新疆天山自然遗产地景观格局动态演化及其生态健康评价

喀拉峻-库尔德宁区域是新疆天山自然遗产地的重要组成部分,其生态健康状况将影响该自然遗产地的突出普遍价值。目前从景观生态学角度,通过景观格局动态演化过程反映自然遗产地生态健康研究较少。本研究以喀拉峻-库尔德宁区域为例,基于多源遥感影像,提取景观信息进行定性与定量分析,并结合景观格局指数,从景观动态特征、类型水平和景观水平分析景观格局演化特征,评价景观健康状况,形成自然遗产地景观数据的获取方法,探索景观格局与生态过程的关系,为相关研究提供借鉴。结果显示：裸地增加,冰雪、针阔混交林等景观减少;类型水平上,针阔混交林受人为干扰严重,中和低覆盖度草地呈破碎化;景观水平上,景观聚集度、连通性、分形状况稳定,景观多样性提升后维持稳定;总体景观生态健康,突出普遍价值（OUV）维持稳定,但对针阔混交林需要进行重点保护。结果可为研究区综合管理和生态健康分析提供有效数据。     

—种测度景观相邻关系的新方法——边界邻接指数

以相邻斑块间公共边界为基础,构建了边界邻接指数,该指数可以在斑块水平和类型水平上测度景观的边界邻接性。首先给出3个前提条件:1)景观是由不同类型的斑块镶嵌而成;2)某一斑块和周围与其相邻接的若干异质斑块的公共边界分别占该斑块边界总长度的比例不尽相同,比例越大的邻接斑块其邻接性就越大;3)某个类型的斑块对另一类型斑块的边界邻接性和另一类型的斑块对该类型斑块的边界邻接性分别代表不同的意义。然后给出景观水平和类型水平上的边界邻接指数。以增城市2009年土地利用现状为例,分别计算在斑块水平和类型水平上的边界邻接指数。研究表明,边界邻接指数能够在斑块水平和类型水平上对景观相邻关系进行测度,但是边界邻接指数的生态学意义和机理还有待进一步研究。     

景观扩张指数及其在城市扩展分析中的应用

景观指数是定量分析景观格局的一种常用手段,但目前大部分景观指数,往往只侧重于对景观斑块或格局的几何特征进行简单分析和描述.忽略了景观格局动态变化过程的信息.缺乏将景观空间分布格局与其变化过程相结合的深入研究.作者提出了一种新的景观指数一景观扩张指数(Landscape Expansion Index,LEI),与传统的景观指数相比,LEI包涵了景观格局的过程信息,可用来分析两个或多个时相景观格局的动态变化.而传统景观指数则只能反映某一时相景观格局的信息.将景观扩张指数应用于东莞市1988-2006年期间的城市景观扩张过程中,研究结果表明.LEI能够很好的识别城市扩张的三种类型一填充式、边缘式以及飞地式.此外,通过对东莞市城市扩张过程LEI的变化分析,发现东莞市城市扩张规律与城市增长相位理论是相符合的.     

广西都安地下河地质公园喀斯特景观特征 及其形成演化

在对都安地下河公园区域地质背景及喀斯特景观特征进行分析和研究的基础上,系统探讨了都安喀斯特及地苏地下河系、都安天窗群、峰丛峰林等典型喀斯特景观的形成演化过程,认为都安喀斯特正处于地下和地表喀斯特彼此制约,却又相互协调、同步共生的特殊发育时期;揭示了古近纪以来,暂时性地表流水、地表河等各种地表流水与地下河间,历经独立、袭夺、改道、相连等阶段,对应地下与地表喀斯特间,由地表地下各向分散独立成景→地表地下各向单一网络式成景→地表地下统一网络式成景,并逐渐形成彼此对应喀斯特景观的演化序列和过程。其中,地表喀斯特作用,由强→弱,由主角→配角,并从西北侧至东南侧逐渐演化、分异,形成高峰丛深洼地→中峰丛洼地→低峰丛洼地→高峰林谷地→低峰林谷地5种不同且依次过渡的地表喀斯特地貌;地下喀斯特作用,则由弱→强,配角→主角,逐渐形成庞大、复杂的地下河喀斯特地貌——地苏地下河系;地下与地表间,由彼此独立→整体相互制约、协同共生,并形成由500多个天窗组成的天窗群。因此,公园既是全球展现地下河喀斯特景观美景的杰出代表地之一,又是全球地下河喀斯特地貌演化的杰出范例,还是展示地下与地表喀斯间彼此制约,却又协同共生发育的典型参照地。     

矢量景观指数在资源型城镇景观格局分析中的应用

景观方向性是景观空间格局的重要特征,能够反映和影响景观的生态流,对于景观的异质性分析和驱动机制分析等都具有重要意义。该文将两种矢量景观指数PO和VPO应用于通过遥感影像获取的2005年大庆市城镇景观斑块,提取斑块的方向性信息,探讨其形成机理。研究结果表明,以萨尔图、让胡路、红岗区为主的油田开发区,大部分城镇景观的走向是由北向南,建成区景观的塑造主要受到油田建设的影响;以大同镇为中心的农业区景观斑块大多数为东南—西北走向,与油田开发区相比表现出明显的差异,主要特点是面积较小,且分布分散。该研究不仅丰富了矢量景观理论应用领域,而且为揭示资源型城镇景观格局的形成机理提供依据。     

景观连通性模型及其应用沿海地区景观

景观连通性模型可区分为点连通性模型，线连通性模型，网连通性模型和斑块连通性模型。因为点连通性、线连通性和网连通性己有很长的研究历史，相应的连通性模型（连通度）己比较成熟，所以本文的研究焦点是尚不成熟的斑块连通性模型。斑块连通性被定义为斑块中动物迁徙或植物传播运动的平均效率（或最小化运动距离）。斑块连通性模型在黄河三角洲新生湿地的应用研究结果表明，斑块连通性与人类活动强度和景观多样性负相关。     

土地利用格局景观指数算法与应用

土地利用斑块的形态和空间格局是人类与自然长期相互作用的结果,图形特征的时空演化可以看作是土地利用变化的一种外在表现.该文以吉林省长岭县为研究区,综合运用遥感影像和其他相关资料得到研究区1991年、1995年和2000年的土地利用数据;借助GIS的空间分析功能,获得多时期的土地利用变化信息,并基于景观生态学原理,提取土地利用斑块形态和格局信息,分析近圆指数、方形指数、分维数、分离度等指标及其地学机制.研究表明,受人类干扰强的斑块,近圆指数和方形指数较大,分维数较小,分离度较大;而受人类干扰弱的斑块,近圆指数和方形指数较小,分维数较大,分离度较小.通过图形信息角度进一步发掘土地利用格局及其动态变化的驱动机制,对完善土地利用/土地覆被时空演化过程描述与分析是一种新的尝试.     

1990-2018年云南星云湖流域景观格局时空演变特征研究

为探究星云湖流域景观格局演变对流域可持续发展和生态安全的影响,采用监督分类和目视解译相结合的方法,建立7类景观类型,提取流域类景观指数,分析星云湖流域1990—2018年的景观格局时空演变特征。结果表明：2010—2015年星云湖流域湿地综合景观类型动态度最大。1990—2018年星云湖流域湿地与非湿地之间转换较为明显,湿地转换为非湿地的面积为152.26 hm²,人工湿地转换为耕地的面积为91.44 hm²。香农多样性指数(SHDI)、均匀度指数(SHEI)均呈增加趋势,表明研究区景观斑块数上升,景观整体破碎化加聚。湖泊湿地和林地斑块连接程度较好,破碎化程度较轻。星云湖流域景观类型利用变化受人类活动的影响显著,湿地资源受社会经济发展的影响更强烈,规划基于保护的社区经济发展项目和联合参与式保护的社区共管项目可促进流域湿地资源的可持续发展。     

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。     

云南哈尼梯田景观格局指数筛选研究（英文）

本文旨在筛选出一系列适合描述哈尼梯田景观格局的指数。我们从面积与边缘、形状、核心面积、隔离度/临近度、聚集度、多样性6个方面选取了47个景观指数,基于ArcGIS平台,将土地利用图矢量数据转化成栅格数据,栅格大小由30m×30m,以5m为间隔,增加至175m×175m,共计30幅土地利用图。运用SPSS软件,通过Pearson相关分析,47个景观格局指数分为21个小组,组内指数的两两相关性都在90%以上。每组选取代表性的指数,进行主成分分析,得出前5个主成分的方差变量能够占总方差变量的93%。选取旋转后各分量中具有最大相关性的5个景观结构指数来表达主成分的5个因子分别是分散指数(Splitting index[SPLIT]),斑块面积分布方差指数(Patch area distribution[AREA_CV]),香农多样性指数(Shannon’s diversity index[SHDI]),几何最近邻距离加权平均值指数(Euclidean nearest neighbor distance distribution[ENN_AM]),总核心面积指数(Total core area[TCA])。考虑到哈尼梯田的实际景观特征并结合前人的研究成果,我们增加平均分维数(Patch fractal dimension distribution[FRAC_MN])作为第6个指数。由于景观指数具有尺度效应,我们通过景观格局指数与尺度变化关系图,计算得出红河哈尼梯田景观格局指数的尺度域为40–45m之间。通过分维分析法,识别出哈尼梯田的特征格局在40–45m之间,即研究哈尼梯田的景观格局的最适宜栅格大小为40–45m之间。通过研究,我们认为以上6个景观指数能够反映哈尼梯田的景观格局特征,同时也可以运用这6个指数来描述类似哈尼梯田的景观格局。     

武汉城市圈内部空间联系及其轴-辐网络结构演化

轴-辐伺服网络是一种高效的网络类型,有利于降低要素流动成本,提高效率,并发挥规模效应。选取武汉城市圈内37个城镇作为网络节点,利用修正后的引力模型计算其1995—2015年空间联系并进行分析,之后根据联系强度分布构建空间联系网络,并运用Python第三方开源软件包Networkx对其轴-辐网络结构及演化进行评价,得到如下结论：① 城市间联系强度逐渐增强,由单极放射状向网状一体化渐次演化,总体联系呈现以武汉主城区为中心的核心—边缘格局。空间联系网络与联系强度同步发育,结构更加致密,同时关键节点的枢纽地位愈发凸显。② 关键轴心城镇与联系通道围绕武汉主城区逐步发育,最终形成覆盖武汉主城区东、北、南三向的多重连接环,构成辐点城镇与轴心城镇进行联系的主要路径。③ 整体网络形成以武汉主城区为一级轴心,部分地级城市主城区为二级轴心,其他城镇为辐点的轴—辐网络结构,形态则呈现点对式网络—初级轴-辐网络—层级轴-辐网络的演化过程,且仍处于继续发育中。     

白洋淀湖沼湿地系统景观格局演变及驱动力分析

以白洋淀湖沼湿地系统为研究对象,分析了1979年、1991年、2000年和2006年4个时期白洋淀湖沼湿地系统景观格局演变过程及其湿地景观格局指数的动态变化,并剖析白洋淀湖沼湿地系统格局演变的驱动力。研究结果表明,研究期内湿地面积呈减少趋势,由1979年的404.5 km²缩减到2006年的338.4 km²,且减少部分大多转化为耕地;同时,各景观类型分布趋于集中分布,但景观多样性降低。1979-2006年期间,1979-1991年时段内的湿地景观格局指数变化最快,之后变缓。近30年内耕地斑块面积、边界密度和面积加权平均邻近指数最大;建设用地的斑块数量最多,斑块密度最大;各湿地景观类型的平均分维数都接近1,形状都比较简单。引起湿地系统景观格局演变的主要原因包括气候、水文过程以及社会经济和政策等因素。     

黄渭洛三河汇流区湿地景观变化

流域经济快速发展使得黄河、渭河及北洛河三河汇流区湿地景观变化显著。应用GIS/RS技术与景观格局分析软件FRAGSTATS,对1989、1996、2000年5月黄渭洛三河汇流区湿地景观的演变过程进行计算和分析,探讨了湿地景观格局特征的变化趋势以及湿地景观演化的驱动力因素,主要结论为:①水文因素和人文因素是汇流区景观变化的主要驱动力;②草地、盐碱地和裸地的面积在增加,而耕地和水域的面积在减少;③土地盐碱化形势依旧严峻,分别有1.38 km2的耕地、0.54 km2的草地和0.47 km2的水域演化为盐碱地;④景观指标表明湿地景观多样性和均匀性逐年升高。     

生态脆弱区社会—生态景观恢复力时空演变及情景模拟

从最具操作性的景观尺度探究社会—生态系统恢复力的时空分异及其演变,对于揭示人类活动变化对生态环境及其景观服务的影响机制,促进区域可持续发展意义重大。以黄土丘陵沟壑区米脂县作为典型案例地,从生态、社会、生产3个系统维度构建社会—生态景观恢复力评价指标体系,分析研究区各子系统和整体社会—生态景观恢复力时空演变及其相互关系。结果显示：① 研究区2000-2015年社会—生态景观3子系统恢复力空间分异显著且都有增强。其中,“退耕还林”第1阶段（2000-2009年）增强突出,生态、社会、生产三系统恢复力指数分别上升0.134、0.048、0.028;第2阶段（2009-2015年）增强相对减缓,生态、社会、生产三系统恢复力指数分别上升0.038、0.017、0.021。② 总体社会—生态景观恢复力空间分异同样显著,其恢复力指数上升11.60%,呈现中间高东西低的空间格局。③ 子系统与整体景观系统恢复力变化之间有主导性正向关系,且3个子系统恢复力变化协同关系显著,两个或三个系统协同率达到90%以上。最后,运用有序加权平均法,基于干扰指标与适应能力指标的不同权重设置情景偏好,绘制出“不可持续导向型”“维持现状型”和“可持续导向型”3种情景下的社会—生态景观恢复力模拟图,为区域景观适应性管理提供决策支持。     

1980年以来5个时期洞庭湖区国际重要湿地景观动态研究

国际重要湿地是中国乃至全球湿地保护体系的重要组成部分,研究国际重要湿地景观动态对于湿地保护和管理具有重要意义。以洞庭湖区3处国际重要湿地为研究对象,利用1980年、1990年、2000年、2010年和2015年的Landsat MSS/TM/ETM+/OLI影像数据,采用面向对象的遥感影像分类方法,解译出5个时期洞庭湖区3处国际重要湿地的土地覆被信息,提取各处国际湿地的土地覆被类型分布信息;结合景观指数和人为干扰度指数,探讨5个时期洞庭湖区湿地面积动态及其景观格局动态特征。研究结果表明,从1980年到2015年,洞庭湖湿地总面积减少了232.60 km^2;南洞庭湖面积减少的最多,湿地面积减少了218.54 km^2,损失率高达20.30%;3处重要湿地中的湿地斑块数量增多,湿地趋于破碎化,景观间连通度降低;西洞庭湖景观破碎化程度最高,湿地景观连通度差,聚集度指数(CONTAG)相对最小;洞庭湖区湿地仍然受到强度较高的人类活动干扰,其中,耕地扩张是造成湿地损失的主要原因。     

荒漠绿洲交错区景观稳定性与维持机制

景观稳定性与维持机制是景观生态学理论的重要基础。由于人类活动干扰和景观斑块自然属性及资源条件约束,荒漠绿洲交错区景观稳定性研究成为干旱区生态学研究热点。选取描述景观斑块大小（MPA）、数量（PD）、大斑块优势度（LPI）和斑块空间关系（ENN）等4个指数,采用统计学中的变异系数和景观稳定性指数分析了荒漠绿洲交错区不同景观水平稳定性。从景观指数稳定性来看,无论是景观或斑块类型水平,斑块间平均距离指数稳定性最高,平均斑块面积指数次之,斑块密度指数居第三,大斑块优势度指数最低。景观与斑块类型水平比较而言,景观尺度同类指数稳定性都高于斑块类型尺度。从景观稳定性时间尺度依赖特征来看,线性趋势分析表明景观水平尺度依赖特征达到了显著水平（P=0.003）,低于斑块类型水平的沙质荒漠（P<0.001）与砾质荒漠（P<0.001）。从景观稳定性维持机制来看,Pearson相关分析显示人类活动导致的绿洲化和地下水埋深是影响荒漠绿洲交错区景观稳定性的主要原因（双侧检查都为P<0.01）;沙漠化过程（0.01 < P < 0.05）和相邻斑块属性等自然现状是次要原因。     

Simulation of leaf area index and biomass at landscape scale

The method for simulating the temporal and spatial distribution patterns of leaf area index (LAI) and biomass at landscape scale using remote sensing images and surface data was discussed in this paper. The procedure was: (1) annual maximum normalized difference vegetation index (NDVI) over the landscape was calculated from TM images; (2) the relationship model between NDVI and LAI was built and annual maximum LAI over the landscape was simulated; (3) the relationship models between LAI and biomass were built and annual branch, stem, root and maximum leaf biomass over the landscape were simulated; (4) spatial distribution patterns of leaf biomass and LAI in different periods all the year round were obtained. The simulation was based on spatial analysis module GRID in ArcInfo software. The method is also a kind of scaling method from patch scale to landscape scale. A case study of Changbai Mountain Nature Reserve was dissertated. Analysis and primary validation were carried out to the simulated LAI and biomass for the major vegetation types in the Changbai Mountain in 1995.     

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。     

基于遥感的北京山区植被覆盖景观格局动态分析

根据l994年和1999年的两期Landsat TM数据，在FCD Mapping model原理和方法的基础上，得到北京北部山区昌平、怀柔、密云和平谷的植被覆盖牢固，并利用FRAGSTATS软件对所得的植被覆盖等级图从斑块大小、斑块数、斑块密度、斑块平均面积、分形维数和聚集度等角度进行了空间格局变化的剖析。结果表明：1)各研究区均显示无植被覆盖类型占据着景观中的优势地位。1994一1999年期间，研究区总的植被覆盖率除平谷降低外，其它三个区均呈现增长趋势，其中昌平增长最显著。说明平谷的植被覆盖状况逐渐变差，而昌平、怀柔和密云的植被覆盖状况逐渐转为良好。然而各研究区的植被仍需进一步进行保护。2)1994一1999年期间，景观整体的斑块密度都在减少，其中平谷减少的最多，说明景观整体的破碎化程度降低；多样性指数和均匀度指数也呈现降低趋势，其中密云减少最为显著，表明景观越来越由少数植被覆盖等级类型所控制。3)各研究区中景观整体的分维数相差不大，各景现组分的分维数标准差均较低，说明山区的斑块形状主要取决于自然地貌及自然环境条件。4)1994—1999年期间，蔓延度指数均呈现增长的趋势，聚集度指数的变化不显著，但都接近于1，说明景现整体的聚集程度较高。     

一种新的血吸虫传播指数的构建及其应用

血吸虫传播指数可以通过数学模型直接对血吸虫的流行概况进行总体评估和预报。因此基于血吸虫流行传播机理,提出用极端气温对以往"改良Malone血吸虫传播指数"模型进行改进,参照前人洪青标等的研究成果,构建了"再改良Malone血吸虫传播指数"模型;然后引用世界粮农组织(FAO)与中国科学院地理科学与资源研究所的气象资料,用新模型对中国血吸虫病疫区内血吸虫传播指数的空间差异进行了定量计算和分等划区;用流行区与非流行区传播指数界线900为准,新模型将旧模型的河南省南部、安徽省北部、江苏省北部由原来的传播等级"中"转变成了"低"与"很低";还意外地发现了中国东部血吸虫病流行与并非流行区的界线与中国东部1月份-2℃等温线吻合得非常好。最后讨论了本研究作为一个"气象模型"的计算结果与现实血吸虫病疫情之间还有一些因子需要考虑,并提出了模型本身在计算过程中存在的一些问题和今后改进的方向。