密云水库小流域不同尺度景观格局与水质的相关性分析

选取密云水库上游流域的安达木河、白马关河、清水河三个子流域为研究对象,利用地理信息系统技术与Fragstats3.3软件对两种河段尺度下（距河岸100 m宽,500 m与1 000 m长）的景观面积（TA）、斑块密度（PD）、边缘密度（ED）、蔓延度指数（CONTAG）四种景观格局指数进行计算和提取,分析了三个流域不同尺度下景观格局变化的差异情况.利用SPSS软件对研究区的49个采样点多年平均水质数据和景观格局指数进行相关性分析.结果表明,随着景观边缘密度（ED）的增加,水体中总氮（TN）、硝态氮（NO3—）的含量减少;随着耕地面积比例的增加,水体中的亚硝态氮（NO2—）的含量增加;不同尺度下景观指数与水质指数相关性程度有差异.研究区不同尺度上的景观格局特征与水质指标表现出较强的关联性.总体上看,较短河段尺度景观对水质的影响更大.     

旅游城镇化地区土地利用景观格局指数的粒度效应——以扬州市广陵区为例

土地利用景观格局的粒度效应研究,对数字制图、土地利用调查、生态景观格局建设均具有重要的意义,可进一步揭示不同土地利用方式的作用机理,为科学土地利用提供理论支持与实践指导.本文以扬州市广陵区为例,以土地利用调查数据为基础,以景观格局指数和GIS空间分析为手段,对10种空间尺度下的斑块类型水平和景观水平粒度效应进行分析.结果表明:(1)斑块类型水平:随粒度增加,土地利用景观格局指数呈现2种粒度效应:单调下降、无规则变化,水域及水利设施用地、交通运输用地、耕地3种地类的斑块数量、斑块密度受粒度变化影响较大,随时间变化不同土地利用类型的景观格局指数差异不大;(2)景观水平:土地利用景观格局指数变化的粒度效应随粒度增大而出现2种态势:单调下降、波动状下降,聚集指数对粒度变化较敏感,随时间变化表现出相似规律.研究区景观格局的破碎度总体减小,斑块形状愈趋规则,景观各组分分配趋于均匀,景观的斑块多度和异质性也微弱增强,整体的景观格局稳定性得到改善.研究还发现,60 m的空间尺度是研究区范围内最适宜分析粒度.该研究为平原地区的快速城镇化区域精细合理土地利用提供参考建议.     

流域生态承载力空间尺度效应分析——以石羊河流域为例

针对生态承载力研究在尺度效应和空间关系分析中存在的不足,基于生态足迹评价方法,利用遥感数据、GIS技术和Moran′I指数,以石羊河流域为研究区,从5种不同栅格尺度(分辨率)对生态承载力开展定量计算和空间格局分析.结果显示石羊河流域总的生态承载力以及各类型土地生态承载力具有一定的尺度依赖性,其中水域和城乡工矿居民地生态承载力较其他类型尺度依赖性更强;随着尺度的增大,生态承载力的全局空间正相关性减弱,各个尺度下局部空间自相关性和空间分布格局具有明显的差距,显示出其对尺度变化非常敏感.研究结果不仅有助于利用遥感数据和GIS技术对区域生态承载力开展更精确的评价和空间格局分析,而且强调在研究生态承载力时应考虑尺度效应,选择适宜尺度的遥感数据开展区域生态承载力的研究.     

不同地理环境下山地森林景观空间格局演化分析

介绍了研究区域2014年秋季平均最高温度、平均最低温度、平均降水量图、地势等一般情况,通过景观格局指数进行山地森林景观空间格局演化分析。随着年平均温度的逐渐增加,山地森林景观空间格局破碎度FN也逐渐增加,而SHEI逐渐降低,优势度指数DO、Shannon多样性指数SHDI无规律性变化。随着研究区域降水量的逐渐降低,景观优势度指数DO也逐渐降低,景观均匀度指数SHDI逐渐升高,其他两种景观空间格局指数无规律性变化。研究区域景观均匀度SHEI和景观多样性SHDI随日照时长的增加而增加,在一定程度上和日照时长呈正相关,景观优势度DO随日照时长的增加而降低,在一定程度上和日照时长呈负相关,景观破碎度和日照时长无明显的相关关系。气温升高能够导致山地森林被分离程度越来越大,使得山地森林景观整体破碎化程度增加。当气温升高时,斑块分布均匀性降低,多样性减少。随着降水量的逐渐降低,降水量对研究区域山地森林景观的控制力逐渐降低,但斑块类型逐渐增加,不同类型斑块在景观中的分布更加均匀。随着日照时长的逐渐减少,斑块分布均匀性降低、多样性减少,日照时长对研究区域山地森林景观的控制力逐渐降低,斑块类型逐渐减少,不同类型斑块在景观中的分布均匀性降低。     

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。     

海岸带整治修复驱动下的城市滨海空间景观格局变化及其特征研究——以上海鹦鹉洲生态湿地为例

运用景观格局指数定量研究方法,从斑块类型级别和景观尺度级别,对以鹦鹉洲为代表的整治修复下的城市滨海空间景观格局进行了研究.结果表明,2014—2015年,鹦鹉洲受人工圈围影响,滨海空间由自然转向人工,景观格局指数也随之趋于简单,生态系统逐渐退化;2015—2018年,随着海岸带整治修复工程展开,地块斑块类型指数上升,景观尺度上的SHDI和SHEI值也上升为1.58和0.81,景观多样性和均匀性不断加强,湿地向复合型城市滨海空间转变;同时,对鹦鹉洲修复后的每个分区景观格局指数和分区景观风貌之间的联系进行了研究,发现优势斑块指数的变化对分区形象与功能影响较大.     

基于RS、GIS的伏牛山自然保护区景观格局变化研究

以1979、1991和2000年陆地卫星多波段遥感影像为主要研究资料,结合伏牛山自然保护区的区域特点,在地理信息系统技术的支持下,建立景观分类系统和解译标志,对伏牛山自然保护区进行类型划分和面积调查。通过采用景观多样性指数、优势度指数、景观破碎化指数、分布质心和扩展度指数等景观的空间格局指数,借用空间格局变化表征模型,对伏牛山自然保护区1979、1991和2000年景观格局特征进行分析,得出了3个时期的景观格局的特征及各类型分布特征、景观格局变化的趋势及特征。结果表明:在1979~2000年间,研究区域各景观类型的面积发生了相应的变化,景观格局发生了波动变化,特别是在1991~2000年间,有林地景观斑块数增加了110%,景观破碎度增大,但总体景观及景观要素均趋于稳定。对影响景观格局变化中的驱动力分析得出:景观变化与地形因子中的坡度因子和坡向因子相关性较大,与海拔因子相关关系不大。自然保护区对保护生物多样性、植被有积极的意义。     

区域土地利用景观空间格局研究——以湖北恩施为例

结构决定功能,从景观生态学的景观格局入手开展土地利用空间结构及其变化的定量研究,对于区域土地利用可持续评价具有重要意义.本文以遥感数据为主要数据源,结合GIS及Fragstates软件,从景观级别和土地利用类型级别两个层次上,对2000～2007年间恩施州土地利用的景观空间格局进行定量分析,发现该区域土地利用系统景观多样性降低、稳定性下降.为维护区域土地利用空间格局、维持良好的生态环境,应进一步加强退耕还林和天然林保护工作,防止区域土地利用空间格局的逆向演变.     

农地流转项目区景观格局粒度效应分析——以武胜县桐子岩村为例

以2015年高分辨率的航拍影像图为数据源,选取常用的景观指数,利用GIS和景观格局分析软件Fragstas3.4,计算项目区景观格局指数在不同粒度下的指数值,结合景观粒度效应图和信息损失评价法,探索原始信息源和信息在经过空间粒度转换后的效应与变化.分析在不同空间粒度下相同地物特征的差异,从而探讨农村土地流转后"可塑性单元问题",确定项目区最佳景观分析粒度值.研究结果表明:除斑块面积百分比、平均斑块形状指数对粒度变化的响应不敏感外,其他景观指数均具有明显的粒度效应,且相关性低的景观指数变化规律不同.研究结论:最佳分析粒度能够有效反映项目区的景观格局特征,增加分析结果的可信度.对桐子岩村1︰10000比例尺下的景观类型图进行景观指数计算的适宜粒度范围为4~5 m.     

泰山景观格局时空分异特征的研究

以野外调查和遥感影像为主要信息源,研究了泰山20世纪80年代中期以来景观格局的时空分异特征及成因,并探讨了相关的人为活动对景观格局的影响.结果表明,15 a来全区景观格局的破碎化指数增加了22.8%,人为干扰区的破碎化指数增加了30.9%,人为干扰是研究时段内景观格局显著变化的主要成因.20世纪80年代后期的大规模纯林改造和景区建设活动,提高了整体景观的多样性水平,也加剧了部分区域景观格局的破碎化.研究还证明了景观格局具有显著的时空分异特征,在空间上表现为景观多样性的梯度变化特征明显,在时间上具体表现为景观结构多样性水平的提高.     

沙溪干流区土地利用变化模拟及景观生态效应分析——基于CLUE-S模型

在分析1992-2013年沙溪干流区土地利用变化基础上,运用CLUE-S模型模拟了历史年份2001年和2013年土地利用,通过Kappa检验,预测了2025年不同情景下土地利用状况,利用景观格局指数揭示其景观生态效应.结果表明:21 a间居住地和工矿交通用地增幅高达86.21%和396.92%;100 m×100m为最佳模拟栅格尺度,CLUE-S模型模拟具有时间尺度效应;与2013年相比,2025年林地在综合发展情景下减少最多,耕地在经济发展情景下减少最多而在耕地保护情景下保持稳定,居住地和工矿交通用地在经济发展情景下扩张最多,园地在自然增长情景下增加最多;1992-2025年区内景观破碎度加剧、景观形状复杂度增加、景观异质性和多样性提高,使得景观稳定性下降,区域生态风险增加,整体生态环境质量下降.     

土壤有效空间对物种多样性-生产力关系的影响

利用人工构建的小尺度植物群落就土壤有效空间变化对物种多样性—生产力关系及其作用机理的影响进行了研究.结果表明:大、中、小不同有效土壤空间条件下的各物种单播表现大不相同,说明土壤有效空间的大小对物种生产潜力的发挥有重要作用.土壤有效空间对物种多样性—生产力关系格局也有重要影响.在小土壤空间条件下,物种多样性与生产力间表现为单峰曲线关系,而随着土壤有效空间的增大,物种多样性与生产力关系发生了变化:中等土壤空间条件下二者间表现为线性趋势,但线性关系不显著;大土壤空间条件下二者间为极显著线性关系,表明土壤有效空间的增加可增强物种多样性对生产力的促进作用.相对产量总和计算结果表明:在小土壤空间条件下,物种多样性与互补效应间呈现出单峰曲线格局,多样性较高的混播群落中物种间对资源的互补性利用受到一定程度的限制;相反,在中、大土壤空间条件下,互补效应与物种多样性间呈显著的正相关关系,说明土壤有效空间的增加有利于多样性较高群落中物种间对资源的互补性利用.随着土壤有效空间的增加,多样性对生产力的促进作用增强,这种作用主要是由于较大土壤空间条件下物种间资源互补效应的充分发挥.     

基于背景景观特性分析的植被伪装效果评价方法

用基于孔隙度指数法的景观异质性分析及基于统计性分形的景观特性分析2种方法对植被复绿工程伪装效果进行评价。构建相关的分析模型,并以MATLAB为平台,设计相关程序,应用评价模型,对某植被伪装工程的伪装效果进行了评价。结果表明,伪装目标与周围背景的自相似性与孔隙度指数变化趋势有关,随着空间尺度增大,孔隙度指数变化平缓,景观具有较强的自相似性,反之,自相似性较弱;同样地,景观组分的分形维数反映了景观的空间格局特征,不同尺度下分形维数拟合曲线呈现线性分布,说明景观组分在空间结构上具有自相似性。     

百色右江河谷土地利用与景观格局变化的空间分异特征研究

利用2005年和2011年获取的TM影像,在GISRS技术支持下,运用景观生态学原理,并用Arc/info、Erdas imagine软件和Fragstats3.3景观分析软件,选取不同的景观指数,定量分析百色右江河谷土地利用景观的时空动态变化过程与景观格局变化的空间分异特征,解析空间分异产生的驱动力。结果显示:土地利用变化总趋势是建设用地、草地、水域和未利用地增加,耕地、林地减少;景观格局变化主要表现为景观呈破碎化趋势,形状更加复杂,生态系统正朝着多样性,均匀化的方向发展。地形,交通,人口空间分布是景观格局变化的主要原因,人口增加与社会经济发展是土地利用及景观变化的主要驱动力。     

闽三角地区土地覆盖变化遥感监测及景观格局变化研究

基于2000年、2005年、2010年和2015年闽三角地区遥感影像和2000年土地类型数据,借助遥感技术,空间统计方法以及景观生态学理论进行生态环境动态监测及景观格局变化分析,分析不同时段土地覆盖变化的特征,利用景观指数定量分析土地覆盖变化及景观格局变化.结果表明:林地在闽三角地区的分布最为广泛,都在66%以上;近几年,闽三角地区的林地面积减少,建设用地面积相对增多,反映了城市的不断发展;景观多样性不减反增,说明人们对生态环境的保护和重视;在驱动力上,闽三角地区景观格局的变化,除了自身调节失衡以外,在短期内或局部区域受到人类活动的直接或间接干扰,加剧了闽三角景观格局变化的复杂性和差异性.     

旅游交错带概念与测度的研究

提出旅游交错带的概念,基于景观生态学理论,认为旅游交错带具有5个基本特征、2种基本类型,并具有不同的空间尺度与多维结构.据此,探讨了不同尺度水平上的旅游交错带结构分析测度指标,主要包括交错带形状指标、分维、丰富度、多样性、聚集度等.旅游交错带的景观尺度、空间格局与过程的研究,对交错带这一特殊类型区域发展趋势的动态预测,以及旅游区域规划设计和管理目标的确立具有现实的指导意义.     

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.     

苏锡常都市圈蓝绿空间规模与格局演变特征

【目的】苏锡常都市圈是江苏省三大都市圈之一,也是长江三角洲的主要核心区域。20世纪80年代以来,苏锡常都市圈城市化进程加快,区域性生态问题亟须重视。蓝绿空间是构建区域生态系统的基础,定量揭示其演变特征有助于为苏锡常都市圈国土空间规划与生态环境保护提供依据。【方法】选取2003年、2008年、2013年、2018年共4期遥感影像并处理分析,利用动态变化模型与景观格局指数对苏锡常都市圈及各成员城市15年间蓝绿空间规模与景观格局的演变进行分析。【结果】①2003—2018年间,苏锡常都市圈蓝绿空间总体动态变化幅度为-3.52%,绿色空间变化剧烈,蓝色空间相对稳定;蓝色空间与绿色空间动态变化均呈现出由“减少期”转变为“增长期”的阶段性特征。②在斑块类型水平上,苏锡常都市圈蓝色空间破碎度减少,复杂度与连通性增加;绿色空间破碎度及复杂度增加,连通度减少。蓝绿空间在景观水平上多样性程度减少,连通度、聚集度增加。③研究期内常州的蓝绿空间相对动态度最大,无锡最小;常州蓝绿空间破碎度、复杂度较高,景观格局变化较为剧烈;苏州蓝绿空间多样性程度较低,连通度及聚集度较高。【结论】近15年苏锡常都市圈的蓝绿空间规模与景观格局变化显著,城市间差异明显,必须对区域生态环境进行统筹规划和保护。     

新型城乡空间形态下的双流县土地利用空间特征分析

新型城乡空间形态的建立必须先理清区域的土地利用空间特征.以成都市双流县为例,从新型城乡空间形态的聚集性、多样性、网络性特征出发,选取空间特征因子,根据不同利用类型土地分布特点,对双流县土地利用数据中具有代表性的农用地、居民点、建制镇、交通用地,在GIS支持下,计算各类型土地景观斑块的数目、面积和周长,根据景观生态学理论与方法,分析区域土地利用的聚集性、多样性、网络性.结果表明,双流县目前的空间形态特征呈现:空间格局混乱,道路体系不完善,造成空间格局破碎化现象严重.农村建设用地规划多相对滞后,用地规模、布局、功能定位不尽合理,导致粗放、低效利用土地.农田、果园、池塘等具有自然、半自然特征的景观在大量退化与消失,具有生态价值与文化价值的传统景观变得高度破碎化,并且失去自身的特质.研究成果可为双流县新型城乡空间形态研究提供指导.