2013-2020年额济纳绿洲核心区景观稳定性动态及其驱动力

[目的] 探究2013-2020年额济纳绿洲核心区景观稳定性动态及其驱动机制，为荒漠绿洲的生态恢复与可持续发展提供科学依据。[方法] 基于高分一号遥感影像，借助景观格局指数、景观稳定性模型与地理探测器，研究额济纳绿洲核心区景观稳定性动态及影响因素。[结果] ①额济纳绿洲核心区景观类型以未利用地、林地和草地为主，2020年3者占总面积的90.98%；2013-2020年，研究区景观连通性、均匀度降低，聚集度、优势度增加，多样性、异质性增强，景观形状趋于简单化、规则化。②研究区景观稳定性呈“总体不稳，局部较稳”状态；2013-2020年景观稳定性变化呈“大部分不显著，局部有变动，冷点多于热点”趋势。③地下水埋深、供水量和植被变化对研究区景观稳定性变化的影响较大；气候变化、人类活动(城镇建设、耕地扩张、旅游活动干扰等)和人口增长是地下水埋深、供水量和植被变化的诱因，间接引起景观稳定性的变化；各驱动因子之间存在交互增强效应。[结论] 2013-2020年额济纳绿洲核心区景观稳定性整体较低且呈下降趋势，干旱的气候条件、耕种、旅游和城镇建设等因素及其交互作用是导致研究区景观稳定性降低的重要因素。     

西北干旱区绿洲县域3类空间冲突分析与模拟

[目的]对西北干旱区绿洲县域3类空间冲突进行分析与模拟,为该区国土空间合理布局、区域可持续发展提供科学参考.[方法]以西北干旱区绿洲县域——新疆麦盖提县为研究区,基于土地利用主导功能构建空间分类体系,将国土空间划分为城镇、农业与生态空间;根据景观格局指数构建空间冲突测度模型探讨2009-2019年空间冲突水平演变特征;...     

三工河流域绿洲景观格局的定量分析

荒漠绿州景观格局是不同类型、不同大小、不同形状和不同开发程度的地块（生态系统）在空间上构成的镶嵌体。景观镶嵌结构的差异反映出不同的功能，通过计算一些景观指数，对荒绿洲景观格局作出定量分析。人类活动强烈的景观要素或纯粹的人工景观中，表征复杂的景观指数往往高于人类活动较轻的景观要素，而表征稳定性的指数正好相反；处在干旱内陆荒漠中的绿洲景观，其抵抗外来干扰的能力低，恢复力弱，人类不合理的活动极易破坏其稳定状态，从而导致荒漠化发生。     

基于景观格局的干旱区绿洲生态风险评价与管理——以青铜峡市为例

干旱区绿洲抗干扰能力弱,开展其生态风险评价具有的重要意义。以景观生态学理论为指导,选取青铜峡市作为研究对象,采用三期遥感数据,运用景观格局指数评估生态风险,并对生态风险指数进行空间化,绘制研究区2006年、2010年、2016年的生态风险空间分布图。在此基础上,结合空间统计法分析了研究区生态风险的聚集模式。结果表明:(1)研究期间,青铜峡市景观格局变化明显。耕地、水域和未利用土地的景观破碎度增加,大斑块破碎化趋势明显,区域的景观稳定性降低。景观格局指数的空间分布显示景观破碎度、损失度较高区分布在人口和经济活动聚集的绿洲核心区。(2)研究区的生态风险时空变化差异较大。其中高风险区面积减少最为显著,并随着风险等级之间的转换,中等风险区成为研究区的主要风险类型。生态风险呈现缓和趋势。(3)研究区的生态风险存在显著空间正相关,"低低"和"高高"聚集是主要的生态风险聚集模式,低值为高值包围或高值为低值包围的空间孤立点表现不显著,高低风险之间严重分化是研究区亟待解决的问题。     

玛纳斯河流域景观分异特征及其水文生态效应研究

土地利用及景观变化是全球变化研究的核心议题。玛纳斯河流域是干旱区典型的山地—绿洲—荒漠生态系统,在3S技术下,采用定量分析方法,研究玛纳斯河流域的景观分异特征,并进一步分析所带来的水文生态效应,结果表明:(1)玛纳斯河流域土地利用的人工化和集约化趋势明显,生态景观持续弱化;(2)特殊的山地—绿洲—荒漠生态系统使得土地利用变化存在着区域差异,表现在绿洲区土地利用趋向高度人工化和结构稳定性,绿洲区外围则趋向高度敏感化与生态脆弱性;(3)山地区、绿洲区和荒漠区呈现出不同的景观分异特征。在山地区,洪积扇上部的开发导致了景观多样性的增加。在绿洲区,斑块的分布更加邻近且趋向简单化和归一化。荒漠区的景观变化较为复杂,以水域的连通性和优势度降低,未利用地的破碎化加大为主;(4)玛纳斯河流域的景观变化扰乱了上游水文循环、弱化了下游水资源分配。     

基于景观尺度的艾比湖保护区LUCC变化及其驱动力分析

利用Landsat遥感数据解译得到的四期土地利用/覆被变化遥感数据(1972年、1990年、1998年、2011年)结合流域近40a气温、降水量、径流量等气象水文数据,通过景观格局分析与统计学方法研究了近40a典型山盆—绿洲—荒漠(MODS)耦合系统——新疆艾比湖保护区LUCC演化及其驱动力分析。结果表明:(1)近40a研究区景观类型格局的空间转移情况变化明显,且各景观类型间的面积转换频繁。(2)40a内斑块数量呈现先增后减的趋势,景观的异质性程度、Shannon多样性指数、Shannon均匀度指数都呈现出先减后增的趋势。(3)在影响研究区景观格局演变的自然驱动因子中,自然因素中年均、月均降水量的变化对LUCC的影响不明显,人为因素是驱动LUCC变化的重要因素。     

石羊河流域中、下游绿洲景观动态变化的比较研究

根据1986年和2000年的TM影像数据，利用GIS技术和景观结构分析软件FRAGSTATS，分别从类型和景观两个水平上对比研究了石羊河流域中游武威绿洲和下游民勤绿洲的景观格局及其动态演变，并利用转移矩阵对中下游绿洲土地利用格局的空间转化趋势进行了比较分析。     

江苏沿海地区景观格局的生态风险研究

以江苏省沿海地区为研究区,利用1989年、1995年和2009年3个时期的TM遥感影像为数据源,计算各风险小区的景观生态风险指数。利用GIS和地统计学方法,对研究区景观风险指数进行采样和空间插值,得到基于景观格局的生态风险分布图。运用相对指标法对景观生态风险指数进行分级,将研究区域划分为低生态风险区、较低生态风险区、中等生态风险区、较高生态风险区和高生态风险区5个等级。叠加不同时期的生态风险区划图层,利用土地覆被重心转移模型以分析景观生态风险的时空变化。结果表明:近20 a来研究区生态风险主要以较高程度为主,处于低、较低生态风险程度的区域面积变化不大,空间分布也一直位于盐城市,高风险区区域面积增加较为显著,主要位于盐城市的滩涂。低生态风险区和高生态风险区偏移量较大,分别为116.6 km和4.9 km。     

湟水河流域景观格局与生态风险时空特征及驱动因子探测

[目的] 分析景观格局变化特征及景观生态风险时空演变规律与影响驱动因子,为流域综合治理,生态系统管理和可持续发展提供理论依据。[方法] 基于湟水河流域2000,2010,2020年3期土地利用数据,采用景观指数法构建流域景观生态风险评价模型,耦合ArcGIS 10.6,Fragstats 4.2,GeoDa 1.20讨论景观格局与生态风险的时空动态特征,利用地理探测器识别驱动景观生态风险空间分异的主导因子。[结果] ①草地和耕地是湟水河流域的优势地类,土地转移主要发生在耕地、草地和建设用地之间,城市扩张是近20 a土地利用变化的主要特征。②2000—2020年景观生态风险先增后减小,生态服务价值与景观生态风险表现出负相关性。③景观生态风险空间分布主要呈现“高—高”和“低—低”集聚,高程是导致景观生态风险空间格局分异的主导因子,因子交互作用对景观生态风险空间分异有增强效应。④景观生态风险空间格局具有明显的海拔梯度效应。可根据海拔梯度将湟水河流域划分为重点管控区、严格管控区和一般管控区。[结论] 生态治理和生态修复是湟水河流域景观生态风险指数下降的主要原因,不同生态风险空间管控区应采取差异化调控措施,土地利用优化管理与用途管制在生态风险调控中需高度关注。     

区域土地可持续利用景观生态评价研究

本文以景观生态学理论为支撑,以景观格局分析为技术手段,以重庆市江津区为个案,从景观功效性、景观受胁度与景观稳定性3方面构建土地利用可持续性的景观生态评价指标体系,采用极差标准化处理法、权重加权法等对研究区进行土地可持续利用景观生态评价。结果表明：根据土地利用可持续程度,可把研究区划分为土地利用强持续区、准持续区和非持续区。并依据各区自然地理、社会经济及景观格局等特点提出土地利用对策。     

2000-2020年漓江流域景观生态脆弱性时空分异

漓江流域是我国南方脆弱岩溶环境的重要生态安全屏障。通过景观生态脆弱性评价优化国土空间治理,可为岩溶区生态修复和脱贫攻坚成果提供科学依据。基于土地利用、遥感信息和GIS空间分析平台,应用景观指数、时空统计、空间分析、地理探测等方法,从多维时空尺度分析了漓江流域景观生态脆弱性及其时空变化规律。结果表明:(1)漓江流域以林地、耕地为主体景观,面积占全流域的90%,近20年其变率小于0.37%,扩张强度小于3.59%,流域景观格局稳定; 建设用地增长最快,扩张强度高达72.97%,动态度明显高于其他地类,城镇化进程是景观格局的主要驱动因素;(2)景观生态系统以中低级脆弱区为主,占总面积的56.53%,高危脆弱区面积占比小于10%; 形成城镇化中心低值聚集,山地区高值连片的分异格局; 近20年一级、五级脆弱区扩张强度分别为1.70%,1.36%,中高级脆弱区面积扩张强度-2.59%,流域景观生态脆弱性减弱。(3)LEV空间分异呈现人工景观低值化与自然景观高值化格局。桂林市区是低—低相邻的冷点,周边山区为高—高相邻的热点,近20年冷点、热点范围都略有扩大,景观生态脆弱性与城镇化有显著的正向空间依赖性。(4)城镇化及坡度变化对脆弱性的解释度最大,其q值分别为0.2689,0.250 8,是LEV空间分异的核心驱动,自然和人工因素共同决定了LEV时空分异。漓江流域土地利用应坚持综合治理和系统规划的原则,统筹城乡土地利用和国土空间规划,系统融合城市与乡村、自然与人工景观类型及功能。     

基于景观功能分区的山地旅游地水土保持模式研究

山地旅游地在我国旅游目的地构成中具有重要地位.以景观生态协调发展,空间格局差异性和资源合理利用为原则,把山地旅游地分为旅游景观、生态环境保护景观、旅游引景空间景观、山地混合景观等功能区.基于景观功能分区,提出了山地旅游地的旅游景区型、农旅结合型、自然生态型、农业经济型等水土保持模式,为山地旅游地科学合理的水土保持景观生态建设提供参考.     

兴隆庄采煤对农田景观格局的影响及景观重建

通过对兖州兴隆庄矿区农田在采矿前后、复垦前后的景观格局变化情况的分析，得出如下结论：煤矿区农田在井工开采干扰下，农田景观过程及格局变化取决于采空区的形状、采厚、采深、煤层倾角、地表潜水位和顶板管理方法等，采矿区农田景观格局变化的范围远大于其对应的井工开采对应的采空区范围；采矿条件是影响矿区农田景观格局变化的主要因素，积水、坡地、裂缝是开采后农田景观主要格局；农田景观格局一般随着开采进度的开展，地表逐渐沉陷，由平坦农田转为坡耕地、积水，并且随着开采进度范围逐渐增大，斑块密度减少，斑块面积和斑块周长增加，农田集约程度下降；沉陷农田的景观形状指数较大，形状不规则，斑块形状指数仍然接近1，斑块沉陷边界规则，与区域地下煤层地势平缓相关。     

景观格局变化下陕西汉江流域生态价值与风险的相关性研究

陕西汉江流域是"南水北调"中线工程的主要水源地,属于国家重点生态功能区。研究流域内景观格局的时空变化特征、生态系统服务价值和景观生态风险的相关性,对保持流域内生态系统稳定性、保障流域生态安全具有指导意义。基于2000年、2005年、2010年、2015年、2020年陕西汉江流域5期土地利用数据,采用景观格局指数计算、生态系统服务价值评估、景观生态风险评估等方法,研究景观格局变化下生态系统服务价值、景观生态风险的时空演变机制及空间相关关系。结果表明:(1)2000—2020年,流域内景观格局斑块破碎程度降低、异质性和连通性减弱、多样性增加,各地类景观向复杂化方向发展;(2)研究时域内,研究区ESV总体增加5.23亿元,气候调节价值最高,占比41.70%,以较低和中等价值等级为主,占比约61.62%;(3)研究时域内,研究区ESR整体呈小幅减少趋势,降幅1.40%,以较低和中等生态风险等级为主,占比约61.55%;(4)陕西汉江流域生态系统服务价值与生态风险之间存在显著负向空间相关性。景观格局变化使陕西汉江流域生态系统服务功能升高,生态风险降低,两者空间自相关性减弱。     

快速城镇化地区景观格局变化对水生态系统服务的影响

探究快速城镇化流域景观格局变化的水生态系统服务响应机制,对流域景观规划和生态系统服务提升具有重要意义。以太湖流域为研究区,基于土地利用数据,综合景观格局指数、应用SCS与InVEST、偏相关分析等模型与方法,在刻画景观格局以及雨洪调节、水土保持、水质净化3种典型水生态系统服务的空间分异特征基础上,重点探讨子流域尺度上水生态系统服务对不同景观格局特征的响应关系。结果表明：景观组成和配置对3类典型水生态系统服务的影响中,大部分结论与现有研究结论或认识一致,但也发现太湖流域耕地、林地景观斑块形状复杂程度均能改善河流水质,子流域中的湿地稀少斑块有利于减少面源污染。控制耕地规模、优化耕地与水体距离、减少坡耕地可以有效提升3种水生态系统服务;增加滨水地带林地面积并提高其斑块边缘密度、增加子流域湿地、草地比重有利于更好地控制水体污染;湿地、草地这类关键少量的景观类型的增加是提高水质净化服务最有效的途径。为更全面准确地刻画格局与水生态系统服务的响应关系,还需在生态系统服务流、非线性关系和阈值、不同格局特征对服务的相对贡献等方面开展深化研究。     

焉耆盆地气候变化和人类活动对生态系统服务 价值的影响研究

环境变化下的生态服务功能研究,对生态环境与社会经济持续发展具有重要的科学意义和应用价值。本文以新疆焉耆盆地作为研究对象,基于Landsat遥感影像数据、DEM数据和气象要素数据,运用非参数气候变化突变点检验(MK,Mann-Kendall-Sneyers test)、趋势分析方法(Mann-Kendall,MK),通过计算生态服务价值(ESV)和土地利用/覆盖变化(LUCC)动态度,对新疆焉耆盆地近40 a(1973—2014年)生态服务功能的变化及其驱动因素进行了分析。结果显示:1)生态系统服务价值和功能的变化是气候变化和人类活动共同作用的结果;2)山区冰川面积的缩小是山区生态服务价值减少的主要原因;3)平原区的生态系统服务价值以2004年为转折点呈现先减少后增加的趋势,整个研究区的生态服务价值分别为1973年85.86×108元、1977年94.46×108元、1994年84.15×108元、2004年89.40×108元和2014年96.47×108元,这与降水量和蒸发量变化趋势吻合。人类活动如长期开垦、扩大绿洲面积和有益的气候变化支撑(降水量增加、蒸发量减少)是平原区生态服务价值增加的主要原因。在山区,生态服务价值随着降水量、蒸发量的变化而变化,在绿洲区生态服务价值的变化是人类开荒耕地、还林、还耕,以及人工栽培芦苇等活动和气候变暖共同作用的结果。     

干旱荒漠区植物骆驼刺的耗水规律

天然植物的耗水量是其生态需水量的一部分，也是确定其生态需水量的基础。额济纳旗位于黑河的下游，属于干旱荒漠区，全区域只在河流沿岸依靠地下水形成天然绿洲，骆驼刺是天然绿洲上的一种常见多年生天然矮灌木，具有额济纳旗天然植物根系生物量比地上部分生物量大的多且侧根十分发育的共有特点。因此搞清骆驼刺的耗水规律及耗水量将为认识额济纳旗区域内其它天然植物的耗水量及其耗水规律提供科学的基础。同时也将为维持额济纳旗现有天然生态不再恶化提供科学的依据。为此本文利用由土壤含水量及根系有效长度得到的折算因子与可能蒸散量的积成功地确定了骆驼刺实际蒸散量即其耗水量。得出额济纳旗天然矮灌木骆驼刺林地的年耗水量为132．00mm。并得出额济纳旗矮灌木骆驼刺的耗水量主要来源于潜水蒸发量与土壤贮水量。     

渭-库绿洲多尺度景观格局与盐度关系

中国盐渍化土壤面积大,分布广,对区域农业发展构成了严重的威胁。探索土壤景观格局与盐度的关系将有助于盐渍化监测和评估。该研究选择渭-库绿洲GF-1影像为数据源,结合研究区同期38个样点不同剖面土壤盐度数据,对样点缓冲区景观格局与土壤盐度做Pearson相关分析和逐步回归分析,揭示土壤盐度空间分布格局,探讨景观格局与盐度的定量关系。结果表明:1)水平方向上,土壤盐分高值区主要集中分布在绿洲东部荒漠地带和绿洲西部农牧交错区;垂直方向上,渭-库绿洲表层土壤盐渍化现象最为严重,其他各层土壤盐渍化情况相对较轻,盐渍化程度随着深度下降呈降低趋势;2)绿洲区域易受人类活动影响,景观破碎化程度高,而同一区域不同梯度下,随着缓冲距离的增加,区域景观类型增多、均质性降低、多样性增强;3)耕地利用数量指标能较好指示土壤盐度状况,而水体面积、盐渍地面积、其他用地面积、最大斑块指数(largest patch index,LPI)、蔓延度(contagion index,CONTAG)和分维数(perimeter-area fractal dimension,PAFRAC)对盐度影响相对较弱;4)除0~10 cm层外,自10~20 cm至80~100 cm层逐步回归方程的自变量中,耕地面积、水体面积和最大斑块指数LPI为负效应,而盐渍地面积、其他用地面积、CONTAG和PAFRAC为正效应,最优回归方程决定系数为0.537。该研究确定了渭-库绿洲土壤盐度的分异规律,以及不同盐度对绿洲景观格局的影响程度。研究结果可为西北干旱区绿洲土壤盐度预警提供理论依据,同时为干旱区景观格局研究提供一定的参考价值。     

5·12震后灾区景观格局空间变化及其廊道效应——以汶川县桃关地区为例

景观格局空间变化及其廊道效应是景观生态学研究的基础和热点之一.以汶川县桃关地区为例,应用遥感与GIS技术,探讨了地震前后高山峡谷山区河流廊道的景观格局空间变化及其廊道效应研究的方法.利用高精度卫片/航片对汶川地区景观分布信息进行了提取和分类,准确地对山区廊道景观格局的过去和现状进行了对比分析,为山区居民经济发展和居住地址的合理规划提供有力的理论依据.     

典型喀斯特山地城市镶嵌山体斑块格局时空变化特征

喀斯特山地城市镶嵌山体对生物多样性保护、生态系统健康稳定、生态系统服务具有重要的作用和功能。为探明喀斯特山地城市镶嵌山体斑块的时空变化,以典型喀斯特山地城市贵阳市中心城区为对象,运用2000—2020年5期高分辨率遥感影像,采用GIS空间分析、探索性空间数据模型、景观格局分析等方法,从规模、形态和空间分布方面,分析了快速城市化背景下山体斑块格局的时空变化特征。结果表明:(1)贵阳市中心城区山体斑块数量和面积分布广泛,但20年间山体斑块数量减少30座,面积减幅达25.2%,表现出先切割打碎后吞并侵占的特征,其中大型山体规模持续减小,其他各类型山体数量和面积呈“先增后减”的变化趋势。(2)山体斑块分维数接近1,整体形状较为规则,2000—2020年山体斑块形状指数增大近1.12倍,斑块形状总体呈现复杂化、破碎化的趋势; 但大型、中大型山体斑块形状更加规则化,而其他类型山体斑块形状日趋复杂破碎。(3)山体斑块具有极显著的空间聚集效应,最邻近指数介于0.766 9～0.841 4,全局性空间聚类标准化Z值小于-2.58,以小面积山体斑块的聚集为主,分布具有明显的空间异质性。20年间,空间聚集效应减弱,高密度区逐渐萎缩,低密度区不断扩散且呈集中连片趋势; 并且山体斑块的潜在生态连通性水平持续降低。