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.     

基于GIS的合肥市景观空间格局分析

文章根据景观生态学原理,在地理信息系统(GIS)的支持下,从多样性、优势度、均匀性及分维数等指数对合肥市景观空间格局进行分析。结果表明,景观总体多样性指数为0.969,最大多样性指数为2.897,景观破碎化指数为0.00632,各景观类型分维度均在1.2左右,可见整个区域景观比较完整,无明显的破碎化现象;但合肥市景观格局总体呈现多样性程度偏低,斑块形状比较复杂,景观生态系统不稳定等特征;由此提出调整对策以便达到城市景观生态功能最大化,为制定合肥城市建设规划中的土地利用和管理提供理论依据。     

重庆市土壤侵蚀空间格局研究

基于重庆地区1∶10万土壤侵蚀图实地调查,在地理信息系统软件(ArcviewGIS)和景观格局分析软件Frag-stats(栅格版)支持下,从景观总体特征、斑块面积、斑块数、斑块周长和分形维数角度进行了土壤侵蚀格局分析和破碎化评价。结果表明,中强度土壤侵蚀分布在土壤侵蚀敏感性较高的区域;微度侵蚀和中度侵蚀的边界密度较高,异质性特征也较强烈,显示出对整个地区景观有较高程度的影响;剧烈侵蚀、极强度侵蚀斑块高度破碎化。     

基于RS和GIS的济南植物园生态景观格局分析

利用航测真彩色图像，在GIS软件MAP/INFO支持下提取济南植物园景观斑块信息，从景观总体特征、斑块面积、斑块周长、斑块数和形状指数、多样性指数、分维数、均匀度指数、破碎度指数等角度对其景观格局和破碎化程度进行了分析和评价。从总体来看，破碎化指数较小，景观具有较好的完整性。     

保护区缓解耕地扩张对喀斯特森林景观破碎化的影响研究

为揭示自然保护区对改善土地利用景观格局的价值，并为土地使用决策和监管措施提供准确信息，本文基于GLC＿FCS30-2020土地利用数据，借助广西大新县恩城国家级自然保护区“保护区—区外县域”的梯度分层，运用移动窗口法分析耕地扩张对喀斯特森林景观破碎化的影响。结果表明：保护区内森林景观破碎化程度较低，而耕地景观破碎化程度较高，整体植被覆盖度高，斑块连通性较强；区外森林景观的覆盖程度适中，但破碎化程度较高。质心处、南部及东南部的耕地斑块集聚性较强，并向东部、东北部、西部和西南部扩张，导致土地利用景观格局变化剧烈。研究结果表明自然保护区可缓解喀斯特县域耕地扩张对森林景观的威胁。     

长泰县土地利用景观格局分析及对策

以景观生态学为研究方法,以GIS为技术支撑,计算分析长泰县2000年土地利用的多样性指数、优势度、均匀度、分离度、破碎化指数、分维数等指标,结果表明:长泰县景观整体多样性较低,斑块形状较复杂,景观生态系统较不稳定,并针对现状提出可持续发展对策.     

北京奥后夏季农业景观的变化特征分析——以北京市大兴区、通州区为例

利用2009—2013年的HJ卫星影像资料为主要数据源,借用相关地理信息数据等资料,通过建立景观格局度量指标体系,对北京市大兴区和通州区2个重点农业大区耕地范围内夏季作物农业景观格局随时间演变特征进行定量分析.结果表明:2009—2013年(奥后),冬小麦面积不断下降,同时景观斑块受外界影响破碎化程度增大,斑块形状整体表现更加规则,农业斑块边界割裂的程度愈发明显,优势景观类型逐渐不再突出.2个区域内耕地土地利用类型及景观格局变化受社会经济因素影响较大,其中人口增加与经济发展,剧烈的城市化进程占用了大量郊区和农村的耕地,从而加剧耕地内景观格局愈发复杂、破碎;政府部门相关政策,如粮食直补、农业发展规划、平原造林工程等政策的出台,对农村产业结构产生强烈的影响;城市化与交通发展均对耕地景观格局产生深刻影响,造成了农业景观格局朝破碎化、异质化和复杂化的方向发展.     

科尔泌地区流动沙地景观破碎化与沙漠化过程分析

借助RS和GIS技术提取了科尔泌沙地典型地区不同时期流动沙丘的空间分布信息,通过对景观数量和形状破碎化指数的计算分析,探讨了科尔泌沙地的主景观要素流动沙丘在时间尺度上的变化趋势和及其对沙漠化过程的响应．结果表明:流动沙丘景观数量破碎化在时间尺度上的变化趋势呈波动下降趋势,其中 1974年在破碎化程度最高,1958年和1998年相对最低,这一变化趋势与同期的沙漠化过程呈线性正相关．流动沙丘景观形状破碎化指数在时间尺度上的变化呈直线型逐渐增加的趋势,表明科尔泌沙地近40年来的各种土地利用过程的变化对流动沙丘斑块形状的影响都起促进作用．从形状破碎化与沙漠化的相互关系来看,随沙漠化程度的增加将导致形状破碎化指数的降低．总的来看,在科尔泌沙地景观中,干扰过程的交替使流动沙丘景观数量破碎化指数呈下降趋势,使形状破碎化的程度呈增加的趋势．     

基于遥感的玉林市玉州区景观格局变化研究

运用景观指数分析与"3S"技术结合的方法来进行景观格局分析是当前景观生态学研究的热点。以landsat美国陆地资源卫星遥感影像为基础数据源,选择2000年和2015年2期玉林市玉州区影像资料,经过遥感解译和景观指数计算,定量分析玉州区16年来景观格局的变化特征。结果表明:16年来建成用地和林地面积显著增加,景观类型面积大小顺序改变,各类型景观都发生了相当程度的转移变化;在景观水平上,整个景观的破碎化程度和空间异质性[1]升高,优势度稍有减少,各类型拼块在景观中呈均衡化趋势分布。在类型水平上,建设用地的破碎化程度增加,优势度增强,斑块聚合度呈增长趋势;林地的破碎化程度降低,优势度增强,斑块形状趋于复杂,聚集程度明显;水体的破碎化程度增加,斑块形状趋于复杂,优势度下降,斑块呈分散趋势;耕地的斑块形状较为规则,破碎化程度降低,优势度和聚集度[2]增加;其他用地受到来自建设用地、林地和耕地等的侵占,破碎化程度加强,优势度和聚集度下降。     

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.     

量化社会经济发展对城市景观破碎化的影响

【目的】以扬州市为例,分析城市景观破碎化的空间格局,定量研究社会经济因素对景观破碎化的影响及该影响的相对重要性。【方法】利用空间分辨率30 m的Landsat卫星影像、乡镇层次的扬州统计年鉴等数据,运用景观格局分析法、增强回归树模型(boosted regression trees, BRT)等方法,开展景观破碎化空间格局及社会经济驱动的研究。【结果】①扬州的土地利用类型以耕地为主,占全市总面积的54.9%,其次为水体(22.0%)和建设用地(21.9%),林地和草地很少(1.1%)。距离市中心越远,景观破碎化程度越高,在城区边缘达到峰值,而后随着距离的继续增大,破碎化程度逐渐减小。②随着城市化水平的增加,景观破碎化程度呈先增加后减小的趋势,其在城市化水平35%~45%时达到峰值。③在景观水平上,社会因子(人口数量和人口密度)对景观破碎化的影响以抑制为主,而经济因子(人均GDP、人均财政收入、第一产业产值占比和第三产业产值占比)的影响以促进为主。与景观水平相比,社会经济因子在类型水平上对景观破碎化的影响更大,而且它们与破碎化不同特征(斑块密度、边缘密度、分离度和聚合度)的作用关系也存在明显差异,且主要体现在分离度和聚合度上,例如人均财政收入在景观水平上促进分离度的增加,在类型水平上却表现为抑制作用。【结论】社会经济发展对城市景观破碎化产生较大影响,不仅体现在不同的尺度(景观和类型水平)上,还体现在社会经济因子对破碎化特征不同的驱动作用(抑制或促进)上。因此,需要综合考虑社会经济发展对景观破碎化影响的尺度效应及作用强度与方向,有效缓解城市景观的破碎化,保障城市的生态安全和可持续发展。     

西鄂尔多斯露天煤矿集中分布区景观格局动态

近年来,露天煤矿的大规模开采改变了西鄂尔多斯地区景观格局,对当地生态系统结构和功能带来了不可忽视的影响。以西鄂尔多斯露天煤矿集中分布区为研究对象,利用分辨遥感图像,基于地理信息系统,通过人机交互式精解译获得土地利用数据,分析了研究区景观格局动态变化。结果表明:(1)研究区草地和林地等天然生境斑块逐渐被工矿仓储用地和交通运输用地等人工景观所替代;(2)草地作为景观中的基底类型,在人为活动的持续干扰下,其破碎化程度越来越明显,而人工景观面积比重逐年增加并形成了一些优势斑块;(3)2000-2016年间,研究区逐渐失去优势斑块,变成多种小斑块形成的复杂景观。本文旨在通过分析景观格局的动态变化,探讨研究区生态环境健康状况,为合理利用自然资源,有效保护生物多样性提供理论依据。     

顺义区农林生物多样性多层次分析

 通过应用遥感、地理信息系统和野外样方调查的方法,从景观、生态系统、群落等层次对北京市顺义区农林生物多样性进行了分析。结果表明,该区域农田景观斑块较小、数量大、形状较规则,物种多样性不高,农林复合景观物种多样性较高;疏林地景观斑块面积差异大,破碎化程度高,不利于形成稳定的森林群落;有林地由于保护较好,斑块连通性较好,利于生物多样性保护,且群落组成丰富,乔灌草结构分明,物种多样性最高。多种方法的结合有利于从不同层次监测同一地区的生物多样性。     

道路网络对辽宁省森林生境的影响

道路及其网络形成不仅对景观格局产生影响,也对道路沿线的生境造成直接或间接的影响。因此道路网络研究对生态系统保护有重要价值,采用Forman的道路网络理论,以辽宁省为研究区,分析2010年道路网分布图和2020年高速公路规划图与森林生境的空间位置关系,研究道路网建设对森林生境的丧失、降级和破碎化产生的影响。研究表明:辽宁省国道、省道网络建设对森林生境丧失的影响大于对生境降级和生境破碎化的影响;而高速公路网络建设对森林生境的生境降级和生境破碎化影响大于对生境丧失的影响。2020高速公路网对辽宁省森林生境综合影响值为458,2010综合影响值为318,2020年比2010年上升了44.03%,而国道、省道对森林生境的综合影响值的增幅为11.39%,远低于高速公路网综合影响值的增长率。因此高速公路对森林斑块的危害性要比国道、省道等非封闭性的公路大得多。研究结果对辽宁省道路网布局的优化有重要的参考价值。     

小浪底大坝对黄河中下游农业景观格局的影响

小浪底大坝所处地理位置和运用方式特殊,改变了黄河的地表径流,而黄河的脉动又牵动着该区农业景观的格局和过程,影响着黄河中下游农业生态系统服务的形成和维持。本文运用景观生态学的理论和方法,分析小浪底大坝对黄河中下游农业景观格局的影响。结果表明:小浪底大坝建成后,水田面积不断减少,破碎化明显;河渠和湿地变得零星,部分转变为旱地和建设用地。林地面积和斑块个数都有所增加,建设用地不断扩张。旱地景观、林地景观、建设用地景观、河渠景观复杂程度增加,斑块变得离散和不规则。各景观组成的分维数的波动变化说明其在空间上不断交错、渗透的动态变化过程。小浪底大坝建成初期,景观趋于均匀分布,整体上景观优势组成没有明显变化。     

分散种植模式下杂交杏李园节肢动物的种群动态研究

分散种植是我国传统的农业种植模式,但由此产生的生境丧失与破碎化是农业生态系统中自然天敌对害虫控制能力下降的重要因素.本文以农村分散种植的39户杂交杏李果园为研究斑块,利用网捕法、巴氏罐诱集等方法,研究了新建杂交杏李园中节肢动物种群的构建、扩散和转移.结果表明,随着树龄的增长,果园节肢动物逐步占据种植斑块.不同种群占据所有斑块所需的时间长短不一,种群密度逐渐增长,杂交杏李在种植后的8年种群密度趋于稳定,具有明显的时滞期、扩散期和饱和期.农户分散种植和耕作方式的改变会产生明显的斑块效应和隔离效应,从而影响果园自然天敌及害虫种群.因此利用农业景观格局进行以害虫生物防治为中心的设计与规划有着巨大的前景.     

西南喀斯特地区景观格局演变及其驱动力分析——以贵阳市花溪区为例

喀斯特地区生态环境脆弱，景观格局的变化必将对喀斯特生境产生重要影响。探究景观格局演变趋势及结构特征，对景观格局进行优化调控以维持生态系统功能稳定具有重要意义。本研究以西南典型喀斯特地区贵阳市花溪区为研究对象，通过ENVI对1999、2003、2007、2011、2019年5期Landsat TM/OLI遥感影像进行解译，运用景观转移矩阵、景观格局指数、标准差椭圆、主成分分析法等，分析了花溪区景观格局时空演变特征、演变方向及其驱动机制。结果表明：1)1999—2019年花溪区主要景观类型为耕地和林地，建设用地持续增加。2)景观类型总体上以“西北—东南”方向为主轴发生不同角度倾斜。3)1999—2019年花溪区景观斑块数量增多，景观格局由单一规则化向混合复杂型转变。4)社会经济发展及人为因素对功能区景观格局变化具有显著影响。整体花溪区景观格局变化显著，景观异质性增强，破碎化加剧。通过分析景观格局多重机制，以期为喀斯特地区景观格局结构优化提供一定参考。     

太平洋西北部地区天然林景观动态及破碎化驱动力分析

【目的】准确量化森林破碎化程度以及破碎化过程,对于理解森林的生境变化导致的生态服务功能变化具有重要作用。本研究旨在量化美国西北部天然林破碎化空间过程,探究其社会经济驱动因素,为构建合理的森林经营方案提供参考,并为提高中国东北地区天然林的管理水平提供借鉴。【方法】利用美国国家土地覆盖3期数据(NLCD2008、2013及2016),先对太平洋西北部地区天然林进行景观格局分析,然后采用森林破碎化过程模型描述和量化了4种破碎化过程,据此刻画了研究区内天然林景观动态变化及破碎化的时空模式。结合社会经济统计资料,分析导致这些变化的社会经济驱动因素及其管理含义。【结果】①2008—2016年,天然林面积总体呈现出缓慢的上升趋势,森林损失面积持续低于森林恢复面积,森林斑块面积逐渐增大,而斑块数量逐渐减少,森林连接性逐渐提高。②森林破碎化现象广泛存在,且随着时间推移逐步得到改善,收缩和破碎化过程在森林破碎化成分中占主导地位,4种破碎化过程呈现出“破碎化—收缩—穿孔—消失”的前后关联。③社会经济因素是森林破碎化的重要预测因子, 表现形式为:人口增加、居民点建设、农业开垦种植和区域经济发展对森林资源的依赖等。【结论】近10年内太平洋西北部森林破碎化程度逐渐降低,受人为干扰影响较大,森林景观在研究阶段内未发生明显变化,既满足了木材工业发展的需要,又符合生态保护的要求。     

辽河三角洲湿地景观破碎化分析

在"3S"的技术支持下,基于辽河三角洲湿地1988-2009年7年不同时期的遥感数据,选用斑块密度指数、分维数、分离度、景观多样性指数、景观优势度指数、景观香农多样性指数6种指数对辽河三角洲湿地景观破碎化程度进行分析.结果表明:(1)1988-2009年辽河三角洲湿地景观格局呈现破碎化趋势;(2)在不同湿地景观类型中,芦苇沼泽破碎化程度最为显著,其分维数最小、分离度最大;(3)景观多样性指数和景观香农多样性指数呈现上升态、景观优势度指数呈现下降态.研究表明辽河三角洲湿地景观破碎化程度具有增强的趋势.     

基于Markov模型的城市土地利用景观格局分析及预测——以六盘水市为例

通过景观结构及景观格局指数分析贵州省六盘水市中心城区1990年～2010年生态环境变化的趋势及原因,并通过Markov模型预测了2020年～2050年研究区景观格局演变趋势,结果表明:①研究区20a间灌木林地显著增加、耕地尤其是水田大量减少.②20a间研究区建设用地大量增加,斑块由零散分布逐渐连成片;耕地斑块的破碎化程度提高,且形状越趋复杂.③1990年～2010年间研究区内景观结构发生了较大变化,景观空间连接性下降,多样性增加,破碎化程度提高,斑块的空间镶嵌趋向复杂,景观组分趋向均匀分布.④通过预测可知,随着城市化进程的加快研究区景观破碎化程度将进一步增大,斑块的空间镶嵌更加趋向复杂,景观组分进一步呈均匀化分布.