呼和浩特市中心城区景观格局及生态系统服务价值研究

以呼和浩特市中心城区2011年、2016年和2021年3期卫星遥感影像为基础,在1 km × 1 km网格尺度下,对呼和浩特市中心城区景观指数和生态系统服务价值等方面开展研究,并根据研究成果针对研究区提出城市未来空间发展的方向及建议。结果表明：2011—2021年,研究区斑块数量（NP）、聚集度指数（AI）和香农多样性指数（SHDI）3个景观指数在1 km × 1 km网格尺度下均呈现出“内、中2环 + 1外带”的分布形式。“内环”斑块破碎度逐渐降低,呈聚集状态,景观类型单一;“中环”斑块呈分散状态,景观类型丰富;“外带”斑块呈大小穿插块状,景观类型较为丰富。2011—2021年,研究区生态系统服务价值呈逐渐下降趋势,低生态服务价值网格逐年增多,主要集中在研究区西部老城区,研究期末高生态服务价值网格仅零星存在,说明城市开发建设过程侵占生态用地是导致其生态系统服务价值降低直接原因。     

汉源县观光果园景观格局变化及生态系统服务价值估算

【目的】解决"三农"问题,保护自然环境和促进生态文明建设与发展。【方法】以景观生态学原理为基础,利用Google earth卫片资料,结合四川省汉源县"花海果都"果园建园前后卫星影像斑块组成及其变化,对该区域植物多样性、景观格局变化及生态系统服务价值进行了估算。【结果】结果表明:"花海果都"果园自2009年建园前斑块总数为91块,面积为152.5hm2,其景观格局指数中景观破碎化指数0.57、Shannon多样性指数1.18、Piolou均匀度指数0.74、景观优势度指数0.42;2012年、2015年斑块总数变异为113块、170块,面积分别为179.2、222.1hm2,其景观格局变异为0.62及0.73,研究区生态系统服务价值显示出明显增长趋势,生态系统服务价值中旅游发展的效益最显著,占据90%以上,由2009年的51.21万元增至2015年的246.87万元。其他生态系统服务功能价值依次为固碳制氧、涵养水源、水土保持、防风固沙。研究区果树经济产出由2009年303.60万元增长至2015年的3 303.30万元。【结论】目前在四川山区应在国家生态安全的前提下,通过发挥本地的自然资源优势,走现代农业之路。这样不仅可以达到保护生态环境,同时也解决了本地"三农"问题。因此,汉源花海果都的经验是值得肯定和推广的。     

河北省曲周县景观格局演变及生态服务价值响应研究

为对县域土地利用规划与生态保护政策制定提供理论依据,以曲周县为例,依据1985、1999和2012年的土地利用数据,采用景观格局分析法、生态服务价值定量评估法结合相关性及敏感度分析,对曲周县1985—2012年的景观格局、生态服务价值变化以及景观指数对生态服务价值的响应机制进行了探究。结果表明:1)研究期内曲周县景观破碎度和景观异质性增加,景观多样性降低,人类活动对景观格局的影响程度呈加强态势;2)生态服务价值总体减少6 704.11万元,且1999年后生态服务价值衰退速度较之前有所减缓,生态服务价值结构未发生较大变动;3)ESV与SHDI呈正相关,与NP、FN、D和AWMDF呈负相关,同时ESV对NP和FN变化缺乏弹性,对SHDI、D和AWMDF变化反应灵敏。研究认为,曲周县应降低景观的人为干扰力度,加强对景观多样性保护,提高县域整体生态效益。     

镇赉县景观格局与生态系统服务价值变化

以镇赉县为例,基于2000年和2007年两期Landsat ETM遥感影像,在地理信息系统和遥感技术的支持下,采用景观格局分析方法,应用生态系统服务价值算法,揭示了因景观格局动态变化导致镇赉县生态服务价值的动态变化。结果表明:耕地、水域、湿地、居民工矿用地面积明显增加,林地、草地面积明显减少;镇赉县生态系统服务价值总体呈上升趋势,耕地、湿地和水域的价值贡献率超过了89%,成为构成镇赉县生态系统服务价值的主体;就单项服务功能价值而言,气候调节、土壤保持和水源涵养价值贡献率超过了70%,各景观类型生态服务价值的弹性系数都小于1,湿地、水域和林地的变化对生态服务价值变化起到放大作用。     

泥河沟流域农林复合生态系统景观格局变化研究

以淳化县泥河沟流域为研究对象,利用该区1986年和2004年的土地利用现状图,在A rc/in fo和A rcveiw软件支持下,对该流域18 a来农林复合生态系统景观格局的变化进行了研究。结果表明,除水域不变外,林地、草地和未利用地面积均减少,其他用地面积有所增加,尤其是居民地企业及交通用地增幅最大,达47.48%;流域的斑块数量减少,斑块形状趋于复杂,多样性指数增加,景观的破碎程度加大,景观格局正朝多极化和破碎化方向发展。     

海口湿地生态系统服务价值时空演变及其对景观格局变化的响应

根据2010、2015年和2020年遥感影像获取海口市湿地数据,运用景观格局指数、当量因子法、相关性分析方法,分析海口市湿地景观格局和生态系统服务价值(ESV)演变规律,探究两者之间的响应关系,为海口湿地保护和修复工作提供参考。结果表明,1)10 a间,以人工湿地为主的海口湿地面积逐年减少,总面积损失量高达21.01 km²,自然湿地面积稍有增长,增长量为4.57 km²;整体景观趋于破碎化与非均质分布,多样性减弱。2)湿地ESV呈下降趋势,损失率为4.43%;西部地区湿地ESV衰退,重心向东南方偏移;河流、坑塘及养殖湿地在水文调节生态服务方面成效显著。3)整体而言,海口湿地ESV与景观形状、香农多样性呈显著正相关,与蔓延度指数为负相关;平均斑块面积、聚合度指数与人工湿地ESV呈正相关;增加边缘密度有助提高坑塘及养殖湿地ESV(r=0.997,P<0.05)。研究认为应根据湿地类型及其分布情况,因地制宜优化海口湿地景观格局,促进生态系统服务增值。     

江苏省绿地生态系统服务价值时空动态变化特征

江苏省作为我国城镇化快速发展的区域之一,土地利用变化剧烈,其绿地空间格局及生态服务价值受建设活动影响显著。探明江苏省绿地空间格局及其生态服务价值时空变化特征,可为绿地空间景观格局规划与国土空间管控提供科学依据。以江苏省为研究区,以2000—2020年中5年为1期的土地利用数据作为基础,运用土地利用动态度和利用土地利用转移矩阵分析研究区土地利用类型的动态变化特征;通过对相应景观格局指数的研究来反映绿地系统的结构与生态过程的联系;通过生态系统服务价值评价方法对江苏省绿地生态系统的服务价值进行评估,由此得到江苏省生态系统服务价值时空动态变化特征。结果表明,研究期间江苏省绿地中有林地和高覆盖度草地为主要优势类型,绿地总面积呈下降趋势,降幅为20.30%;江苏省绿地景观格局指数变化明显,绿地景观分布不均匀,均衡程度被破坏,多样性下降,总体趋于破碎化;江苏省绿地ESV总体呈下降趋势,研究期内共减少15.75%;绿地高ESV地区主要分布在江苏省北部和西南部,2020年江苏省绿地系统ESV最高的城市是南京市;总体下降最多的城市是盐城市。江苏省绿地及其生态系统服务价值时空变化呈现明显的地域差异。研究结果...     

平原造林对土地利用格局及生态系统服务价值的影响

【目的】分析平原造林工程实施对区域土地利用格局及生态系统服务价值的影响。 【方法】文章选择京承高速公路北京段沿线 10 km 范围为研究样带,基于 TM 遥感影像提取 的土地利用数据和平原造林图斑数据,运用 GIS 和景观格局分析软件分析平原造林工程实施 对土地利用格局及生态系统服务价值的影响。【结果】（1）平原造林工程占用的主要是自然 质量较低的耕地,其次为林地和建设用地。平原造林工程实施前后,研究区土地用地结构 发生变化,主要表现为林地面积增加、其他用地面积减少。（2）平原造林对研究区景观格局 有一定影响。景观尺度上,景观分布变得破碎和分散,形状变得不规则,景观分布变得不均 匀;斑块类型尺度上,耕地、园地、草地、水域和水利设施用地、建设用地和未利用地的面 积减少,林地面积增加,各类斑块变得分散和破碎,形状规则度降低。（3）研究区土地利用 生态系统服务价值由造林前的 31.39 亿元提高到造林后的 31.86 亿元。【结论】平原造林工程 实施增加了研究区林地面积,提高了生态系统服务价值,但也加剧了区域景观的破碎性,降 低了区域景观多样性水平。研究结果可为后期新增林地的规划选址提供技术支持。     

基于GIS的温泉地区景观格局与生态系统服务价值动态分析

[目的]通过对温泉地区近年来景观格局动态与生态系统服务价值变化的分析,探讨在人为及自然因子驱动下的干旱区县域生态环境变化,为区域生态环境管理及生态保育恢复提供依据.[方法]在RS、GIS的支持下,利用1990～2005年研究区三期TM遥感影像进行解译,生成三个时期下的景观类型图,结合Fragstats分析研究区内15年间的景观格局动态变化,参考前人研究成果,计算出各景观类型生态系统服务价值及总值,从而分析其生态环境动态情况.[结果]1990～2005年间所有类型斑块数量减少而斑块面积增大,景观破碎化程度逐年下降,而景观的结构组成复杂化趋势则逐年加快.其中乔木林地、灌木林地、中覆盖度草地、低覆盖度草地、水域的生态服务价值有所降低,而农田、高覆盖度草地、冰川、城镇及工业用地、沼泽地、荒漠的生态服务价值有所增加.[结论]随着人类活动的不断增强,景观的破碎化逐年降低,草原不断退化,荒漠化程度加重,各景观类型的生态服务价值均有明显变化,研究区总的生态服务价值下降,生态环境状况应该受到密切关注.     

基于GIS和RS的小江流域景观格局动态变化分析

以小江流域不同时期遥感数据为基础,应用多种景观格局指数,对小江流域的景观格局效应进行了分析与探讨.结果表明,各种土地利用类型的斑块形状都极不规则,而且还呈明显增大趋势;小江流域的景观类型多样性在研究期间呈递增趋势,但增幅不大,同时景观优势度指数则表现出递减趋势,表明该研究区中各景观类型所占比例的差异在不断减小,这从景观均匀度指数上也得到了验证.在各种土地利用类型中,居民点与工矿用地的破碎度最大,草地的破碎化程度最低,这与居民点与工矿用地的分布比较分散有关.     

辽宁省辽河流域景观格局变化研究

利用遥感和GIS技术,分析了2000-2010年间辽宁省辽河流域景观格局的特征与变化。结果表明,随着经济的发展、城镇化水平的提高,土地利用变化使得辽河流域景观格局特征向着破碎化的方向发展,流域各景观类型的分布趋向均匀化。辽河流域各类生态系统主要向城镇转变,其中农田向城镇转出面积最大,主要分布在沈阳北部、东部、铁岭南部和盘锦市部分地区;流域农田景观向湿地类型的转移,主要分布在辽河干流及流域北部康平境内的卧龙湖西南部分地区。为了保证辽河流域景观格局合理性,保护流域生态系统功能,建议开展生态规划,控制城镇类型景观的无序扩张,划定生态保护红线并实行严格的管理制度。     

政策驱动下孙水河流域生态系统服务价值变化

为探究政策对区域生态系统服务价值及可持续发展的影响,基于四川省凉山州孙水河流域1990-2020年土地利用遥感解译数据,利用土地利用动态度研究孙水河流域土地利用类型变化程度,利用当量因子法、热点分析法探究孙水河流域生态系统服务价值时空变化特征,并利用地理探测器分析其驱动因素。结果表明,1)1990-2020年孙水河流域土地利用类型以林地为主,土地利用类型之间转换剧烈;2)从时间尺度看,1990-2020年孙水河流域生态系统服务价值累计增长2.55亿元,增长率6.4%,调节服务功能起到了关键作用;3)空间尺度上,有2/3的乡镇生态系统服务价值均增加,分布在流域中部及西北部,变化热点区位于北部光明镇和冕山镇;4)孙水河流域生态系统服务价值的空间分异主要受社会经济因素影响,尤其是人为干扰因素,而退耕还林、脱贫攻坚等政策的实施会深刻影响人为干扰指数、人口密度及地均GDP等社会经济因素,因此政策成为生态系统服务价值空间分异的重要驱动力。研究结果对于地方政府制定生态环境保护政策具有参考价值。     

杨凌城市绿地信息及景观格局动态变化研究

以陕西省杨凌示范区为研究对象,基于Landsat5 TM和Landsat8 OLI遥感影像对该区2000、2010和2019年的3期数据采用最大似然法进行监督分类,并以分类结果为依据对该区各景观斑块类型、绿地分布信息进行动态研究分析。使用Fragstats4.2软件计算出杨凌示范区3期景观格局指数（香农多样性指数、香农均匀度指数、形状指数、聚集度指数、破碎度指数）。结果表明:1）最大似然分类法分类精度高,效果好,3期数据的总体分类精度均达到90%以上,满足进一步研究的需求;2）2000-2019年耕地面积逐年减少,绿地和建筑面积逐年增加,水体和裸地面积变化趋势平稳但总体有所减少;3）2000-2019年景观格局由单一趋于多样,由匀质趋于异质,由整体趋于破碎。杨凌示范区景观总体取得了优化,但问题仍然存在。该研究分析了杨凌区绿地信息及城市景观空间格局的动态演变情况及其驱动力,并提出发展对策。     

黄旗海流域景观格局动态分析

农牧交错带处于气候上的过渡区和生态系统上的脆弱地带,在气候变化和人类活动双重影响下,土地景观格局发生了巨大变化。利用1976、1987、1993、1999、2006和2010年遥感影像,运用ENVI 4.7、ArcGIS 9.3 和FRAGSTATS 3.3,分析农牧交错带黄旗海流域景观格局变化及其驱动力。结果表明,1976—2010年间,耕地和建设用地等人工景观的面积不断扩增,草地和湿地等自然景观面积大量萎缩,其中,湿地面积从193.5 km²减为52.9 km²,减少了73%。在景观水平上,选取斑块密度、景观形状指数、蔓延度和香农多样性指数分析景观格局。34年间流域景观形状变得复杂,异质性程度增加,景观破碎化加剧,作为优势景观类型的草地对整个景观的控制作用减小。人类活动是黄旗海流域景观变化的主要驱动力。人口增加和农牧业发展使建设用地和耕地大规模扩增,经济增长需要消耗大量水资源,人工水利设施的建设改变了流域水资源的自然配置,使得湿地资源大量消失。     

兰白经济区城市群景观生态系统格局演变及驱动因素分析

采用生态系统变化幅度、变化率及景观格局指数分析兰白经济区2010-2020年景观生态系统格局演变特征,定量分析各驱动因素对生态系统类型变化的贡献,对优化区域土地利用格局,降低城镇发展生态风险,促进兰白经济区生态保护和高质量发展具有重要意义。结果表明：1)兰白经济区景观生态系统以草地、农田为主,约占64%,其次为裸地和灌丛,约占20%,森林、湿地、荒漠占比相对较小。研究期内草地和耕地均减少了150 km²,城镇和裸地分别增加了212 km²和60 km²。2)景观生态系统格局整体破碎化程度加剧,生态系统完整性下降。草地破碎化加剧最为明显,增加斑块数量约占研究区斑块总增加数量的97%。3)主要生态系统类型之间相互转换面积420.58 km²,主要表现为耕地、稀疏草地、裸地向居住地、工矿交通用地的转换。4)城镇化建设是兰白经济区景观生态系统格局演变的首要驱动因素,贡献率为53.38%,土地退化是第2驱动因素,贡献率为31.09%,农业开发和生态保护与修复贡献率分别为9.39%和6.14%。     

长江沿岸芜湖区段景观格局演变及生态系统服务价值分析

以芜湖区段1995-2016年遥感影像为数据源,运用景观指数、动态度模型、景观转移矩阵和生态系统服务价值（ESV）评价模型等方法研究其景观格局和ESV动态变化,定量分析景观格局演变特征及其对ESV的影响,以期为芜湖区段景观格局优化和长江沿岸生态环境保护提供一定依据。结果表明:1）20多a间,研究区景观破碎度和异质性增强,趋于均匀分布。2）耕地和林地面积显著减少,耕地斑块数增多,趋于破碎化;建设用地面积不断增加,最大斑块指数和斑块结合度指数呈增加趋势,趋于集中连片分布;湿地面积先减少后增加,优势度和连通性趋于减弱。3）耕地、林地和建设用地的动态度较明显,耕地减少部分主要流向建设用地,达48 414 hm²,占耕地变化量的55.53%。4）研究期内总ESV呈持续下降趋势,减少了10.87%,生态功能衰减。生态服务功能主要为废物处理、水源涵养、气候调节、土壤保持和生物多样性保护。耕地对维持芜湖区段ESV起比较稳定的作用,而林地和湿地起主导作用。研究认为,必须重视对林地和湿地的保护,加强对自然山体林地的保护与修复和以长江为主的湿地生态保护,对提高芜湖区段生态系统服务功能和保护长江生态环境起着重要作用。     

准格尔旗矿区景观格局动态分析

鄂尔多斯市准格尔旗煤炭资源丰富,矿产开发不仅带来社会经济的发展,还影响着矿区景观及生态环境变化。以准格尔旗1990、2010年两期TM遥感影像为数据源,利用景观生态学理论及景观格局分析方法,对准格尔矿区的景观结构和景观格局进行了动态分析。结果表明:1）研究区草灌地面积比例最大。转移矩阵显示,在时间动态上水体、耕地、沙地及河道地面积减少,草灌地、居民及工矿用地明显增加,虽然居民及工矿用地所占比例较小,但其对周围的其他景观产生巨大影响;2）20 a间,准格尔旗各乡镇在景观水平与斑块水平上发生了显著的变化,其景观异质性降低、优势度明显降低,景观格局相对简单化;3）20 a间,研究区3个乡镇的居民及工矿用地面积增加,显著影响着其景观构造的变化,研究区的植被覆盖面积呈增加趋势,但其景观更加离散、不规则化。矿区开发主导了矿区景观格局变化:加大建筑用地面积,严重地破坏耕地,减少耕地面积;而林地、草灌地面积虽有所增加,但其景观格局却更加破碎,生态系统更加不稳定。     

抚仙湖生态环境脆弱性分析研究

为了稳定保护抚仙湖优良的生态环境,防止人为过度干扰对湖泊生态系统的影响,对抚仙湖生态环境脆弱性进行了分析研究.据30年的水文资料及水质实测资料研究分析表明,抚仙湖由于自然因素的敏感性属结构型脆弱性;同时又受湖盆区人类活动外部驱动力作用的影响,形成了人类活动胁迫型脆弱性.近年来抚仙湖水体有机营养物质逐年升高,浮游植物生物量增加了7～10倍,透明度下降了2.7 m,综合营养状态指数上升了2.1倍,这是湖泊自然因素敏感性和人类活动影响叠加的结果.因此,面对目前存在的各种环境问题和未来社会经济发展带来的环境压力,要维护抚仙湖生态系统的稳定性及安全性,对抚仙湖的资源开发利用应当慎重.