冀东平原农业景观格局与生态服务价值研究——以滦县为例

以冀东平原区域的河北滦县两期土地利用现状图为基础,结合GIS及Fragstats软件,对1996年、2009年景观格局及其生态服务价值进行分析。结果表明:13a来,滦县农田景观优势度降低,建设地景观优势度增高,破碎度增大,景观形状趋于简单。两期比较,总生态服务价值(ESV)减少了1 336.19万元,其中建设地景观扩展是生态服务价值减少的最主要因素。生态服务价值变化同农业景观格局演化之间紧密相关,其中景观斑块面积、景观斑块种类、斑块数量及破碎度等指数的变化都会引起区域生态服务价值波动。可通过保护区域林地、园地、水域等关键景观类型,增加有效网络面积和连通性,减少干扰以降低斑块破碎度等措施来增强区域的生态系统服务价值,更好地支撑和保证区域的可持续发展。     

娄烦县LUCC景观格局分析

为促进区域土地利用向合理化、科学化的方向发展,利用1996、2004年娄烦县数字化土地利用现状图,应用生态学景观指数分析法,从景观多样性、优势度、分离度、破碎度等方面分析了娄烦县的土地利用变化情况。结果表明,地类景观间的多样性指数减小、优势度指数增加,呈几种地类占优势的格局;分离度、破碎度指数的增加导致优势地类景观斑块分散、延伸程度减小,各景观类型分散性增强,景观的空间分布间隔加大,生态系统自我调节和恢复能力减弱,不稳定性增强。     

渝西方山丘陵区小流域景观格局演变分析

以渝西方山丘陵区张家沟小流域为空间范围,基于遥感和地理信息系统技术,运用多样性指数、优势度、破碎度和分离度等景观生态学定量化指标,分析了该流域1957,1976,1982,1992和1998年土地利用与景观格局的演变规律。运用分形理论计算得到了各种景观的分维数,以此为依据探讨了各种景观形态的复杂性。研究结果表明,随着时间的推移和经济的发展,张家沟小流域各种景观的多样性指数、破碎度和优势度以及景观的分离度发生了较为复杂的不均匀变化,变化的节律性与区域农业经济政策、人口的增长和经济的发展具有很好的对应性;各种景观形态的复杂性程度排序为:居民地>林地>水田>旱地>园地>水域;应用RS和GIS技术,借助景观生态学的研究方法,探讨小流域景观格局的演变,是区域土地利用与土地覆盖变化过程、格局和机理研究的有效方法。     

成都平原土地利用景观格局变化及驱动因素分析——以成都市龙泉驿区为例

利用GIS技术和景观生态学方法,以成都市龙泉驿区为例,研究成都平原的景观格局变化特征及其驱动因素。研究过程中主要以1996年和2004年土地利用景观格局为基础,采用景观类型面积指数、景观破碎度、景观分离度、景观多样性指数、景观优势度、景观均匀度、景观形状指数分析区域土地利用景观格局变化特点。发现1996-2004八年间,研究区土地利用景观变化剧烈,各景观类型面积比例差异增大,土地利用结构混杂,景观破碎化程度变大,景观形状不规则化程度加剧。区域内部由于自然、经济、社会条件的不同,土地利用景观呈现出不同的特点。分析研究区土地利用景观格局的变化驱动过程,发现人口增长和第三产业发展是导致研究区土地利用景观格局发生变化的重要驱动力;工业化、城镇化、果业和乡村旅游业的发展是另一主要驱动力。     

长江上游地区土地利用/覆被和景观格局变化分析

利用1980年、1990年和2000年3个时期土地利用数据,将GIS和景观生态学的数量分析方法相结合,运用Arc Info和Arc View以及Fragstats(栅格版),分析了长江上游地区1980~2000年间的土地利用/覆被和景观格局的变化。结果表明：研究期间,林地和耕地大幅度减少,草地和建设用地面积显著增加,水域和未利用地相对变化幅度不大。研究区土地利用类型转移的主要方向是林地转化为草地和耕地、耕地转化为建设用地和草地、草地转化为未利用地。通过对该区斑块类型级别指标的分析,得出水域、建设用地和未利用地分离度和破碎度较大,而耕地、林地和草地在宏观政策和人类活动强烈干扰下,分离度和破碎度呈现先降低后升高的趋势。通过对景观级别指标的分析,得出整个区域景观结构日趋破碎,景观异质性也逐渐提高,土地向着多样化和均匀化发展。长江上游地区脆弱的生态体系对土地利用变化响应强烈,造成水土流失和沙漠化程度加剧,自然灾害频发等景观生态效应。可通过调整景观尺度上的土地利用方式,使长江上游地区生态建设及水土资源实现可持续发展。     

陕北农牧交错带土地利用景观格局动态变化研究

利用1986年、1993年和2000年3期遥感资料,基于遥感和GIS技术,选取反映景观格局特征的指数,分析了陕北农牧交错带景观格局及动态变化的特征。结果表明,陕北农牧交错带土地利用景观整体多样性增加,整个景观正从单一景观向多样化的景观过渡,景观类型在空间上呈离散性分布趋势,结构复杂,景观斑块间离散度增大,形状变得较为不规则,整体破碎度逐渐增大。     

基于景观破碎化的三峡库区（重庆）土壤侵蚀评价

以三峡库区重庆段为研究区域,以景观生态学原理为基础,将地理信息系统技术与传统的数量生态学方法(双向指标种分析与除趋势典范对应分析)相结合,对研究区的土壤侵蚀组成、强度、空间格局进行分析;对22个区县进行土地利用景观破碎化分类;对土壤侵蚀与土地利用景观破碎化的内在联系进行了评价。主要结果如下:(1)三峡库区(重庆)以微度侵蚀和中度侵蚀为主;耕地上的土壤侵蚀强度最高,林地、水体和未利用地上侵蚀强度较低;研究区下游和近中游地区土壤侵蚀明显高于上游地区。(2)根据其空间位置,22个区县从东往西划分为农草破碎区、林地破碎区和建水破碎区3个土地利用景观高破碎区域,且土壤侵蚀等级从东向西依次减弱。(3)较强的土壤侵蚀等级能够增加土地利用景观破碎化,但是其加剧土地利用景观破碎化的强度同土壤侵蚀等级呈相反趋势(如:强度侵蚀最高,极强度侵蚀其次,剧烈侵蚀低于前两者)。     

珠江三角洲地区土地利用和景观格局变化研究

珠江三角洲是中国经济快速发展地区之一,土地利用发生剧烈变化。利用1990,2000,2006年3期遥感解译数据,借助GIS空间分析功能和景观格局指数,分析了珠江三角洲土地利用和景观格局时空演变过程。研究结果表明,1990—2006年,珠江三角洲土地利用发生变化的面积13 580.81km2,占土地总面积的32.93%,后6a变化速度明显快于前10a;城镇用地、农村居民点、其它建设用地快速扩张,水域面积显著增加,水田、旱地、林地面积快速减少;斑块数量显著增加,土地利用景观不断破碎,多样性增强。水田、旱地、林地、水域和城镇用地近圆指数较小,斑块形状复杂;分维数介于1.26～1.44,各地类形状趋向复杂,人类对其干扰不断增强;林地是整个区域土地利用格局的基质,分离度最小,水田、城镇用地、旱地和水域的分离度相对较小,呈现连片分布状态。     

较大尺度流域的土地利用/覆盖和景观格局变化分析--以嘉陵江中下游地区为例

将G IS和景观生态学的数量分析方法相结合,运用A rc in fo和F ragstats软件,分析了1986~2000年间,嘉陵江中下游地区的土地利用/覆盖和景观格局的变化,结果表明:在此期间,除林地和建设用地增加外,其它土地利用类型面积均有所减少,其中耕地和草地减少的幅度比较大;通过对该区斑块类型级别指标的分析,得出耕地的离散度加大,斑块形状更加不规则,复杂性增大;林地的斑块数增多,破碎度增大;而草地的破碎度下降,斑块数减少;通过对景观级别指标的分析,得出整个区域景观结构日趋破碎,复杂性和变异性都在增加。     

疏勒河中下游近35年土地利用与景观格局动态

以疏勒河流域中下游为研究区域,利用1975年Landsat MSS、2000年和2010年的Landsat TM 3期遥感影像,运用土地利用变化幅度、动态度、转移矩阵等方法,并结合景观指数,采用主成分分析方法,分析了流域1975—2010年间的土地利用/覆被和景观格局的变化及其驱动力。结果表明:近35年,研究区耕地和城乡建设用地所占比例持续上升,建设用地的动态度最高,达2.11%,耕地次之。土地利用类型间主要转移方向为:戈壁石砾地和草地转化为耕地,戈壁石砾地转为建设用地和草地。整个景观的斑块密度增大,最大斑块指数减小,景观趋于破碎化,景观的多样性增加。人口增长和经济发展因素是研究区土地利用/覆被变化的最直接驱动力。     

近40a凯拉库姆库区土地利用/覆盖变化及景观格局分析

为研究近40 a凯拉库姆库区土地利用/覆盖和景观格局时空变化状况,该文以凯拉库姆库区1975年Landsat MSS、1990年Landsat TM、2000年Landsat ETM+和2011年Landsat TM遥感影像为数据源,利用ENVI软件得到各时期的土地利用/覆盖类型转移矩阵,建立土地利用面积变化量、单一土地利用类型动态度以及区域土地利用综合动态度模型;同时,在景观格局分析中采用景观格局数量分析方法,在类型水平和景观水平分别选取不同的指数,系统分析凯拉库姆库区土地利用/覆盖和景观格局变化的时空特征。研究结果显示:近40 a凯拉库姆库区的土地利用/覆盖发生了剧烈变化,建设用地面积呈现出持续增加的态势,低覆盖度草地和未利用地的面积随时间序列呈"V"型变化,而水体、耕地、中覆盖度草地的面积随时间序列呈倒"V"型变化;建设用地和耕地大面积急剧扩张,并伴随着低覆盖度草地、中覆盖度草地和未利用地面积的减少,大量的中覆盖度草地、未利用地转化为耕地,同时部分耕地又转化为建设用地,使得建设用地和耕地面积显著增加,研究区区域土地利用综合动态度呈"V"字型变化,并有逐渐加快的趋势,活跃土地利用/覆盖类型由早期和中期的水体转化为近期低覆盖度草地,稳定土地利用/覆盖类型由早期的耕地和中覆盖度草地,过度到中期未利用地,进而转化为近期的耕地;景观格局分析表明,中覆盖度草地和耕地对整个景观发挥主导作用,与水体相邻的景观要素多,建设用地斑块数目多且相对分散,但有集中分布的趋势,在人类活动的影响下,整体斑块尺度趋于均匀,景观趋于丰富和复杂化,斑块聚集程度减少,破碎度增加。该研究结果为凯拉库姆库区水土地资源可持续开发和利用、生态环境保护提供科学依据。     

矿区土地复垦景观格局变化和生态效应

为了揭示矿区土地复垦对项目区景观格局的影响及生态效应,应用GIS和景观生态学方法,以徐州市九里矿区土地复垦项目为例,分析了该区土地利用结构和景观格局变化。结合景观格局优化目标建立了相应的评价指标体系并利用层次分析法对各评价因子赋以权重,对矿区复垦的生态效应进行评价。结果表明,矿区土地复垦项目的实施对区域生态环境起到一定的改善作用,但部分评价因子呈现出正效应或负效应,如:平均斑块面积增加、生态服务价值增加、生态廊道的密度和面积增大使生物多样性提高等为正效应,但由于生态廊道的建设,宽度的增加和密度的增加,对景观斑块进行切割,降低了最大斑块面积,使斑块破碎度提高而对矿区生态系统造成负面影响。因此在土地复垦过程中应采取生物、工程、技术措施来进行生态补偿。     

老挝沙湾水经济区生态用地利用评价

[目的]探索老挝沙湾水经济区的生态用地特征,为土地利用规划提供依据,并保证在土地合理利用的同时,保障生态环境的健康发展。[方法]从景观格局和生态敏感性2个方面选取适宜的指标,并采用变异系数法,客观确定评价因子权重,综合评价研究区内生态用地的敏感程度和空间分布。[结果]极敏感区、高敏感区、中敏感区、低敏感区、不敏感区分别占研究区总面积的1.42%,19.36%,32.85%,46.01%,0.36%;林地景观类型破碎度相对其他景观类型最低,受人类活动干扰最小;水域和农用地景观类型破碎度最高,形状复杂,受人类活动影响严重;建设用地景观类型由于研究区自身发展条件的制约,面积较小,破碎度相对其他景观类型而言位处于中等水平。[结论]研究区生态用地可划分为生态用地优先建设区、生态用地次优先建设区、生态用地过渡区和生态用地保育区4种生态用地类型。     

北京山区建设用地扩展的景观表现

在描述山区景观镶嵌体水平景观格局的前提下，立足建设用地扩展的景观表现，重点测算了山区建设用地景观镶嵌体以及单一景观要素2个水平下的景观形状和分布指数变化，以系统地分析北京山区建设用地景观格局动态。研究结果表明，在北京山区的城市化进程中，山区生态建设的开展引发绿色空间不断增加，景观有向单一化、均一化方向发展的趋势。建设用地总体连通性变强，空间分布上呈现集中、密集的趋势，但尚未形成集聚效应。同时，建设用地景观的碎裂化特征也很显著，独立工矿用地则更趋不规则和破碎。应结合山区实际采取科学有效的规划措施引导建设用地的扩展。     

松嫩平原西部土地整理区景观格局指数的粒度效应研究

以松嫩平原西部大安市土地整理项目区为研究区,基于大安市土地整理前（2008年）1∶10 000土地利用现状图和土地整理后（2014年）项目区1∶10 000土地整理规划设计图,运用GIS技术绘制研究区土地整理景观类型图。运用Fragstats软件分别计算2种不同空间幅度土地整理区整理前后的景观格局指数,选取10个能综合反映土地整理景观格局特征的景观指数,在5～300 m之间的21个粒度范围内分析景观格局指数的粒度效应,并使用数学模型对景观格局指数随粒度增加的变化趋势进行曲线拟合。结果表明:景观格局指数随粒度增加呈现单调上升或下降、先上升后下降和无规律变化3种变化趋势;不同空间幅度下部分景观格局指数粒度效应的转折点存在差异,土地整理前后部分景观格局指数随粒度增加而变化的敏感性不同;斑块数量、斑块密度、最大斑块指数等8个指数能用数学模型很好的拟合,斑块面积方差和Shannon多样性指数拟合效果并不理想,斑块数量、斑块密度、最大斑块指数、斑块面积方差和景观形状指数整理后的拟合效果优于整理前;大安市土地整理项目区景观格局分析的适宜粒度为15～35 m。     

玛纳斯河流域景观格局演变特征与驱动机制分析

干旱区景观格局演变特征与驱动机制分析对区域水土资源可持续利用具有重要意义,选择了西北干旱区水土开发的典型区域玛纳斯河流域,基于GIS/RS技术对研究区的1990,2000,2005,2010年TM影像数据进行土地利用分类处理,运用景观生态学的原理分别从类型水平和景观水平上计算出8个景观指数,探讨景观格局变化以及其驱动力。结果表明:（1）研究区草地和未利用土地的优势逐渐减小,耕地的优势逐渐上升,景观多样性升高,优势度下降,趋于分离、破碎化方向发展。（2）人类活动使草地和未利用土地转为耕地,类型转化逐渐由双向转化逐渐趋向于单向转化,草地面积的变化和聚集度指数成线性关系,草地面积每减少1%,聚集度作出减少0.66的响应。（3）降水与气温都有明显的增长,前十年的永久冰川雪地的最大斑块指数和聚集度下降的幅度,均大于后十年,响应了M-K趋势分析“降雨、气温和径流的突变点都集中在1995年左右”。最后提出需要合理规划流域土地利用模式和水资源配置方案,不能挤占生态用水,要实现水土资源的合理开发。     

漓江流域土地利用变化分析及预测

以1993年、1999年、2006年和2010年四期Landsat遥感数据为基础,应用混合分类法对研究区主要景观类型进行分类,并通过土地利用转移矩阵及四种常用景观指数分析了漓江流域近20 a来的土地利用变化特征。针对研究区近20 a的土地利用变化情况,应用CLUE-S预测模型对漓江流域2020年的土地利用变化情况进行预测。结果表明:漓江流域土地利用在近20 a间发生了较大变化,具有重要生态功能的林地面积退化明显,建设用地与耕地所占比重不断增加。通过对四期TM数据进行景观分析,发现研究区内景观优势度减小,破碎度增加,由此认为研究区内生态环境正在逐步退化,这主要与漓江流域水源林地遭到不断砍伐以及人类经济活动有关。基于历史土地利用数据用CLUE-S模型对漓江流域2020年土地利用格局进行模拟,发现林地面积继续减少,建设用地面积持续增加。该模拟结果可为漓江流域经济发展、土地规划及生态保护提供参考依据。     

徐州市区的土地利用变化及其生态环境效应

[目的]研究徐州市区的土地利用变化及其生态环境效应,为土地的合理规划以及区域经济与生态环境的平衡提供理论支持和参考依据。[方法]以土地利用转移矩阵和叠加分析为工具,分析徐州市中心城区的土地利用类型的动态变化特征和空间格局演变规律,并通过NDVI和区域生态环境质量指数分析土地利用变化的生态环境效应。[结果]基于多源遥感数据的分类回归树(CART)分类结果,其Kappa系数均大于0.90;整个研究区耕地面积大幅减少,建筑用地迅速增加。郊区较多土地类型转变为建筑用地,在2004—2016年期间,研究区NDVI低值区域逐步扩大,但生态环境质量先由0.323增加为0.360,后下降至0.320。[结论]2004—2016年徐州城市扩张导致耕地大面积较少,景观破碎化加剧,但城市建设过程中绿地面积增加,整体生态环境质量稍有提升。建议进一步加强徐州城区景观格局的合理规划,降低城市化进程给生态环境带来的负面影响。     

黄土丘陵区土地利用变化动态与景观格局分析——以彭阳县为例

在退耕还林背景下研究土地利用/覆盖变化及其对景观格局的影响对宁南山区土地资源可持续利用和生态环境重建具有重要意义。以多时相Landsat TM/ETM 4期遥感影像数据为基础,借助GIS技术和景观生态学方法,分析彭阳县1991—2010年的土地利用变化动态及景观格局变化。结果表明:在研究时段内,彭阳县林草地面积持续增加的同时耕地和未利用土地持续减少;景观格局变化主要表现为景观破碎化程度、斑块混合分布程度、多样性指数和均匀度指数均呈先增加后减小的趋势,各斑块间连通性呈先减小后增加的趋势,景观形状趋于复杂;区域发展规划是该区2000年以后土地利用及景观变化的主要驱动力。     

基于显隐性分析的青龙满族自治县景观生态风险评价空间分异研究

景观生态风险评价可揭示区域生态风险的时空变化规律,对维护区域生态安全和优化环境管理有重要意义。从景观生态风险的显隐性角度出发,选取不同的因子作为评价指标,构建了景观生态风险评价指标体系,结合GIS,Geoda等空间分析技术,并以青龙满族自治县为研究区域,进行了景观生态风险评价和空间相关性分析,揭示了景观生态风险时空分布格局。结果表明:景观斑块的破碎化等显性风险是区域风险升高的直接原因,而隐性风险例如长久以往的人类活动干扰而导致的生态系统结构稳定性的破坏无疑是诱因;2001—2013年,青龙满族自治县整体景观生态风险呈下降趋势,但风险指数仍处于较高等级,空间分布上风险等级呈西部高东部低的特征;研究期间景观生态风险指数在空间上存在着较强烈的空间自相关性,且HH聚类和LL聚类呈增强趋势;通过对风险变化区的地类变化分析可知,林地对于区域景观生态风险值的变化起着至关重要的作用,林地面积的增加有效降低了区域景观生态风险值,而未利用地对生态风险指数变化也有重要影响,应控制未利用地合理、适时、适度地开发。研究结果为研究区以及类似地域景观生态风险管理和土地利用生态布局提供参考。