南水北调中线水源地长安河流域景观格局变化

存RS和GIS技术支持下,利用1994年和2003年遥感资料,运用生态学与景观生态学的基本原理,选取景观斑块数、多样性指数、优势度、均匀度、分维数、破碎度等反映景观空间格局的指数,从景观斑块特仟、景观多样性、景观破碎化方面对南水北调中线水源地长安河流域的景观格局变化进行了分析。结果表明,长安河流域从1994-2003年总的景观斑块数目有了明显的增加,从1994年的469块增加到2003年的1518块;长安河流域景观多样性整体较低,但从1994～2003年景观多样性指数增加了0．161;1994-2003年间长安河流域的景观破碎化指数呈增加趋势,在各个景观斑块类型中,人为影响林地、旱地、荒草地3种景观斑块类型的破碎化程度较高,且易受到人类活动的影响。     

玛纳斯河流域土壤类型空间分布格局分析

以玛纳斯河流域为例,运用G IS技术和景观生态学原理,对土壤类型空间分布格局进行了定量分析,得出以下结论:(1)玛纳斯河流域各土壤类型的分离度指数大多集中在0~3之间,各土壤类型的分布相对比较集中;(2)玛纳斯河流域土壤空间分形结构特征客观存在;(3)玛纳斯河流域各土壤类型的斑块形状复杂性差距较大。分维数最大的是草甸盐土,为1.709,土壤斑块的镶嵌结构最复杂。平均形状指数最大的是新积土,为3.684,土壤斑块的长短轴之比较大,斑块形状偏离正方形或圆形的程度较大;(4)玛纳斯河流域土壤类型多样性指数为3.037,均匀度指数为0.803,表明研究区内各土壤类型的异质性和多样性较高;(5)土壤类型的优势度指数为2.465,斑块密度指数为0.027,表明流域内的土壤是由半固定风沙土等少数几种土壤类型所控制。     

玛纳斯河流域景观格局变化与地形控制分析

以1990年、2000年、2005年、2010年四个时期的土地利用覆盖数据,玛河流域DEM为基础数据来源,在ArcGIS软件和Fragstats 3.4的支持下,采用景观单元类型转移矩阵、主要景观演化类型的地形梯度分析和空间数据叠加等方法分析了玛纳斯河流域的景观格局现状和演变特征,以及这种变化的影响因素。研究结果表明:玛纳斯河流域1990—2010年土地利用类型变化显著,荒漠、草地、水域以及林地面积都出现了不同程度的减少,耕地面积不断增加;玛纳斯河流域斑块形状总体趋向规则与简单的发展趋势;景观单元演变的地形梯度特征显著,表现为在各高程梯度、坡向梯度以及坡度梯度分布存在明显的地域分异规律,尤其与高程和坡度因子密切相关。说明玛纳斯河流域在经济快速发展的同时土地利用越来越丰富,规模和强度也在增大,但影响了景观稳定性和抗干扰性能。     

基于最佳粒度的生态移民安置区土地利用景观格局分析——以宁夏红寺堡区为例

以宁夏红寺堡区为例,采用2015年遥感影像,综合运用遥感、GIS手段、景观指数法等多种研究方法,从景观的要素构成及景观形态、不同景观的空间关系和景观空间构型4个方面来研究了景观格局的粒度变化效应,并确定了最佳粒度值,根据最佳粒度进行了研究区景观格局分析。结果表明:粒度与景观指数都具有相关性且粒度与部分景观指数拟合效果较好,确定最佳粒度为80m;草地为研究区主要景观类型且草地景观优势明显,占景观总面积的61.8%,是基质景观;研究区耕地和林地景观分布较为均匀;景观形状指数为31.229,分维数为1.040 1,表明景观整体主要由团聚的大斑块组成,形状复杂程度适中,蔓延度指数为65.254 7,表明破碎化程度不高,稳定性较差,不利于土地利用景观格局现状的维持。     

杂谷脑河流域近30年景观格局时空演变研究

杂谷脑河流域是岷江上游典型的干旱河谷区。以1980年和2006年两期Landsat TM遥感影像为主要信息源,从时间序列和空间尺度上分析近30 a杂谷脑河流域LUCC过程与景观格局动态变化,揭示其景观格局的时空演变规律,探讨土地利用变化对景观格局的影响机制,以期为其脆弱生境恢复与重建提供依据。结果表明:该流域土地利用变化显著,且以林地大面积减少和灌木林地显著增加为主要特点;区域呈现以自然景观为主,人为景观处于支配地位,以云、冷杉暗针叶林为地带性植被并主导该区域森林景观的格局现状;杂谷脑河流域的景观多样性和均匀度两指数增加,优势度减小,处主导地位的森林景观类型与其它景观类型所占比例的差异在缩小,景观结构趋于均匀,森林景观对流域景观控制作用减弱。     

黑龙江乌裕尔河流域土地利用及景观变化分析

为探索乌裕尔河流域土地利用景观格局特征变化及其原因,以黑龙江省典型流域——黑土区乌裕尔河流域1995年和2000年的TM影像为基本资料,运用3S技术和Fragstats软件,研究了乌裕尔河流域的土地利用及其景观格局的新变化,从斑块类型水平和景观格局水平对2个时段的景观指数进行定量分析,结果表明:乌裕尔河流域土地利用景观的主体为耕地,耕地面积有增加的趋势;景观类型水平上,草地、水域和建设用地的破碎化指数表现为略有下降或持平,耕地、林地和未利用地景观破碎化指数上升,尤其是耕地该指数增幅较大;景观格局水平上,主要景观指数变动趋势对整个流域生态系统功能发挥不利,流域的生态系统脆弱性在增加。研究结果可为乌裕尔河流域土地利用的合理规划利用及生态景观设计提供思考。     

玛纳斯流域生态需水变化与景观格局的响应关系研究

选取西北干旱区水土开发的典型区域玛纳斯河流域为研究对象,基于遥感和GIS技术,与气象站点实测资料相结合,采用FAO56Penman-Monteith法,在ArcGIS建好彭曼模型计算研究区生态需水。利用TM数据解译出1990年、2000年、2010年3期土地利用分类图对玛纳斯河流域进行景观生态学研究,最后尝试性分析生态需水与景观格局关系。结果表明:(1)各区域生态需水变化趋势存在差异,主要表现在山区生态需水增加,平原区生态需水减少。景观格局分析发现2000—2010年中部平原的西面和北面成片出现连通现象,是生态环境恶化较为严重区域。(2)空间上,山区生态耗水量增加,植被多样性指数上升,蔓延度指数下降。时间上,生态耗水量增加,周边的蔓延度指数上升,多样性下降;(3)空间上,绿洲景观格局指数变化与生态需水定额无明显关系,时间上,生态需水定额减小,但在人类活动影响下,周边的景观连通性下降,多样性上升,与山区的结论相反。生态需水定额的减少,将有利于植被的生长,但由于人类活动的影响,生态环境遭到破坏。     

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。     

三峡库区30 a间土地利用景观特征的粒度效应

该研究是为了测度景观指数在时空上随粒度变化的特征;总结相同景观在不同粒度下的景观特征差异。利用不同的粒度大小,将景观类型图进行了栅格化,并选取景观指数,在类型与整体景观的水平上,进行了景观指数的粒度效应测度。并采用相关性分析的方法,分析了各景观指数与粒度相关性的差异。研究表明：粒度效应能有力地论证三峡库区近30 a景观格局变化的特征;不同的景观指数随粒度也表现出不同的敏感程度,较敏感的是斑块密度、有效网格大小、正归化形状指数、聚合指数。同一类型景观在不同的景观指数测度上表现不同的变化规律,随粒度变化较为敏感的是耕地（坡度＜25°）、林地、草地和城镇建设用地;多数指数呈现出随粒度变化的拐点,尤其在尺度400 m;整体水平上,斑块密度和景观形状指数受粒度变化的影响较大;同一指标与粒度的相关性在类型水平和时间跨度上大多呈现出较高的一致性。此次研究很好反映了景观格局指数在不同空间分辨率（粒度）上的变化规律。     

黄土高原丘陵区景观特征与景观指数粒度效应研究

选取黄土丘陵沟壑区高家沟流域为研究区,基于遥感图像绘制流域土地利用景观图,利用GIS相关软件以及景观格局分析软件Fragstats,计算高家沟流域的景观格局指数,并在景观水平上对指数的粒度效应进行了研究.结果表明:草地为高家沟流域土地利用类型的主体,园地稀少,各土地利用类型布局分散,斑块形状较复杂,土地利用结构不够合理;粒度变化对景观指数的计算具有重要影响,各景观指数均具有明显的粒度效应,不同的景观指数随粒度增加表现出不同的变化趋势:(1)景观指数随粒度的增加有明显的下降趋势;(2)景观指数随粒度的增加变化趋势不明显,或上升或下降,并呈现出一定的波动性.高家沟流域景观分析的适宜粒度范围为75～120m.     

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。     

丹江中游典型小流域土壤颗粒及分形特征

在丹江鹦鹉沟小流域,利用网格状取样和典型样地取样相结合的方法,进行土样采集,共计采样点268个,研究土壤颗粒组成和分形特征,以及与土壤全氮之间的相互关系。结果表明：土壤粉黏粒质量分数随土壤深度的增加而增大,不同土层下土壤粉黏粒质量分数平均值均表现为农地〉林地〉草地。经ANOVA分析,不同土地利用在10—40cm土层的粉黏粒质量分数存在显著差异（P〈0．05）。不同植被类型间土壤颗粒分形维数亦存在显著差异（P〈0．05）,10～20cm土层的土壤颗粒分形维数更能代表不同土地利用的差异。土壤颗粒分形维数与坡度呈显著负相关（P〈0．05）,与坡向和海拔无显著相关性。土壤全氮质量分数在0～20cm土层与中粗砂粒质量分数呈极显著正相关（P〈0．01）,土壤颗粒分形维数和土壤全氮质量分数在20～60cm土层均与土壤粉黏粒质量分数呈极显著正相关（P〈0．01）。鹦鹉沟流域0～10cm土层的土壤粉黏粒储量为13．28万t,不同土地利用下0～10cm土层每m2土壤粉黏粒储量表现为农地〉林地〉草地,分别为74．71kg／m2、71．54kg／m2和70．23kg／m2。     

太子河流域景观格局对流域径流的影响

以太子河流域1992和2001年的土地利用数据和17个水文站点监测的径流数据为基础,借助GIS手段,运用景观格局指数分析方法和统计学方法,从景观水平和类型水平两个方面探讨景观格局变化对流域径流的影响。结果表明,太子河流域景观格局对径流过程有显著影响。在景观水平上面积加权平均分维数(FRAC_MN)、邻接度指数中位数(CONTIG_MD)和散布与并列指数(IJI)是影响径流的主要景观因子,其中面积加权平均分维数(FRAC_MN)对径流变化影响的显著性最大。在类型水平上旱地的斑块密度(PD)、旱地和建筑用地的面积加权平均分维数(FRAC_MN)和斑块连接度(COHESION)、林地和旱地的周长面积比变差系数(PARA_CV)和斑块聚集度指数(AI)、建筑用地的邻接度指数中位数(CONTIG_MD)和散布与并列指数(IJI)是影响径流的主要因子,其中林地的周长面积比变差系数(PARA_CV)和斑块聚集度指数(AI)对径流影响最显著。     

1962-2010年玛纳斯流域耕地景观的时空变化分析

为分析近几十年来玛纳斯流域水资源开发密集开发条件下耕地景观的时空变化,采用1962年、1977年、1989年、2000年和2010年5期遥感影像进行土地利用制图,并针对耕地信息,分别从时间变化过程、类型转化关系、空间格局等方面分析了近50 a来面积变化的时空特征,从气候变化与灌区建设的角度探讨了水资源空间配置与耕地扩张的关系。结果表明:1)近50 a来耕地和建设用地面积持续增加,未利用地、湿地和冰川雪地持续减少,草地在前20年增加、后30年减少;土地利用的变化程度总体上由剧烈逐渐趋于缓和;2)整体上耕地的变化由双向转化期逐渐过渡到单向转入期,草地和未利用地为各期主要转入类型,建设用地和草地为主要转出类型,各期的转入面积远大于转出面积,耕地总面积持续、快速增长。3)耕地扩张的重心由城市周边转向荒漠地区、由上游地区逐渐转移到下游,先后在昌吉、呼图壁、沙湾县、主要河流两岸及北部荒漠地区扩张,耕地景观也由杂乱破碎转的斑块转为成片连续的耕地带,耕地在景观中的优势进一步加强。4)耕地面积的扩张与降水和河川径流量的增加有关,耕地的扩张速度与方向与水库的空间分布及建成时间有明显的相关性,水库及灌渠建成的后一个时段往往会伴随一轮耕地的快速扩张。流域内水资源开发的潜力不足,已不能满足耕地的大规模扩张。适当控制耕地规模、优化用水结构、提高水资源利用效率,是集约化农业发展、生态环境保护的关键。     

基于RS和GIS的乌江流域(重庆段)湿地景观动态分析

为了探究三峡库区的建立对乌江流域(重庆段)即重庆东南地区湿地环境产生的影响,以landsat-5 TM和landsat 8OLI遥感影像为主要数据源,基于eCognition和ArcGIS平台,采用面向对象分类的方法,建立重庆地区乌江流域1995、2005和2015年湿地景观数据库,利用景观动态变化度、景观破碎度及土地利用转移矩阵等方法,分析重庆地区乌江流域内湿地景观近20年的时空变化特征.结果表明:1)重庆地区乌江流域整体湿地景观面积近20年处于增长趋势,动态变化指数最高为水库,最低为水田;2)湿地景观转移以湿地景观内部转移为主,湿地景观与非湿地景观转移为辅,人工湿地增加比重高于天然湿地;3)研究区内景观破碎度呈现先增加后减少的趋势,说明该区域湿地环境先恶化后得到改善;4)1995、2005和2015年,天然湿地景观分维数均低于1.6,人工湿地均高于1.7,说明人工湿地景观格局比天然湿地复杂.天然湿地的稳定性指数远低于人工湿地,且接近于0,说明自然湿地内部空间结构更加脆弱.通过三峡工程及其他水利工程的建设,导致乌江流域(重庆段)湿地景观格局发生变化,对该地区的湿地环境总体改善起到明显的促进作用.随着三峡工程建设、库区蓄水,以及龙潭水利工程、江口电站等水利设施修建,乌江流域内湿地总体面积增加,人工湿地变化较天然湿地更为明显,但天然湿地相比人工湿地更易受外界干扰,应加强相对应的保护措施.研究为保护该地区湿地景观,建立乌江流域湿地生态系统动态监测体系,以及为武陵山区精准扶贫提供技术支持.     

闽江下游地区景观空间格局及其变化

以闽江下游地区为研究实例,运用景观生态学的基本理论与方法,在ARC/INFO和ENVI系统的支持下,选取多样性指数、均匀度、优势度、分离度、破碎化指数和分维数等指标,对该区的景观空间格局进行分析,并分析了1995～2000年期间研究区的景观动态变化情况。