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。     

五华河流域景观格局演变对径流泥沙的影响

根据五华河流域1981—2011年逐月的气温、降水、径流量和输沙量数据,以及1991年、2000年和2011年的Landsat TM遥感影像,运用景观格局指数分析方法和统计学方法,从景观水平和斑块类型水平两方面探讨了景观格局演变对径流泥沙的影响。结果表明:景观水平上,景观多样性指数（SEI）和景观边缘密度（ED）与年径流量和年输沙量呈正相关,而景观形状指数（PSCV,AWMSI,AWMPFD）与年径流量、年输沙量、输沙量变差系数呈负相关。类型水平上,林地景观破碎度（PD）和边缘密度（ED）、草地形状指数和边缘密度,建筑用地的斑块破碎度与年径流量、输沙量有明显的正相关关系,而林地斑块形状指数,草地和耕地斑块破碎度,建筑用地边缘密度和形状指数则与年径流量和输沙量呈负相关关系。同时,林地斑块形状指数、草地和耕地斑块破碎度、建筑用地边缘密度和形状指数均与输沙量变差系数存在明显的正相关关系。     

城市扩张对农田景观中非农生境的影响*——以辽宁省沈阳市沈北新区为例

农田景观因其巨大面积和更高的生产力,在全球生物多样性维持,甚至濒危物种的维持中扮演着重要角色。而农田景观中非农生境被蚕食的现象较为突出,尤其城市周边农田景观中更为普遍。本文以沈阳市沈北新区为例,采用景观紊乱度法将其划分为城市、城市边缘区和乡村3个区域,利用GIS技术分析3个区域农田景观中非农生境类型、数量与面积比例,探讨城市扩张对农田景观中非农生境影响程度。结果表明,随着与城市中心距离的增加,由城市、城市边缘区至乡村,非农生境类型呈现逐渐增加趋势,靠近城市中心的非农生境仅有林地,而在乡村区域有草地、林地、水域和农村道路4种类型。非农生境斑块数量比例呈现总体增加趋势,城市平均比例为8.63%、城市边缘区平均比例为17.08%、乡村平均比例为22.48%。非农生境面积比例呈现先增后减的倒"U"字型变化,城市边缘区的非农生境面积比例最高,值为1.93%。非农生境斑块密度呈现先增加、再减少和后增加的变化趋势,城市边缘区的非农生境斑块密度最小。最大斑块指数和聚集度指数呈现先减少后再增加的趋势,城市边缘区的非农生境最大斑块指数和聚集度指数最小。景观形状指数和多样性指数呈现先增加后减少的趋势,城市边缘区景观形状指数和多样性指数最大。总体而言,距离城市中心最近的城市区域受城市化强烈影响后,保留在城市景观之中的农田景观重新建立一种相对稳定的景观格局,残留其间的非农生境类型单一、斑块数量低,斑块较大、形状规则;正在受到城市建设切割的城市边缘区农田景观中非农生境面积比例、景观形状指数和多样性指数表现为虚高,但其斑块密度、最大斑块指数和聚集度指数均较小;距离城市中心最远的乡村区域非农生境受城市化影响较弱,类型趋于多样、斑块数量比例高、景观异质性较高。     

基于RS与GIS的鄂托克旗景观格局动态变化分析

在RS与GIS技术的支持下,利用2000年和2007年两期TM遥感影像,运用景观生态学原理和数理统计分析方法,从景观类型水平和景观格局水平角度,选取景观斑块密度指数等7个指标对鄂托克旗2000-2007年间景观格局动态变化进行分析。结果表明:在景观类型水平上,除耕地和未利用地面积有所减少外,其他类型的面积都有不同程度的增加。其中变化幅度最大的是草地景观,变化速度最快的是未利用地景观。在景观格局水平上,斑块密度、边缘密度都有所增加,说明景观破碎化程度加剧,异质性越来越高,人类干扰影响也越来越大;景观周长-面积分维度指数的增加说明景观斑块的自我相似性减小,几何形状趋于复杂化;分离度的变化趋势说明人类活动对人工景观的干扰强于半自然景观;同时,区域景观异质性的增大,景观斑块的连通性降低,人类活动强度越来越大,表现为多样性指数和均匀度指数增加,优势度指数减小。     

南方红壤丘陵区流域植被景观格局变化及水沙响应关系

以南方红壤丘陵区典型流域濂江河流域为研究对象,依托GIS和Fragstats平台与长时间系列水沙数据,运用景观格局指数分析和统计学方法,分析流域景观格局和水沙变化特征及其相关性。结果表明:流域内径流呈减少趋势,泥沙呈增加趋势。流域内以有林地为主,面积增加最显著的是经果林。景观水平上,斑块面积均方差(PSCV)、香浓多样性指数(SHDI)与径流呈现正相关,蔓延度指数(CONTAG)与径流呈现负相关;斑块数(NP)、斑块密度(PD)、景观边缘密度(ED)、面积加权的平均形状指数(AWMSI)、香浓多样性指数与径流呈现负相关。类型水平上,耕地的斑块面积(CA)、ED与径流呈负相关,与泥沙呈现正相关;有林地的形状指数(PSCV、AWMSI)与径流呈正相关,CA与泥沙呈现正相关,NP、PD与泥沙呈现负相关;灌木林的CA、ED与径流呈负相关;经果林的所有的指数与径流均呈现正相关,与泥沙呈现负相关性;同时,草地的NP、PD与径流呈现负相关。     

基于IKONOS影像的城市景观格局研究——以银川市开发区为例

选用2001年和2005年的IKONOS遥感图象,应用GIS软件Arcview提取各景观斑块,并计算斑块面积、斑块数量、景观多样性指数、景观优势度指数、景观均匀度指数和景观破碎度数等景观生态指标,对研究区的景观格局进行分析。结果表明:研究区近几年景观格局变化较大,景观的多样性指数和均匀度指数逐渐增加,破碎度指数和优势度指数则呈现减小的趋势。各种景观类型中耕地变化最为明显,斑块面积和斑块数目大幅度减小:居住用地的斑块面积增加较大,道路用地、公共用地和防护林地的面积也有所增加,水域面积有所减小。     

黄土丘陵小流域土地利用景观空间格局动态分析

该文以上黄试区为例,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10a来景观多样性动态变化进行了分析。结果显示,耕地、林地、园地、居民点用地及草地分维数略有下降,未利用地分维数有所上升,而水域分维数保持不变。试区景观类型多样性指数和均匀度指数略有下降,优势度指数、破碎度指数及土地利用合理指数有所增加,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。政策因素的引导及经济利益的驱动是该试区土地利用景观格局变化的主要原因。     

渭干河–库车河流域及其子流域景观格局变化分析

以西北干旱区渭干河–库车河流域作为研究区,利用ArcGIS水文分析模块和DEM数据,将研究区划分为5个子流域,并选用1998年和2011年两期同时相遥感Landsat TM影像,选择支持向量机(support vector machine,SVM)方法进行土地利用分类,通过Fragstats软件计算全流域及其各个子流域的景观格局指数,分析流域景观格局变化。结果表明：①在景观类型方面,5个子流域差别很大,流域A、D中草地景观占较大比例,流域B中的其他景观类型(山地、裸地等)占较大比例,流域C、E中沙地占较大比例;②在全流域Class尺度方面,草地及耕地的平均临接度指数(CONTIG_MN)减少,林地的平均形状指数(SHAPE_MN)增加,水体与建工地的平均斑块面积(Area_MN)一增一减,盐碱地的斑块密度(PD)增加;③在子流域的landscape尺度方面,子流域B、C、E在斑块数量(NP)、景观破碎度(F)和边缘密度(ED)的增长速度明显比子流域A和D快,表明人类活动对绿洲核心地带景观格局的影响低于绿洲外围荒漠交错带。     

连城国家级自然保护区景观格局动态变化分析

景观格局动态变化分析是研究自然保护区生态环境变化的重要依据。以连城自然保护区2000、2010、2017年三期土地覆盖数据为数据源,利用ArcGIS技术,采用生态景观指数法,对保护区生态景观格局进行动态变化分析,结果表明:通过加强生态管理、实施退耕还林等多种保护举措,2000—2017年保护区有林地、草地、耕地景观指数变化较大,景观格局发生了较大的变化,有林地、草地斑块数量增加、斑块面积增大,耕地斑块数量减少、斑块面积缩小,保护区其他景观的指数变化不明显,景观格局相对比较稳定。     

松嫩高平原黑土区耕地动态变化特征分析--以黑龙江省巴彦县为例

耕地动态变化特征的研究对耕地保护、整理和开发利用具有极其重要的意义。以巴彦县1991,2006和2009年3期遥感影像为数据源,利用GIS空间分析功能,提取3个时点耕地动态变化数据,分析了该区耕地变化幅度与速度特征、耕地转入转出特征、耕地变化空间分布特征及耕地景观格局分布特征。结果表明,巴彦县3个时点耕地面积持续增加,但年均净增速度却呈现下降趋势。未利用地、林地和建设用地始终是向耕地转变的主要土地利用类型;耕地主要向林地、未利用地、草地和建设用地转变。巴彦县耕地变化空间差异显著,新增耕地主要来自于研究区南部松花江沿岸河漫滩开垦、东北部低山丘陵地区毁林开荒及西北部建设用地转变。耕地斑块数量和斑块密度呈上升趋势,人类干扰程度加大,破碎化程度不断加剧;耕地景观形状指数和分形维数呈下降趋势,耕地景观的斑块形状更趋简单并越来越有规律;较高的耕地景观连通性,表明耕地景观在空间分布上具有较高的聚集度。     

土地整治对耕地细碎化影响评价指标适用性分析

为分析土地整治对耕地细碎化影响评价的指标适用性,综合现有研究成果,采用土地利用数据和村域土地权属信息,基于景观指数视角选择27项评价指标,分析了不同数据来源、数据类型和粒度水平下土地整治前后的耕地细碎化状况,探讨了可有效表征项目区耕地细碎化变化的景观指标。研究结果如下:1)受基础数据类型、分析方法选择及空间格网粒度等因素的影响,项目区尺度下耕地细碎化的评价结果存在较大差异;2)基于矢量的景观指数对耕地细碎化的表征能力较强,但考虑到评价指标的全面性,仍需结合栅格数据计算,在项目区尺度粒度以10 m为宜;3)常用的景观指标应用于耕地细碎化评价存在内涵重复、方法依赖、粒度敏感和结果歧义等问题,可有效表征耕地细碎化程度的景观指标包括斑块个数(number of patches,NP)、平均斑块面积(mean patch size,MPS)、边界密度(edge density,ED)、斑块密度(patch density,PD)、斑块面积变异系数(patch size coefficient of variation,PSCOV)和香农均匀度指数(Shannon’s evenness index,SHEI)共6项;4)土地整治对耕地细碎化程度改善效果明显,表示地块数量、形状不规则程度的指标有所降低,NP、PD和ED分别降低了997、0.16和141.73;而表示地块规模和空间分布均衡性的指标有所增加,MPS、PSCOV和SHEI分别增加了0.118 hm~2、23.56和0.004。因此,在进行耕地细碎化景观指数评价时应注重基础数据的选择,筛选适宜指标,确定合理粒度。     

基于RS与GIS的银川市湿地景观变化研究

应用1991年的TM图像和2006年的ETM图像,将研究区湿地类型分为自然湿地（包括河流湿地、湖泊湿地、灌丛湿地）和人工湿地（包括水塘、输水渠、水产池塘）,提取研究区两个时期的湿地景观,并应用斑块数量、斑块面积、斑块密度、多样性指数、优势度指数、均匀度指数和分维数指数分析了研究区的湿地景观变化情况。结果表明：1991-2006年银川市湿地斑块数量和面积减小幅度很大,但水产池塘的斑块数量与面积呈增加趋势。1991年研究区自然湿地比例远大于人工湿地,但到2006年两种湿地类型比例相当。从景观水平来看,研究区湿地的Shannon多样性指数与均匀度指数减小,优势度指数增加。     

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。     

完达山东部地区景观破碎格局情景多尺度分析

以完达山东部地区现实景观为背景,使用主成分分析方法对设置的多尺度景观格局破碎情景进行分析.结果表明,主成分分析在景观水平上能准确地表征完达山东部地区多尺度景观逐渐破碎的过程,在类水平上表现效果不理想.斑块数量、斑块密度、对比度加权边缘密度、总边缘长度、边缘密度、景观形状指数和总边缘对比度在1000 m以下尺度能很好地表征农田斑块变化过程,阔叶林斑块的格局指标在几组尺度上表现破碎过程规律一致,基质斑块格局指标对景观破碎的多尺度响应更复杂.     

不同地貌区县域耕地质量与耕地景观格局关联性特征分析

为深入分析不同地貌区县域耕地质量与耕地景观格局的关联性特征,运用LESA评价体系和景观指数计算方法,对比分析平原、丘陵及山地三种地貌类型下的县域耕地质量及其景观格局特征,应用地理加权回归模型,探讨不同地貌条件下耕地景观格局对耕地质量的影响机制。研究结果表明:平原区县域耕地质量优于丘陵及山地区,丘陵及山地区耕地破碎化和景观多样性程度高于平原区,耕地景观优势度低于平原区;在三种地貌类型下耕地景观格局对耕地质量均有一定的解释和影响能力,其中聚合度指数(AI)是平原和丘陵区耕地质量最主要的景观影响因素,斑块密度(PD)和最大斑块指数(LPI)对耕地质量影响强度表现为山地区>丘陵区>平原区,面积加权平均形状因子(AWMSI)在不同地貌区对耕地质量均呈显著负向影响,香浓多样性指数(SHDI)在平原区表现为正向影响,在丘陵和山地区表现为负向影响。县域内各景观格局指数对耕地质量的影响具有空间差异性。研究结果为不同地貌区从优化耕地景观格局角度提升耕地质量提供新思路。     

布尔哈通河流域土地利用格局分析

本研究以景观生态学原理和方法为指导,分析了布尔哈通河干流源头区、中下游河谷区和朝阳河支流3个典型区的景观格局。结果表明,流域面积中有林地最多,占总面积的64.9%,旱地占19.7%,水田占3.6%,草地占3.3%,城镇居民点占2.3%,河渠、水库、沼泽等湿地水体占0.7%;斑块数量以旱田最多,平均斑块面积以有林地最大,斑块面积的变异系数也最大;林业用地中以有林地面积最大,但中下游林业用地比例较上游地区明显减少,其中有林地面积比例急剧减少30个百分点,灌木林地、疏林地和其他林地面积比例较上游增加8个百分点,农田面积中下游较上游地区增加18个百分点;中下游地带斑块数量最多,平均斑块面积和变异系数最小,边界密度最大,景观多样性指数和均匀度指数也较高。     

西藏曲水-桑日地区1988-2009年土地利用景观格局演变研究

土地利用景观格局反映环境特征及社会经济发展模式,可为资源开发和环境保护提供参考。应用1988年、2000年和2009年遥感数据,通过遥感信息提取、景观格局指标和转移矩阵计算,研究西藏曲水—桑日地区土地利用时空演变特征。结果表明:1988—2009年,研究区土地利用时空演变显著,各地类均发生转移,转移面积约占总面积的6%,灌木林、滩地、沙地和草地变化较大;耕地和沙地面积先增后降,建筑用地和工矿用地持续增长,高山湖泊面积总体减少;平均斑块面积增加,斑块密度减小,蔓延度先增后减,边缘密度、总边界长度和散布与并列指数先减后增;地类破碎度增加,有林地、建筑用地和工矿用地边缘密度增加;耕地、滩地、沙地和有林地平均斑块面积先增后减;滩地和湖泊散布与并列指数减小,工矿用地增大。该结果对土地资源保护具有重要意义。     

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。     

黄土丘陵沟壑区土地利用景观格局变化分析——以延河流域为例

为了给黄土丘陵沟壑区土地资源的合理利用和生态环境的改善提供依据,以延河流域为研究对象,应用GIS技术和景观格局指数分析方法,对研究区1978—2010年的土地利用景观结构特征、斑块特征和空间格局的变化规律进行了系统分析。结果表明:（1）延河流域各景观类型的变化幅度表现为:耕地 > 林地 > 草地 > 建设用地 > 水域,研究区1978—1990年变化速率最快的景观类型是草地,1990—2000年是林地,2000—2010年是建设用地,由以耕地为主导的景观结构转变为林地—草地复合的景观结构;（2）研究区破碎度较高的景观类型是耕地和草地,斑块形状也较复杂,主要是受地形地貌因素的影响。林地、建设用地和水域受人类活动的干扰强烈,斑块分布趋于集中化,破碎度较小,形状较为简单;（3）32年来,延河流域土地利用景观格局经历了“耕地主导—相对平衡—林草主导”的变化过程,向着集中化和简单化的方向发展,抗干扰能力降低,不利于景观的稳定性,但有利于生态环境的改善。     

黄河三角洲人类活动强度的湿地景观格局梯度响应

为了研究黄河三角洲湿地景观格局沿人类活动强度的梯度变化规律,该文基于土地科学和景观生态学原理,在RS、Arc GIS和FRAGSTATS软件支持下,以1989、1999、2009和2014年四期遥感影像为数据源,利用人工目视解译方法构建研究区景观类型图。基于解译结果,选取耕地、工矿用地、居民点和交通用地等土地利用指标来反映人类活动强度,采用自然间断法将人类活动强度从强到弱分带。文章分析了黄河三角洲不同人类活动强度样带不同时期的湿地景观格局变化特征,以及2014年主要景观类型的格局特征对人类活动强度的梯度响应。结果表明:人类的干扰活动使得不同景观类型在人类活动强度各样带表现出明显的空间差异。在景观水平上,随着人类活动强度的降低,样带景观的丰富度和斑块数增加,2009年斑块数量达到8 000个;多样性和均匀度指数呈先增后减趋势,景观聚集度和连通性持续增加,在第10样带达到99.42%,破碎化程度不断降低;在类型水平上,水库坑塘、水产养殖场、盐田和未利用地在梯度带中较好地反映了景观格局的变化特征,其中各景观类型的形状指数和分维数随人类活动强度的梯度变化呈现明显的变化趋势,景观形状趋于复杂化,面积比例、斑块密度和最大斑块指数的梯度变化较大,波动明显,盐田在人类干扰最大时斑块指数达到26%。该文揭示了景观格局沿人类活动强度的梯度变化规律,可为研究区湿地生态恢复及可持续利用提供参考。