盐化草地景观中的斑块形状指数及其生态学意义

利用ＧＩＳ技术研究了盐化草地景观中的斑块形状指数及其生态学意义。研究结果表明,斑块形状指数在描述斑块和斑块的空间格局方面,与斑块的分维数一样具有明确的生态学意义,可以作为反映一定尺度上斑块和景观复杂程度的定量指标,斑块形状指数越小、斑块的形状越规则,简单,斑块形状指数越在,斑块的形状越复杂,斑块形状指数的变化范围比分维数要大,可以大于分维数的上限２。     

临泽盐化草甸土壤理化性质的空间格局分析

从土壤景观空间格局的特征入手，对临泽盐化草甸土壤理化性状的空间分布格局进行了分析研究。多样性指数、优势度指数、分维数与修改分维数是描述盐演化草甸土壤景观空间格局的较为全面、准确的综合指标。随着土壤深度的增加，多样性指数(H)呈减少的趋势，分维数(DL)和修改分维数(DmL)呈增大趋势。因此，盐化草甸土壤景观斑块类型呈单一趋势，轻有机质土壤斑块逐渐增加，pHI(7．6—8．0)土壤斑块逐渐占据主要位置。随着土壤全盐含量的增加，多样性指数随之增加，而优势度指数、分维数与修改分维数则降低。上述研究结果表明，土壤盐演化过程中缩小不同斑块的面积差异，导致斑块形状和空间关系趋于简单。盐化土壤的空间格局的变化主要受土壤盐演化作用的影响，人类活动是导致盐演化的主要因素。     

临泽盐渍化草地景观空间格局的初步分析

采用景观多样性指数、优势度指数、分维数和修改分维数等指标,分析和比较临泽盐渍化草地轻盐区和高盐区的景观空间格局。区域景观空间格局分析结果表明,随着土壤全盐含量的增加,多样性指数随之增加,而优势度指数、分维数和修改分维则降低。说明在土壤盐渍化过程中,缩小了不同斑块间面积的差异,导致斑块形状和空间关系趋于简单。在描述临泽盐渍化草地的景观空间格局方面,修改分维数与景观多样性指数、优势度指数和分线数相比,是一个较为准确和全面的综合指标。对斑块的景观空间格局分析结果表明,同一斑块类型在高盐区的分维数普遍低于轻盐区,说明土壤全盐含量升高使斑块形状的复杂性降低。从轻盐区到高盐区,优势种的耐盐性相对较弱的群落面积减少,并且与周围斑块之间的空间关系趋于简单。与此相反,以相对耐盐植物为优势种的群落面积增加,与其它斑块之间的空间关系复杂化。随着土壤全盐含量的升高,与放牧关系密切的群落面积减少、空间格局多样性程度降低,而与放牧关系疏远的植物群落,其变化趋势恰恰相反。上述研究结果表明,盐渍化草地空间格局的变化既有土壤盐渍化的作用,又有人类活动的影响。     

黄土高原草原景观斑块形状的指数和分形分析

利用地理信息系统技术结合景观斑块形状指数和分形分析方法,对黄土高原地区草原景观斑块的形状以及空间特征进行了分析。结果表明:黄土高原地区45种草原景观斑块形状指数相差悬殊,垂穗披碱草(Form. Elymus nutans Griseb.)草甸草原和川青锦鸡儿(Form. Caragana tibetica Kom.)草原的斑块圆环度指数之差达到20.8460,反映出黄土高原草原景观斑块的边界率相差较大,表明草原景观斑块与外界的物质、能量交换活跃程度相差较大。草原斑块的形状明显偏离于圆形和方形,为不规则形,这与黄土高原地区破碎的地形密切相关。不同类型草原景观斑块分维数变化较大,早熟禾(Form. Poa sphondylode Trin. ex Bunge)草甸草原的分维最大,其格局是最为复杂的。多根葱、大苞鸢尾(Form. Allium polyrhizum Turcz. ex Regel and Iris bungei Maxim.)草原的分维最小,其格局是最简单的。这些都反映出黄土高原地区草原景观异质性较大。     

苏尼特右旗荒漠草原三种放牧方式下群落斑块特征

利用景观指数、分形模型以及稳定性指数、单变量点格局方法,对内蒙古苏尼特右旗荒漠草原不同放牧方式下群落微斑块特征、形状分形及稳定性、分布格局进行探究,以期揭示荒漠草原微斑块自身特征及其与环境的关系.结果表明:1)3种放牧方式下群落斑块特征差异明显.休牧状态下芨芨草斑块面积占景观整体面积的91.15％,蔓延度指数(CONT...     

基于TM影像的内蒙古达茂旗草地景观格局动态分析

基于遥感影像、地理信息系统和地面调查数据,以内蒙古达茂旗为研究区域,对1988年、2002年的TM遥感影像进行综合解译,得到两个时期达茂旗地区景观类型分布图,在此基础上应用景观生态学研究方法,对内蒙占达茂旗景观格局及动态变化进行分析.结果表明:内蒙古达茂旗景观以草地为主体,其中北部以平原丘陵荒漠草原的针茅草原为主体,农田、林地等人工植被面积较小且主要分布在研究区的南部.研究区景观类型多样,景观分布均匀,但各景观中斑块数量多,斑块破碎度较大.与20世纪80年代相比,2002年草地景观面积减少,景观斑块数量减少,破碎度降低,斑块形状更加规则;林地和水域斑块数量减少,面积大幅度下降;沙漠化草地面积增加.     

昭苏县草地资源景观格局现状分析与评价

依据景观生态学的理论和研究方法,运用遥感和地理信息系统技术,在草地资源分类的基础上,对昭苏县草地资源景观格局的斑块水平指数、斑块类型水平指数以及景观水平指数进行数量分析及评价,明确其草地资源类型空间分布特性.研究结果表明,研究区山前平缓地草地和低山丘陵草地受非草地类型及人为因素干扰强烈;随着时间的变迁,总体景观格局随着年度的推移出现景观破碎度、优势度和多样性增加,均匀性下降的趋势.     

基于GIS的天山北坡荒漠绿洲景观格局变化的研究——以新疆巴里坤哈萨克自治县为例

利用2000和2007年Landsat TM影像资料,采用GIS技术研究了天山北坡荒漠绿洲区巴里坤哈萨克自治县（巴里县）的景观格局变化特征。结果表明,从2000到2007年,巴里坤县的水域和草地面积分别减少623.42和14 566.72 hm2,而未利用地、林地、耕地和居民及工矿用地分别增加9 397.30、3 090.15、259.57和2 443.12 hm2,但主要景观类型是草地和未利用土地的格局基本没有改变。8年内巴里坤县景观多样性指数从0.74增至0.80,均匀度指数从0.35增至0.40,景观构型指数从8.40增至9.40,说明景观多样性略有增加,景观构型逐渐变大,草地破碎度加剧。版块特征变化表现为景观分维数增高,而稳定性指数减小,各个景观类型的相对稳定性为：居民及工矿用地＞水域＞耕地＞林地＞草地＞未利用地,说明草地和未利用土地是目前主要开发利用的景观类型。     

内蒙古多伦县景观格局动态变化分析

根据内蒙古多伦县2000年TM影像和2008年SPOT5影像及地面调查资料,在ArcGIS和ERDAS等软件支持下,获得多伦县2期景观类型数据,并运用景观生态学原理与方法,分析了多伦县2000-2008年景观格局动态变化,以期为多伦县土地资源的合理规划与利用提供决策依据,也为荒漠化治理提供理论依据。结果表明:林地面积增长最快,增长了12.09倍,年变化率为1.51%,优势度指数增加明显,破碎度指数和分维数减小;沙地面积减小最为明显,减小了16107 hm²,占2000年沙地总面积的85.1%,年变化率为0.11%,随着斑块数量的增加破碎度指数呈增加趋势,沙地景观类型重心向西北方向转移21.13 km。草地斑块数呈减少趋势,但是斑块面积增加了36150 hm²,占2000年草地总面积的16.4%。综上所述,表明多伦县生态环境趋于良性发展。     

青海省天然草地景观空间格局分析

为了研究青海省天然草地景观格局特征,试验采用ARCGIS 9.0软件解译TM影像、提取斑块周长与面积的方法测定了斑块水平指数、斑块类型水平指数和景观水平指数。结果表明:青海省天然草地斑块边缘效应普遍较大,斑块形状比较简单,且存在主导景观要素。     

毛乌素沙地1990-2014年景观格局变化及驱动力

土地利用的改变受自然环境和人类活动影响,土地利用变化又会影响景观格局,本研究应用3S技术和景观指数相结合的方法,分析了毛乌素沙地1990、1995、2002、2008、2014年25年来土地利用动态过程与景观格局变化,并选取自然和人类活动等10个因子分析了其变化驱动力.结果显示,25年来固定沙地面积增加7.5%,半固定沙地增加3.8%,流动沙地减少42.95%,农田面积增加4.6%,低湿地和水体面积基本不变,城建用地面积增加.其中,增加的固定沙地主要由半固定沙地和流动沙地转变而来;增加的半固定沙地主要由流动沙地和固定沙地转变而来;减少的流动沙地主要转为固定沙地和半固定沙地.景观结构趋于复杂,类型斑块数增加,平均斑块面积减小,破碎度上升,呈现破碎化态势.各类型斑块数和分离度变化非常显著.研究区土地利用和景观格局变化主要是人为活动中的农牧民人均纯收入、人口、GDP和农林牧总产值因素所致,气候因素贡献不是很大.     

黑龙江老爷岭东北虎国家级自然保护区土地利用与景观格局变化研究

土地利用和景观格局变化研究是自然保护区制定管理和保护规划的重要依据。本研究以黑龙江老爷岭东北虎国家级自然保护区1999—2019年3期的土地利用数据为基础,利用动态度与转移矩阵模型对该区的土地利用变化进行分析;选择斑块数量和香农多样性等景观指数对其景观格局变化进行研究。结果表明,林地是老爷岭保护区主要的土地利用类型,约占自然保护区总面积的95%,且1999—2019年呈稳定趋势(K=-0.017)。从景观格局变化来看,老爷岭保护区的景观呈破碎化趋势,其中斑块数量和香农多样性指数变化最大。从时间跨度来看,1999—2009年是老爷岭保护区土地利用和景观格局变化的主要时段,自2009年后老爷岭保护区建立,保护区内的土地利用动态度指数和景观破碎化程度均在降低,这说明老爷岭保护区成立后,随着管理和保护力度的加大,保护区内的林地得到了一定程度的恢复,景观破碎化程度得到了有效改善。     

分形理论在草地科学中的应用概述

分形理论是非线性科学的一个重要分支,是科学研究中一种重要的数学工具和手段,分形理论的引入给解释和解决草地科学领域出现的一些复杂问题提供了一种新的思路和方法。其中根系形态的分形维数能反映根系的分支结构;土壤的分形与植被恢复年限(或退化程度)、土壤质地、土壤理化性质有密切关系;斑块的分形是景观破碎化和景观格局的重要指标,可以解译斑块演替过程;同时,分形能较好地反映群落多样性和均匀度的空间分布格局,有效分析尺度依赖问题;遥感信息的收集和遥感图像处理应用分形理论可提高精度;此外,根据动物觅食路径的分维和植被空间结构的分维来确定动物活动和载畜量可以提高草地利用率。然而,有关分形在草地科学中的应用研究多停留在分形指标的计算上且实用性较差,实践探索基于分形的元胞自动机来模拟三江源区草地秃斑块动态的真实性与准确性及分形理论综合集成研究或将成为草地科学新的研究领域。     

基于CBERS-1卫星图像的塔里木河下游典型区域景观格局分析

基于遥感、地理信息系统和景观生态学研究方法,以塔里木河下游典型区域为研究对象,对塔里木河下游典型区域CBERS-1遥感图像进行目视判读,获取研究区2001年8月、2005年8月2期矢量数据,选取景观多样性指数、景观优势度指数、景观均匀度指数、景观斑块密度、景观廊道密度指数等景观生态指标,对所用指标综合分析,结果表明:1)2001年8月-2005年8月景观类型构成没有发生变化,而且都是以灌丛、低覆盖度草地和荒地占绝对优势,但在研究区内所占比例不同;2)农田面积、斑块数大幅上升,导致草地等景观类型面积下降;3)研究区内除了草地、低覆盖度草地、荒地、沼泽、水域面积减少以外,其他景观类型面积都有不同程度的增加,水域面积减少的原因是水域由大的斑块状改变成线状或带状,但是景观总的连接性还是很差.     

内蒙古典型草原物种多样性的空间尺度效应及其分形分析

为研究空间尺度对物种多样性的影响,以内蒙古典型草原为对象,采用样线调查法分析Shannon指数和Patrick 丰富度指数2种α多样性指数随取样尺度的变化特征,结合分形理论和方法,得出2种α多样性指数的分形维数D。结果表明:随着取样尺度的逐渐增加,Shannon指数呈先迅速增加后降低的规律,而Patrick 丰富度指数达到最大值后则保持不变;5 m²(1 m×5 m)是该区域α多样性研究的最佳尺度;在5 m范围内,2种α多样性指数与取样尺度在双对数坐标上均呈极显著线性相关(P<0.01),相关系数(R)都在0.99以上,5 m后未表现出明显的线性规律;D值表明该区域物种组成简单。因此,在植物群落多样性研究中,采用较小的单个或多个样方要格外谨慎,应根据研究目的和多样性指标反应的特征来综合考虑取样尺度。