基于GIS的奇台县土地景观格局时空动态研究

基于奇台县1980—2007年TM、ETM+和ALOS影像,选择类型水平和景观水平上的景观指数进行景观格局动态分析,从自然与人文方面分析土地景观格局动态变化原因.结果表明:27年间该区土地利用和景观格局发生显著变化,其中建设用地逐年增加,共增加16.23km2;耕地、林地、草地先增加后减少;水域和未利用地先减少后增加.类型水平上部分景观斑块密度较大且均有波动,草地、未利用地和林地的分维数较大且均有波动,凝聚度由高到低分别是未利用地、耕地、草地、林地、水域和建设用地.景观水平多样性指数呈现降低—升高—降低的态势,斑块密度指数和凝聚度先降低后升高,分维数指数则表现出升高—降低—升高的态势.人口增长与经济发展以及气温和降水的变化是导致景观格局发生变化的因素.     

辽宁蒲石河抽水蓄能电站对景观格局影响的生态风险评价

以辽宁蒲石河流域新建成的蒲石河抽水蓄能电站及其下游区域为研究地点,基于2003年和2013年两期ETM遥感数据,采用RS和GIS技术分析了10年间本区域土地的利用变化,并结合景观生态研究方法,计算了斑块数、斑块密度、最大斑块指数、景观形状指数、多样性指数、均匀度指数、优势度指数等景观指数,对该区域景观格局状态进行了评价,旨在明确抽水蓄能电站工程建设对区域生态环境的影响程度.结果表明:森林景观在工程建设前后均为整个区域的主体景观,面积所占比例分别达到84.80%和80.65%;水域景观和农田建设景观均有所增加,尤其是水域景观,增加幅度为5.89%,而且多以不规则斑块的形式增加;整个研究区域景观多样性和均匀度增大.抽水蓄能电站建成后,该区域主体仍然是自然林,工程建设对区域土地利用格局的影响较小,而且建设用地呈现上升趋势.在未来的管理中要协调各种景观间的关系,并继续推进天然林保护、封山育林等工程,保证区域生态功能的有效发挥.     

马过河流域梯级开发对植被及景观格局的影响研究

以金沙江一级支流马过河流域为研究对象,在GIS支持下,分析水利工程建设前后(2002年～2013年)流域土地利用类型、植被覆盖度变化;应用缓冲区分析法,选取斑块密度、边缘密度、分维数、蔓延度、香浓多样性指数等对景观结构变化进行评价,分析了水利工程建设前后流域景观结构的变化.结果表明：流域内不同地利用类型均发生了变化,流域尺度上表现为人工表面、水田面积明显增加,草地、水体、灌木等面积明显减少,但流域主要植被类型未发生变化,仍以森林为主;高覆盖度植被分布面积有一定程度减小,但总体仍以中覆盖度、中高覆盖度和高覆盖度面积最大;2013年的斑块密度、边缘密度、分维数值均高于2002年,2013年蔓延度指数低于2002年,香浓多样性指数变化不大;水利工程建设使区域景观异质性增强,在水电开发缓冲区1 000 m范围内景观格局变化明显, 1 000 m范围外变化减弱.     

瓶窑镇景观空间格局对鸟类群落多样性的影响

选取正在迅速城镇化的浙江省杭州市瓶窑镇,按其自然环境梯度设置调查样带,采用GIS软件MapInfoprofessional 6.5 SCP对景观单元特征指数(斑块数、斑块密度、边界密度)、景观异质性指数(破碎度指数、蔓延度指数、景观多样性指数、优势度指数、均匀度指数)和鸟类群落多样性指数进行分析.结果表明,作为过渡区域的城乡交错区和农林交错区表现出较高的景观破碎化,景观多样性程度也较高;城区人工景观规划单一,异质性程度较低;林区主要由人工种植的次生林构成,结构简单,景观多样性最低.比较分析不同景观格局指数与鸟类多样性指数间的变化趋势,交错区域的斑块密度、边界密度和破碎度指数明显高于临近区域,鸟类多样性也高于临近区域,鸟类多样性指数与景观多样性指数之间呈明显的正相关.景观多样性最高的农林交错区,鸟类多样性也最高.     

城镇化转型期海南琼海城郊景观变化动因探究

以海南省琼海市城南片区为研究对象,通过对其乡村用地、城市用地、区域交通用地、耕地、林地等景观斑块2009—2019年的景观格局与人为影响要素的比较研究,发现斑块总体数量与斑块密度以及人工影响指数都有上升趋势,其中城市建设用地、林地景观斑块面积变化最大.结合该市2009—2019年城乡发展进程,从房地产、城镇化道路、城乡产业变革、水生态治理等的角度探讨其景观斑块变化的动因,以实现城市和乡村社会的和谐发展.     

近20年土地利用/覆被变化及其对景观格局影响——以重庆市北碚区为例

基于景观格局指数的空间格局分析是当前景观生态学研究的重要基础内容,土地利用类型对景观格局指数具有显著的影响.利用1988年的TM遥感影像和2008年的中巴资源卫星数据(CBERS-02),运用RS和GIS技术,对近20年来北碚区土地利用/覆被变化及景观格局影响进行了分析,发现北碚区土地利用变化的总趋势是耕地和其他用地面积呈减少趋势;住宅用地和工矿用地、林地、水域及水利设施用地及水利设施用地呈增长趋势.从景观形状指数看,居住、工矿用地和其他用地形状趋于复杂;林地、耕地和水体,由于人类的干预趋于简单;从景观分维数和破碎度来看,居住、工矿用地等建筑用地分维数增加,其他类型分维数减小.该区域应该严格控制新建建设用地,加强生态规划,切实保护耕地.     

福州市土地利用景观格局变化及驱动力研究

以1995年、2005年和2015年福州市遥感影像解译数据以及自然和社会经济统计数据为基础,运用景观指数、 Shannon多样性t检验和土地利用信息熵等方法,结合Logistic回归模型分析福州市20年间土地利用景观格局动态变化规律及驱动机制.结果表明:①20年间福州市林地、农地和未利用土地面积呈减少趋势,而建设用地和水体面积持续上升;建设用地大量蚕食林地和农地,自然景观聚集度下降,破碎化程度日益严重.②区域整体景观格局空间结构分布更加平均,景观多样性逐渐增加,在3个时期内福州市景观格局多样性均呈现极显著变化.③通过Logistic回归模型分析可知,林地转变机率主要受地形因素影响,农地、水体和未利用土地转变机率主要受可达性因素影响,建设用地的转变机率主要受人口因素影响.     

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.     

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.     

阳江市景观动态变化及其生态影响研究

以广东省阳江市沿海行政区(阳东、阳西、江城区及海陵岛)为研究对象,在遥感和GIS技术的支持下,通过采用分维数、多样性指数、破碎度指数和边界密度等指数,分析了1990—2006年阳江市景观的动态变化.结果表明,研究区城市化进程中,建筑用地面积显著增加,林地、耕地、园地转移突出.在此基础上分析了景观动态变化的生态影响,并提出区域可持续发展的相关建议.     

拉市海流域景观多样性空间特征分析

将GIS和统计分析相结合,以2010年土地利用类型图为基础,选取了斑块面积等8种景观指标,通过计算景观指标分析了拉市海流域景观多样性的空间分布特征.结果表明:林地作为流域内景观基质,由于人为影响其斑块形状较复杂;耕地分布均匀,聚合度连接度都较高;水域分布空间差异性明显,且多以大斑块团聚分布;草地和建筑用地分布零碎但连接度良好;未利用地集中分布于个别村.研究区内景观类型多样性随海拔升高因人类活动影响减弱而降低.     

基于气候适应性的苏州留园景观要素研究

【目的】借助微气候数字模拟软件,研究江南古典园林各景观要素的具体微气候效应,从微气候角度为江南古典园林造园要素的研究提供新的视角,为营造基于气候适应性的中小型园林空间提供理论依据。【方法】以苏州留园中部园林空间为研究对象,开展了微气候现场实测,探索冬夏两季研究对象的基本微气候特征和热环境参数的变化规律。基于实测数据,选取ENVI-met软件作为研究工具,进一步对留园进行景观要素的量变模拟,逐一解析水体面积、植被郁闭度、建筑密度及高度对微气候的影响规律。【结果】江南古典园林各景观要素对微气候的影响程度不同,3种要素对风环境都有一定程度的影响,而水体面积与郁闭度对温湿度的调节作用比景观建筑高度和密度的明显。前两者在日间均有较强的降温、增湿的作用,尤其在夏季中午时段影响最为显著,但对热环境的调节效能却并不随其参数增加而等比增大。【结论】根据风景园林地域特征设置各要素的合适阈值,才能在游园功能、景观感受与热舒适性间找到平衡,从而更加有效地调节庭园的风热环境。     

上海郊区夏季鸟类群落特征及多样性研究

2001年和2002年夏季对上海郊区不同生境鸟类进行了调查，共记录到鸟类68种，隶属11目25科。上海郊区夏季鸟类平均密度为2.7237只/hm²,现存生物量为276.0663g/hm²。鸟类多样性指数为2.2815，均匀度指数为0.5407,优势指数为0.2254.农田居民区、滩涂湿地和丘陵林地三种典型生境中，湿地鸟类种类最多，多样性指数最高，但密度最低；农田生境多样性最低，但密度最高，林地生境种类最少。研究结果表明，上海郊区夏季不同生境鸟类群落特征差异显著，但群落结构稳定，改善环境的自然性、增加空间异质性、减少人为干扰等可使鸟类群落的多样性和密度增加。     

冬季上海市城区河道中浮游植物群落结构及水质的生物评价

2007年11月-2008年1月间,调查了上海市城区四条不同生态类型河道的浮游植物种类组成和群落结构,结合同步测定的水质理化指标,对河道中浮游植物多样性与水体污染程度的相互关系进行了分析和评价.结果表明,四条河道中共鉴得藻类7门150种,其中绿藻门61种、蓝藻门27种、硅藻门24种、裸藻门23种、黄藻门11种、隐藻门3种和甲藻门1种.从整个冬季来看,四条河道的藻类种类数差异不大,种类组成分布状况呈现为朝阳河(78种)＞午潮港(76种)＞横港河(74种)＞曹杨环浜(72种),其中优势种均属于蓝、绿和硅藻门;从细胞密度和生物量上来看,四条河道所含浮游藻类密度为朝阳河>曹杨环浜>午潮港>横港河,且藻类密度较大的均为绿藻门、蓝藻门和硅藻门;其生物量为曹杨环浜>朝阳河>午潮港>横港河,两者虽略有不同,但是上述两项指标的大体趋势相同,均显示为富营养型.四条河道中的氮、磷含量均超过富营养化发生的浓度,两者的含量与藻类的密度和生物量均存在明显的相关性,其中藻类密度与水体中的磷呈显著负相关,与氮呈显著正相关.应用多样性指数对四条河道营养状况进行评价,其中朝阳河的水质最差,其次为横港河和午潮港,曹杨环浜的水质较好;研究发现运用生物多样性参数对小型河道的水质进行评价其结果偏于理想,与浮游植物的种类、密度和生物量的评价标准不一致.建议对城市河道中的水环境进行评估时,运用生物多样性参数时应持谨慎态度.     

基于生态修复视角的上海市黄浦江河岸带景观格局空间特征分析

【目的】通过对上海黄浦江河岸带景观格局空间特征进行分析,找出该河岸带生态修复的重点区域与景观类型,科学规划河岸带的生态恢复重建,为黄浦江周边的土地利用格局优化与景观生态修复建设提供决策支持。【方法】基于地理信息系统(GIS)平台,利用高分辨率航拍图像数据源,构建河岸带土地利用与景观格局数据库,从横向、纵向两个维度,利用景观指数方法,在景观类型和景观格局两个水平,选取不同的景观指数对黄浦江河岸带景观格局空间特征进行定量分析。【结果】①在横向维度上,黄浦江河岸带市区段城市化程度最高,景观多样性最低,绿地和林地所占比例不足且碎片化; 近郊段属于过渡河段,以工业用地为主,景观多样性最高,破碎化程度最严重; 远郊段人为干扰程度最低,土地利用强度最弱,农田生态林网体系建设有待加强。②在纵向维度上,根据距河道边缘的距离(L),0≤L<100 m的河岸带受到重点生态保护,但距河道距离由近至远,人为干扰强度逐渐增强,河岸带景观多样性与破碎化程度呈现先增后减的趋势,在300≤L<400 m的河岸带景观破碎化程度最显著。【结论】城市建设活动的干扰,造成黄浦江河岸带景观格局趋于破碎,存在水陆交错边缘的负效应。在景观类型水平上,工业用地、生产防护林地和旱地是河岸带生态修复应重点关注的景观类型,而在景观格局水平上,近郊段河岸带(横向维度)和300≤L<400 m的河岸带及邻近区域(纵向维度)是生态修复重点区域。     

银川市2000-2020年土地利用时空变化特征及预测

为探究银川市土地利用的时空变化特征,基于2000、2010、2020年3期土地利用数据,通过土地利用变化、景观生态学和元胞自动机(cellular automata, CA)-Markov模型,定量研究了20年间银川市土地利用景观格局变化特征,并对土地利用变化进行模拟预测。结果表明:耕地、林地、水域和未利用土地面积减小,草地和城乡工矿居民用地面积增加,各土地利用类型之间转换较为强烈,土地利用变化结构的主体为草地和城乡工矿居民用地,土地利用程度不断加深但具有区域差异性特征;土地利用景观形状的复杂程度增加,城市空间不断扩张,整体景观都趋于平均,景观异质程度增强,景观向多样化方向发展趋势;CA-Markov模型能有效模拟银川市土地利用变化情况且具有较高精度,Kappa系数为0.828 5;2030年耕地、林地和未利用土地面积减少,草地和城乡工矿居民用地面积增加。人口数量与结构、国内生产总值(gross domestic product, GDP)、经济增长以及区域宏观政策是研究区各类土地利用类型变化的主要驱动因素。     

崇明东滩自然保护区景观格局动态分析

【目的】上海崇明东滩湿地实施互花米草生态控制及鸟类栖息地优化项目以来,湿地的景观格局和特征发生了较大变化,需要分析这种变化以为进一步优化景观格局和促进湿地生态保护提供依据。【方法】采用3S技术以及景观格局分析方法,对崇明东滩自然保护区景观格局的动态变化及影响进行分析。【结果】2011—2015年期间,保护区自然植被的面积逐年减少,与2011年相比减少了20.91%; 各种景观类型之间存在着不同程度的互相转化,保护区各景观类型的转化情况发生了显著改变; 保护区域全区的斑块密度增加了66.61%; 互花米草和莎草科植物群落的斑块形状趋于规则,而芦苇群落的斑块形状复杂度较高; 2011—2015年内,保护区景观多样性指数从1.58上升到1.67。【结论】崇明东滩自然保护区景观破碎化程度加大,景观异质化程度加剧,景观格局由单一化向均衡化方向发展。综合认为,人为因素是引起崇明东滩景观格局变化的主导因素,且其影响仍在不断加深。     

基于遥感的上海城市热岛效应与植被的关系研究

选择2001年3月和7月上海地区的陆地卫星ETM+影像,利用ETM+热红外亮温计算模式将6波段影像灰度值转换成像元亮温,由此直接表征地表温度分布,对城市亮温热岛的空间分布特征、强度变化及其相关影响因素进行了概括.通过提取归一化植被指数(NDVI),并基于统计方法对不同下垫面类型的局域亮温和NDVI进行回归分析,一致证明亮温与植被水平呈明显负相关,且植被降低下垫面温度的效果夏季强于春季;对回归方程斜率的比较又揭示出植被对地面温度的影响受下垫面用地类型结构的制约;增加相同水平的植被,夏季白天降温程度在植被面积占优势的地区不及非植被或少植被区.建议应根据不同类型的下垫面环境进行针对性的植被规划.