标因子,对沙湾林场森林生态系统健康进行评价。建立一套适合该区域的森林生态系统健康综合评价方法,为新疆天山中部林区森林健康维护和可持续经营提供理论和方法。【方法】利用遥感数据和新疆森林资源数据,通过相关性分析各因子对森林生态系统健康的指示作用和影响程度,采用熵权法和综合评价法,定量评估森林生态系统健康。【结果】生态系统健康评价指数在0.12~0.59,分析得出指数大于0.4的为健康,其中针叶林景观、阔叶林景观、疏林地景观、灌木林景观、苗圃景观、宜林荒山荒地、非林地平均指数分别为0.59、0.56、0.36、0.41、0.12、0.53、0.48,5个森林景观为健康。【结论】研究结果建立了一套适合该区域的森林生态系统健康综合评价方法,为新疆天山中部林区森林健康维护和可持续经营提供理论和方法。     

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。     

河北省曲周县景观格局演变及生态服务价值响应研究

为对县域土地利用规划与生态保护政策制定提供理论依据,以曲周县为例,依据1985、1999和2012年的土地利用数据,采用景观格局分析法、生态服务价值定量评估法结合相关性及敏感度分析,对曲周县1985—2012年的景观格局、生态服务价值变化以及景观指数对生态服务价值的响应机制进行了探究。结果表明:1)研究期内曲周县景观破碎度和景观异质性增加,景观多样性降低,人类活动对景观格局的影响程度呈加强态势;2)生态服务价值总体减少6 704.11万元,且1999年后生态服务价值衰退速度较之前有所减缓,生态服务价值结构未发生较大变动;3)ESV与SHDI呈正相关,与NP、FN、D和AWMDF呈负相关,同时ESV对NP和FN变化缺乏弹性,对SHDI、D和AWMDF变化反应灵敏。研究认为,曲周县应降低景观的人为干扰力度,加强对景观多样性保护,提高县域整体生态效益。     

艾比湖流域土地利用变化及其生态响应分析

[目的]通过对艾比湖流域多时段土地利用动态变化、景观格局以及土地利用转换方式对生态环境质量的影响进行定量分析,阐述艾比湖流域近18 a间的土地利用变化对生态环境的影响及效应.[方法]运用相关分析方法论证土地利用与生态环境之间的互动关系及其效应.[结果]从艾比湖流域土地利用景观动态变化来看,景观分离度的逐步降低、破碎度的先升后降、多样性指数和均匀度的急升缓增;生态系统价值的不断增多;通过生态环境指数模型分析及土地利用转换和生态环境质量贡献率的响应研究,艾比湖流域各土地类型转换时会造成生态环境的恶化、生态环境质量的降低.[结论]艾比湖流域总体生态环境质量呈现出恶化的趋势;区域各类具有高生态价值的土地利用类型面积的扩大有利于整个区域生态质量的改善,但生态环境仍然比较脆弱,还有待提高.     

基于马尔柯夫过程的干旱区景观生态环境动态分析——以新疆乌苏绿洲为例

[目的]采用1990年、2000年及2005年三期TM、ETM遥感影像为主要数据源,以新疆乌苏绿洲(乌苏-奎屯-独山子地区)为例,基于Markov过程原理,在景观尺度下分析该区域的生态环境动态过程与发展趋势,以期为关注干旱区生态环境动态变化,合理规划区域资源环境空间,促进绿洲可持续发展提供科学依据.[方法]研究以景观生态学理论和方法为指导,借助3S技术和图形处理软件.[结果]乌苏绿洲的区域景观生态环境动态变化主要表现为高山冰川退化、林草耕地化、土地盐渍化、低盖度草地荒漠化以及绿洲内林草地人居化;在空间动态上,农业发展主要为乌苏地区的奎屯河流域,城镇及工业化集中体现在奎屯、独山子地区,荒漠化、盐渍化主要发生在绿洲边缘地带,绿洲及其荒漠交错带的变化最为强烈.在发展趋势上,未来短期内绿洲一荒漠交错带面积减少,绿洲、荒漠的面积继续增大,但各景观类型的优势度并不会发生明显的变化,各景观类型仍然能够维持平衡.[结论]由于绿洲-荒漠交错带在荒漠绿洲平衡与共存机制中具有重要缓冲协调作用,一定程度上降低了生态环境压力,然而随着荒漠过渡带的减少,绿洲将面临更多新的生态问题,这在干旱区应受到应有重视.