河西走廊荒漠化区域景观动态及变化机理分析

应用马尔科夫模型法 ,对河西走廊荒漠化区域景观动态及变化机理进行分析研究 ,结果表明 :河西走廊的景观基质以沙漠和戈壁为主 ,在过去近半个世纪里没有发生根本性变化 ;各景观要素的斑块大小及变化特点是戈壁、流动沙地和半固定沙地等类型的平均斑块面积较大 ,且呈增大态势。而林地、固定沙地、水域和耕地等类型的平均斑块面积较小 ,并且呈减小态势 ;1 949～ 1 995年 ,景观要素转化速率较高的类型主要为耕地、草地、林地、固定沙地和半固定沙地 ,主要的转化形式有流动沙地与固定沙地、半固定沙地间的相互转化 ,盐碱地、耕地、草地、固定沙地、水域等向半固定沙地的转化 ,草地和水域向固定沙地的转化 ,各种不同土地类型向潜在沙化土地转化 ,以及耕地、林地、草地三者之间的相互转化。景观动态表明 ,该区域土地退化极易发生 ,而生态恢复则相对困难 ,区域景观格局总体上呈现向荒漠化方向发展态势。     

草原文化遗址区景观格局变化及其生态风险评估——以元上都为例

以元上都草原文化遗址区为研究对象,运用1990、2000、2010年TM影像数据,RS与GIS技术及景观格局分析软件,在对研究区景观结构与景观格局时空变化及其对区域生态环境的影响进行分析的基础上,借助景观干扰指数及景观脆弱度指数,构建生态风险指数开展其生态风险动态评估。结果表明:近20年来,元上都遗址区的景观结构变化较大,其中草地、湿地与沼泽面积均在减少,而耕地、林地、居民点与工矿用地、沙地面积增幅明显;草地景观的优势度降低,景观格局向破碎化、复杂化、多样化与异质化发展。生境质量下降、边缘效应增加、草地生态系统抗干扰能力降低、沙地面积扩张是元上都遗址区生态环境致损受危的风险源;因景观稳定性逐渐降低使其面临的生态风险有加大趋势。     

南疆典型绿洲土地利用空间格局变化特征分析——以疏勒县为例

利用新疆疏勒县三期遥感影像解译得到的数据,对疏勒县土地利用空间格局变化进行深入分析。分析结果表明:(1)研究区内耕地、林地、草地和建设用地四者之和面积占该区总面积的52.97%,盐碱地和沙地等未利用地占44.35%。1990～2006年间,林地、草地、建设用地面积大幅度增加;盐碱地和沙地面积大幅度减少。其充分说明人类活动对土地利用/覆被类型变化影响越来越强烈。(2)研究区土地利用/覆被类型转移的主要方向是耕地转化为林地和草地,草地和沙地转化为耕地,耕地和草地转化为建设用地,草地转化为沙地。土地利用变化经历了"显著变化-缓慢变化-显著变化"的过程。(3)景观格局分析表明,在人类活动的影响下,研究区景观破碎度、多样性增大,优势度减小。驱动力分析表明,人口增长和经济发展因素是研究区土地利用/覆被变化的最直接驱动力,同时还受产业结构和政策因素及人类干扰强度的影响。     

浑善达克沙地景观格局变化研究

在遥感和GIS技术的支持下,通过采用转换矩阵和斑块伸长指数、破碎度指数、多样性指数、优势度指数、均匀度指数等景观指数分析了80年代末期到2000年浑善达克沙地景观动态变化,结果显示:①景观要素类型尺度上,研究区草原景观和固定沙丘景观面积明显缩小,半固定沙丘景观和流动沙地景观向外扩展,反映出整个沙地向荒漠化方向发展的趋势;②景观尺度上,斑块伸长指数有所下降,破碎度变大,反映出人类活动对景观的干预作用不断增强;景观多样性指数和均匀度指数减小,优势度指数增加,表明景观的组成趋向简单,主要景观对区域景观变化起到主导作用,景观中的支配能力和影响力在增强。     

近20多年来石羊河流域景观格局演变特征

在RS和GIS的支持下,应用景观生态学理论和方法,通过对1986,1994,2000和2006年四期遥感影像,采用景观空间格局指标定量分析20多年来石羊河流域景观规模和空间格局演变。结果表明:在全流域草地和沙地占据优势,而武威绿洲以耕地占绝对优势,民勤绿洲则以耕地和沙地共同占主导地位,主要景观的变化则以民勤绿洲耕地、沙地的增加和林地、草地的减少最为显著;流域整体景观结构较为稳定,但流域小区域内,景观演变较为突出;流域景观变化主要发生在中下游的武威和民勤绿洲区,而各景观结构的变化主要集中在荒漠和绿洲的交错地带。尤其从2000年到2006年6年时间里,绿洲化趋势在武威绿洲发展明显,耕地增加显著,沙地大量减少。而在民勤绿洲,耕地虽有所增加,但沙漠化进程大于绿洲和农业化进程。     

基于不同尺度的干旱区城市景观生态研究--以陕西榆林市为例

从区域与城市两个尺度水平 ,对毛乌素沙漠南缘的榆林市城市景观进行研究认为 :在大尺度水平上 ,区域景观生态特征对城市景观特征具有一定的控制作用 ,而城市景观强大的功能流对区域景观产生干扰作用。城市景观的空间扩展与演化 ,既受区域景观特征的影响 ,也是区域景观演化的一个有机构成部分 ;在小尺度空间上 ,景观功能区、景观斑块与廊道的格局与功能 ,对城市景观格局动态以及维持城市景观多样的生态功能具有重要意义。在不同的利益追求下形成的景观文化 ,将深刻地影响到区域与城市景观演化的方向与过程。     

农牧交错区土地利用变化研究——以内蒙古伊金霍洛旗为例

利用1984,1991年和2000年3个年度的土地利用现状图以及景观区划图,通过定量指标体系,分析了伊金霍洛旗1984-2000年间土地利用格局的时空变化以及区域差异.结果表明:草地是当地主要的土地利用类型,占总土地面积的59.03%～69.33%.从土地利用类型变化幅度、年变化速率和动态度3个指标来看:1984-1991年土地利用变化以建设用地(增幅为162.75%,下同)和乔木林地(114.70%)的快速增加,流动沙地(-37.11%)和草地(-8.30%)的减少为特点.1991-2000年,以林地(乔木林地和灌木林地增幅分别为-61.43%和-88.47%)大幅减少,流动沙地(102.28%)和草地(17.45%)大幅增加为特点.从空间稳定性看,草地(未变化比例为66.71%～77.05%,下同)和水体(50%左右)最稳定,耕地(基本在30%左右)次之,其他类型稳定性较差.草地和水体的空间位移较小,而建设用地、乔木林地、灌木林地及流动沙地的空间位移较显著.     

基于退耕还草背景的科尔沁沙地土地利用景观格局分析

以2000、2005年的土地利用矢量数据为基础数据,选用生态意义较明确的景观特征指数,从区域和旗县2个尺度,定量分析了科尔沁沙地实施退耕还草工程5年间土地利用景观格局的变化态势,并揭示了土地利用景观格局变化对区域生态环境的影响。结果表明:⑴退耕还草5年间,科尔沁沙地的水田、旱地、有林地、灌木林地、疏林地和高覆盖度草地景观的面积及空间分布的连续性趋于增大,而沙地、盐碱地、水域及沼泽湿地景观的面积及空间分布的连续性趋于减小;各旗县景观斑块类型的变化趋势不尽相同。⑵退耕还草5年间,科尔沁沙地的景观多样性降低0.97%,景观优势度增大3.08%,景观破碎化程度降低2.00%,整体景观组成趋于简单;各旗县景观结构的变化趋势不尽相同。⑶退耕还草5年间,科尔沁沙地旱地面积变化率与生态环境指数变化率间呈显著负相关(P=0.008,r=0.674,n=14),而高覆盖度草地面积变化率与生态环境指数变化率间呈显著正相关(P<0.001,r=0.876,n=14),表明科尔沁沙地实施退耕还草工程期间,风蚀严重的旱地的退耕和高质量草地的建植是提高区域生态环境质量的关键。     

科尔沁沙地外来入侵植物光梗蒺藜草的种子库分布格局

在通辽市科尔沁区的固定沙地,半流动沙地采用相邻样方法观测光梗蒺藜草已萌发种子和未萌发种子在不同埋深中的分布,发现在固定沙地中,光梗蒺藜草种子分布在埋深较浅处(0～3cm),集中分布在0～1cm;在半流动沙地中,光梗蒺藜草种子分布较为分散,在1～15cm埋深处均有分布,在埋深0～5cm处种子数量较多。固定和半流动沙地中光梗蒺藜草种子随着埋深增加出苗率也随之增加,可达到100%。负二项式法和方差/均值比率(分布系数)法一致的验证了光梗蒺藜草苗和土壤种子库的种子种群分布格局为集群分布。光梗蒺藜草自然散布距离很短,是造成其种群集聚分布格局的原因。     

科尔沁沙地近水区域景观破碎化时空变化研究——以奈曼旗为例

以科尔沁沙地奈曼旗主要地表水体周边7km为案例地,以1987、1999和2009年的Landsat/TM影像为信息源,通过遥感解译、缓冲区建立和景观指标提取,分析水体周边不同距离带的斑块密度(PD)、边界密度(ED)、香农多样性(SHDI)和蔓延度(CONTAG)等指标的时空差异。结果表明:1)1987至2009年期间,近水区域景观斑块总数显著增加,总体破碎化有所增加;2)景观尺度上,离水体越近,PD、ED和CONTAG越高,景观被切割的程度越剧烈、形状更复杂、分布更为离散;3)类型尺度上,离水体越近,耕地、草地和林地的PD和ED越高;而沙地PD和ED不断下降,原有大片沙地被治理为较小斑块,且形状更加规整,人为控制明显。近水区域的景观破碎化时空格局变化表明,受传统农牧业生产方式、气候变化及社会经济发展等因素影响,农牧业对近水区域资源利用的竞争性不断加强,进一步加大了沙漠化风险。     

道路网络对黄土高原过渡区土地生态安全的影响

作为生态脆弱区,黄土高原及其风沙过渡区不合理的土地利用和人类干扰是造成土壤侵蚀、土地退化加剧的主要原因,而道路网络作为人类干扰的途径,贯穿于各类景观,其存在和发展产生了许多生态效应,同时对土地生态安全产生影响.在分析道路对景观影响的基础上,论述道路网络和土地生态安全的关系,基于生态效应,从格局和过程研究入手,提出基于格局和过程的生态安全指数,综合评估道路网络潜在生态影响及累积性后果,进而分析道路网络对典型脆弱区生态安全的影响.以陕北横山县为研究区,利用GIS分析道路网络对区域生态安全的影响,结果表明,道路所造成的生态安全在空间尺度上差异较大,道路密度和生态安全水平具有较高的负相关.     

河西走廊典型绿洲景观格局比较研究--以张掖、临泽、高台、酒泉为例

以地处河西走廊的张掖、临泽、高台和酒泉等县 /市级行政区为景观单元 ,利用LandsetTM影像资料的目视解译 ,在ArcView 3.1和景观格局分析软件FRAGSTATS的支持下 ,计算各绿洲景观格局指标。结果表明 :荒漠类型在四个绿洲景观组分中占绝对优势 ,其次为水浇地 ,但不同绿洲水浇地所占比例相差较大 ,酒泉最高 ,张掖其次 ,高台最低 ;斑块数、斑块密度、边缘密度和平均斑块面积的差异表明 ,张掖绿洲景观类型最多且斑块粒径小 ,而高台则完全相反 ,体现出单调而粒径粗大的荒漠绿洲特征。     

松原市土地沙化机制及可持续发展模式

分析松原市沙区沙漠化机制 ,指出自然环境因素只是沙化的必要条件 ,松原市沙地演化最终取决于人类活动 ;取决于人类对该区采取什么样的发展模式。提出应从经济效益入手 ,发展高效生态型的土地利用模式。通过合理配置林种、树种 ,建立沙区人工草场等措施 ,建设具有良好经济效益的固沙体系 ;发展农牧交错带沙区高效生态型农业 ;充分利用沙区资源兴办沙产业是沙区人民摆脱贫困 ,实现可持续发展的关键。     

景观格局定量分析中的不确定性

景观生态学作为一门交叉学科,随着遥感与地理信息系统的发展,景观格局定量分析成了景观生态研究中的重要数量方法。景观格局定量分析方法作为研究景观结构组成特征和空间配置关系的重要方法,它的不确定性制约着景观生态学的发展及在实践中的指导作用。克服定量分析过程中的不确定性是景观生态学一个重要的研究课题。从景观格局定量分析的数据源、方法和全过程与解释,阐明不确定性在不同分析阶段的产生、传递和累积,探讨不确定性的解决方法。     

景观格局分布特征的区域差异分析--以鄂尔多斯高原伊金霍洛旗为例

以内蒙古鄂尔多斯高原伊金霍洛旗为研究区域 ,以TM遥感影像解译的 1998年土地利用图为基础资料 ,将伊金霍洛旗划分为毛乌素沙地亚区、乌审凹地亚区和黄土丘陵亚区。从区域尺度 ,利用多样性、优势度、均匀度、分维数、平均斑块形状指数、平均斑块大小、斑块密度指数和斑块体平均斑块边缘等指数 ,对不同景观亚区的景观格局进行了数量分析。结果表明 ,在景观亚区这一尺度上 ,毛乌素沙地亚区一方面对该旗景观格局起控制作用 ,另一方面该亚区所承受的人类活动强度最大 ,景观的破碎化程度最深。而乌审凹地亚区的景观破碎化程度最小 ,人类活动强度最弱。从景观要素来看 ,无论哪一亚区均以天然草地为景观基质 ;不同类型斑块总的格局特点是 ,受人类影响程度愈深的斑块 ,其破碎化程度愈深 ,斑块的复杂性降低。总体而言 ,天然类型的斑块体 ,其斑块复杂性以乌审凹地亚区最为复杂 ,斑块的破碎化程度则以毛乌素沙地亚区最深 ;而人工斑块类型的变化规律在不同斑块类型之间稍有不同。     

基于RS与GIS的三工河流域生态景观格局分析

利用RS、GIS等手段 ,通过对TM影像的几何校正、配准处理 ,应用计算机分类和人工分类相结合的方法 ,编制生态景观类型图 ,并计算景观多样性、优势度、破碎度和均匀度等指数。对阜康地区三工河流域土地利用类型的生态景观格局初步分析表明 ,该流域是以草地为基质 ,依水分条件优劣发育而成的多种植被类型组合的山地—绿洲—荒漠 (MODS)复合景观结构。其景观破碎度较低 ,多样性较小 ,虽然整体构型较为规整 ,但由于人类活动对其影响的程度趋于增强 ,部分地区生态环境退化表现明显。     

我国北方土地荒漠化成因与草业发展研究

土地荒漠化是当今世界重要的生态环境问题 ,也是脆弱生态系统失去平衡而急需治理的国土整治问题。笔者认为 ,土地荒漠化的发生虽然是自然因素和人类活动共同作用的结果 ,但非可持续性的人类活动是加剧土地荒漠化的主导因素。从分析荒漠化发生的社会经济原因入手 ,阐述发展草业在保护生态与环境、发展西部经济中的重要地位。以此为突破口 ,提出完善软环境体系、创新草业发展机制、加强管理和强化目标责任制对策措施。     

呼和浩特市域特殊生态功能保护区划分

在GIS支持下,利用遥感影像信息,结合野外调查与文献资料,从生态功能角度对市域景观生态现状进行定性与定量的综合分析和评价,确定呼和浩特市市域的特殊生态功能保护区划原则、依据及分区方案.结果显示:生态完整性与服务功能相对一致性等是区划的主要原则;区域差异与景观格局是划分特殊生态功能一级区的依据,景观生态类型的特殊生态服务功能是划分二级区的依据;市域可划分5个一级生态功能区、13个二级生态功能亚区.     

浑善达克沙地气候因子对沙尘暴频率的影响

利用浑善达克沙地气象台站的常规气候资料,分析气候要素和沙尘暴频率的多年变化状况,建立能够很好描述该地区沙尘暴频率年际变化的沙尘暴指数,并建立适合浑善达克沙地气候特征的气候因子影响沙尘暴频率指数模型。结果表明,浑善达克沙地自1960年后气候逐渐变暖,并有微弱变湿趋势,沙尘暴年日数自1998年起波动增加,2000年出现极大值;沙尘暴年日数与沙尘暴指数的相关系数达0．7左右;建立的气候影响指数模型,能够用来解释当前该地区沙尘暴频率的分布格局。