玉溪市南盘江流域石灰岩地区景观格局变化研究--以江川县路居片区小流域为例

以江川县路居片区小流域1987-2003年土地利用现状图和万分之一地形图为基础，在地理信息系统软件MapGis6．6工作平台支持下．处理各种属性数据、图形数据等信息．建立空间信息库，提取相关土地利用现状和水土流失现状数据，建立各种数据信息库。选取了斑块数、平均斑块面积、斑块形状指数、破碎化指数、分维数、景观异质性指数和景观均匀度指数等指标进行研究分析。研究结果表明：17年间．景观斑块从124个增加到162个．土地利用现状类型增加较为明显的是坡耕地、疏幼林、岩石裸露地三种类型；水土流失现状各类型都有不同程度的增加．土壤侵蚀面积共增加了289．9hm^2。景观斑块个数增加，斑块平均面积出现不同程度的减少，景观斑块平均面积减少了5．7hm^2，景观破碎化指数1987年为0．914，2003年为0．922．破碎化指数增加，景观破碎程度加大。水土流失景观向多元化及破碎化方向发展。     

桐乡市乡镇耕地整理对耕地景观格局的影响及其分析

以桐乡市4个乡镇为研究对象,结合航空遥感和地理信息技术,在ArcGIS 8.3和ERDAS 8.6软件的支持下,通过数字矢量化、外业实地调查、地物调绘和核查以及室内补测的程序建立耕地景观图层数据库。在此基础上,运用景观格局指数：景观破碎度、分离度、形状指数和斑块分形维数对耕地整理前后的景观格局特征及其动态变化进行研究和分析。根据计算结果：整理后4个乡镇耕地景观的形状指数和分形维数都呈下降趋势,并且后者趋近于1,表明耕地景观的斑块形状越趋简单并越有规律;景观分离度减小,景观破碎度升高,斑块密度增大,而平均斑块面积却减小,这说明在目前耕地整理的初级阶段,不适当的耕地整理方式和方法使得耕地景观的分割、破碎程度加剧,孤立的嵌块体数量增加,将会影响农田生态系统的稳定性。因此,在开展耕地整理时,必须遵循可持续发展的基本原理,必须注重景观生态环境的保护,使之趋向生态环境保育型土地整理方向发展。     

基于GIS的喀斯特地区土地利用景观空间格局研究——以广西壮族自治区河池市为例

本研究以1999/2000年的Landsat-TM遥感影像为基础数据,利用GIS技术,对广西河池市土地利用景观进行了遥感解译与制图,在此基础上运用景观类型指标(如斑块数、斑块面积、平均斑块面积等)和景观格局指标(如类型多样性指数、景观优势度、景观均匀度、景观破碎度、景观分维数等)对研究区土地利用的空间格局进行定量分析,并运用洛伦兹曲线分析了土地利用的聚集程度。研究结果表明,2000年河池市土地利用景观类型以林地为主,其次为草地、耕地、水域和城镇及建设用地,分别占土地利用总面积的72.62%、14.07%、11.93%、0.88%和0.51%。2000年该市土地利用景观的多样性指数为1.70,景观破碎度指数为1.18,分维数为1.43。土地利用类型多样复杂,景观破碎度较高,连通性差,容易受到外界的干扰,尤其是人类活动对土地利用的影响,使得原本脆弱的生态环境极易遭到破坏而日益恶化。研究该地土地利用景观空间格局可以为可持续开发利用土地及土地管理与设计提供依据,并为研究土地利用空间格局的演化打下基础。     

黄土丘陵小流域景观空间格局动态分析——以固原市上黄试区为例

 为黄土高原土地资源合理利用及区域可持续发展提供参考,以上黄试区为例,在地理信息系统支持下获得计算景观多样性的有关参数,选取斑块大小及数量、分维数、斑块伸长指数、多样性、优势度、均匀度和破碎度等指标,对黄土丘陵小流域10年来景观多样性动态变化进行分析。结果显示:1995—2004年,该试区总斑块数增加了6个,斑块变化明显的主要表现为:坡耕地及天然草地斑块分别减少19个和12个,人工草地斑块及梯田分别增加15个和9个;平均斑块面积及平均斑块周长分别下降了0.14hm2和185.36m2;梯田、天然草地、疏林地、园地及居民点用地分维数,都有不同程度的下降,而坡耕地、人工草地、灌木林地及未利用地景观的分维数有所上升,水浇地、川台地、乔木林地、水域景观分维数保持不变;上黄试区景观异质性特征表现为:均匀度指数下降5.86,景观破碎度指数上升0.002,人为干扰度增加1.95,景观类型多样性指数下降0.25,优势度指数上升0.25。目前,试区从耕地及草地为主的景观生态系统,转变为以林地和草地景观为主的高度异质化的景观生态系统,人类活动的干预,是驱动该试区景观空间格局变化的主要驱动因素。     

五陵原景观空间格局动态分析

基于地理信息系统支持计算景观多样性的有关参数,选取斑块大小及数量、分维数、斑块伸长指数、多样性、优势度、均匀度和破碎度等指标,对五陵原地区近17多年来景观多样性动态变化进行分析。结果显示:1988-2005年,研究区总斑块数减少了67个,斑块增加明显的主要是耕地及林地斑块,分别增加90个和27个;斑块数减少明显的是水体、果园和建设用地,分别减少了11个、121个和51个。平均斑块面积及平均斑块周长,分别增加4.036hm²和966.69m;耕地、林地、水体及未利用土地分维数,都有不同程度的下降,而果园和建设用地景观的分维数有所上升。五陵原地区景观异质性特征表现为:均匀度指数上升了0.13,景观破碎度指数上升了0.001,景观类型多样性指数上升了0.27,优势度指数下降了0.27。研究期间该区景观空间格局从以耕地及建筑为主的景观生态系统,转变为以耕地、果园和建筑景观为主的高度异质化的景观生态系统,人类活动是其景观空间格局变化的主要驱动因素。     

河南省土地利用/覆盖景观格局变化分析

以河南省1980年代和2005年土地利用/覆盖分类图为数据源,通过类型面积差异检测统计和景观格局指数计算,对1980s—2005年6种主要土地利用/覆盖类型的演变情况和景观格局变化进行了现状和动态分析。结果表明:(1)两个时期河南省耕地面积比重始终最大,未利用土地面积始终最小。从1980s—2005年,耕地面积总体减少的最多,建设用地面积总体增加的最多,引起土地利用/覆盖变化的主要人为驱动因素是人口增长、经济发展、城镇化推进和行政因素。(2)1980s—2005年,景观水平指数斑块个数、斑块密度、平均斑块形状指数、平均斑块分维数、Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数呈增大趋势,而最大斑块指数、聚集度指数、蔓延度指数和优势度指数处于降低趋势。最后,针对土地利用过程中存在的问题,提出了今后土地资源可持续利用上的建议。     

空间粒度变化及土地利用分类对景观指数的影响——以山西省闻喜县为例

以山西省闻喜县为例,利用该县1:10000土地利用现状图作为数据源,应用GIS技术以及景观格局软件Fragstats,研究了土地利用类型数不同时景观格局指数的空间粒度效应和不同粒度下土地利用类型数对景观指数的影响。结果表明:随粒度增加,斑块密度、景观形状指数、景观聚集度呈逐渐下降趋势,且下降幅度逐渐减小,周长面积比分维数总体呈上升趋势,最大斑块指数和Shannon多样性指数无明显变化。随土地利用类型数目的增多,斑块密度、景观形状指数、Shannon多样性指数呈阶梯式上升趋势,最大斑块指数呈阶梯式下降趋势,周长面积比分维数无明显变化,景观聚集度的变化曲线比较复杂。     

岩溶山区林地景观梯度变化分析

运用景观生态学的理论与方法,以贵州省麻江县为研究区,分析了1992年和2012年两个时期的林地景观的地形梯度变化规律。结果表明:(1)研究期间,各林地景观的类型面积、斑块数、斑块密度、各景观类型的面积比重、平均斑块面积以及斑块形状指数都随坡度和海拔梯度带的变化而变化。在坡度大和海拔高区域林地景观破碎度降低,景观格局趋于简单,而坡度小和海拔低的区域林地景观破碎度增大,景观格局趋于复杂。(2)坡度小和海拔低区域的连通性指数和聚集度指数呈下降趋势,而分离度指数呈上升趋势,反映出该区域林地景观分布趋于分散,聚集度和连通性减低。坡度大和海拔高区域的连通性指数和聚集度指数呈上升趋势,而分离度指数呈下降趋势,反映出该梯度带林地景观分布趋于集中,聚集度和连通性提高。     

南水北调中线水源地长安河流域景观格局变化

存RS和GIS技术支持下,利用1994年和2003年遥感资料,运用生态学与景观生态学的基本原理,选取景观斑块数、多样性指数、优势度、均匀度、分维数、破碎度等反映景观空间格局的指数,从景观斑块特仟、景观多样性、景观破碎化方面对南水北调中线水源地长安河流域的景观格局变化进行了分析。结果表明,长安河流域从1994-2003年总的景观斑块数目有了明显的增加,从1994年的469块增加到2003年的1518块;长安河流域景观多样性整体较低,但从1994～2003年景观多样性指数增加了0．161;1994-2003年间长安河流域的景观破碎化指数呈增加趋势,在各个景观斑块类型中,人为影响林地、旱地、荒草地3种景观斑块类型的破碎化程度较高,且易受到人类活动的影响。     

吉林省西部草地动态变化研究

利用1980年、1995年、2000年三期遥感影像，在RS与GIS支持下，解译提取吉林省西部20年草地空间信息，分析该区草地时空动态及其景观格局变化。结果表明：①20年来，草地面积减少40．70％。草地退化严重，主要转化为耕地和盐碱地，转移面积分别达到475799．43hm^2和303182．06hm^2；②20年来．草地总动态度为负，1980～1995年，高覆盖度草地对整体草地变化影响较大；1995-2000年．高、中覆益度草地对草地整体变化影响较大；③20年来，各类草地质心向东北方向偏移。不同阶段各类草地质心偏移表现出无规律性、多向性；④总斑块数、平均斑块面积，平均斑块周长和优势度指数整体动态呈下降趋势，分维数变化较小且接近于1，各类草地破碎度指数整体动态呈增长趋势，破碎化程度加强，总体格局复杂化。自然因素对草地退化起到一定的驱动作用。人类活动干扰则是主要驱动力。     

江西省可持续发展动态分析

基于生态足迹理论, 提出了生态压力指数、生态占用指数和生态经济协调指数3 个概念, 并构建了可持续发展评价模型。利用该模型对江西省1990~2007 年的生态安全、消费水平、生态与经济协调发展状况进行定量研究, 结果表明: 江西省的生态压力指数从1990 年的1.56 增高到2007 年的1.96, 17 年间生态压力指数提高25.64%, 生态环境始终处于很不安全状态(2 级); 生态占用指数从1990 年的0.79 逐年提高到2007 年的0.88, 始终属于较贫穷状态(2 级); 生态经济协调指数从1990 年的0.50 逐年降低到2007 年的0.45, 始终处于很差等级(1 级); 可持续发展指数从1990 年的0.19 逐渐降低到2007 年的0.13, 始终处于很差等级(1 级)。     

几个大麦品种(系)的耐盐性评价

以发芽势(率)盐害指数、发芽指数下降率、产量及构成因素等为指数,对苏啤3号、苏啤4号、单二、扬农啤5号、盐99098、盐丰一号、C2118、西引二号等几个大麦品种(系)进行了耐盐性试验研究。试验结果表明:低NaCl胁迫浓度对参试品种(系)的影响不大,高盐胁迫(NaCl浓度大于60mg/ml)导致上述指标明显下降。品种不同对盐分胁迫的反映不同。芽期耐盐性综合评价结果得出参试品种(系)的耐盐顺序依次为C2118=盐丰一号>扬农啤5号>苏啤4号>西引二号>单二>苏啤3号>盐99098;盆栽试验耐盐性顺序依次为C2118>盐丰一号>苏啤4号>扬农啤5号>西引二号>单二>盐99098>苏啤3号。芽期和成熟期均耐盐的大麦品种(系)为C2118、盐丰一号、苏啤4号、扬农啤5号,可作为耐盐品种(系)直接在盐碱土种植或作为耐盐种质资源利用。     

农业旱情遥感指数验证与不确定性分析

以山西省太谷与山东省济宁试验为例,对极轨气象卫星农业旱情遥感监测指数进行验证,并对其不确定性进行分析。山西省太谷试验结果表明,旬温度条件指数(T),植被条件指数(V),植被健康指数(H)与土壤湿度有较高相关性(R2分别达到0.51,0.50,0.56),日部分指数相关性更高(R2分别达到0.58,0.45,0.60);山东省济宁日指数与土壤湿度相关性比太谷的高(T,V,H的R2分别达到0.93,0.66,0.97),但是两地区叶面缺水指数(W)与土壤湿度的相关性都很低,验证结果表明,利用H与T较适合农业旱情监测。另外在对比分析2个地区试验结果的基础上,从作物种植结构、监测时间尺度、植被生理状况,以及指数本身特性等角度分析了农业旱情监测中的不确定性。     

长期施肥对栗褐土区土壤-作物系统可持续性的影响

利用长期施肥定位试验开展土壤-作物系统的可持续性评价,可为农田合理施肥和管理提供理论支撑。在黄土丘陵区栗褐土农田进行了26年长期肥料定位试验,设置8个处理,分别是不施肥(CK)、单施氮肥[120.0 kg(N)·hm~(-2),N]、氮[120.0 kg(N)·hm~(-2)]和磷[75 kg(P_2O_5)·hm~(-2)]肥配施(NP)、单施低量有机肥(22 500 kg·hm~(-2),M1)、低量有机肥与氮肥配合施用(M1N)、低量有机肥与氮磷肥配合施用(M1NP)、高量有机肥(45 000 kg·hm~(-2))与氮肥配合施用(M2N)和高量有机肥与氮磷肥配合施用(M2NP)。测定了19项指标,根据三角性面积法计算了土壤养分指数、土壤微生物指数、作物指数和可持续性指数,分析讨论了长期施肥对栗褐土区土壤-作物系统可持续性的影响。结果表明:1)N、M1处理的可持续性指数较CK分别提高27.1%、141.7%,但较临界值(1.30)低53.1%和10.8%;NP处理的可持续性指数虽然较N处理提高62.3%,但仍比临界值(1.30)低23.8%。说明长期单施氮肥、低量有机肥和氮磷配施下土壤-作物系统均不可持续。2)施用无机肥处理(N和NP)的土壤养分指数、土壤微生物指数和作物指数较CK提高7.1%和46.4%、-6.0%和25.4%、40.0%和60.0%;单施低量有机肥(M1)的土壤养分指数、土壤微生物指数和作物指数较CK提高98.2%、41.8%和31.7%。说明施用无机肥有利于作物指数的提升,而施用有机肥有利于土壤养分指数和土壤微生物指数的提升。3)M1N处理的土壤养分指数(1.06)、土壤微生物指数(1.04)、作物指数(1.00)和可持续性指数(1.38)均超过或等于临界值,使土壤-作物系统具有较好的可持续性。4)M1NP、M2N、M2NP处理的土壤养分指数较M1N处理分别提高21.7%、37.7%和72.6%,土壤微生物指数较M1N处理分别提高15.4%、7.7%和18.3%,作物指数与M1N处理相比差异很小,可持续性指数较M1N处理分别提高28.3%、32.6%和68.1%。说明在M1N基础上再增施磷肥或有机肥,可持续性指数可进一步提升是由于土壤养分指数和土壤微生物指数提高的缘故,同时也增加了潜在的环境风险。适量有机肥与无机氮配合施用(M1N)是实现栗褐土区土壤-作物系统可持续生产的较佳施肥模式。     

宝天曼栎类天然林群落环境解释的多元分析

 利用宝天曼自然保护区32块野外样地调查资料,通过选取21个分别代表植被群落、地形和环境的指标,采用主成分分析、聚类分析和典范相关分析方法,分别对三者之间的定量耦合关系进行分析。主成分分析结果表明,海拔和土壤厚度是指示植被变化的敏感指标;聚类分析结果显示,样地沿海拔梯度有规律分布,在划分的3种群落类型间,随着海拔的增加,土壤厚度在加大,而土壤含水量在减少,乔木种类增加而灌木、草本种类减少;植被、地形、环境指标集团的典范相关分析结果表明,地形与植被指标、环境与植被指标之间都存在者显著的相关关系,而地形与环境之间的相关关系并不显著,乔木种类及林分密度的变化能很好地反映地形和土壤的变化。     

嫩江大堤植物根系固土护堤功能研究

通过对嫩江大堤护坡植物根系及土壤抗冲、抗蚀及抗剪强度的测定分析,发现同一地段土壤的抗冲、抗蚀（水稳性）指数及抗剪强度均是表土层大于底土层。植物根系有较强的固持土壤功能,抗冲指数与根长、根量间有明显的相关性,单相关系数分别为０９１４６和０８１９７。有机质含量高的土壤抗蚀性强,水稳性指数大,土壤抗蚀性与有机质含量间的相关系数为０９１３２,与根长和根量的相关性相对较低,单相关系数分别为０８１３７和０８０９１。土壤稳定性与植物根量关系密切,根量大,其抗剪强度就大,相关系数为０９８１４。在现有的植物中,牛毛草地抗蚀能力最大,其固土护坡护堤功能最强,应大力推广。     

陕北黄土区植被特征对坡面微地形的响应

为掌握陕北黄土区不同植被特征对坡面微地形的响应,以陕西省吴起县合沟流域半阴、半阳2个坡向的原状坡及其5种微地形为研究对象,分析对比不同坡向各类微地形的物种组成、草本生物量、植被盖度及植物多样性特征.结果表明:1)各类微地形植物群落的物种组成、植被盖度、草本生物量及植物多样性指数多优于原状坡,其中切沟和塌陷的植被状况最优,其次为浅沟和缓台,陡坎最差;2)各类微地形植物群落的Simpson指数与Shannon-Wiener指数变化趋势一致,均为切沟＞塌陷＞缓台＞浅沟＞陡坎＞原状坡,其中切沟和塌陷的植物群落所处的自然演替阶段高于其他微地形;3)经过15年自然恢复,半阳坡形成以星毛委陵菜、赖草等多年生草本植物为优势种的植物群落,半阴坡形成以铁杆蒿、茭蒿等地带性多年生草本植物为优势种的植物群落,半阴坡各类微地形植物群落的物种组成状况、草本生物量、植被盖度以及植物多样性特征指数均优于半阳坡.掌握不同微地形植被配置的差异,有助于提高陕北黄土区植被恢复措施的有效性和持续性.     

区域森林景观资源承载力评价方法的探讨——以江西省婺源县为例

通过对森林景观资源承载力内涵及其特点的探讨,提出以承载指数(承载量/承载力)评价森林景观资源的承载状态。采用理论分析和专家咨询相结合的方法,构建由经济、生态和游憩3个层次共15个指标组成的森林景观资源承载力评价指标体系,建立承载指数计算模型。并以江西省婺源县为例,应用层次分析法确定指标权重,明确各指标的计算方法,对该区域森林景观资源承载力进行了计算。结果表明,研究区域综合森林景观资源承载指数为0.3559,森林景观资源总体上处于弱载状态,生态和游憩承载指数更低,分别为0.2308和0.2448;经济承载量接近满载,承载指数达0.9710。调减对森林景观资源的经济需求是提高研究区森林景观资源综合承载力的关键,而控制能源性消耗和加强果木林发展是提高综合承载力的主要措施。     

重庆市土壤重金属污染的功能分异评价

在重庆市旱作粮地、稻田土壤、蔬菜基地、植烟土壤、果园土壤、茶园土壤、淹没区土壤和主城区土壤8种功能类型的土壤上采集了1076个土壤样品,分析了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等8种重金属赋存量,并采用富集系数、内梅罗指数、地质累积指数和潜在生态危害指数4种方法评价其重金属污染状况。结果表明,重庆市土壤优先控制的重金属元素为Cd、Hg,优先控制的功能类型土壤为主城区街道土壤、植烟土壤和旱作粮地。     

三峡库区重金属含量空间分布及污染状况

[目的]对三峡库区坡面土壤与消落带沉积泥沙中重金属含量特征开展研究,为该区重金属污染评价提供理论与数据支持。[方法]在三峡库区选取53个采样点,分析区域内坡面土壤与消落带沉积泥沙中Cr, Cu, Pb, Zn, Mn 5种重金属元素的含量,利用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法开展污染状况评价。[结果]研究区域内重金属含量平均值大小依次为:Mn>Zn>Cr>Cu>Pb,仅Cu, Zn和Mn存在污染。Zn和Mn在消落带沉积泥沙与坡面土壤中皆富集,而Cu仅在坡面土壤中富集。研究区域内重金属在空间分布上呈上、下游高,中游低分布。单因子污染指数法表明,研究区内仅存在Zn(P_ia=1.07)的轻度污染与Mn(P_ia=2.65)的中度污染。研究区域内梅罗综合指数为2.93,为中度污染。根据地累积指数法,研究区域内仅存在Mn轻度污染,其余重金属皆为无污染。Cr, Cu, Pb, Zn, Mn的潜在生态危害皆为轻微生态危害;研究区域的综合生态危害指数为14.09,为轻微生态危害。[结论]研究区域内Cr...