干旱区绿洲扩展过程中的景观变化分析

绿洲化过程中的景观变化和尺度效应是景观生态学研究的热点之一。针对这一目标以黑河中游张掖绿洲为研究区域,应用“3S”技术的缓冲分析方法,以绿洲标志景观类型农田、林地和湿地为核心,确定了不同时期绿洲范围并划分了老绿洲区和新增绿洲区。在此基础上,从景观组成动态和斑块连通度的尺度依赖特征两个方面分析了绿洲化过程中的景观变化机制和尺度效应。研究结果表明,绿洲化过程是以农田和建设用地斑块动态为主要特点。主要表现为：在不同的分区中,农田斑块以总面积和最大斑块指数增加为特点,说明农田斑块趋向集中连片分布;建设用地斑块总面积、斑块密度和最大斑块指数等3个指标都为增加,在景观上呈星点状扩张分布。老绿洲与新增绿洲的比较分析显示,新增绿洲的建设用地面积增加速率小于老绿洲,而农田面积的增加速率大于老绿洲。从景观斑块连通度的尺度依赖特点来看,在老绿洲中景观斑块类型的空间尺度依赖规律明显,但在时间尺度上的变化不显著;在新增绿洲内,林地、水域和建设用地的尺度依赖性比老绿洲高,其中林地、建设用地的空间变化规律明显,在时间尺度上无明显的差异;而水域斑块的尺度依赖性1985年高于2006年。     

柴达木盆地荒漠绿洲景观格局定量分析

以柴达木盆地土地利用观状图为基本图件,在CIS支持下编制了柴达木盆地土地利用景观图。在此基础上选取多种景观指数,即选取斑块大小、斑块数、聚集度、相似邻接百分比、景观优势度指数、面积加权的平均斑块分形指数、散布与并列指数、香农多样性指数和香农均度指数等主要景观格局指数,定量地分析柴达木盆地荒漠绿洲景观格局特征。结果表明：柴达木盆地景观的主要斑块类型为未利用土地和草地,二者面积之和占全区的95％左右;绿洲景观以耕地、园地、林地以及城镇工矿用地等形式镶嵌在景观中,它们由于受到绿洲内人类活动的强烈影响,分形指数大,破碎度高;园地、水域与沼泽、林地和耕地的分布均比较分散,与其它类型相互混杂分布,说明绿洲内部缺乏高度连接的景观,生态系统脆弱;总体上看,柴达木盆地的景观比较单调,多样性指数较小,破碎化程度较低,景观异质性不高。     

宁夏沿黄人工绿洲农田格局对景观多样性的影响——以卫宁平原灌区为例北大核心CSCD

景观多样性是度量区域生态系统(土地利用/覆盖)类型数量和面积比例的集成指数,是景观生态学研究中使用频率最高的指数。农田作为干旱半干旱区人工绿洲的主要景观组成类型,是近半个世纪绿洲空间结构研究的焦点。本文采用2020年30 m分辨率的土地利用/覆盖数据,借助地理探测器模型的空间分异因子解释力(q统计量)和Moving Window法分析了宁夏沿黄人工绿洲卫宁平原灌区农田格局对景观多样性的影响。结果表明:宁夏沿黄平原区景观多样性(LDI)变化受到了农田总面积(CA)和最大农田斑块指数(LPI)的显著影响,但是它们与斑块间距离(Enn_mn)和斑块类型周长-面积分维数(Pafrac)的交互作用更显著,大于其单独影响。农田总面积和最大农田斑块指数不同级别对LDI都有显著影响;斑块间距离和斑块类型周长-面积分维数分别为67~801 m(q>0.05)和0.142~1.060时对景观多样性影响差异不显著,不在此阈值范围内则对景观多样性有显著影响。     

河西走廊中西段肃州区景观空间格局研究

景观空间格局研究是景观生态学研究的核心之一。运用景观生态学原理,借助GIS技术(ArcGIS 8．1)和Fragstats Version 3．3软件,基于2000年Landsat5 的4、3、2(RGB)波段合成影像解译结果．将研究区分为19个景观要素,选取斑块特征指数(斑块伸长指数、斑块密度、边缘密度、分维数)、景观多样性指数(香农多样性指数、均匀度、优势度)和景观空间构型指数(蔓延度、破碎度、分离度)等指标,对酒泉市肃州区进行了景观格局研究。结果表明：(1)肃州区景观的主要斑块类型为戈壁(沙地)、耕地、盐碱地和低覆盖草地,体现了景观的基质是戈壁沙地和农牧业绿洲类型的特点;(2)斑块特征指数表现为：农村居民点、耕地和低覆盖草地斑块密度较大,耕地、戈壁、低覆盖草地和盐碱地斑块边缘密度较大,反映出农村居民点多而分散,草地退化和耕地碎片化状况;(3)景观多样性指数SHDI表明景观异质性较高的特点,SHEI则表明景观中有一定的优势类型,以戈壁、耕地和盐碱地等景观类型占优势;(4)景观空间构型指数蔓延度反映了聚集度适中的特点,破碎度则反映肃州区景观总体受人类活动干扰相对较小,戈壁、耕地、沙地、盐碱地分离度较小,反映出肃州区这些景观类型占较大面积,斑块相对聚集,构成控制性生态景观。     

高速公路建设对山地景观格局的影响--以云南省澜沧江流域为例

以云南省土地利用图为基本图件,借助地理信息系统软件,运用景观生态学原理和方法研究云南省国际大通道建设对山地景观格局的影响,选择了澜沧江流域中下游两个典型区公路段,通过计算不同缓冲区景观格局指数的变化来定量化研究公路建设对景观格局影响规律。结果表明,道路修建直接导致景观格局改变,斑块数目、斑块密度、边缘密度和分维数增加,景观异质性增加;进一步研究表明,道路建设对缓冲区200 m内的景观格局直接影响最大,200 m外的影响趋于缓和;而多样性指数和均匀度指数在不同缓冲区变化不是很大;分析结果也表明,澜沧江中下游土地利用的空间分异和地貌差异也导致道路建设对景观格局影响不同。     

微尺度下的荒漠绿洲景观结构数量分析与绿洲稳定性研究——以甘肃景泰县为例

采用景泰县典型荒漠绿洲2006—2008年土地利用变更数据作为研究的基础材料,运用景观生态学中多样性指数、均匀度指数和优势度指数等有关结构数量分析的方法,对研究区土地利用结构分异进行定量分析,结合该区种植结构调整对土地生产力、经济的影响的实地调查,对绿洲稳定性进行分析。结果表明,2006—2008年研究区景观异质性下降,景观组分趋向不均匀分布,优势斑块对景观的控制作用在增强,斑块趋向异质化,绿洲稳定性增强。     

内陆干旱区土地利用变化的景观格局特征分析——以新疆白杨河流域为例

基于GIS/RS环境对两期Landsat7-ETM 影像数据进行土地利用分类处理,运用景观生态学原理和数理统计分析方法,从区域整体景观格局水平和土地利用类型水平两个角度,选取景观多样性指数等5个指数描述白杨河流域土地利用变化的景观格局特征。结果表明:研究区各土地利用类型面积都有不同程度的变化,除草地和未利用土地有所减少,其他土地利用类型都有不同程度的增加。从景观水平上看,区域景观异质性在增大,景观斑块的连通性降低,表现为多样性指数和均匀度指数呈增加,优势度指数减小;从类型水平上看,5年间人类对景观的干预程度较大,对人工景观的干扰强于半自然景观,体现在半自然景观类型的分离度较小,而人工景观类型的分离度较大。同时,景观周长-面积分维度指数的增长趋势说明景观斑块的自我相似性减小,几何形状趋于复杂化。总体上,是人类活动加剧破坏了自然绿洲内部的整体性和完整性,并且人类活动干扰还在增加。     

景观格局在沙漠化研究中的作用

应用景观生态学中格局分析的一些方法对４种典型沙漠化土地景观进行了分析,研究结果表明：景观和景观中斑块的格局通过影响边界长度和组合状况,进而影响沙漠化过程中的各种生物学和生态学过程。其中,分维数的变化可以反映景观和斑块格局的变化,分维数越大格局越复杂,两者关系呈正相关;修改分维数可以反映景观格局的多样性和景观中斑块之间的相邻性,两者关系也呈正相关;沙漠化土地景观格局的数量化分析和描述,为研究沙漠化过程和景观格局的相互关系奠定了基础。同时还指出了景观格局在沙漠化危害程度判定中有重要作用。     

广州市城市植被景观多样性分析

城市植被是城市的绿色生命线,对改善和美化城市景观生态环境起着重要的作用。言路在分析广州市植被景观现状的基础之上,应用景观生态学原理,结合具体情况和考虑研究的可操作性,选取多样性指数、优势度、分离度和破碎度四个指标,从景观的类型多术性、格局多样性和斑块多样性三个方面,对广州市城市植被景观进行多样性分析。结果表明,随着人类活动的加强,城市植被景观类型多样性降低,景观类型趋于单一;景观斑块多样性增大,嵌     

额济纳天然绿洲景观变化及其生态环境效应

基于研究区1987年LandsatTM和2001年LandsatETM+遥感影像资料,综合运用遥感与GIS技术手段,结合景观格局分析软件APACK,就近15年来额济纳天然绿洲景观格局变化进行了分析,并进一步探讨了由此所引起的生态环境效应。研究结果表明:1)天然绿洲面积与水域面积急剧缩减,绿洲荒漠化程度加剧;2)绿洲景观与荒漠景观过渡地带为各景观生态类型相互转化最为剧烈的区域;3)景观多样性与景观异质性程度减小,景观稳定性降低;4)景观变化所引起的生态环境效应包括地下水矿化度升高、水质下降,植被退化与物种多样性降低,沙尘暴危害加剧以及生态难民数量增加等。     

新疆绿洲系统自组织演化与机理

应用自组织理论为指导思想,从绿洲的系统性、整体性、复杂性角度出发,以新疆为例进行实证分析,深入研究绿洲系统的发展特征与演化机制.分析结果表明:[1]自组织理论在解释绿洲复杂系统的发生、发展、演化过程方面是一种非常强大而有效的理论依据;[2]绿洲系统的发展是由干旱环境背景下的特殊自然地理要素的自发演化所构成的自组织与由人为进行的规划与干预所构成的他组织的复合发展过程;[3])绿洲系统具有开放性、非平衡性、非线性、涨落等明显的自组织特征,有着从非组织到组织、从组织程度低到组织程度高、复杂度不断增长等自组织演化过程;[4])绿洲系统中自组织与他组织的相互影响机制决定着绿洲系统运行态势及其特征.新疆绿洲系统发展的特征分析充分揭示并验证了绿洲系统的自组织与他组织特征与演化过程,充实了绿洲研究的理论体系及其内容,为提高我们对绿洲发展规律的认识、科学实施他组织、有效长期的组织绿洲,为正确引导绿洲系统发展过程与方向提供了科学的理论依据.     

新疆铁干里克绿洲水文过程对土壤盐渍化的影响

在对塔里木河下游绿洲地表灌溉水和地下水水质特征及土壤盐分实测分析的基础上,探讨了地表水、地下水过程及其对土壤盐渍化的影响。结果显示：塔里木河下游绿洲灌区地表水矿化度与土壤表层0～50cm盐分含量呈显著正相关,与50～100cm土层含盐量相关性不显著;地下水埋深与土壤盐分含量密切相关,0～50cm表层土壤盐分含量随地下水埋深的增加而下降,其中0～20cm下降幅度最大。当地下水埋深较浅时,绿洲内土壤含盐量高,呈T型分布,盐分表聚性强,土壤盐分含量随土壤深度的增加呈下降趋势;当地下水埋深较深时,绿洲内土壤盐份呈菱形分布,中层土壤盐分高,且地下水矿化度和土壤盐分分布转折点均为6.0m。据此推断,6m是地下水盐分积聚和表层土壤盐分积累停止的临界地下水埋深。     

基于遥感和GIS的干旱区绿洲景观破碎化分析--以金塔绿洲为例

以2个时期的遥感图像所解译的土地利用数据为基本信息源，基于GIS工具，选用斑块密度、廊道密度、斑块破碎度、分离度和斑块面积变异系数5个指标对金塔绿洲的破碎化程度进行了分析。结果表明：(1)1990～2000年，金塔绿洲总体的景观破碎化程度轻微地降低。(2)从景观类型上看，基质的破碎化程度增强；水浇地面积增大，趋于集中分布，破碎化程度降低；城镇用地破碎度增加，分离度减小。这些变化与人类开发利用活动的程度和方式有关，体现了荒漠基质受人类影响而逐步形成的典型农业型绿洲的特点。     

黑河额济纳绿洲灌溉模式研究

通过对20世纪50年代以来额济纳绿洲来水条件、绿洲演变过程及绿洲灌溉方式研究后认为, 额济纳天然绿洲灌溉应结合水源条件、地形条件及绿洲分布情况, 宜以埂坝灌溉和浸润灌溉方式为主, 沟灌、畦灌等多种灌溉方式并举的绿洲灌溉模式, 并对进入额济纳绿洲的来水进行了配置。     

绿洲农业结构调整的问题探讨

通过对绿洲农业结构的调整的内涵与原则的探讨,论述了绿洲农业结构调整的方向性和主导产业的选择,认为建立优质、高产、高效的特色种植业,大力发展畜牧业、草业(绿色饲料业)和园艺业,发展农产品加工业以及农产品流通业是绿洲农业结构调整的主导方向,通过这些产业的发展可以优化绿洲农业结构,能将资源优势转化为商品优势和市场优势,提高绿洲农业的总体效益。     

绿洲系统维持机制的非线性热力学分析

参照前人的一些研究,以热力学第二定律为基础,以非线性热力学方法分析了开放热力系统的熵变过程,给出了开放热力系统发展方向的热力学判据,该判据表明开放热力系统只有在外界提供的负熵流支持下才能维持其非平衡态的定态有序结构,否则热力学系统将会演变成无序结构的平衡态。在此基础上,我们把绿洲系统近似看成一个自然界处于定态的开放热力学系统,并给出了该系统与外间之间能量流和物质流过程所引起的总体熵流的时变方程,分析了绿洲系统各种内外因素对熵流变化的贡献,初步讨论了绿洲演化的本质以及绿洲稳定维持所需要的内外因条件。同时还进行了简单的数值分析。     

现代绿洲经济体系研究

摘要本文在对绿洲概念、绿洲的形成与分布、绿洲的特征与类别进行一般性认识的基础上,回顾了绿洲开发的历史过程,并对绿洲研究的理论进行了综合评述。     

对绿洲概念本质特征的思考

遵循发生学认识论和方法,就绿洲概念研究的“中心问题”进行了分析探讨。通过对绿洲的景观特征与生产力特征之间的关系分析,提出绿洲概念研究的“中心问题”是绿洲的景观特征与生产力特征二者的关系,而不是这两个特征本身,更非片面地或简单地强调这两个特征中的某一个;生产力特征是绿洲在功能上具有决定性作用的本质特征,景观特征是在结构上具有辅助性作用的表象特征。因此,科学的绿洲概念应该体现出这一点。     

灌溉方式对现代绿洲影响的数值模拟

灌溉是农业发展的根本,没有灌溉就没有荒漠区农业。利用美国NCAR中尺度模式MM5V3模拟了喷灌与不同水量地灌以及没有灌溉对绿洲土壤湿度、地下径流以及感热、潜热通量的不同影响。结果表明:①地灌后地表蒸发与植被层的蒸腾更旺盛,散失的水分更多;而喷灌可以抑制地表蒸发与植被层的蒸腾,对土壤水的保持更有利。②喷灌试验要在土壤湿度达饱和以后才会形成地下径流量,而地灌试验则是土壤湿度与地下径流量同时增长。总之,喷灌方式是一种高效节水的灌溉方式,它比其它灌溉方法更有利于绿洲农业生态系统的温度整体降低,不论土壤湿度还是大气湿度都会相应增大,抑制地表土壤水分的蒸发,有利于绿洲农业维持。     

额济纳绿洲柽柳群落蒸散特征的初步分析

利用波文比能量平衡法对额济纳绿洲柽柳群落蒸散进行研究, 发现柽柳蒸散速率日变化成双峰形, 各月出现峰值和低谷值的时间各不相同, 8月最迟; 平均蒸散速率值8月>7月>6月>9月; 各月蒸散总量大小依次为126.9mm(8月)>93.85mm(7月)>77.3mm(6月)>65.2mm(9月)。整个生长季蒸散总量为363.35mm。蒸散速率的变化受植物自生生理特性及气候因子和下垫面条件影响, 其中净辐射起主导作用; 蒸散速率与地下水位变化成反相关关系, 地下水位的大幅度下降可能致使柽柳死亡。