塔里木河上游景观破碎化的时空动态变化分析

本文以遥感影像资料为基础信息源,以GIS及Fragstats景观格局分析软件为数据处理和破碎化指数计算的工具,在分析了塔里木河上游2000年和2005年景观格局变化的总体特征的基础上,选择景观斑块密度指数、景观斑块数量破碎化指数、景观斑块形状破碎化指数、景观分离度指数等指标,对塔里木河上游2000年和2005年景观破碎化程度进行了不同角度的分析。结果表明:就整个景观而言,斑块数量减少而平均斑块面积扩大,景观分布趋于连片,景观破碎化指数趋于稳定和减小;同时由于绿洲内部城镇化,农田水利设施的发展及绿洲外围的不断扩张,局部地区景观破碎化现象亦存在。     

北京八达岭石佛寺森林景观特征分析

以北京八达岭石佛寺森林景观为研究对象,应用2012年8月23日WV-2格式图像(分辨率0.5m)数据,经解译图像,以ArcGIS9.3为基本平台进行森林景观分类,应用景观格局分析软件Fragstats 3.3计算森林景观结构、要素、格局和异质性等特征.结果表明:研究区森林景观类型为7类,总面积8.38hm2;从景观格局特征看,侧柏纯林要素相邻的景观类型中同类型的景观要素最多,在空间上呈连片状分布,斑块之间相互连通能力最大,华山松纯林景观类型相反;从景观异质性来看,研究区景观类型不多样,分布比较均匀,不同景观之间的团聚程度或延展趋势适中,景观的分散程度较弱,破碎化程度较小,聚集程度较大,景观斑块团聚程度较高.研究结果可为景观尺度的森林生态系统恢复提供一定的数据支持.     

基于GIS的柴达木盆地景观空间格局分析

根据柴达木盆地土地利用现状图以及水文等资料 ,利用GIS和景观生态学的原理与方法 ,结合水资源分区状况 ,对柴达木盆地的土地利用景观进行分区制图 ,划分出 7个区域。针对斑块和景观镶嵌体分别选取 7个景观指标。研究表明 :柴达木盆地景观的优势景观类型为草地和未利用土地 ,面积之和均占各区的 90 %以上 ,其它面积较小的景观则呈补丁状散布在各个景观分区中 ;在柴达木盆地中 ,景观多样性与水资源有密切的联系 ,水资源愈丰富 ,景观多样性的值愈大 ;平均接近指数能较为有效地反映柴达木盆地景观格局与人类活动的关系。从鱼卡河大小柴旦区→那棱格勒乌图美仁区→茫崖冷湖荒漠区→柴达木河都兰区→格尔木区→巴音河德令哈区→都兰河希赛区景观平均接近指数从 932 1.13→ 75 4 3.4 2→ 5 0 85 .0 5→ 4 315 .0 3→ 2 76 0 .6 5→ 10 6 9.93→ 36 3.33,呈显著减少趋势 ,说明人类活动程度的增强 ,景观破碎化程度增大 ,即人类活动程度和景观破碎程度大致呈正比关系。     

综合治理前后民勤绿洲景观格局时空演变特征

根据1999年、2006年和2013年的Landsat/TM影像数据,利用GIS技术和Fragstats,分别从景观和类型2个水平上对比研究了综合治理前后民勤绿洲的景观格局及其时空格局演变,结果表明:石羊河流域综合治理前(1999—2006年),绿洲内以牺牲林地、草地为代价的盲目开垦现象与绿洲沙漠化趋势同时并存,民勤绿洲景观的复杂程度和连通性不断提高,而其景观异质性在降低,绿洲呈破碎化发展趋势;综合治理后(2006—2013年),民勤绿洲景观斑块形状复杂程度在提高,破碎化程度和斑块连通程度均在下降,而其景观异质性在增加。绿洲景观破碎化程度的下降主要是受湖区绿洲景观破碎化程度变化的影响,该时期,退耕后的生态恢复已初见成效,但泉山区土地沙化和湖区土地盐碱化现象依然严峻。景观指数变化在绿洲尺度和各景观分区尺度上表现出明显差异,说明景观指数存在明显的尺度效应。石羊河流域综合治理措施的实施,改变了民勤绿洲土地利用景观时空格局特征,从而对绿洲生态系统的结构和功能产生影响。     

科尔沁城镇化过程对沙地景观的影响

城镇空间扩展所表征的城镇化过程及其对区域景观的影响,是景观生态学研究中的重要方向之一,也是景观生态学中格局-过程研究的重要组成部分。以1985—2013年遥感数据为基础,GIS技术与景观格局分析方法为手段,采用主要指标构建的城镇化指数定量分析了城镇化过程对科尔沁沙地景观的影响。结果表明:近28 a来,区域城镇化发展较快,年均提高0.64%,并呈现阶段性特征,研究区景观变化明显。在斑块水平上,农田、固定沙丘、林地、居工地的面积增加,其余景观类型的面积减少;农田、居工地与林地的破碎化程度增加;农田、固定沙丘最大斑块面积增加最显著,在区域中的优势作用增强。在景观水平上,区域景观破碎化程度减轻,空间集聚程度增加,景观类型组成趋于简单。区域内城镇化过程对不同类型景观的影响存在差异性,其特征表现为城镇化对农田、居工地的影响最大,对其他类型景观的影响较小。城镇化指数与斑块数量、散布与并列指数、香农多样性指数之间存在显著的负相关关系,城镇化指数与蔓延度指数为显著的正相关关系,表现为研究区景观破碎化程度、空间散布程度、异质性均随城镇化水平提高而减小,反映出城镇化与景观变化存在一定的内在联系,选取的景观指数能够反映城镇化过程对区域景观的影响。     

近40年来山西省湿地景观格局变化分析

在遥感和GIS技术的支持下,应用1975-2014年四个时间段的卫星遥感数据,在1:5万目视解译的基础上,通过选取斑块数量、斑块面积、斑块平均面积、多样性、优势度和破碎度等具有典型生态意义的景观格局指数,较系统地分析了山西省湿地景观空间格局的变化特征。结果表明:40年间山西省湿地总面积减少了431.16km~2,年均减少10.78km~2,同时湿地退化速率明显加快,其中2007-2014年湿地年均减少面积是1975-2000年的3倍;40年来湿地景观多样性下降,优势度增加,破碎度指数先增加后持续减少,2000年以来湿地空间分布格局趋于集中;河流湿地是山西省湿地景观的主导类型,1975-2000年,河流湿地面积减少、斑块数量增加,呈破碎化发展,而2000-2007年,大量的小湿地斑块出现了消亡现象,河流湿地破碎化程度降低;随着人类活动干扰强度的增强,人工湿地所占面积比例逐渐提升,优势度指数增大,表明人类活动对山西省湿地景观格局变化的影响程度较大。     

半干旱农牧交错区土壤养分空间变异特征分析——以内蒙古伊金霍洛旗为例

本文以伊金霍洛旗为研究区,通过GIS平台对土壤养分中的有机质、全氮、速效钾的空间插值方法进行了比较并得到了最优插值图。然后分析了该旗土壤养分的空间分布规律,为该地区的农业生产布局和生态环境建设提供了依据。通过比较后认为,在该地区有机质的空间插值用反距离权重法为好,而全氮和速效钾的空间插值以克吕格法的指数模型和高斯模型为好。地统计学分析结果表明:有机质、全氮和速效钾的变程分别为11853m,8932.2m和732.99m,全氮和速效钾具有中等空间相关性,而有机质空间相关性较弱。有机质含量普遍偏低,在91%的面积中有机质含量低于10g/kg,其相对高值区呈离散分布,可能与隐域植被的分布有关。全氮含量与有机质含量分布相似,在70%的面积中低于0.75g/kg,而速效钾含量中等,介于102.04-103.31mg/kg之间。在三个不同的景观亚区中,乌审凹地亚区的土壤养分状况较好,黄土丘陵亚区养分状况最差,毛乌素沙地亚区介于它们之间。     

基于GIS的祁连山森林景观格局分析

在地理信息系统软件ArcGIS环境下 ,将祁连山区DEM图和坡向图分别同植被图叠加 ,分析研究区各景观组分在空间的分布特征 ;用定量分析景观结构和景观格局程序Fragstats计算景观和各景观组分的相关指数 ,分析其连通性、完整性、破碎化程度及聚集程度。结果表明 :研究区各景观组分分布受海拔高度和坡向的影响非常明显。各景观组分的完整性、连通性和破碎化程度也很不均衡。草地是研究区面积最大、连通性和完整性最好的景观组分 ;青海云杉林呈斑块状或带状分布在阴坡和半阴坡 ,形状最为不规则 ,平均斑块面积小且距离近 ,易受干扰而发生重大变化 ;宜林地和祁连圆柏林相对于农田、疏林地有较强的扩张特征 ;而杨类阔叶林各斑块间相隔距离大 ,斑块之间的邻接性差 ,破碎化程度最为严重。     

开都河流域下游绿洲景观格局变化分析

以开都河下游绿洲为研究区,利用1990年、2000年、2011年三个不同时期遥感影像数据,运用RS与GIS技术,采用景观格局指数,分析开都河下游绿洲近30a的景观格局动态变化特征。研究结果表明:研究区景观多样性指数由1.41下降到1.39,优势度指数由0.13下降到0.03,景观破碎度指数由0.0034下降到0.0023,数值变化虽然不大,但均呈下降趋势,特别是破碎度指数只有0.0034、0.0024、0.0023,均接近于0,表明研究区景观破碎化程度相对较低,景观结构较为简单,异质性较低。从1990年以来,研究区的景观格局一直向破碎化与退化方向发展,其原因主要与土地利用类型的变化有关;虽然景观格局破碎化与退化的速度较慢,但是干旱荒漠地带绿洲生态系统的变化必须引起重视。     

磴口县荒漠绿洲景观特征及时空变化研究

将磴口县作为研究区,按照荒漠景观和绿洲景观两大主要景观类型对1989,1995,2000,2007,2010和2014年遥感影像进行分类,利用荒漠绿洲景观重心迁移模型、转移矩阵和景观格局指数系统研究了磴口县荒漠绿洲景观时空演变以及格局特征。结果表明:1)25年来荒漠景观逐渐向西北迁移,绿洲景观逐步扩张,积极的沙漠化治理获得成效。2)严重沙漠化景观和重度沙漠化景观大面积转出为其他景观,中度和轻度流转最为频繁,非沙漠化景观逐渐成为主体景观。3)轻度沙漠化景观和中度沙漠化景观破碎化程度较大,轻度沙漠化景观的人类干扰程度更大,斑块更为复杂。     

毛乌素沙地典型地形断面土壤水分动态

基于毛乌素沙地的野外观测资料,对毛乌素沙地典型地形断面土壤水分动态进行分析。结果表明,土壤水分季节变化可划分为土壤水积聚期、消耗期和稳定期;根据土壤水分垂直变化可把土壤剖面划分为土壤水分易变层、利用层和调节层;沿着坡度减小的方向,各地形断面对应层次的土壤水分含量逐渐升高,丘间地土壤水分含量明显高于该断面上其余各点。     

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.     

陕北风沙区景观格局分析

陕北风沙区地处农牧交错带,气候干旱,是一个从沙区向黄土区的过渡区,自然环境复杂、恶劣。区内景观类型简单,半流动沙地、流动沙地占据了主体,是一种典型的沙地景观格局。水是区域景观发展的一个重要因素,绿色景观滩地、草地、林地仅有14．7％,显示出区内生产力低,生态环境脆弱。人为景观成为区域内仅次于沙地的景观大类,区内自然的景观格局正受到人类的强烈干扰。这种区域环境的过渡性及脆弱性,导致了区域景观结构的不稳定性与敏感性。     

近30年毛乌素沙区的气候与厄尔尼诺/拉尼娜事件的相关分析

本文利用毛乌素沙区 8个气象站近 30年的气象资料 ,运用MicrosoftExcel2 0 0 0和X2 检验 ,分析了该区近30年来的气候变化特点及其与厄尔尼诺 /拉尼娜事件的相关程度。研究表明 :近 30年来 ,毛乌素沙区的气候总体上呈暖干化趋势 ,降水量减少 ,降水的稳定性增强 ,气温升高 ,气温的波动性增大 ,且存在明显的区内差异 ;厄尔尼诺事件对毛乌素沙区的降水量影响程度较大 ,厄尔尼诺年降水量明显减少 ,且下一年降水量增多 ;拉尼娜事件对毛乌素沙区的气温有一定影响 ,拉尼娜年气温相对降低 ;拉尼娜年降水量略有增加趋势 ,厄尔尼诺年气温有所升高 ,但都达不到统计上的相关水平。     

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。     

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。     

鄂尔多斯沙区碱湖与螺旋藻资源

通过 1 995 - 2 0 0 1年长期对内蒙古鄂尔多斯高原毛乌素沙地和库布齐沙漠的八个盐碱湖进行了实地调研 ,在其中四个碱湖中发现有四种螺旋藻 ,其中两个为新种 ,另两个为中国新记录种。作者在巴彦淖尔碱湖畔建成半封闭跑道式养殖池 ,以当地的钝顶螺旋藻为藻种 ,利用湖水养殖螺旋藻获得了成功。藻粉产量达到 6 - 8g/d· m2 ,质量通过了内蒙古卫生防疫站“食准字”检验。作者在螺旋藻养殖上的成功 ,为其产业化奠定了基础。在鄂尔多斯沙区发展螺旋藻产业有着得天独厚的优势 :众多的碱湖资源 :特有的螺旋藻资源 ;丰富的光能资源 ;不占用耕地和牧场 ;不污染环境、可持续发展等。所以 ,在鄂尔多斯沙区开发螺旋藻是继化工产业化之后的又一项新兴产业     

1990-2010年新疆额尔齐斯河流域湿地景观动态变化

利用1990 年、2000 年、2010 年3期TM遥感影像,运用GIS 和FRAGSTATS景观分析软件,从景观和斑块尺度上分析了1990-2010年新疆额尔齐斯河流域湿地景观格局变化的整体特征和空间异质性。结果表明：从1990-2010年各类湿地型景观斑块数持续增加,斑块形状趋于不规则化,整体景观趋于破碎化。湿地总面积呈增加趋势,这主要与20世纪80年代以来该流域降水量的增加有关。湿地空间分布上的破碎化主要是人类活动影响的结果。总之,湿地斑块破碎化严重、空间异质性增强,受人类活动的影响随着时间的推移越来越大。     

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。