天然林森林资源的景观分析

为了研究天然林森林资源的景观变化,文章使用了景观空间格局分析软件包FRAGSTATS,主要计算了景观形状指数、平均形状指数、面积加权斑块平均形状指数、双对数破碎度、斑块平均分维度、面积加权斑块平均破碎度、香农多样性指数、香农均匀度指数、辛普森多样性指数、辛普森均匀度指数、修正辛普森均匀度指数、修正辛普森多样性指数。结果表明:面积加权斑块平均形状指数、双对数破碎度、斑块平均破碎度略有下降,也就是说,斑块(小班)形状变化不大。森林景观的变化要滞后资源的变化。各种斑块的多样性指数变化不明显。斑块丰富度和斑块丰富度密度大幅上升。     

汤旺河森林景观格局与地类景观要素动态分析

运用地理信息系统分析软件ArcGIS9和Frgastats3．3,处理1992年、2012年汤旺河林业局林相图,并用所得到的景观总面积、斑块密度、平均斑块面积、边缘密度、平均斑块分维度、香农多样性、香农均匀度等10个景观指数对汤旺河林业局森林景观格局和地类景观要素变化进行了研究,结果表明：汤旺河林业局连接度减弱、蔓延度降低、景观破碎化程加深。     

八英庄林场砬沿沟流域森林景观变化分析

为更好地实现八英庄林场森林资源的优化配置,以河北省木兰围场国有林场管理局八英庄林场2010年和2015年2期地形图、遥感图像及二类调查数据为基础,运用ArcGIS10.0和Fragstats4.2软件,对砬沿沟流域森林景观变化进行分析。砬沿沟流域按一级景观分类划分,斑块类型共5类,有林地斑块面积由473.95hm~2增加为500.88hm~2,其他斑块面积相对减小;有林地的景观形状指数、散布与并列指数减小,分别由3.008 1、59.106 6降为2.481 6、49.060 4;景观多样性由0.426 9减小为0.233 4,说明各斑块的聚集程度有所增加,各斑块之间的连通性有所提高。砬沿沟流域按二级景观分类划分,在有林地类型中,2010年和2015年斑块类型都为5类,到2015年山杏林斑块消失,新增云杉林斑块;2010至2015年华北落叶松林斑块面积、斑块景观形状指数均增加,山杨林斑块面积、斑块景观形状指数均减小。砬沿沟流域森林景观香农多样性指数由1.602 7降为1.389 2。除去一级景观分类中有林地斑块破碎度减小,其他无论是一级景观分类还是二级景观分类,各斑块破碎度都有不同程度的增加,说明近5a一级、二级斑块在总数上有所增加,并且增加的斑块相对独立,并不连续。     

东北东部天然次生林的景观格局及其多样性研究--以黑龙江省帽儿山林场为例

帽儿山地区是东北东部山区较典型的天然次生林区,本研究利用帽儿山实验林场1999年航测照片及1999年调查材料绘制而成的110000的林相图,110000的土地利用现状图(1999)和实地调查资料,在ARC/INFO及其它统计软件支持下,应用地理信息系统技术,对帽儿山林场的景观空间格局及其多样性进行了分析。选取的景观空间格局度量指标包括斑块数量、斑块大小、斑块密度指数、丰富度指数、优势度指数、均匀度指数、多样性指数等。结果表明帽儿山实验林场的森林景观以软阔叶林为主,以其很强的萌糵能力在各景观中占绝对优势;在帽儿山各森林景观斑块中,天然次生林各景观斑块平均面积大于人工林各景观斑块平均面积;人工林各景观类型斑块密度指数高于天然次生林各景观类型斑块密度指数;天然林的景观多样性指数和景观均匀度最高,其景观异质性程度也最高,但景观优势度小,各景观要素对景观整体结构、功能及其变化的控制作用较弱,人工林则相反。图1表1参16。     

基于RS和GIS的安宁市景观格局动态变化分析

利用1996年和2003年两期遥感数据,在GIS技术和Fragstats软件的支持下,运用景观生态学原理,采用斑块面积、斑块数、斑块密度、形状指数、面积周长分维度指数、聚集度指数、结合度指数、蔓延度指数、香农多样性指数和均匀度指数等从景观类型水平和景观水平对安宁市景观格局的动态变化进行了分析。结果表明,在类型水平上,安宁市的农业用地和荒地面积减少,而林地和水域面积增加,反映出近年来安宁市开展开荒造林和退耕还林工程的成效;从景观水平上来看,景观多样性提高,且趋于均匀,单类型景观占主导地位的程度降低;从斑块密度、分维度指数和蔓延度指数进行分析表明,景观破碎程度增大,斑块形状趋于复杂化,斑块间趋于离散,反映出人类活动对景观格局的干扰特征。     

北京市第二道绿化隔离区林木树冠覆盖特征与景观格局变化

【目的】第二道绿化隔离区是北京城市重要的生态屏障,利用城市森林的理念和3S技术手段,开展其生态变化动态监测,一方面可对其生态建设成效作出评估,另一方面也揭示其景观生态格局变化的过程、趋势与动因,进而为该区域进一步的生态建设和生态基础设施维护提供借鉴。【方法】利用0.5 m分辨率的2002年航片和2013年的worldview2卫片信息,以国际上森林城市通用的城市林木树冠覆盖(UTC)指标为核心,在eCongnition遥感解译技术平台下,利用景观格局指数、转移概率矩阵、斑块尺度、土地利用动态度、缓冲区分析等景观生态学分析方法,对第二道绿化隔离区内的UTC格局特征与变化原因进行分析。【结果】第二道绿化隔离区的林木树冠覆盖(UTC)从2002年的28 839.84 hm~2增加到了2013年的63 709.95 hm~2,同期的林木树冠覆盖率增加了21.4%,不透水地表与草地占比同期分别仅增加了8.89%和7.8%,而耕地、水域和裸土地则呈现了面积下降的变化; 2002年景观基质为农田斑块与不透水地表斑块, 2013年为UTC斑块与不透水地表斑块,表明该区域生态化过程对区域的控制作用在逐步增强;从景观斑块的稳定性看,最稳定的景观斑块类型为不透水地表和UTC斑块,其保持自身不变的面积比例分别为64.59%和60.34%,而裸土地斑块类型95%以上的面积都发生了变化;从总体景观格局变化看, 2013年总斑块数量比2002年减少了176 979个,而斑块的分维数和斑块形状指数分别降低了0.052和0.128,景观斑块水平的多样性指数与均匀度指数也分别降低了0.136和0.076;从UTC斑块的变化来看,斑块数目净减少154 437个,而总的斑块面积增加了34 860.79 hm~2,斑块平均面积也净增了2 528.3 m~2;小、中、大和特大型UTG斑块数目与面积均呈现减少的动态过程。【结论】整个二道绿化隔离区景观的破碎化程度、斑块的复杂性与空间分布的不均匀程度都在降低,研究区域内景观斑块的自然化程度在提高; UTC斑块的变化趋势表明,第二道绿化隔离区UTC面积在快速扩大,其在城市生物多样性保护中的潜在作用也越来越大。从变化动因看,二道绿化隔离区规划的实施、城市总体规划、新农村建设政策、永定河与温榆河等大型河道生态治理和百万亩平原大造林等工程的实施都是最重要驱动因素。     

香格里拉县森林景观格局分析

利用香格里拉县森林资源二类调查数据,在ArcGIS9和Fragstats3．3软件支持下,选取斑块密度、最大斑块指数、形状指数、平均斑块面积、分维数、多样性指数、均匀度指数、蔓延度指数等森林景观格局指标对香格里拉县森林景观格局进行分析,结果表明：香格里拉县冷杉林和高山松林斑块较多,面积分别占总面积的16．97％、14．43％,在总体景观中处于主导地位。阔叶林和灌木林斑块密度分别为0．2496、0．2118,景观较为破碎;香格里拉县森林景观多样性指数为2．1300,景观要素类型较丰富,天然林得到了较好的保护。     

钱江源国家公园景观格局变化探析

从景观水平和类型水平两方面选取了斑块数量、斑块密度、最大斑块指数、景观形状指数、景观分散指数、蔓延度指数、香农多样性指数7个景观格局指数，分析2019年和2021年钱江源国家公园的景观空间分布特征及其动态变化。结果表明：（1）在土地利用变化方面，钱江源国家公园以林地和园地为主，占公园总面积的92%以上；与2019年相比，2021年各类土地利用类型变化不大，面积增加最多的是林地，面积减少最多的是耕地，森林覆盖率稳步增加，在一定程度上反映了园区在林业生态建设上所取得的成效；（2）在景观格局演变方面，2019年和2021年景观类型尺度和景观水平尺度的指数变化情况反映出园区内景观异质性趋缓，逐渐向优势景观均质化、整体化发展，且各类景观的交错分割现象得到一定程度的改善，有利于生态功能和生态系统稳定性的发挥。     

安凯旅游开发景区森林景观特征研究

在景观分类的基础上,应用景观生态学原理,选取多样性指数、优势度、分离度和斑块密度指数4个指标,从景观的类型多样性、格局多样性和斑块多样性3个方面,对安凯乡旅游开发过程中森林景观多样性特征进行分析。结果表明,5种森林类型斑块中,马尾松林斑块所占面积以及斑块平均面积最大;经济果林、木麻黄林破碎化程度较高;马尾松林保持完好,分离度也最小,木麻黄林分离度最大;各景观类型比例分布不均衡。     

森林色彩景观格局指数与色彩属性指标对观赏效应的影响

【目的】探讨森林色彩景观格局指数(简称色彩格局指数)、色彩属性指标与观赏效应值(SBE)之间的量化关系,建立观赏效应评价模型,筛选影响SBE的关键指标,以期为森林色彩景观格局配置提供指导。【方法】以长三角地区典型山地森林景观为对象,应用PS、Color Impact、CAD、ArcGIS、Fragstics软件工具划分色彩斑块、计算色彩格局指数,借助心理物理学方法获取观赏效应量值,统计分析色彩格局指数、色彩属性指标与SBE之间的相关关系,建立观赏效应评价模型,筛选影响SBE的关键指标。【结果】Pearson相关分析结果显示,最大斑块相对面积(r=-0.31,P0.05)、森林色彩分布模式(r=-0.690,P0.01)、蔓延度指数(r=-0.398,P0.01)与色彩观赏效应值显著(P0.05)或极显著(P0.01)负相关;平均斑块分维数(r=0.322,P0.05)、香侬多样性指数(r=0.352,P0.05)、景观丰度((r=0.655,P0.05)、全色明度(r=0.482,P0.01)与色彩观赏效应值显著或极显著正相关;景观水平指数与SBE相关性高于斑块水平指数,全色属性指标与SBE相关性高于主、辅色属性指标;全色色差、边缘密度、周长面积比3个指标间均极显著正相关(r0.800,P0.01),主色相对面积与蔓延度指数间极显著正相关(r=0.862,P0.01)、蔓延度指数与香侬多样性指数间极显著负相关(r=-0.862,P0.01)、主色相对面积与香侬多样性间极显著负相关(r=-0.866,P0.01); SBE评价模型(R~2=0.834 4)显示,全色相对面积大但主色相对面积较小、色斑边缘曲折自然且形状趋向圆满、色彩丰富但空间分布不均匀、趋向聚集又不完全连成一体、色斑镶嵌自然有序的森林色彩景观的观赏效应高;本研究首次提出的森林色彩分布模式指标对SBE的影响极显著(r=-0.690,P0.01),色彩格局疏密变化有致、秩序感高、自然性强的色彩分布模式的SBE高。【结论】SBE与色彩格局指数之间存在显著、极显著相关关系,基于此建立评价模型,应用色彩格局指数进行色彩观赏效应评价的方法可行。     

北京市第一道绿化隔离区树冠覆盖特征与景观生态变化

【目的】以北京市第一道绿化隔离区建设为例,利用高空间分辨率的航、卫片信息源,分析城市林木树冠覆盖特征,力图一方面准确揭示北京市第一道绿化隔离区的生态建设成效,另外也试图从景观生态学视角揭示其格局内在变化过程与趋势,进而为北京市及其他城市未来的生态建设提供借鉴。【方法】以0.5 m分辨率的2002年航片和2013年的worldview2卫片为基础,利用econgnition面向对象的解译技术平台,以城市树冠覆盖为核心,利用景观生态学的分析方法,从景观动态、景观格局变化和景观斑块尺度变化等方面,探讨一道绿化隔离区内的林木树冠覆盖特征。【结果】一道绿化隔离区林木树冠覆盖面积从2002年的4 832.98 hm~2增加到了2013年的10 095.01 hm~2,11年间共增加了20.57%;绿地率净增23.94%,生态用地率净增24.11%;斑块平均分维数和斑块面积形状指数呈现不断增加的特点;小型斑块和巨型斑块的数量和面积变化幅度最为显著,11年间数量分别减少了42 286个和130个,面积分别减少了186.08和5 457.75 hm~2;城市总体规划、2008奥运会的绿色需求、城市公园环建设决策和首都百万亩平原大造林是其变化的最重要驱动因素。【结论】与建设之初相比,一道绿化隔离地区内的林木绿地斑块更趋向于向自然化的方向变化,同时斑块规模呈现了小、中、大型斑块数量与面积同步减少,而特大型斑块与巨型斑块的斑块数量和面积同步增加的变化趋势。第一道绿化隔离区域城市林木和绿地不仅取得面积上的急速扩大,而且其在城市生物多样性保护中的作用也越来越大、越来越突出。     

等戛自然保护区森林景观格局分析

在ARCGIS9和FRAGSTAT3.3软件支持下选取以下森林景观格局指标:斑块面积、面积百分率、斑块数、斑块密度、最大斑块指数、形状指数、平均斑块、平均最近距离、面积多样性指数、均匀度指数、蔓延度指数、优势度等来描述等戛自然保护区森林景观格局.结果表明:等戛保护区季风常绿阔叶林、山地雨林和中山湿地常绿阔叶林景观在总体景观中处于主导地位.农地、经济林景观破碎化严重,受人为影响大.等戛保护区森林景观多样性高,景观要素类型较丰富,物种的多样性受到较好的保护.景观类型所占比例差别较大,以中山湿性常绿阔叶林和季风常绿阔叶林景观占优势.     

景观格局对松褐天牛种群密度的影响

【目的】明确景观格局与松褐天牛种群密度及成虫发生期的关系,为制定利用景观格局调控松褐天牛种群的技术措施提供理论依据。【方法】采用景观生态学的研究方法,应用诱捕法对福建省顺昌县4个乡镇马尾松林的松褐天牛种群数量进行监测,将其发生期划分为3个时期并构建时间动态模型,利用ARCGIS、ENVI、FRAGSTATS软件对景观信息进行提取划分和景观指数计算,分析斑块类型与景观2个水平上的景观指数同松褐天牛种群密度及成虫发生期的相关性。【结果】共捕获松褐天牛139 321头;埔上镇始盛期(T)结束的时间最早,双溪街道始盛期结束时间最晚,高峰期(P)与盛末期(L)结束时间最早,而大干镇在这2个时期上结束最晚;斑块类型水平上,松褐天牛种群密度与林地斑块面积及道路斑块数量呈显著正相关,相关系数分别为0.952、0.959,与农田斑块面积呈显著负相关(R=-0.963),与道路斑块分离度也呈显著负相关(R=-0.968);景观水平上,景观总面积与松褐天牛种群密度具有显著正相关(R=0.970),松褐天牛种群密度随景观丰富度的升高而降低,相关系数为-0.958;林地斑块的密度和聚合度对成虫发生的不同时期有重要影响,成虫发生的高峰期与道路斑块的密度和面积有较强的正相关,城市、农田、水域3种斑块的密度与面积均与松褐天牛成虫的发生期呈负相关,而景观总面积与成虫的不同发生期呈正相关。【结论】林地斑块面积、道路斑块数量与松褐天牛种群密度呈显著正相关,而道路斑块的分离度、农田斑块面积与松褐天牛种群密度呈负相关。林地与道路斑块的密度与松褐天牛的始盛期、高峰期、盛末期的结束时间长短呈正相关,而城市、农田、水域3种斑块类型的密度及面积则呈负相关。景观格局不仅能够影响松褐天牛的种群密度,还能够影响其种群发生的时间动态。     

国家级城市湿地公园景观格局分析——以成都市白鹭湾生态湿地公园为例

根据收集的白鹭湾生态湿地公园的相关图片资料,运用景观生态学及其高德图片和Arc GIS软件,结合实地调查,采用景观多样性指数和斑块特征指数等指标,对其景观格局进行了分析。研究结果表明:白鹭湾生态湿地公园总面积为200.04hm2,草地和湖泊是湿地公园的主要景观类型,其面积为123.52hm2和26.31hm2,斑块所占景观面积比例分别为61.75%和13.15%;斑块数量(NP)和斑块密度(PD)所反映的湿地景观类型破碎化程度基本一致,其中道路(NP=85个、PD=42.49个/100hm2)和草地(NP=48个、PD=24.00个/100hm2)破碎化程度较高;湿地公园的平均斑块形状指数(MSI)和平均斑块分维数(MPFD)的结果显示,河流(MPFD=1.43,MSI=12.21)的斑块形状较为复杂,灌丛(MPFD=1.07,MSI=1.50)的斑块形状最规则;湿地香农多样性指数(SHDI)为1.31,香农均匀度指数(SHEI)值为0.63,说明研究区域景观水平多样性相对较高,但斑块空间分布不均匀,优势斑块较明显。     

城市森林林木斑块特征与降温效应的关系 ——以北京市城区为例

【目的】城市绿地对城市热岛有显著的缓解作用,但是城市生态用地空间不断被挤压,可用于增加绿地的土地面积非常有限,如何通过合理的景观和群落结构配置来缓解城市热岛效应成为重中之重。本研究在更精细的影像分辨率尺度上探究林木斑块的斑块水平特征、景观配置特征以及群落组成特征对斑块降温效应的影响,以期为城市绿地的规划和管理提供依据。【方法】以北京市六环外1 km以内的城区为研究区,利用2013年9月Landsat-8 TIRS遥感影像的第10波段反演地表亮温,利用2013年8—9月0.5 m分辨率的World-view-2遥感影像提取城市森林斑块信息,基于城市森林斑块地表亮温与城区整体地表亮温的温差量化研究区域内城市森林的降温效应。然后,选取斑块面积、周长、周长面积比和形状指数4个斑块水平的景观指数,以及树冠覆盖度、平均斑块面积、斑块密度和聚集度4个景观水平的指标,探究城市森林斑块个体特征与空间配置对其降温效应的影响。同时还采取分层随机抽样法抽取398个林木斑块,进行城市森林结构抽样调查,分析城市森林群落结构与降温效应之间的关系。【结果】北京城区地表亮温平均值为29.86℃,不透水地表区域的地表亮温平均值为30.64℃,树冠覆盖面积超过1 000 m2的林木斑块地表亮温平均值为28.68℃,比城区低1.18℃,比不透水地表低1.98℃。在斑块水平的4个指数中,斑块面积和周长与斑块内部地表亮温最低值显著负相关(R2值分别为0.43和0.33),斑块周长面积比以及形状指数与斑块内部地表亮温的相关性较弱,且分别为正相关(R2=0.25)和负相关(R2=0.10)。在景观水平的4个指数中,作用最强的为树冠覆盖度(R2=0.312),其次为平均斑块面积(R2=0.309),二者与林木斑块的降温效应均为正相关;斑块密度与降温效应呈非线性关系,一开始地表亮温最低值随着斑块密度的增加而升高,当斑块密度的对数值达到-4.85时,地表亮温最低值随着斑块密度的增加开始下降;聚集度与降温效应呈正相关(R2=0.15);群落结构指标与林木斑块内部地表亮温相关性整体较弱,树高与乔木株数占比与斑块内部地表亮温负相关(P0.05),物种多样性指数Shannon-Wiener与斑块内部地表亮温正相关(P0.05)。【结论】在北京,面积超过1 000 m2的林木斑块可在一定程度上缓解城市热岛效应,树冠覆盖度和斑块面积是影响林木斑块降温效应强弱的核心因素,未来城市森林建设除直接规划大尺度城市森林外,还可优先在紧靠现有绿地区域的潜在绿地区种植树木,以此来增加现有林木斑块面积,同时建议优先选择生物量较大的植物,合理进行树种配置,全力提高城市绿地降温能力。     

香格里拉市林地景观格局分析及优化策略

利用香格里拉市2017年林地变更调查数据,选取斑块数量(PN)、斑块类型面积(CA)、斑块平均大小(MPS)、景观百分比(PLAND)、斑块密度(PD)、分离度(F)、景观多样性指数(SHDI)和香农均匀度指数(SHEI)等8个景观指标,借助Fragstats4.2软件和ArcGIS10软件,从斑块特征、异质性以及多样性3个方面对香格里拉市林地景观格局进行分析。结果表明:香格里拉市林地景观格局类型较为丰富,多样性较高,斑块内部连通性较强;各林地景观类型分布不均,以针叶林景观为主,存在比较明显的异质性;景观类型斑块数量大,非林地景观破碎化严重。提出合理编制林地利用方案、不断提高林地景观格局稳定性,加强资源林政管理、控制林地破碎化程度,加快建设“智慧林业”步伐、高效管理林地资源,抓住林业重点工程建设、全面优化林地景观格局,结合林地适用类别,科学合理规划林地功能等优化策略。     

湛江市区土地景观格局动态变化分析

利用遥感影像和地理信息系统技术,分析了湛江市区1991年、2000年和2007年3个时期土地景观格局的总体变化情况,结果表明,湛江市区具有景观破碎化程度先提高后降低,景观结构组成复杂化趋势先快后慢,城市发展影响了景观格局变化等特点。在类型水平上选择了景观类型面积(CA)、斑块数目(NP)、类型百分比(PLAND)、斑块密度(PD)、平均斑块面积(AREA-MN)共5个景观指数;在景观水平上选择了景观类型总面积(TA)、斑块数目、斑块密度、最大斑块指数(LPI)、平均斑块面积(AREA-MN)、香农多样性指数(即SHDI,为各斑块类别丰富度总和的负值)共6个景观指数。这些景观指数表明:近20 a来,湛江市区土地景观格局变化幅度大,人类活动对城市景观要素和整个景观格局的影响很深远。并进一步讨论该区景观格局动态变化的驱动力,提出了相应的对策。     

沈阳不同行政区城市森林景观格局差异及其原因

运用景观生态学原理,在RS和GIS技术支持下,以沈阳三环内城市森林为研究对象,选取斑块数目、斑块面积、斑块密度、Shannon多样性指数、平均分维数、聚集度等景观格局指数进行各行政区对比分析。结果表明:浑南新区、东陵区、和平区森林景观格局最合理,大东区、皇姑区、于洪区次之,铁西区、沈河区最差。     

基于主成分分析的森林景观格局研究

【目的】为更好地了解洪田村森林景观结构,以2011年和2016年小班调查数据为基础,分析研究洪田村的森林景观格局。【方法】以永安市洪田村2011年实地调查小班数据及2016年二类调查数据为基础,将选取的19个景观指数从内部细化为三类,并采用主成分分析法选取了12个最能表征洪田村森林景观格局的景观指数;借助地理信息系统(Arc GIS),分析了洪田村的森林景观结构及功能。【结果】1)主成分分析筛选的12种景观指数在其所属类别上的因子载荷值均在90%以上,具有很好的代表性,可作为洪田村森林景观格局分析的指标。2)洪田村森林景观要素组成类型单一且分布不均,杉木和硬阔叶树种为主的景观格局占主导优势。3)斑块形状简单抗干扰能力差,景观整体异质性较高。4)灌木林和软阔类树种较低的边缘密度(ED)表明这两种森林景观与其他类型景观之间的能流、物流交换低。【结论】未来对洪田村进行森林景观规划与设计时应着重调整不同森林景观类型的空间布局,合理配置乡土树种(杉木、马尾松)、引进树种(桉树)、灌木林及其他树种的比例。     

千岛湖生态景观林景观格局研究

所有森林都包含一定的环境和社会价值,当森林这些价值具有特殊意义或至关重要时,这些森林就可以定义为高保护价值森林(HCVF).本研究运用景观生态学原理和地理信息系统技术,选取景观斑块数量面积、平均斑块面积、斑块优势度和多样性、均匀度、破碎度、分离度等指数指标分析景观HCVF的景观格局特征.研究结果:千岛湖景观HCVF的景观基质为针叶林,廊道景观为水域,针叶林、水域和阔叶林是优势景观类型.研究区整体景观多样性、均匀度、分离度和破碎度指数较小,分别为1.302、0.566、0.256和0.262,说明整体景观比较完整,多样性和复杂性不高,但景观结构不尽合理,有待进一步合理开发和科学利用.地形地貌和人类活动是影响景观HCVF景观格局的主要因素.马尾松等针叶林斑块单一化和灌木林斑块持续减少,不利于维持景观多样性和生态系统稳定性,要采取有效对策进行调控.