刘家峡库区景观空间格局分析

为了给研究区域农业生产的合理布局及生态恢复方案提供依据,以刘家峡库区北部东乡县典型小流域碾子沟和库区南部积石山县典型小流域三坪沟为研究对象,采用野外调查和遥感解译的方法,利用ArcGIS、ArcView等软件对航摄地形图进行目视解译,分析土地利用结构、人工干扰方式和强度等对景观空间格局的影响特征。结果表明:1)库区南北景观基质均为未利用土地(主要指荒沟荒坡),土地利用难度大;2)库区北部景观斑块特征较南部复杂,南部较北部更适合农业生产;3)库区南部景观多样性较北部高,景观类型丰富,而库区北部由于降水少,景观总体受人类活动干扰小,连通性高;4)在土地利用结构和农村产业结构调整方面,库区南部应以加强复合生态农林业生产为主,北部应加强陡坡退耕种草、农牧业协同发展,并实行封育保护,促进生态环境恢复。     

土地利用与景观格局变化的空间分异特征研究--以天津市蓟县地区为例

景观格局变化反映了区域生态功能与过程的变化,而景观格局变化的空间分异显示了景观过程及其驱动力的空间差异,有利于从空间上把握该区景观格局动态变化过程与特征。本文以天津市蓟县地区为例,在遥感和GIS技术支持下结合多年统计资料,分析研究区土地利用景观的时空动态变化过程与景观格局变化的空间分异特征。结果表明:景观格局变化主要表现为景观呈破碎化趋势,形状更加复杂,多样性指数呈增加趋势,生态系统正朝着多样性、均匀化的方向发展;发生变化的土地利用类型以耕地转为林草地和建设用地为主。将研究区划分成3km网格,计算各网格内景观格局指数变化。景观格局动态变化的区域差异分析结果显示,中南部平原区破碎化程度加剧,而北部山区和自然保护区内人类活动干扰强度减弱。研究表明,地形、交通和人口空间分布是景观格局变化的主要原因,人口增加与经济发展是该区土地利用及景观变化的主要驱动力。     

蔡家川流域景观自然度研究

在借鉴国内外生态干扰度等相关研究成果的基础上,针对晋西黄土区蔡家川流域景观格局,提出了流域景观自然度概念,并确定相关空间图示表达以及分级量化分析方法。蔡家川流域呈现出以有林地为基质,灌木林、荒山和农地等斑块相问分布的景观格局。流域上、中、下三段之中,中段的破碎化程度最高,异质性最大,边缘效应强烈,斑块类型分布均匀。流域下段斑块破碎化程度减小,但天然起源的景观类型面积减少,人工起源和人为干扰成分较高的景观类型面积增加。流域上段较低的边缘效应,使之具有良好的生境质量和较高的生物多样性。流域自上而下表现出以人为影响为主要因子的生态干扰程度不断增强,自然景观减少,而半自然景观和人为景观均呈增加趋势。     

基于GIS的安庆武昌湖湿地景观格局演变研究

在RS和G IS的支持下,应用景观生态学的理论和方法,通过采用景观空间格局指标(多样性指数、破碎化指数和优势度指数)和景观空间构型指标(斑块面积、斑块密度、均匀度指数),定量分析和研究了1958~1995年安庆武昌湖景观格局的动态变化。研究结果表明:近40年来,武昌湖湿地面积减小了8.32 km2,斑块总边缘增加了158.35 km,斑块密度净增了5.55倍,并且随着人类干扰强度的增加,景观多样性指数上升,优势度指数降低,破碎化程度进一步加强。因而,加强对武昌湖湿地的保护刻不容缓。     

黄土丘陵小流域景观空间格局动态分析——以固原市上黄试区为例

 为黄土高原土地资源合理利用及区域可持续发展提供参考,以上黄试区为例,在地理信息系统支持下获得计算景观多样性的有关参数,选取斑块大小及数量、分维数、斑块伸长指数、多样性、优势度、均匀度和破碎度等指标,对黄土丘陵小流域10年来景观多样性动态变化进行分析。结果显示:1995—2004年,该试区总斑块数增加了6个,斑块变化明显的主要表现为:坡耕地及天然草地斑块分别减少19个和12个,人工草地斑块及梯田分别增加15个和9个;平均斑块面积及平均斑块周长分别下降了0.14hm2和185.36m2;梯田、天然草地、疏林地、园地及居民点用地分维数,都有不同程度的下降,而坡耕地、人工草地、灌木林地及未利用地景观的分维数有所上升,水浇地、川台地、乔木林地、水域景观分维数保持不变;上黄试区景观异质性特征表现为:均匀度指数下降5.86,景观破碎度指数上升0.002,人为干扰度增加1.95,景观类型多样性指数下降0.25,优势度指数上升0.25。目前,试区从耕地及草地为主的景观生态系统,转变为以林地和草地景观为主的高度异质化的景观生态系统,人类活动的干预,是驱动该试区景观空间格局变化的主要驱动因素。     

基于RS与GIS的鄂托克旗景观格局动态变化分析

在RS与GIS技术的支持下,利用2000年和2007年两期TM遥感影像,运用景观生态学原理和数理统计分析方法,从景观类型水平和景观格局水平角度,选取景观斑块密度指数等7个指标对鄂托克旗2000-2007年间景观格局动态变化进行分析。结果表明:在景观类型水平上,除耕地和未利用地面积有所减少外,其他类型的面积都有不同程度的增加。其中变化幅度最大的是草地景观,变化速度最快的是未利用地景观。在景观格局水平上,斑块密度、边缘密度都有所增加,说明景观破碎化程度加剧,异质性越来越高,人类干扰影响也越来越大;景观周长-面积分维度指数的增加说明景观斑块的自我相似性减小,几何形状趋于复杂化;分离度的变化趋势说明人类活动对人工景观的干扰强于半自然景观;同时,区域景观异质性的增大,景观斑块的连通性降低,人类活动强度越来越大,表现为多样性指数和均匀度指数增加,优势度指数减小。     

五陵原景观空间格局动态分析

基于地理信息系统支持计算景观多样性的有关参数,选取斑块大小及数量、分维数、斑块伸长指数、多样性、优势度、均匀度和破碎度等指标,对五陵原地区近17多年来景观多样性动态变化进行分析。结果显示:1988-2005年,研究区总斑块数减少了67个,斑块增加明显的主要是耕地及林地斑块,分别增加90个和27个;斑块数减少明显的是水体、果园和建设用地,分别减少了11个、121个和51个。平均斑块面积及平均斑块周长,分别增加4.036hm²和966.69m;耕地、林地、水体及未利用土地分维数,都有不同程度的下降,而果园和建设用地景观的分维数有所上升。五陵原地区景观异质性特征表现为:均匀度指数上升了0.13,景观破碎度指数上升了0.001,景观类型多样性指数上升了0.27,优势度指数下降了0.27。研究期间该区景观空间格局从以耕地及建筑为主的景观生态系统,转变为以耕地、果园和建筑景观为主的高度异质化的景观生态系统,人类活动是其景观空间格局变化的主要驱动因素。     

云南澜沧江流域景观格局时空动态研究

应用GIS技术和景观结构分析软件Fragstats3.3对云南澜沧江流域1985年、2000年的景观类型转化及其景观格局对比分析.结果表明,旱地、有林地、灌木林地、疏林地、高覆盖草地、中覆盖草地间的相互转化较频繁;在景观尺度上,区域景观破碎化程度下降,斑块形状变得较规则、简单,斑块的聚集度、连接性变好,景观多样性和均匀性增加;人类活动对景观格局的有利与不利影响,使各景观要素的结构与格局变化存在较大的差异性,其中,有林地、灌木林地、高覆盖草地的景观格局与区域景观变化相一致,而疏林地、中覆盖草地、水田、建设用地的景观格局与区域景观变化相反,旱田的景观格局变化较复杂;景观要素类型分布具有明显的垂直性,有80%的景观类型分布在海拔1 000～2 500 m之间,海拔2 500 m是澜沧江流域人类活动与该区景观类型的重要分界线,人类活动对澜沧江流域的干扰主要集中在中、低海拔地区.     

石羊河下游民勤土地利用及景观格局动态分析

基于遥感（RS）和地理信息系统（GIS）平台,以石羊河下游民勤县1991和2011年遥感影像为基础数据源,分析了研究区20 a来各土地利用景观类型的变化特征,并从水土保持角度出发,利用斑块数量（NP）、斑块密度（PD）、最大斑块所占景观面积的比例（LPI）、平均斑块面积（MPS）、香农多样性指数（SHDI）、香农均匀度指数（SHEI）及分离度（F_i）7种景观指数对沙漠、重盐碱地、植被和轻盐碱地的斑块变化进行分析评价。结果表明:（1）该区域以沙漠化景观为主,且20 a来盐碱地和植被均有所减少,沙漠化扩张;（2）1991—2011年期间,区域整体景观格局的景观破碎化程度减小,景观的异质化程度呈下降趋势,表明该区整体景观格局将有利于向水土保持方向发展。（3）各土地利用类型的景观格局动态分析都显示植被破碎化程度加剧,人类活动对区域植被的干扰程度较大。     

清镇市土壤侵蚀强度景观空间格局分析

以清镇市1∶10 000土壤侵蚀实地调查图件为数据基础,在ArcGIS软件和Patch Analysis for ArcGIS景观分析模块的支持下,从景观总体特征、斑块比例、斑块平均大小、斑块面积标准差、分维数、斑块密度、分离度以及Shannon均匀度指数角度进行了土壤侵蚀强度景观空间格局分析。结果表明:清镇市总体上表现出土壤侵蚀面积大、以微度侵蚀和中度侵蚀为主、土壤侵蚀程度不严重的特征;在土壤侵蚀空间分布上,以南部地区的乡镇土壤侵蚀程度最轻,其次为中部地区的乡镇,而土壤侵蚀最严重的则分布在东西部及北部地区的乡镇。清镇市的景观基质为微度侵蚀景观,该景观类型的斑块较为集中,但各斑块间差异大,斑块形状最为复杂,异质性特征明显。剧烈侵蚀与极强烈侵蚀景观均是典型的人为干扰后的景观。整体而言,各土壤侵蚀景观的斑块在面积上的分布较为均匀,且各景观类型的平均斑块面积普遍较小,斑块内土壤流动较易发生。     

兰州市九州台区不同海拔高度人工林群落物种多样性

通过对兰州市九州台区不同海拔人工林群落结构进行典型样地调查,分析了该林区3种海拔梯度人工林群落的物种多样性特征。结果表明,3种海拔梯度人工林中,中坡(海拔1 760～1 840m)物种多样性指数为最高,物种最丰富,恢复程度最好;3种海拔梯度人工林以上坡(1 900～1 970m)灌木层和草本层物种丰富度指数最小,下坡(1 590～1 730m)灌、草层物种丰富度最大;物种丰富度、种类组成和多样性表明,九州台区人工林草木层总体发育优于乔灌层;各梯度人工群落尚处于演替初期阶段,林下植被发育常以阳生性植物为主;对不同海拔人工林群落结构研究是兰州市南北两山生态绿化工程的延伸,该项研究对于兰州市南北两山植被恢复后的生物学效果评价具有重要意义。     

塔里木河干流耕地动态变化及其景观格局

基于3S(RS、GIS、GPS)技术,并结合数理统计和景观格局数量分析方法,运用2000年CBERS、2005年CBERS和2010年TM遥感影像对塔里木河干流10年耕地面积的时空变化、景观格局及其生态影响进行了定量研究.结果表明:(1)在过去10年中,塔河干流耕地面积明显增加.具体地,2000年耕地面积为1.61×105 hm2,所占研究区总面积比例为3.89％,至2010年增加至3.27×l05 hm2,比例为7.88％,年增长率为1.66×104 hm2 a-1;(2)塔里木河干流耕地空间变化的区域差异明显.A、B、C、D断面耕地分布宽幅分别为2l～23 km、ll～16 km、6～17 km、4～9 km,塔河北岸C、D断面和南岸D、E断面耕地的增速最快;(3)2000-2010年耕地的斑块数不断增加,面积加权形状指数增大,形状趋于不规则.景观聚集度适中,景观内斑块大小分布均匀性降低,景观多样性下降,各个景观类型所占比例趋于不协调.     

基于GIS的大别山区东段雨季降水空间分布模拟

区域降水量是重要的环境变量,区域降水量的研究对区域水资源合理规划与利用具有重要科学价值。依据大别山区东段及附近14个气象台站和8个气候考察站34a雨季降水和风向等气象资料,以及各站点的经纬度、坡向、海拔高度等地理信息,并引进"主风向效应指数",建立大别山区东段雨季降水分布模拟模型。利用GIS技术进行栅格数据的空间分析,模拟大别山区东段降水空间分布。模拟结果表明,(1)针对不同区域特点,适当增加有效的地形和气象因子参与插值,可以提高山区降水模拟精度,大别山区东段雨季的逐月、夏季和雨季降水空间分布模拟相对误差均小于10%;(2)大别山区东段南北坡雨量分布具有明显的时空变化,边界层山地的扰动作用对降水量分布影响明显,雨量的南北坡的季节变化与大气环流的季节变化一致。     

基于GIS的农业景观格局变化研究——以福建省漳浦县马坪镇为例

应用GIS技术研究农业景观格局变化结果表明,福建省漳浦县马坪镇整体景观多样性指数降低,优势度指数和均匀度指数增加。景观类型变化显示生活和生产类景观不断增多,破碎化程度不断加大,而生态防护类景观不断减少,优势度指数下降,这种景观格局的变化与区域农业发展实际相吻合。     

黄土高原汾河流域地表景观演变特征研究

黄土高原是中国高度脆弱的生态系统之一,基于2000年和2008年两期TM遥感影像,以黄土高原脆弱区独立的流域单元——汾河流域为例,综合运用GIS和RS技术及景观生态学的基本原理与方法,分析该流域地表景观特征及其变化趋势,同时利用DEM数据,探讨景观演变的空间分异规律,为进一步研究流域景观演变驱动机制提供有价值的信息。结果表明:（1）农田、森林、草地始终是该流域的主要景观构成,但绝对优势景观（农田）所占比例大幅下降;（2）就整体景观尺度而言,形状趋于规则,连通性增强,多样性增大,蔓延度下降,整体景观格局受人为活动的干扰越来越强;（3）流失的农田主要流向了草地、森林和聚落,成为该流域8 a来主要的景观演变类型;（4）农田向聚落景观的演变主要发生在地势平坦、海拔低的中部两大盆地地区,农田向林草景观的演变则主要发生在海拔较高、坡度较大的上游、中游南部以及中下游外围的山地丘陵区。     

南四湖流域土地利用及其景观格局变化分析

以1987年、2000年、2014年的Landsat影像数据为基础,借助ENVI,ArcGIS,Fragstats等软件,提取了土地利用信息,计算了景观指数,定量分析了流域土地利用变化及其对景观格局的影响。结果表明:（1） 近30年来,南四湖流域土地利用变化突出表现为耕地向建设用地的转化,耕地面积减少1 069.15 km²,建设用地面积增加1 573.26 km²。2000—2014年,土地利用综合动态度为0.461%,是1987—2000年的4倍。（2） 景观结构上,耕地是流域的主导斑块,面积约占70%,30年来占景观面积的比例降低了3.85%,斑块形状趋于复杂;建设用地日益发展为优势斑块,占景观面积的比例指数增加了6.1%。耕地与建设用地斑块在景观中的变迁,使得流域自然生态功能受到较为严重的干扰。（3） 流域总体的景观特征表现为优势斑块明显,景观比较完整,但空间异质性较高而连通性较低。近30年来景观结构由较完整的大斑块主导、演化成小斑块圈点状穿孔于大斑块的格局,景观破碎化较为严重。     

基于GIS和Markov模型的内蒙古农牧交错带土地利用变化

为了研究人类活动对农牧交错带土地利用类型的空间分布、转化及对生态环境的影响,该文以内蒙古农牧交错带太仆寺旗为例,运用RS和GIS技术对该区域近30 a土地利用/覆被变化及景观格局空间变化进行分析,并在此基础上运用马尔可夫（Markov）模型对未来20 a土地利用变化进行预测。结果表明,近30 a来,草地和农业用地面积在该研究区占居主导地位,并且它们之间发生着明显的相互转化。1975－1990年,草地主要向农业用地转移,1990－2004年农业用地主要转化为草地,草地面积增加;1975－2000年,研究区景观多样性升高,蔓延度指数下降,破碎化程度加剧;2000－2004年景观内优势斑块具有了很好的连接性,聚集度增大,整体景观格局破碎化程度降低;人为干扰强度的变化对土地利用结构的变化具有重要作用,土地利用强度主要受人口数量以及国家土地利用政策的影响;在未来20 a间农业用地面积会继续减小,草地、未利用土地面积将有小幅度降低,林地面积会显著增加。实行合理的土地利用政策,利用生态系统自身的修复功能进行生态环境治理是该地区生态恢复的基本途径。     

江苏省射阳县土地利用景观格局及分区

基于江苏省射阳县2010年度全国第二次土地利用变更调查的数据,利用GIS软件平台及景观生态学方法探讨射阳县土地利用景观格局特征并划分土地利用景观类型。结果表明:不同的土地利用类型在整个县域及沿景观格局梯度表现出明显的空间特征。耕地是最大优势景观类型,城镇村及工矿用地斑块形状不规则,水域及水利设施用地斑块分布连续而集中,其他土地破碎程度较高。景观指数沿样带呈现不同的变化规律。斑块密度沿样带呈现较大幅度的变化,景观形状指数变化幅度较小,蔓延度出现微幅变化。土地利用景观存在明显的镇域空间分异。黄沙港镇、合德镇、经济开发区斑块形状不规则,海通镇、新坍镇景观破碎程度较高,合德镇、兴桥镇、洋马镇斑块呈小而集聚型分布。土地利用景观可划分为高强度、中强度、低强度、弱强度四种土地利用景观区。     

黄河流域青海片土地利用景观空间格局分析

应用GIS,RS技术与景观格局分析软件FRAGSTATS研究了2001年黄河流域青海片土地利用和青海片内景观格局的空间分布,并根据构建的景观弹性度指数分析了研究区域的景观生态系统稳定性。结果表明,黄河流域青海片总体上以低覆盖和高中覆盖草地为主,景观不规则,较为复杂且不稳定,但无明显破碎化现象。片内黄河源头区域景观多样性和弹性度相对较低;片内黄河干流区域景观多样性、均匀度和景观弹性度相对较高。西宁市景观破碎度较高而景观弹性度较低,受人为干扰较强。