渝西农业区土地利用动态与景观格局分析——以铜梁区张家沟小流域为例

以铜梁区张家沟小流域为例，基于1957—2014年5期矢量数据，分别运用景观格局指数、景观扩张指数以及土地利用动态度等方法，研究渝西农业区土地利用及景观格局时空变化规律。结果表明，张家沟小流域土地利用综合动态度在1998—2014年间最高(9.25%)，1983—1998年间最低(7.74%)，且年变化速率较高，发展较快；研究时段内张家沟小流域斑块数目不断增加，旱地面积大幅下降，林地覆被面积先减少而后逐步恢复，居民点斑块规模小、数目多、形状复杂、分布零散破碎；小流域总体以水田为优势景观，且水田面积不断扩大，至2014年水田面积已达7.28 km2，占小流域总面积的49%，扩张模式多为邻接式小规模扩张。研究认为，作为渝西较典型的农业片区，1957—2014年间张家沟小流域土地利用及景观格局变化逐渐趋于稳定，景观斑块数目未来依然有不断增加的趋势，随着重庆市经济的不断发展以及相关政策规划的实施，未来该农业片区土地利用年变化速率依然可能偏高。
     

重庆市长寿区土地利用格局及动态变化分析

利用景观生态学原理,基于RS和GIS技术,对研究区1995年和2001年土地利用格局进行分析,结合景观格局指数和景观动态模型分析了研究区土地利用变化趋势及速率.结果表明:①林地、水田和旱地构成研究区内优势景观,1995-2001年耕地减少,城市用地增加.②山地旱地破碎化程度最高;有林地和丘陵水田破碎度较小,景观较完整;③湖泊和农村居民点斑块分布较散,同类间干扰小.城镇用地斑块距离增大,城镇扩张明显.④2001年景观异质性比1995年较高.⑤水域、城镇用地和耕地变化速率大,整体土地利用变化较小.     

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。     

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.     

大宁河流域土地利用变化及其对景观格局的影响

研究区域土地利用变化对景观格局的影响有助于合理调控土地利用方式。以大宁河流域为研究区域,利用Arcgis9.3和Fragstats 3.3分析了大宁河1988—2010年间的土地利用变化及景观格局演变,系统分析了不同坡度、不同高程、不同岩性区的土地利用变化对流域景观格局的影响。结果表明:1)1988—2010年间大宁河土地利用变化较为显著,以旱地面积的增加和灌木林的减少及建设用地的增加为显著特点,集中体现在低高程(小于800m)、低坡度(小于25°)下的泥岩砂岩地区;2)大宁河流域景观多样性指数上升,景观格局较为破碎;3)大宁河流域土地利用变化改变了景观格局,与人类的干扰程度有关。最后,提出在不同坡度、高程及不同岩性区采用不同的土地利用方式,以降低景观格局变化带来的负面效应。     

大宁河流域土地利用变化及其对景观格局的影响

研究区域土地利用变化对景观格局的影响有助于合理调控土地利用方式。以大宁河流域为研究区域,利用Arcgis9.3和Fragstats 3.3分析了大宁河1988—2010年间的土地利用变化及景观格局演变,系统分析了不同坡度、不同高程、不同岩性区的土地利用变化对流域景观格局的影响。结果表明:1)1988—2010年间大宁河土地利用变化较为显著,以旱地面积的增加和灌木林的减少及建设用地的增加为显著特点,集中体现在低高程(小于800m)、低坡度(小于25°)下的泥岩砂岩地区;2)大宁河流域景观多样性指数上升,景观格局较为破碎;3)大宁河流域土地利用变化改变了景观格局,与人类的干扰程度有关。最后,提出在不同坡度、高程及不同岩性区采用不同的土地利用方式,以降低景观格局变化带来的负面效应。     

基于SWAT流域划分的博斯腾湖流域景观格局动态分析

为探讨博斯腾湖流域景观格局动态变化,对流域1990、2000、2005和2010年8月份4期TM影像应用监督分类解译进行土地利用分类和SWAT流域划分,结合对应去趋势分析(DCA排序),在FRASTATS软件的支持下,利用景观格局指标分别从类型水平上和景观水平上分析了博斯腾湖流域各个子流域的景观格局现状和动态变化。结果表明:1)博斯腾湖流域土地利用类型以草地和未利用地为主,近20年耕地面积和城乡建设用地面积在不断的增加,增长接近一倍;水域面积不断减少,减少面积高达1001.57 km2。2)近20年博斯腾湖流域斑块数量减少,减少幅度在50%以上,斑块形状整体趋于简单,景观的异质性程度降低;景观破碎化程度减低;景观中的草地和水域两种景观类型具有较高的团聚程度和延展趋势,形成了良好的连接性;景观类型优势度升高;景观邻接度升高。3)博斯腾湖流域各子流域景观格局差异明显,其中后博斯腾湖区、清水河区、开都河下游区和环博斯腾湖区景观破碎,斑块形状相对复杂、景观呈聚集分布的特点,且景观多样性较高;开都河中下游区、开都河上游区、黄水沟河区及开都河中游区,景观相对完整,斑块形状简单,聚集度相对大,景观多样性较高。     

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.     

秦皇岛景观格局演化信息图谱分析

基于RS和GIS技术,分析了20世纪90年代至今的秦皇岛市景观格局图谱的时空变化规律.利用1993,2000和2008年的TM影像时间系列的遥感数据,解译出三个时期的土地利用信息,选取了斑块数量比、平均斑块面积、平均斑块周长、周长面积比、分维数和聚集度指数来分析三个时期秦皇岛市景观空间格局.利用转移矩阵分析近15年来秦皇岛市的景观类型转化规律.结果表明,自然半自然景观类型,如林地、草地和水域的面积一直在减少;农田的总面积虽然减少,但旱地的面积在增加,主要是水田转化为旱地造成的;建设用地增幅较大,说明人类活动中的城市扩张和道路建设是景观格局变化的主要驱动因子.     

滇池流域景观格局变化研究

利用1988,1997和2002年的遥感影像数据,在Fragstats 3.3下,对滇池流域各年的景观格局进行分析.在类型水平上,流域的景观主成分由旱地变为灌木林,各个景观类型中,水田和旱地的面积明显减少,而菜地,大棚和居民地的面积则明显增加.各种景观类型的斑块数都在增加,最大斑块指数表明菜地、林地、居民和工矿用的优势度在增加.在景观水平上,虽然流域内单类景观占据主导的趋势在减弱,多样性指数也表明各种景观有趋向均匀分布的趋势,景观中斑块的形状日趋复杂;但是这都是滇池流域的景观格局向破碎化加速发展原因,这说明滇池流域治理方案有待于进一步改善.     

基于CA-Markov模型的流溪河流域景观格局分析及动态预测

以广州市重要的水源地流溪河流域为研究对象,在Arc GIS和IDRISI平台的支持下,对流溪河流域2000—2010年景观格局进行分析,运用CA-Markov模型对流域景观格局进行了预测.结果表明:(1)在2000—2010年间流溪河流域景观格局随时间变化明显.具体表现在耕地景观类型面积不断减小,建筑用地景观类型面积不断增大;流域中下游地区景观格局变化剧烈,上游地区景观格局变化趋于稳定;(2)通过CA-Markov模型对2020年景观格局进行预测,发现其未来将继续向人为驱动方向发展,人类活动将对该地区景观格局变化产生更为深远的影响.总的来看,流溪河流域景观格局的变化主要表现为耕地、林草地面积的减少,园地以及建筑用地面积的增加.     

典型喀斯特地区土地利用转型的时空特征及其景观格局演变——以仁怀市为例

探究仁怀市土地利用转型及其景观格局演变对地区土地利用管理和生态保护具有重要意义。以2010、2015、2018年Landsat TM影像为数据源,并结合实地调研对解译数据进行对比验证,通过对土地利用动态指数,核密度和景观格局指数的计算来揭示仁怀市土地利用动态的幅度、速度以及时空转型特征及其景观格局的演变规律。结果表明:①仁怀市土地利用主要以灌木林地、有林地、旱地、水田为主,其次是农村居民用地、草地和城镇用地;2010—2018年,仁怀市土地利用转型幅度最大的是有林地、城镇用地、农村居民用地和旱地,其转型幅度阶段:2015—2018年2010—2015年;转型速度最大的是城镇用地、道路,转型速度阶段:2010—2015年2015—2018年;②2010—2018年,仁怀市土地利用类型转换面积较大的是有林地、草地、城镇用地、农村居民用地、旱地、水田;从空间上,2010—2015年,土地利用转换主要集中于仁怀市中部主城区,其土地利用转换向北部迁移;2015—2018年,仁怀市地区土地利用类型转变现象不明显;③随着时间发展,仁怀市的景观斑块密度(PD)、景观形状指数(LSI)、蔓延度指数(CONTAG)、聚集度指数(AI)都呈现出增加态势,景观斑块类型逐渐增多,斑块破碎化大,空间集聚程度集中,空间异质性强,景观斑块呈现多样化,逐渐趋于均匀分布态势,斑块融合较强;④仁怀市土地利用演变模式主要为城区扩张型、道路指向型、区位型和斑块多样型,驱动土地利用转型及其景观格局演变的影响因素是自然因素、人口因素、社会经济因素和政策因素相互作用的结果。     

瓦房店市土地利用景观格局及其生态环境效应分析

基于2010年的瓦房店市土地利用图形数据,本文从斑块类型和景观两个水平上分析了瓦房店市的土地利用景观格局,选用生态意义较明确的景观格局指数,揭示了景观格局对区域生态环境的影响。结果表明:(1)旱地和林地景观是瓦房店市面积大、分布最广、连续性较强的景观,其面积比例分别为40.11%和39.86%,斑块个数百分比为8.82%和47.41%;城乡用地景观的面积比例也较大,为14.76%,水田、水域、滩涂和沼泽景观的面积比例小,分别为0.81%、1.52%、0.50%和0.22%。(2)瓦房店市土地利用景观格局在水体方面的用地面积较小,应加大对滩涂、沼泽等水域用地的保护。(3)相关分析发现,景观多样性指数与景观优势度指数呈负相关,景观破碎化指数与生态环境指数间呈显著负相关。     

近25年来汾河流域土地利用及景观格局变化研究

汾河流域土地利用及景观格局变化对山西省的生态维护与经济发展发挥着重要的作用。本文从土地利用变化和景观格局变化2个角度,利用GIS技术和Fragstats软件计算汾河流域1995—2020年的6期景观格局指数,并获取25年间土地利用及景观格局变化模式。研究结果表明：（1）汾河流域的草地、耕地、未利用地以及水域的面积减少了,建设用地与林地的面积增加了;其中耕地、草地及建设用地的变化幅度较大,表现出自然景观向人文景观转变的特征。（2）研究区景观总体上呈破碎化倾向,景观形状趋于复杂,景观分布异质性减小。（3）建设用地和耕地的景观破碎度不断增加,景观形状日趋复杂;林地景观破碎度先增加,景观形状趋于复杂,而后则相反;草地的景观破碎度增加;水域和未利用地的景观破碎度减小,景观形状趋于简单;耕地的最大斑块指数大幅减小但始终保持在第一的位置,耕地作为汾河流域的基质景观优势地位显著下降。总之,自然环境的演变、城镇化进程的加快和退耕还林政策的实施,使得汾河流域的土地利用及景观格局发生了巨大的改变,政府及相关部门可通过增加耕地保护力度,加强城镇建设用地利用强度,构建流域防护林体系,采取节水政策及建立汾河流域生...     

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     

土地整治工程对耕地利用格局的影响 ——以黑龙江859农场为例

耕地利用格局能够反映区域资源配置的合理性,可以为土地整治规划和耕地利用格局优化提供依据.以859农场为研究区,在RS和GIS技术支撑下,选取垦殖率、土地利用动态度指数、斑块密度和景观形状指数,分析2009～2015年研究区耕地数量、内部结构、地类转化、景观格局的变化及其特征.结果表明:(1) 2009～2015年之间859农场的耕地总量变化微小,整体分布呈现"北扩东进"态势;(2)旱地在耕地中的比重降低而水田比重上升,水田成为耕地利用的优势类型;(3)旱地以转出水田为主,水田以旱地转入为主,转移总量相当但转移方向相反;(4)旱地斑块数量增加,形状呈简单化态势;水田斑块数量减小,形状呈复杂化态势.最后对该区域土地整治工程的实施提出建议:适度控制水田化的扩张规模和速度,根据不同需求,确定整治规划的重点和方向.     

近十五年来东北地区沼泽湿地变化研究

以RS和GIS为技术平台,以LCS为指导理念,应用景观生态学的理论和方法,定量分析和研究1986-2000年东北地区沼泽湿地动态变化及其时空分布特征.对东北地区沼泽湿地的时空动态变化程度、变化方向、变化形式以及景观格局变化和景观转化特征进行分析,结果表明:1986-2000年以来,东北地区沼泽湿地总面积呈下降趋势,后5年年均缩减速率是前10年的28倍; 景观动态变化方面,前10年沼泽湿地景观斑块变化剧烈,后5年变化相对平缓; 15年间沼泽斑块数总体呈减少趋势,但沼泽景观破碎度不断上升,斑块的形状变得越来越不规则,边界扩散程度加强,斑块越来越复杂.沼泽景观转化特征分析表明,沼泽湿地土地利用方式不当和研究区气候变干旱,是沼泽面积减少的主要原因.而沼泽景观扩张的主要因素也是气候变干,使部分湖泊退化为沼泽; 洪水淹没了部分草地并使部分河水漫过河道,是导致沼泽景观扩张的另一原因.沼泽景观在收缩与扩张双驱力的影响下,形成独特的景观空间格局.     

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.     

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。     

鄱阳湖区域景观格局动态变化研究

鄱阳湖是中国最大的淡水湖,工农业及城市化的发展对鄱阳湖区域景观动态变化的影响很大,笔者基于景观生态学原理,利用RS与GIS分析鄱阳湖1995—2015年间景观格局动态变化的原因及其过程。结果表明:在选择同一季节的3期遥感数据源进行比较时,鄱阳湖区域湿地的总面积从1995年到2015年迅速减少了11.57%。与此同时,景观斑块数在1995—2004年间大幅减少了12 729,而2004—2015年又获得小幅增加。1995—2004年,林地、裸地和草地最大斑块所占景观面积的比例都有所降低,但平均斑块大小有所增加; 2004—2015年间,只有耕地的最大斑块所占面积的比例降低,平均斑块大小也降低,这也意味着2004年后研究区破碎化程度有所降低。鄱阳湖区域土地利用类型的转变是城市扩张、农牧业迅速发展的结果,即鄱阳湖区域景观变化的主要驱动因素为人类活动。