基于景观破碎度分析的温州三垟湿地乡土景观保护研究

乡土景观保护研究是新时代乡村振兴战略实施过程中亟待解决的重要课题。选取温州三垟湿地乡土景观作为研究对象,借鉴与运用景观破碎度分析研究方法对2012、2017年乡土景观的空间构成特征、空间构成变化、景观破碎度时空演变及其驱动因素进行研究,结果表明:(1)城市环境更新与产业转型是引发乡土景观空间动态变化与景观破碎度时空演变的主因。(2)总体景观破碎度由0.006 3降至0.005 9,城乡绿地、现代建筑空间、现代公共空间、田地这4类斑块是主要驱动因素。(3)内核区域景观破碎度降低趋势比外环区域更显著,现代建筑空间、传统建筑空间、田地、水塘是内核区域景观破碎度降低的主要驱动因素,城乡绿地、现代建筑空间、现代公共空间、传统工业用地是外环区域景观破碎度降低的主要驱动因素。最后,从营造良性社会基础、延续空间构成特征、监测空间构成变化、调控主要驱动因素4个方面,提出快速现代化与城市化背景下三垟湿地乡土景观保护与可持续发展的建议。     

甘南县土地利用的景观特征

以甘南县2003年土地利用类型图及相关文献资料为基本数据源,利用景观这一尺度单元对甘南县域系统土地利用类型按照权属和行政区进行景观特征比较分析.结果表明:在斑块体特征上,国有区域与集体区域相比,斑块体面积较大,密度较小,景观破碎程度较弱;各行政区中,以甘南镇斑块体面积最小,密度最大,农牧渔场区斑块体面积最大,密度最小.在景观格局特征上,国有区域景观多样性指数、均匀度指数较集体区域高,而优势度指数较集体区域低;各行政区中,巨宝乡景观多样性指数、均匀度指数最高,优势度指数最低,平阳镇多样性指数、均匀度指数最低,优势度指数最高.从景观类型分布看,县域整体景观特征是以农牧景观为主体,其中国有区域与集体区域也都如此,只是分布比例存在一定差异;各行政区中,国营林场区以林地景观为主要类型,农牧渔场区以牧草地景观为主要类型,其余各单位皆以耕地景观为主要类型.从区域景观总体特征看,其东南及南部冲积平原区斑块体较大,密度较小,景观类型较为丰富,破碎度较弱,而西北及北部丘陵区及漫岗区斑块体较小、密度较大,景观破碎程度较强.     

快速城市化影响下超大型城市景观生态格局演变特征分析

针对超大型城市建设对景观生态格局及其变化定量研究的应用需求,基于多时相遥感变化监测和格网划分方法,结合景观指数对北京景观空间格局及动态变化进行定量分析,同时探究城市化对城市景观影响的阈值效应。结果表明:1)2000—2015年,由于北京城市化水平逐渐提高,导致建筑用地增加了56%,斑块破碎程度较低;而城市耕地及绿地景观有所减少、斑块分布不均,破碎程度上升;2)空间格局方面,由于建筑用地的覆盖及彼此间的高度连接,使城区景观破碎程度明显低于城郊,景观多样性水平呈下降趋势;3)回归分析表明城市化对城市景观破碎度有显著影响,相关系数达0.84,具体表现为倒U关系,即景观破碎度随城市化水平的提高呈先上升后下降的关系,城市化水平在51%～53%时达到峰值。     

裸露砒砂岩区小流域植被景观空间格局与地形关系

以裸露砒砂岩区鲍家沟小流域为对象,运用景观生态学理论和典型相关分析相结合的方法,研究了裸露砒砂岩区小流域土壤侵蚀空间自相关特征及影响因素。结果表明:1）以鲍家沟小流域为代表的裸露砒砂岩区典型流域,流域内的优势景观为裸露基岩景观,其次为连片的人工植被景观。2)各斑块类型的破碎程度呈草地>山杏林>柠条林>油松林>沙棘林>裸露基岩的排列顺序。3)典型相关分析表明,流域植被景观格局具有零散和形状复杂的斑块特征,坡度和地表切割深度是导致植被景观破碎并决定景观空间分布格局的主导因素。研究裸露砒砂岩区小流域植被景观空间格局与地形关系,对于科学指导区域植被建设,减轻入黄泥沙有重要意义。     

基于遥感的景观格局时空动态研究

基于试验区域1990年TM影像和2002年ETM+影像,采用遥感和地理信息系统相结合的技术方法,应用景观分析软件Fragstats3.3,对试验区域12 a来景观变化进行了动态研究。结果表明:12 a间,试验区域景观发生巨大变化。(1)1990～2002年间,森林面积大幅度减少,其他植被、裸地、建设用地、水域面积得到了增加,其中建设用地相对自身增幅最大,年平均增长率为20.9%。(2)两时期的景观基质均为森林,其他植被、裸地、建设用地、水域作为斑块单元镶嵌其中,5种景观类型相互之间转化频繁,森林主要转化为其他植被和裸地;同时其他植被、裸地也有大部分转化为森林,其原因是人工林的建立,转化后的景观森林的主导优势已不明显。(3)总体景观的破碎度呈增加趋势,但不同景观类型的破碎化指数的变化则表现不同,森林和水域表现出下降趋势,而其他植被、裸地、建设用地的景观破碎化指数则呈上升趋势,景观向无序状态发展。     

福建省城镇-交通系统的景观分隔效应

近年来,我国城市及交通基础设施建设的迅猛发展对区域生态功能造成了严重影响。城镇-交通网络的不断强化和扩展加剧了区域景观的破碎化并导致多种景观功能的退化。以2007年为研究基准年,采用跨边界有效栅格评价指标,借助地理信息技术,定量评估了福建省由城镇-交通网络引发的景观分隔效应。研究结果显示,面积大小位于0-15 km²的斑块数量最多。厦门、漳州、泉州3市小于300 km²的斑块面积及斑块数量分别所占比例率均高于南平、三明和龙岩3市。福建省有效栅格计算结果显示,全省景观破碎化呈现北轻南重、西轻东重的空间分布格局。沿海地区和交通干线周边破碎化明显高于其他地区。以地市为报告单位,福建省景观破碎化的空间分布呈现由西向东的梯度格局。景观破碎化最轻微地区(龙岩市、三明市、南平市有效栅格值处于679.2-939.0 km²之间)和最严重地区(厦门市、泉州市、漳州市的有效栅格值处于197.1-336.2 km²之间)形成鲜明对比。结果还显示,福建省厦门市、泉州市、漳州市的景观破碎化水平与欧洲发达国家如荷兰、比利时等接近;西部的三明市、北部的南平市则接近美国加利福尼亚。以县(市、区)为报告单位,全省景观破碎程度的空间分布从西至东呈现三级梯度。以瑞士Glarus州跨边界有效栅格值为参照,厦门、泉州和漳州3市所辖各县(市、区)的景观破碎化程度均高于Glarus。宁德、福州、莆田3市各县(市、区)则与Glarus基本持平。南平、三明、龙岩3市各县(市、区)则好于Glarus,其中,三明市和南平市各县(市、区)跨边界有效栅格值远大于Glarus。     

基于GIS和Fragstats的城市绿地景观格局动态变化研究——以新疆乌鲁木齐市为例

选取乌鲁木齐市中心城区(天山区、沙依巴克区、水磨沟区、高新区)为研究靶区,以2008、2013、2017年的Landsat遥感影像为数据源,运用Envi、ArcGIS以及Fragstats景观格局分析软件,对2008—2017年研究区生态类型格局面积变化及转移矩阵进行分析,并选取7个景观特征指标,即绿地斑块面积、斑块个数、斑块密度、平均斑块面积、斑块形状指数、斑块类型占景观面积比例、斑块聚集度,进行了定性与定量分析。结果表明:城市绿地景观转入量主要来自裸地及农田,绿地面积从2008年的90.38 km~2增加至113.34 km~2,2017年绿地面积相较2013年增加了22.96 km~2,面积所占比例增加了2百分点。研究区绿地景观破碎化程度总体呈上升趋势,其中高新区绿地面积较小,斑块个数最多,斑块密度最大,破碎化程度最高,绿地生态功能较弱。绿地斑块形状及绿地景观结构的复杂性总体呈现增加的趋势,城市绿地景观受人类活动影响明显,其中因水磨沟区部分山区绿地景观连通性较强、破碎度小,城市绿地聚集度最大。针对这些问题提出绿地优化建议,为研究区城市绿地景观优化及生态环境的改善提供参考,同时为乌鲁木齐市创建"国家生态园林城市"这一目标提供一定理论依据与决策支持。     

三江平原城乡聚落的空间格局特征分析

以三江平原城乡聚落为研究对象,综合应用ArcGIS空间分析技术和景观生态学方法,定量分析了城乡聚落的空间分布、规模分布和景观格局特征。结果表明:①三江平原城乡聚落整体分布稀疏,东南部和西部地区聚落分布相对较集中,东北部以及农垦区交错分布的区域聚落分布密度较低。聚落整体趋近于集聚分布,但集聚程度相对较低;②城乡聚落的规模分布存在空间集聚特征,但空间自相关程度不高。聚落规模分布呈现"南高北低"的空间分异特征,空间关联类型以正相关("高-高")类型为主;③城乡聚落斑块面积百分比较低,景观要素类型以耕地为主,城乡发展较缓慢。聚落斑块个数呈现出明显的分异特征,多数城乡聚落平均规模较小,离散程度较高,斑块形状较规则,破碎度较低。垦区城乡聚落数量多,规模小,布局分散的分布特征使得垦区难以发挥集聚功能,因此要统筹集中化发展,优化城镇空间布局。     

三生空间视角下巴里坤县景观生态安全时空演变及耦合分析

基于"三生空间"视角,探究典型干旱区的景观生态安全演变特征,综合运用景观生态学、地统计学和耦合协调模型,系统分析巴里坤县2013—2019年景观生态安全时空变化特征和耦合协调特征。结果显示,(1)巴里坤县内牧草生态空间和其他生态空间占据主导地位,2019年牧草生态空间和农村生活空间面积分别减少了22.94%和26.49%,其余各生态空间面积有所增加。(2)研究区景观生态安全值总体呈上升趋势,2019年基本安全区和较安全区占比超过57.88%。(3)巴里坤县各景观单元评价小区景观生态安全值Moran’s I指数均为正值,空间上存在正相关性,主要表现为高-高聚集和低-低聚集,其中2013—2016年表现为趋同性,2016—2019年表现为趋异性。2013和2016年各评价单元景观生态安全值半变异拟合最优模型为指数模型,2019年为线性模型,且随机因素(人为活动)引起的系统总变异呈下降趋势。(4)三生空间景观生态安全值耦合协调度逐年上升,其中基本协调、中度协调和高度协调区面积不断增加,分别增加了8 907.15、2 541.46和4 797.08 km²,严重失调区和中...     

北京城区公园绿地景观格局研究

基于3S技术,运用景观生态学原理与方法,在对城区公园绿地景观进行分类的基础上,选取了景观破碎度、景观多样性、景观优势度、景观均匀度等指数对北京市城区公园绿地的景观格局进行了分析。结果表明:北京市区内共有公园绿地斑块105个,绿地面积5 565.74 hm~2,占城区总面积的4.07%。绿地面积以面积大于50 hm~2的大型斑块为主,占总绿地面积的77.66%,缺少社区公园等小型斑块绿地。公园绿地斑块密度为1.89个·km~(-2),景观多样性指数为0.78,优势度指数为0.83,均匀度指数为0.49。绿地斑块景观分布不均衡,分布不合理,景观多样性指数较低。     

退耕还林对喀斯特地区土地利用景观格局影响的定量化评价

近十几年来,退耕还林(草)工程的实施改变了贵州省普定县喀斯特地区土地利用/覆被空间格局,有效地改善了该区域的生态环境质量。在遥感和地理信息系统技术的支持下,基于主成分分析方法,以1999、2003和2009年TM遥感影像数据为主要数据源,定量分析和评价退耕还林(草)工程对土地利用及景观格局特征的影响。结果表明:1)1999—2009年间,退耕还林(草)工程实施后,普定县土地利用景观格局变化呈现出土地利用面积的动态变化、景观异质性和景观结构与形状变化的特征,其中土地利用面积动态变化与景观异质性改变为整个研究区景观格局变化的主导因子。2)从面积变化上看,研究区大量耕地、裸地转化为林地、草地和建设用地,其中林地、草地和建设用地面积呈现快速增长的特征,面积分别增加了53%、50%和140%,同时耕地面积减少了133.32 km2,减少幅度明显。3)从结构与形状指数上看,区域景观斑块总数量呈上升趋势,平均斑块面积有所下降,生态系统格局呈现破碎化加剧的趋势。4)从景观异质性上看,优势组分更加多样化,景观异质性程度逐渐上升,生态景观整体趋于规整,其中林地、草地和建设用地空间更加集聚化,但耕地和裸地分布分散化,破碎度有所上升。研究结果有助于指导退化喀斯特生态系统的恢复与重建。      

仁怀市景观格局与景观生态风险特征评价

景观格局与景观生态风险评估分析对衡量区域生态安全，建立生态风险预警机制与维护流域生态功能具有重要意义。本研究以仁怀市为研究对象，基于ArcGIS和GeoDa软件平台，采用生态风险评估模型，运用地统计学方法，分析了仁怀市景观格局分布特征，评估了景观生态风险及其空间分异特征。结果表明：(1)林地和耕地是研究区的优势景观类型，占比90%以上，各景观类型空间分异明显；(2)景观生态风险具有明显的空间异质性，人类活动干扰较大的建设用地、耕地和水体景观具有较高的生态风险等级；(3)景观生态风险具有显著的空间集聚效应，Moran’s I值为0.45,“高-高”景观生态风险聚集区沿水体景观和建筑用地景观呈条带状分布格局。该研究结果可为仁怀市景观生态安全格局构建、生物多样性保护区划和酱香酒产业高质量绿色发展空间布局提供重要的科学依据。     

闽江口琅岐岛景观空间结构特征分析

基于RS和GIS技术,运用景观生态学原理,选取最大斑块指数、景观形状指数、边界密度、斑块分维数、破碎度指数、景观多样性指数、优势度指数、均匀度指数等指标,分析了闽江口琅岐岛景观空间分布和空间结构特征,探讨了该地区人类活动与景观结构之间的关系.结果表明:琅岐岛区域整体空间构架表现为环带组合形式;在景观要素上,农业景观共有5203.89 hm2,占总面积的78%,是该区的本底,在控制景观整体结构、功能和动态过程中起主导作用;林地具有最大的斑块面积,耕地景观要素边界密度最大,破碎化程度较高;景观多样性指数为1.5745,景观优势度和均匀度数据表明少数景观要素控制着整个景观;该区景观整体破碎度为0.0035,其景观整体较为完整,无明显破碎化现象.     

中国东北地区白桦林植被生态学的研究

以不同植被类型作为景观单元(斑块),测度景观斑块大小、景观破碎度、景观斑块的频度、密度、比例、多样性、均匀度及优势度,分析了“温性针阔混交林植被区域”的黄泥河、汪清、柴河等地植被景观样区、大兴安岭“寒温性针叶林区域”的新林植被景观样区含有白桦(Betula pulatyphylla)林植被的景观特征.景观特征的形成,受历史上的人为干扰、自然干扰因素影响,必须重视景观水平上的植被管理与规划.     

秦岭山区路网空间格局及其对乡村聚落破碎化的影响分析

以地处秦岭山区的商州区为例,采用核密度估算法(KDE),并结合景观指数方法及GIS空间分析技术,探讨了县域路网空间格局及其对乡村聚落景观破碎化的影响。结果表明:(1)KDE法能有效识别和提取高密度路网热点区域,2km的带宽能清晰辨别出路网的密度中心;(2)商州区的路网在空间分布上具有不均衡性,总体上呈分支状分布,呈现一"核"多"极"的发展态势;(3)随着道路辐射能力的减弱,乡村聚落的景观破碎度逐渐加剧;(4)随着路网密度等级的提高,乡村聚落的景观破碎度逐渐下降。     

城市化过程中洛阳市区景观生态格局特征分析

为研究城市化过程中洛阳市区景观生态格局的特征,在GIS技术的支持下,选取 景观多样 性、优势度、均匀度、破碎度和人口比重等指标对洛阳市区景观格局特征进行分析,并 通过相关分析 从定量角度阐明人口密度与空间格局指数之间的相关关系和相关程度。结果表明,洛阳 市区各个 研究区景观多样性整体程度不高、分布均匀程度较低且由某种景观占绝对优势的现象较 少,绿地景 观整体较好;同时相关分析中,城市化率与各个景观格局指数间相关程度较低,其中与景 观多样性、 均匀度、优势度、破碎度均呈现出负相关性,而只和景观破碎度表现出一定的显著性。 研究结果可 以看出,随着城市化进程加快,城市景观异质性降低;同时也说明人类活动对自然景观的 影响虽然 广泛而深刻,但是人类的行为活动并不是影响景观形成的主要因素。     

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。     

基于景观格局的土壤侵蚀演变研究——以石家庄市地表水源保护区为例

以石家庄市地表水源保护区为例,应用土壤侵蚀通用方程(RUSLE)计算出研究区2000年和2010年的土壤侵蚀强度等级图.通过Fragstats景观格局分析软件计算出斑块面积、平均斑块分维数、Shannon多样性指数、聚集度指数等10多个景观指数,从斑块类型水平和景观水平2个层次上定量地分析了石家庄市地表水源保护区土壤侵蚀的分布及其变化规律.结果表明:(1)10年间,研究区的土壤侵蚀状况得到好转.(2)景观水平上,侵蚀景观的异质性和破碎性降低,侵蚀斑块连接性略有上升,侵蚀景观中的各斑块更加紧凑密集.(3)斑块类型水平上,轻度侵蚀斑块面积增加,已成为侵蚀景观内的本底,景观的异质性和破碎性增强;强烈、极强烈侵蚀区面积有所下降,景观异质性减弱、破碎度变小;剧烈侵蚀面积略有增大,研究区局部侵蚀区域在程度上有所恶化.     

松嫩平原中部农作物空间格局时空变化分析

【目的】在国家"玉米调减"、"粮豆轮作"、"大豆目标价格"等种植结构调整政策背景下,分析2011~2016年松嫩平原中部地区农作物空间格局变化,为黑龙江省西部地区种植结构调整提供数据参考和科学基础。【方法】选择克山县为研究区域,利用2016年黑龙江省主要农作物一张图、2011年黑龙江省水稻、玉米本底数据,采取遥感手段提取2011年大豆分布,生成2011和2016年作物空间分布图;选取水稻、玉米、大豆和其他作物为研究对象,分别对农场和县域进行5年内种植结构变化、耕地内部4类作物面积转换分析和景观格局指数评价。【结果】(1)克山县种植结构发生了巨大的改变,55%左右的耕地种植作物发生变化,目前均以玉米、大豆为主,主要变化方向为大豆改种玉米。(2)克山县县域总体景观MPS变大,CI减小,机械化和规模化程度总体提升,AWMSI降低,斑块形状更加规则。【结论】(1)克山县种植结构的发展趋势由相对效益较低的大豆向着相对效益较高的玉米、水稻方向发展,种植结构由2011年的大豆为主要作物,转变为玉米和大豆为主要种植作物,且2016年玉米种植规模超过大豆,成为种植规模最大的作物;水稻受到自然地理条件的制约较大,面积扩张集中在县域的流域附近。(2)大豆、玉米和水稻的规模化、机械化和破碎化程度正逐渐趋于一致,其他作物规模化和机械化程度明显低于3种作物,破碎化程度高于3种作物;大豆、水稻和其他作物分布逐渐离散,玉米区域集中且优势度明显高于其他3种作物。(3)利用景观格局指数,可以很好地量化反映作物种植格局空间分布变化情况,包括规模、空间分布、形状、异质性和相关性情况。     

露天矿区景观生态风险空间分异

以露天矿区为研究对象,评价矿区景观生态风险,并采用ESDA方法定量研究矿区生态风险空间分异特征.结果表明,矿区景观生态风险空间分布以高风险区域为核心,由高到低呈环形包围特征.其中,高风险主要分布在矿业生产及城市生活区域,以土地破坏、压占及城市建设为主要风险来源;中等风险主要分布于自然、半自然功能区,以城市生活与农业生产为主要风险来源;低风险区域以林地、荒草地等植被覆盖区域为主,但大面积植被退化、水土流失导致该区域生态基底较差、环境脆弱,加之露天煤矿作业频繁,整体生态环境质量堪忧.同时,不同功能区的风险高低排序(人工区＞半自然区＞自然区)特征符合常规的区域生态风险等级差异规律.此外,基于ESDA分析矿区景观生态风险,其空间自相关性高达0.7521,风险的空间集聚效应明显;而对比矿区景观生态风险的空间分异特征发现,景观干扰度是高、低风险区域的主要驱动因子;而景观脆弱度则是中等风险区域的驱动因子;基于以上研究结果可对矿区环境管理和风险决策提供一定的数据支撑和理论依据.