黔西北高原湿地景观生态格局演化特征分析

以位于典型喀斯特地区的黔西北高原区域为研究对象,选取1995、2005、2015年3期遥感影像,基于景观生态学理论,应用景观格局指数对研究区近20年来的高原湿地景观格局动态变化特征进行定量分析.结果表明:(1)黔西北高原地区湿地景观类型发生了较大变化,湿地景观类型总面积呈下降趋势;(2)研究区湿地景观类型中河流、水库坑塘和滩地等湿地景观类型面积减少较为严重,而水田、湖泊等湿地景观类型在受到人类活动及政策等因素的影响,面积有所增加;(3)除滩地景观类型外,其他湿地景观类型的NP和PD均呈现出不同程度的增加,水田景观类型的LPI基本保持不变,其他湿地景观类型的LPI则是不同程度的增加,从平均斑块面积(AREA_MN)来看,河流景观类型变化最为严重.(4)研究区在近20年内湿地景观异质性有所增加,不同景观斑块在空间上趋于离散,1995-2015年间研究区内景观蔓延度指数(CONTAG)总体呈下降趋势,SHDI和SHEI均呈现出持续增加趋势.     

基于遥感的喀斯特地区水体景观格局演化定量分析

选择广西隆安县为研究区,以年度内不同季节的LANDSAT 8OLI遥感影像为数据来源,在遥感软件支持下,使用监督分类方法对研究区水体进行提取,进而采用空间分析方法得到不同季节间水体空间分布变化量,再采用Fragstats软件对水资源空间分布和季节间变化的景观格局特征进行分析。结果表明:从5月到8月,再从8月到11月,斑块面积(AREA)、斑块个数(NP)、斑块密度(PD)、景观形状指数(LSI)、景观分裂指数(DIVISION)等5个景观指数先上升后降低,最大斑块面积占比(LPI)、蔓延度指数(CONTAG)、斑块集聚度指数(AI)等3个指数先下降后上升,体现了喀斯特地区水体空间格局一年内呈现聚集度先升后降,蔓延度指数先降后升的趋势,水体空间格局的景观指数受季节影响较大;典型相关分析表明,斑块个数(NP)和斑块密度(PD)等基本景观指数与景观形状指数(LSI)、斑块集聚度指数(AI)、景观分裂指数(DIVISION)等存在高度相关,典型变量的极显著相关主要由斑块个数(NP)、斑块密度(PD)、景观形状指数(LSI)和斑块集聚度(AI)引起,但景观形状指(LSI)、蔓延度指数(CONTAG)、斑块集聚度指数(AI)等3个指标在演变过程中也存在一定波动和无序化,反映出喀斯特地区水体空间格局在不同季节间的变化,呈现出不规则和无序化的特征。     

基于TM影像的大沽夹河湿地景观空间格局变化分析

湿地景观格局及其动态变化研究是景观生态学和湿地生态学研究的热点.基于TM影像,在RS和GIS的技术支持下,应用景观生态学的理论和方法,通过采用景观空间格局指标(多样性指数、破碎化指数、优势度指数和斑块面积、斑块数量等),定量分析并研究了1997～2004年大沽夹河湿地景观空间格局的动态变化.研究结果表明:在1997年至2004年期间,大沽夹河湿地面积呈减小趋势,斑块数量增加,并且随着人类干扰强度的增加,景观优势度指数降低.多样性指数上升,破碎化程度进一步加强.因此,加强对大沽夹河湿地的保护刻不容缓.     

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.     

RS与GIS支持下的桓仁县农村居民点景观格局与空间分布特征分析

运用RS和GIS技术以及景观分析方法,以辽东山区桓仁县各乡镇农村居民点为研究对象,选取斑块数、斑块面积、斑块密度、平均斑块面积、面积加权平均斑块分维数5个景观指数,从居民点用地、规模、形态、分离度4个方面进行景观空间格局分析;并从居民点空间分布与地形地貌、土壤侵蚀、经济发展3个方面进行居民点空间分布特征研究.结果表明:桓仁县农村居民点呈现出用地比重偏少,聚落斑块数量多、平均斑块面积小,大部分规模较小,分布稀疏零散,分维数小、斑块稳定,分离度较大的景观格局;桓仁县居民点分布与海拔、坡度均呈"倒数"关系,与土壤侵蚀呈较明显的线性关系,与经济发展关系密切.     

图们江流域土地利用景观格局分析

借助RS和GIS手段,以景观生态学原理为指导,分析了图们江流域4条支流域的土地利用现状,并选取10个景观格局评价指标,对不同流域景观格局进行了深入研究和对比分析.结果表明:1)各个河流在河流属性、地貌特征、水流特性等方面存在一定的差异,但流域土地利用的总体格局是一致的,都表现出林业用地>农田>草地>居民点>湿地的特点,其中林业用地占65%～90%,农田占10%～25%,草地占1.0%～3.5%,各类居民点占0.5%～2.5%;2)嘎呀河流域土地利用类型斑块2 522个,布尔哈通河2 097个,海兰江1 112个,珲春河579个,不同流域的平均斑块面积、斑块边界密度、斑块形状、多样性指数、均匀度指数等景观特征指标存在的差异,反映了不同流域受人为干扰影响的程度;3)4条河流的土地利用格局都很相似,但布尔哈通河与海兰江以及嘎呀河与珲春河的相似性更大;4)10 a间,流域森林面积呈现有序增长,沼泽地面积增加了183.95%,但沙荒地面积增幅也高达158.15%,说明林地破坏在一些区域内仍然存在.     

金华市农村居民点空间扩展规律研究

基于1983年、1995年、2005年和2015年的遥感影像,通过提取浙江省金华市农村居民点的空间分布信息,运用最近邻统计、Ripley’s K函数和景观生态学方法,文章定量分析了金华市1983—2015年农村居民点的空间扩展规律.结果表明:(1)农村居民点动态变化特征为:农村居民点的总体面积、最大斑块指数及斑块平均面积呈增加趋势,景观连接度越来越高,但是分形不明显;(2)2015年地域分异特征为:盆地区、丘陵区和山地区农村居民点面积在全市农村居民点总面积中的占比分别为56.82%、38.54%和4.64%,盆地区和丘陵区的农村居民点聚集度和斑块密度差异不明显,山地区农村居民点斑块密度与斑块分维数均高于盆地区和丘陵区.     

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.     

泰和县人工林景观结构优化

南方红壤丘陵区是我国典型的生态系统脆弱区,在经历了长期的垦殖以后,植被覆盖遭到了破坏,水土流失严重.本文选择江西省中部的吉泰平原中泰和县为研究区域,采用景观生态学评价方法,利用Arcview 3.3的Patch Analyst模块和Fragstats(raster version 3.3)软件从斑块、类型和景观三个水平上计算了斑块个数(NP)、拼块类型面积(CA)、拼块所占景观面积的比例(PLAND)、景观形状指数(LSI)、平均斑块面积(AREA_MN)、斑块面积标准差(AREA_SD(hm2))、景观分离度指数(SPLIT)等景观格局指数,以揭示研究区内的景观格局特征,对泰和县人工林景观结构进行评价,对比不同森林类型在景观结构上的差别,提出杉木人工林景观结构优化的对策和措施.     

山东省耕地显性转型时空特征及影响因素分析

使用修正后的栅格数据叠加法和主成分分析法,结合景观指数分析山东省耕地显性形态转型的整体变化、分区变化、形态变化特征和影响因素.研究结果:山东省耕地显性转型以耕地的转出过程为主,在一定空间范围内呈现出聚集特征;耕地转入过程多聚集于黄河三角洲、微山湖等近水域地区.依照LUCC分类体系,耕地显性转型路径主要为"111111551",该路径占总体耕地转型路径的22.898%.耕地斑块的分割程度、密度、形状不规则程度及分散程度在逐渐增加,而斑块面积及聚集度正在逐渐减小.影响因素通过耕地非农利用(z_1)和耕地保护(z_2)主成分作用于耕地显性转型,z_1以城镇人口为主导反映耕地向其他地类的转化趋势,z_2以农村人口为主导,反映耕地稳定性.     

基于多源遥感的和田河流域生态补水对流域植被变化影响研究

利用Landsat遥感影像和MODIS数据集,得到和田河流域沙漠段河流水面面积和植被覆盖面积的时空分布特征．进一步分析归一化植被指数（NDVI）的季节变化特征与景观格局指数,得到和田河流域沙漠段生态环境的空间变化特征．结果表明:生态补水措施增加了流域的水体和植被面积,缓解了生态环境;并且生态补水后河流曲折系数下降,平均水面宽度增加,河流逐步朝平流化方向发展;NDVI的空间分布呈现河流两端植被覆盖量高,中间覆盖量低的特点．分析景观格局指数得到,生态应急补水使和田河流域沙漠段水体景观和植被景观分布呈现聚集分布,有效地缓解了生态环境．      

根溪河小流域侵蚀景观格局定量分析

基于遥感、地理信息系统和景观生态学研究方法,对长汀县根溪河小流域侵蚀景观空间格局、景观组成结构特征进行定量分析.结果表明:小流域内景观多样性指数和均匀度指数相对较低,景观总体分离度指数较高;在各侵蚀景观类型中,以微度侵蚀景观类型的优势度最大,但破碎度和分离度最小;强度以上侵蚀景观类型优势度最小,但其破碎度、分离度和分维数最大.     

Comparison of changes of typical river segment ecosystem service value in LRGR

Land use changes of river segment ecosystems from the Lancang River and Yuanjiang River were studied from 1985 to 2000 in order to compare their changes of service values and analyze the driving mechanisms based on eco-economic and GIS methods. Results showed that forest areas in both the river segment ecosystems were reduced. The reduced forest in the Lancang River (LR) segment ecosystem was mostly transformed into glebe with the conversion rate of 56.0%, while the reduced forest in the Yuanjiang River (YR) segment ecosystem was mostly transformed into residence land with the conversion rate of 42.5%. Both change amount and change rate of areas of each land use type in the LR segment ecosystem were much larger than those in the YR segment ecosystem. The total service value of the LR segment ecosystem was decreased with the change rate of 15.3%, while that of YR segment ecosystem was increased with the change rate of 0.6%. Manwan Hydropower development was the major anthropogenic driving factor which led to the change of service value of the LR segment ecosystem with the contribution rate of 93%. Agricultural activities were the most important driving factors in the YR segment ecosystem with the contribution rate of 59%. The loss of value of Sediment transportation service resulting from Manwan Hydropower Project construction should take responsibility for the significant decrease of service value of waters, even for the whole LR segment ecosystem. The ecosystem service coefficients of forest and grassland in the study area were much higher than the average level in China, so were the ratios of indirect value to direct value of both the river segment ecosystems. Under the impacts of human activities, the capacity of river ecosystem for providing products was enhanced, while it was weakened to maintain natural ecosystem health.

     

基于BP 人工神经网络的河流生态健康预警

为加强河流管理,在已有的河流生态系统健康研究和BP人工神经网络模型基础上建立了河流生态健康预警模型,并对滦河河流未来健康状况进行了预警。结果表明:滦河在未来20年内河流生态健康状况将有所好转,其中近期水平年2015年为轻度疾病状态,为中警级别;中期水平年2020年与远期水平年2030年均为亚健康状态,为轻警级别。此外针对河流未来的警情状态,从警源分析角度提出了节水、优化水源工程、减污等关于滦河河流生态治理措施。     

基于分形理论的路域植被生态系统空间异质性研究

通过实地观测获取南京市路域植被情况数据,对草类、灌木类、乔木类3种不同植被类型图斑形状指数标度-频度关系、自相似分形特征及决定系数进行网格法分析。在此基础上,通过变异矩阵分析、分维计算等方式,对满足分形特征的不同道路和坡向的路域植被进行植被配置合理性、空间异质性和生态稳定性的对比分析和量化考察。应用空间异质性理论与分形理论,将网格法与变异函数法结合,依次分析标度-频度关系、分形特征、空间异质性,准确计算出路域植被的分维指标数据。结果表明:连续的道路路域各植被类型存在标度-频度关系和自相似分形特征,分维指标可以准确定量地评价路域生态系统的空间异质性与生态稳定性。     

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.     

淮河上游生态需水量计算分析

为分析计算淮河上游河流生态需水量,提出了丰水期、枯水期、平水期保证率分别为45%,75%,50%的淮河上游适宜生态径流计算方法,选用淮河上游干流息县、长台关以及大坡岭3个主要控制站1960～2005年历年天然来水量资料,计算了淮河上游最小生态径流和适宜生态径流,并运用Tennant法进行评价.结果表明,最小生态径流在很大程度上有损于河流生态系统稳定与健康;总体而言,3站适宜生态径流均可以使淮河上游河流生态环境状况达到最佳,但在某些年份各站实测月均流量小于其适宜生态径流量,而且丰水期适宜生态径流破坏率较枯水期的要高.因此,在某些年份为满足淮河上游适宜生态需水要求,还应增加河道内生态用水量.     

闽江河口湿地景观格局动态及其驱动力

利用1986年、1996年和2003年遥感影像作为基本信息源，在遥感和GIS技术的支持下，运用景观生态学原理，选取景观格局指数，分析和研究1986-2003年闽江河口湿地景观格局的动态变化及其驱动力.研究结果表明，随着人为活动强度的逐渐增强，自然湿地景观的斑块数随时间而增加,而斑块面积减少，人工湿地和非湿地景观的斑块数和面积均有不同程度的增加,湿地景观向人工景观、非湿地景观转变的趋势明显；各类景观的斑块密度、斑块分维数和形状指数增大，景观形状趋于复杂；景观多样性指数和均匀度指数增大，优势度下降，景观破碎程度增强；泥沙运动、城市建设、防洪堤建造和采砂活动等是闽江河口湿地演变的主要驱动力.     

江苏盐城淤泥质海岸带湿地生态系统健康评价

以生态系统健康及压力-状态-响应（PSR）模型作为研究方法,根据江苏盐城淤泥质海岸带湿地生态系统的特点,通过直接从地理信息数据及其处理数据中提取相关指标,建立了一套湿地生态系统健康实时评价的模型,揭示了盐城淤泥质海岸带湿地生态系统健康状况的空间分布规律。结果表明：（1）盐城淤泥质海岸带湿地生态系统健康状态良好的占22 %,相对一般的占67 %;健康状态较差的占11 %;（2）王家槽港—老坝港段湿地健康状况最好,生态健康指数达087,斗龙港—四卯酉港段湿地健康状况最差,生态健康指数为032;（3）盐城淤泥质海岸带湿地生态系统健康状况退化的最主要原因是围垦和工农业污染。     

黑河流域景观动态变化研究

在RS和GIS技术支持下结合GIS软件中的景观分析软件FRAGSTAT3．2,分析1985年以来黑河流域景观格局的动态变化和景观占补平衡,同时采用景观重心模型计算黑河流域景观类型的重心偏移,分析景观动态变化及其特征．结果表明：景观重心分布,从流域上游到流域下游,依次为林地、水域、耕地、居工地、草地、未利用土地;生命支持能力较强景观和生命支持能力脆弱景观集中分布于黑河流域的上游和下游地区;流域景观分布呈现明显的地带性规律;在自然和人类活动影响下,1985～2000年间,黑河流域生态状况呈现出“局部有所改善,整体仍在恶化”的发展态势。