50余年来岩溶山地近郊村域土地利用与景观格局演变——以贵州省清镇市王家寨地区为例

选取贵州省清镇市近郊村域王家寨地区为研究对象,在GIS支持下,利用该区域1963年、1982年、2005年、2010年和2015年5期土地利用图形数据叠加分析,提取出研究区50余年来的土地利用/覆盖信息,并结合相应的社会经济统计数据,分析了其驱动力因子,其结果表明:(1)1963—2015年间,土地覆盖类型的总体变化为高被草地和平坝旱耕地明显减少,低被草地、农村居民点、工矿用地、公路用地面积大幅增加,其中,平坝旱耕地有向经济效益更高的土地利用方式转变的趋势;（2）景观格局演变的总体趋势是:自1963年起,斑块数量、斑块密度持续增加,到2015年呈下降趋势,而最大斑块指数逐年减小,形状趋于不规则,同时,近50年景观的多样性指数持续增加;（3）区内土地利用/覆盖和景观格局呈阶段性变化,从1963年到2005年,坡地土地利用活动较强,2005年后,平地土地利用强度增加、农业逐渐转型、聚落持续扩展;（4）区内土地利用及景观格局的变化主要受经济、人口和政策因素的影响。      

贵州典型喀斯特流域土地利用空间格局及水文干旱研究

干旱是全球性普遍发生的一种自然现象,而喀斯特干旱不能简单归因于"气候异常、降水量减少"。在贵州省选择40个典型流域为研究样区,利用面向对象分类技术,构建土壤水体指数(SWBI),提取土地利用类型的遥感信息;借用景观指数计算软件(Fragstats4.0),计算土地利用类型的景观密度指数(PD)、最大斑块指数(LPI)、形状指数(SI)、景观分维指数(FDI),分析土地利用类型的空间分布格局;探讨不同土地利用格局下的流域储水空间的变化、流域地表储水能力的大小,研究土地利用类型及其空间分布变化对水文干旱的影响。研究表明:①疏林、旱地和灌木林分布相对集中、空间分布变化较大,水体和城镇分布相对分散、空间分布变化较小;②土地利用类型的斑块密度分布及最大斑块分布对水文干旱影响较大,土地利用类型的斑块边界分布及斑块形状分布对水文干旱影响较小;③土地利用类型的斑块密度指数、最大斑块指数、斑块形状指数及斑块分维指数越大,则土地利用类型对水文干旱影响越小。     

基于景观生态学的喀斯特生态脆弱区土地利用/覆被变化评价——以贵州猫跳河流域为例

通过运用遥感、地理信息系统以及全球卫星定位系统等技术手段,借助于景观生态学中的景观格局指数以及构建生态价值指数,对位于贵州中部典型喀斯特地区的猫跳河流域1973年以来的土地利用/覆被变化及其对整个区域生态环境状况的影响以及近30年来土地利用的合理性进行了评价。研究表明,在过去的30年间,研究区的土地覆被发生了显著的变化,并对区域的生态环境造成了深刻的影响。1973- 1990年,猫跳河流域的景观趋于破碎化,斑块总数从3 438个增加到3 619个,生态服务价值指数从3 626. 58降低到3 343. 47,土地利用具有明显的不可持续性; 1990- 2002年,猫跳河流域的景观破碎度降低,斑块数量从1990年的3 619个减少到3 312个,整个流域的生态服务指数从3 343. 47上升到3 738. 4,生态环境质量开始向好的方向发展。      

干旱区绿洲灌溉条件下生态服务价值研究——以新疆轮台县为例

基于RS、GIS、景观生态学等方法,以新疆典型干旱区轮台县为研究区,利用1997年、2007年、2017年三期遥感影像解译结果,定量分析轮台县20年间土地利用景观格局变化特征,并运用生态系统服务价值（ESV）估算原理,定量分析轮台县生态服务功能ESV的年际变化,探讨ESV在景观格局演变下的损益和响应,来反映生态输水对塔河沿岸生态的影响。结果表明：轮台县以未利用地大幅度减少,林地与草地的大量增加为主,同时耕地、水域、建设用地以及冰川的面积也有不同程度的增加,但相对于整个县域面积依然相对较小;各斑块类型景观格局指数和整体景观格局指数以及空间格局都发生了不同程度的变化,未利用地对景观整体的控制性减弱,土地利用均匀性和多样性增加,最大斑块指数变化显著,散布并列指数先略有下降后明显增加;轮台县20年间各项生态系统服务功能的ESV均呈显著增加的趋势,ESV总量不断增大;轮台县ESV的增益集中在林地的增加上,占总增益的65.9%,轮台县ESV的损益集中在建设用地和未利用地的转入上,说明林地的增加和未利用地的减少是轮台县ESV增加的主要原因。该研究体现典型水源灌溉对轮台县生态的影响,为干旱区生态系统改善和土地利用规划提供依据。     

1985-2014年漓江流域景观格局动态变化研究

文章以漓江流域为研究对象,应用1985年、2000年和2014年3期遥感影像,提取土地利用数据,采用土地利用动态度、土地利用转移矩阵等方法,分析1985-2014年漓江流域土地利用的演变趋势;结合Fragstats4.2景观分析工具,识别了该流域景观格局的动态变化。结果表明:1985-2014年,漓江流域土地利用整体变化幅度不大,主要表现为林地、耕地和草地面积减小,湿地、居民及城乡建设用地和未利用土地面积增加,且变化集中发生在2000-2014年。同时景观水平上破碎化和复杂化程度加剧,聚集程度和斑块连续程度有待提高;类型水平上林地景观破碎化层度增加,耕地和草地斑块面积增加,湿地和居民及城乡建设用地的聚集度较高,分布集中。     

近30年吉林市景观格局变化及气候效应

在ArcGIS、ENVI、Excel和FRAGSTATS软件支持下, 利用景观指数中的斑块数量、最大斑块指数、斑块密度、周长面积分维数、聚集度和香农多样性指数, 对1980年、1995年和2010年的吉林市景观格局进行了分析。结果表明:近30年间吉林市斑块数量、斑块密度、周长面积分维数和香农多样性指数呈先增加后减少的趋势, 聚集度呈先减少后增加的趋势, 最大斑块指数逐渐减少;林地景观面积、草地景观面积一直在减少, 湿地景观面积呈先增加后减少趋势, 旱田景观面积逐渐增加。在东北地区气候变化背景下, 吉林市景观格局的变化对该区气候产生了一定的影响, 使该区气温上升、降雨量减少。吉林市景观格局变化与气温、降雨量变化的空间分布格局有较好的对应关系。     

艾比湖绿洲实际蒸散量变化特征及与景观格局的关系

基于Budyko曲线方程计算新疆艾比湖绿洲1960—2013年实际蒸散量的年际和季节变化特征,选取研究区四期遥感影像进行土地利用/覆被分类,使用Fragstas 4.2软件计算景观格局指数,并分析实际蒸散量与景观格局指数之间的关系。结果表明：艾比湖绿洲实际蒸散量多年平均值为162.97 mm,并呈上升趋势,变化速率为7.76 mm·（10a）^-1;夏季和秋季的实际蒸散量为上升趋势,春季则呈下降趋势;年实际蒸散量在1987年发生突变性增加,夏季和秋季实际蒸散量的突变年份分别为1992年和1975年,春季不存在突变点,这与降水量的突变状况一致,说明降水量的变化对实际蒸散量的变化有很大影响。四期土地利用/覆被图中荒漠占主导地位,耕地和城镇用地增长较为明显,分别增长了409.69%和704.56%。斑块类型级别上,不同地类的景观格局指数差异明显;景观级别上,各景观格局指数均为波动增加趋势。斑块类型级别上,仅有水域斑块数量NP和斑块密度PD与实际蒸散量呈显著负相关;景观级别上,实际蒸散量与最大斑块指数LPI、蔓延度指数CONTAG及景观连通性指数COHESION呈负相关,与斑块数量NP、斑块密度PD等指数呈正相关。实际蒸散量与聚集度指数AI的相关性最高,达到0.953（P<0.05）;与NP和PD的相关性最低,仅为0.148。因此,AI指数在艾比湖绿洲可以较好地表征实际蒸散量的变化。     

基于TM遥感影像的闽西山区土地利用景观格局分析

根据1985年和2000年TM影像进行人工解译,提取各土地利用类型数据,计算了研究区的斑块指数、多样性指数、优势度、破碎度、分维度及形状指数等景观格局指标,并进行分析。结果表明,研究区有林地在整体景观格局上起基质作用;各主要景观类型均具有较大的边界曲折性;在研究时段内斑块总数下降,多样性也下降,反映土地利用向大景观要素集中。     

贵州省土地利用空间结构分析

综合运用GIS技术和景观生态学方法,以贵州省九个地级行政单元为研究对象,分析了贵州省土地利用的空间结构特征,进而,结合贵州省特殊省情——喀斯特石漠化的发育,建立了喀斯特石漠化与景观指数之间相关关系。所得基本结论为:(1)贵州省北部和西部地区景观破碎严重;南部和西南部斑块形状相对规则;东部和北部的景观连接度高;九个地区景观多样性和景观均匀度基本相等,景观多样性较低,景观分布较均匀;东部和西部土地利用的空间镶嵌结构最复杂,稳定性最强;从南到北中部狭长的一条带上,土地利用的空间镶嵌结构最简单,稳定性最弱。(2)潜在以上石漠化与耕地景观形状指数、景观多样性指数和斑块数量之间存在相关关系,相关系数分别为-0.8375、0.5713和0.8676,说明耕地景观形状越简单、景观多样性越高、斑块数量越多,石漠化的分布就相应越广泛。     

镇域尺度土地景观格局变化及影响因素分析——以南京市东坝镇为例

以2000、2005和2010年三期土地利用现状图为基础,分析了南京市东坝镇土地景观和斑块类型两个水平的景观指数时空变化特征。结果表明,耕地景观为优势景观,大量城镇斑块以干扰斑块散布于耕地中;耕地减少与城镇用地增加是东坝镇景观格局变化最显著、最主要的特征;城镇化快速发展与扩张占用了大量耕地,原有城镇的延伸扩张和新建城镇破坏了耕地的连通性与整体性,同时加剧了城镇用地与耕地景观的破碎程度,发生在耕地与城镇用地上的转换给以耕地为基质的生态系统稳定性带来负面影响。因此,经济特别是工业发展是地区景观格局发生变化的重要因素,有必要协调发展与保护的关系,促进新型城镇化和生态文明建设。     

不同尺度喀斯特地区土地利用变化研究

以贵州典型喀斯特地区贞丰县、北盘江镇、花江示范区作为研究样区,讨论了不同尺度喀斯特地区土地利用动态变化过程。结果发现: 研究样区土地利用的数量变化主要表现在农用地与未利用地之间的增减变化, 而且1997— 2000年的土地利用变化速度比2001- 2003年的快。在土地利用的结构变化上,北盘江镇园地所占比例增长、未利用地所占比例减少和贞丰县林地面积所占比例变化最大,花江示范区同北盘江镇的结构变化相似。在土地利用的程度变化上,三个研究区土地利用程度综合指数都有所提高,整体趋于平衡。县级尺度的土地利用程度综合指数大于镇级尺度,村级尺度的土地利用综合指数最小。三个研究区的景观偏离度呈有规律的缓慢增长趋势,表明人类活动对土地利用的影响逐渐加强。      

Land-use change and its environmental impact in the Heihe River Basin, arid northwestern China

Rapid land-use change has taken place in many arid and semi-arid regions of China over the last decade as the result of demand for food for its growing population. The Heihe River Basin, a typical inland river basin of temperate arid zone in northwestern China, was investigated to assess land-use change dynamics by the combined use of satellite remote sensing and geographical information systems (GIS), and to explore the interaction between these changes and the environment. Images were classified into six land-use types: cropland, forestland, grassland, water, urban or built-up land, and barren land. The objectives were to assess and analyze landscape change of land use/cover in Heihe River Basin over 15 years from 1987 to 2002. The results show that (1) grassland and barren land increase greatly by 22.3, and 268.2 km², respectively, but water area decreased rapidly by 247.2 km² in the upper reaches of Heihe River Basin; (2) cropland and urban or built-up land increased greatly by 174.9, and 64.6 km², respectively, but grassland decreased rapidly by 210.3 km² in the middle reaches of Heihe River Basin; and (3) barren land increased largely by 397.4 km², but grassland degraded seriously and water area decreased obviously by 313.3, and 21.7 km², respectively in the lower reaches of Heihe River Basin. These results show that significant changes in land-use occur within the whole basin over the study period and cause severe environmental degradation, such as water environmental changes (including surface water runoff change, decline of groundwater table and degeneration of surface water and groundwater quality), land desertification and salinization, and vegetation degeneracy.     

Effects of land use change on landscape pattern of the Manas River watershed in Xinjiang, China

The mechanism of interaction between land use change and landscape pattern is pivotal in research concerning global environmental change. Quantitative evaluation of land use change that has resulted from excessive land development and its impact on landscape pattern are important for sustainable utilization of local land resources. The study area was the Manas River watershed, a typical watershed in an arid area. The present study evaluated the influence of long-term land use change on the landscape pattern; the findings are valuable for economic development and environmental protection. The processes for land use change and changes in landscape pattern were reconstructed and analyzed for data in topographic maps dated 1962 and in remote sensing images taken in 1976, 1989, 1999 and 2008 using mathematical models and landscape metrics. The results indicate significant changes in land use over the past 50 years, with increases in the areas of cultivated land and construction land, and a significant decrease in unused land and woodland areas; grassland and water resources first increased and then tended to decrease over this time. The comprehensive index of land use change is 0.55, indicating an unbalanced, one-way transition in the study area. Landscape fragmentation and diversity increased and landscape dominance decreased; in other words, differences between landscapes decreased. The changes resulted in a significant tendency toward diversity and fragmentation of the landscape. Therefore, large-scale intensive agricultural development can reduce the negative influence of land use change on the landscape pattern.     

典型岩溶湖泊湿地流域景观格局动态变化及趋势预测

岩溶湖泊湿地流域作为景观格局变化的热点研究区域,探讨景观格局动态变化及预测趋势,为岩溶流域生态安全研究提供科学依据。应用遥感与地理信息系统技术,结合普者黑岩溶湖泊湿地流域实际情况,分别对该地区1990、1995、2000、2005、2010、2015 年6 期遥感影像进行分类、解译,系统地获取地区景观格局状况,分析动态变化特征,并运用CA-Markov 模型对未来湿地景观格局进行模拟预测。结果表明:1990?2015年普者黑岩溶湿地流域景观格局随时间变化显著,景观破碎化程度总体呈现增加趋势,斑块数（NP）从861增加到889,景观类型的优势斑块面积在逐渐增加,而多样性指数从1.064下降到0.966;2020?2030年普者黑岩溶湿地流域建筑用地、农地和湿地景观类型面积在增加,农地和林地在减少,其中,较为突出的是建筑用地占有率由2.79%上升到2.97%,农地占有率60.12%增加到60.74%,湿地占有率6.67%上升7.02%,而林地占有率由26.70%下降到26.40%。景观格局进行预测可以发现湿地面积、建筑用地面积和农地变化幅度最大,本文相关研究和预测结果可为普者黑流域生态保护提供一定的建议和参考。      

含矿区小流域生境质量评估方法——以宝兴河流域锅巴岩矿山为例

为了探究小流域背景下的地质工程活动对生境质量的影响评估方法,文章以宝兴河流域为例,利用遥感技术对流域内的重点工程锅巴岩矿山的土地利用变化情况进行了信息提取,并采用InVEST模型定量评估了生境质量。结果表明:锅巴岩矿山的土地利用类型主要由林地向裸地转变,林地面积占比减少15.11%,裸地的面积占比增加12.30%;锅巴岩矿山的生境质量指数从0.9234下降到0.8618,标准差从0.2389增加到0.3134,生境质量低等级面积占比增加4.84%,表明矿山区域整体的生境质量有所下降,但变化不明显;锅巴岩矿山的生境退化强的区域面积占比增加3.40%,生境退化指数由0.0113增加到0.0159,表明矿区生境有所退化但不明显。由此可见,含矿区小流域的生境质量虽受人类活动干扰,但如果采取合理开采方法,科学优化土地利用格局,有效地进行生态修复,对环境的影响可以控制在较低水平。      

桂林毛村岩溶区与碎屑岩区不同土地利用方式对土壤水稳性团聚体特征的影响

以桂林毛村岩溶生态试验场为研究区域,通过对该地区岩溶区和碎屑岩区不同土地利用方式的土壤进行采样和分析,系统研究和比较了旱地、水田、林地和灌丛四种不同土地利用方式下土壤水稳性团聚体分布特征。结果表明:无论是岩溶区石灰土还是碎屑岩区红壤,土地利用方式对土壤水稳性团聚体分布和组成有着显著的影响(p<0.05)。与旱地和水田等传统农田相比,灌丛和林地这两种自然土壤明显提高了>5mm和>0.25mm团聚体的比例,并且团聚体稳定性增加。岩溶区灌丛的平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)较旱地分别提高了185%和179%,较水田提高了361%和481%,林地的MWD和GMD分别较旱地提高了65%和43%,较水田提高了167%和198%;而碎屑岩区灌丛的MWD和GMD分别较其旱地和水田提高了103%和134%、15%和32%,林地的MWD和GMD分别较其旱地和水田提高了117%和152%、23%和43%。这说明相比碎屑岩区红壤,岩溶区石灰土受到人类活动的频繁干扰之后退化更快,土壤团聚体稳定性下降更多,这也说明了岩溶区土壤环境的脆弱性。      

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.     

资源型城市景观生态风险的时空分异:以乌海市为例

为探究大型露天煤矿开采对西北干旱荒漠区景观生态风险的影响,以及资源型城市转型背景下的时空动态,以资源衰退型的内蒙古自治区乌海市及周边县域为研究区,结合现有景观生态风险评价中的干扰度、脆弱度指标,增加受威胁指数来综合构建资源型城市景观生态风险评价框架。基于乌海市2005—2015年景观类型数据,从时间和空间上分析景观生态风险及其动态。结果显示:(1)2010—2015年景观类型之间转移相较于2005—2010年更剧烈,年变化强度分别为7.43%和3.44%,工矿用地与城市建设用地最活跃,但年增加强度减小。(2)林地、水域和湿地损失度先略增加后大幅度减小,其他土地和草地损失度呈增加趋势,工矿用地先减小后略增加;城市建设用地和工矿用地受威胁指数最大,其余类型的景观受威胁指数均有上升趋势,但其他土地、水域和湿地增加趋势逐渐减慢。(3)2005—2015年景观生态风险指数升高,空间分布总体呈西、中部高而南北低的格局,而不同等级风险区表现为低风险区由边缘向中心转移,而高风险区依托原有高风险区扩展。研究期风险区变化显著的是西部沙地高风险区,矿区东部其他土地因周围分布灌丛和草地,风险始终低于西部其他土地。根据不同风险等级中工矿用地的面积占比情况,将工矿用地占比控制在5%以内可达到控制总体景观生态风险的目的。研究为资源型城市通过合理的景观配置进行生态风险管控提供了依据。     

黄河源区土地利用/覆盖变化（LUCC）研究

利用遥感（RS）监测手段和地理信息系统（GIS）技术,获取了黄河源区在1975、1990、和2005年3个时期的土地利用/覆盖数据,并通过叠加分析,获得了该地区土地利用/覆盖的时空转移特征. 此外,通过县级行政区对源区各县域内的土地利用/覆盖变化特征进行了统计分析,以期为该地区的环境管理提供科学依据. 结果表明：在1975-2005年间,黄河源区的环境退化非常明显,土地利用/覆盖变化主要表现为耕地、沙地、滩地和水库、坑塘面积增加;沼泽地面积减小;高覆盖度草地面积减小,中、低覆盖度草地面积增加. 从县级行政区划上来看,耕地的增加主要分布于贵南、同德和泽库三个县;林地面积在玛沁和甘德两县有大面积的减小趋势;新增的沙地主要分布在玛多、共和、曲麻莱和若尔盖县;新增水库、坑塘则主要分布于共和、和贵南两县;沼泽地面积的减少绝大部分发生在若尔盖县;高覆盖度草地在甘德和玛沁两县增加非常明显,但在玛曲、玛多、达日、兴海、阿坝、若尔盖、红原等县均有大面积的减小趋势. 因此,在黄河源区开展环境保护或环境治理工作,应根据不同区域的具体环境问题采取相应的治理措施.