武夷山风景名胜区景观格局演变与驱动机制

在运用3S技术对世界自然文化和文化遗产地——武夷山风景名胜区进行景观生态分类的基础上,比较分析了风景区1986、1997、2009年三个关键时期的景观要素、空间格局及其演变规律,揭示了武夷山风景名胜区不同发展阶段景观格局变化特征,进一步探讨了导致格局演变的驱动机制.结果表明:①近23年来,风景区茶园、建设用地大面积持续增加,马尾松林、农田、裸地大面积减少;②1986-1997年,马尾松向茶园、农田向建设用地、杉木林向茶园转移面积居前三位,分别为294.80 hm2、176.73 hm2、152.68 hm2;茶园面积增加量最大(增加了577.93hm2),建设用地次之(增加了358.73 hm2),杉木林面积减少量最多(减少了431.87 hm2),农田次之(减少了248.01hm2);此阶段茶园只为输入景观,风景区景观变幅大,受人为干扰特别显著.③1997-2009年,杉木林向茶园、农田向茶园、灌草层向马尾松林转移面积居前三位,分别为280.82 hm2、96.65 hm2、76.15 hm2;此期间茶园增加面积最多(增加了360.81 hm2),农田面积减少最多(减少了318.87 hm2);该阶段景观变化幅度较1986-1997年减小,人为干扰有所减弱.④23年来不同景观类型特征及其变化各异,主要表现为农田破碎度增加,建设用地趋于规则化,茶园受到干扰显著,河流景观形状最为复杂且受干扰小;景观多样性程度提高,景观类型空间分布呈均匀化趋势.⑤自然环境的制约作用、经济利益驱动下的生产行为模式转变、人口和旅游发展带来的开发建设、政策法规和管理的导向作用等是武夷山风景名胜区景观格局演变的主要驱动原因.     

农牧交错带农田景观格局对土地生态环境安全的影响——以呼和浩特市为例

在GIS支持下,利用卫星遥感影像提供的信息和非遥感信息想结合的方法,获得研究区农田景观空间分布格局和生态环境现状数据资料。从区域农田生态系统特点和地区土地生态安全角度出发,通过对市域农田景观空间格局特征及其对土地生态环境安全影响的分析,显示出农田景观格局的空间差异性与破碎度高是农牧交错地区土地生态环境安全的重要影响因素。调整土地利用结构、加强地区土地整理与生态农业建设投入,是保证区域土地生态环境安全,促进区域社会经济可持续发展的主要途径。     

生态优先导向下长江经济带土地利用景观格局演变及其驱动机制研究——以武汉市为例

运用景观指数、GIS空间分析和Fragstats分析等方法,以长江经济带的武汉市为例,从生态优先视角下对土地利用景观格局演变及其驱动机制进行分析,结果表明:2000—2015年武汉市生态用地规模、空间形态与格局逐步稳定,人工干预明显,生态保护政策取得一定的效果;在生态用地持续增长约束下,耕地规模减少但降速放缓,空间形态趋向规模化与规则化,而建设用地增长速度加快,区域斑块分割与镶嵌力度加强,生态保护与经济增长表现出协同发展特征;武汉市土地利用格局在中心-远郊空间层面呈现差异化演变特征,主城区建设用地集中,景观同质化和集聚化增强,多样性降低但稳定性提升,远城区土地利用行为愈加无序复杂,稳定性降低,多样性增强;长江经济带土地利用景观格局演变过程是在区域资源禀赋约束、经济要素投入、社会生产、生活和生态运行方式以及政策制度的内外双重驱动作用下的结果。     

河南黄河沿岸地区景观格局演变

利用1987年和2002年的遥感影像,借助于地理信息系统技术,结合河南黄河沿岸的区域特征,运用景观生态学的基本理论,分析河南黄河沿岸地区景观格局的演变,用于了解在自然过程和人类活动共同作用下的河南黄河沿岸地区景观格局的演变过程及影响机理。结果表明,在研究区域内,水浇地景观类型为占优势的景观类型。1987~2002年景观格局动态变化显著：河流景观、水浇地景观、林地景观和滩地景观类型的面积呈减小趋势,坑塘景观、稻田景观、旱地景观和建设用地景观类型面积则呈增加趋势。景观斑块总数量呈现出略微减少的趋势。景观空间特征表现为景观多样性增加,各景观类型所占比例差异减小。破碎化指数减小,景观整体破碎化程度有所减缓。景观空间构型明显,基本上是以大斑块为主,呈聚集型分布。特别是占优势的景观类型,斑块更加集中连片。自然过程特别是人类活动对河南黄河沿岸地区景观格局的变化有深刻的影响。     

北京郊区生态安全动态评价与分析

以京郊三个具有不同功能的区(县)为例,基于景观生态学的基本理论,探讨在GIS和RS技术支持下从景观格局角度进行快速城市化地区的生态安全动态评价方法.首先,根据遥感数据解译出1996和2005两期土地利用图;然后计算景观干扰指数和景观脆弱度指数,它们合成景观稳定性指数,在此基础上,构建生态安全指数(ESI);最后,利用空间分析方法对生态安全指数进行空间化,并对生态安全指数的采样结果进行半变异函数分析和空间插值分析.结果表明:(1)1996-2005年研究区的各景观类型呈不同的变化趋势,其主要的景观变化特征为建设用地景观持续增加、耕地景观大量减少,尤其以建设用地景观变化最快;(2)研究区的斑块数量、破碎度、多样性指数和分形维数都表现出增加的趋势;(3)生态安全指数受人为干扰影响较大,局部区域的景观类型从1996年的零散分布发展至2005年的连片分布,整体生态安全强度的空间分布不均匀性增强;(4)生态安全指数值从城市功能拓展区(朝阳区)到远郊城市发展新区(顺义区)和生态涵养发展区(密云县),呈现出由低而高的变化趋势,其低值区域随着城市化进程的加快而逐渐扩大.表明生态安全指数能够定量评价区域生态环境的状况及其演变方向.     

基于CA模型的内江城市景观格局动态演变研究

城市景观格局是自然与人文因素相互作用的结果,其动态演变的研究能够从景观的角度加强人类对于城市巨复杂系统的理解.随着GIS技术和空间预测模型的逐渐成熟,使得对于城市景观格局动态演变的研究成为可能.以内江中心城区为研究区域,通过GIS技术与CA模型的松散耦合,构建了景观格局的动态演变模型,并运用该模型预测了2020年研究区域景观格局的演变.研究表明,CA模型能够模拟内江城市景观格局的动态演变,该研究区域的最佳栅格大小为60m×60m,2.875个模型循环对应真实时间的1年.     

半干旱区生态风险时空演变及其影响因素的地理探测——以宁夏盐池县为例

深入探究半干旱区景观格局变化规律,明确其生态风险时空演变特征与影响因素,对优化半干旱区景观格局、防范和治理生态风险、促进区域可持续高质量发展具有重要意义。以宁夏回族自治区盐池县为例,基于2000—2020年土地利用数据,通过景观格局指数构建生态风险模型,结合地统计分析和地理探测器模型,对其景观格局变化及生态风险时空演变与影响因素进行综合研究。结果表明：（1） 2000—2020年盐池县耕地和未利用地面积下降,其余地类均呈增加趋势,其中建设用地扩张速度最快,年均增长率为6.90%。（2） 2000—2020年盐池县景观斑块数、斑块密度、景观形状指数和香浓多样性指数上升,最大斑块指数和蔓延度指数下降,表明景观格局呈破碎化、复杂化和分散化的发展态势。（3） 2000—2020年盐池县生态风险指数由0.1465下降至0.1312,其中高、较高和中等风险区面积占比分别下降5.25%、24.21%和5.44%,而低和较低风险区面积占比分别增加14.11%和20.79%,空间上呈现出北高南低的分布格局。（4） 随着社会需求的日益增长和人类活动的加剧,自然因素对生态风险空间分异格局的影响逐渐弱化,而社会经济因素作用不断增强。     

镇江市土地利用景观格局时空过程与驱动因素

以宁镇扬丘陵区的镇江市为案例地,基于1978—2012年遥感图像数据,从类型尺度和景观尺度2个维度分析镇江市土地利用景观格局时空过程特征;并通过PCA模型定量揭示镇江市土地利用景观格局时空演化驱动因素。结果表明:1)1978—2012年耕地是区域主导景观类型,其次林地、建设用地为区域优势景观类型;其中耕地、林地景观类型分别减少7.63%、1.21%,而建设用地景观增加8.87%;2)镇江市总体斑块数目增加,平均斑块面积、斑块形状指数和分维数下降,且耕地、建设用地及水域对区域景观格局演化响应最为显著;区域景观破碎度、集聚度及多样性指数不断上升,表明人类活动对研究区景观干扰不断增强,且存在镇江中东部高于西部的空间分异特征;3)人口快速增长是土地利用景观格局演变的直接诱因,城市化推动、经济持续发展是景观格局演化的重要驱动,而技术革新进步会对景观格局演变具有一定冲击作用;4大驱动力综合耦合作用1978—2012年镇江市土地利用景观格局时空演化过程。     

新疆天池景区生态安全度时空分异特征与驱动机制

本研究基于2000、2010年新疆天池风景名胜区的TM遥感影像、2000-2010年新疆统计年鉴、野外实地调查等数据,构建研究区的景观生态安全度,采用ESDA、半变异函数空间分析、逐步回归等方法,分析各样点景观生态安全度的时空演变特征,探讨导致格局演变的驱动机制。结果表明:① 2000-2010年,高景观生态安全度范围由南向北转移;中景观生态安全度区域由南北向中部集中;低景观生态安全度呈现由南向北扩散的趋势。② 景观生态安全度全局空间自相关较显著,随时间演变,空间集聚水平降低;局域空间自相关呈现集群分布向随机分布转变的趋势。③ 变程范围内,景观生态安全度值的各向异性与弱空间相关性特点是结构性因素和随机性因素综合作用的结果。④ 经度、纬度、海拔因子对景观生态安全度的影响显著;放牧、旅游以及政策活动影响景观生态安全度中小尺度格局,对景观生态安全度的演变有重要影响。     

广州市中心镇建设用地景观格局及其影响因素分析

借用景观生态学“景观格局”的概念,运用GIS的空间分析功能,选取中心镇建设用地斑块景观集聚度指数、形状指数和破碎度指数等景观生态学指标,对广州市中心镇的建设用地格局进行定量分析.研究表明,近10年来中心镇的建设用地扩展速度基本呈先下降后上升的趋势,而景观集聚度则基本呈持续下降和先上升而后下降两种态势,景观形状也趋向于复...     

佛山市顺德区土地景观格局变化研究

以广东省佛山市顺德区为研究对象,在GIS平台下,根据1979、1990和2000年遥感影像解译获取的景观动态数据,分析了最近20多年顺德区景观格局动态变化规律。结果表明,顺德区城市化的迅速发展,使得该区的基塘地、耕地和林地大面积退化,而居民地面积大幅度升高。在此基础上,分析了顺德区景观格局变化的驱动因子,并提出了维持经济可持续发展所需要解决的若干问题及建议。     

石羊河上游林区景观空间邻接特征及生态安全分析

在干旱区山地,荒地斑块特征可反映植被的破碎化及退化状况,农田斑块特征可反映自然植被景观受农田开垦的威胁程度,而其它景观类型与这两种类型斑块的邻接特征可间接反映这些类型潜在的植被退化风险大小或受农田开垦的威胁程度。以Landsat/TM及林相图作为数据源,在桌面GIS下解译出石羊河上游的哈溪林区各景观类型,计算了各景观类型与荒地和农田的空间邻接长度和数目比例,并利用缓冲区分析方法计算了荒地和农田对各景观的影响面积。在此基础上通过计算各类型植被退化风险大小和受农田开垦的威胁程度,定量分析了研究区各景观类型的生态安全性。结果表明：灌丛和草地与荒地的邻接边长和数目较大,由放牧活动引起的植被破碎化和退化的风险较大,而乔木林种与农田的邻接长度、数目较大,受农田开垦的威胁较为严重;景观整体植被退化的风险（0.28）高于受农田威胁程度（0.11）;各类型植被退化风险值的差别不明显,但灌丛草地相对较高,而各乔木林种受农田开垦的威胁程度明显高于灌丛和草地;基于景观类型空间邻接的生态安全评价分析可以初步反映干旱区山地景观受人类活动影响的威胁程度。     

滇西北高原湿地区土地利用变化特征

湿地景观格局的动态变化与区域土地利用/覆盖格局的变化有着十分紧密的联系。以纳帕海、碧塔海和属都湖三块高原湿地所在的云南省香格里拉县建塘镇为例,在遥感和GIS技术的支持下,对该区域1974、1987和2000三期Landsat TM(ETM)影像进行了解译,分析了26 a间的土地利用/覆盖变化规律,并结合景观格局动态分析的方法,借助FRAGSTATS软件定量分析了该区景观格局特征及其动态变化。结果表明:该区土地利用/覆盖状况变化显著,主要土地利用/覆盖类型有林地以822 hm2/a的速度在大面积减少,并主要转为灌木林地,使得后者在26 a间扩大高达17倍,变化幅度最大。建设用地和耕地的面积分别扩大了6倍和2倍,而草地和雪地面积持续减少。相应地,该区景观格局定量分析显示,有林地的斑块密度增大而平均斑块面积减小迅速,呈破碎化趋势,灌木林地的斑块密度、平均斑块面积均增加,草地则与之相反均减小,耕地的斑块密度降低而平均斑块面积增加,在不断融合成大斑块,其余各景观单元斑块密度增大平均斑块面积减小,同时各斑块几何形状在1987年变化最剧烈,景观格局趋于复杂。     

Influence of the variation in rural population on farmland preservation in the rapid urbanization area of China

In the past 40 years,cultivated land has faced the continued anthropogenic inter-ference,which has become a significant issue for cultivated land preservation during rapid urbanization.The purpose of this research was to reveal the spatio-temporal evolutionary characteristics of cultivated land and the correlation between rural population variation and farmland change in China.Fifty county-level administrative units in Zhejiang Province were selected as the study area wherein spatio-temporal evolution comparative analysis for every 5 years from 2000 to 2015 was conducted.This study used the pool method to estimate the impacts of the rural population variation,average slope,average elevation,rural residential disposable income,primary industry proportion,and road density on farmland utilization efficiency from the spatial perspective,which is represented by landscape metrics including the mean patch size,edge density,area weighted mean shape index,and area weighted mean patch fractal dimension.This study showed that the cultivated land landscape index continued to rise after 2000 and then started decreasing after 2010,indicating a reduction in human interference after 2010.The spatial variation of rural population of all county-level administrative units decreased from 2000 to 2010,and 62％of them began to increase after 2010.The regression analysis results showed that the spatial variation of rural population was significantly and negatively correlated with the cultivated land landscape while the rural residential disposable income,average slope and primary industry proportion were all sig-nificantly and positively related to the cultivated land landscape index.The results implied that the loss of the agricultural labor force and the difficulty of sloping farmlands adapting to mechanized farming were unconducive to farmland utilization efficiency improvement,and the increase in nonagricultural activities in rural areas would increase the difficulty of culti-vated land preservation.Our analysis suggests that local governments should improve the production efficiency of fragmented land or strengthen the construction control of housing and facilities in rural areas according to their regional urbanization development situation.     

黑河中游地区耕地景观演变及社会经济驱动力分析

选取1987~2010年的土地利用数据,运用变化轨迹分析方法以及景观指数表征黑河中游地区耕地景观的演变过程,采用偏最小二乘回归模型分析耕地景观演变的驱动力。结果表明：从耕地的变化轨迹来看,研究期间耕地的扩张是黑河中游地区耕地景观演变的主要趋势;从空间上来看,扩张型耕地和缩减型耕地分布趋向集中,主要集中在稳定型耕地边缘,同时耕地扩张的方向趋向河流;从驱动因素分析来看,总人口、城市化、产业发展、机电井数等是促使耕地景观演变的主要社会经济驱动因素,但是各个驱动因素的驱动作用均有差异。     

民勤土地利用格局时空变化研究

应用1987年和2010年两期TM遥感数据,在GIS技术的支撑下,解译提取民勤县土地利用类型空间分布信息,用FRAGSTATS3.3软件计算斑块类型和景观两个层次的7个景观格局指数,分析民勤县土地利用类型空间转化特点和质心转移趋势。结果表明：（1）23年间,民勤县土地利用类型转换明显,戈壁、耕地面积增加,草地面积减少,林地部分退化。（2）土地类型多样性和均匀度减小、聚集度增加,表明人类活动对民勤县土地利用影响大,土地利用结构受个别土地类型影响程度加深、稳定性下降。（3）民勤县土地利用质心整体向西南方向偏移,沙漠、耕地质心向西南方向偏移明显,沙进人退的趋势显著。     

江浙沪地区土地利用变化模拟和景观格局分析

土地利用／覆被变化对于生态系统多样性和区域生态经济系统可持续性具有深远的影响。本文基于地理信息技术,以江浙沪地区土地利用遥感解译数据为基础,采用景观格局分析法分析了江浙沪地区的景观格局特征;运用CA—Markov模型对江浙沪地区土地利用时空变化进行了模拟。1980-2005年期间,江浙沪地区景观格局变化特征是建设用地增加迅速,耕地集聚减少,建设用地增加主要来自耕地转移,其贡献率达到93．11％。各类斑块类型的破碎度提高;林地和建设用地斑块平均分维数增加,斑块形状趋于复杂,斑块空间分布趋于集中。总体景观破碎度不断提高,景观多样性和景观异质性增加,景观均匀度有所提升：2005年CA—Markov模型模拟结果和遥感解译数据具有高度一致性,Kappa指数达到91％,2010年和2015年模拟结果显示,耕地减少和建设用地增加趋势显著,耕地和林地的减少呈加速状态,建设用地增加的速度降低。未来发展需提高土地利用效率和注重生态格局安全,在提高城市化水平的同时又能兼顾生态保护,以提高区域可持续发展能力。     

农田景观空间异质性分析及遥感监测最优尺度选择——以三江平原为例

农情遥感监测需要高时间分辨率的遥感数据,目前这些数据大都为中低空间分辨率影像。在这些尺度下,像元内部往往是异质的,从而影响农情参数反演精度。因此分析和表达农田景观空间异质性和最优尺度选择对遥感农情监测质量的提高具有重要的应用价值。选取建三江农垦区四种典型农田景观为研究点,Landsat/TM NDVI为实验数据,利用实验变异函数对四种景观类型的各向空间异质性进行了分析, 而后通过变异函数模型拟合,定量分析了各个研究点的整体空间异质性,并在此基础上进行了研究区遥感监测最优尺度选择。研究表明:(1) 基于实验变异函数的结构分析方法,可定性地认识空间异质性的大小和方向,进而挖掘出其背后的自然和人为驱动因素。(2) 对实验变异函数进行拟合分析,可定量地刻画不同景观格局各自的空间异质性特性。此外,基于变异函数对空间异质性的定量表达,讨论了利用积分变程A结合Nyquist-Shannon采样定理进行最优尺度选择的方法。