华南湿热山地小流域景观格局演变与径流关系——以宁江为例

基于1986—2013年宁江流域5个气象站降水量和河口水文站径流量数据,以及1986、1995、2005、2013年流域土地覆被分类数据,运用景观格局指数分析和统计分析方法,分析宁江流域径流与景观格局变化之间关系. 结果表明:1986—2013年宁江流域降水量波动较小,径流量在2002年之后出现下降趋势,且2002年以前降水量与径流量曲线吻合一致,2000年以后吻合性较低,运用Mann-Kendall检验宁江流域年径流量突变点出现在2002年;1986年以来,随着城镇化发展与退耕还林政策的实施,宁江流域建筑用地、林地、未利用土地面积增加,耕地、草地面积减少,水体面积变化不大;受人类活动加剧的影响,流域内斑块数、斑块密度、最大斑块指数激增,流域整体景观破碎度加大;宁江流域径流量与景观斑块数、斑块密度、最大斑块指数及散布与并列指数相关性较大,与香农多样性指数、景观蔓延度、斑块形状指数、景观形状指数相关性较小. 当斑块数量大于2 500,斑块密度大于18,散步与并列指数大66%以及最大斑块指数大于50时,径流量随其增大而增大.     

华南湿热山地小流域景观格局演变与径流关系--以宁江为例

墓于1986-2013年宁江流域5个气象站降水量和河口水又站径流量数据,以及1986,1995,2005,2013年流域土地覆被分类数据,运用景观格局指数分析和统计分析方法,分析宁江流域径流与景观格局变化的关系结果表明:1986-2013年宁江流域降水量波动较小,径流量在2002年之后出现下降趋势,且2002年以前降水量与径流量曲线吻合一致,2000年以后吻合性较低,运用Mann-Kendall检验法发现宁江流域年径流量突变点出现在2002年;1986年以来,随着城镇化发展与退耕还林政策的实施,宁江流域建筑用地、林地、未利用土地面积增加,耕地、草地面积减少,水体面积变化不大;受人类活动加剧的影响,流域内斑块数量、斑块密度、最大斑块指数激增,流域整体景观破碎度加大;宁江流域径流量与景观斑块数量、斑块密度、最大斑块指数及散布与并列指数相关性较大,与香农多样性指数、景观蔓延度、斑块形状指数及景观形状指数相关性较刁丫当斑块数量大于2 500个、斑块密度大于18个/kmZ、散步与并列指数大于66%以及最大斑块指数大于50时,径流量随此4个指数的增大而增大     

膏桐能源林营建对云南省双江县景观格局影响分析

以云南膏桐主要种植区临沧市双江县为例,分析膏桐能源林营建对县域及不同海拔段景观格局的影响。结果表明:(1)研究区以农地、暖温性针叶林和半湿润常绿阔叶林景观为优势景观类型,包括15类植被景观和3类非植被景观。(2)各海拔段优势景观有所不同,其中2 500 m以上段优势景观类型为中山湿性常绿阔叶林景观;余下段农田景观均为优势景观之一,其他优势景观类型随海拔呈规律性变化。(3)不同海拔景观水平上的景观格局呈规律性变化,随海拔升高斑块面积、斑块数、景观形状指数、面积加权平均形状指数、面积加权平均分维数、景观多度等呈"∩"形变化;景观多度密度指数呈"∪"形变化;而斑块密度指数、Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数则随海拔升高呈逐渐降低的趋势;蔓延度和聚合度指数则呈逐渐升高的趋势。(4)受膏桐林营建影响,热性灌丛景观优势度增大,分布更加集中连片,形状更加规则;较高海拔地段的景观类型和3类非植被景观不受膏桐林营建的影响,其他景观类型则是优势度降低,斑块更为破碎。(5)膏桐能源林营建仅影响海拔1 000 m以下、1 000～1 500 m和1 500～2 000 m段,不会造成景观要素类型的增加或减少,但使得景观变得更加破碎,斑块形状更加规则;其中1 000 m以下段受到的影响强度最大,营建膏桐林使得热性灌丛景观成为该段优势景观。     

洱海流域土地利用格局变化研究

利用1990和2006年的遥感影像数据,应用Arec View3.3和Fragstate3.3软件,根据斑块密度指数(PD)、聚集度指数(AI)、景观蔓延度指数(CONTAG)、平均景观类型分维(FRAC-MN)、Shannon多样性指数(SHDI)、景观形状指数(LSI)等景观指数对洱海流域土地利用格局进行时空变化分析,研究结果表明:①1990~2006年间洱海流域土地利用整体空间格局变化不大,但各土地利用类型的面积却发生了较明显的变化.②流域景观基质都为林地.林地、耕地和草地面积占流域总面积80%以上,且均呈下降趋势,其中耕地面积减少了41.18 km2,林地面积减少了37.19 km2,草地面积减少了32.76 km2;景观指数变化表明他们的斑块破碎化程度增高,空间异质性增加,抗干扰能力下降,形状复杂化,连通性降低.③住宅用地面积增加最多,从52.80km2上升到151.25 km2,面积增加了2.9倍,并且其镶嵌分布于水田中间.     

基于土地利用的丹江胡村—商镇断面控制流域景观格局研究

以土地利用数据为基础,采用地理信息处理软件Arc GIS和景观格局分析软件FRAGSTATS,选取斑状密度、斑块个数、Shannon指数、蔓延度指数、边缘密度、周长-面积分维数、类型分离度等指标,对丹江胡村—商镇断面控制流域土地利用特征、景观空间分布和结构特征进行分析研究。结果表明:研究区域内人类活动导致林地、草地景观类型面积减少,逐步转变为耕地景观类型;优势景观类型渐渐从林地(面积比从48.83%减小到31.49%)变为草地(面积比从24.35%增加至41.73%);在景观级别上,各断面控制流域内同类型斑块逐渐聚集,而形状趋于复杂,不同类型斑块聚集程度及多样性也逐渐增加,且各类型比例较为均一;在类型级别上,人为活动对耕地、建设用地和未利用土地的影响作用较大,其景观类型形状趋向复杂,破碎程度增加,草地景观的斑块表现出聚集的趋势,水域景观的分布杂乱且形状复杂,连通性越来越低。     

基于RS和GIS的蓬莱市景观格局动态变化研究

利用1992年、2005年两期遥感影像,在RS、GIS技术的支持下,对两期遥感影像进行处理.在此基础上,运用生态学原理,在景观类型水平和景观水平上选取类型面积、斑块个数、平均斑块面积、最大斑块指数、斑块分维数、香农多样性指数、香农均匀度指数、蔓延度指数等景观指数对研究区进行定量分析,结果表明:旱地仍然控制着蓬莱市的景观;景观优势度在减少,旱地占支配地位的程度有所下降;景观在人为作用下,破碎度在增加.     

2000～2010年柴达木盆地土地利用变化与景观格局分析

本文以柴达木盆地为研究区,对2000年、2005年TM影像和2010年CCD数据三个时相的遥感影像进行人机交互式的解译,分别计算了2000~2010年森林、草地、水域、农田、城镇用地和未利用地的土地利用类型转移矩阵,并对各类型景观格局指数进行了提取,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,在土地利用变化中,首先是未利用地,面积减少最大,其次是水域,面积增加最大;再次是城市和森林,面积均呈增加趋势;最后是草地和农田,草地的面积先增后减,总体上呈减少趋势,农田的面积未发生较大的变化.从景观斑块类型来看,城镇用地各指数变化最大,城镇用地的斑块所占景观类型百分比、聚集度和斑块个数均呈增加态势,面积加权平均斑块分形指数则呈减小态势,说明盆地受人类活动影响加剧;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;与此同时城镇用地分割了其他类型的景观,导致盆地的景观空间异质性增大.从景观整体水平来看,斑块个数、斑块密度、边缘密度、散布与并列指数、香农多样性指数和香农平均度指数均呈增加趋势,周长面积分维指数、斑块凝聚度、相似邻接百分比、聚集度则呈减小趋势,这说明十年间柴达木盆地景观格局总体呈现空间异质性和破碎化程度增加的趋势.     

上海市地理景观对夏季蚊虫孳生的影响

利用遥感和地理信息系统提取2007—2008年夏季上海市蚊虫监测点缓冲区的土地利用状况和景观多样性数据,分析了区域水体、植被空间分布等区域景观特征及其变化对蚊虫密度消长的影响,为城市化过程中的蚊害防控提供参考依据.结果表明,本研究区内蚊虫密度与景观多样性、水网密度和植被密度成正相关关系,与景观破碎度成负相关关系,50%~70%植被覆盖度环境更有利于蚊虫繁殖,水域及水利设施用地的蚊虫密度高于其他用地类型.2007—2008年上海市夏季郊区的蚊虫密度高于市区,城市建设对蚊虫密度消长有重要影响.     

漓江流域上游植被景观格局演变特征分析

以1991年、1998年和2006年3期遥感影像数据为基础,应用景观生态学方法,分析漓江流域上游植被景观格局的演变特征。结果表明,漓江流域上游植被景观在1991-2006年间出现了较大变化,主要表现在：（1）代表人工植被的灌木林（果园、竹林及灌丛）景观的面积指数增加迅速 （2）具有重要生态功能的乔木林景观类型虽然总体面积变化不大,但是一些面积较大的乔木林景观斑块的面积出现了较明显的缩小 （3）草丛植被景观退化明显,表现出较高的破碎度和分离度 （4）植被景观总体的复杂程度减小,景观多样性降低 （5）由于景观多样性降低和景观结构配置不合理,植被景观功能出现退化,水源涵养、土壤保持和生物多样性维持等生态服务价值均出现下降。     

陕北红碱淖流域景观格局变化研究

选用1986年、1989年、1999年和2002年4个时期的Landsat-TM/ETM的遥感影像,利用ERDAS IMAGINE软件和fragstats3.3景观格局分析系统定量分析了陕北红碱淖流域土地利用/土地覆盖和景观格局的变化特征.结果表明:1986～2002年,红碱淖流域的密灌、林草地和其他水域面积分别增加了15.45%、30.33%和106.16%,沙丘稀灌、耕地和湖泊面积分别减少了40.05%、10.10%、24.33%,说明流域内湖泊退化严重,沙丘稀灌和耕地主要向密灌和林草地景观转化;流域景观指数中,流域平均斑块面积减少,斑块总数、形状指数、多样性指数增加,说明流域景观破碎化程度加剧,流域景观类型增加;退耕还林工程的实施使流域内林草地斑块面积增大;流域上游修建水库拦蓄和农灌开采地表水量是湖泊面积减少的主要因为,人类社会活动是流域景观格局变化的主要因素.     

黄河河源区近10年来土地覆被变化研究

分析80和90年代2期土地覆被数据表明,随着黄河河源区自然条件的变化、人口数量的增加和人类活动的强度加大,使黄河河源区草地面积明显减少,尤其是覆盖度高的天然草场.沙地裸地的面积迅速增加,表明黄河河源区的土地覆被已经遭受严重的破坏.对黄河河源区土地覆被结构与变化过程、空间景观特征研究得出,近10年来,流域土地覆被格局由依赖高覆盖度草地转变为其他覆被类型,高覆盖度草地已经明显遭到破坏.     

1990—2010年间我国北方农牧交错带植被覆盖度变化归因

以我国北方传统农牧交错带为研究区,以植被归一化指数(NDVI)表征地表植被覆盖度,对土地利用数据和降水量、气温等气象数据两大类影响因子进行相关性分析.研究发现:1990—2010年该地区主要土地利用类型发生了显著的相互转化,但占优势的仍是草地、耕地和林地,土地利用和景观结构未发生重大变化.研究期间,北方农牧交错带耕地、林地和未利用土地植被覆盖度均有所增加,草地植被覆盖度有所减少.植被覆盖度与年均降水量呈极显著相关性,1990—2010年农牧交错带降水呈减少趋势,植被覆盖度上升趋势明显.植被覆盖度与同期年均气温数据也呈现一定的正相关性,1990—2010年农牧交错带气温变化属于升温趋势,植被覆盖度上升趋势明显.研究表明北方农牧交错带植被覆盖度变化是在全球气候变化和人类活动的双重影响下发生的,土地利用变化和降水、气温气象数据两种因素对植被覆盖度的影响具有明显的地域性特征,土地利用变化因子的影响由于受政策和人类活动的参与而正逐渐占据着主导地位,而气候条件中,气温升高对植被覆盖度具有一定的正相关性,降水量因子在径流量充沛地区影响作用较弱,但在水源缺乏,人类活动干预较少农牧交错带西北地区仍然有着重要的影响作用.     

石羊河流域景观格局变化分析与转移倾向因子

应用遥感技术与景观生态学原理,提取1987-2001年石羊河流域土地利用景观格局信息,并利用景观类型转移概率矩阵构建了斑块类型转移倾向因子,讨论了研究区景观格局的时空演变规律以及景观类型之间的转移倾向。结果表明:石羊河流域的土地利用景观以旱地、沙地、裸土地为主,受人类活动影响较大的旱地呈现扩张趋势,14年间水域面积减少了约14.51 km~2,大部分转变成滩涂。沙地、盐碱地等面积的增加使得研究区景观格局大斑块增多,景观结构渐趋于简单、景观总体异质性下降,生态环境的积极治理使得多样性指数在后期放缓了下降趋势。通过转移倾向因子分析,城镇、旱地、沙地存在较大的扩张倾向,盐碱地则出现收缩倾向。     

漓江流域林地时空变化及驱动力分析

为推进林地资源研究,实现对漓江流域景观可持续发展的监测与评估,基于2013年、2017年、2020年Landsat-8 OLI影像、数字高程模型(GDEM V2)以及气象、经济和人口等影响因子,采用随机森林和地理探测器等方法,分析了漓江流域林地时空变化特征及其驱动机制。研究表明：2013—2020年耕地是漓江流域内林地转化面积较多的土地利用类型,且林地面积呈现减少的趋势,林地动态度由2013—2017年的0.38显著升高到2017—2020年的4.46;高程和坡度对林地空间分布格局影响较大,第一产业产值与林地的面积呈现负相关的关系。该研究可以为有关管理部门对漓江流域林地资源的管理保护方面提供相关参考。     

基于RS的经济非对等地区土地利用对比研究

以珠江三角洲核心区和外缘区为研究区,通过对2008年10-12月份的Spot5卫星影像数据的解译,提取研究区的土地利用信息.对比了研究区土地利用结构、方式和景观格局,发现在经济较为发达的核心区,其土地利用城镇和农村居民点等建设用地为主,并且集中连片,也是工矿用地较为集中的区域,而经济总量相对较低的外缘区则以耕地、林地等植被覆盖区为主,其城镇和农村居民点等建设用地较为分散.     

2000年-2015年长江流域植被GPP时空变化特征及其驱动因子

长江流域生态系统环境脆弱敏感,该区域植被变化受到气候变化以及人类活动等多种因素的影响.基于MODIS GPP数据,运用一元线性回归趋势分析方法对2000年—2015年长江流域植被GPP时空变化趋势进行了研究,并结合气象数据、土地利用变化数据等探讨了其驱动因素.结果表明：1) 长江流域GPP整体呈现西低东高的空间分布格局.2000年—2015年长江流域GPP在整体上呈波动增加趋势,年际变化介于919.90～ 1 051.48 g C·m－2·a－1之间,多年均值为985.11 g C·m－2·a－1.2) GPP增加区占流域总面积的4.69%,主要集中分布在甘肃省南部、陕西省南部、河南省西南部、湖北省西北部、云南省和贵州省交界地带等;GPP减少区占流域总面积的1.28%,主要集中分布在长江入海口周围的苏南地区及上海市,长江沿线的大城市,如重庆市、武汉市及周围地区,GPP退化较显著;汉江、金沙江石鼓以下、嘉陵江3个二级流域的GPP增加明显,太湖水系和湖口以下干流区域GPP则降低明显.3) 耕地转化为建筑用地是GPP损失的主要土地利用转移方式,草地转化为林地则是GPP增加的主要土地利用转移方式.该研究将对长江流域生态环境建设和可持续发展起到一定指导作用.     

广西西江流域景观格局动态变化分析

为了解2005—2015年广西西江流域景观格局动态变化,以2005年、2010年和2015年3期遥感影像解译结果为基础,利用景观面积动态度和景观格局指数等方法,借助Arcgis、Fragstats等软件,分析广西西江流域2005—2015年景观格局动态变化特征。结果表明：（1）2005—2015年广西西江流域内景观以林地、耕地景观为主,耕地景观面积呈逐年下降趋势,建设用地景观呈上升趋势;（2）2005—2015年流域内景观呈破碎化发展,景观分散,聚集性减弱,景观的数量、面积、类型呈现多样化,景观结构组成相对复杂,斑块间离散程度或景观破碎程度变高,景观连接性变差。随着经济社会的发展,2005—2015年广西西江流域景观格局动态变化明显。     

黄河十大孔兑流域林草植被覆盖度的遥感估算及其动态研究

利用多源遥感数据,采用基于归一化植被指数的像元二分模型反演出1980、1998、2010、2014年4个时期的植被盖度,在此基础上分析并揭示黄河十大孔兑流域林草植被覆盖度的时空变化规律.结果表明:1)1980—2014年间,十大孔兑流域林草植被覆盖度呈现持续增加趋势,由1980年的9.29%提高至2014年的37.80%.1998年后,全流域林草植被盖度增加速率显著加快,林草植被盖度恢复主要表现为中等覆盖度的面积比例增加.2)近35年来,十大孔兑流域植被变化以稳定和完全恢复类型为主.研究区内完全恢复、恢复和轻微恢复3种植被变化类型占总面积的73.09%,严重退化、退化和轻微退化3种类型占总面积的2.72%.3)1980—2014年间,十大孔兑各个典型地理单元内林草植被盖度均呈增加趋势,除下游地区外均表现为1998年后林草植被盖度增加更为迅速.1980年,十大孔兑流域典型地理单元林草植被盖度由大到小排序为:上游西部、上游东部、下游、中游东部、中游西部.1998—2014年间典型地理单元林草植被盖度由大到小排序变化为:中游东部、上游东部、上游西部、中游西部、下游.1998年后实施的退耕还林(草)等工程是该地区植被覆盖度增加的主要原因.     

黄河中下游典型地区农业景观格局的热环境效应——以中牟县为例

利用1988年和2007年的遥感数据,借助于地理信息系统技术,分析黄河中下游地区中牟县农业景观格局动态,采用单窗算法定量反演研究区的地表温度,尝试对农业景观格局的热环境效应进行探讨.结果发现,研究区近20年景观格局变化显著,地表温度对此动态有明显响应.不同景观类型的地表温度差异较大,1988年旱地景观和2007年未利用地景观的地表温度均比河渠高出10℃以上,而本研究区建设用地景观对地表温度影响作用偏小.距河渠景观较近的廊道缓冲区平均地表温度较低,而趋向道路中心线时其缓冲区的地表温度升高.研究表明,相比前人在城市景观热环境效应研究所得结论,农业景观格局对区域热环境有自己独特而重要的影响.     

东江河岸带各区段景观格局对水体恢复的影响

 对东江流域1998年,2006年的TM遥感影像数据进行处理,利用Arc Gis对东江主干沿岸边缘做10 km的缓冲区,通过监督分类划分出6类地物类型。在此基础上,结合流域集水区的范围分出河岸缓冲带的上中下游区域。以Fragstats为工具,分别计算类型和景观水平上的景观指数,进而分析河岸带各区域景观格局的动态变化。重点分析了河岸带各区段景观指数变化对水体恢复的影响。结果表明：经过8年的变迁,东江河岸带水体的恢复在各区段有不同的表现。上游地区水体斑块面积有所下降,破碎化程度降低,聚集分布,中下游地区水体面积增加,同时破碎化加强,水体斑块分散分布。河岸带不同区域中植被斑块面积有不同程度的增加,表明植被覆盖率增大。区域中耕地斑块面积在整个河岸带中的比例降低,对水体水质的污染会有减缓作用,尤以上游变化为明显。建成地斑块面积增加,分布更加聚集,反映出河岸带地区城市化水平加剧,尤其在中游地区表现明显。其中,植被的增加和耕地的减少对水体恢复起到了促进的正效应,而建成地的增加不利于水体的恢复,起到负效应。由于各种景观要素作用的不同,不同区段水体表现出不同的恢复效果。上游基本保持现状,作为源头保护良好,中游水体有显著增加,下游区段,虽然水体有一定的恢复成效,但是由于人口密度较大,抵消了恢复的力度,所以没有中游地区的效果明显。各种因子的综合表明,在水体恢复的过程中,要结合各区域的实际情况,在流域尺度上进行恢复,注重多因子的协调。