基于eCognition和ALOS影像的南盘江流域(云南段)景观生态格局分析

以2010年的ALOS影像为数据源,在eCognition的支持下进行南盘江流域(云南段)的景观生态分类,并采用景观指数分析法进行格局分析。结果表明:研究区总面积为43 276.52 km2,总斑块数为21 680个,分为17种景观生态类型;以暖温性针叶林、暖温性灌丛和灌草丛、旱地的面积最大,共占流域总面积的83.25%,为流域的景观基质;其中暖温性针叶林面积最大,为14 538.89 km2,占流域总面积的33.6%;暖温性灌丛和灌草丛面积为12 720.131 km2,占29.39%;旱地面积为8 766.45 km2,占20.26%。流域内整体斑块密度为0.501个/km2,其中最大为旱地,为0.147 7个/km2;边界密度为27.72,景观形状指数为144.16,整体的Shannon多样性指数为1.68,蔓延度指数为64.49;景观整体破碎度低,连通性较好,类型分布交错,景观格局较为复杂。     

塞罕坝地区植被景观格局时空尺度效应

为探讨植被景观格局时空尺度效应,运用随机森林分类方法解译塞罕坝地区3期(1989、2000和2016年)遥感影像,并利用简单聚合法将景观类型栅格数据进行空间粒度上推,计算基于斑块类型水平和景观水平的景观格局指数;采取尺度图谱分析不同时空尺度草地、天然次生林、灌木及人工林等植被类型的景观尺度效应,通过信息熵模型确定了景观格局分析的最佳空间粒度。结果表明:(1)4种植被景观在空间尺度上具有相同的变化特征,而在时间尺度上表现出不同的变化趋势;(2)不同景观指数对时空尺度的响应结果不同,边缘密度、斑块密度、景观形状指数、聚集度指数及蔓延度指数在时空尺度上具有较强的尺度效应,且90 m为研究区植被景观格局的最佳分析粒度;(3)草地、天然次生林在1989—2016年期间,破碎化程度增加,对研究区的生物多样性造成威胁。     

基于土地利用变化的沂河流域景观格局与径流关系的分析

为探究流域径流量和景观格局变化的关系,基于沂河流域土地利用数据和实测径流资料,运用景观格局指数分析方法和统计分析方法在景观水平和斑块类型水平方面分析流域土地利用景观格局变化与径流量的相关关系。结果表明:1)1961—2015年,流域年径流量相比于年降水量其波动幅度及下降趋势更显著,这说明流域年径流变化除受到降水因素影响外,还受到土地利用变化等人类活动的影响。2)1975—2015年,流域土地利用类型以耕地为主,其次林地、建设用地和草地所占比例较大,再次是水域,而未利用地面积最少;土地利用变化主要表现为耕地和草地迅速减少,建设用地和林地快速增加,水域和未利用地有不同程度的增加;流域景观格局破碎化程度增大、斑块形状趋于复杂、连通性趋于减弱、景观异质性增高。3)在斑块类型水平上,径流量与斑块数量(NP)和斑块密度(PD)相关性较小,随着斑块破碎化程度的增加有先减少后增大的微弱趋势;径流量与斑块结合度指数(COHESION)相关性也较小,与最大斑块指数(LPI)有较强的相关性,随着斑块连通程度、景观优势种丰度的增加呈现先增加后减小的趋势。在景观水平上,径流量与多样性指数(SHDI)、景观形状指数(LSI)、蔓延度指数(CONTAG)显著相关,与景观分离度指数(DIVISION)的相关不显著,随景观类型多样性、斑块形状复杂度、斑块聚集度、景观分割度的增加呈现先增加后减小的趋势。     

安太堡露天煤矿排土场景观结构及其分形研究

将平朔安太堡露天煤矿复垦区的5个排土场按照植被覆盖和地形划分为8个基本景观类型,包括耕地、草地、草灌混交、灌木混交、乔草混交、乔灌混交、新造复垦地和退化地,总计496个斑块。利用3S技术和分形理论对景观结构进行了分析,并讨论了景观特性及其变化的分形性质。结果表明:分维数的大小反映了景观斑块面积、斑块数量和平均斑块面积等因素的相互作用,反映了排土场内景观斑块的不规则程度和复杂程度;乔灌混交地和灌木混交地保持着较高的分维数,新造复垦地和草地的分维数较低,其它景观类型的分维数则差别不大;植被景观受多种因子的影响,在南排土场、西排土场受地表物质组成和地形的影响为主,其多样性指数较高,在内排土场、西排扩大区受植被类型的影响为主;草灌混交地的景观多样性远高于其它现有的复垦植被区,但其景观优势度则保持在较低水平上。南排、西排及西排扩大区的景观过程以控制水土流失、增加植被覆盖为主,内排则着重发展兼顾经济、生态和社会多种效益的生态农业和高效农业。     

阴山北麓地区土地利用/覆盖及景观格局变化分析

利用1989年和2002年生长季的Landsat TM/ETM+卫星遥感数据,采用非监督分类方法,处理并提取阴山北麓地区土地利用/土地覆盖的相关信息,在地理信息系统(GIS)支持下,开展景观格局变化的空间分析。结果表明:①耕地、灌木林地、高覆盖草地和中覆盖草地是这一地区土地利用的主体类型。从相对动态度来看,未利用土地类型是景观格局中变化程度最剧烈的单元;从绝对动态度来看,中覆盖草地类型对阴山北麓地区的土地利用/土地覆盖变化的贡献最大。②从土地利用转化矩阵来看,研究区的耕地、林地、灌木林地、低覆盖草地和未利用地类型都明显增加,高覆盖草地和中覆盖草地类型显著减少,而水体和城镇用地占地面积小,变化不明显。③1989～2002年,研究区斑块密度、边界密度都有所增加,聚合度减少,说明在这13年间这一地区景观破碎化程度加重,多样性指数减少,说明景观类型呈现单一化趋势。     

白洋淀流域景观结构和格局时空变化规律及其与地形因子关系

白洋淀流域位于雄安新区上游,是其重要的水源涵养区和生态屏障。以白洋淀流域为研究区域,采用ArcGIS和Fragstats软件计算并分析白洋淀流域景观结构组成和景观格局分布特征、时空变化规律以及不同景观类型与地形因子的关系。结果表明:(1)白洋淀流域总面积33 877.64 km2,各景观类型面积比例由大到小排序为:耕地(39.76%)>林地(37.91%)>建设用地(10.89%)>草地(8.94%)>未利用地及其他(1.72%)>水域(0.78%)。(2)2003—2018年间,耕地、林地、草地面积减少,建设用地、水域和未利用地及其他面积增加。(3)流域景观斑块总数增加,平均斑块面积减少,景观形状指数、面积—周长分维数、景观多样性增加,表明景观破碎化增加。(4)林地景观在高海拔、坡度较大和阴坡区域分布较多,耕地景观随地貌等级的升高其面积逐渐下降,且多集中分布于平坡区域。     

基于GIS的九寨沟自然保护区景观格局分析

以景观生态学理论为研究基础,以RS和GIS为技术支撑,以Quick Bird高分辨率卫星数据资料为基本信息,将九寨沟自然保护区划分为林地、耕地、灌木林地、草地、水域、居民用地、公交用地和未利用土地8种景观类型,并从景观多样性、优势度、均匀度、破碎度、分离度、廊道密度及分维数等角度对研究区景观的空间分布和结构特征进行了分析研究。结果表明:九寨沟自然保护区斑块面积较小,斑块结构较为复杂;各景观组分中林地、草地面积最大,保持相对完整;耕地和公交用地面积较小,呈零散状分布;景观整体多样性较低,各景观组分的分维数均较低,远离2,而趋于1,表明各景观类型的边界褶皱程度较低,景观整体的边界形状较为简单。并对保护区的生态可持续发展提出了相应建议。     

永登县景观格局现状及其驱动力分析

以三大高原的交汇地永登县为研究对象,在RS、GIS技术支持下,对永登县2009年Landsat TM影像进行解译得到景观类型现状数据,利用FRAGSTATS软件获得景观格局指数,进而分析永登县景观格局现状,并对景观格局的形成演化进行了驱动力分析。结果表明:永登县景观优势度较高,多样性低,草地和耕地占主导优势,草地是永登县的基质景观。各景观的分维值均较低,斑块形状简单。建设及工矿用地破碎化最为明显,分布分散;草地和平原旱地各自斑块间分布紧密,破碎度和分离度均较低。永登县景观格局的形成演化主要受到气候、地貌、土壤等自然因素及人口增长、政策变动、经济发展等社会经济因素的影响。     

哈尔滨城郊的景观格局及多样性

利用哈尔滨市的遥感数据(SPOT)、1∶50000地形图和其它图形、文字材料,在RS、GIS和GPS技术支持下,按照一定的景观分类体系制定出8个一级景观类型、14个二级景观类型,得到了城乡交错带(城郊)景观类型的分布图。对地形图进行矢量化,得到了哈尔滨市的数字高程模型(DEM)。应用景观生态学原理,选取斑块密度、多样性指数、优势度、均匀度和分维数指数,从斑块多样性、景观类型多样性、景观格局多样性三方面进行了研究分析,结果表明:哈尔滨市城郊以农田景观为本底,旱田和水田占有绝对优势;泡沼(水库)和片林斑块密度远大于其它类型的斑块密度,农田景观的斑块密度最小;各类景观类型所占的比例相对均匀,其多样性指数和均匀度就大。就多样性指数和均匀度而言,道里区的最大,南岗区的最小,各区产业结构不均衡;将景观类型和哈尔滨市数字高程模型(DEM)相叠加,更加直观地反映了哈尔滨城市郊的景观类型和景观格局;在对土地开发利用,特别是松花江以北的区域,要按一定原则并保护有价值的湿地景观。     

景电灌区土地利用景观格局变化研究

在GIS、RS技术与景观格局分析软件FRAGSTATS支持下,采用多样性、优势度和均匀度等景观格局指数,分析景电灌区1987、1991、1999年和2003年土地利用景观格局变化。结果表明：土地利用类型总的变化趋势为草地、戈壁、沙地和盐碱地呈减少趋势;耕地、林地、居民点呈增加趋势,耕地的大幅度增加使得景电灌区的景观基质由1987年的戈壁和草地变为2003年的戈壁和耕地。耕地、戈壁、草地和沙地土地类型的平均斑块面积较大,林地、盐碱地和居民点等类型的平均斑块面积较小。随着人类对灌区的开发、建设和利用,景观优势度减少,景观多样性和景观均匀度有所增加。总体上各指数都与人为活动有很强的相关关系。     

Grassland Degradation, Construction and the Economic-technological Strategies of Sustainable Development of Grassland-agriculture

Natural grassland in the West of Northeastern China is located in 40° 0′ - 43° 5′ N latitude and 117° 0′ -127° 5′ Elongitude. It lies in the Lisp River Valley, the Songhua River Valley and Nen River Valley. About 130 years ago, this region had rich natural grassland resources, was numerically 26.67 millions in hectare of grasslands.Since the last stage of Qing Dynasty, the grassland has been destroyed seriously in 3 times. Up to now, this region only preserved about 2 millions in hectare of the grasslands. In addition, 3.33 millions in hectare of the grasslands have changed from primary grassland to desertification, salinizatio-nalkalinization and degeneration grasslands in the form of patches of bare soil (their simple form of a name is "3 kinds of degeneration grasslands"). This paper indicaed that in any period both grasslands destruction and its restoration were relevant to economic changes and economic systems,particularly to market economy in that time. The following agricultural economic-technological strategies have been production bases of concentrated feed crops and coarse herbage crops.     

九寨沟自然保护区景观格局及其斑块稳定性

以1987、1997和2005年3个时期遥感影像为基本信息源,并借助RS和GIS技术获取3个时期九寨沟自然保护区的景观类型矢量图和属性数据库,选取基质比例、斑块数量和面积变化率和斑块密度变化率等指标,运用数理统计的方法,对九寨沟自然保护区1987—1997年及1998—2005年两个时段的景观格局及其斑块稳定性进行了初步研究。结果表明:林地是九寨沟自然保护区景观的基质,且比例有所提高,处于稳定状态。林地和裸岩石砾地斑块稳定性最高,灌木林地和水域次之,草地稳定性较低;耕地与建设用地稳定性最低,这与1998年以来保护区实施的退耕还林、还草生态工程密切相关。草地斑块的稳定性对保护区的景观稳定性具有重要作用,尤其应对中小尺度的斑块予以特别重视。     

中国南北样带(北部)草地资源特征分析

为研究中国南北样带草地资源的一般特征及其空间分布格局 ,以GIS技术为平台 ,建立了中国南北样带之北部草地资源数据库 ,由此得出样带内草地资源特征及分布概况 ,即样带内草地面积占国土面积的 35 %左右 ,温性草甸草原、温性草原和低地草甸是样带内主要的草地景观类型 ,三者占样带内草地资源总面积的 90 % .总体上评价 ,该地草地资源品质中等偏上 ;5、6级草地所占比例最大 ,占全区草地面积的 5 8% ,2、3、4级占 2 5 % ,其余为 1、7、8级草地 .中国南北样带内草地资源品质、生产量组成的特征显著 ,是其特定草地资源类型组成必然结果 .样带内草地资源空间格局分布明显 ,可分为西中部和中部地带性草原景观区域、东北部和中东部低地草甸草原区域、东南部山地草甸区域和南部暖温性灌草丛草地区域 4个区域 ,这样的分布特征反映了样带生态交错区的特征 .此外 ,样带内的湿地与沙地可能引起的环境作用应给予应有的重视 .     

海拉尔区景观生态类型的特征分析

运用地理信息系统Arcinfo软件,结合野外调查资料,处理了2005年海拉尔区TM遥感数据,时海拉尔区进行景观类型的划分并绘制了海拉尔区景观类型图,选取了5个度量景观结构的定量指标对其景观结构进行了分析。研究结果表明：海拉尔区可划分出5类一级景观类型、11类二级景观类型、20类三级景观类型;一级景观面积大小依次为：草原（43．34％）〉农田（29.22％）〉湿地（18.37％）〉森林（5．37％）〉人工建筑（3．70％）;景观破碎度大小依次为：人工建筑〉湿地〉森林〉草原〉农田景观：森林景观以人工林为主．草原景观以典型草原景观占优势,其中中度和重度退化草原面积占47．79％,连续分布特征明显’农业景观中的大斑块集中分布在典型草原地带．而在草句草原景观中农田呈现小斑块状散布特征．     

四川甘孜藏族自治州植被景观格局分析研究

为实现高海拔区少数民族聚居地的土地利用优化配置提供理论依据。[方法]基于四川甘孜藏族自治州2007年1∶25万林相图及土地利用类型图,在地理信息系统软件ArcGIS和景观结构分析软件Fragstats支持下,从景观总体特征、斑块面积、斑块周长、斑块数和分形维数等角度对甘孜藏族自治州景观格局和破碎化程度进行了较深入的分析和评价。[结果]结果表明,各景观组分中高寒草甸及常绿阔叶灌丛面积较大;温性、寒温性草丛及沼泽面积较小,呈零散分布;落叶阔叶及其混交林景观破碎化程度较高;整体上看,森林类型的破碎化程度高于草甸及灌丛类型;各景观组分的分形维数均较小,趋向于1,表明各景观类型的边界褶皱程度均较小。     

东北西部草地建设经济技术对策的研究

东北西部的天然草地位于北纬 4 1°0 ～ 4 3°5 ,东经 117°0 ～ 12 7°5 ,分布于黑龙江省、吉林省和辽宁省西部地区的松花江、嫩江和辽河流域。大约在 130年前 ,该草原地区分布有富饶的草地资源 ,拥有 2 6 6 6 .6 6万公顷草地。自清朝末年以来 ,遭到 3次草地大破坏。到目前为止 ,该草地尚存 5 33.33万公顷草地 ,其中有 333.33万公顷是沙化、退化和盐碱化草地。文章的研究证实 ,以往任何时期无论草地破坏和草地修复都与当时社会的经济变革和经济体制 ,特别是与市场经济有关。目前 ,在草地建设中改良退化草原和建立人工草地主要采用下列农业经济技术对策 :1)退耕还牧的技术经济对策 ;2 )旨在封育沙化、退化和盐碱化草地的技术经济对策 ;3)发展草地农业和建立人工草地的技术经济对策。     

黄土丘陵区植被类型对土壤微生物量碳氮磷的影响

选择黄土丘陵区延河流域4种典型植被类型下的土壤为研究对象,测定了土壤微生物量碳、氮、磷和相关基本理化性质。结果表明,在此流域的典型天然草地、人工灌木林、人工乔木林和农地中土壤微生物量碳(MBC)的含量范围分别为315.15-400.89、246.56-321.25、267.76-347.05和118.96-245.14 mg/kg,土壤微生物量氮(MBN)的含量范围分别为35.87-47.63、27.63-42.89、24.66-36.20和15.64-22.56 mg/kg,土壤微生物量磷(MBP)的含量范围分别为14.14-22.96、12.89-19.75、11.54-14.40和7.23-11.59 mg/kg;土壤微生物量总体呈现出天然草地最高、人工乔、灌木林次之,且均显著高于农地的趋势,表明退耕还林还草对土壤微生物生物量有明显的促进作用。不同植被类型下,土壤微生物量碳氮比和碳磷比的变化范围分别为7.49-10.87和16.27-24.11,土壤微生物量碳、氮、磷占土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)百分比的范围分别为2.70%-4.85%、2.56%-4.45%、2.08%-5.34%。其中天然草地、人工灌木林和农地土壤的微生物量碳氮比、碳磷比均显著小于人工乔木林(P < 0.05); MBC/SOC在不同植被类型下的差异不显著,MBN/TN和MBP/TP均呈现出天然草地>人工灌木林>人工乔木林和农地的趋势,且差异显著(P < 0.05)。微生物量碳、氮、磷与土壤有机碳、全氮和土壤含水率呈现极显著或显著相关性,与土壤pH值呈现出不同程度的负相关性,表明植被类型对这些与土壤微生物量紧密相关的理化性质也有显著影响。     

基于景观格局的玉树州天然草地生态脆弱性分析

[目的]研究玉树州天然草地生态脆弱现状。[方法]根据玉树州天然草地野外调查样点,对TM遥感影像草地类型进行解译,对天然草地退化程度进行定性。利用景观指数对玉树州7个天然草地景观类型进行生态脆弱性分析。[结果]玉树州天然草地区域生态脆弱综合指数偏低,中度以上脆弱区域面积约占99.91%。[结论]生态脆弱性已经成为威胁试验区天然草地生态安全的最大隐患。