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。     

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。     

人工林经营中保持森林结构稳定性的探究

采用小班水平上的划分方法,将小班看做是林分中的"单木",相邻小班之间的边缘效应近似模拟了林分中"单木"与"单木"之间的空间位置关系,利用GIS构建森林耦合体。通过复杂网络将之抽象化为森林耦合网络,利用已构建的森林耦合网络结构稳定性模型,针对人工林的林学特征与经营方式,探究人工林经营中森林结构稳定性的优化调控。研究结果表明:1)当森林耦合体中存在面积较大的、林分质量较差的小班时,可将其更新为面积较小的小班,在小班上选择性更新与周围小班不同的树种,使面积较大的小班逐渐演替为"混交"的面积较小的小班。这一过程平衡了面积较大的小班周围介数分布,提高了森林结构稳定性。2)当森林耦合体中存在林窗时,可以在林窗中补植与周围优势树种不同的林木。这一过程降低了林窗周围节点的介数,平衡了整个网络的介数分布,提高了森林结构稳定性。研究森林耦合网络结构优化,实际上就是解决小班如何在有限空间内的合理布局,旨在为人工林经营过程中如何保持森林结构稳定性,同时又兼顾林业生产的可操作性提供一种新的思路。     

“森林景观斑块耦合体”的构建研究

为了森林生态系统经营,在景观尺度上提出"森林景观斑块耦合体",本文从斑块耦合体的构建条件、构建方法和结果检验进行分析。以常德市河洑林场为例,构建了森林景观斑块耦合体,耦合体内部斑块间边缘效应强于边缘区,森林景观斑块耦合体强调系统整体性功能,强调景观斑块空间结构优化。     

辽宁地区美国白蛾复杂网络无标度特性演化分析

该文选取世界检疫性有害生物美国白蛾在辽宁地区的监测记录数据,在基于空间影响域模型构建美国白蛾复杂网络的基础上,重点对网络的无标度等基本特征量进行了演化分析。分析发现网络整体度分布符合幂律分布,具有无标度特性;整体网络连接紧密,地区节点的平均度值演化比较平稳,变化幅度不大。而两代幼虫高峰期网络度分布不符合幂律分布,却具有小世界特性,发生地点比较集中,集聚成团,网络路径短,虫害传播速度快。     

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。     

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。     

基于复杂网络的森林空间结构稳定性研究

从系统工程学角度,探究采伐后的林木小班如何保持森林的整体稳定性,采用小班水平上的划分方法,将小班视为林分中的"单木",那么相邻小班之间的边缘效应近似模拟为林分中单木之间的空间位置关系,同时利用GIS构建森林耦合体.再通过复杂网络抽象化为森林耦合网络,选取网络进行随机攻击,对不同介数范围内的累计节点数与介数中值进行回归分...     

基于MapInfo的塞罕坝地区植被景观空间结构分析

运用景观生态学原理,借助M apInfo技术,选取斑块密度、边缘密度、景观多样性、景观优势度等指标,分析塞罕坝地区不同地貌下景观类型的空间分布和空间格局特征,深入探讨了森林景观的林分类型、起源和分布特点,结果显示塞罕坝山地的斑块密度、边缘密度、破碎度,分别都高于沙地和曼甸,但山地的景观多样性低于曼甸和沙地。森林景观以落叶针叶林面积最大,为38 306.7 hm2,其次是阔叶林和常绿针叶林,分别为16 470.5hm2,9 455.5hm2,灌木林和混交林面积最小。曼甸以落叶针叶林景观优势度最高,且多为落叶松人工纯林;山地以落叶针叶林和阔叶林景观优势度较高,其中,阔叶林多为天然次生林,树种以桦树为主;沙地以落叶针叶林和常绿针叶林优势度较高,其常绿针叶林多为人工樟子松纯林。     

松材线虫病发病程度与森林景观格局的相关性

基于地理信息技术,对重庆市涪陵区2011年马尾松松材线虫病数量和空间分布进行了对比分析,对其森林景观格局与松材线虫病发病程度的联系进行了研究。结果表明,⑴涪陵区2011年松材线虫病以重度发病为主,其次是轻度发病,中部和西部山地是重度发病的主要区域,而轻度发病则在中部、南部和西部有广泛分布;⑵随着松材线虫病的发病程度增加,森林景观形状逐渐趋于规则化和简单化,斑块间的连通性和聚集度较低。⑶松线线虫病与森林景观格局间是相互影响相互制约的:一方面,松线材虫病影响着森林景观的格局分布。在涪陵区,随着松材线虫病发病程度增加,景观斑块形状更简单和规则化,表明区域的松材线虫病干扰较严重,对区域森林景观的影响巨大;另一方面,森林景观的格局差异影响松材线虫病空间分布。景观连通性和聚集度指数表明,连通性较好的景观斑块受虫害影响较小,而整个景观中,聚集度高、连通性好的森林景观受松材线虫病危害的程度也相对较低。     

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。     

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。     

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。     

基于森林资源调查数据的上海城市森林景观格局动态变化研究

城市森林景观格局既反映了城市化对城市森林的影响,也决定其在城市生态系统服务中的功能,掌握城市整体森林景观格局有利于全面了解一个城市的森林特征。本文基于上海市森林资源调查数据,根据景观生态学原理,利用景观指数法对2004年和2014年上海市城市森林的景观格局进行城乡梯度及其森林类型的动态分析。实验结果显示:上海市森林景观空间分布与城市地貌格局吻合,在人类活动的强烈干扰下,不管从景观构成还是景观指数方面看,森林景观生态质量均低下。在景观尺度上,虽然十年间城市森林面积显著增长,但城市森林从2004年到2014年呈现景观破碎化程度高、景观连接度较差、景观斑块边界整齐单一、斑块间生态过程联系较弱等问题。在森林类型景观尺度上,阔叶林占上海市森林类型的大部分且其面积有增长趋势,果树林呈减少趋势;相比其他类型,阔叶林空间聚集分布范围集中在近郊,且聚集效应相对明显。通过城乡梯度划分和分析,上海市城市森林景观呈现明显的梯度变化特征,且区域差异有进一步增大的趋势。研究结果从宏观水平上分析城市森林空间格局动态变化,以期为城市景观格局优化和管理提供支持。     

贵州习水自然保护区森林景观格局特征研究

本文以2005年贵州习水自然保护区森林资源二类调查数据为基础,采用"地类+森林类型+森林龄组"的三级景观分类对保护区分类,使用patch Analyst软件计算15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分析。结果表明:在以阔叶混交林中为基质的保护区内,由于人类活动影响,研究区森林林龄景观具有较强的异质性,森林龄组总体是处于演替的不同阶段,但均匀度较低;斑块的聚集度指数较大,空间分布接近于团聚分布,说明斑块之间的邻接程度较高,有利于生物多样性保护和生物资源管理。今后经营管理中要加强对森林的保护,尽量减少道路建设和农业耕作等人为经营活动对环境的干扰。     

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。     

长春市典型城市森林景观秋季美学特征分析与评价

通过美景度评价法(SBE)对长春市典型城市森林景观秋季美学质量进行了科学与系统的分析与评价,将长春市城市森林景观要素与美景度间建立了关系,对影响长春市城市森林群落秋季景观美学特征的因素进行了筛选和提取,在以上分析结果基础上将长春市城市森林景观进行了分类,结果表明:平均冠幅、灌木高度等级、灌木盖度等级、林分密度等级与林分郁闭度等级为影响长春市秋季城市森林景观综合美景度的主导因素。群落乔木树种多样性、乔木生长状况、灌木分布、植物景观密度与群落结构确定为影响长春市秋季城市森林景观的主要因子。并将长春市秋季城市森林景观分为3类,分别为:(1)以郁闭度较低,有阔叶树种,乔木较多,且灌木较少的公园绿地为主的城市森林景观;(2)以针阔混交类型绿地为主,且灌木高度与盖度较大的城市森林景观;(3)多为乔灌草复层结构,并以落叶阔叶林分或针阔混交林分为主,且灌木较多的城市森林景观。由此可见,植物种的合理搭配、密度控制与树种选择,能够改善林分质量、林分层次与景观色彩,是提高城市森林景观质量的重要措施。     

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。     

基于景观格局和地理加权回归模型的森林经营对策研究——以云南建水县为例

为给森林可持续经营提供参考,从景观生态学角度,利用景观格局指数具体分析研究区景观格局空间分布特征,得到林业景观和非林业景观的定性关系描述。在定性分析非林业景观对林业景观影响的基础上,量化选取能表征非林业景观的非林业影响因子。选取研究区10类乔木林优势树种林分,利用加入非林业影响因子空间分布特征的地理加权回归模型提取林分质量,并对加入前和加入后的林分质量进行对比分析。结果显示,乔木林林分质量与林分调查因子、地形因子和水域景观呈正相关,与人工建筑景观和农业景观呈负相关。基于研究区景观格局空间分布特征及非林业景观影响因素,总结出研究区乔木林林分质量受非林业景观影响而变化的规律性特征,从林业景观和林分质量方面提出多种森林经营对策。     

基于GIS技术的南昌市城市森林景观特征分析

以南昌市城市森林景观为研究对象,通过GIS技术进行城市景观空间格局的量化分析。结果表明:研究区所有城市景观斑块中,城市森林的平均面积及斑块尺度标准差最大,而斑块分维指数较小,反映了城市森林景观斑块的基本特征;研究区景观类型齐全,但空间分布不均衡,老城区景观相对更集中,多样性指数和均匀度指数较低。提出南引北挡,三环八射,中心城带、环、楔、廊、园等相结合,注重滨河湖林带建设,大力发展垂直绿化和屋顶绿化等城市森林生态网络规划建设的对策。