多元价值目标导向的区域绿色基础设施网络规划——以古黄河周边区域为例

快速城镇化带来经济发展的同时,也造成了一系列的社会环境问题.其中,生物多样性降低、空间异质性增加、各类自然活动空间丧失等问题严重威胁当今人类与其他生物的生存与可持续发展.绿色基础设施(GI)网络区别于生态网络,可以建立起多元功能的网络结构,更好地丰富区域生物多样性、保护历史文化资源、引导休闲游憩空间的合理发展.此次研究以古黄河周边区域为对象,基于GI网络的多元价值目标导向,综合运用形态学空间格局分析(MSPA)、景观连通性分析、最小费用路径等方法和图谱理论,构建研究区的GI网络图谱,并据此规划研究区GI网络发展总体框架.研究结果可为古黄河周边区域制定未来GI总体发展战略提供科学依据与参考.     

基于MSPA和MCR模型的襄阳市生态网络变化研究

构建生态网络并对不同时期的生态网络变化趋势进行分析,这在生态环境修复方面具有重要的指向性意义.本研究以襄阳市为研究区,基于形态学空间分析(MSPA)方法和最小累积阻力(MCR)模型构建襄阳市1997—2017年的生态网络,结合整体连通性指数(ⅡC)、可能连通性指数(PC)、中介度指数(BC)和斑块节点度指数(Dg)对景...     

基于MSPA和电路理论的南宁市国土空间生态网络优化研究

为了构建一个包含山水林田湖草生命共同体思想的国土空间开发保护格局,并向地方国土空间规划提供具有底线思维的生态基础设施体系与绿色版图设计,提出了长时间序列演进下基于形态学空间格局分析和电路理论的国土空间生态网络构建与优化新方法。以南宁市为研究区域,取2000—2020年为研究时间段,首先采用形态学空间格局分析法(MSPA)结合斑块连通性指数进行生态源地的提取与景观阻力值的设定,其次运用电路理论构建总体生态网络并提取关键廊道,最后借助Linkage mapper工具生成重要夹点进行综合部署与落地以优化生态网络。研究结果表明:2000年以来,研究区南部重点走廊质量有所改善,但较少有走廊连接南部地区与东南方角落。期间,生态网络平均电流值持续上升,2020年最大电流值与平均电流值达到最大,生境质量最佳;综合利用MSPA和电路理论可以有效地确定源区并精准判断生态网络的落地与演变规律。研究为国土空间规划背景下生态网络格局的构建与优化提供了一套思路与具体方案,是新时期国土空间多要素统筹规划和优化的参考。     

重庆市主城区森林景观斑块时空动态特征

本文以重庆主城区为研究对象,借助景观生态学理论,利用1986、1995、2000和2006年重庆主城区遥感影像数据及相关辅助数据,运用人机交互目视解译方法以及地理信息系统的空间分析和数理统计功能,建立重庆主城区森林景观数据库,对主城区森林景观格局的景观时空演变及地理空间分异特征与规律进行定量化分析.经分析得出: 1)研究区森林景观变化:在研究时段的20年间,研究区森林景观面积1986-2000年逐年递减,2000-2006年有所增加;森林景观破碎度总体上呈降低趋势,局部地区受人类活动影响破碎化加剧;斑块边界褶皱化程度加剧,斑块形状趋向复杂化; 2)研究区斑块动态变化:1986-1995年,森林斑块等级变化不明显,处于相对稳定状态;1995-2000年,小斑块变大的趋势明显; 2000-2006年,斑块各个等级间变化最为剧烈,数量和面积上均相对较大,人类活动作用明显; 3)森林景观空间格局演化主要受地形条件的控制,并随城市化进程受人类活动影响程度不断加深而时刻变化.     

新疆玛纳斯河流域景观生态风险评价

景观生态风险评价是基于景观形态与生态过程耦合机理,研究土地利用变化对生态系统结构、功能的风险响应,可为区域生态安全评价提供了系统模式。本文以玛纳斯河流域绿洲为研究区,以2000、2005和2015年3期TM遥感影像为数据源,通过计算景观格局指数构建生态风险评价模型,利用GIS和GS+软件对生态风险指数进行采样和空间插值,得到景观生态风险时空分布图,进一步分析景观生态风险效果及其表征。结果表明:2000-2015年玛纳斯河流域景观格局变化明显,耕地和建设用地破碎化程度降低,分离度减少,优势度不断增加;2000年流域以较低、中等生态风险区为主,高风险区分布于流域西北部的河流尾闾区,2005年较低和中等风险区范围扩大,生态环境整体呈现好转趋势,相较于2005年,2015年高风险区范围显著扩大,主要分布于河流中下游的下野地垦区,较高风险区有向东部延伸的趋势;2000-2015年,研究区生态风险等级呈降低趋势,高等级向低等级生态风险转移的面积远高于由低等级向高等级生态风险转移的面积。因此,应通过优化土地利用结构和方式,改善与治理退化的生态环境。     

近20年乐清湾景观格局演变及其对人为干扰强度的响应

滨海地区密集的人类活动使得海岸带景观趋于零散化、复杂化,也将提高景观生态的风险,严重影响了海岸带地区的可持续发展.基于乐清湾1995年、2000年、2010年和2015年土地利用数据,通过建立1 km×1 km尺度评价单元,分析乐清湾4个时期景观格局指数和人为干扰度的时空变化特征,探讨景观格局指数与人为干扰度的响应关系.结果表明:1)1995—2010年,乐清湾地区景观破碎化程度增强,斑块之间的连通性逐渐减弱,景观异质性增强,景观多样性增多,2010—2015年景观格局又趋于规则化、均匀化;2)1995—2015年,乐清湾地区人为干扰度呈现明显的上升趋势,中干扰等级、中高干扰等级及高干扰等级面积逐年增加;3)乐清湾景观格局指数与人为干扰度关系密切,并出现明显的转折点(I_H=4.5),人为干扰强度高低区间的景观指数变化趋势截然相反.表明:随着人类活动强度的持续加大,地表斑块形态经历先破碎、复杂化,再同质化的过程.     

马鞍山市生态网络识别与优化

城市的快速发展导致区域生境斑块破碎,科学地构建生态网络可以有效地连接区域生境斑块,保障区域生物多样性和生态安全。以安徽省马鞍山市为研究对象,采用MSPA方法与生境斑块最小面积、景观连通性分析最佳距离阈值相结合的方法识别源地;MCR模型识别潜在廊道;重力模型提取研究区重要廊道,最后对其进行优化,从而构建马鞍山市生态网络。研究结果表明：马鞍山市识别的生态源地共计14处,识别的潜在生态廊道共计91条,重要生态廊道9条,一般生态廊道82条,主要分布于研究区域西北与中东部。优化后的生态网络共有生态源地17处、生态廊道136条,廊道网络结构相关指数有较大提升。本文的研究结果可以为马鞍山市生态网络的识别与优化提供科学依据,使之合理地协调未来马鞍山市城市的发展和区域的生态保护。     

基于GIS与RS支持下的城市生态景观格局优化研究——以小福州为例

城市景观结构与功能、格局和过程之间的联系是当今人们关注的主题之一.本文选择福州市（小福州）为研究区域,应用RS与GIS技术对2003年、2007年、2009年三期遥感影像进行解译判读,并且利用景观分析软件深入分析了研究区景观格局时空变化.研究表明城市扩展造成了生态绿地破碎化、景观连通性降低及景观单一等问题.同时结合景观组分的生态系统服务功能和空间作用关系,研究了福州市景观结构紧密性和生态功能空间差异,进而构建源地、生态廊道和生态节点等景观组分模型,以便实现区域生态网络的空间联系.最后本研究对区域景观格局优化提出参考方案.     

城市化背景下双流县景观格局变化特征及趋势预测

以成都市双流县为研究区,景观生态学为理论支持,在GIS技术支持下,分析了双流县2007~2009年间景观格局变化特征,并利用Markov-CA模型对研究区2015年土地利用空间格局进行预测.结果表明,在研究期间,双流县景观格局变化特征为:整体景观呈现破碎化趋势,斑块密度增加,平均斑块面积减少.其中,城市建设用地面积增加,建设用地斑块呈现聚集现象,绿地面积减少,绿地斑块呈现破碎趋势,绿地斑块数量上升,平均斑块面积下降.利用Markov-CA模型,选用5×5滤波器作为邻域,能够较好的模拟研究区景观格局动态.预计2015年,双流县北部和西南部区域受城市化影响较大,研究区中部和东南部地区在未来保护全县生态平衡中具有重要作用.     

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.     

桂西南喀斯特—北部湾地区国土空间景观格局变化与人为干扰度分析

为了解山江海过渡性国土空间景观格局指数和人为干扰度的变化特征,以具有山江海过渡性特征的桂西南喀斯特-北部湾地区为研究对象,利用2000年、2010年和2020年GlobeLand30数据,基于移动窗口法分析研究区景观格局指数和人为干扰度的时空差异。结果表明：（1）景观格局随时间发生明显变化,景观指数呈现不同变化规律;（2） 2000-2020年研究区景观自西北向东南破碎化程度逐渐减弱,西北部的斑块形状最复杂且不规则,景观连通性变化最明显的是西北部,景观类型呈均衡化趋势分布,景观异质性增强;（3）研究区人为干扰度逐年增强,呈中部高、四周低,由中部向四周蔓延减弱的空间格局,各景观指数与人为干扰度有不同的相关性。本研究结果可为研究区景观格局的优化和可持续发展提供参考依据。     

哈尔滨段松花江湿地景观格局演变及驱动因素分析

【目的】松花江湿地是哈尔滨最重要的生态系统屏障。定量研究20年来哈尔滨段松花江湿地生态系统景观格局演变规律及其主要影响因素,为哈尔滨松花江湿地规划提供参考。【方法】以松花江哈尔滨段流域及其周边生态区域为研究对象,借助GIS,对2000、2005、2010、2015和2020年5期Landsat遥感影像进行处理;利用Fragstats分析研究区域景观格局指数,探究景观格局时空演变特征;最后对影响景观格局的因素进行主成分分析。【结果】(1)2000—2020年,水域(含湿地)面积不断上升、耕地面积不断下降是研究区景观格局最主要的变化特征。耕地是转入水域、草地、建设用地、林地、其他用地面积的主要贡献者,分别转出343.142 1、2.484 9、94.041 9、35.469 0、1.980 0 km²。其中水域、草地、林地、其他用地面积同比增长率均超过100%,面积扩张呈上升趋势。(2)从斑块类型角度来看,各斑块破碎化程度均不同程度提高,湿地景观类型结构趋于复杂化;从景观水平角度来看,整体上景观丰富度增加,但连通性较差,受外界干扰程度比较明显。(3)城市经济发展、气候...     

基于土地利用变化的扬州市广陵区景观生态风险评价

基于土地利用数据,结合ArcGIS和Fragstats4.2计算研究区各类景观指数,分析广陵区2010—2015年景观生态风险空间格局与过程特征,为研究区生态风险管控措施的制定奠定坚实的基础.研究结果表明:(1)2010—2015年,广陵区景观格局发生了较明显的变化,草地、林地、耕地和水域面积降幅明显,建设用地扩张明显,扩张面积主要来自耕地和水域面积的转化. 2010—2015年,广陵区景观破碎度整体呈降低趋势,分离度也明显的降低,分维数整体变化不大,耕地的分维数最高,最小的是其他土地.(2)景观生态风险等级有逐渐降低的趋势,中度风险区面积明显减少,而轻度风险区面积有所增加,高度风险区面积减少也比较明显.(3)从空间分布上分析,整体上广陵区的风险类型从西部向东部风险等级有增加的趋势.较高风险区主要分布在施桥镇、沙头镇和头桥镇等农村地带,该区域主要的景观类型是耕地,极易受到人为活动的干扰;轻度风险区主要分布在西北部的汤汪乡和杭集镇周边的农村地区;微度风险区大部分在广陵区市辖区,主要的景观类型是建设用地,抗干扰能力强,风险值最低.基于不同土地利用变化的生态风险评价,对建立研究区生态风险预警机制、降低生态环境风险、维护区域生态系统服务功能具有十分重要的意义.     

1980-2018年银川市景观格局与生态安全分析

基于银川市的土地利用数据,利用景观格局指数、转移矩阵、土地利用状态指数和生态安全度指数,进行长时序时空格局变化的动态分析,结果表明,1980-2018年银川市土地利用中建筑用地大幅增加,耕地整体上升,草地与未利用土地呈下降趋势,林地和水域保持稳定;银川市的土地斑块破碎化程度降低,建筑用地空间连通性越来越好,城市发展布局...     

三峡库区大宁河流域景观格局变化及生态安全格局构建研究

[目的]为维护三峡库区大宁河流域生态安全,对该流域景观格局变化和生态安全格局进行研究.[方法]基于大宁河流域2000,2010和2020年共3期的土地覆被数据,综合分析研究区景观格局和土地覆被类型的时空演变;遴选生态阻力评价指标,利用ArcGIS建立综合生态阻力面,基于最小累积阻力(Minimum cumulative resistance,MCR)模型、重力模型构建大宁河流域生态安全格局,并提取生态廊道和生态节点.[结果]1)流域景观格局呈现破碎度、连通度、蔓延度和均匀度均随时间变化不断降低的总趋势;2)流域内覆被类型以林地和耕地为主,耕地、草地的面积随时间变化而减少,林地、湿地、水域和建设用地的面积随时间变化增加;3)流域整体生态安全水平较高,以高、较高生态安全为主,两者所对应区域面积占比为64.3％,低和较低生态安全等级的区域面积占比为19.1％;4)共提取研究区一、二级潜在生态廊道20和23条,得到一、二级生态节点17和49个,结合研究区实际提出研究区"一线两核两区"的生态安全格局优化框架及相应措施.[结论]研究区生态安全总体较好,但存在空间异质性较强特点,今后需要在总体优化框架下协调生态环境保护和社会经济发展,进一步提升整个区域生态环境质量.     

基于景观格局变化的粤港澳大湾区生态系统服务变化研究

粤港澳大湾区作为我国未来经济发展的引领极,城镇化进程对其景观格局产生了显著的影响,从而影响到生态系统服务功能的变化.因此,探究该区域景观格局变化与生态系统服务变化的关系,对区域生态、经济、社会可持续发展具有重要意义.基于Fragstats 4.2软件与InVEST模型,探讨粤港澳大湾区2000-2015年间的景观格局(类型水平:斑块密度(PD)、最大斑块指数(LPI)、最短欧式距离(ENN_MN),景观水平:香农多样性指数(SHDI)、蔓延度指数(CONTAG)、斑块密度(PD)、聚合度指数(AI))和生态系统服务(碳储量、土壤保持、生境质量)变化,并进行景观指数与生态系统服务相关性分析.结果表明:2000-2015年粤港澳大湾区景观格局发生了显著变化,破碎化程度加深,景观的空间异质性不断增强;受景观格局变化的影响,2000-2015年粤港澳大湾区的碳储量呈上升趋势,而土壤保持能力与生境质量则呈下降趋势,各生态系统服务在空间上存在异质性;林地、耕地与建设用地的变化对粤港澳大湾区的整体景观格局及生态系统服务影响较大,故适当优化3种景观之间的用地结构是区域生态保护及经济发展可持续发展的关键.     

吉林省西部景观指数时空变化及驱动机制分析

为了解吉林省西部地区近23年景观分布规律及其驱动机制,利用景观格局指数对吉林省西部1990年、2000年、2013年三期的土地利用类型进行分析,对吉林省西部土地利用类型和土地景观指数进行分析,深入探究吉林省西部景观格局分布特征,并探讨了造成研究区景观格局变化的驱动因子.结果表明:吉林省西部土地利用类型中旱田面积最大,为整体研究区的40%以上;随着时间的推移,吉林省西部土地盐碱化、沼泽退化现象越来越严重,导致旱地面积逐年增加,而沼泽地和水田逐渐被沙地大量取代;在土地利用类型景观格局指数的统计分析中,斑块数量、斑块密度、周长面积比、辛普森多样性指数、分离度指数都呈下降趋势,而邻近度指数、蔓延度指数呈上升趋势,这些指数变化不同程度反映了人类社会经济活动对于吉林省西部景观格局变化的影响.在造成当前研究区景观格局变化的驱动因子中,自然因子是基础,人文因子起催化作用,尤其是近年来,随着研究区经济开发力度的加大,人文因素的作用不断加大.该研究结果可为吉林省西部土地资源可持续开发和利用以及生态环境保护提供科学依据.     

基于MSPA的南京市绿色基础设施网络构建

【目的】针对城市建设空间快速扩张、绿色空间破碎化且逐渐丧失问题,探寻优化城市绿色基础设施体系的有效方法,为市域尺度绿色基础设施体系构建提供科学的依据。【方法】以南京市为研究对象,运用形态学空间格局分析(MSPA)法,以土地利用类型图为基础,识别南京市现有绿色空间中核心区、边缘、孤岛、桥接、环、穿孔、分支等7类重要景观类别。通过斑块面积计算和连通性指数评价,发掘具有生态潜力的绿色基础设施网络中心,并计算最小成本路径生成潜力廊道,结合现有核心区、潜力节点、现有廊道、潜在廊道构建未来南京市绿色基础设施网络体系。【结果】通过MSPA法,识别出南京市绿色基础设施核心面积为538.16 km²,占研究区域总面积的37.57%,其中综合筛选出一级网络中心16个,二级网络中心24个。基于阻力模型构建生态廊道73条,其在长江以南地区分布较密,重要性等级较高,长江以北区域生态廊道数量较少,重要性等级有待提升。【结论】MSPA法具有数据量少、便于可视化等特点,能够为市域尺度绿色基础设施构建提供生态特征较为精确的景观要素识别结果,有效增强绿色基础设施的系统性和结构性。根据南京市绿色基础设施网络构建结果,建议加强南京市域长江以北网络中心和廊道的建设,提高长江以南网络中心和廊道质量,从而提升全市域的生态功能。     

三峡库区城市热力景观格局动态变化分析——以重庆市万州区为例

以三峡库区城市——重庆市万州区为研究对象,对不同时相的遥感影像进行地表温度反演,选取景观格局指数分析热力景观格局动态变化,并进行驱动力分析．结果表明：2003--2009年,万州区热岛、强热岛区面积逐年增长,热岛区为景观基质;强绿岛区面积逐年增长．景观最大斑块指数、连通性指数、聚集度指数均逐年降低,景观破碎化程度增大;景观丰富度保持不变趋势,Shannon指数及景观均匀度指数逐年增加,景观多样性、异质性增加．     

海湾型城市地表温度景观格局时空演变特征

以厦门市为研究区,以1994—2015年间4景Landsat TM/OLI影像为数据源,对厦门市地表温度景观格局时空演变特征及其与不透水面分布的关系进行研究. 结果表明：厦门市城市地表温度空间分异越来越大,次高温和高温区景观类型的面积增大;地表温度景观总体上破碎化程度降低,斑块类型的多样性和均匀分布程度降低,次高温和高温斑块的面积及最大斑块指数增大,斑块数量降低,斑块形状越趋复杂,各类型斑块在空间上趋于聚集成片分布;研究时段内中低等级斑块类型（1、2、3级）向高等级斑块类型（4、5级）转化的面积呈持续增大趋势,等级升高的面积明显大于同期等级降低的面积. 统计分析表明,随着城市化的发展,不透水面的增温效应显著增大.