景观格局与水土流失的尺度特征与耦合方法

景观格局与生态过程的耦合研究是景观生态学研究的核心科学问题,也是综合自然地理学深化和发展的关键.尺度广泛存在于生态学现象中,尺度效应与尺度转换是景观生态学研究面临的挑战,探讨格局与过程之间相互作用机理与尺度特征是为解决尺度问题提供理论依据的必然途径.水土流失作为一种生态过程,是国内外颇为关注的生态问题.依据多种研究手段,在不同尺度上开展景观格局与水土流失的相互关系与尺度特征的研究,在分析景观格局的时空异质性、水土流失的影响因子与尺度效应的基础上,揭示流域景观格局与水土流失的耦合机理,发展尺度转换方法和景观格局-水土流失过程耦合模型,是完善景观生态学的理论基础,是为水土流失区生态建设提供科学依据的重要途径.     

广州及附近地区地表水中稀土元素空间分异的景观效应探析

景观格局与生态过程的关系一直都是地球科学研究中关注的重点,地表水中稀土元素的迁移是一种连贯的地球化学行为,也可能受到景观格局的影响。本研究基于景观视角,对广州及周边5个区域的地表水进行采样,结合土地利用数据与数字高程数据,分析各采样区地表水中稀土元素浓度分布特征,并以各采样点为中心进行不同空间尺度的缓冲区分析,计算各缓冲区内的景观格局指数,通过Spearman相关性分析与冗余分析(RDA)定量研究地表水中稀土元素浓度与地形因子以及景观格局指数的关系。结果表明:(1)地表水中稀土元素的空间分异程度与高程存在显著正相关关系,海拔越高,地表水中稀土元素浓度越高,而与坡度、坡向无明显相关关系。(2)地表水中稀土元素浓度与景观格局指数存在显著相关关系,景观异质性程度越高,地表水中稀土元素浓度越低,反之景观连接度越好,地表水中稀土元素浓度越高。(3)不同空间尺度下景观格局对地表水中稀土元素浓度的影响具有明显差异,多数景观格局指数与地表水中稀土元素浓度的相关性在缓冲区空间尺度达到4000 m以上时才最显著,且在4000 m缓冲区中景观格局指数对地表水中稀土元素浓度的解释度最高。若通过景观规划对区域地...     

半干旱区景观格局与生态水文过程研究进展

景观格局和生态水文过程之间具有紧密的联系和相互作用,在半干旱地区这种联系尤为显著,是地球科学研究的重要前沿领域.尺度效应在两者关系中起重要作用,不同尺度下两者相互作用机制有很大差异.归纳总结了半干旱地区景观格局与生态水文过程的研究现状与进展,包括二者相互作用机理、影响因素、干扰、尤其是人为干扰对这种相互作用的影响,以及模型模拟等.以尺度为线索,在斑块、坡面和流域尺度进行展开.最后,提出了半干旱地区景观格局与生态水文过程研究中存在的问题、热点和趋势,包括物理机制、干扰后的恢复机制、模型发展、流域尺度集成及尺度转换.     

城市景观格局的大气环境效应研究进展

城市规划不仅需要适应区域气候,更需要通过城市自身的合理空间配置来缓解因城市化引起的城市大气环境问题,因此,加强城市景观格局大气环境效应的研究对于提高城市规划的水平具有重要的意义。从城市下垫面的大气环境效应、大气数值模式、遥感应用技术以及城市规划的气候适应性等方面综述了城市景观格局的大气环境效应的研究进展,并分析了城市景观格局的大气环境效应应用于城市规划面临的主要问题。尽管城市景观组分的大气环境效应已经得到充分认识和应用,但是景观组分的空间组合,即城市景观格局对城市大气环境的影响及其应用研究仅仅处于起步的阶段。为了推动城市景观格局的大气环境效应研究并应用于城市规划之中,除了需要深入研究“格局影响过程”的机制外,还需要重点解决2个问题：一是寻找能够用来研究城市景观格局与大气环境相互作用的格局参数;二是确认具有一般意义的理想城市景观格局模式。     

浑河流域景观格局指数对流域水质的影响分析

根据浑河流域的遥感影像获得的数据和景观格局指数统计结果,对浑河水质与景观指数之间相关性进行分析,结果表明:浑河的景观格局指数与水质之间存在相关性,水质的不同指标,与景观格局间的相关性指标程度不同,在一定程度上反映了景观格局对浑河水质的不同影响。     

浙江省土地景观格局演变及其生态服务价值效应分析

开展土地利用景观格局演变及其生态系统服务价值效应研究,可明晰区域生态环境功能状况并促进生态系统健康发展。基于土地利用遥感影像解译数据,分析浙江省1995～2015年土地景观格局演变及其生态系统服务价值效应,并探究景观格局指数与生态服务价值间的相关性。结果表明:(1)20年间浙江省土地景观变化剧烈,耕地和林地面积减少,城镇村用地、水域与草地面积增加。建设用地动态度增幅达8.21%,耕地和林地变化度为负。林地和耕地向建设用地单向转移量最大,其次是耕林地二者间的转化。(2)土地斑块分散、聚合和连通状况变化多样,景观格局时空演变复杂化。耕地和草地破碎度高,建设用地优势度上升,以林地和耕地为主导的景观格局逐渐向城市景观转变。(3)生态服务总价值呈先增后减趋势,共损失103.18亿元。空间上ESV极高值和高值区面积减小,中值与低值区逐渐蔓延,生境质量浙西南优于浙北与东南沿海区域。(4)生态服务总值与最大斑块数、结合度和聚合度呈强正相关,与斑块数、平均邻近距离和香农多样性呈强负相关。据此建议:未来土地规划应重视景观格局空间配置对生态服务功能的影响,增强生态系统对环境变化的适应力和稳定性,优化区域三生用地结构,以促进经济—社会—生态环境的协调发展。     

基于景观格局—过程的城市自然灾害生态风险研究:回顾与展望

随着当前中国城市化进程的不断加速,自然灾害对城市生态安全的潜在威胁日趋受到关注。城市景观结构和空间形态影响着城市生态环境问题的产生和解决途径,基于景观格局—过程的城市/区域自然灾害生态风险评价成为城市生态风险及可持续研究的重要方向。在明晰城市自然灾害生态风险基本概念内涵及单一、综合自然灾害作用下城市生态风险评价研究进展的基础上,系统梳理了城市地域自然灾害、生态风险与景观格局—过程之间的逻辑关联,综合探讨了城市景观格局—过程与自然灾害交互作用及其在城市生态风险评价、自然灾害生态风险防范等重点领域的研究进展,并提出城市景观格局—过程与自然灾害生态风险的相互影响机理探索、景观时空尺度分异与城市自然灾害生态风险的不确定性分析、基于景观格局—过程的城市自然灾害生态风险综合评估模型与情景模拟等三大重大研究趋向,以期实现基于景观优化的城市自然灾害和生态风险防范的研究目标。     

过去千年中国年代和百年尺度冷暖阶段的干湿格局变化研究

揭示过去千年旱涝格局的多尺度变化特征,是近年气候变化研究的一个"热点"问题,对理解、预估未来气候增暖背景下的降水变化时空差异具有重要价值。依据已发表文献,对过去千年中国冷暖与干湿格局变化的多尺度配置特征进行了总结梳理与对比分析。主要结论是:尽管在过去千年,不同冷暖阶段的中国干湿格局存在差异;但集合平均显示,无论年代还是百年尺度的温暖时段,中国东部干湿均大致呈自南向北的"旱(华南)—涝(长江中下游)—旱(黄淮地区)"分布格局;而在相对寒冷时段,则主要呈东湿西干的东西分异格局;气候由寒冷转为温暖可能会导致黄淮地区相对转干,江南地区(特别是湘、赣流域)相对转湿。这表明:在当前气候增暖背景下,中国东部自20世纪70年代以来发生的"南涝北旱"格局可能是过去千年温暖与干湿格局变化配置特征的重现。然而从更长尺度的阶段差异看,中世纪气候异常期中国干湿大致呈"西部干旱—半干旱区偏干、西南—华北—东北偏湿、东南又偏干"的特征,小冰期则反之。这既说明现有重建结果尚存在不确定性,也表明中国干湿格局对不同尺度冷暖变化配置的关系可能极为复杂。     

近15a乌鲁木齐市城市用地扩展动态及其空间特征研究

以乌鲁木齐市为例,在遥感和GIS技术的支持下,对干旱区城市土地利用结构、空间格局动态变化与城市扩展的空间特征进行定量分析.采用1987年、2002年两期陆地卫星影像为基础数据源,提取了研究时段内乌鲁木齐城市土地利用变化信息;结合景观生态学原理和方法,对研究区城市景观的动态变化进行定量分析.并引入建成区空间密度作为定量指标,分析总结了乌鲁木齐市扩展变化的空间特征.结果表明,1987-2002年间乌鲁木齐城市土地利用状况发生了较大的变化:城市建成区和绿地面积增长,水体面积减少;景观斑块分离度增强,边界构成曲折化,整体格局趋于复杂;在空间上,城市扩展主要沿西、西北及东北3个主要方向进行,并形成了建成区密度由内而外递减的空间分异特征.     

土地资源利用的景观生态优化方法

空间格局的生态优化是以往土地利用优化配置中的薄弱环节 ,景观生态学的发展与完善为弥补此项不足提供了一个全新的研究视角 ,在此方面已进行了长期的理论与方法探讨。为进一步促进景观生态学与土地利用优化配置的结合 ,探索土地资源利用空间生态优化的有效途径 ,文章系统阐述了近几十年景观生态学在土地利用优化配置的应用研究中采用的主要方法及其发展 ,并重点讨论了基于格局分析的土地利用生态优化途径及其发展前景。