山区小流域景观格局变化及其水土流失效应

景观格局变化及其生态效应分析是景观生态学研究的热点之一.以锦云川小流域1996～2004年土地利用分布图为基础,通过选取和计算景观格局指数分析了该流域8年来的景观格局变化及其生态效应.结果表明:疏林地、未利用土地面积减少外,有林地等斑块面积都有所增加,8年来流域内的斑块总数量明显增加,其中水浇地和建设用地等数量明显增加,有林地等斑块数量明显减少,破碎度指数降低;小流域景观多样性有所增加,表明景观的异质性程度提高,土地利用向着多样化均匀化方向发展,水土流失得到有效控制,生态环境有所改善.     

景观格局分析法在水土流失动态监测中的应用

基础设施和重点开发建设项目，给建设区经济社会发展带来巨大效益的同时，也会对建设区及周边生态环境造成一定的破坏。本文在景观格局分析的理论阐述的基础上，着重探讨了景观指标获取及其分析方法在水土流失监测中的应用。     

云南澜沧江流域景观格局时空动态研究

应用GIS技术和景观结构分析软件Fragstats3.3对云南澜沧江流域1985年、2000年的景观类型转化及其景观格局对比分析.结果表明,旱地、有林地、灌木林地、疏林地、高覆盖草地、中覆盖草地间的相互转化较频繁;在景观尺度上,区域景观破碎化程度下降,斑块形状变得较规则、简单,斑块的聚集度、连接性变好,景观多样性和均匀性增加;人类活动对景观格局的有利与不利影响,使各景观要素的结构与格局变化存在较大的差异性,其中,有林地、灌木林地、高覆盖草地的景观格局与区域景观变化相一致,而疏林地、中覆盖草地、水田、建设用地的景观格局与区域景观变化相反,旱田的景观格局变化较复杂;景观要素类型分布具有明显的垂直性,有80%的景观类型分布在海拔1 000～2 500 m之间,海拔2 500 m是澜沧江流域人类活动与该区景观类型的重要分界线,人类活动对澜沧江流域的干扰主要集中在中、低海拔地区.     

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。     

五十年来龙河流域景观格局变化分析研究

运用GIS的空间分析和景观生态学的数量分析方法,通过Arcinfo和Fragstats软件,分析了三峡库区龙河流域50 a来的景观格局变化。结果表明:通过对该区斑块类型级别指标的分析,得出耕地的斑块数量从1953年的499个增加到1986年的820个而后又减少到2000年的780个,景观形状指数从1953年的52.72增加到1986年的66.64而后又减少到2000年的64.18;林地和草地的斑块数量1953-1986年增加,1986-2000年减少,破碎度也随之先增大后减小;建设用地斑块数目从1953年的24个增加到2000年的46个,景观形状指数从1953年的6.92增加到2000年的12.18。从流域景观级别上分析得到,流域内的整体斑块密度从1953年的0.56增加到1986年的0.61,而后下降到2000年的0.59,整个流域的形状指数从1953年的45.75持续增加到2000年到50.35,说明人类活动对该区的影响日益增强。     

京郊小流域森林景观格局变化分析

利用景观分析软件Fragstats3.3和半城子水库流域2000年、2005年的遥感影像解译结果,分析了2000-2005年间流域森林景观格局时空变化特征.结果表明,2000-2005年期间,半城子水库流域始终以林地为基质,且针叶林、阔叶林、混交林的优势度较高,斑块问面积分布不均匀;在景观异质性方面,针叶林的异质性显著增高,林地类型的斑块复杂性也高于其余景观要素类型,各景观要素的斑块数目增多,分布更为均匀;在空间相互关系方面,景观破碎化程度增加,景观水平上整体空间聚集性降低.     

丹江土石山区景观格局模拟与社会经济响应关系

以丹江流域陕西省段为研究对象,采用GIS,IDRISI和Fragstats平台与系列经济数据,分析了丹江流域土地的数量变化及转移情况,建立了景观格局和经济指标的模型,模拟出2020年、2030年的景观格局,并通过模型计算相应年份经济数据。结果表明:(1)该流域的优势景观为草地,1980—2010年草地面积减少最大为46.65km2,林地增加最多为50.42km2;与2010年相比,2030年的林地和城镇工矿用地会进一步增加,草地大幅度减少(90.84km2);(2)研究区整体多样性增加,稳定性降低。草地、林地和城镇用地都趋于规则,更加聚集,高连通;(3)景观指数DIVISION,IJI,LPI,SHDI与经济有显著关系,其中DIVISION,SHDI与经济呈负相关,而IJI,LPI与经济呈正相关;(4)2010—2020年是经济增速明显,除人口外增幅80%～188%;2020—2030年增幅降低,保持在30%以上,但人口相比2020年开始降低。     

水蚀风蚀交错区典型流域景观格局变化对土壤侵蚀过程的影响

流域土壤侵蚀过程与景观格局的关系是评价流域景观格局合理性的关键问题。以GIS软件为分析平台,以最新提出的"源""汇"景观理论为基础,以水蚀风蚀交错区典型流域——六道沟流域1995,2010年土地利用/覆被格局为分析对象,以淤地坝淤积量作为土壤侵蚀监测信息,利用景观空间负荷对比指数分别分析了这2个时期各景观类型随空间要素配置、贡献权重和组成比例对土壤侵蚀过程的影响,最后对该指数的变化与土壤侵蚀模数的变化进行相关性分析。结果表明:2010年与1995年相比,六道沟流域各集水区的相对高度、坡度、投影距离、运移距离负荷对比指数均呈减小趋势,景观格局分布更加合理,水土流失危险性降低,与同期土壤侵蚀模数变化趋势相同。坡度负荷对比指数增量与土壤侵蚀模数增量相关性较弱,相对高度、投影距离、运移距离负荷对比指数增量与土壤侵蚀模数增量呈显著正相关,运移距离负荷对比指数反映土壤侵蚀过程对景观格局变化响应的效果最好。景观格局负荷对比指数与土壤侵蚀实测值之间均存在较大差异,应进一步改进模拟方法以达到准确量化的目标。坡度负荷对比指数不能很好地解释景观格局对土壤侵蚀过程的影响,需要在坡度取值方式上加以改进。     

湟水流域近10年土地利用与景观格局演变分析

以青海省湟水流域为研究区,采用中分辨率TM影像和HJ-1卫星CCD数据,利用2000、2005、2010年3个时相的土地利用遥感解译数据,计算了森林、草地、水域、农田、城镇用地和未利用地6个一级分类的土地利用类型转移矩阵,提取了景观格局指数,在此基础上分析了土地利用变化与景观格局的演变特征。结果表明,湟水流域土地利用变化最明显的是农田、城镇用地和草地,其中农田呈持续减少态势,城镇用地和草地呈增加态势;从土地转移矩阵来看,城市扩张带来的建设用地增加是造成流域农田减少的主要原因,而草地的增加主要受益于退耕还林还草和流域生态建设等政策的实施。从景观斑块类型的变化来看,变化最大的是农田和城镇,10年期间,农田在面积减少的同时景观分离度增加,城镇用地在面积增加的同时景观聚集度增加,这说明城镇用地在由中心向外扩张的过程中,空间分布较紧凑且连接性较好;与此同时,草地的斑块个数、斑块密度呈明显减小趋势,而农田与城镇用地的斑块个数、斑块密度总体呈增加趋势,这说明人类活动的不断扩张导致了湟水流域景观破碎度增加。从景观整体水平来看,景观水平指数中边缘密度、形状指数、香农多样性指数、香农平均度指数均呈增加趋势,这说明湟水流域景观结构异质性呈增加趋势。     

基于景观格局分析的兴国县土壤侵蚀演变研究

利用1958年、1975年、1982年和1996年的土壤侵蚀强度等级图,在GIS软件支持下生成土壤侵蚀强度栅格分类图。通过FRAGSTATS景观格局分析软件计算出了10多种景观类型参数,并从斑块类型水平和景观水平2个层次上定量地分析了兴国县土壤侵蚀的分布格局及其变化规律。结果表明:兴国县的土壤侵蚀状况从1958年到1996年已发生了明显的好转。此期间经历了两个明显的时期:即1958年到1975年的侵蚀加剧时期和1975年后的侵蚀减退期。到1996年,兴国县无明显侵蚀的面积已达到全县面积的74.6%,严重土壤侵蚀状况已基本得到了控制。     

小流域水土流失治理中取水方法探讨

通过对牧羊小流域水土流失综合治理工程取水方法的分析、比较和研究,提出优化设计方案,设计方法成功地解决了小流域水土流失治理中取水、防沙、防污物等问题,为小流域水土流失综合治理解决取水问题提供参考和借鉴。     

GIS支持下东圳库区水土流失景观因子分异研究

以东圳库区的法国SPOT-5遥感影像和相关图件为源数据,以影响水土流失的土地利用类型、地貌、坡度、坡向、土壤等景观因子为研究对象,运用GIS技术,提取各因子特征信息,采用侵蚀强度系数、多样化指数、集中化指数3种数值评价指标方法,分析各景观因子类型的水土流失强度分异特征与变化规律,为库区重要水源地水土流失综合治理及景观因子的生态调控提供科学依据。     

辉发河流域景观格局与土壤侵蚀的关系研究

为分析景观格局对流域土壤侵蚀的影响,本文应用基于GIS的修订通用土壤流失方程(RUSLE),计算了吉林省中低山水蚀区辉发河流域的土壤侵蚀量。选择聚集度、Shannon多样性等6个景观指数,在RS、GIS和Fragstats软件平台下得到两个尺度的土地利用数据和二级土地利用类型的景观指数数据。以流域内29个子流域为样本,用SPSS软件计算侵蚀模数和景观指数的相关性。把29个子流域分为低强度侵蚀区和高强度侵蚀区,分别探讨景观格局对低、高强度侵蚀区土壤侵蚀的影响。结果表明:(1)辉发河流域的土壤侵蚀主要为微度侵蚀和轻度侵蚀,占流域总面积的90.27%。流域平均侵蚀模数为13.89 t/hm~2·a.为轻度侵蚀,但远超过土壤容许流失量。(2)在各种植被类型区中,草地的侵蚀较为强烈,平均侵蚀模数为31.28 t/hm~2·a,高出流域平均侵蚀模数125%,侵蚀贡献水平达到1.74.成为辉发河流域土壤侵蚀的风险区。(3)6个景观指数与侵蚀模数间均存在显著的相关性,除斑块密度外,均与土壤侵蚀模数高度相关。其中聚集度与侵蚀模数的相关性最大,相关系数为—0.602,聚集度和侵蚀模数间有较强的非线性关系。(4)研究区低、高强度侵蚀区的景观格局对土壤侵蚀的影响不同,在低强度侵蚀区的影响更为显著。     

基于GIS方法的泸沽湖流域水土流失敏感性评价

泸沽湖流域具有珍贵的高原生物和独特的摩梭族文化,但随着旅游开发的加快,水土流失风险开始显现。研究基于RS和GIS技术,选取土地利用类型、坡度、沟谷密度和土壤4个影响因子,对泸沽湖流域水土流失敏感性空间分布特征进行了分析评价。结果表明:不敏感和轻度敏感区占流域总面积的52.61%,反映泸沽湖流域水土流失保持现状基本良好;但仍存在明显的水土流失风险及空间差异,中部敏感区占流域总面积的38%,而高度和极敏感区占流域总面积的9.39%;高度和极敏感区主要分布在环湖带,影响因素除了坡度较高外,筑路和开垦农田等人类活动导致的土地覆被变化及易侵蚀土壤类型是局部区域重要的影响因素。研究结果可为泸沽湖流域水土流失防治和生态保护提供科学依据。     

岷江上游地区水土流失危险度评价

在分析影响岷江上游水土流失的自然因素和人为因素的基础上,从水土流失现状和驱动力两个方面选择了10个评价指标,建立了岷江上游地区水土流失危险度综合评价模型并进行了评价。结果表明:在5个县中,松潘县水土流失处于轻度危险状态,茂县、汶川县处于中度危险状态,黑水县和理县因水土流失危险度指数综合值都比较大而处于重度危险状态。根据其发展趋势分析,松潘县、茂县和汶川县的水土流失程度可能会进一步加重,理县的水土流失程度会有所减轻,黑水县的水土流失危险度综合指数和现状强度指数相近,因而其今后的水土流失程度变化可能较小。     

基于GIS的小流域水土流失综合治理研究进展

小流域水土流失综合治理是我国水土流失治理的重要经验之一。基于G IS的小流域水土流失综合治理研究是目前研究小流域治理的主要方向。从土壤侵蚀遥感制图研究、小流域土壤信息系统研究、小流域水土保持信息系统研究等方面回顾了基于G IS的小流域水土流失综合治理研究的发展过程,并从水土保持动态监测研究、土壤侵蚀模型研究、水土保持规划研究等方面综述了基于G IS的小流域水土流失综合治理的研究现状。     

浅议九龙江流域水土保持生态自我修复

生态修复体现了人与自然和谐相处的理念,是水土保持工作的新思路,是水土流失防治的新举措。阐述了在九龙江流域实施水土保持生态自我修复,加快水土流失防治步伐的意义,分析了九龙江流域实施生态自我修复的有利条件,水土流失使流域生态系统脆弱,实施生态自我修复势在必行,并提出在流域实施生态自我修复的对策。     

朱溪河小流域土地利用景观格局定量分析

朱溪河小流域属全国水土流失重点治理小流域,研究流域内的土地利用景观格局,对流域生态修复具有重要意义。基于“3S”技术,应用FRAGSTATS 3.3软件,分别从斑块类型水平及景观水平,对朱溪河小流域土地利用景观进行定量分析。结果表明:整个流域多样性指数和均匀度指数偏低,居民点及工矿用地、耕地、园地等受人类干扰程度较大的景观类型的破碎化程度较高,但无明显破碎化现象,流域景观比较完整。     

二滩库区(盐边)土地利用景观格局及水土流失动态研究

利用1988,1999和2003年3个时段的TM,ETM＋遥感数据,在GIS和FRAGSTAT景观分析软件的支持下,对二滩库区（盐边）的土地利用景观格局和水土流失动态特征进行了定量分析。结果表明,（1）耕地面积减少,所占百分比呈下降趋势,而有林地、灌木林地、草地所占百分比呈上升趋势。（2）耕地的斑块数目增加,平均斑块面积在减少,斑块密度上升;有林地的斑块数目减少,平均斑块面积增加,斑块密度下降;草地的斑块数目不断增加,平均斑块面积增加,斑块密度下降。说明耕地向不断破碎化发展而有林地、草地呈现持续扩张的空间集中化特征。（3）耕地、有林地、灌木林地、疏林地面积加权的平均斑块形状指数略有下降,斑块形状趋于简单化,而草地的该指数上升,斑块形状趋于复杂化。（4）从景观水平上看,景观格局变化总体特征是斑块数增加,拼块平均面积减少,斑块密度增加,最大斑块指数减少,说明景观破碎度增加。蔓延度降低,散布与并列指数增加,说明景观类型的相互关系变得复杂,镶嵌度增加。（5）景观多样性指数和土地利用相对合理指数增加,坡度较大的地区,耕地面积明显减少,相应地林地、草地面积明显增加,整体上土地利用结构趋于合理。（6）研究区强度以上水土流失面积15a来减少了23．02km2,减少率为15．13％,水土流失强度向低层次转变。说明随着水库的修建蓄水,加上天然林保护工程、退耕还林工程的实施,二滩库区的水土流失明显好转,生态环境逐渐得到改善。