红枫湖流域森林景观格局尺度效应敏感性研究

基于红枫湖流域第四次森林资源二类调查数据,通过重采样得到不同空间粒度的流域景观数据,在Fragstats软件中计算得到不同粒度和幅度下的景观格局指数值,通过绘制景观水平和景观类型水平2个层面的景观指数尺度效应曲线,量化分析了流域森林景观格局尺度效应,并对流域森林景观格局尺度效应的敏感性特征进行初步探讨。结果表明:1)红枫湖流域森林景观格局具有明显的粒度和幅度效应;2)景观水平指数随粒度变化均表现为较强的敏感性,景观类型指数随粒度变化反映为差异显著的敏感性特征;3)多数景观格局指数在10km幅度范围出现明显的尺度转折点,敏感性较强,大于10km幅度范围后逐渐趋于平稳,敏感性减弱。     

城市景观格局的空间尺度效应——以上海市为例

以上海市陆域范围为研究区域,采用2004年Landsat TM图像解译的景观图为主要信息源,从空间粒度方面探讨了20种景观生态指标对粒度的敏感性及其随粒度变化的规律;利用Moran's I指数对不同粒度下景观生态格局的空间自相关性进行分析。在此基础上,利用半变异函数探讨景观生态指标的空间异质性与幅度的效应关系。研究表明:①在斑块类型层次,除相对丰度(PLAND)、最大斑块指数(LPI)和景观分离度指数(DIVISION)粒度效应不明显外,其他均表现出较明显的粒度效应;部分指数或某些斑块类型的指数出现明显的尺度转折点,研究区域内农田和建筑用地等优势斑块,其平均斑块面积(MPS)和面积加权平均形状指数(AWMSI)大致分别在180m和120m附近出现尺度转折点;②在景观层次,各景观生态指数都表现出明显的粒度效应,部分指标在150m,120m至180m出现尺度拐点;③上海市陆域范围的景观格局存在显著空间正自相关性,150m的粒度水平为景观空间自相关性对尺度响应的一个敏感点;④随着幅度的增加,Shannon多样性指数(SHDI)和面积加权平均分维数(AWMFD)的块金效应逐渐增强,空间自相关性引起的空间差异对总体变异的贡献逐渐减小;对于景观聚集度指数(CONT)和分离度指数(SPILT),其块金效应的尺度变化较为复杂,分别在1km和2km幅度下,块金效应最强;⑤随着幅度的增加,对于SHDI和CONT,空间自相关的存在范围增大,而对于AWMFD,则略有减小;对于SPILT,空间依赖性的存在范围在幅度为2km时最大;⑥半变异函数模型的拟合结果表明,对于SHDI,CONT和SPILT,2km对于研究上海市陆域范围景观格局的空间变化是一个比较合适的尺度。     

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。     

西洞庭湖区森林景观格局指数粒度效应研究

在运用ArcGIS建立西洞庭湖区森林景观空间数据库和属性数据库的基础上,利用Fragstats软件计算出18个粒度下森林景观格局指数,研究景观格局指数的粒度效应。结果表明:除多样性指数外所研究的指数均对粒度变化具有不同的粒度效应;面积指数体现出无规律性的粒度变化效应,但变化幅度较小;形状指数变异系数、最大斑块指数、分散指数、分离度、分割度对粒度变化响应相对复杂,其余指数的粒度效应响应曲线比较平滑,呈现出规律性,具有一定的可预测性。     

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。     

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。     

北京明长城沿线景观与生态风险分布格局分析

为了分析北京明长城周边的森林景观格局与生态风险状况,以北京市长城普查数据和近期森林资源调查数据为主要数据源,以北京境内明长城沿线两侧3 000 m范围为研究区域,在选取常用景观指数分析了研究区森林景观格局的基础上,引入景观结构指数(Ei)和景观生态风险指数(Ri),结合趋势分析和Kriging插值方法,定量直观地描述了研究区生态风险的分布格局特点。结果表明:(1)研究区森林覆盖率较高,以有林地和灌木林地为优势景观类型,二者面积比重之和占总面积的83.38%。其中,有林地中又以阔叶林比重为最高,达21.64%。疏林地和无立木林地二者面积较少,均不到总面积的1%,属于绝对弱势的景观类型。(2)阔叶林、灌木林地以及未成林林地等3种景观斑块面积较大,且斑块分布相对较集中,斑块连接性好,破碎化现象较轻。针叶林、疏林地、无立木林地及其他用地等4种景观斑块面积则相对较小,斑块连接性差,破碎化现象严重。(3)研究区主要以0.5 km2以下的中小型斑块居多,大型斑块及以上等级斑块数量急剧减少,部分景观甚至没有超大及巨型斑块,斑块较为零碎,完整性和连通性较差,存在一定的破碎化现象。(4)研究区景观生态风险分布格局具有明显的区域分异特点。高风险区域主要分布于延庆、怀柔和密云3个区县的一些较著名长城段,整体上呈中部高、四周低分布。     

粒度变化对苗二河流域森林景观异质性影响研究

该文利用Fragstats和ArcGIS计算苗二河流域森林景观特征和不同景观粒度下森林景观异质性指数,研究分析得出以下结论:1)苗二河流域有林地和非林地景观为优势地类,分布比较广泛;无立木林地面积小,分布比较集中;其它地类景观为劣势地类;2)随着景观粒度增加,苗二河流域森林景观斑块形状越来越规则。景观中斑块数量较多,形状不规则,边缘曲折迂回程度较高。该指数同时反映出苗二河流域景观斑块聚集和离散程度,表明随着景观粒度增加,斑块呈现聚集状态;3)随着景观粒度的增加,平均分维数整体趋近于1,苗二河流域斑块形状周长较简单,趋于正方形等简单形状;4)随着景观粒度增加,聚合度指数不断下降,苗二河流域景观斑块破碎化程度不断上升。通过森林景观特征和不同粒度景观异质性分析,为科学合理规划建设苗二河流域森林景观提供指导。     

广西国有钦廉林场乌家分场2009-2019年森林景观格局变化

利用广西壮族自治区国有钦廉林场乌家分场2009和2019年森林资源调查数据库,采用GIS软件,对森林景观进行分类;计算景观格局指数,对森林景观格局进行分析和研究。结果表明,2009—2019年,占主导景观类型的均是有林地;景观斑块面积和数量发生变化,有林地、疏林地、无立木林地、荒山和苗圃地的斑块面积均减少,其他景观类型的斑块面积均增加;有林地、灌木林地、未成林地、无立木林地、宜林地、苗圃地和非林地的斑块数均增加,其他景观类型的斑块数均减少。宜林地和未成林地动态度变化较大。森林景观类型的比重差异性减小,各景观类型面积比重趋向均衡。     

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。     

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。     

福州市景观格局对城市内涝的影响

文章以内涝问题频发的福州市中心城区为研究对象,利用福州市暴雨期间的82个内涝点数据反映研究区域的内涝程度,同时使用景观指数表征城市景观格局,并通过Pearson相关性分析法和多元逐步回归分析法重点探究福州市的景观格局和城市内涝的关系.分析结果表明,城市化发展所造成的土地利用格局的改变,使城市洪涝问题的风险大大增加,其中,建设用地的斑块聚集度(COHESION)及斑块密度(PD)、景观形状指数(LSI)、林地斑块所占景观面积比例(PLAND)是影响城市内涝问题的4个重要因素.该研究结果可为今后城市洪涝治理和景观格局优化研究提供一定的思路.     

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。     

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。     

The effects of fragmentation on the susceptibility of a boreal forest ecosystem to wind damage

The clear cuts and seedling stands can speed up winds and may trigger blowdown at the edges of neighbour stands. Therefore, the height contrast of the neighbour stands and fragmentation at landscape level could be used to indicate the susceptibility of windthrow. In this study, we studied how forest fragmentation affects the susceptibility of a boreal forest ecosystem to wind damage, both at patch and landscape level based on theoretical computations. For this purpose we generated, based on real stand inventory data of a Finnish forest ecosystem, different landscape configurations of Scots pine and Norway spruce forests using Monte Carlo simulation. Thereafter, we applied a mechanistic wind damage model to predict the wind speeds needed for wind damage at forest edges. The fragmentation metrics of Contrast-Weighted Edge Density with three different height dissimilarity calculation methods were used to analyze the fragmentation at the landscape level.     

Fragmentation patterns and systematic transitions of the forested landscape in the upper Amazon region,Ecuador 1990–2008

The analysis of the systematic transitions in the forested landscape and the study of the forest fragmentation patterns allow us to deepen our understanding of the changes in the vegetation ground cover. The importance of knowing the intricate patterns of the land usage of the upper basin of the Amazon region is widely recognized. This zone is one of the most diverse biological areas in the world, is home to large areas of mature tropical cloud forest and demonstrates high probabilities of stable climatic conditions in light of global warming. The research quan- tiffed systematic transitions through the ＂loss＂ and ＂gain＂ of the different categories of landscape during the eighteen-year study period of the Ecuadorian Amazon Region （EAR）, the forest fragmentation patterns were also analyzed based on a set of indicators. Therefore, with respect to the entirety of the landscape, the results registered for the ground coverage in forested areas during the first period （1990-2000）, show a decrease of 6.99% and an increase of 0.68%; and during the second period （2000-2008）, show a decrease of 3.99% and an increase of 2.14%. It demonstrated that forest and agricultural areas tended to replace or be replaced by herbaceous vegetation faster than expected fortuitously. Finally, the indices of fragmentation signaled intense changes during the 1990-2000 period with a reduction during the period 2000-2008. Per- centages registered in the Largest Patch Index （LPI） were between 79.58%; 52.39% and 49.99% respectively; while the Patch Density （PD） varied between 0.04; 0.06 and 0.07. This suggests the propensity of for- est cover to remain intact. The results of this investigation suggest a tendency towards stability in Ecuador＇s Amazon landscape. Within the framework for development and management of this area, the tendency is natural regeneration. This permits a consolidation of the conservation, reforestation, forestation and agricultural forestry plans, programs and systems for the protected areas in EAR.     

基于森林资源二类调查数据的延庆县森林景观格局分析

以北京市延庆县1999年和2004年两期森林资源二类调查数据为基础,在ArcG IS的支持下,使用PatchAnalyst 4软件计算出10个景观指数,对研究区域的森林景观进行了要素组成、斑块特征、异质性和空间分布等的动态分析。结果表明,以土地类型和优势树种为依据的二级森林景观类型为标准,在以有林地为基质的森林景观格局中,由于人工和自然因素影响,其整体森林景观具有极强的异质性,并且有升高的趋势,使得有林地景观具有较高破碎度。同时非林地受人类活动影响严重,不规则斑块形状进一步加剧。通过对优势树种的二级森林景观类型划分,刺槐、杨树、阔叶杂木等先锋树种的斑块,侧柏、油松、落叶松等人工林树种的斑块,桦树、栎类等高海拔次生林树种的斑块都分别表现出与之生态和林学特性相适应的状态。     

福建东山岛防护林景观格局研究

运用景观生态学原理,借助地理信息系统技术,选取斑块密度、边缘密度、分维数、景观多样性、景观优势度和均匀度指数等指标,对东山岛防护林景观格局进行研究,结果表明,人类活动对东山岛防护林景观格局产生巨大影响,必须加强防护林保护建设。     

Scale effects of vegetation and topography on burn severity under prevailing fire weather conditions in boreal forest landscapes of Northeastern China

Understanding the controlling factors of burn severity requires consideration of the scale at which these factors work. This investigation explored how well topography and vegetation factors can explain variation of burn severity in a boreal forest landscape of northern China under prevailing fire weather conditions. Eight grain sizes were examined that ranged from 30 to 2500 m. A burn severity map was derived from calculating the difference between pre- and post-fire Normalized Difference Vegetation Index of two Landsat Thematic Mapper images. Results indicate that (1) burn severity in the boreal forest landscape of northern China was mainly controlled by vegetation at grain sizes smaller than 500 m. At grain sizes larger than 1000 m, topography accounted for more variation in burn severity; (2) the relative importance of topography factors was stable with increasing grain sizes and generally ranked in order of aspect, slope, and elevation; (3) stand age appeared to be more important where canopy cover and understory cover substantially fluctuated with increasing grain sizes; and (4) the linear relationships between burn severity and specific factors of topography and vegetation decreased with increasing grain sizes. Our study can help managers to design fire management plans according to vegetation characteristics that are found important in controlling burn severity and prioritize management locations based on the relative importance of vegetation and topography.