石羊河流域景观格局变化分析与转移倾向因子

应用遥感技术与景观生态学原理,提取1987-2001年石羊河流域土地利用景观格局信息,并利用景观类型转移概率矩阵构建了斑块类型转移倾向因子,讨论了研究区景观格局的时空演变规律以及景观类型之间的转移倾向。结果表明:石羊河流域的土地利用景观以旱地、沙地、裸土地为主,受人类活动影响较大的旱地呈现扩张趋势,14年间水域面积减少了约14.51 km~2,大部分转变成滩涂。沙地、盐碱地等面积的增加使得研究区景观格局大斑块增多,景观结构渐趋于简单、景观总体异质性下降,生态环境的积极治理使得多样性指数在后期放缓了下降趋势。通过转移倾向因子分析,城镇、旱地、沙地存在较大的扩张倾向,盐碱地则出现收缩倾向。     

青藏高原东缘川西地区土地利用与景观格局演化研究——以岷江流域为例

分析与测度地形过渡区土地利用与景观格局演化,揭示其空间演化规律,可为优化空间格局、生态环境保护提供理论依据。以2000年、2010年和2019年3期影像数据为基础,运用GIS,RS技术、土地利用模型及景观格局指数,揭示了青藏高原东缘川西地区土地利用在数量、空间上的演化特征及景观格局时空分布特征：(1)随高程、坡度增加以及阳坡转向阴坡,以人类活动主导的建设用地、耕地等用地类型逐渐过渡为以自然为主导的林草地。随时间变化,耕地和建设用地在各地形梯度分别呈减少和增加趋势,耕地、林草地梯度在低海拔、低坡度区域呈下降趋势,建设用地梯度呈相反趋势。(2)2000-2019年耕地、林地和草地面积均呈现减少趋势,水域和建设用地面积增加,而未利用地呈先减后增的状态,且建设用地、水域及未利用地变动速率较快。(3)2000-2019年土地利用变化以稳定型为主,其次为前期变化型、后期变化型,变化型面积占比最少。(4)2000-2019年研究区斑块破碎化程度升高、景观形状不规则,景观蔓延度、聚合度下降,景观多样性均匀度增加,土地利用变化对景观格局指数分布影响较大。     

石羊河流域上游山区生态承载力时空格局动态评价

基于生态足迹理论,利用地理信息系统的空间分析技术,从图斑和各支流汇水区2种不同空间尺度,分别对1985,2000,2009年石羊河流域上游山区生态承载力进行定量计算,并对其空间格局进行分析.结果表明:时间尺度上,24年间石羊河流域上游山区生态承载力总量呈缓慢增加趋势,人均生态承载力呈明显下降趋势,而各类土地生态承载力呈不同的变化趋势.其中,2000年以后林地、草地和耕地生态承载力变化较为突出,表明中国1999年后实施的退耕还林(草)生态工程对其变化具有积极的推动作用;空间尺度上,石羊河流域上游山区生态承载力供给极不均匀,具有与流域地貌特征、环境禀赋和土地利用/覆被及其变化相关联的地理特性和明显的空间异质性.研究结论可为地方政府因地制宜地制定本区域生态环境保护措施提供科学依据.研究实践表明应用GIS技术计算生态承载力具有较好的应用价值.     

甘肃祁连山保护区石羊河流域上游土地利用/覆盖变化监测研究

以甘肃祁连山保护区石羊河上游为研究区,利用2001年、2011年landsat-5 TM影像解译监督分类结果,获取了石羊河流域上游两期土地利用/覆盖分类图,并基于土地利用动态度、土地利用转移矩阵分析方法对石羊河流域上游2001-2011年土地利用/覆盖作定量分析研究,分析了各土地利用类型的变化速率和土地利用类型间的相互转化关系。     

汉江流域上游景观格局变化及水沙响应关系

为揭示汉江上游景观格局与生态过程之间的相互作用关系,在SWAT模型模拟结果的基础上,进行了景观格局指数分析。运用冗余分析及逐步回归方法,综合景观组成和景观配置,在子流域尺度上探讨了径流量及输沙量对流域景观格局变化的响应规律。结果表明：SWAT能准确模拟汉江上游流域的径流泥沙分布情况。流域内径流及泥沙分布不均,呈“南北高、东西低”的特征,其总量及分布情况受多种因素分布方式影响。流域内多年土地利用总体不变,但景观特征表现出斑块数减少、破碎化程度增加、景观分割度升高、聚集度下降和景观复杂度上升的趋势。冗余分析结果表明,从整体上来看,径流量及输沙量随地表覆盖度提高而减少。同时,景观的连通性、团聚性、破碎度及复杂度的提高都会促进径流量及输沙量的提高。其中,景观复杂程度(LSI)是影响水沙变化最重要的景观格局指数。因此,应避免人类活动对自然景观的破坏,合理规划景观配置,从而有效防止水土流失。     

雁鸣湖自然保护区土地利用与景观格局变化研究

以雁鸣湖自然保护区为研究区域,以Landsat遥感影像为基础分析2000年、2005年、2010年和2015年土地利用类型空间分布,通过对遥感影像解译得出景观演变趋势并进行分析.与2000年相比,2015年湿地景观比例上升,非湿地面积占研究区总面积比例下降;各景观变化幅度明显不同,其中林地、高覆盖度草地、水库坑塘、居民点和沼泽地明显增加,灌木林及中覆盖度草地减少;研究时段内研究区景观类型丰富度下降,破碎化程度降低,各景观类型发展呈不均衡化趋势;研究区景观优势度趋于稳定,大斑块向小斑块分裂,斑块离散程度和形状复杂程度有所增加.     

浦东新区土地利用的时空变化分析

根据2000年和2003年2期航空影像资料,运用遥感影像的机助解译方法、地理信息系统空间分析方法以及数理统计的方法,分析了浦东新区2000-2003年间土地利用的数量和空间变化特征.揭示了该区各类土地利用数量变化的幅度、速度和区域分异以及土地利用空间变化的主要类型和分布特征.阐述了该区土地利用变化的特点与驱动机制,为高强度人类活动下土地利用调控与管理提供借鉴和指导意义.     

近25年来汾河流域土地利用及景观格局变化研究

汾河流域土地利用及景观格局变化对山西省的生态维护与经济发展发挥着重要的作用。本文从土地利用变化和景观格局变化2个角度,利用GIS技术和Fragstats软件计算汾河流域1995—2020年的6期景观格局指数,并获取25年间土地利用及景观格局变化模式。研究结果表明：（1）汾河流域的草地、耕地、未利用地以及水域的面积减少了,建设用地与林地的面积增加了;其中耕地、草地及建设用地的变化幅度较大,表现出自然景观向人文景观转变的特征。（2）研究区景观总体上呈破碎化倾向,景观形状趋于复杂,景观分布异质性减小。（3）建设用地和耕地的景观破碎度不断增加,景观形状日趋复杂;林地景观破碎度先增加,景观形状趋于复杂,而后则相反;草地的景观破碎度增加;水域和未利用地的景观破碎度减小,景观形状趋于简单;耕地的最大斑块指数大幅减小但始终保持在第一的位置,耕地作为汾河流域的基质景观优势地位显著下降。总之,自然环境的演变、城镇化进程的加快和退耕还林政策的实施,使得汾河流域的土地利用及景观格局发生了巨大的改变,政府及相关部门可通过增加耕地保护力度,加强城镇建设用地利用强度,构建流域防护林体系,采取节水政策及建立汾河流域生...     

1995—2015年石羊河流域生物多样性维持服务时空格局研究

在栖息地以生境为单位进行生物多样性维持服务及其空间格局的研究,是未来生物多样性保护工作的重要方向之一。以甘肃石羊河流域为研究区,综合InVEST模型的生境质量评价模块和景观多样性指数,对其1995—2015年的生物多样性维持服务进行综合评估,在此基础上采用Getis-Ord Gi*指数进行了空间格局分析。结果表明：生物多样性维持功能以上游祁连山地为最好,中游平原地区次之,下游平原及沙漠区最差;冷热区界限分明,存在空间上的协同关系。生物多样性维持服务得分≥0.5的面积不足流域总面积的50%,人类活动强度的剧增是主要原因,保护形势十分严峻,制定适宜的治理方针、实施生物多样性保护措施已经刻不容缓。     

石羊河流域生态功能区研究

干旱区内陆河流域生态系统组成要素和影响因素的区域差异性决定了不同区域具有不同的生态功能.地处甘肃河西走廊东段的石羊河流域生态环境的恶化正是流域生态功能紊乱的表现.本文分析了石羊河流域生态环境存在的问题及成因,并尝试对流域作两级功能区划分,讨论了不同生态功能区的作用及其调控对策.流域生态功能区划是流域综合管理的基础,有利于流域生态系统的稳定,有利于区域资源优势的发挥.     

石羊河流域近50 ａ来水资源变化的定量分析

利用主成分回归分析法,选取石羊河流域的5个影响因素进行定量分析,得到3个主成分,其累计方差贡献率达92.786%.根据3个主成分各自对应的特征向量特点,分别解释为人为因子、温度因子和降水因子并进行回归分析.根据回归方程,近50 a来人为因子在水资源变化过程中起主导负作用,其影响力占总影响力的-58.48%,大大超过了降水因子22.35%的正作用;而温度因子虽其影响力不是很大,只占总影响力的-19.17%,却加剧了水资源进一步减少的趋势.     

湘江流域城市土地利用效率评价

基于数据包络分析法对湘江流域9个城市2010年土地投入产出效率和空间差异进行分析。结果表明,湘江流域城市土地利用效率存在个体差异,并呈现出中游低、下游高的空间格局;并分析了评价结果,提出提高城市用地效率的建议。     

毕节赤水河流域土地利用现状及其驱动力分析

毕节赤水河流域是一个典型的喀斯特山区农业地带。通过对该流域土地利用现状评价分析,结果表明：（1）该流域土地利用以耕地和林地为主,各个乡镇的土地利用多样性相差不大,土地利用结构具有趋同性。（2）清水铺镇的土地综合利用程度最高,其他多数乡镇具有综合开发利用的潜能;该流域土地利用和垦殖率较高,耕地后备资源不足,水土流失严重,...     

黑河流域不同土地利用类型下水体N,P质量浓度特征与动态变化

通过对黑河流域中游地区11年在不同河流断面的长期监测和区域内不同土地利用类型下不同水体,如地下水、泉水、水库水和河流水的空间选点取样分析,来研究干旱区不同土地利用类型下水体N,P等植物营养元素的质量浓度特征与动态变化特征.河水与浅层地下水TP,NH4-N和NO3-N质量浓度均呈沿流域出山口至下游地区显著增加,同时还具有明显的季节变化趋势及随时间递增趋势.不同的土地利用类型对径流中氮素质量浓度有明显的影响,林地面积比例增加使径流水中氮素质量浓度明显减少,而绿洲农田面积成比例增加,氮素变化规律则呈相反趋势.对日趋严重的水体N,P污染问题提出一些建议.     

基于InVEST模型的杨溪河流域土地利用变化对水源涵养功能的影响

水资源短缺问题已经严重制约人类的生产生活,研究不同土地利用条件下的产水量和水源涵养功能,可科学指导区域水资源的利用和管理。利用生态系统服务和权衡的综合评估模型(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs, InVEST)模型分析了杨溪河流域1995年、2005年和2015年不同土地利用情况下的水源涵养量和水源涵养服务价值。结果表明：杨溪河流域在1995年的水源涵养量大于2005年和2015年,2005年和2015年的水源涵养量较为接近;杨溪河流域1995年、2005年和2015年的产水量均显示出上游和下游有较高的产水量;杨溪河流域在1995年、2005年和2015年的水源涵养服务价值分别为23.56亿元/a、21.44亿元/a和21.55亿元/a。人类活动将影响杨溪河流域水源涵养功能,在水资源开发利用方面,要协调好经济、环境和资源等各方的关系,为杨溪河流域等中国南方地区中小流域的开发利用和保护提供参考依据。     

五马河流域土地利用格局时空变化及驱动因子分析

以遥感影像与土地利用/覆被详查资料为主要数据源,在Arc-GIS支持下研究了贵州省五马河流域2000～2010年间土地利用/覆被变化,分析了土地利用结构变化和动态变化特征,阐明了耕地变化的驱动因素。研究结果表明:2000～2010年的10年间各个土地利用类型均发生了不同程度的变化,耕地(旱地、水田)面积减少17.958km2,为主要净流出方;园地、水域、灌木林地在流域总面积变化程度较小,但园地与水域在各自面积的变动较大;草地、林地面积分别增加了6.622km2、9.932km2,二者为主要净流入方;其中,居住地年变化率与动态变化最显著分别为12.22%、12.20%,面积增加了0.533km2,10年间增幅达122%。研究认为,除自然因素外,政府政策、工业化、城镇化等人文因素是影响流域土地利用的主要驱动力。自实施退耕还林还草工程和《贵州茅台酒中长期发展规划》以来,流域土地利用状况有所好转。     

花江示范区土地利用变化的驱动力分析

以我国典型的喀斯特脆弱生态区———贵州省花江示范区为例,在分析其土地利用动态变化特征的基础上,对影响花江示范区土地利用变化的驱动因子进行了定性分析和定量验证。结果表明,经济利益、人口增长、政策驱动、土地资源条件和价值观念取向是花江示范区土地利用变化的主要驱动力,并提出相应的措施,以尽可能避免土地向不利于可持续发展的方向变化。     

拉萨河流域不同土地利用方式下土壤动物的群落特征

对拉萨河流域下游6个不同土地利用方式下土壤动物的群落特征进行了研究,结果表明:由于土地利用方式的不同,土壤动物群落组成存在一定的差异,节跳虫科、辐螨亚目、革螨亚目和甲螨亚目在6个群落中均为优势类群或常见类群,这些类群不仅数量大,分布也较为均匀,是该地区的广布类群;稀有类群在各群落中分布各异,土壤动物垂直分布具明显的表聚性,个体数表聚性更为突出,2个草场土壤动物的个体数量主要聚集在表层,4个农田垂直分布递减的较为缓慢,这与生境中的食物来源有关.割草场和青稞田土壤动物群落的多样性较高;土地利用方式的不同,土壤动物群落的相似程度亦不同,其中小麦田与青稞田、割草场与放牧场生境最为相似.     

石羊河流域径流变化规律和趋势分析

根据石羊河八大河流径流量数据和径流极值比分析该流域径流变化规律。利用Mann-Kendall检验法分析石洋河流域径流变化的趋势;并通过数学建模预测未来径流演变的趋势。结果表明:南营的丰枯变化程度最剧烈,黄羊河次之,沙沟寺(东大河)的变化最趋向于缓和;由西向东,石羊河流域的各河流年径流的补给形式由冰雪和降水正逐步过渡到纯降水;至20世纪50年代以来,石羊河流域径流量总体上呈现减少的趋势;未来13年石羊河流域的出山径流总流量仍将会减少。