秦岭南北流域景观格局特征及脆弱性差异研究

选择秦岭金钱河流域和灞河流域为研究对象,采用景观格局分析来评估流域生态状况、诠释生态过程。以2000年、2008年、2016年遥感影像为主要信息源,研究两流域土地利用状况和景观格局。结果表明,金钱河流域林地、未利用地、水域面积均有所增加,草地、建设用地、耕地减少;灞河流域林地、建设用地面积增加,未利用地、水域、耕地、草地均减少;从两流域的景观格局指数来看,金钱河水域发展的优势度越来越高,灞河水域发展的优势高于其他土地类型,2000年、2015年两流域景观破碎化程度有所减小,研究区发展更趋向于集中分布;两河流域的景观脆弱度空间分布及各等级分布形式均存在差异,景观脆弱度的高低与土地利用强度均相吻合。研究结果可为秦岭山地流域生态经济协调发展规划提供科学依据。     

循环型农业清洁流域建设——以柘皋河流域为例

为在流域尺度下构建全面系统的面源污染防控体系,以安徽省巢湖流域内一个典型的农业流域柘皋河流域作为案例,调查该流域种植制度、养殖模式、农村生活等数据,分析其面源污染特征,基于水环境容量计算柘皋河流域种植源氮磷减排潜力,在借鉴生态清洁小流域建设思路的基础上,提出循环型农业清洁流域建设,并从环境效益和技术应用两方面构建评价体系,并在实施减排措施基础上开展初步评价。结果表明:柘皋河流域内氮、磷年排放量分别为1 923和168t;种植源氮减排率为37%,磷水环境容量空间充裕;实施清洁集成技术减排措施能够实现流域减排目标;综合评价指标值为0.684,表明流域的管理状况不佳。最后,提出了构建市场机制、强化基础设施建设、优化种养空间布局和加大政策支持等方面建议,以提升清洁技术效益和改善流域环境管理。     

近50 年别拉洪河流域湿地时空格局变化研究

在GIS技术和数学模型支持下,研究近50年别拉洪河流域湿地时空变化的特征与规律.结果表明,近50年研究区湿地面积呈逐渐下降趋势.湿地的丧失,从流域下游开始并不断延伸至中、上游地区,景观破碎化严重.以1955-1976年丧失最为显著,大面积湿地逐渐丧失,斑块数量增多,景观格局呈破碎化现象,随即景观离散程度和空间异质性有所上升;1976年之后湿地面积下降的速度明显减缓,湿地面积向面积较小、破碎化和离散程度较大的景观格局转化,从以湿地为基地景观转变为以非湿地景观为主导景观,湿地损失严重;2005年湿地丧失率达到最大值,除在三江自然保护区内有大片湿地分布外,其他地区仅有零星分布.湿地面积丧失是自然和人为两种因素共同作用的结果.相关分析表明各驱动力因素对湿地面积损失的影响程度由大到小依次是:耕地面积、人口、相对湿度、年平均气温.因此近50年别拉洪河流域湿地变化的主导因子是人文因素.     

基于QuickBird卫星影像的沈阳城市森林景观格局

运用景观生态学原理、GIS技术和景观格局分析软件Fragstats,选取斑块数、斑块面积、斑块密度、Shannon多样性指数、分维数、聚集度等指标,对沈阳城市森林景观格局进行了分析.结果表明:沈阳三环内城市森林斑块数为42 703个,森林面积101.24 km2;斑块数以附属林为主,占总数的65%,斑块面积以生态公益林最大,占总面积的47%;城市森林总体呈现斑块分布不均衡,结构不合理.附属林和道路林的破碎化程度高,分布分散,形状最为复杂;风景游憩林破碎化程度低,自然连接性和聚集度较好.沈阳城市森林整体景观多样性高,均匀度接近于1,优势度较小,表明斑块类型丰富,景观中优势类型不明显,异质性高.     

巢湖典型流域河道沉积物磷赋存形态研究

河道沉积物磷的含量和形态可为流域磷的来源解析及评估其对下游受纳水体的影响提供重要信息。选取巢湖典型支流丰乐河和柘皋河,在平水期对两个流域共计27个采样点进行了沉积物和河水采样,沉积物采用SMT(standards measurements testing)法进行分级测定磷的不同形态,包括总磷(TP)、无机磷(IP)、有机磷(OP)、铁铝磷(Fe/Al-P)以及钙磷(Ca-P),水样测定总磷(TP)和可溶性磷(DP)。结果表明,丰乐河沉积物中TP、IP和OP的平均含量分别为522.12、323.78和140.42 mg·kg^-1,而柘皋河分别为1 060.70、755.74和125.31 mg·kg^-1,均表现为TP＞IP＞OP。丰乐河IP中的Fe/Al-P平均含量高于Ca-P,而柘皋河则相反。柘皋河沉积物TP、IP、Fe/Al-P和Ca-P总体均高于丰乐河,但丰乐河OP含量略高于柘皋河。两河不同采样点沉积物不同形态磷含量均存在较大的空间差异。丰乐河和柘皋河河水TP平均值分别为0.10和0.18 mg·L^-1,均以溶解态为主,易导致富营养化。两个流域都是农业流域,河流中磷主要来源是农业非点源和城镇生活污水的输入。柘皋河农田和村镇都相对比较集中分布在河边,不同来源的磷更容易输送到达河道。柘皋河流域距入湖口近,沉积物和河水磷含量均高于丰乐河,因此柘皋河对加剧巢湖水体富营养化的风险更大,但丰乐河沉积物Fe/Al-P和河水磷含量也比较高,依然存在一定的风险。     

北京明长城两侧森林景观异质性和复杂性变化

为了分析北京明长城森林景观结构的空间异质性和斑块形状复杂性,以北京明长城两侧3 000 m范围为研究区域,在选取各类最常用指数的基础上,结合分形理论构建了复杂性评价指标,运用缓冲区分析方法对研究区不同缓冲幅度下的景观异质性与斑块形状复杂性状况进行了分析。结果表明:1)有林地和灌木林地分布面积较广,占总面积的83%左右,为研究区的优势景观。其中,有林地为景观基质,聚合性最强,连接性最好,破碎化程度最低;而疏林地和无立木林地斑块间离散程度高,景观连接性差,破碎化程度高。2)随着缓冲距离的扩大,同类型景观斑块邻近度增高,离散程度降低,景观连接性增强,平均斑块面积变大,破碎化程度在降低,景观异质性有所增强,斑块类型趋向于均匀分布。3)随着缓冲距离的扩大,景观斑块形状复杂程度逐渐增加,边缘效应影响也随之增强,景观结构稳定性则逐渐递减。      

霍林河流域土地利用景观格局变化及热点地区

以地形图与遥感影像为信息源,采用ArcGIS和Fragstats软件,结合热点分析方法,对1970-2012年霍林河流域土地利用景观格局动态变化进行分析。结果表明,1970-2012年霍林河流域土地利用的综合动态度呈先减小后增加,而空间变异呈先增加后减小的趋势;斑块密度呈先增加后减少再增加的趋势,而邻近指数的变化与斑块密度相反;景观分离度和Simpson’s多样性指数均呈先增加后减少的趋势;流域破碎化程度较高地区由下游逐渐向中游地区转移,而上游地区破碎化程度一直较低;流域下游地区斑块形状较单一,景观聚集度较低,景观多样性较高的地区主要位于流域的中下游;流域土地利用动态变化的热点地区的数目逐渐减少,流域上游热点地区的面积逐渐减少。     

大城市边缘区景观破碎化空间异质性——以北京市顺义区为例

探索大城市边缘区景观破碎化格局及其空间异质性特征,有助于把握景观动态的变化机制及其生态问题。以北京市顺义区这一典型大城市边缘区为例,基于土地利用分类数据,采用有效粒度尺寸方法,对1992年、1999年和2009年景观破碎化空间变异进行了地统计学分析,主要包括尺度依赖性、空间异质性、空间格局及其生态过程的分析。研究结果表明:1)景观破碎化空间变异具有明显的尺度依赖性特征,由空间自相关部分引起的空间异质性较高;1992年和1999年景观破碎化空间总变异相对缓和,2009年空间总变异强烈;通过不同尺度上的异质性对比,选取1000m幅度作为研究区景观破碎化的空间异质性分析较为适宜。2)景观破碎化空间异质性表现出明显的上升趋势,土地利用斑块破碎化不断加剧,其中1999-2009年间的表现尤为强烈。3)景观破碎化高值区呈现出由东部向西部转移的态势,并且其空间布局具有集聚性与分散性的显著特征,空间上相似属性聚集与相异属性聚集的空间格局十分突出。4)景观破碎化空间自相关作用主要来自高强度社会经济活动的影响,并表现出明显的区位特征。该研究结果可为土地、城镇规划以及景观生态建设提供参考。     

基于GIS的长岭岗林场森林景观格局分析与优化

以建始县国有长岭岗林场森林资源二类调查数据为基本材料,在GIS技术支持下,从森林景观格局总体特征、景观斑块异质性和景观水平异质性3个层次对该林场森林景观格局特征进行定量化分析。结果表明:其森林景观存在分布极不均衡、未利用林地斑块数量多、受干扰及破碎化程度高、生态功能及效益得不到有效发挥等问题。对此,有针对性地提出了森林景观格局优化建议,指出了森林景观格局优化方向。研究结果从景观尺度为建始县国有长岭岗林场森林可持续经营提供了科学依据。     

安徽老山自然保护区肖坑小流域森林景观要素斑块特征

针对近年来采茶Camellia sinensis和森林生态旅游等人类经营活动和野生动物（野猪Sus scrofa等）的强烈干扰给肖坑小流域带来了一定程度的生态影响,在景观类型划分的基础上,对景观要素的斑块特征进行了初步研究,以期为生态保护及合理经营提供科学依据。结果表明：常绿落叶阔叶林占该流域总面积的66.49%,周长占总周长的50.67%,是该流域森林景观的主导景观类型;毛竹Phyllostachys pubescens纯林、杉木Cunninghamia lanceolata纯林和茶园占总面积的25.73%,周长占总周长37.85%,是该流域的3类主要景观类型。森林景观要素以小斑块为主,斑块粒级结构比较细密,属细粒状结构。景观要素的面积、周长和斑块数分布等均极不平衡;各景观要素面积分布与周长分布极为相似;景观要素的斑块数分布却没有明显的规律性,其排序与面积、周长分布差异较大;景观要素的斑块形状较简单。景观要素的斑块特征表明,在目前干扰强度下,阔叶林景观的连通性尚好,破碎化程度低;毛竹纯林、杉木纯林和茶园等人工或半人工经营景观的破碎化程度高,建议应该减少强烈的人类经营活动和旅游,特别要加强对阔叶林基质的保护,实现区域可持续发展。表6参20     

农业活动对景观格局的影响

景观格局是自然和人类共同作用的结果,并随着经济发展和人口增长,农业活动在景观格局中起着愈来愈大的作用。放牧过程导致土壤退化和生物群落的不稳定,间歇式放牧会提高物种丰富度,促进生态系统的进化;植树造林不但有利于生态恢复和重建,而且对经济建设有巨大作用,更是保护生物多样性的手段;农作物种植包括物理干扰和化学干扰过程,改变了微生物的活性,同时对土壤性质产生影响;土地整理是人为的、强制性、时效性强的一种干扰,能在短期内对生态系统及景观格局产生剧烈影响,通过调整景观结构、改善景观破碎化,改变农业土地利用结构,使得社会效益、生态效益和环境效益均有所增加。     

国外景观立法经验对我国乡村景观可持续利用的启示

作为实现“美丽中国”“美丽乡村”“建设生态文明”“乡村振兴战略”目标的关键,受自然和人类活动相互作用的影响而形成的、可以被人所感知的具有明显特征的“景观”,是综合提升人居环境形态美、功能美和文化美的重要载体和纽带,是保护魅力国土特征、重塑区域特色禀赋、提升地方文化自信的重要基础。景观立法体系的构建既有助于科学划定生态、农业、城镇等主要控制线,对农业发展、生态功能的恢复及保护、城乡融合发展具有重要意义,又有助于乡村振兴战略中生态宜居的美丽乡村建设。本文介绍了6个国家（经济体）开发的针对乡村景观资源的评估规划技术和保育治理体系,并分析了其通过立法机制推动景观资源保育工作由被动向主动转化的经验。同时,本文从建立乡村景观资源特征数据库、探索景观特征营造和立法保育技术体系、通过地方实践探索适宜我国国情的工作路径等方面提出了我国通过立法机制促进乡村景观可持续利用的建议。     

祁连山东段山地景观异质性变化

应用景观格局理论分析了祁连山东段山地景观的空间结构及异质性变化。结果表明:山地景观系统是由草地、森林、灌木、冰雪以及水域5种景观要素构成,其中草地为基质,水域为廊道。与1994年相比,2008年山地景观系统中草地和冰雪景观要素的多样性指数分别增加了49.0%和4.8%,但整体景观多样性和森林、灌木、水域的多样性指数却分别降低了1.9%、12.0%、3.4%、1.9%。山地景观系统中的整体景观优势度指数增大了12.8%,而景观均匀度却减小了1.9%,其中草地与冰雪景观要素的均匀度增大,分别增大了49.0%和4.8%,而其余的景观要素的均匀度均减小。山地景观系统的整体景观破碎度减小了22.27%,但森林景观要素的破碎度却增大了17.05%,其余景观要素破碎度均减小,其中灌木、水域、冰雪分别减小了32.82%,17.21%,11.96%。山地景观系统的整体景观分离度减小了9.81%,其中森林分离度减小最明显,为26.54%,其次为灌木景观,为11.0%,减小最不明显的的是冰雪,为0.9%。综上可知,14a中祁连山东段山地景观系统的景观异质性呈下降趋势。     

额济纳绿洲景观空间格局分析

在RS和G IS技术的支持下,以2003年Landsat7 ETM遥感数据为数据源,通过影像解译和实地调查获得研究区各景观类型的面积、斑块数量特征,并采用景观指数分析法对研究区内景观空间格局做定量分析,为绿洲内生态保护和区域经济的可持续发展提供有益参考。结果表明,研究区域具有较高的多样性,戈壁与沙地占优势且破碎度和分离度比较小,其它景观类型破碎度和分离度比较大。     

基于景观生态规划原理的新农村景观建设——以长沙市桐木河景观带为例

目前,在建设社会主义新农村的热潮下,既要保证农村生态、历史、文化和民俗传承充满活力的和谐特性,也要满足景观生态要求。合理进行景观空间布局,增加与稳定其景观异质性,做到可持续发展。以长沙市桐木河为例,运用景观生态规划原理进行分析,得出结论,并提出新农村景观建设的合理化建议。     

基于GIS的江苏丘陵地区乡村景观格局特征分析——以南京市六合区金牛湖创意农业科技园区为例

以南京市六合区金牛湖创意农业科技园区为研究区,以土地利用现状数据为数据源,采用GIS技术,通过对研究区的斑块密度、斑块形状、多样性、破碎度等指数的计算、分析和对比,揭示研究区内景观结构的空间特征。研究结果表明,研究区是一个以农业为景观背景的地区,土地利用结构不尽合理,景观异质性差,多样性程度不高,景观斑块类型相对单一,分布存在不平衡现象。耕地为基质景观且相对集中,受地形和人类活动影响最大,不稳定性最高。在此基础上,提出了该研究区域景观格局优化的建议。     

巢湖柘皋河沉积物重金属分布特征与风险评价

选取柘皋河为对象,研究了巢湖东半湖入湖河流沉积物中重金属的污染状况。自流域上游至下游共布设13个监测点(编号S1~S13),调查分析表层沉积物中V、Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb等7种重金属的含量和分布特征。结果表明,柘皋河表层沉积物中重金属的污染程度为CdCuNiPbVZnCr,其中Cu和Cd在部分河段污染较重,最高含量分别达到173.78 mg·kg~(-1)和1.11 mg·kg~(-1)。自流域上游至下游,各重金属含量总体呈升高趋势。柘皋河上游河段的重金属污染最轻,其内梅罗综合指数为0.33,处于安全范围;下游污染加重,内梅罗综合指数达到1.67,处于轻度污染水平。应用潜在生态危害指数进行风险评估后发现:所调查的7种重金属中Cd和Cu存在较高的环境风险,特别是在流域下游风险值提高;流域下游的重金属综合生态危害指数RI大于300,具有强生态危害等级,下游段应是重金属污染治理的重点区域。聚类分析结果显示靠近柘皋河入巢湖河口的S12点是重金属累积的"汇"和"拐点",再往下游的河口地段因受到河湖水文-水质交换的影响其重金属含量反而极速下降。分析认为,流域农业面源和下游的水产养殖活动是柘皋河重金属污染的主要来源。沉积物粒径分级结果显示,重金属在河道中自上而下的迁移和累积与水中粘粒的随波逐流和在靠近河口地段发生较明显的沉降密切相关。对柘皋河沉积物中重金属的潜在释放风险进行了评价,并提出巢湖柘皋河重金属污染的治理与控制策略。     

沱江流域资阳段面源污染现状及防治对策

通过实地调查和资料收集分析,研究了沱江流域资阳段面源污染的现状和成因。结果表明,滥用农业生产资料、畜禽养殖废水排放、农村生活污染以及水土流失是造成面源污染的主要原因。针对区域面源污染现状,从发展生态经济的角度提出了建设以绿色食品基地为依托的生态养殖园区和生态种植园区,推广农村沼气工程,加强环保基础设施建设等防治对策,从而保障沱江流域资阳段的水环境安全,实现该区域社会、经济、生态的可持续发展。