森林景观斑块耦合网络的构建

森林景观斑块之间呈现不同程度的边缘效应,不同森林景观类型斑块的耦合作用强度不同。为了满足森林可持续经营的要求,需要在景观尺度上开展森林经营研究。以西洞庭湖区为例,运用图论的方法 ,把森林景观斑块作为节点、斑块之间的耦合作用强度作为节点间边权,从而构建该区森林景观斑块耦合网络。运用复杂网络理论,进一步深入分析了森林景观生态系统的稳定性和抗毁性。     

森林景观斑块耦合体的筛选及特征分析研究

在景观尺度上提出"森林景观斑块耦合体"。从耦合体的构建条件、构建方法和筛选方法上进行论述,并对耦合体内的斑块类型进行统计,结合景观指数对不同类型耦合体进行特征分析:1)结合所需的耦合体数,设定耦合体中受人为干扰较强的斑块数占总斑块数的比例为阈值X,设定耦合体中斑块类型数占研究区总斑块类型数的比例为阈值Y。当X等于30%且Y等于50%时,可选耦合体53个,其信息能在一定程度上代表所有耦合体的信息,方法较为合理。2)巨型耦合体主要位于大型山脉或偏远山区,其耦合体内部斑块受到的人为干扰较弱;微型耦合体则主要集中在村庄或住宅区附近,其耦合体内部斑块受到的人为干扰较强。3)巨型耦合体各项景观指数均为最优,为最理想耦合体;微型耦合体则较差;大型、中型耦合体处于中间水平,且由于数量较多,应作为研究重点。通过对耦合体的筛选和分析,可为下一步研究耦合体内部能量和物质的循环打下基础。     

西洞庭湖区森林景观斑块对构建研究

森林景观斑块及斑块对的构建是森林景观斑块耦合网络研究的基础。通过对西洞庭湖区森林景观的分类及相同优势树种、相同龄组的相邻小班的融合,构成了森林景观斑块,利用不同类型斑块间的相邻构成了森林景观斑块对。从研究区域中提取10个由闭合廊道形成的封闭区域得知,在西洞庭湖区的森林景观中,灌木林小班融合度最高,松木幼龄林融合度最低,融合比最低的区域,其斑块对最多,更有利于边缘地带物种多样性的发展,有利于景观类型丰富度的提高和生态功能的发挥。     

基于邻接关系的森林景观斑块耦合网络结构特性分析

森林斑块间进行着各种复杂的生态过程,斑块间通过物质与能量的流动耦合维持总体可持续形态,形成“斑块耦合体”。将一定范围内的林分集合(斑块耦合体)作为空间整体,把它看作由处于不同空间的流动镶嵌体,从林分上升到景观层次。把斑块作为空间功能单元,抽象成网络中的节点,斑块间相邻的公共边抽象成网络中的边,构造由若干节点和边组成的“斑块耦合网络”作为“斑块耦合体”的骨架,森林景观斑块耦合网络具有结构特性。为揭示森林景观斑块耦合网络结构的复杂特性,本文从常德市桃源县提取了134个不同规模的森林景观斑块耦合体,抽象出森林景观斑块耦合网络,从中筛选出23个,通过分别比较森林景观斑块耦合网络的特征路径长度和聚类系数与对应随机网络的特征路径长度和聚类系数的大小来探求森林景观斑块耦合网络的小世界特性及其与网络规模之间的关联关系;分析森林景观斑块耦合网络节点度在对数坐标和半对数坐标下的分布特征,无标度特性和网络规模的关系;采用模块度来分析森林景观斑块耦合体的社团特性。所研究的森林景观斑块耦合网络小世界特性与网络规模有关;森林景观斑块耦合网络度分布更趋向于幂律分布,而且无标度特性随着网络节点规模的增大而增强;而森林景观斑块耦合网络的社团特性明显,是森林景观斑块耦合网络普适性的结构特性,且随网络规模增大而增强。而森林景观斑块耦合网络的小世界特性、无标度特性、社团特性常常使得森林景观斑块耦合网络在面对蓄意攻击时表现出鲁棒性。结合森林景观斑块耦合网络节点所代表的斑块信息,为揭示森林景观复杂性、分析森林景观生态系统的稳定性和抗毁性、提出景观尺度下森林经营措施提出更科学、合理的思路。     

森林景观斑块耦合网络节点数与网络结构稳定性之间的关系

以森林景观斑块耦合体为研究对象,利用复杂网络将之抽象化为森林景观斑块耦合网络。选择节点数不同的10个网络,依次对网络进行攻击,利用最大子网节点数与移除比例做回归分析,得每个网络的崩溃阈值。利用网络节点数与网络的崩溃阈值构建与节点数相关的森林景观斑块耦合网络结构稳定性模型,并对模型进行分析。结果表明:从巨型网络-1到微型网络-2的崩溃阈值依次为0.325 9,0.310 1,0.283 4,0.273 0,0.2484,0.215 9,0.194 5,0.196 2,0.158 3,0.157 4,呈递减趋势,说明森林景观斑块耦合体中斑块数越多,其结构越稳定,并通过模型验证这一结论;随着网络节点数的增加,其崩溃阈值增加的速率逐渐减小的,说明当斑块数增加到一定程度时,耦合体的结构稳定性不再变化。根据复杂网络结构特征,用网络的节点数来衡量网络的结构稳定性,进而从新的角度探究森林景观结构的稳定性。     

共生竞争、功能匹配与协调稳定:森林景观斑块耦合网络的形成演化

生态位与功能流是森林景观斑块耦合网络的理论机制。景观生态位是景观在长期生存竞争中都拥有最适合自身生存的时空位置及其环境间的功能关系,是有限资源环境下斑块的耦合机制。功能流是斑块之间生态过程所发生的交互流动现象,是斑块间相互作用的耦合机制。在景观生态位间互动关系中,共生竞争是斑块耦合网络的形成前提。由于功能流动存在以及功能流动实现生态位变化,景观功能匹配过程体现了斑块耦合网络的演化。对于森林景观的协调稳定,通过景观功能流渗透、生态位结构稳固和功能有序的策略选择,获得景观系统在特定时间、空间、功能和目标下的有序与优化。     

醴陵市官庄湖湿地公园森林景观格局分析

以醴陵市2014年二类资源调查的数据为基础,以维持研究区的水文条件以及生物多样性为目标,构建森林景观分类体系,对醴陵市官庄湖湿地公园的森林景观格局进行了分析。结果表明:研究区森林景观质量较高,作为涵养水源的优势景观类型:竹林景观、杉木林景观与阔叶林景观中的中龄林、成熟林共占整个景观面积的57.1%,森林景观涵养水源能力潜力大,涵养水源能力较弱的灌木林景观面积占比41.98%;景观类型面积越大,景观的破碎化程度越小,景观斑块面积分布不均匀程度增加;森林景观斑块形状较规则,受到的人为干扰较小。森林景观多样性随着景观细分而增强,但在二级景观类型中,森林景观面积比一级景观中更加不均匀。松类景观、灌木林景观、阔叶林景观、杉木林景观斑块之间的连通性最强,斑块聚集程度越高。     

广州流溪河国家森林公园森林景观稳定性研究

使用GIS技术和景观结构分析软件FRAGSTATS,利用主成分分析方法,分析了广州市流溪河国家森林公园森林景观稳定性影响因素。结果表明景观异质性是流溪河国家森林公园森林景观稳定性的主要影响因素。另外,森林景观稳定性与景观生产力、森林斑块形状和大小以及森林景观斑块的分布格局也密切相关。保持流溪河国家森林公园主要景观的异质性,是保持森林景观稳定的关键。     

帽儿山林场集水区森林景观格局特征的研究

本文以黑龙江省帽儿山林场为研究区域,采用ArcGISIO．0空间分析模块划分该地区集水区的森林,并通过Frag＋stats3．3对帽儿山林场集水区从斑块水平和斑块类型水平上景观格局进行分析。其中,景观格局指标包括：斑块面积、面积比、斑块数、斑块密度、形状指数、分维度等。研究结果表明：软阔混交林是帽儿山林场集水区主要的森林景观类型,是其森林资源的重要组成成分,其次是硬阔混交林,柞树林,白桦林等,景观资源丰富。该地区景观特征的研究为帽儿山集水区森林景观规划、森林景观生态系统优化提供了理论参考,对改善帽儿山集水区地区森林结构、更好地实现森林空间布局的优化配置和发挥森林的生态功能等方面具有重要意义。     

云南省个旧市城市森林景观格局的分析与评价

采用景观指数法对个旧市城市森林5种景观类型的格局进行了分析。所使用的景观指数包括斑块特征指标、景观多样性指标、景观空间关系指标等。结果表明：个旧市城市的森林景观多样性指数较低，各景观类型的优势度有较大差异，其整体上，异质性较差。而各景观类型拥有的斑块数分布很不均匀，从面积和斑块数来看，以公共绿地的斑块数最多，面积最大，为个旧市城市森林的主导景观。公共绿地和专用绿地较近于均匀分布格局，生产绿地和风景园林接近于随机分布格局。     

湖南省林科院试验林场森林植被景观格局及破碎化分析

用1∶5500森林类型图为信息源,以ViewGIS软件为手段,对湖南省林科院试验林场森林植被景观类型斑块的大小、形状、空间特征以及破碎化程度进行了分析.结果表明：林场的森林景观分为15种森林类型,总面积约为3529841.093m2,共有斑块数90个,森林斑块平均面积较小,且以马尾松人工林、樟树人工林、次生常绿阔叶林等为优势类型;各森林景观类型的形状指数较小,说明各森林景观类型的形状偏向于圆形或正方形,其斑块的边界率都较低;不同森林景观类型分维数变化较小,整个林场森林景观斑块数破碎化指数为0.0322,其中樟树人工林、次生常绿阔叶林、马尾松人工林、油茶林的破碎化指数较大.     

珠三角地区城市森林景观提升研究 —— 以佛山市南海区森林景观改造为例

为更好的开展珠三角森林城市群建设,以佛山市南海区森林景观改造为例,从总体现状、总 体布局、主题树种、构建技术等方面总结森林景观提升的过程和方法,针对南海区城市森林景观,打造 了“一环、二线、三带、四面”的总体布局和“一镇一主题,一山一景观”的景观特色,并明确了树种 选择和配置模式。通过森林景观改造,南海区将呈现多树种、多层次、多色彩的森林景观,森林的生态 功能和景观功能得以更好的发挥。     

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。     

冀北山区森林景观结构特征研究

以冀北山区木兰林管局北沟林场的森林景观为研究对象,在森林景观分类的基础上,计算了森林景观斑块面积、斑块周长、分形维数、景观多样性等特征参数。结果表明:研究区森林景观类型为8类,共235个斑块,斑块总面积为1 634.12hm2,景观斑块分形维数人工华北落叶松林最大(1.990 3),人工针叶混交林最小(1.115 9);景观多样性指数人工针叶混交林最大(8.662 8),天然针叶混交林最小(2.143 2);景观优势度指数天然油松林最大,为0.646 7,人工华北落叶松林最小,为0.108 3;景观均匀度指数人工针叶混交林最大,为0.961 7,天然针叶混交林最小,为0.531 2;斑块密度天然阔叶混交林景观类型最大(0.312 5),天然柞树林最小(0.118 3)。研究结果可以为景观尺度的森林健康近自然经营提供数据支撑。     

基于森林资源二类调查数据的森林景观分类研究

以吉林省汪清林业局金沟岭林场为例 ,提出一种基于森林资源二类调查数据的景观要素分类方法。选取优势树种 (组 )、海拔、坡度、坡向和太阳辐射强度作为分类因子 ,在GIS技术支持下 ,按分类因子分割林场森林景观空间为 975 7个空间基本单元 ,建立起量化的、与植被和环境因子相关的森林景观空间基本单元数据库 ,在此基础上采用聚类分析方法把所有基本单元聚合为不同相似水平上的景观要素类型 ,结合生态特征和经营需要对聚类结果进行分析并最终确定了 7种景观要素类型 ,生成了景观要素类型斑块图。斑块特征和空间格局分析结果表明 :该林区森林景观中以小斑块要素比例最大 ,中、小斑块数占总斑块数的 90 %。针阔混交林具有最大的面积、平均斑块面积、斑块周长、最大生境面积和内部生境指数 ,是该地区受人为干扰相对较小、仍需要进行保护的景观要素类型。在森林经营中 ,应注意保护大型斑块的景观要素类型     

基于森林资源二类调查数据的黄龙山森林景观分类

以黄土高原黄龙山林业局蔡家川林场为例,选取优势树种(组)、海拔、坡度和坡向作为分类因子,利用ArcGIS,按分类因子分割林场森林景观空间为56 672个空间基本单元,建立起量化的、与植被和环境因子相关的森林景观空间基本单元数据库,在此基础上采用聚类分析方法把所有基本单元聚合为不同相似水平上的景观要素类型,结合生态特征和经营需要对聚类结果进行分析,最终确定了7种景观要素类型,生成了景观要素类型斑块图。斑块特征和空间格局分析结果表明:该林区森林景观中以小斑块要素比例最大,中、小和巨大斑块数占总斑块数的91.91%。栎类林具有最大的面积、平均斑块面积、斑块周长、最大生境面积和内部生境指数,是该地区受人为干扰相对较小、仍需要进行保护的景观要素类型。在森林经营中,应注意保护大型斑块的景观要素类型。景观多样性和均匀度较高,优势度相对较低,表明景观异质性好。     

基于GIS的森林景观格局研究

森林景观格局是森林景观生态学研究的核心。本文以林场1∶5万的地形林相图及小班调查数据为基本资料,建立森林景观二级分类体系;利用GIS技术,选取景观要素斑块特征指数(类斑近圆指数、分维数)、景观异质性指数(斑块边缘密度、多样性指数、优势度)、景观要素空间相互关系分析指数(联系度、聚集度),系统地分析了林场的森林景观格局,以期在此基础上实现森林景观的优化配置。     

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。     

武陵源区森林景观空间格局与森林旅游关系分析

文章对武陵源区杉木林号观、松林景观、阔叶林蒂观、灌木林景观、未成林造林地景观、经济林景观、竹林景观、柏木景观、非林地景观等九种森林景观进行空间格局分析,并从森林景观的斑块形状结构、多样性与优势度、破碎度和分离度的角度,探讨森林景观空间格局与森林旅游价值的关系。分析表明：武陵源区的景观破碎化程度较低、多样性和优势度都比较高,森林景观整体观赏价值较高,极具开发潜力,并对部分地段的景观改造提出了一些建议。     

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.