乌鲁木齐市草地面积时空变化特征及驱动力

乌鲁木齐市是新疆维吾尔自治区的首府,具有丰富的草地资源。探寻其草地面积增减的规律和特点,摸清影响其发生变化的驱动因子,掌握不同草地类型面积动态变化,对该地区草地的合理开发利用及保护具有重要意义。本研究通过单一土地利用动态度和转移矩阵对1990-2020年乌鲁木齐市草地面积时空变化特征进行研究,采用相关性分析法探讨草地面积变化的驱动因素。结果表明,30年间乌鲁木齐市：1)草地面积整体呈减少趋势,动态度为-0.31%,草地净减少595.47 km²,主要转出为未利用地;2)不同类型草地面积均发生变化,除了温性草原化荒漠类、温性荒漠草原类和温性荒漠类草地面积呈减少趋势,其他类型均呈增加趋势,面积变化最大的是温性荒漠类草地,净减少787.07 km²,主要发生在中北部,变化最小的是高寒草原草地,净增加0.36 km²,主要发生在南部;3)总播种面积与大多数草地类型面积的关联度最大,关联度系数在0.995～0.998。可见,1990-2020年人为因素是导致乌鲁木齐市草地面积减少的主要原因。     

红原县瓦切镇景观格局定量分析

将川西北草原红原县瓦切镇划分为11个景观类型,即人工草地,高寒沼泽草地,亚高山疏林草甸,亚高山草甸草地,高寒草甸草地,亚高山灌丛草甸,林地,集镇及工矿用地,水域与沼泽,沙地,高寒荒漠与裸地等。在此基础上,利用GIS技术和分型理论对各个景观格局特征进行了分析。结果表明:川西北高寒草甸草原的主要斑块类型为草地类型,面积共占该区域面积的71.60%;各个景观组分中高寒草甸草地斑块平均面积最大,破碎化程度最低,而人工草地和沙地斑块平均面积最小,散布于该研究区域,受人类干扰较大。该区景观的面积加权的平均斑块分型指数为1.1592,景观整体的斑块边界褶皱程度较低。总体趋势是该区域土地利用类型较单调,破碎化程度较低,景观异质性不高。     

近20年元上都遗址周边土地利用变化及驱动力

通过对元上都遗址周边1990、2000和2010年TM影像解译及实地调查获得其土地利用状况数据,利用单一土地动态度指数、综合土地动态度指数、土地利用程度综合指数及土地利用程度变化模型对1990―2010年间土地利用动态变化过程进行分析,并揭示其土地利用变化的驱动因素。结果表明,研究区始终以草地、耕地为主,沙地与其他土地类型镶嵌分布。草地总体呈减少趋势,所占比例减少6.28%;耕地与沙地总体呈增加趋势,所占比例分别增加1.92%和3.33%。土地利用类型变化速度较快,具有明显波动性。1990―2000年的综合动态度为0.92%,2000―2010年为0.42%。其中,沙地变化速度最为迅速,年均递增速度达3.23%。土地利用程度逐渐增大,由农牧业转变为非农牧业。气候暖干化、北缘沙地扩展、退耕还林还草、城镇化建设、农牧业、工业和旅游业发展、滥砍乱伐、过度放牧等因素的综合作用驱动了土地利用结构变化。协调土地资源与社会经济发展的关系对研究区生态环境保护与建设至关重要,是保护元上都遗址的必要途径,是传承草原文化的基本要求。     

基于RS和GIS的天祝县草原景观空间格局分析

运用遥感、GIS技术与景观生态学的研究方法相结合,以天祝草原为研究对象,以2006年Landsat TM影像为基本信息源,通过计算景观组分的面积（CA）、景观类型百分比(PIAND)和斑块个数（NP）,基本清楚了研究区的总体景观分布是草地与林地构成了研究区景观的主体,草地是整个景观的基质;并从高程、坡向和坡度3个方面定量化地反映研究区景观组分空间分布,得出：研究区景观格局呈现出明显的垂直分布特征,从山谷至山顶,景观类型的分布表现为居民地及工矿用地→耕地→水域→草地→林地→未利用地的顺序,在不同的坡向、坡度上景观也呈现出有规律的分布。     

基于土地利用的内蒙古牧区生态系统服务时空变化(2000-2015)

内蒙古牧区是我国北方生态安全屏障,生态脆弱,近年来开发强度大,土地利用变化明显。本文以内蒙古牧区为研究区,利用遥感地理信息系统和模型模拟的方法,通过2000—2015年土地利用转移矩阵和变化动态分析,了解生态系统服务碳固定、土壤保持演变特征,开展土地利用变化及碳固定、土壤保持评价,为牧区土地资源管理提供科学支撑。结果表明：内蒙古牧区主要的土地利用类型为草地和未利用地;16年间,该地区建筑用地、林地、耕地、盐碱地面积增加,水域、沙漠、草地、未利用地面积减少;土地利用变化从草地向耕地、建筑用地、林地转移,从沙漠、水域向草地转移;全域碳固定和土壤保持均呈增加态势;各土地利用类型提供的碳固定和土壤保持服务,草地占比最大,其次为沙漠和耕地。该区域应注重保护草地、林地,扩大草地面积,治理沙漠区域,优化土地利用结构,提高生态系统服务。     

荒漠草原景观格局分析——以苏尼特右旗荒漠草原为例

以苏尼特右旗荒漠草原为例分析了荒漠草原的景观格局.结果表明:苏尼特右旗荒漠草原主要是由面积较小的斑块组成,多样性和均匀度均较高,但优势度较低,属于比较匀质的景观类型;景观的破碎度和异质性较高,且有沙化的趋势;锦鸡儿景观、针茅景观和多根葱景观占据着主要地位,其它草地景观居于次要地位;不同景观类型间景观格局差别较大,景观面积越大景观多样性越高.     

近35年石羊河流域景观格局演变及其驱动因素

景观格局时空演变是土地利用变化最直接的体现,是景观生态学研究的重点和热点。本研究利用1986-2020年4期土地利用/覆被数据,借助ArcGIS和FRAGSTATS软件,采用标准法和移动窗口法计算景观格局指数,分析石羊河流域景观格局时空演变特征,并通过灰色关联度法探讨景观格局变化的主要驱动力。结果表明,近35年石羊河流域的景观结构总体呈现“耕地与建设用地面积明显增加,未利用地面积大量减少,其余景观类型相对平稳”的变化趋势。1986-2010年各景观面积转移相对简单,主要表现为未利用地转为耕地,2010-2020年各景观面积转移变得复杂,主要表现为未利用地转为建设用地及耕地,林地和草地、未利用地和草地之间存在大面积的相互转换。1986-2020年主体景观未利用地及草地的优势度降低,破碎度增强,而耕地及建设用地景观优势度增加,破碎度降低,整体景观趋于多样化、破碎化。灰色关联法分析发现,降水、气温、人口数量和第一产业是石羊河流域景观格局变化的关键驱动因素。研究结果可为研究区土地利用规划和管理、景观生态恢复、保护及可持续发展提供科学依据。     

祁连山国家级自然保护区土地利用时空变化及与气候因子关系研究

土地利用类型变化是植被变化最直接的表现形式。祁连山是我国西部地区重要的水源涵养区，生态环境比较脆弱，研究区域内土地利用时空变化对区域生态环境保护具有重要意义。本文基于2000—2018年土地利用类型数据，分析祁连山土地利用时空变化特征及影响因子。结果表明：草地、林地、未利用地是研究区主要的土地利用类型，耕地、城乡、工矿居民用地、水域面积较小；2000—2018年间祁连山范围内草地、林地、水域面积增加，未利用地面积减少，且2005—2010年期间土地利用类型变化最为明显；2000—2018年期间祁连山区域草地覆盖度增加，中、高覆盖草地面积增加，低覆盖草地面积较少；2000—2018年土地利用类型变化主要发生在祁连山西部地区，主要为草地与未利用地之间的相互转化。草地变化受降水、相对湿度的影响较大。     

黑龙江老爷岭东北虎国家级自然保护区土地利用与景观格局变化研究

土地利用和景观格局变化研究是自然保护区制定管理和保护规划的重要依据。本研究以黑龙江老爷岭东北虎国家级自然保护区1999—2019年3期的土地利用数据为基础,利用动态度与转移矩阵模型对该区的土地利用变化进行分析;选择斑块数量和香农多样性等景观指数对其景观格局变化进行研究。结果表明,林地是老爷岭保护区主要的土地利用类型,约占自然保护区总面积的95%,且1999—2019年呈稳定趋势(K=-0.017)。从景观格局变化来看,老爷岭保护区的景观呈破碎化趋势,其中斑块数量和香农多样性指数变化最大。从时间跨度来看,1999—2009年是老爷岭保护区土地利用和景观格局变化的主要时段,自2009年后老爷岭保护区建立,保护区内的土地利用动态度指数和景观破碎化程度均在降低,这说明老爷岭保护区成立后,随着管理和保护力度的加大,保护区内的林地得到了一定程度的恢复,景观破碎化程度得到了有效改善。     

基于TM影像的内蒙古达茂旗草地景观格局动态分析

基于遥感影像、地理信息系统和地面调查数据,以内蒙古达茂旗为研究区域,对1988年、2002年的TM遥感影像进行综合解译,得到两个时期达茂旗地区景观类型分布图,在此基础上应用景观生态学研究方法,对内蒙占达茂旗景观格局及动态变化进行分析.结果表明:内蒙古达茂旗景观以草地为主体,其中北部以平原丘陵荒漠草原的针茅草原为主体,农田、林地等人工植被面积较小且主要分布在研究区的南部.研究区景观类型多样,景观分布均匀,但各景观中斑块数量多,斑块破碎度较大.与20世纪80年代相比,2002年草地景观面积减少,景观斑块数量减少,破碎度降低,斑块形状更加规则;林地和水域斑块数量减少,面积大幅度下降;沙漠化草地面积增加.     

基于航空高光谱影像的青海省玛多县高寒草原景观格局特征分析

景观生态学在草地资源管理、生态安全评价方面已得到广泛应用,开展不同尺度的景观格局特征分析对景观生态过程研究十分重要。获取不同覆盖度草地的景观格局特征是青藏高原草地退化等生态系统演变研究的基础工作之一。从高分辨率遥感的角度提取中小尺度上草地景观格局特征,是开展景观格局尺度分析的有益尝试。本研究通过高空间分辨率的PIS航空高光谱影像,分析不同草地类型的光谱特征差异,开展玛多实验区草地类型精细分类,并从景观异质性、景观优势度和景观破碎度3个景观层次,分析米级分辨率下不同覆盖度高寒草原样地的景观格局特征差异,发现高寒草原样地的景观优势度、景观异质性与草地覆盖度分别呈正、负相关,而破碎度指标则随着高寒草原草地覆盖度的降低出现先升高后降低的现象。     

内蒙古农牧交错带土地利用对土壤性质的影响

为研究农牧交错带土地利用方式对土壤特性的影响,于2007年7月选择位于内蒙古东部农牧交错带太仆寺旗的3种土地利用类型,野外采集土样并进行分析。结果表明:在0~30 cm土层中,土壤有机碳含量、全氮含量、速效钾含量均表现为草地>榆树林地>农田;土壤水溶性有机碳含量表现为草地最高,农田次之,林地最小;土壤速效磷含量变化与上述趋势不同,为农田>草地>榆树林地。土地利用方式对土壤质地也有影响,与农田土壤和林地土壤相比较,草地土壤的粘粒含量最高,砂砾含量最低。本研究表明在研究区域天然草地具有较好的土壤养分保持能力,是最适合的土地利用类型,可为改善生态环境和当地的可持续发展提供依据。     

基于LUCC的甘肃省农牧交错带生态系统服务价值评估及时空演变特征研究

为理清土地利用变化对生态系统服务价值的影响效应，基于甘肃省农牧交错带2000、2010、2020年3个时期的土地利用/覆盖变化（LUCC）数据，运用改进的当量因子定量评估甘肃省农牧交错带生态系统服务价值，结合空间自相关分析法探究各乡镇级单位生态系统服务价值变化的时空格局演变特征。结果显示：1)2000-2020年甘肃省农牧交错带土地利用类型主要以草地、耕地、林地为主，其中，草地、林地和建设用地面积增加，而耕地和湿地面积减少。2)2000-2020年甘肃省农牧交错带生态系统服务总价值增加了11.2358×108元，调节服务在各时期占主导地位，水文调节和气候调节生态系统服务价值较大，草地和林地在维持水文调节和气候调节服务价值方面作用重大，是维持甘肃省农牧交错带生态系统服务总价值的关键土地利用类型。3）地均生态系统服务价值（ESV）呈较强的空间正相关性，在空间上整体表现为显著的集聚分布格局，高值集聚区和低值集聚区的空间演变保持平稳。研究结果可为甘肃省农牧交错带制定科学合理的生态保护政策、建立生态保护修复的长效机制提供科学依据。     

基于Markov-PLUS和InVEST模型的锡林郭勒草原碳储量变化预测

【目的】研究锡林郭勒草原土地利用对碳储量的影响，了解草原生态系统固碳能力的变化趋势。【方法】基于1995-2015年土地利用变化规律，结合场景分析法和Markov-PLUS复合模型，模拟锡林郭勒草原历史趋势、经济发展和生态保护3个场景下2035年的土地利用空间分布，并利用InVEST模型预测相应的碳储量，分析土地利用变化对碳储量的影响。【结果】(1)1995-2015年，锡林郭勒草原林地和城乡工矿居民用地面积持续增加，草地面积减少，但草地仍是占比最大的土地利用类型，20年间区域碳储量增加了18 228.93×10³ t;(2)预测到2035年，历史趋势和经济发展场景下，用地面积增加的主要为草地和城乡工矿居民用地，生态保护场景下为林地和草地，3种场景下碳储量增量分别为4419.74×10³、1 1207.75×10³和18 498.45×10³ t。【结论】Markov-PLUS和InVEST模型预测锡林郭勒草原未来土地利用和碳储量变化获得的结果可靠；预测结果表明，1995-2035年锡林郭勒碳储量呈...     

基于GIS的天山北坡荒漠绿洲景观格局变化的研究——以新疆巴里坤哈萨克自治县为例

利用2000和2007年Landsat TM影像资料,采用GIS技术研究了天山北坡荒漠绿洲区巴里坤哈萨克自治县（巴里县）的景观格局变化特征。结果表明,从2000到2007年,巴里坤县的水域和草地面积分别减少623.42和14 566.72 hm2,而未利用地、林地、耕地和居民及工矿用地分别增加9 397.30、3 090.15、259.57和2 443.12 hm2,但主要景观类型是草地和未利用土地的格局基本没有改变。8年内巴里坤县景观多样性指数从0.74增至0.80,均匀度指数从0.35增至0.40,景观构型指数从8.40增至9.40,说明景观多样性略有增加,景观构型逐渐变大,草地破碎度加剧。版块特征变化表现为景观分维数增高,而稳定性指数减小,各个景观类型的相对稳定性为：居民及工矿用地＞水域＞耕地＞林地＞草地＞未利用地,说明草地和未利用土地是目前主要开发利用的景观类型。     

基于土地利用/覆盖的甘肃省景观生态风险时空变化特征

甘肃省景观类型丰富多样,在中国西部地区的生态安全中起关键性作用,也为当地发展提供着重要的物质基础和生态服务。由于气候变化和人类不合理活动的影响,甘肃省部分地区生态环境的安全与稳定遭到严峻挑战。本研究基于欧洲航空局全球土地利用/覆盖数据（CCI-LC）,利用动态度、转移矩阵方法分析了2005-2019年甘肃省土地利用/覆盖变化特征;通过构建景观生态风险指数并运用空间自相关分析法分析了景观生态风险的空间分布特征。结果显示：1)2005-2019年间,裸地面积减少最多,变化率1.88%,耕地次之,变化率2.31%;草地面积增加最多,变化率1.83%,建设用地次之,变化率191.08%。2）所有土地利用/覆盖类型中,建设用地的动态度最高且在整个研究时期内变化速率都保持在较高水平,综合动态度最大的时期为2010-2019年。3）土地利用/覆盖转移矩阵主要表现为耕地、林地、草地、裸地之间的转入与转出以及其他土地类型向建设用地的转入。4)2019年整体的生态风险值较2005年明显上升。其中低风险区和较低风险区面积最多,转化最频繁;中等风险区、较高风险区和高风险区面积虽然较少,但都存在不同程度的增长。...     

浑善达克沙地景观格局分析——以内蒙古正蓝旗为例

采用20世纪80年代和21世纪初内蒙古正蓝旗草原地面调查资料及2个不同时期遥感信息影像,在该基础上,以草地学、草地生态学和景观生态学为理论基础,综合运用以景观指数为基础的景观格局分析方法对正蓝旗草原景观变化进行了分析.结果表明,正蓝旗总体景观近20年景观破碎度升高,不同景观斑块数量和斑块形状指数大都有不同程度的增加,斑块所占面积的比例变化不大,不呈现规律性.异质性增加,景观状况呈恶化趋势,景观丰富度变化不大,大多数景观的景观多样性、均匀度和景观破碎度升高,优势度减小,优势斑块类型的作用减弱,景观区域平衡化,景观稳定性减弱,景观更加趋于破碎.     

张家口市土地利用和土壤保持功能的变化特征

为评估张家口市近年来土地利用变化对土壤保持功能的影响,基于USLE模型和GIS空间分析方法,对张家口市2005和2015年两个时期的土地利用类型变化和土壤保持功能进行分析。结果表明:1)张家口市的土地利用类型主要由耕地、林地和草地构成,2005–2015年,该区林地、建设用地面积增长,其他地类面积减少,其中林地面积增长最多,主要来源是草地,且与草地之间有双向流动,而耕地面积减少最多,主要转为建设用地;2)不同土地利用类型的土壤保持能力不同,林地的土壤保持能力优于草地。10年间,林地的土壤保持量增加最多,草地的土壤保持强度提高最多,林地和草地的土壤保持量始终占所有地类的50%以上;3) 10年间张家口市的土壤保持能力得到了较大的提高,且与植被覆盖度的增长关系密切,土壤保持总量增加了1.752×10~7 t。所有区(县)的土壤保持量在10年间均有所增长,蔚县增长最多,桥西区增长量最少;4)土壤保持量空间分布大致呈西北低、东南高的趋势,赤城县保持量最多,桥西区保持量最少。坝下河谷区的土壤保持能力远高于坝上高原区,保持总量始终占全市的80%以上,且10年间增加了1.163×107 t。本研究结果对了解张家口市生态工程实施后的土地利用及土壤保持功能变化有重要意义,同时也为今后进一步加强生态保护和制定土壤侵蚀治理方案等提供科学依据。     

呼伦贝尔森林-草原交错区景观持续性分析

以1988、1995、2000和2004年4期的TM遥感影像数据为信息源,利用GIS图像、数据处理功能,获取了呼伦贝尔森林-草原交错区的景观格局空间分布信息,并在此基础上,通过不同尺度下的景观格局特征指数的持续性分析,揭示了该区景观格局动态变化的趋势.研究结果表明:景观尺度下,景观多样性指数与分维数指数的持续性增加,而优势度的持续性降低,说明研究区景观格局正在朝着更为破碎化、复杂化的方向发展;类型尺度下,景观斑块分维数、形状指数、分离度的持续性在以林地、草地、耕地、未利用土地为代表的景观类型中均增幅明显,各类型都呈现出景观斑块形状越来越不规则,分布越来越分散的特征.     

定西市土地利用变化及驱动力分析

为探讨土地利用变化的影响因素,选取定西市1980、1990、2000、2010和2018年5期的遥感影像数据及统计年鉴数据,采用ArcGIS空间分析方法和主成分分析法对近38年土地利用结构和驱动力进行了研究.结果表明:研究期内定西市土地利用以草地为主,建设用地的单一土地利用动态度最大;土地利用程度综合指数处于中低等水平,人为利用程度低.总体来看,耕地逐年减少,净转化面积最大,主要转化为林地、草地和建设用地;人民生活、农业及经济发展水平是影响定西市土地利用变化的主要驱动力.