科尔沁沙地不同尺度上沙丘景观格局动态变化分析

研究了科尔沁沙地过去30 a不同尺度上沙丘景观格局及其动态变化。结果表明,大尺度研究区（892.74 km2）从1975—1995年流动沙丘面积、斑块数、景观面积百分比和最大斑块指数逐渐增加;1995—2005年流动和半流动沙丘面积减小,半固定沙丘和固定沙丘面积增加。中尺度（110.42 km2）和小尺度（14.14 km2和14.10 km2）研究区从1975—1985年流动沙丘面积、斑块数增加,1985年后流沙面积减小。通过沙漠化过程指数计算表明,大尺度上沙漠化经历了发展（1975—1995年）—逆转（1995—2005年）的过程,中尺度和小尺度上,沙漠化经历了发展（1975—1985年）—逆转（1985—2005年）的过程。科尔沁沙地不同尺度上景观结构变化具有差异性,显示出景观空间格局变化存在尺度效应;景观格局变化主要受流动沙丘斑块变化的影响,而这一变化的主要原因是人类生产活动引起的。     

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。     

长江源区沙漠化及其景观格局变化研究

以1975年的MSS数据、1990年和2005年的TM数据以及2000年的ETM数据为数据源,基于遥感与地理信息系统技术,获得了长江源区1975-2005年间沙漠化的发展特征,并采用景观指数运算软件FRAGSTATS3.3对长江源区沙漠化土地的景观格局变化进行了分析。研究发现,在1975-1990年间,沙漠化土地的增速为61.72 km2·a-1;在1990-2000年间,沙漠化土地的增速为4.54 km2·a-1;在2000-2005年间快速增加,增速高达341.43 km2\5a-1。在沙漠化发展的同时,长江源区沙漠化土地的景观格局变化也非常显著,在1975-2005年间,沙漠化土地发生了严重的破碎化,斑块形状趋于复杂;在1990-2000年间,沙漠化土地出现了连片的现象,沙漠化土地的破碎度有所下降;在2000-2005年间,沙漠化土地破碎度增加。     

科尔沁沙地典型地区人工造林对沙漠化过程的影响

在3S技术的支持下,以奈曼旗1975年、1985年、1995年和2005年的遥感影像为信息源,分析了研究区近30 a人工造林对沙漠化过程的影响。结果表明,在持续的人工造林过程影响下,沙地面积呈现出持续减少的趋势,其中固定沙丘面积减少幅度尤为显著,面积净减量为39 545.77 hm2;沙漠化程度指数呈现出线性减少的变化趋势,自1985年以来,减少幅度尤为明显,由1985年的0.21下降到2005年的0.03;土地沙漠化正、逆过程同时存在,但逆转趋势远大于发展趋势,土地沙漠化过程总体上正处于全面逆转期;斑块数和景观形状指数均呈现出先增后减的变化趋势,斑块形状经历简单—复杂—简单的变化过程。     

伊洛河流域不同地貌类型区的景观空间结构对比分析——以洛宁县为例

运用景观生态学原理,借助遥感和地理信息系统技术,选取斑块密度、边缘密度、分维数、景观多样性、景观优势度和破碎化指数等指标,对比分析了伊洛河流域的洛宁县不同地貌类型区的景观空间分布和空间格局特征,探讨了该地区不同地貌类型区人类活动与景观结构之间的关系。结果显示从南北中山区向内到南北低山区到南北塬陵区再到川涧区,斑块破碎化指数从0.0190到0.3225到0.4378再到0.1794,总体呈增加趋势,破碎化程度增大,川涧区则由于遥感影像解析精度问题,使得破碎化指数低于塬陵区;景观多样性指数从0.1828到0.3586到0.2983再到0.3634,总体也呈增大趋势;平均斑块分维数从1.1148到1.3854到1.2263再到1.3680,呈两低两高分布。     

若尔盖盆地沙漠化及其景观格局变化研究

应用1975年的MSS数据、1990年和2005年的TM数据、以及2000年的ETM数据,通过遥感与地理信息系统技术,获得了若尔盖盆地在1975-2005年间的沙漠化发展特征,并采用景观指数运算软件FRAGSTATS3.3对该地区沙漠化土地的景观格局变化进行了分析。研究发现,在1975-1990年间,若尔盖盆地的沙漠化土地面积大幅增加;在1990-2000年间,沙漠化土地面积保持稳定;在2000-2005年间,沙漠化土地面积出现了小幅度的减小趋势。对若尔盖盆地沙漠化土地的景观格局变化进行研究发现,固定沙丘（地）和半固定沙丘（地）是若尔盖盆地主要的沙漠化土地景观类型。在1975-1990年间,沙漠化土地斑块数量和斑块平均面积均大幅增加,是该地区沙漠化快速发展时期;在1990-2000年间,沙漠化土地斑块数量下降,斑块平均面积增加,沙漠化景观破碎度有所降低;在2000-2005年间,沙漠化土地斑块数量增加,斑块平均面积减小,沙漠化景观破碎度增强。     

基于3S技术的内蒙古乌审旗景观格局研究

以乌审旗2005年30 m分辨率的TM遥感影像为基本数据源,在ArcView和ArcMap支持下,得到乌审旗景观分布格局图,并对景观单元特征指数、斑块形状指数、斑块数破碎化指数、斑块分维数、景观异质性指数进行统计分析。结果表明,在乌审旗21 495个景观斑块中,斑块数目最多的为沙地景观,共有10 357块;总面积最大的也是沙地,为6.28×109m2;水域景观总面积最小,仅为5.36×107m2;平均面积最大的是工矿用地,为4.26×106m2;景观斑块密度最大的是耕地。各类斑块形状均较复杂,近圆度极小,居民点由于受到人为规划的影响呈现明显的几何形状特点,故景观形状指数最小;随着人类干扰强度的增加,从自然景观、半自然景观到人工景观,多样性指数、破碎化指数均依次减小,景观多样性指数沙地最高、工矿用地最低;居民点的优势度指数最高,其均匀度指数最低;整个研究区各景观分数维值均小于1.4,景观的自相似程度比较高。     

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。     

放牧强度对克氏针茅(Stipa krylovii)草原植被景观格局的影响

以内蒙古呼伦贝尔市克鲁伦河流域的克氏针茅(Stipa krylovii)典型草原为研究区,获取WorldView-2高分辨率多光谱数据,采用遥感图像多尺度分割算法,从轻度放牧、中度放牧和重度放牧利用角度,探讨放牧干扰对草原景观格局的影响。结果表明:斑块数、边密度、景观形状指数和平均分维度随着分割尺度的增大逐渐减少,选择100的分割尺度较为合理。景观形状指数在放牧梯度间的区分度最大,可用于判定干扰强度对植被影响程度的主要景观指数。放牧因子是该区域植被景观破碎化的决定因素,重度放牧区景观指数高于轻度放牧区和中度放牧区,重度放牧区景观破碎化严重,受降水影响明显,斑块间变异程度大。     

基于分形理论的沙漠化土地空间结构——以内蒙古多伦县为例

借助RS和GIS技术提取内蒙古多伦县不同时期和不同程度沙漠化土地的空间分布信息,运用分形理论的原理与方法,通过计算斑块周长—面积关系、分维数和稳定性等指数,揭示了不同沙漠化土地类型相互转化的内在机制。结果表明:内蒙古多伦县各时段的土地沙漠化类型具有分形结构,不同沙漠化土地的平均分维数在1.3988~1.5635之间,接近于随机运动值,有潜在的流动趋势。在轻度沙漠化土地、中度沙漠化土地、重度沙漠化土地和严重沙漠化土地等4种类型中,轻度沙漠化土地的分维数在所分析类型中总体上呈波浪式增加,说明其空间结构越来越复杂,稳定性趋于减弱,而重度沙漠化土地空间结构从1987年以来稳定性逐渐变好,且稳定性相对较高。通过对区域沙漠化土地空间结构分析,可以为政府治理沙漠化土地提供支持。     

坝上地区沙漠化过程对景观格局影响的研究

用分维数、修改分维数和景观间隙度指数等分析方法，对坝上地区正兰旗南部７０年代和８０年代的沙漠化土地空间格局进行了分析。研究结果表明：在７０年代，潜在沙漠化土地和强烈发展中沙漠化土地格局的聚集度分别为１．４９和１．１２４，随着沙漠化的发展到８０年代，上述两类型的格局趋向分散；而正在发展中沙漠化土地和严重沙漠化土地的聚集度增高，分别为１．４３７和１．０４８。在沙漠化的发展过程中，整个景观的格局和格局多样性趋向复杂，Ｄ和Ｄｍ分别从１．２７９和１．５９１增加到１．２８５和１．５９９；与此相反，不同沙漠化土地斑块的格局和格局多样性却趋向简单，Ｄ和Ｄｍ分别由１．２５９和１．５８４减少到１．１９４和１．４１４。此外，在沙漠化的发展过程中（从７０年代到８０年代），景观格局和格局多样性的变化，小于斑块格局及其格局多样性的变化     

清末以来开封市水域景观格局变化

借助历史资料和地理信息系统技术,对清末以来开封市水域景观格局的演变进行了分析。研究结果表明：(1) 100余年来,开封市水域景观面积和景观优势度经历了一个由小变大,然后又由大变小的过程。其中,2002年的水域面积为169.6 hm²,为1966年的35%,1898年的89%;景观优势度由1898年的14.6%增加到1966年的36.9%,到了2002年变为13.1%。(2) 从1898年到2002年开封市区水域斑块的数量在增加,最大斑块面积有减小的趋势,最小斑块面积也有减小的趋势,平均斑块面积趋于减小,但斑块密度却在增加,这充分反映了开封市水域景观破碎度的增加。(3) 从1898年到2002年开封市水域斑块的连通性指数是在不断减少的,只是近年来,才有增加的趋势;分维数也有增加的趋势。引起开封市水域景观格局变化的原因既有自然的因素,又有人为的因素。建国以前以黄河的影响为主,建国后人类活动的影响占有重要地位。     

近20年来伊洛河流域典型地区森林景观格局动态

Based on the information from forest resources distribution maps of Luoning County of 1983 and 1999,six indices were used to analyze spatial patterns and dynamics of forest landscapes of the typical region in the middle of the Yihe-Luohe river basin.These indices include patch number,mean patch area,fragment index,patdch extension index,etc,The results showed that;(1) There was a rapid increase in the number of patch and total area from 1983 to 1999 in the study area,The fragment degree became very high.(2) The area of all the forest patch types had witnessed great changes,The fractal degree of each forest patch type became big from 1983 to 1999 ,The mean extension index of Robinia pseudoacacia forest ,non- forest shrub forest ,sparse forest ,and Quercus species forest in creased rapidly,but that of economic forest became zero ,The fractal dimension each showed that forest coverage has been promoted.(3)The changes of landscape patterns were different in different geomprhic regions.From 1983 to 1999 the vegetation cover area,the gross number and the density of patch,diversity and evenness of landscape were all reduced greatly in gullies and ravines,but the maximum area and the mean area of patch types were increased ,In hilly region,both the forest cover area and the number of patch increased from 1983 to 1999,but the mean area of patch was reduced greatly,In mountain region,even though the area under forest canopy reduced from 1983 to 1999 ,the patch number was increased greatly,the mean area of all patch types was reduced ,the extension index,diversity index and evenness index of landscape were all increased.Furthermore,because of different types of land use,human activtiy and terratin ,the vegetation changes on northern and southern mountain slopes were different.According to these analyses,the main driving forces,such as the policies of management,market economy,influence of human activities etc.are brought out.     

Forest landscape patterns dynamics of Yihe-Luohe river basin

Based on the information from forest resources distribution maps of Luoning County of 1983 and 1999, six indices were used to analyze spatial patterns and dynamics of forest landscapes of the typical region in the middle of the Yihe-Luohe river basin. These indices include patch number, mean patch area, fragment index, patch extension index, etc. The results showed that: (1) There was a rapid increase in the number of patch and total area from 1983 to 1999 in the study area. The fragment degree became very high. (2) The area of all the forest patch types had witnessed great changes. The fractal degree of each forest patch type became big from 1983 to 1999. The mean extension index of Robinia pseudoacacia forest, non-forest, shrub forest, sparse forest, and Quercus species forest increased rapidly, but that of economic forest became zero. The fractal dimension each showed that forest coverage has been promoted. (3) The changes of landscape patterns were different in different geomorphic regions. From 1983 to 1999 the vegetation cover area, the gross number and the density of patch, diversity and evenness of landscape were all reduced greatly in gullies and ravines, but the maximum area and the mean area of patch types were increased. In hilly region, both the forest cover area and the number of patch increased from 1983 to 1999, but the mean area of patch was reduced greatly. In mountain region, even though the area under forest canopy reduced from 1983 to 1999, the patch number was increased greatly, the mean area of all patch types was reduced, the extension index, diversity index and evenness index of landscape were all increased. Furthermore, because of different types of land use, human activity and terrain, the vegetation changes on northern and southern mountain slopes were different. According to these analyses, the main driving forces, such as the policies of management, market economy, influence of human activities etc. are brought out.     

土地利用分类对景观格局指数的影响

基于景观格局指数的空间格局分析是当前景观生态学研究的重要基础内容,不仅数据源准确度、尺度效应显著影响景观格局指数,土地利用类型划分也对景观格局指数具有显著影响,但我们对这种影响的总体理解尚很缺乏。本研究选取24种常用景观格局指数,以深圳市宝安区为试验区,探讨景观格局指数随土地利用分类系统变化的基本规律。研究结果表明,土地利用分类对景观格局指数的确具有显著影响。而根据景观格局指数对土地利用类型数目变化响应的可预测性,可将其分为三类：① 第一类指数随土地利用分类系统变化的可预测性强,能用简单函数关系 (对数函数关系、S形曲线、反比曲线关系) 来表达,包括斑块数目、斑块密度、边界密度、平均斑块面积、景观形状指数、平均斑块形状指数、周长面积比分维数、平均斑块分维数、聚合度、Shannon多样性指数、Simpson多样性指数和修改Simpson多样性指数;② 第二类指数随土地利用分类系统变化可预测性较差,表现为典型的分段 (或阶梯形) 变化,存在多种可能 (S形曲线、直线、反比曲线与复合曲线关系),包括斑块面积标准差、斑块面积变异系数、最大斑块指数、面积加权平均斑块形状指数、面积加权平均斑块分维数、分离度和斑块结合度;③ 第三类指数由于在度量相关空间格局特征时考虑了土地利用类型数多少的影响,随土地利用分类系统变化呈无规律变化,难以用一种简单函数或分段函数来预测其变化行为,包括蔓延度、Shannon均匀度指数、Simpson均匀度指数、修改Simpson均匀度指数和优势度指数。这些指数随土地利用分类系统变化的变化规律,使试验区不同时期、不同土地利用分类系统下的空间格局比较成为可能。     

1977～2008年延吉市城市景观格局演变

以延吉市为研究对象,利用1977年、1986年1:5万地形图,1992年、2001年TM影像,2008年ALOS影像等5期多源数据,运用景观生态学原理,借助遥感和GIS技术,选取城市景观构成、平均斑块面积、斑块密度、斑块分形维数、景观分离度指数、多样性指数和均匀度指数等进行分析,揭示延吉市近31 a来城市景观格局演变及...     

基于分形理论的鄱阳湖地区土地利用空间行为特征分析

土地景观形态能够反映土地利用空间行为特征。在对鄱阳湖地区1995年、2000年、2015年和2018年4个时间点的土地利用现状进行描述的基础上,通过分形维数、分形稳定性、斑块密度、斑块形状破碎度和景观隔离指数分析区域景观格局变化,并运用分形理论对土地利用空间行为进行分析。研究结果显示在1995年到2018年的20多年间,建设用地一直是分形维数最高的土地类型;但从时间尺度上,建设用地的分形维数呈下降趋势,表明建设用地空间形态在土地利用空间行为的作用下逐渐向有序方向发展。水田、旱地和有林地一直是分形维数最低的土地利用类型,且处于景观分形不稳定状态。斑块密度、斑块形状破碎化指数以及景观分离度指数的计算结果支持了分形维数分析的结论。从实现区域土地合理布局的角度,建议通过科学合理的规划,降低区域建设用地的分形维数,引导建设用地有序发展。对于诸如有林地、灌木林地、高覆盖度草地和水域等自然景观,应增加其分形维数以减少人为干扰,维护其稳定性。同时建议在国土空间规划中引入分形维数,将分形维数作为评价区域土地利用格局合理性的一项指标。     

20世纪开封水域景观变化

1IntroductionLandscape pattern is a spatial arrangement and combination form of various landscape elements, which are different in size and shape. It includes the type, number, space distribution and arrangement of landscape element (Wang, 1995; Wu, 2000)…