长江上游地区土地利用格局时空演变——以四川省宜宾市为例

[目的]以四川省宜宾市为例,定量分析长江上游地区土地利用格局时空演变状况,为该区及类似区域的土地资源利用与开发以及生态安全评价提供参考与借鉴。[方法]综合利用GIS和景观生态学方法,以宜宾市2010,2015年地理国情监测数据为基础,分析宜宾市的土地利用时空变化及其对景观格局响应。[结果]宜宾市整体景观格局以耕地和林地为基质,其他景观镶嵌在其中。2010—2015年宜宾市土地利用格局总体变化明显,各类景观要素的相互转移比较频繁,研究区各类景观要素的形状复杂度、破碎化程度和聚集度等特征存在明显的差异性,基于景观要素的格局变化趋势,发现房屋建筑区、道路、水域的稳定性增强,而其他景观要素的稳定性下降。受城镇化建设和农业生产活动的影响,研究区整体景观格局向着均匀化方向发展,景观破碎化程度加深;同时,受垂直地带性的影响,海拔越高,景观破碎化程度越低、斑块形状越简单、景观优势度越大。[结论]今后对该地区的生态保护与城镇规划应结合土地利用格局与地区优势,分区治理,分区建设。减少生态功能区内人类活动,加强水源涵养功能保持和长江上游生态屏障建设;沿江重点开发区域,加强城市空间开发利用管制,促进该区域的可持续性发展。     

东北农林交错区土地利用景观及生态服务价值变化

[目的]分析东北农林交错区土地利用景观及其生态环境效应的变化特征,为区域内资源利用和生态环境保护提供科学依据。[方法]采用景观生态学理论和3S技术等理论方法,以1991—2013年4个时间点的遥感影像为数据源,通过景观指数计算和模型分析,得到22a间土地利用景观格局和生态服务价值的演变特征,并对其驱动力进行探讨。[结果]在1991—2013年,景观指数普遍经历"V"或"Λ"型的变化过程,景观形状、多样性指数近几年不断下降,斑块平均面积、蔓延度、聚集度增加,景观破碎化程度减小,稳定性、多样性遭到破坏,生态服务总价值经历下降后,在2013年达到524 299.55万元,林地是研究区最大景观类型,对生态服务总价值贡献率在40%以上。[结论]研究区近22a间土地利用景观及生态服务价值变化剧烈,受人口增长、社会经济发展和国家政策导向的影响较大。     

张家界市景观格局时空演变及未来情景模拟

[目的] 分析湖南省张家界市2000—2020年及2030年土地利用及景观格局演变特征,提出张家界市未来发展的优化策略,为张家界市国土空间规划和生态旅游发展提供参考。[方法] 基于2000—2020年5期土地利用数据,运用ArcGIS空间分析、Fragstats景观格局指数等方法,分析了2000—2020年张家界市土地利用及景观格局时空变化,并利用GeoSOS-FLUS土地利用模拟等软件对张家界市2030年土地利用变化及景观格局进行预测。[结果] 2000—2020年张家界市土地利用变化主要表现为草地面积的大幅减少和建设用地的显著增加;2000—2020年张家界市景观格局发生了较明显的改变,景观的整体异质性和破碎化先增加后降低,斑块形状趋于规则,景观类型分布较均匀,景观聚集程度逐渐趋于稳定状态;预测结果显示,2030年张家界市土地利用主要表现为建设用地的集中扩张和草地的持续减少,其景观破碎化和异质性呈加剧态势,优势景观的最大斑块面积增加,景观形状变得更加不规则,景观有进一步分散趋势。[结论] 运用GeoSOS-FLUS模型模拟未来土地利用状况具有较高的可信度,未来张家界市应以保护、优化景观格局为主,加强优良生态系统管控。构建自然保护地体系,加强生态廊道建设,完善生态系统完整性和景观连通性。保持林地优势景观,优化建设用地布局,降低林地和建设用地的破碎化程度,保护草地生态系统的完整性。     

1990-2015年红碱淖地区土地利用/土地覆盖与景观格局的时空演变

[目的]研究近25 a红碱淖地区的土地利用景观格局演变,为西北矿区生态环境保护、煤炭的绿色开采以及沙漠湖泊的环境管理和决策提供基础数据和科学依据.[方法]选取1990,2000,2005,2010和2015年5期Landsat TM/ETM+/OLI影像,利用遥感、地理信息系统技术和地理数学统计方法定量分析红碱淖地区土地利用/土地覆盖的动态变化和景观格局的演变特征.[结果] 1990-2015年,红碱淖地区的耕地和沙地面积分别增加了3.56％和21.87％,林草地和水体的面积分别减少了23.85％和2.25％,区域内水体和林草地退化严重,林草地主要转化为沙地和耕地;景观指数中,平均斑块面积减少,斑块总数、形状指数和多样性指数增加,景观破碎化程度加大,景观类型增加.[结论]上游修建水库和开采地表水使湖泊面积减少,退耕还林工程使得林草地面积增加等人为因素是影响红碱地区域景观格局变化的主要驱动因素.     

基于景观生态安全格局的成都平原与龙门山脉过渡带土地资源开发利用

[目的]基于景观生态安全格局的土地利用研究,为缓解人地矛盾、经济发展与生态保护提供科学依据。[方法]以成都平原与龙门山脉过渡带的四川省绵竹市为例,基于遥感和GIS技术,在提取和分析20a来土地利用变化及其地形因子响应基础上,以生态用地保护为目标,选取地形和土地覆盖类型为阻力因子,应用最小累计阻力模型构建景观生态安全格局。通过与土地资源现状的叠加,对不同景观安全水平的土地资源进行划分。[结果]研究区土地资源分为优先开发、适度开发、限制开发、禁止开发等4种类型,其面积分别达7 218.39,17 974.75,21 545.39,77 791.46hm2,并分析各类型土地利用特征,提出了相应的土地资源开发利用规划。[结论]基于景观生态格局理论与方法,提出的不同生态安全水平的土地用地规划,有利于区域生态安全保护和土地资源持续性利用。     

甬台温海岸带景观格局及生态脆弱性时空演变特征

[目的]分析浙江省宁波市、台州市及温州市的海岸带土地利用景观格局及生态脆弱性演变特征,以促进海岸带地区可持续发展,为生态建设及修复提供理论支撑。[方法]基于甬台温海岸带1995—2015年三期土地利用数据,采用"压力度—敏感度—恢复力"评价模型对研究区进行景观类型脆弱度和生态脆弱度评测。[结果]①景观格局变化表现为:耕地面积减少最多,其次为滩涂和林地;建设用地面积增加最多;耕地、林地斑块数量增多,呈破碎化趋势。②生态脆弱度高区域集中在杭州湾南岸的余姚市、慈溪市和台州湾的路桥区,20 a来研究区高脆弱度区域增多,整体生态脆弱度增加。③区域生态脆弱度与扰动指数、破碎度呈显著正相关,和景观脆弱度指数则完全相关。[结论]甬台温海岸带景观类型变化明显,生态脆弱性增强。     

1976—2015年辽河口土地利用格局变化及驱动机制研究

利用1976、2000及2015年3期遥感影像解译数据,从土地利用格局、土地利用类型变化速率及土地利用类型转移矩阵等方面,分析了辽河口地区1976—2015年土地利用格局、变化趋势及转移特征,结果表明:辽河口地区总面积6327 km 2,区域生态以农田-湿地-城镇复合景观为主,耕地所占面积比例最大,其次为沼泽湿地,再次为建设用地,水域、滩涂、河滩地、林地、草地、盐碱地、裸土、裸岩等零星分布;1976—2015年辽河口地区土地利用变化主要体现为沼泽地、林地及滩涂面积不断减少,建设用地及虾蟹养殖地面积不断增加。分析表明,辽河口地区土地利用格局变化的驱动力主要来自人为活动,区域气候变化对区域土地利用格局变化影响很小,主要对区域沼泽湿地景观产生一定影响。     

1995—2015年上海市土地利用及其景观格局变化

[目的]揭示快速城市化过程中城市景观生态变化的时空规律,为当地编制土地利用规划提供科学依据。[方法]基于5期遥感影像数据,借助GIS技术与Fragstats等软件,分析1995—2015年上海市土地利用及其景观格局的动态变化情况。[结果]1995—2015年上海市耕地、草地以及水域呈减少趋势,林地呈现先减少后增加的趋势,城乡、工矿和居民用地呈现不断增加的趋势;耕地的动态度明显,而草地的土地利用动态程度最弱,单一土地利用类型的动态度在2000—2005年多发生剧变,综合土地利用动态度呈现先增加后减少再增加的年际波动规律;土地利用类型转化主要发生在耕地和城乡、工矿和居民用地、耕地和林地之间的相互转化,以耕地的转出和城乡、工矿和居民用地的转入为主要特征;上海市景观格局在时间上表现为斑块数目不断增多,景观破碎度呈现越来越高的主要特征;在空间上表现为景观多样性指数从中部高、四周低的趋势逐渐转化为中西部、北部部分高的趋势。[结论]城市在未来发展过程中要进一步提升用地潜力,提高土地集约利用度,保护并且增加生态服务功能性用地。     

江苏省射阳县土地利用景观格局及分区

基于江苏省射阳县2010年度全国第二次土地利用变更调查的数据,利用GIS软件平台及景观生态学方法探讨射阳县土地利用景观格局特征并划分土地利用景观类型。结果表明:不同的土地利用类型在整个县域及沿景观格局梯度表现出明显的空间特征。耕地是最大优势景观类型,城镇村及工矿用地斑块形状不规则,水域及水利设施用地斑块分布连续而集中,其他土地破碎程度较高。景观指数沿样带呈现不同的变化规律。斑块密度沿样带呈现较大幅度的变化,景观形状指数变化幅度较小,蔓延度出现微幅变化。土地利用景观存在明显的镇域空间分异。黄沙港镇、合德镇、经济开发区斑块形状不规则,海通镇、新坍镇景观破碎程度较高,合德镇、兴桥镇、洋马镇斑块呈小而集聚型分布。土地利用景观可划分为高强度、中强度、低强度、弱强度四种土地利用景观区。     

内蒙古自治区呼和浩特市1990-2010年景观格局变化及其驱动力

[目的]探究内蒙古自治区呼和浩特市景观格局的变化与驱动因素,以期为研究区经济社会可持续发展和区域水资源可持续利用提供理论支撑。[方法]利用1990,2000和2010年的3期土地利用类型遥感影像,运用ArcGIS及Fragstats景观分析软件,并结合景观生态学的分析方法,对内蒙古自治区呼和浩特市1990-2010年土地利用/覆被和景观格局变化进行分析。[结果]①研究区近20 a土地利用类型变化明显。耕地和林地面积增加,草地面积减少,而水体面积总体保持一致,但呈现先减少后增加的变化过程。②景观结构多样性增加,类型斑块数增加,破碎化程度加剧。③研究区土地利用/覆被和景观格局变化是人为因素和气候因素共同作用的结果,第1主成分和第2主成分为人为因素,第3主成分是自然因素。3个主成分对研究区土地利用和景观格局变化贡献率分别为51.34%,23.49%,10.90%。[结论]研究区土地利用和景观格局变化主要是人为活动中的耕地面积、人口数量、GDP、一产产值和气候因素中的降雨因素所致;自然因素贡献不大,人为因素中政策因素影响更加直接。     

庆阳市土地利用变化的景观生态效应研究

本文以甘肃省庆阳市为研究对象,选取2005年和2010年Landsat TM影像作为基本信息源,借助GIS技术和Fragstas 4.0软件,研究庆阳市的土地利用/覆被变化及其景观生态效应。结果表明:（1）研究时段内土地利用/覆盖变化较大,各土地类型间转换频繁。落叶阔叶林面积大幅度减少,减少的落叶阔叶林转变为灌木林,且落叶阔叶林减少量大于灌木林增加量。耕地面积逐渐减少,草地、居住地和交通用地明显增加。（2）庆阳市斑块数目较多,平均斑块面积在增加,但景观丰富度、边缘密度和斑块密度呈减小趋势。斑块破碎化程度在减小,景观空间异质性减小和均质化发展使得景观稳定性降低。林草地边缘效应的降低,使其景观生态功能减弱。     

黄河上游生态脆弱区绿洲开发模式下生态系统服务价值损益分析——以宁夏红寺堡区为例

为了探究黄河上游绿洲灌溉区的开发模式对生态系统服务价值(ESV)的影响,选取宁夏红寺堡区为研究区域,基于Landsat TM和GF-2遥感影像数据源,通过修订生态系统服务当量因子,对其生态系统服务价值损益进行了定量分析。结果表明:(1)自1998年底第一批宁夏南部山区的移民迁入红寺堡区开启绿洲开发模式以来,红寺堡灌区面积持续扩张,至2018年已达5.17×10⁴ hm²,形成了“蝴蝶型”的荒漠绿洲分布格局。(2)绿洲开发使得红寺堡区的土地利用结构发生显著变化,旱地、其他草地和未利用地大幅减少,水浇地、林地和建设用地大幅增加,基本形成以绿洲为主的生活空间和生产空间、周边为生态空间的“三生”空间格局。(3)1990—2018年红寺堡区的ESV由1.151×10⁹元提升为2.267×10⁹元,这主要得益于林草地、水体等生态用地的扩张,各单项服务价值呈上升趋势,生态建设成效显著。(4)红寺堡区的ESV总量变化呈现明显的阶段性特征,其中,1990—2000年轻度降低,此后持续增长。1990—2000年,旱地扩张,导致林草地失衡,生态退化,ESV损失2.9×10⁷元; 2000—2018年ESV增加1.116×10⁹元,其中,城镇建设用地快速扩张是ESV损失的主因,林草地和水域的扩张是ESV增加的主因。综上,红寺堡区在绿洲开发进程中生态建设成效显著,但也存在因为开发导致ESV损失的情况。今后发展中,需要进一步提升社会-经济-生态三者的协同发展能力。     

综合研究1985-2015年美国Tampa Bay流域景观生态风险态势研判

[目的]探究坦帕湾流域景观生态风险的时空变化态势,为中国港湾流域开发利用与保护规划提供科学借鉴。[方法]以1985,1995,2005及2015年4个时期的 TM ／OLI 遥感影像为主要数据源,结合土地利用数据,构建景观生态风险格局演变模型,对美国坦帕湾流域景观格局及生态风险的时空特征进行了分析。[结果]（1）研究期间,坦帕湾流域人工景观面积明显大于自然景观面积。（2）1985年,坦帕湾流域景观低、较低等级生态风险区占流域总面积的24．16％和20．30％。1995年以后,低、较低等级生态风险区面积均有减少,中等生态风险区面积显著增加。至2015年,高、较高等级生态风险区面积与前20 a 相比仍在增加。（3）30 a 来坦帕湾流域内的生态风险等级由低向高转变的总面积为3210．84 km2,约占全流域总面积的48．65％,较高、高生态风险等级沿港湾海域一侧区域继续扩张,大陆一侧东北部逐渐零星出现。[结论]受人类活动的影响,近30 a 来坦帕湾流域景观及生态风险格局时空变化显著,但后10 a 生态风险等级上升速率明显低于前20 a ,说明人类在开发利用港湾资源的同时,也逐渐注重港湾流域生态环境的保护与管理。     

基于CA-Markov模型的土地利用景观格局预测研究

土地利用景观格局分析及预测,对平衡经济发展和生态保护、实现土地可持续生态利用和保护管理具有重要意义。本文以江西省抚州市东乡县为例,利用2005年和2015年两期遥感影像,获取东乡县土地利用类型转化数据,结合景观生态学研究了东乡县近10年的土地利用景观格局变化特征;运用CA-Markov模型对土地利用变化过程进行模拟,预测和分析了东乡县未来10年土地利用景观格局特征。结果表明:东乡县在过去10年建设用地、耕地分别增加了71.82、10.76 km~2,水域、林地和未利用地相应减少,减少幅度顺序为未利用地水域林地;各景观斑块分布均匀,景观多样性增加;景观形状趋于简单,相互之间连通性降低、关系变弱。人类经济活动及土地利用政策对东乡县景观格局有显著影响。到2025年东乡县建设用地将增加68.72 km~2,水域、林地和未利用地仍将不断减少,但耕地有所增加;景观斑块数增加,形状略趋复杂;景观异质程度提高,有向多样化、均匀化发展的变化趋势。总体来说,东乡县景观格局正逐步朝着稳定、均匀和多样的方向发展,但仍需加大力度保护和增加耕地资源,控制和合理规划建设用地,维持生态环境平衡。     

基于突变级数法的土地生态安全评价及其影响因素研究——以广西壮族自治区为例

[目的]分析影响土地生态安全状态变化的关键因素,为优化土地利用模式,落实广西壮族地区生态文明建设提供依据。[方法]在PSR模型的基础上结合"自然—经济—社会"和"人口—资源—环境—发展"框架构建了评价体系,运用突变级数法(CPM)揭示该区土地生态安全2005—2015年的总体变化趋势,并通过计算灰色关联度对不同阶段的影响因素进行甄别。[结果]2005—2009年广西地区土地生态安全水平呈快速上升趋势,达到较安全状态,主要归功于土地生态系统状态改善带来的积极作用;2010—2015年广西土地生态安全水平呈现先上升稳定后下降至临界状态,虽然生态系统压力水平的显著提升引起了土地生态安全水平的下降,但是生态系统响应状况呈逐年提高带来了正向的推动作用。灰色关联度结果显示,2005—2009年的生态安全水平变化主要是由于广西地区造林工程的积极推进带来的生境改善;2010—2012年的变化主要是社会经济水平提升和社会发展;2013—2015年的变化主要是由于人口增长以及人类活动对自然环境的响应。[结论]针对影响土地生态安全水平的主要限制因素,广西地区今后应更加注重转变经济增长方式,提升资源利用效率,控制工业污染排放和提升农业科技水平等各方面的工作。     

基于TM影像的升金湖湿地生态安全研究

[目的]分析安徽省升金湖湿地景观格局动态变化过程,建立升金湖湿地生态安全(PSR)模型,并探讨其驱动力,为进一步开展升金湖湿地保护及其恢复研究提供科学依据。[方法]在遥感和GIS技术支持下,用1986,2003,2011年的3期TM影像为基本信息源进行分析。[结果]景观格局变化幅度较大,草地和水域面积减幅较显著;多样性指数呈上升趋势而优势度指数呈下降趋势,破碎化程度加剧,斑块类型呈多样性发展;随着景观破碎化程度增强,斑块数增加,将造成湿地生态系统片断化越严重,也会影响到湿地的调蓄能力,改变整个湿地的水文情势,减弱湿地的生态效益;另外,景观格局变化下的湿地生态安全指数趋于逐年下降状态,湿地生态安全形式处于预警状态,形势不容乐观。[结论]近年来,随着经济的发展,人口数量的增加,围垦等活动的加剧,人类活动对研究区的改造导致了自然湿地面积相对减少,升金湖湿地生态功能不断下降,经济增长和人口增长成为湿地格局变化主要驱动力。