黄土高原1990-2000年间的景观格局演变及生态系统服务功能分析

景观格局演变和生态系统服务功能的研究有助于区域的规划和管理.文中以1990和2000年的土地利用覆被数据为基础,以ArcGIS和Fragstats软件为平台,分析了黄士高原生态系统服务功能的变迁,并选取了多样性、均匀度、连通性和破碎度等指标,研究了黄土高原1990-2000的景观格局演变.结果表明:1)研究区域内以林地...     

渭干河-库车河三角洲绿洲景观格局动态变化及其对生态系统服务功能的影响

利用渭干河-库车河三角洲绿洲1989年、2001年和2007年的遥感影像数据,分析了1989～2007年间渭干河-库车河三角洲绿洲景观结构变化规律,并讨论了由此带来的生态系统服务价值的变化。结果发现:在1989年～2007年间,研究区林地、草地、盐碱地和水域在减少,其中林地减少最多,草地和盐碱地其次,水域面积减少最小。耕地、建设用地和沙砾在增加,耕地增加最多,建设用地其次,沙砾变化较小;在整个研究期内,研究区生态系统服务总价值呈下降趋势,从1989年的5744.1×106元,分别下降为2001年的5543.0×106元和2007年的4540.2×106元;在生态系统各单项服务功能价值中,气体调节、授粉、生物控制和食物生产所占比例在1989年～2007年间呈增长趋势,干扰调节、水分调节、营养循环和废物处理所占比例则在减少,气候调节、水分供应、侵蚀控制、原材料和休闲娱乐变化较小,土壤形成、栖息地、基因资源和文化服务所占比例则基本保持不变。     

基于景观格局的新疆生态脆弱性综合评价研究

以新疆土地资源为研究对象,选取分维倒数、破碎度两个景观格局指数以及沙漠化敏感性、盐渍化敏感性和土壤侵蚀敏感性3个生态系统敏感性指数构建景观类型脆弱度和区域生态脆弱度模型,利用连续覆盖全区的格网进行空间系统采样,生成生态脆弱度空间分布图,从景观格局与生态系统敏感性相结合并利用GIS技术对新疆的生态环境进行综合定量的分析和评价.结果表明:(1) 未利用地和农用地的景观脆弱度指数较高,草地、林地其次,建设用地和水域最小;(2) 相关分析显示,破碎度、盐渍化敏感性、沙漠化敏感性和土壤侵蚀敏感性与景观类型脆弱性间存在着显著的正相关关系,能较好反映区域生态环境问题; (3) 区域生态脆弱度的空间格局与研究区实际吻合良好,表现为水平方向上环两大盆地分布,离沙漠腹地距离越近脆弱度越高;垂直方向上生态脆弱度具有随海拔增高坡度变大而增大的趋势; (4) 结合研究区实际可知,气候、地形地貌、土壤结构、水资源等自然因素为新疆的生态环境提供背景基础,而人类活动则是重要的调控因素.     

榆神府矿区景观格局演变及其生态响应

基于对榆神府矿区1990年、2000年和2006年3期TM影像的解译结果,选取斑块面积、面积百分比、斑块破碎度、斑块分形维数、分离度指数、香农多样性指数、优势度指数、均匀度指数和破碎化指数等指标,得出景观格局演变规律,并运用生态系统服务价值估算方法,探讨了生态系统服务价值对景观格局演变的响应。结果显示：榆神府矿区16 a间景观多样性增加,均匀度上升,优势度下降,破碎化有所改善,景观异质性程度提高,林地、建设用地和工矿用地范围显著扩大; 生态系统服务价值呈现逐年增长的态势,16 a间增长了10.39×108元,同期林地生态服务价值增加最多,达14.59×108元,耕地生态系统服务价值减少最为明显,减少了3.96×108元;土壤形成与保护、水源涵养、生物多样性保护、气体调节4项功能在生态系统服务价值中占主体地位,对环境保护发挥着重要作用。     

近40年来山西省湿地景观格局变化分析

在遥感和GIS技术的支持下,应用1975-2014年四个时间段的卫星遥感数据,在1:5万目视解译的基础上,通过选取斑块数量、斑块面积、斑块平均面积、多样性、优势度和破碎度等具有典型生态意义的景观格局指数,较系统地分析了山西省湿地景观空间格局的变化特征。结果表明:40年间山西省湿地总面积减少了431.16km~2,年均减少10.78km~2,同时湿地退化速率明显加快,其中2007-2014年湿地年均减少面积是1975-2000年的3倍;40年来湿地景观多样性下降,优势度增加,破碎度指数先增加后持续减少,2000年以来湿地空间分布格局趋于集中;河流湿地是山西省湿地景观的主导类型,1975-2000年,河流湿地面积减少、斑块数量增加,呈破碎化发展,而2000-2007年,大量的小湿地斑块出现了消亡现象,河流湿地破碎化程度降低;随着人类活动干扰强度的增强,人工湿地所占面积比例逐渐提升,优势度指数增大,表明人类活动对山西省湿地景观格局变化的影响程度较大。     

1985年~2000年西藏地区景观格局变化及影响因子分析

利用西藏地区1985年及2000年两期遥感影像解译的数据,并结合GIS和统计软件,对西藏地区15年来景观格局变化特征进行分析。结果表明:1985年~2000年,西藏地区各景观要素之间发生了显著的变化,未利用地、居住地及建筑用地、灌木林地及疏林地面积增加,其中居住地及建筑用地增加的速度最快,增长率为46.6%;农用地、森林、草地、河流及湖泊、冰雪地面积减少,河流、湖泊和农用地面积减少率较大,分别为13.1%和10.4%;各景观要素发生相互转移,其中转移程度较大的是草地与未利用地,未利用地向草地转换了80313.46km2,草地向未利用地转换了155974.97km2,占草地转出量的90%以上。通过对景观格局分析发现,总体景观斑块数量增加,最大斑块指数减小,景观多样性指数、均匀度、破碎度增加,优势度等减小,西藏景观格局向多样化、破碎化发展;同时各景观要素之间聚集度指数在增加,形状指数、分维数减小,景观不同要素分布交错格局趋于简单,斑块形状向着规则化方向发展。利用典型相关性分析方法对景观格局变化的影响因子进行分析,发现人口增长、过牧等人为活动以及海拔、气温等自然因子是西藏景观格局变化的主要影响因子。     

阴山北麓地区景观格局变化研究

运用中国科学院遥感所承担国家土地资源调查成果数据对阴山北麓地区 1 995 -2 0 0 0年景观格局变化进行了分析。景观指数选取了 1 2个。结果表明 ,阴山北麓地区耕地面积呈增加的趋势 ,草地呈减少的趋 ,其变化显著 ,林地面积略有增加 ,但在地区景观中的比例仍非常小 ,未利用土地面积增加较快 ;整体景观的破碎度略有下降 ,多样性指数增加 ,景观类型间的差异增大 ,景观优势度降低 ,均匀度增加 ,草地的优势度下降 ,耕地和未利用土地的优势度增加 ,景观向均衡化发展。分析表明 ,阴山北麓地区以耕地和草地景观为主 ,呈现农牧交错区的典型特点 ,农林牧用地比约为 1∶0 1 4∶4。对面积和分维数关系分析表明 :随面积的增加 ,耕地分维数呈波浪式增加。     

景观格局动态变化对生态服务价值的影响——以宁夏中部干旱带为例

基于遥感、GIS技术、景观生态学等方法,以宁夏中部干旱带红寺堡区、盐池县、海原县和同心县为研究区,利用1989、1999、2006年和2011年的TM影像为数据源,对该区20世纪90年代以来,草地和耕地景观格局变化及生态服务价值进行分析。结果表明:1该区域草地面积和耕地中的水浇地面积增幅较大,对环境优化起到了非常重要的调节作用;2由于受人类活动的干扰,土地利用格局发生了较大变化,破碎化程度、空间异质性增加,产生了生态退化效应;3 21世纪初以来,在退耕还林(还草)、封山禁牧、水利措施及生态移民等工程的实施,使得土地利用结构得以调整,环境生态开始好转。总体来说,环境生态越好,所表现的生态服务价值也就越高,生态系统服务价值在很大程度上反映了环境质量的好坏。研究结果对于该区域的土地利用政策及环境优化具有一定的参考价值。     

基于GIS的柴达木盆地景观空间格局分析

根据柴达木盆地土地利用现状图以及水文等资料 ,利用GIS和景观生态学的原理与方法 ,结合水资源分区状况 ,对柴达木盆地的土地利用景观进行分区制图 ,划分出 7个区域。针对斑块和景观镶嵌体分别选取 7个景观指标。研究表明 :柴达木盆地景观的优势景观类型为草地和未利用土地 ,面积之和均占各区的 90 %以上 ,其它面积较小的景观则呈补丁状散布在各个景观分区中 ;在柴达木盆地中 ,景观多样性与水资源有密切的联系 ,水资源愈丰富 ,景观多样性的值愈大 ;平均接近指数能较为有效地反映柴达木盆地景观格局与人类活动的关系。从鱼卡河大小柴旦区→那棱格勒乌图美仁区→茫崖冷湖荒漠区→柴达木河都兰区→格尔木区→巴音河德令哈区→都兰河希赛区景观平均接近指数从 932 1.13→ 75 4 3.4 2→ 5 0 85 .0 5→ 4 315 .0 3→ 2 76 0 .6 5→ 10 6 9.93→ 36 3.33,呈显著减少趋势 ,说明人类活动程度的增强 ,景观破碎化程度增大 ,即人类活动程度和景观破碎程度大致呈正比关系。     

基于GIS的祁连山森林景观格局分析

在地理信息系统软件ArcGIS环境下 ,将祁连山区DEM图和坡向图分别同植被图叠加 ,分析研究区各景观组分在空间的分布特征 ;用定量分析景观结构和景观格局程序Fragstats计算景观和各景观组分的相关指数 ,分析其连通性、完整性、破碎化程度及聚集程度。结果表明 :研究区各景观组分分布受海拔高度和坡向的影响非常明显。各景观组分的完整性、连通性和破碎化程度也很不均衡。草地是研究区面积最大、连通性和完整性最好的景观组分 ;青海云杉林呈斑块状或带状分布在阴坡和半阴坡 ,形状最为不规则 ,平均斑块面积小且距离近 ,易受干扰而发生重大变化 ;宜林地和祁连圆柏林相对于农田、疏林地有较强的扩张特征 ;而杨类阔叶林各斑块间相隔距离大 ,斑块之间的邻接性差 ,破碎化程度最为严重。     

景观格局分布特征的区域差异分析--以鄂尔多斯高原伊金霍洛旗为例

以内蒙古鄂尔多斯高原伊金霍洛旗为研究区域 ,以TM遥感影像解译的 1998年土地利用图为基础资料 ,将伊金霍洛旗划分为毛乌素沙地亚区、乌审凹地亚区和黄土丘陵亚区。从区域尺度 ,利用多样性、优势度、均匀度、分维数、平均斑块形状指数、平均斑块大小、斑块密度指数和斑块体平均斑块边缘等指数 ,对不同景观亚区的景观格局进行了数量分析。结果表明 ,在景观亚区这一尺度上 ,毛乌素沙地亚区一方面对该旗景观格局起控制作用 ,另一方面该亚区所承受的人类活动强度最大 ,景观的破碎化程度最深。而乌审凹地亚区的景观破碎化程度最小 ,人类活动强度最弱。从景观要素来看 ,无论哪一亚区均以天然草地为景观基质 ;不同类型斑块总的格局特点是 ,受人类影响程度愈深的斑块 ,其破碎化程度愈深 ,斑块的复杂性降低。总体而言 ,天然类型的斑块体 ,其斑块复杂性以乌审凹地亚区最为复杂 ,斑块的破碎化程度则以毛乌素沙地亚区最深 ;而人工斑块类型的变化规律在不同斑块类型之间稍有不同。     

鄂尔多斯市产业结构变化及其生态环境效应

充分认识和深入研究人类经济行为及其积累过程,以及它的结构性变化对生态环境的影响效应是当今国际科学研究的前沿领域。文中以人地关系论为理论指导,选择典型的生态环境脆弱区鄂尔多斯市,定性分析不同产业发展对生态环境影响的基础上,定量评价了研究区近二十年(1984-2004)的产业结构变化及其生态环境效应。结果显示:研究时段内其产业结构有两次明显的结构转型;随之出现的生态环境效应呈"S"型发展变化趋势,表明产业结构变化给区域生态环境带来的不利影响所呈现的"S"型在加大,该市基于生态环境保护的产业结构调整任务仍很艰巨。     

东阿拉善-西鄂尔多斯狭域特有植物濒危分级标准与优先保护级的确定研究

本文以东阿拉善—西鄂尔多斯狭域特有 1 5种荒漠植物为研究对象 ,采用“3S”技术与野外调查相结合 ,同时结合前人研究经验 ,确定其现存分布范围、数量。研究制定东阿拉善—西鄂尔多斯地区特有植物濒危分级标准的定量化指标。通过对评价指标的定量化和权重分配处理 ,求得 1 5种荒漠植物的“濒危系数”和“优先保护值” ,并进行濒危等级划分。从而真实、客观、全面地反映该区域特有植物的濒危状况和急需优先保护程度。     

讨赖河流域近30年土地利用与景观格局动态

以讨赖河流域1976年Landsat MSS、1989年、2000年和2010年的Landsat TM 4期遥感影像为数据源,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1976-2010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34年,研究区耕地和城乡建设用地所占比例持续上升,分别由4％和0．04％增加到7．4％和0．26％;冰川和永久性积雪、草地面积则分别减少897．98 km2和383．69 km2。各土地利用类型中以城乡建设用地的动态度最高,达16．13％,耕地次之。土地利用类型间主要转移方向为：冰川和永久性积雪转化为裸岩石砾地,戈壁转化为耕地,林地与草地间相互转化。整个景观的斑块密度先增大后降低,最大斑块指数先减小后增大,景观趋于更加破碎,景观的多样性先减小,后增加。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,同时也受气候因素的影响。     

鄂尔多斯沙区碱湖与螺旋藻资源

通过 1 995 - 2 0 0 1年长期对内蒙古鄂尔多斯高原毛乌素沙地和库布齐沙漠的八个盐碱湖进行了实地调研 ,在其中四个碱湖中发现有四种螺旋藻 ,其中两个为新种 ,另两个为中国新记录种。作者在巴彦淖尔碱湖畔建成半封闭跑道式养殖池 ,以当地的钝顶螺旋藻为藻种 ,利用湖水养殖螺旋藻获得了成功。藻粉产量达到 6 - 8g/d· m2 ,质量通过了内蒙古卫生防疫站“食准字”检验。作者在螺旋藻养殖上的成功 ,为其产业化奠定了基础。在鄂尔多斯沙区发展螺旋藻产业有着得天独厚的优势 :众多的碱湖资源 :特有的螺旋藻资源 ;丰富的光能资源 ;不占用耕地和牧场 ;不污染环境、可持续发展等。所以 ,在鄂尔多斯沙区开发螺旋藻是继化工产业化之后的又一项新兴产业     

基于景观指数的耕地细碎化与农业经济水平的空间相关性分析

为了探索耕地细碎化与农业经济水平的空间相关关系,为耕地的适度化规模经营提供一定的参考依据,该文基于2010年民乐县土地利用现状图,获得民乐县耕地细碎化6个景观指数,运用主成分分析降维得到能够代表耕地细碎化的2个主成分指标,分析了耕地细碎化与农业经济水平的空间相关性规律。结果表明:(1)第一主成分F1与斑块数量、斑块密度、斑块平均面积、聚集度指数的载荷值大于80.2%,代表面积与分布指标;第二主成分F2与面积加权形状因子,面积加权分维数的载荷值大于96.6%,代表形状指数。(2)F1—农户人均纯收入,F1—第一产业增加值的双变量全局莫兰指数分别为0.449、0.442,F1与农业经济水平指标在空间上呈正相关关系。F2—农户人均纯收入,F2—第一产业增加值的双变量全局莫兰指数分别为0.467,0.5,F2与农业经济水平指标在空间上呈正相关关系。由此可见,耕地细碎化与农业经济水平在空间上呈正相关关系,空间耦合性很好。     

1990-2010年新疆额尔齐斯河流域湿地景观动态变化

利用1990 年、2000 年、2010 年3期TM遥感影像,运用GIS 和FRAGSTATS景观分析软件,从景观和斑块尺度上分析了1990-2010年新疆额尔齐斯河流域湿地景观格局变化的整体特征和空间异质性。结果表明：从1990-2010年各类湿地型景观斑块数持续增加,斑块形状趋于不规则化,整体景观趋于破碎化。湿地总面积呈增加趋势,这主要与20世纪80年代以来该流域降水量的增加有关。湿地空间分布上的破碎化主要是人类活动影响的结果。总之,湿地斑块破碎化严重、空间异质性增强,受人类活动的影响随着时间的推移越来越大。     

于田绿洲土地景观格局动态变化与预测

以多期遥感图像为信息源,用GIS、RS手段和马尔珂夫链模型对新疆于田绿洲土地景观格局的动态变化进行了探讨和预测。研究结果表明:20多年来,研究区以荒漠为基质、以克里雅河为廊道、以农田和草地为主体斑块的宏观分布格局基本未变。总体上,生态保护,封沙育草取得了较大的成绩。草地面积的扩大和荒漠面积的缩小意味着绿洲稳定性增强。水体、湿地始终受到较大程度的人为干扰。人类在生产活动中,不断地以消耗和利用河流水资源得以生存和发展。趋势预测今后农田、水体、湿地、高草和中草持续增加,而低草、盐碱地和荒漠进一步减少。整个区域呈现荒漠、草地和农田三足鼎立之势。