石羊河流域土地利用变化分形特征研究

利用石羊河流域1980、1995、2000、2006、2012年5期遥感影像,应用分形理论和GIS方法研究石羊河流域土地利用变化分形特征,定量分析流域不同土地利用类型变化的复杂性、稳定性以及变化趋势。结果表明：总体上流域耕地、城乡工矿居民用地、林地和水域呈现增加趋势,未利用地和草地呈现减少趋势,不同时段土地利用类型都具有空间分形结构,不同土地利用类型复杂性和稳定性呈现波动变化趋势。1980、1995、2000年石羊河流域不同土地利用类型分维数排序均为：水域＞耕地＞林地＞草地＞未利用土地＞城乡工矿居民用地。2006、2012年分维数由高到低依次为：水域、耕地、草地、林地、未利用土地和城乡工矿居民用地。1980、1995、2000、2006、2012年石羊河流域总平均分维值分别为1.5296、1.5025、1.5445、1.5631、1.5676,不同土地利用类型平均分形维排序为水域(1.8317)＞耕地(1.5678)＞林地(1.5351)＞草地(1.5315)＞未利用土地(1.4413)＞城乡工矿居民用地(1.3411)。总平均稳定性指数分别为0.1083、0.0997、0.1228、0.1167和0.1186,不同土地利用类型平均稳定性排序为水域(0.3317)＞城乡工矿居民用地(0.1589)＞耕地(0.0635)＞未利用土地(0.0587)＞林地(0.0351)＞草地(0.0315)。通过对流域土地利用变化复杂性、稳定性以及动态变化研究,为区域土地资源合理开发与生态环境协调发展提供技术支撑与决策依据。     

桐柏大别山区土地利用景观格局与动态

摘要:以桐柏大别山区为研究区域,综合运用“3S”技术和水土保持相关理论与方法,通过1987,1997和2007年三个时期的TM遥感影像解译,分析不同时期区域景观格局特征及动态变化规律。结果表明：20年间研究区土地利用景观类型种类未发生变化,以林地、耕地和城镇村与工矿用地为主要景观;斑块总数量和斑块密度在1987-1997年期间持续增加,景观破碎化程度加剧;1997年以后斑块数量有所减少,反映出这期间,景观的破碎化程度有所减小。各景观类型斑块的形状在1997年之前向着不规则化的方向发展,1997年之后发展趋于稳定,但总趋势是斑块形状越来越不规则;各景观类型斑块在空间上的分布呈现均衡化。景观类型的聚集度逐渐降,向离散方向发展,其蔓延度也在持续降低,这在一定程度上反映了人类活动的干扰。     

1990-2013年洋河流域土地利用景观格局的粒度效应

为测度景观格局指数在时空上随粒度变化的特征,总结相同景观在不同粒度下的景观特征差异,基于1990、2000、2013 年洋河流域的土地利用数据,在斑块类型与景观水平上选择景观格局指数,利用GIS 技术和Fragstats 软件,在20~400 m粒度范围内探讨流域不同时期景观格局指数的粒度效应,并对景观格局指数进行敏感度与函数拟合分析。结果表明：在斑块类型水平上,随粒度增大,1990—2013年洋河流域6 种土地利用类型的归一化形状指数(NLSI)、聚合指数(AI)、聚集度指数(CLUMPY)均呈二次多项式函数减小,耕地、林地、城乡建设用地的斑块密度(PD)呈二次多项式函数减小,未利用土地的PD呈线性函数减小;对粒度响应最敏感的景观格局指数是水域的有效粒度面积(MESH)与城乡建设用地的NLSI,受粒度影响最大的土地利用类型是水域;2013 年洋河流域未利用土地的AI、CLUMPY、MESH与平均形状指数(SHAPE_MN)皆小于1990、2000 年,但其NSLI 值却高于1990、2000 年,城乡建设用地的这些景观格局指数的年间差异与未利用土地相反;2013 年洋河流域未利用土地和城乡建设用地的PD 值均高于1990、2000 年。在景观水平上,洋河流域的PD 与LSI 对粒度响应最敏感,景观丰度(PR)不随粒度变化而变化,但是香农多样性(SHDI)、香农均匀度(SHEI)、形状变异系数(SHAPE_CV)随粒度变化而变化复杂。在景观水平上,1990—2013 年洋河流域的SHAPE_MN、平均分维数(FRAC_MN)、AI、蔓延度(CONTAG)、PD、景观形状指数(LSI)与凝聚度(COHESION)随粒度变化的曲线较接近。洋河流域的景观指数具有明显的粒度效应,不同时期的景观格局指数对粒度变化的响应不同,景观类型对空间粒度变化的响应也有所不同,本研究可为流域景观格局变化研究提供参考。     

2000-2014年抚仙湖流域土地利用动态变化研究

笔者以抚仙湖流域为研究区域,根据2000—2014 年土地利用现状数据及2000、2014 年2 期影像资料,运用GIS 空间分析技术和数理统计法从土地利用变化幅度、土地利用动态度、转移方向及景观格局4个方面系统分析研究区15年来土地利用时空变化特征。结果表明：（1）研究区主要土地利用类型为耕地、林地、水域和未利用土地。除水域外,其余各类土地面积均发生了较大变化,未利用土地不断减少,耕地先减少后增加,其余5 种地类逐年增加。各乡镇土地利用综合动态度在0.75%~7.64%之间,总体呈现流域北部大于流域南部,湖滨区大于山区的特征。（2）研究区土地利用转换类型有23 种,面积共18834.33 hm2,占流域总面积的12.15%。土地利用变化集中于未利用土地、耕地、林地、城镇村庄及工矿用地、交通用地五者之间的相互转换,主要位于青龙镇和龙街镇。（3）研究区景观破碎指数、多样性指数、均匀度指数呈上升趋势,优势度指数呈下降趋势,土地各利用类型面积更趋于平均化和多样化。人类活动对土地利用格局的形成影响强烈,人口增加、经济发展和城市化是研究区土地利用变化的主要原因。     

新疆布尔津县土地利用格局特征研究

基于RS与GIS技术,利用景观生态学理论及景观格局指数对布尔津县土地利用现状进行定量分析。结果显示为：（1）布尔津县以草地、林地为主要景观类型,镶嵌着耕地、水域等景观类型。（2）四个分区（即高山区、丘陵区、平原区、荒漠区）的林地资源组成差异明显,耕地、居民、交通及工矿用地集中分布在丘陵区和平原区（3）从各项指数来看,高山区的多样性指数较低;平原区是受人文因素最多的区域,景观优势度低,各种土地利用类型比例差异不大,有利于生态可持续发展,但要合理的开发利用;荒漠区生态环境相对脆弱,要加强生态环境的保护与改善。通过该研究对布尔津县的土地利用现状作一个了解,为该县乃至整个地区的景观规划和可持续发展战略提供科学依据。     

基于遥感与GIS的土地利用变化对生态服务价值的影响?

为了认识和理解土地利用变化对生态服务价值的影响,以1992、2000、2008年的Landsat TM影像为基础,应用遥感与GIS技术获取了土地利用信息,分析了双流县16年来土地利用/覆被变化,采用中国陆地生态系统的服务价值测算方法对区域土地利用类型的生态系统服务价值进行评估,为研究区土地持续利用和生态环境保护和建设提供参考。结果表明：（1）1992—2008年间双流县土地利用变化显著,耕地（水田）和林地分别减少28207.249 hm²和1752.915 hm²,建设用地（城镇、工矿交通用地）增加17034.99 hm²;土地利用类型主要由耕地（水田）和林地向建设用地（城镇、工矿交通用地）转移。（2）区域生态系统服务价值增加4508.859×104元,但不同时段变化趋势不同,其中1992—2000年的系统服务价值下降10.59%,而2000—2008年增加16.024%。（3）林地、耕地（水田和旱地）向建设用地（城镇、工矿交通用地）的转移导致生态系统服务价值减少,为负流向,总值分别达2197.233×104元、5317.460×104元。（4）生态价值系数变化变化对生态系统服务价值的变化缺乏弹性,相对敏感性为：林地＞耕地（水田和旱地）＞水域;土地利用变化对区域生态系统服务价值变化的影响,水域的影响最大,耕地（水田和旱地）和林地相对较小。     

黄土高原沟壑区王东沟流域土地利用/覆被变化过程初探

黄土高原沟壑区王东沟流域近20年来土地利用/覆被发生了较大变化,土地利用动态指数分别为：耕地3.21％,园地﹣36.11％,林地﹣4.05％,牧草地4.24％,居民点及独立工矿用地﹣0.62％,交通运输用地﹣12.27％,未利用地1.85％;变化趋势是：耕地逐年向园地流转,园地变化烈度较大,其他各类用地变化不太显著。引起这一变化的主要因素是自然、社会、经济、技术以及政策因素。结合这一变化,针对黄土高原沟壑区的实际情况,在黄土高原沟壑区土地利用经营与管理方面,应重视土地产出效益与粮食安全的关系,在保障区域粮食安全的基础上实现效益最大化。     

西宁市土地利用变化研究

依据2003～2008年西宁市土地利用现状数据．对西宁市的土地利用类型进行分析，结果表明：在2003～2008年问，西宁市耕地、牧草地、未利用土地面积都在减少．居民点及工矿用地、交通运输用地的面积都处于增加趋势。     

苏州工业园区土地利用景观格局变化分析

为给生态区域建设提供科学的指导,促进社会经济健康可持续发展,以苏州工业园区1995、2005和2013年3期土地利用现状调查数据为基础,利用ArcGIS和FRAGSTATS软件,基于景观指数方法和土地利用转移矩阵模型对苏州工业园区斑块类型水平和景观类型水平下的景观格局特征进行定量分析,分析各景观地类之间的转换特征。结果表明：（1）1995—2013年间,景观格局指数发生了重大变化,2005年优势景观为耕地,2013年优势景观变为城镇建设用地;（2）18年间耕地和城镇建设用地的斑块面积变化最大,耕地面积降幅83.47%,城镇建设用地面积增幅193.52%;（3）土地利用转移方面,耕地减少较快而城镇建设用地增加较快,减少的耕地主要转化为建设用地和园地,增加的建设用地主要来自于耕地和未利用地;（4）景观格局整体呈现破碎度增大、集聚度减少、分离度上升、均匀度好、多样性增强等特征。研究表明景观指数结合土地转移矩阵模型能对土地利用的格局和过程进行很好的分析,并科学指导生态区域建设。     

松原市近20年土地利用景观格局动态变化

为了探讨松原市近20年间,在三北防护林建设背景下的土地利用景观格局变化,为吉林省西部新开水田区防护林建设提供参考,以1989年和2010年2期松原市的Landsat TM影像为数据基础,通过景观格局的特征、动态变化、转移矩阵和景观格局动态变化,定量分析松原市景观格局的动态变化。结果表明：松原市近20年间优势景观为耕地、盐碱地和草地,三者占研究区土地总面积的85%以上,其他景观类型呈补丁状分布在研究区内;土地利用类型变化经历了急剧到缓慢的过程;土地利用类型转移主要表现为大量草地和盐碱地向耕地景观类型的转化。景观密度,形状指数和最大斑块指数增加,表明防护林建设对研究区控制作用增强,景观破碎化加剧,形状愈加复杂;景观多样性和均匀度均减小,多样性降低,异质性减弱,蔓延度增大,连通度增加。     

Relationship Between Watershed Landscape Pattern Change and Runoff-Sediment in Wind-Water Erosion Crisscross Region

This paper selected the typical wind-water erosion crisscross region Xiliugou watershed for research to reveal the impact of the landscape pattern change of the underlying surface in wind-water erosion crisscross region where soil erosion is most serious on rainfall and runoff as well as erosion and sediment.Based on the Landsat TM image data and measured data of runoff-sediment in that watershed,the paper analyzed the characteristics of watershed landscape pattern change and runoff-sediment and explored the relationship between landscape index and runoff-sediment yield by means of GIS and Fragstats.The results were included as follows.(1)Grassland was the dominant landscape.In terms of the number of patches and area change rate,from 1985 to 2010,cultivated land,forest land and construction land were most stable,followed by unused land.Unused land,grassland and cultivated land experienced the most dramatic conversion and maximally affected by human activities.(2)The inter-annual difference between annual runoff and annual sediment load was significant.Compared with the annual sediment load,the trend of decreasing runoff was more obvious.The correlation coefficient of runoff-sediment was 0.67,representing a significant correlation.(3)There was a significant correlation between the landscape index and runoff-sediment.The runoff was negatively correlated with the largest patch index,patch cohesion index,aggregation index and contagion index,but positively correlated with landscape morphology index and landscape division index.And the sediment was negatively correlated with the contagion index,aggregation index and plaque cohesion index,but positively correlated with other landscape indexes.The results indicate that with the increase of the largest patch index,patch cohesion index and aggregation index,the rainfall infiltration capacity increase obviously and the soil erosion reduce significantly.Therefore,increasing the largest patch index,patch cohesion and aggregation index of the watershed landscape can enhance the function of water storage and soil conservation as well as ecological optimization in the windwater erosion crisscross region.The results can provide theoretical support for the ecological environment construction and comprehensive utilization of water and soil resources.     

基于3S技术的东洞庭湖区域森林景观格局分析

为了优化东洞庭湖区域森林景观格局,合理利用森林资源和科学管理森林,在3S技术平台的支持下,利用东洞庭湖区域2006年与2009年2期Landsat TM遥感影像数据为数据源,进行森林信息提取并获得土地利用类型图,将2期经过栅格化处理的遥感图片导入Fragstas 3.3软件计算景观指数。选取有代表性的14个森林景观指数,通过2期指数对比,分别从景观结构、形状特征、异质性与多样性3个方面对该区域进行森林景观格局分析。结果表明：混交林和针叶林是该区域的主要优势景观类型,其斑块面积大,连通性较好,但形状和分布比较复杂;阔叶林次之;竹林和草地面积最小并呈散点分布,斑块形状和分布复杂程度最低。景观中各个斑块类型分布不均衡,不定性的信息量较大,异质性较低。东洞庭湖区域森林景观总体呈现扩展、破碎化和复杂化趋势,应采取切实措施改善该区域的森林景观格局。     

毛乌素沙地南缘不同植被恢复类型的土壤养分效应

为了探讨植被恢复对土壤养分的影响,研究了毛乌素沙地南缘天然草地、人工封育草地、撂荒地、退耕还林地、固定沙地5种不同植被恢复类型区的土壤养分特征。结果表明：不同植被恢复类型对土壤有机质、全氮、有效氮、速效磷的影响存在明显差异;灌草结合的人工封育草地、退耕还林地、固定沙地土壤有机质、全氮、有效氮的含量高于以草本为主的天然草地和撂荒地,但土壤速效磷的含量刚好相反;植被对表层0~20 cm土壤养分的影响大于下层20~60 cm土壤,植被作用下土壤养分向表层富集;采用柠条进行退耕还林,能够充分发挥其根系特性,有利于改良深层土壤养分。     

Study on Landscape Pattern Index-based Connectivity Analysis of the Primary Farmland Protection Zones

Farmland and primary farmland protection are important contents of land management and land use planning of China. In the new round of land use planning and database construction, primary farmland protection zones are required to have high integrity and connectivity. Using landscape pattern indexes, the integrity and connectivity of primary farmland protection zones was studied in Licheng District of Jinan City. The results showed that, except patch area standard deviation, the other indexes including average patch area, patch area variation coefficient, patch edge density, largest patch index, and mean euclidean nearest-neighbor, all indicate high connectivity of primary farmland protection zones after layout adjustment. A simple and convenient method for identifying the integrity and connectivity of primary farmland protection zones was supplied.     

黄石市土地利用景观格局变化研究

为了揭示湖北省黄石市土地利用景观格局的发展变化,合理利用土地,通过选取2004、2011、2016 年3期的landsat遥感影像,采用景观生态学原理和GIS技术,对各类用地进行土地利用变化分析。选取斑块数量、斑块密度、聚集指数、最大斑块指数、景观形状指数、蔓延度指数、香农多样性指数、香农均匀度指数等8个指数进行分析,研究黄石市近15 年的景观格局的发展规律。结果表明,农田、建设用地面积增加,林地、水域面积基本保持不变,裸地数量大量减少,景观连接性减弱,破碎度增加,景观格局复杂性增加,景观格局受人类活动影响加剧。     

聊城市不同土地利用方式对土壤肥力影响的研究

本文利用聊城市2007年和2008年的土壤样本测试数据进行单因素方差分析和均值多重比较,初步研究了不同土地利用方式对土壤肥力的影响,结果表明：（1）土地利用方式对土壤养分有显著或极显著的影响,其影响程度由大到小依次为全氮>有机质>全磷,而对土壤pH值的影响并不显著。（2）土壤有机质和全氮在不同土地利用方式之间存在着显著性差异,其含量由高到低的顺序是：农耕地﹥林地﹥荒地﹥农林（果）间作地。（3）土壤全磷含量受土地利用方式的影响相对较小,相对而言,林地中的土壤全磷含量最高,农耕地和荒地次之,农林（果）间作地的土壤全磷含量最低。（4）土壤pH值在不同土地利用方式下的变化不显著,基本都呈碱性或弱碱性,其中以农耕地的碱性最大。