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.     

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.     

基于景观指数优化的东山岛绿色空间景观格局的动态变化

[目的]对东山岛绿色空间景观格局进行分析,为东山岛国土空间规划提供参考.[方法]通过ArcGIS 10.5、ENVI 5.3、IBM SPSS Statistics和Fragstats 4.3等软件,提取景观格局核心指数,根据相关性指数筛选后,从斑块类型水平、景观水平2个层次分析了研究区7年内土地利用景观格局的动态变化.[结果]岛内整体景观格局2011-2017年发生了较大变化,尤其是耕地、草地这两类绿色空间用地,四类评价指标(面积、密度、形状、聚散性)变化明显.岛内城镇建设扩张速度大于绿色空间的增长速度,斑块形状水平和破碎度均呈上涨趋势;岛内城镇建设以中心城区往耕地周边扩张,建设用地的聚集程度在不断增加.岛内景观多样性总体上呈现下降趋势,绿色空间斑块的连通度降低,生态阻力加大,给保护生态系统安全带来困难.[结论]东山岛在后期的国土空间规划中需注意对耕地和草地进行保护性开发,切实加强对绿色空间优质廊道的保护和修复,在经济发展和生态保护上找到可靠平衡点.     

基于地理国情数据的合肥市城镇扩展及其景观生态风险研究

以合肥市2015年、2016年和2017年的地理国情数据为数据源,运用ArcGIS和Fragstats软件分析研究区2015—2017年的景观格局;基于景观格局指数评价法建立景观生态风险评价模型,并探讨城镇扩展强度与景观生态风险之间的线性关系。结果表明,2015—2017年间,合肥市景观格局变化显著,城镇用地、交通用地、工矿用地及水域面积总体呈增加态势,而耕地、园地、林地及草地面积总体呈减少态势。合肥市2015—2017年间的景观生态风险均处于极低状态,但随着城镇化进程的加快,期间的景观生态风险指数均呈上升趋势,景观生态安全的压力增大,且城镇扩展强度与景观生态风险之间呈显著的线性关系。     

普者黑湖流域景观格局及生态风险时空演变

为探析湖泊流域景观格局及生态风险时空演变规律,改善流域生态环境以及降低流域生态风险,以普者黑湖流域为研究对象,并以6期(1990年,1995年,2000年,2005年,2010年和2015年)遥感影像为基础,基于景观干扰度指数和景观损失度指数构建景观生态风险指数,借助Arc GIS地统计学中的分析方法,对普者黑湖流域景观格局及生态风险时空演变进行分析。结果表明:(1)1990-2015年普者黑流域景观结构发生了较大变化,农地和林地的干扰度较高,建筑用地、园地和湿地的干扰度次之,未利用地的干扰度较小,干扰度指数仅为0.208 7~0.218 0,其中农地干扰度波动较小,其变化范围为0.375 8~0.379 6,建筑用地的干扰度指数波动较大,变化率为-14.10%。(2)20 a来,普者黑流域不同土地利用景观损失度变化显著,其中农地和未利用地损失度较大,依次达到0.542 2和0.551 4,湿地、建筑用地和林地次之,园地损失度最小,损失度指数仅为0.119 7。(3)1990-2015年研究区生态风险空间分布差异较大,1990-2005年较低生态风险所占比例最大,而2005-2015年期间生态风险主要表现为中生态风险等级,生态风险在缓慢增加;流域生态风险时空分布与土地利用强度及人类活动关系密切,加强流域土地综合治理和人类活动调控,促进流域社会、经济与生态保护协同作用,实现区域可持续发展。     

基于GIS的温泉地区景观格局与生态系统服务价值动态分析

[目的]通过对温泉地区近年来景观格局动态与生态系统服务价值变化的分析,探讨在人为及自然因子驱动下的干旱区县域生态环境变化,为区域生态环境管理及生态保育恢复提供依据.[方法]在RS、GIS的支持下,利用1990～2005年研究区三期TM遥感影像进行解译,生成三个时期下的景观类型图,结合Fragstats分析研究区内15年间的景观格局动态变化,参考前人研究成果,计算出各景观类型生态系统服务价值及总值,从而分析其生态环境动态情况.[结果]1990～2005年间所有类型斑块数量减少而斑块面积增大,景观破碎化程度逐年下降,而景观的结构组成复杂化趋势则逐年加快.其中乔木林地、灌木林地、中覆盖度草地、低覆盖度草地、水域的生态服务价值有所降低,而农田、高覆盖度草地、冰川、城镇及工业用地、沼泽地、荒漠的生态服务价值有所增加.[结论]随着人类活动的不断增强,景观的破碎化逐年降低,草原不断退化,荒漠化程度加重,各景观类型的生态服务价值均有明显变化,研究区总的生态服务价值下降,生态环境状况应该受到密切关注.     

呼和浩特市区景观生态风险动态评价

本文以内蒙古呼和浩特市区为研究对象,基于景观干扰度和脆弱度指标,构建生态风险综合指数,通过对生态风险指数采样结果进行空间插值,分析了1990~2014年呼和浩特市区景观生态风险的动态变化特征。结果表明:1990~2014年,研究区整体景观生态风险呈现波动上升的趋势,以中间高四周低的放射状分布。其中较低及以上风险等级区域的面积所占比例呈增加趋势,低及以下风险等级区域的面积所占比例持续减少。     

莱州市景观格局变化及生态安全分析

该文以山东省莱州市为研究对象,从斑块类型和景观水平2个层次入手,筛选12个景观格局指数分析了莱州市的土地利用程度及整体景观变化;并采用景观干扰度和景观脆弱度两大指标进行景观生态安全分析,划分生态安全等级,分析2009—2018年的生态安全趋势.结果表明:莱州市受城市经济建设活动的干扰,耕地、林地、水域和建设用地的景观格局在2009—2018年间发生了一定变化,耕地、园地和林地的生态安全度下降.     

南方丘陵山区耕地资源多功能时空演变及协同与权衡研究——以安福县为例

[目的]构建耕地多功能评价指标体系,并在此基础上探究耕地多功能时空演变规律以及各项功能之间的权衡与协同空间分布格局及变化.[方法]运用综合评价法对耕地多功能进行评价,并采用斯皮尔曼相关性分析和空间自相关分析.[结果]2008—2018年安福县耕地生产功能、社会保障、景观休憩功能整体呈下降趋势,生态调节功能持续上升;耕地的生产-景观休憩功能、社会保障-景观休憩功能之间存在显著的协同关系,社会保障-生态调节功能、生态调节-景观休憩功能之间存在显著的权衡关系;安福县耕地各项功能在空间分布上差异明显,其呈现HH协同的区域主要分布在地势较为平缓的安福县东南部平都镇周围,功能分值较低呈现LL协同关系的区域主要分布在安福县西北部地势较高区域.[结论]通过研究耕地多功能时空演变及其协同性,可以有效地促进耕地合理的空间布局以及制定区域耕地利用方针,实现耕地高效可持续利用.     

广州市耕地生态风险评价与预测研究

【目的】开展市域耕地生态风险综合评价与预测,是有效揭示区域性耕地利用格局与生态环境演变关系的重要途径,以期服务于广州市生态文明建设。【方法】基于相对风险模型,构建“问题形成 - 分析阶段 -风险表征 - 分区防控”风险路径的耕地生态风险评价指标体系,对 2000—2018 年广州市耕地生态风险进行综合评价,并运用灰色预测模型,以广州市 2000—2015 年每隔 5 年的各指标数据为初始值,预测 2020—2025 年广州市耕地生态风险,提出相应的调控与优化措施。【结果】2000—2005 年,广州市耕地生态风险处于较低风险状态,其中 2000、2005 年耕地生态风险综合评价的平均指数分别为 0.3327 和 0.3272;2010—2018 年,广州市耕地生态风险处于低风险状态,其中 2010、2015、2018 年耕地生态风险综合评价的平均指数分别为 0.3296、0.3016和 0.3078。综合评价表明,广州市耕地生态风险以低风险等级和较低风险等级占主导地位,较高生态风险区（Ⅳ区）主要分布在天河区、黄埔区,高生态风险区（Ⅴ区）主要分布在白云区东北部和黄埔区西北部。预测广州市 2025 年前耕地生态风险等级均处于低风险,2025 年耕地生态风险预测值为 0.2836。【结论】研究期内广州市耕地生态风险状况呈现转好趋势,从 2000—2005 年的较低风险状态转为 2010—2018 年的低风险状态;未来短中期内,广州市耕地生态风险状况将保持低风险等级,应持续协调自然环境、社会经济发展和耕地景观格局之间的关系。     

1992—2015年呼伦贝尔草原区不同草地类型分布时空变化遥感分析

【背景】 呼伦贝尔草原作为我国温性草原的重要组成部分,其独特的地理位置、典型的生态及气候特点、代表性的生产方式决定其在草原畜牧业生产中的重要地位,同时也是我国北方的绿色生态屏障,发挥着生态缓冲区功能。草地作为重要的陆地生态系统之一,在农牧业生产、生态及环境保护、气候变化等方面具有重要的意义。【目的】 明确不同草地类型的空间分布及变化规律,为草地研究及管理提供依据。【方法】 以呼伦贝尔草原区不同草地及地物类型为研究对象,以1992年、2015年遥感影像为数据源,采用支持向量机、面对对象分类法获得研究区地物类型空间分布数据,以地统计方法分析时空变化特征,结合植物-生境学分类法划分地带性草地类型潜在分布、社会统计数据、地物类型转化过程分析气候变化、人类活动对草地类型分布的影响。【结果】 研究区耕地、林地、沙地碱地、人工表面4种地物类型面积增加,草地、水体面积减少。草地作为研究区最大的覆盖类型,1992年、2015年分布面积为7 601 258 hm²、7 148 085 hm²,减少幅度5.96%。研究区分布典型草原、草甸草原、低地草甸、山地草甸及沼泽,前3种草地类型分布面积较大,共占研究区总面积70%以上,后2种草地类型分布面积相对较少,占2%左右。除典型草原面积增加外,其他草地类型面积减少,典型草原面积增加283 790 hm²,增加幅度7.12%;草甸草原减少面积最大,减少563 439 hm²,减小幅度28.72%。研究区水分状况相对较湿润的草地类型向相对干旱的类型转换占据主导地位,1992—2015年转移面积466 687 hm²,水分状况相对较干的草地类型向相对湿润的类型转移面积212 330 hm²。【结论】 呼伦贝尔草原区不同草地及地物类型空间分布变化较为剧烈,气候变化的影响具有趋势性、长期性、难恢复性,人类活动的影响具有破碎性、可逆性、易恢复性。     

长江流域土地利用景观格局时空演变及驱动因子——以2008-2018年为例

分析长江流域土地利用景观格局时空变化,为区域土地利用和生态环境保护提供依据。采用2008、2013、2018年3期Landsat 8 TM遥感影像资料为数据源,依托ENVI与Arcgis技术,对研究区土地利用和景观格局时空演变进行分析,并对产生变化的驱动因子做深入分析。结果表明:1）2008-2018年,长江流域（912 510 km²）林地、耕地与草地面积占据较大优势,2018年林地、耕地与草地面积分别为874 019 km²（49.08%）、428 188 km²（24.04%）、247 435 km²（13.89%）。研究期间,土地利用结构类型总体变化为“林地（0.133%）、草地（0.246%）、湿地（0.319%）、建设用地（5.591%）面积增加明显,耕地面积减少,未利用土地保持相对平稳”的特点。2）斑块类型分析表明,林地景观类型的破碎化程度降低;草地景观类型的破碎化程度增加;建设用地景观类型面积扩大,但在空间布局上更加集中。3）景观格局指数分析表明,人类活动与城镇化建设活动导致土地空间不断分散和破碎化,景观异质性增加。长江流域土地利用景观格局主要驱动因子分别为城镇建设与经济发展、城乡人口结构、工业污染物排放。基于上述分析,对研究区土地利用和生态环境保护提出长江中下游地区土地利用应减量优化与高效;上游、西北与西南等地推进草原景观生态环境保护;城镇化水平较高地区应加强工业用地的整治;科学规划长江流域土地空间布局,构建长江生态大廊道。     

干旱区生态弹性度与土地利用分析

【目的】 研究新疆鄯善县土地利用变化和生态弹性度,为鄯善县的生态建设提供参考。【方法】 采用GIS技术,生态弹性度,分析鄯善县近35年间生态弹性度和土地利用变化及生态效应,并利用Markov模型对2025年土地覆盖状况模拟预测。【结果】 鄯善县土地覆盖转换程度较大,土地利用指数变化比较明显。在一、二级分类对比情况下,1980~2015年土地利用动态指数的变化趋势,草地中动态指数最高的是中覆盖度草地、高覆盖度草地最低,林地中动态指数最高的是其它林地、灌木林和疏林地次之、有林地最低,水域中动态指数最高的是湖泊、水库坑塘最低;年均土地利用程度综合指数为109.38,各土地利用类型中只有林地面积和未利用地面积随年份减少,其他各土地类型面积随年份增加;各研究年分的生态弹性度分别为1.49、1.51、1.51、1.65、2.34,整体呈现增大趋势。鄯善县生态价值整体增长,土地生态价值的变化和土地利用类型面积的变化相互对应。2015~2025年耕地、林地、草地和建设用地面积在缓慢持续增加,水域出现少量减少的趋势。【结论】 鄯善县各土地类型剧烈转换,土地利用现状不稳定状态。生态弹性度和生态价值指数整体增大趋势,其中水域情况的改善会促进生态环境呈良性循环发展的趋势。     

苏南水网地区景观格局演变分析及其驱动因素探究——以七都镇为例

景观格局指数是反映景观结构与空间特征的量化指标,通过景观特征的指数化来描述景观格局现状。选取苏州市吴江区七都镇2000、2010、2020年3期土地利用数据,借助ArcGIS、FRAGSTATS、SPSS等软件,对其景观格局演变特征进行分析比较,并对该地区景观格局演变的驱动因素进行探究。结果表明,1）通过土地利用转移矩阵发现,耕地和林地面积呈减少趋势,分别减少了872.28 km²（-13.85%）和7.92 km²（-15.94%）,部分耕地和林地转化为了建设用地,相应的建设用地面积占比由10.35%提升至19.45%,农用地被侵占的现象显著。2）通过景观格局演变分析发现,水域、草地以及林地破碎化程度增强、边界被割裂的程度加剧,景观复杂程度增加;建设用地破碎化程度有所减弱,空间分布上趋向集中,斑块类型复杂程度下降,边界变得更加简单和规则。2000-2020年,七都镇景观多样性增强,景观整体向着均衡化发展。3）通过驱动力分析发现,城镇建设经济发展以及产业结构调整等因素累积贡献率达到96.74％,是导致七都镇景观格局变化的主要因素。     

1998-2018年永寿县景观格局变化及驱动力分析

探究黄土丘陵区景观格局的时空演变规律和驱动力,对该区土地资源的合理利用和生态环境的优化建设提供指导意义。以陕西省永寿县1998、2008、2018年遥感影像数据为基础,借助ArcGIS和FRAGSTATS等软件,运用景观转移矩阵、景观格局指数对其进行了分析,并运用主成分分析法讨论景观变化驱动力。结果表明:1）从土地利用景观格局变化状况来看,研究区的主导景观由耕地变为林地,主要变化为林地、园地面积的增加。林地面积增加了177.88 km²,园地面积增加了128.66 km²,主要是由耕地转换而来。2）从斑块水平来看,林地在各景观类型中占据主导地位;建设用地、林地、未利用地受到人为干预,斑块形状趋于简单;林地、园地、草地的景观异质性在逐渐增强。3）从景观水平来看,整体景观连通性变差,各斑块类型面积比重趋向平衡,景观的破碎化程度逐渐增大,各景观类型逐步分化为更小的斑块。4）从景观格局变化的驱动因素来看,气温和降水等自然因素对景观格局的演变具有一定的影响,而社会经济因素及政策导向是永寿县景观格局变化的主要因素。     

长江沿岸芜湖区段景观格局演变及生态系统服务价值分析

以芜湖区段1995-2016年遥感影像为数据源,运用景观指数、动态度模型、景观转移矩阵和生态系统服务价值（ESV）评价模型等方法研究其景观格局和ESV动态变化,定量分析景观格局演变特征及其对ESV的影响,以期为芜湖区段景观格局优化和长江沿岸生态环境保护提供一定依据。结果表明:1）20多a间,研究区景观破碎度和异质性增强,趋于均匀分布。2）耕地和林地面积显著减少,耕地斑块数增多,趋于破碎化;建设用地面积不断增加,最大斑块指数和斑块结合度指数呈增加趋势,趋于集中连片分布;湿地面积先减少后增加,优势度和连通性趋于减弱。3）耕地、林地和建设用地的动态度较明显,耕地减少部分主要流向建设用地,达48 414 hm²,占耕地变化量的55.53%。4）研究期内总ESV呈持续下降趋势,减少了10.87%,生态功能衰减。生态服务功能主要为废物处理、水源涵养、气候调节、土壤保持和生物多样性保护。耕地对维持芜湖区段ESV起比较稳定的作用,而林地和湿地起主导作用。研究认为,必须重视对林地和湿地的保护,加强对自然山体林地的保护与修复和以长江为主的湿地生态保护,对提高芜湖区段生态系统服务功能和保护长江生态环境起着重要作用。     

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。     

那拉提山地草甸合理放牧强度研究

【目的】明确山地草甸毒害草蔓延现状下的合理载畜量,研究不同放牧强度下草地植被特征、毒害草白喉乌头种群的变化规律。【方法】采用野外调查取样的方法,在那拉提山地草甸测定不同放牧强度(轻牧13.5只羊/hm²,中牧20.3只羊/hm²,重牧26.3只羊/hm²,极牧33.0只羊/hm²)下绵羊增重量、白喉乌头的种群特征以及草场质量指数状况。【结果】(1)随着放牧强度的增加,可食牧草的生物量、高度、盖度均呈逐渐下降的变化趋势,放牧区可食牧草生物量和草场质量指数比对照区极显著降低了32.2%~70.2%、23.6%~65.7%(P<0.01);(2)白喉乌头重要值随放牧强度的增加呈逐渐下降的变化趋势,且放牧区极显著高于对照的51.5%~114.7%(P<0.01);(3)放牧强度与单位绵羊增重、可食牧草生物量、草场质量指数呈显著(P<0.05)或极显著负相关系(P<0.01),但与白喉乌头重要值呈极显著正相关关系(P<0.01)。【结论】在毒草增生的山地草甸合理的放牧强度为20.0只羊/hm²。     

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。     

基于森林调查分类的天山北坡森林景观特征分析

[目的]干旱区山区森林景观具有显著的空间异质分布特性,景观中特征的不同梯度分布,制约着景观的各种生态过程.将景观生态学方法引入到森林资源定量分析及科学评价,可为森林资源调查提供一种新的分析评价工具.[方法]在森林资源规划设计调查土地分类的基础上,运用景观生态学原理,采用景观指数法,通过ArcGIS和Fragstats软件对天山北坡沙湾林场7种景观类型的格局进行分析.所使用的景观格局指标包括平均斑块面积、平均斑块周长、斑块密度、边缘密度、景观形状指数、聚集度、海拔、坡度、坡向等.[结果]沙湾林场景观类型丰富度较低,且各景观类型拥有的斑块数分布很不均匀.从面积来看,以未利用地面积最大,为林场森林景观的基质;针叶林景观、国家特别规定灌木林景观是沙湾林场的主要森林景观类型,是沙湾林场森林资源的重要组成部分,其景观面积分别占13.95;、8.71;;并且受地形因子影响,各类型景观分布很不均匀.[结论]景观生态学可以在森林资源规划设计调查土地分类的基础上根据森林、林地和林木资源的种类、数量、质量与分布,为综合分析与评价森林资源与经营管理现状提供有效分析方法.