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。     

太湖风景区古村古镇景观生态风险分析

【目的】揭示太湖风景区古村古镇景观生态风险的空间分布以及时序变化情况。【方法】基于GIS、RS技术和景观生态学原理,以太湖金庭镇为研究区域,对其2006年、2010年和2014年3期遥感影像解译并进行景观格局变化分析,再以构建的生态风险指数作为评价指标进行景观生态风险综合评价。【结果】太湖金庭镇古村古镇景观生态风险的空间分异显著,低生态风险等级区主要位于西山岛南部区域,面积比重由2006年的22.76%上升为2014年的30.48%;较低生态风险等级区主要分布于低生态风险等级区四周,面积比重由2006年的16.10%下降为2014年的14.13%;中生态风险等级区主要集中在西山岛中心区域,面积比重由2006年的33.29%上升为2014年的34.71%;较高生态风险等级区主要分布于南端养殖区靠陆域方向,北部横山、绍山、大小阴山等小岛区域和其南侧陆地部分,还包括西山古镇周边及古村落区域,面积比重由2006年的10.72%下降为2014年的8.33%;高生态风险等级区分布区域分别与3个时期的较高生态风险等级区基本相似,被其环绕,主要为西山古镇和沿岛水域,面积比重由2006年的17.13%下降为2014年的12.35%。【结论】太湖风景区整体生态风险程度变化不大,总体呈下降趋势,但古村古镇的生态风险有所上升。     

太湖风景区古村古镇景观生态风险分析

【目的】揭示太湖风景区古村古镇景观生态风险的空间分布以及时序变化情况。【方法】基于GIS、RS技术和景观生态学原理,以太湖金庭镇为研究区域,对其2006年、2010年和2014年3期遥感影像解译并进行景观格局变化分析,再以构建的生态风险指数作为评价指标进行景观生态风险综合评价。【结果】太湖金庭镇古村古镇景观生态风险的空间分异显著,低生态风险等级区主要位于西山岛南部区域,面积比重由2006年的22.76%上升为2014年的30.48%;较低生态风险等级区主要分布于低生态风险等级区四周,面积比重由2006年的16.10%下降为2014年的14.13%;中生态风险等级区主要集中在西山岛中心区域,面积比重由2006年的33.29%上升为2014年的34.71%;较高生态风险等级区主要分布于南端养殖区靠陆域方向,北部横山、绍山、大小阴山等小岛区域和其南侧陆地部分,还包括西山古镇周边及古村落区域,面积比重由2006年的10.72%下降为2014年的8.33%;高生态风险等级区分布区域分别与3个时期的较高生态风险等级区基本相似,被其环绕,主要为西山古镇和沿岛水域,面积比重由2006年的17.13%下降为2014年的12.35%。【结论】太湖风景区整体生态风险程度变化不大,总体呈下降趋势,但古村古镇的生态风险有所上升。     

太湖风景区古村古镇景观生态风险分析

【目的】揭示太湖风景区古村古镇景观生态风险的空间分布以及时序变化情况。【方法】基于GIS、RS技术和景观生态学原理,以太湖金庭镇为研究区域,对其2006年、2010年和2014年3期遥感影像解译并进行景观格局变化分析,再以构建的生态风险指数作为评价指标进行景观生态风险综合评价。【结果】太湖金庭镇古村古镇景观生态风险的空间分异显著,低生态风险等级区主要位于西山岛南部区域,面积比重由2006年的22.76%上升为2014年的30.48%;较低生态风险等级区主要分布于低生态风险等级区四周,面积比重由2006年的16.10%下降为2014年的14.13%;中生态风险等级区主要集中在西山岛中心区域,面积比重由2006年的33.29%上升为2014年的34.71%;较高生态风险等级区主要分布于南端养殖区靠陆域方向,北部横山、绍山、大小阴山等小岛区域和其南侧陆地部分,还包括西山古镇周边及古村落区域,面积比重由2006年的10.72%下降为2014年的8.33%;高生态风险等级区分布区域分别与3个时期的较高生态风险等级区基本相似,被其环绕,主要为西山古镇和沿岛水域,面积比重由2006年的17.13%下降为2014年的12.35%。【结论】太湖风景区整体生态风险程度变化不大,总体呈下降趋势,但古村古镇的生态风险有所上升。     

太湖风景区古村古镇景观生态风险分析

【目的】揭示太湖风景区古村古镇景观生态风险的空间分布以及时序变化情况。【方法】基于GIS、RS技术和景观生态学原理,以太湖金庭镇为研究区域,对其2006年、2010年和2014年3期遥感影像解译并进行景观格局变化分析,再以构建的生态风险指数作为评价指标进行景观生态风险综合评价。【结果】太湖金庭镇古村古镇景观生态风险的空间分异显著,低生态风险等级区主要位于西山岛东南部和东北部区域,面积比例由2006年的22.76%上升为2014年的30.48%; 较低生态风险等级区主要分布于低生态风险等级区四周,面积比例由2006年的16.10%下降为2014年的14.13%; 中生态风险等级区主要集中在西山岛中心区域,面积比例由2006年的33.29%上升为2014年的34.71%; 较高生态风险等级区主要分布于南端水产养殖区靠陆域方向,北部横山岛、绍山岛、阴山岛等横山群岛区域和其南侧陆地部分,还包括西山古镇周边及古村落区域,面积比例由2006年的10.72%下降为2014年的8.33%; 高生态风险等级区分布区域分别与3个时期的较高生态风险等级区基本相似,被其环绕,主要为西山古镇和沿岛水域,面积比例由2006年的17.13%下降为2014年的12.35%。【结论】太湖风景区整体生态风险程度变化不大,总体呈下降趋势,但古村古镇的生态风险有所上升。     

山地乡村景观研究进展

【目的】梳理山地乡村景观研究的相关成果,分析山地乡村景观研究进展。【方法】在系统分析山地乡村景观相关文献基础上,基于乡村景观分类方法,主要从山地乡村的垂直生态景观、山地乡村农业景观、山地乡村聚落景观、山地乡村景观文化等研究方向综述了山地乡村景观的垂直分异性、生态脆弱性、多功能性、立体农业景观、梯田文化、传统聚落文化等方面的研究进展,及山地乡村景观研究重格局轻功能等不足。【结果】借鉴景观生态学的思想和方法提出了山地乡村系统多维景观格局演变趋势、山地乡村景观格局演变驱动机制和山地乡村景观多功能权衡等重点研究方向。【结论】研究结果对山地乡村景观的理论研究具有指导意义。
     

基于遥感和GIS技术的祖厉河流域植被覆盖动态变化监测

利用祖厉河流域1987,1993,2003年的TM图像和2000年的ETM+图像共四期数据提取归一化植被指数(NDVI),运用混合像元模型(MPM)及NDVI反演植被覆盖度,并划分为4个不同的盖度等级.根据盖度等级的空间分布特征,比较分析了祖厉河流域植被覆盖变化情况.结果表明:整个祖厉河流域植被覆盖在1987-2000年逐步退化,到2000年起开始逐步恢复,经历了从逐步退化到逐步恢复的过程,植被的变化和土地利用方式紧密相关.基于遥感技术进行祖厉河流域植被覆盖度动态变化分析的研究思路和方法.为祖厉河流域生态环境保护提供参考依据.     

山地乡村景观研究进展

【目的】梳理山地乡村景观研究的相关成果,分析山地乡村景观研究进展。【方法】在系统分析山地乡村景观相关文献基础上,基于乡村景观分类方法,主要从山地乡村的垂直生态景观、山地乡村农业景观、山地乡村聚落景观、山地乡村景观文化等研究方向综述了山地乡村景观的垂直分异性、生态脆弱性、多功能性、立体农业景观、梯田文化、传统聚落文化等方面的研究进展,及山地乡村景观研究重格局轻功能等不足。【结果】借鉴景观生态学的思想和方法提出了山地乡村系统多维景观格局演变趋势、山地乡村景观格局演变驱动机制和山地乡村景观多功能权衡等重点研究方向。【结论】研究结果对山地乡村景观的理论研究具有指导意义。     

南京市都市区声景观的城乡梯度演变分析

【目的】探讨南京市都市区声景观在城乡梯度变化下的空间特征，为声景观综合利用与科学规划提供参考。【方法】以南京市都市区为研究范围，对其进行城乡梯度的量化并设置研究样带，通过客观声级的测量，利用GIS软件对不同梯度下声景观进行分析评价。【结果】研究范围内声景观呈现明显的都市中心—城乡过渡带—乡村的城乡梯度分异与南北空间分异。声级以新街口为圆心向四周降低，呈先缓慢下降、后快速下降、最后趋于平缓的趋势，从市中心向东声级降幅最大而向西南方向最小。【结论】在城乡梯度视角下对声景观特征及演变分析可为研究区域声景观演变机制及空间规划设计提供参考。     

浏阳河流域土地利用景观动态及生态环境质量响应

为研究浏阳河流域的生态环境质量变化特征,在遥感和GIS技术支持下,利用1985年、2000年和2015年的遥感影像获取浏阳河流域内的土地利用/覆盖类型数据,应用景观生态学相关知识和土地利用转型的生态环境效应模型,揭示1985年—2015年浏阳河流域土地利用景观的空间格局和变化趋势,探讨该流域的生态环境质量变化及驱动机制.结果表明:(1)土地利用的整体变化特征表现为林地、草地面积缩减,耕地、人工表面面积增加;(2)生态环境质量空间分布东西差异大,总体特征是西部低,东部、南部高;(3)整体的生态环境质量指数从1985年的0.292 4持续下降至2015年的0.279 8,生态环境质量退化明显;(4)存在生态环境质量改善和退化2种过程,且退化过程大于改善过程,生态环境质量退化的主要因素包括林地转化为人工表面和林地转为耕地.     

乡村聚落时空分布特征及驱动因素分析——以安徽黟县为例

【目的】基于遥感数据和3S技术进行乡村聚落时空分布特征及演变规律研究,为推进美丽乡村建设和实现地区可持续发展提供参考。【方法】以安徽省黟县为对象,基于核密度分析、GIS空间分析、景观格局指数以及空间自相关等分析方法,探究研究区2010年、2012年、2014年、2016年4年乡村聚落的时空分布特征与景观格局变化的驱动因素。【结果】2010年与2012年黟县各村镇之间的乡村聚落核密度估值呈较弱的聚集分布,2014年与2016年黟县各村镇之间的乡村聚落核密度估值呈显著的聚集分布状态; 2010年、2012年、2014年、2016年的Moran's I指数均大于0,黟县乡村聚落存在正的空间相关性,2016年Moran's I指数较2014年的低; 黟县乡村聚落核密度估计值相似的地区在空间上聚集分布的趋势有所减弱,空间分布的差异性在增强; 地势、河流等自然因素以及道路、城镇经济、人口变化等社会因素影响黟县乡村聚落分布格局的演变。【结论】黟县乡村聚落的时空分布格局特征与演变研究能够为美丽乡村建设中的合理规划、聚落优化、土地资源利用以及可持续发展规划建设提供理论依据。     

松花江流域哈尔滨段景观生态风险评价

以松花江流域哈尔滨段为研究区域,通过景观易损度指数及景观类型面积比重结合层次分析权重赋值法构建景观生态风险指数,对区域进行景观生态风险的时空变化特征及空间自相关关系进行研究.结果表明:①20年间,松花江流域哈尔滨段景观生态风险整体上呈现先增加后减小的变化,高风险区和较高风险区面积先增加后减少,低风险区、较低风险区和中等风险区面积先减少后增加;②三期景观生态风险全局自相关莫兰指数分别为0.512 5、 0.555 2和0.605 5,表现为较强的正相关,土地生态风险呈聚类模式的空间分布;③20年间,区域景观生态风险高-高聚集、低-低聚集分布区域并未发生较大变化,但逐渐表现为较分散的分布;④三期景观生态风险空间相关性主要受结构性因素影响,且影响程度逐渐加深.     

快速城镇化地区耕地景观生态安全格局演变特征及其驱动机制

【目的】探索快速城镇化地区耕地景观生态安全格局演变特征及其驱动机制新方法和新思路,为实施 “18亿亩耕地红线”保护政策提供科学依据。【方法】以江苏扬州耕地景观为对象,运用Fragstas 4.2软件和ArcGIS 10.2软件模拟计算扬州耕地景观安全格局时空演变特征;基于统计年鉴数据,运用地理探测器筛选出主导影响因素,并结合地理加权回归软件分析出影响因素之间的空间差异。【结果】扬州市耕地景观生态安全以市中心周边地区向西北方向逐年降低;社会经济影响因子解释度明显高于自然影响因子;各个主导社会经济因素对扬州市耕地景观生态安全格局的影响存在显著的空间差异。【结论】通过GIS空间模拟、地理探测器筛选和地理加权回归模型分析相结合的方法,可以科学准确地模拟分析出快速城镇化地区耕地景观生态安全格局时空演变特征及其驱动机制和空间差异。     

江苏省景观生态风险评估及其与城镇化的动态响应

【目的】 评估景观生态风险,探明其与城镇化的动态响应,为江苏省科学调控高水平生态环境保护和高质量城镇化发展提供依据。【方法】 选用2010年Landsat TM和2018年Landsat OLI遥感影像数据,借助ENVI 5.3、ArcGIS 10.2软件,通过景观格局指数分析景观格局变化,综合评估景观生态风险并探讨其层级结构特征,定量测度景观生态风险与城镇化两者“增量”的响应类型及相关关系。【结果】 江苏省主要景观为耕地、建设用地和水域,其中耕地是基质景观。在景观格局演变中,耕地的异质性增强,建设用地以外部扩张为主,水域基本不变。景观生态风险提升显著,均值由0.123 6上升至0.149 9,现状景观生态风险TOP3城市为苏州、无锡和常州;景观生态风险自北向南逐渐升高,集聚分布态势和经济指向性趋势明显。景观生态风险与城镇化水平“增量”的耦合度大于0.8,城市建设用地快速扩张对景观生态风险快速上升的贡献度高,正向相关系数高达0.83。【结论】 江苏省景观格局变化显著,景观生态风险与城镇化水平同向提升、高度耦合。动态响应类型包括徐州、宿迁、盐城、淮安和扬州构成的低敏感区、沿江地区和连云港构成的中敏感区、苏州和无锡构成的高敏感区。苏南5市和南通“摊大饼式”土地城镇化发展迅速,经济发展水平高的苏南地区是景观生态高风险区域,土地城镇化会加速生态环境恶化,而人口城镇化会缓冲恶化速度,经济结构的转变影响式微。     

基于CA Markov模型的喀斯特地区县域生态系统服务价值动态模拟

【目的】评估贵州喀斯特典型地区土地利用及生态系统服务价值变化趋势,为退耕还林(草)工程的实施提供理论支撑。【方法】在“3S”技术支持下,以贵州省普定县1999年、2003年、2009年和2015年4期Landsat遥感影像为主要数据源,根据CART决策树模型分类结果,提取普定县土地利用/覆被及景观格局信息,对1999—2015年间生态系统服务价值进行动态评估; 在此基础上结合CA-Markov模型,预测普定县2021年土地利用景观格局及生态系统服务价值变化趋势。【结果】1999—2015年间,研究区生态系统服务价值平稳增加,其中林地、农田和水域3类景观的生态系统服务价值占总价值的90%以上,是生态系统服务主体。在土地利用生态系统单项服务价值方面,水源涵养、土壤形成与保护和废物处理这3项生态服务功能合计贡献率在50%左右。【结论】贵州普定县域生态系统服务价值变化的主要驱动因素是退耕还林(草)政策的实施。2021年普定县生态系统服务价值总量为9.58亿元,比2015年减少约0.3亿元,说明现有退耕还林政策下,普定县生态系统服务价值在未来5年呈下降趋势。     

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。     

基于GIS的苏南乡村自然景观的生态敏感性分析

【目的】科学评估苏南水网地区乡村自然景观生态敏感性,以保护性地开发乡村自然景观,维护水网地区乡村景观生态的相对稳定。【方法】借助ArcGIS 10.0平台,以地形地貌、土地利用类型、交通通达度、坡度、坡向、地质灾害和水域距离7个指标作为评价要素,通过查阅文献法和专家咨询法,分析并评估苏南水网地区典型乡村——太湖东村自然景观的生态敏感性。【结果】影响东村生态环境最重要的指标因子为土地利用类型,其次为地质灾害和水域距离; 坡度和坡向的影响度一般,交通通达度和地形的影响度较弱,这和当地地势起伏变化不大、交通密度较小有关。【结论】通过加权叠加方式模拟出生态敏感性分布图,可知东村内部临近水域地区、山体地质灾害易发地区以及坡度较陡地区的景观生态敏感性最强,其他靠近村落的地区以及地势平坦的山脚地区景观生态敏感性较弱。     

江西省万年县乡村地域多功能时空特征与格局演化

以江西省万年县128个行政村为研究对象, 2010—2018年为研究时点, 从生产功能、生活功能和生态功能3个维度, 构建乡村地域多功能评价指标体系, 定量地测度乡村地域各项功能强度, 通过趋势面分析、空间自相关和冷热点分析等方法, 系统地剖析和刻画万年县乡村地域各项功能强度的时间变化和空间分异过程。结果表明, 2010—2018年万年县乡村地域各项功能指数的时间差异和空间分异特征明显, 局部集聚效应显著, 但整体上区域差异缩小。未来应引导区域乡村分类发展, 提升其主导功能, 实现乡村可持续发展。     

基于空间自相关的县域尺度土壤侵蚀抽样方法研究

【目的】探讨不同空间抽样方法和插值方法对土壤侵蚀预测精度的影响,为县域土壤侵蚀快速评价提供技术支撑。【方法】以沂蒙山区蒙阴县为研究区,GF-1号和GF-6号卫星影像、1∶1万地形图等数据为基础数据源,基于空间自相关理论,采用不同的空间抽样方法和空间插值方法,对研究区土壤侵蚀状况进行快速抽样预测研究。【结果】①根据全局Moran’s I指数、Z score和平均图斑类型,选取400 m×400 m方格为抽样单元最优尺寸。②与空间随机抽样、空间系统抽样方法相比,空间分层抽样样本容量最少(150个,其他样本容量最均超过250个),抽样精度最高(96.69%),抽样效率最高。③空间分层抽样下,普通克里金法和协同克里金法的计算结果与栅格计算法差异较小,相对差异分别为8.25%和9.85%(另两种方法的相对误差大于25%),但在空间分布上,受坡度影响的协同克里金法土壤侵蚀强度分布更为详细。【结论】综合考虑抽样调查的精度和工作量,在沂蒙山区县域尺度开展土壤侵蚀调查工作时,可采用空间分层抽样和协同克里金法或普通克里金法的方法进行土壤侵蚀快速预测,从而为区域生态环境保护提供重要数据支撑。