基于遥感的安顺夜郎湖植被干旱响应特征

根据多年的气象资料和K干旱指数,分析了夜郎湖区域气候变化特征及其干旱背景,运用干旱年份（2009年11月—2010年3月）的4景Landsat卫星遥感数据计算了区域的归一化植被指数（NDVI）和修正的归一化水体指数（MNDWI）,重点分析了夜郎湖植被对干旱事件的响应特征,并探讨了极端干旱事件对湖泊生态系统的影响。结果表明：（1）夜郎湖水库及其周边地区表现出变冷变干的气候特征,1995—2012年间气温呈显著变冷的趋势（R²=0.54,P<0.05）,而年降水量表现出波动下降的趋势（R²=0.42,P<0.05）。2009年是夜郎湖自1995年以来降水相对稀少,同时也是干旱最为严重的年份（K<0.6）。（2）当水库的K干旱指数小于0.4（特旱）时,NDVI和植被面积呈显著下降的趋势即表现出大范围的缺水性死亡,干旱开始时水库对周边植被具有一定的调节作用,基本维持原有水平,之后水库调节能力下降,植被生长受到极度抑制,出现大范围的死亡。而水库水面因受到蒸发量增大与降水量减少的影响,水分逐渐丧失,面积呈逐渐递减的特征。（3）湖泊生态系统在面对特大干旱时植被的应对能力相对较差,地表水极其缺乏,植物根系无法获得维持其生存的水分,随着干旱程度的加深而大面积死亡。     

近30年白洋淀湿地景观的时空变化特征

白洋淀是华北平原最大的湖泊湿地,其景观格局变化对雄安新区乃至整个京津冀的生态安全具有重要意义。采用目视和基于样本的面向对象方法解译了1988—2018年的Landsat影像资料,对白洋淀湿地景观进行分类,并分析了白洋淀湿地景观类型和格局的时空变化特征。结果表明:1988—2018年,沼泽向滩地和耕地以及湖泊向沼泽、滩地和耕地发生大面积转换,湿地景观面积占比下降15.8%,滩地替代湖泊成为面积最大的湿地类型;沼泽和湖泊的最大斑块指数(LPI)大幅减少,耕地最大斑块指数(LPI)持续增加。河流的形状逐渐复杂,库塘和耕地形状趋于规则。沼泽、湖泊和耕地的斑块连接程度较好,破碎化程度较低;景观破碎化和多样性增加,景观形状指数(MSI)变化微弱,各景观类型面积趋于均衡,优势景观类型的连通性减弱,对整个景观镶嵌体的控制作用减小,景观异质性增加。     

近20年来河南沿黄湿地景观格局演化

在遥感和GIS技术的支持下,结合河南沿黄湿地的区域特点,确定了河南沿黄湿地景观分类系统,通过采用景观多样性指数、优势度、景观破碎化指数、分布质心和扩展度等景观的空间格局指数,比较系统地分析了近20年河南沿黄湿地景观空间格局变化。结果表明：(1) 河南沿黄湿地的分布面积呈显著下降趋势。1987~2002年湿地面积减少了19.18 %,斑块数量增加了21.27 %,斑块密度净增加0.5倍。斑块总边缘增加了129 0491 m,斑块平均边缘减少了117.84 m。(2) 随着人类干扰强度增加,景观多样性下降,优势度增高。研究区景观多样性指数1987年为1.174,2002年降为0.9803,优势度指数由1987年的0.4355提高到2002年的0.6291。湿地的破碎化程度随着湿地面积的减小和斑块数量的增加,其破碎化程度越来越大,破碎化指数由1987年的0.0141增加到2002年的0.0172。(3) 湿地景观要素中,稻田湿地面积在增加,而水库坑塘、河流、滩地、荒草沼泽地面积都在不断减少,其中荒草沼泽 (芦苇沼泽) 湿地面积减少幅度最大。1987年荒草沼泽湿地占整个湿地地区的0.5%,但到2002年只占0.11%。表明近20年来,人类活动对河南沿黄湿地景观格局变化的影响程度较大。     

松嫩平原湿地景观格局动态变化研究

在GIS和RS技术支持下,运用FRAGSTATS软件,研究了1980~2000年松嫩平原湿地景观格局动态变化特征。结果表明,松嫩平原湿地景观格局发生了显著变化,21a湿地面积减少了33.1%;平均斑块面积、最大斑块指数均呈减小趋势,而景观形状指数、斑块密度、斑块分维数、景观分割指数和斑块周长偏离度则呈增加趋势;松嫩平原湿地分布质心发生偏移,21a来向西南方向偏移了49.82km,主轴方向逆时针旋转了7.817°,表明湿地景观具有破碎化和萎缩的趋势。这种变化是在区域水文和气候波动、水利工程、人类活动强度、对湿地的保护措施等因素共同驱动下形成的。     

RS和GIS支持下的三江平原沼泽湿地动态变化研究

以景观生态学理论为基础，采用遥感（RS）和地理信息系统（GIS）相结合的方法，探讨了三江平原沼泽湿地的动态变化特征。结果表明，三江平原沼泽湿地主要分布在富锦、同江和抚远三个县（市），其总面积占全区总面积的51.42%;1980-2000年间三江平原沼泽湿地的分布面积显著下降，1980-1996年间沼泽湿地面积减少了51.33%，1996年之后减少速度明显下降。同时沼泽湿地景观的破碎化显著，斑块数量增加了46%，斑块密度净增加两倍。1980年、1996年、2000年景观的分维湿地面积变化较之全区变化不显著外，其它地区均发生较为显著的变化。     

1956年以来9个时期湖南省湿地动态研究

在遥感和地理信息系统技术支持下,利用湿地调查资料、地图和遥感影像数据,获得1956~2016年期间9个时期湖南省的湿地数据;采用景观分析方法,系统地分析了9个时期湖南省的湿地分布及其变化特征和湿地景观格局变化及其影响因素。研究结果表明,与1956年相比,2016年湖南省的湿地面积减少了955.4 km^2,其中,永久性淡水湖泊和河流面积明显减少,水产养殖场面积明显增加;湿地的景观结构也相应地发生了改变,1986年湖南省的湿地的破碎化程度最严重;1956~2016年期间,湿地景观类型分布不均衡程度在不断加剧;永久性河流和永久性淡水湖泊是湖南省的优势湿地景观类型,且永久性淡水湖泊的最大斑块指数都远大于其它类型湿地;围垦和退耕还湿活动是影响湿地变化的主要因素。     

昼夜增温对南四湖湿地植被NDVI的影响差异

利用近40 a的Landsat系列卫星的MSS、TM和ETM+遥感数据,计算了南四湖湿地植被平均归一化植被指数（NDVI）,并以此为湿地植被活动的指标,结合南四湖流域内气象站点的逐年、逐月及逐日气温数据,揭示昼夜温度变化对湿地植被活动的影响差异。结果表明：1）近40 a来研究区日最高温（T_max）、夜间最低温（T_min）和日均温（T_ave）都存在显著的上升趋势;其中T_max与T_min增温具有不对称性,R²值分别为0.13和0.26,平均每10 a分别增温0.174℃和0.235℃,T_min的增温趋势更明显。2）在人为活动影响较弱的时段（1973―1999年）,偏相关分析显示,去除Tmin影响,T_max与NDVI呈现极显著的偏相关关系（R＝0.412,P＝0.008）;去除T_max的影响,T_min与NDVI的偏相关关系在任何时期内均不显著。这可能与湿地充足的水份条件以及昼夜增温对湿地植被的生态效应不同有关。     

1955~2010年小三江平原沼泽湿地景观格局变化及其对人为干扰的响应

以湿地变化较为剧烈的小三江平原为研究区域,以1955~2010年的地形图和Landsat TM遥感数据为数据源,采用网格分析法研究景观指数的时空分异规律,并分析不同时期人为干扰度对景观格局指数的影响。结果表明：① 从时间上看,1955~2010年小三江平原沼泽湿地的面积和最大斑块逐渐减小,斑块占景观比从52.87%下降到10.41%,最大斑块减少了47.6%,破碎化和分散性逐渐增加,连接度从1.02%增加到2.88%后下降为0.79%,呈先增加后降低的趋势,斑块的形状由复杂变得简单后又变得复杂,人为干扰度逐渐增加,从0.31%增加到0.6%;② 从空间上看,1955年研究区沼泽湿地景观由西南向东北破碎化逐渐减弱,1986年后变为由西南向东北破碎化逐渐增加的格局。沼泽湿地斑块类型所占景观面积比例和连接度指数的高值区主要分布在研究区的中部和东北部。人为干扰度的空间分布格局是由西南向东北逐渐减弱;③ 1955~2010年人为干扰对小三江平原沼泽湿地的邻近与连接程度的影响逐渐减弱,对沼泽湿地边缘密度影响逐渐增强,人为干扰对沼泽湿地斑块密度的影响主要受沼泽湿地面积的影响,人为干扰对沼泽湿地斑块的形状影响较小,沼泽湿地的优势景观控制力逐渐下降,人为干扰是小三江平原湿地面积减少的主要原因。     

三个时期大庆油田区湿地格局及其变化

以1995年、2005年和2014年Landsat TM/OLI影像为主要数据,采用动态变化模型,通过转移矩阵、质心变化和景观指数的计算,对大庆油田区湿地景观格局及其变化进行研究。结果表明,3个时期研究区的主要湿地类型都为沼泽湿地和湖泊湿地,沼泽湿地面积以0.82%的动态度由1995年的601.30 km2减少至2014年的507.10 km2,湖泊湿地面积以1.87%的动态度由1995年的154.36 km2增加至2014年的209.33 km2;湿地类型之间的转变主要表现为沼泽湿地与湖泊湿地、盐碱滩之间的转变;湿地质心的空间变化特征和景观指数的变化都反映出2005年后大庆油田区湿地景观的破碎化得到改善;政府出台的相关政策对研究区湿地保护和恢复颇具成效。     

河南新乡黄河湿地鸟类国家级自然保护区景观格局动态分析

以河南新乡黄河湿地鸟类国家级自然保护区为研究区,利用遥感和地理信息系统技术,综合分析了1990年、2000年和2014年该保护区景观格局的时空变化。研究结果表明,1天然湿地面积不断减少,人工湿地面积大幅增加,农田面积占保护区总面积的50%以上;2斑块密度增加,而最大斑块指数和平均斑块面积显著减小,景观破碎化程度较严重;3景观多样性不断降低,景观格局向均衡化、单一化方向发展;4保护区景观格局变化是自然与社会经济等因素综合作用的结果,黄河径流量、降水量、气温、人口和社会经济发展是影响保护区景观格局变化的主要因素。     

山东省南四湖湿地植被碳储量初步研究

湿地是全球重要的陆地碳库之一,对于全球变化的响应亦十分敏感。通过对南四湖湿地的野外实地调查并结合已有资料,对南四湖湿地的范围进行了重新定界,分析了湿地的植被类型和空间分布状况。通过对2006年6月份的SPOT5影像的解译,绘制了湿地景观格局图,计算了各种湿地景观类型的面积。结合公开发表的湿地植被生物量密度数据和相关参数计算出了整个南四湖湿地植被的碳储量为6.057 64×104t,并与1983年资料的折算数据对比发现南四湖湿地植被碳储量已减少了近3/4,表明南四湖湿地植被的碳汇能力已经明显减退。     

北京湿地景观格局演变特征与驱动机制分析

在遥感和GIS技术的支持下,应用1984-2008 年多时相长时间序列的TM遥感数据,选取斑块总面积、平均面积、分维度、多样性、优势度和聚集度等具有典型生态意义的景观格局指数,对北京湿地20 多年的湿地景观格局演变特征进行分析,探索其演变机制。结果表明：北京湿地总面积在总体上呈先增加后急剧减少再小幅回升的趋势,1994 年的湿地总面积仅为2004 年的47.37%。北京湿地以人工湿地为主,其变化主导着湿地总面积的变化趋势。水库湖泊湿地类型面积占到33.50%~53.73%,其平均面积高于其他湿地类型。坑塘稻田类型的平均面积最小,其面积比例为16.46%~45.09%。河流湿地由于受到自然驱动因子作用较大,其分维度指数高于人工湿地类型;1992-2004 年湿地景观多样性指数由1.11 上升到1.34,表明此阶段各类型所占面积比例分布趋于均匀,而聚集度指数从65.59 下降到58.41,表明景观连通性降低,破碎化程度加重。研究不同湿地类型空间质心变化表明：密云水库面积最大,导致水库湖泊类型质心位于密云县内;1984-1998 年充足的降水使河流湿地质心整体向东北方向偏移了10.43 km,1999-2006 年,连续干旱和大量不合理的开采利用,河流湿地质心向西南部偏移了10.75 km;由于受“退稻还旱”政策影响,使得北部地区的水稻种植面积减小,坑塘稻田湿地质心2006 年以后向南偏移;市区北部兴建的奥林匹克森林公园,使2008年公园湿地质心向海淀区北部偏移。     

1990年以来4个时期四川省湿地的面积、景见旨数及其变化

以1990年、2000年、2010年和2015年的Landsat TM/ETM+/OLI影像为数据源,在遥感和地理信息系统技术的支持下,研究了4个时期四川省湿地的面积、景观指数及其变化。研究结果表明,与1990年相比,2015年四川省的湿地总面积减少了29 744.84 hm^2,其中,沼泽湿地面积减少了63 619.19 hm^2,河流湿地面积减少了27 742.60 hm^2;人工湿地面积增加了63 249.19 hm^2;四川省的湿地主要分布在川西北高原湿地区,最主要的湿地类型是沼泽湿地。随着时间的推移,4个时期四川省的湿地斑块数量、斑块密度和香农多样性指数在波动增大,而最大斑块指数在波动减小,面积加权平均斑块分维数变化不大;四川省的湿地向斑块破碎化、形状规则化和类型多样化方向发展。     

向海湿地景观格局变化及其原因分析

以5km为环间距,将向海湿地分割为5个同心圆。选用1980年和2000年遥感影像为基本信息源,在ARC/INFO、ERDAS8.5和FRAGSTATS3.3软件的支持下,对景观指数:斑块密度、平均斑块面积、景观多样性指数和分维数进行分析。结果表明,自20世纪80年以来,向海湿地面积萎缩、斑块破碎化。人类活动强度和自然因子变化幅度的分析表明,湿地变化是人为因子和自然因子共振迭加的结果。要保护湿地,必须控制人类对向海湿地的干扰。     

近20年来淇澳岛红树林湿地景观格局分析

该文分析近20a来淇澳岛红树林湿地景观格局演变,采用遥感和GIS相结合的方法,利用遥感图像处理软件ERDAS对3个时相(1988年、1995年、2002年)的Landsat TM遥感图像应用专家系统方法分类;结合ARCGIS8．1,辅助FRAGSTATS3．01景观软件计算斑块和类型水平上的景观格局指数。淇澳岛红树林面积呈上升趋势,1988年、1995年和2002年分别为20．16hm^2、28．08hm^2、57．96hm^2;斑块数目从1988年的1个增加到2002年的18个,总斑块密度、平均斑块周长面积比呈上升趋势;平均斑块大小、平均斑块分维数、平均斑块形状指数呈下降趋势。近20a来淇澳岛红树林湿地景观受人为干扰,景观破碎化程度不断扩大,需对湿地多功能景观进行科学调控。     

三个时期南四湖景观格局及其变化

为了研究南四湖景观格局在纵向和横向上的时空变化规律,提取湖区1985年、2000年和2015年研究区的景观类型信息,在Fragstats 4.2软件支持下,利用斑块类型面积、斑块密度、最大斑块指数、斑块凝聚度指数、平均斑块分维指数、景观分割度指数和Shannon’s多样性指数,分析湖区总体景观格局特征;采用移动窗口方法,分析沿不同梯度采样带的景观格局细节变化规律。研究结果表明,与1985年相比,2015年,南四湖区景观破碎度增加,连通度下降,景观形状日趋规则,优势景观由1985年的湖泊明水面、芦苇(Phragmites australis)荡和荷(Nelumbo nucifera)田变成养殖水面、水稻田和湖泊明水面。在纵向景观梯度上,各湖泊交界处和人类活动密集地带景观结构变化最为明显,异质性和多样性强,斑块破碎度高,研究区丰富的水资源和剧烈的人为干扰活动加快了土地开发利用速度;在横向景观梯度上,在景观过渡带及易受人为干扰的湖岸两侧、城镇地区,呈现出斑块分离度和多样性高、自然连通度和优势度低、景观形状复杂的格局特点。横、纵采样带各景观指数值随时间的变化与总体格局一致,即景观分离度增加、优势度下降,整体景观形状趋于简单。     

松嫩平原西部沼泽湿地景观格局动态变化研究

湿地退化及其所带来的负面影响使人们认识到湿地生态系统生态功能的重要性.因此,作为功能研究基础的景观格局及其动态变化的研究显得尤为重要.在遥感和地理信息系统技术支持下,运用土地利用变化指数和景观格局指数模型,对处于生态脆弱区的松嫩平原西部沼泽湿地景观格局及动态变化进行了定量研究,结果表明:松嫩平原西部沼泽景观格局发生了显著变化.松嫩平原西部现有沼泽湿地面积4 488.13 km2,近50年来减少了62.54%;2000年斑块密度为1954年的1.67倍,且最大斑块面积和最大斑块周长均减小,说明沼泽景观破碎化严重;松嫩平原西部沼泽湿地分布质心发生偏移,近50年,向西北方向偏移了19.4 km,主轴方向顺时针旋转了9.23o,表明了沼泽湿地景观具有破碎化和萎缩的趋势,并且呈现出不平衡性:湿地的萎缩程度偏重于研究区的东南部;得出松嫩平原西部沼泽湿地减少及生态环境恶化主要是由该区生态环境原生脆弱性和人类不合理的开发利用方式导致的.通过景观格局变化的研究为沼泽湿地格局优化和生物保护提供参考.     

青海高寒草甸退化演替中的植被指数

随着气候变化和人为活动干扰,高寒草甸退化已成为青藏高原严重的生态环境问题,精准识别其退化程度并制定相应恢复策略,对实现高寒草甸可持续发展具有重要意义。目前,低空间分辨率MODIS数据为草地遥感监测的主要数据源,但难以满足景观破碎度或异质性较强地区的应用。本研究基于野外调查资料,利用多源遥感数据（MODIS、Landsat、Sentinel-2）研究不同空间分辨率归一化植被指数（NDVI）对高寒草甸退化演替的响应,为准确评估青藏高原高寒草甸退化程度提供依据。结果表明：（1）随着高寒草甸退化,植被群落优势种演化趋势为禾草—矮嵩草—小嵩草—杂草群落;植被高度和生物量先快速下降,然后缓慢下降或趋于稳定,植被覆盖度和NDVI的变化呈相反特征。（2）随着湿地草甸旱化,植被群落优势种从藏嵩草演变为矮嵩草或小嵩草,湿地旱化初期植被高度、生物量和覆盖度平均值略低于原生湿地,NDVI略大于原生湿地,差异不显著。（3）植被高度、覆盖度和生物量与Sentinel-2或Landsat的NDVI相关性均优于MODIS,说明Sentinel-2和Landsat的NDVI对高寒草甸退化演替过程更加敏感,采用该数据能更准确评估高寒草甸退化程度。     

科尔沁沙地水域景观格局的时空动态——以奈曼旗为例

对位于科尔沁沙地腹地的奈曼旗近30 a来土地利用/覆被信息中水域类型的景观格局指数进行了时空组合分析。结果表明,大尺度研究区（8 135.15 km2）1975-1985年水体与湿地斑块的类型面积和数量增加,形状趋于复杂;1985-2005年斑块类型面积和数量大幅减少,形状趋于简单;中尺度研究区（892.74 km2）水体与湿地斑块的类型面积在波动中减小,湿地斑块数量减少和形状简单化的转折期相对较短且滞后于水体。小尺度研究区（110.42 km2）集中了人畜以及上游活动的干扰,水体与湿地斑块仅在个别时期出现,难以连续存在。在各尺度研究区内,河漫滩斑块类型面积变化趋势各异,数量和形状复杂程度都相对稳定;且随着研究区增大形状更加不规则。水域类型的景观格局虽然在不同时空上的动态过程存在差异性,但其发展方向具有相同趋势,发展过程受到气候波动和人类活动干扰的共同影响。     

林火干扰下的大兴安岭呼中区景观动态分析

利用大兴安岭呼中区1979、1995年的1：50万森林分布图及1969～2001年林火数据对大兴安岭呼中区林火状况、各景观指数及火灾对景观变化的影响进行研究。结果表明：呼中区火灾轮回期823a，大大超过正常的火灾轮回期；从1979～1995年各植被类型的面积变化不是很大，其中野青茅草甸和樟子松林的面积均有所减少，兴安落叶松林和阔叶混交林的面积均有所增加；斑块数量除兴安落叶松林外均有所增加，其中阔叶混交林增加显著，这些植被类型在1979～1995年间产生较大的破碎化，兴安落叶松林的斑块数量则有所降低；形状指数除樟子松外均有较大的增加，斑块形状趋于复杂，兴安落叶松林在空间的连续性有所增加，局部的破碎化依然导致形状指数增大；聚集度增加，Simpson多样性指数有所降低；各类型的斑块在面积上均匀性降低。在呼中区，相对于自然状态下的火干扰而言，人为影响下的火干扰对景观格局变化影响的重要性显著降低。