基于3S技术的野鸭湖湿地系统景观格局演变研究

野鸭湖湿地自然保护区是北京最大的湿地自然保护区,也是唯一的湿地鸟类自然保护区,因此,选择野鸭湖研究城市湿地景观格局演变特征具有典型意义。以野鸭湖自然保护区为研究对象,分析了1999年、2004年、2009年和2014年4个时期野鸭湖湿地系统景观格局演变过程,并根据景观指数分析其动态变化趋势。研究结果表明:①野鸭湖湿地面积在1999~2004年间逐渐减少,之后逐年恢复,至2014年湿地面积总数已恢复到1999年的水平,但水体的面积仍缩减一半,主要恢复的是草甸湿地和疏林湿地。②野鸭湖湿地景观格局的变化特征主要表现为:景观破碎度增加,景观形状更加复杂,景观多样性和异质性增加而优势度降低。③野鸭湖湿地斑块类型呈现如下特征:耕地连片分布,耕地开垦力度减缓;草甸湿地成片增长且优势度逐渐明显,形状复杂;水体分布聚集,2014年出现恢复现象;疏林湿地面积不断增长,呈现破碎化现象;建筑用地面积也略微增长,但分布分散;滩涂湿地面积最小,形状简单。     

黄河三角洲湿地景观格局动态变化分析

在RS和GIS技术的支持下,以黄河三角洲1986,1996,2006年的三期TM影像为数据源,利用遥感图像处理软件对近代黄河三角洲湿地信息进行了提取.借助于地理信息系统软件和景观生态学软件,我们对20年来黄河三角洲湿地景观格局的动态变化,以及影响其格局动态变化的驱动力进行了分析.结果表明:(1)近20年来,人工湿地面积有了大幅度的增加,而天然湿地的比重在降低.其中,滩涂和柽柳灌草丛景观明显萎缩.(2)一些重要的景观格局指数的计算结果表明,20世纪90年代以来,黄河三角洲湿地景观斑块个数、香农多样性指数、香农均匀度指数一直在增加.黄河三角洲湿地景观的破碎化程度在加剧,斑块类型更加多样化,湿地景观中没有明显的优势类型且各斑块类型在景观中均匀分布.(3)湿地与湿地、湿地与非湿地之间发生着类型转化.其中,18.1%的芦苇草甸转化为农田;26.6%的翅碱蓬草甸转化为盐田;11.9%的芦苇沼泽转化为芦苇草甸.(4)在黄河三角洲湿地演化的过程中,受到自然和人为方面演化驱动力的共同作用.其中,自然因素主要有:黄河断流、泥沙淤积和自身演替动力等.人为驱动力主要为农田开垦、滩涂的开发与围垦、油田开发和人工建筑等.     

近50年来富锦湿地景观遥感与GIS的时空动态分析

湿地是重要的自然资源,但是由于自然和人为影响,湿地正在大面积的萎缩,导致功能和效益下降,并危及到区域的持续发展。本文以三江平原挠力河流域富锦(市)作为研究区域,以RS、GIS和Fragstats为技术手段,分析了自1954年以来沼泽湿地的空间和时间退缩过程及其驱动力,重建了自1954年以来的土地利用/土地覆被变化过程。结果表明,湿地面积由1954年的519.917．96hm²下降到105.008hm²,由占总面积的61．27％下降到12．39％,仅是原来面积的17．74％;而耕地面积由223 173．54hm²增加到597 156．25hm²,由占总面积的25．31％增加到70．45％。同时指,出人类的农垦活动是富锦沼泽湿地面积退缩的主要原因。     

黄河下游沿岸湿地景观格局变化研究

在遥感和GIS技术的支持下,结合研究区湿地的区域特点确定沿黄湿地景观分类系统。构建了湿地景观格局变化表征模型,综合利用景观多样性指数、景观破碎化指数、景观要素斑块分布质心空间变化等景观格局指标和斑块数量,斑块面积、斑块平均面积、斑块数量等景观类型指标,比较系统地分析了近七年研究区湿地景观格局的动态变化。结果表明:①研究区湿地的分布面积呈显著下降趋势;②随着人类干扰强度的增加,景观多样性上升;③湿地景观要素中,稻田湿地、滩涂面积在减少,而水库坑塘、黄河面积都在不断增加。     

典型农牧交错区LUCC及农牧交替演化过程分析——以内蒙古赤峰市为例

以内蒙古赤峰市为例,利用TM影像解译得到的三期土地利用数据(1988、1995、2000年)研究20世纪80年代以来,典型农牧交错区的LUCC演化过程,主要采用土地利用开发度、耗减度、信息熵、空间转移矩阵等方法分析了不同阶段农牧交替演化的时空特征。结果表明:(1)草地、耕地、林地为研究区主要的土地利用方式,整个研究时段内,耕地开垦和草地减少是主导LUCC过程。耕地开垦面积达2424.12km²,草地减少1959.65km²。从前后两个时期来看,前期(1988-1995年)耕地和草地变化更为剧烈,耕地以增为主,草地以减为主;后期(1995-2000年)草地转出速度放缓,但耕地开垦速度仍相对较快,林地转出速度加快;(2)土地流转过程以农牧交替演化为主,前期草地与耕地的交替转化剧烈,草地开垦面积达到2 040.50km²,耕地撂荒还草634.75km²,耕地开垦主要集中在敖汉旗的北部;后期LUCC过程放缓,草地转耕地面积为828.50km²,主要发生在敖汉旗以及林西县北部地区等区域,伴随着一定程度的弃耕;(3)三个时期土地利用结构信息熵分别为1.290、1.301、1.304,赤峰市土地利用系统有序程度在降低。农牧交错演化过程的分析,为研究该地区人类-环境耦合系统的变化和机制提供了重要依据。     

敦煌西湖自然保护区湿地演化及驱动力分析

西湖国家级自然保护区位于河西走廊西端,是敦煌盆地人工绿洲的天然屏障。近几十年来,由于气候变化和人类水土资源过度开发,保护区生态环境持续恶化,湿地退化和沙漠化趋势日趋严重。本文运用多时相资源卫星遥感影像,解译分析了保护区湿地演化规律。结果表明：1980-2013年间有23个年份湿地处于快速退化状态,保护区湿地面积由1.72×10⁴ hm²减少到0.99×10⁴ hm²,减少了42.4%;保护区湿地的斑块数从32个增加到51个,平均斑块面积由537 hm²减少为213 hm²,湿地演化呈破碎化趋势。湿地分布质心向西南方向移动了11.59 km,湿地呈整体向西南缓慢移动的趋势。运用因子分析法对湿地演化的驱动因子进行了分类,并利用投影寻踪模型分析各驱动因子对湿地演化的贡献率,结果表明：下游湿地退化的根本原因是大规模引地表水和开采地下水灌溉,其次是气候变化引起的冰川退缩、径流量衰减。20世纪90年代,西湖保护区湿地处于相对稳定状态,建议敦煌地区耕地维持在20世纪90年代初的2.7×10⁴ hm²水平,或通过节水、调整作物结构和跨流域调水等措施,压缩引地表水和开采地下水水量,灌溉用水需控制在20世纪90年代初的用水水平。该研究成果可为自然保护区湿地保护和流域综合开发提供依据。     

湿地景观结构遥感动态变化分析

景观镶嵌结构是景观异质性的重要表现,同时又是各种生态过程在不同尺度上作用的结果。本文以北京市野鸭湖湿地自然保护区为区域背景,以RS、GIS和GPS为技术手段,监测获取了1996-2002年研究区域湿地土地利用／土地覆盖景观空间格局变化,探讨了土地利用/土地覆盖景观空间格局变化对湿地环境的影响。故此,对1998-2000年和2000-2002年湿地资源景观镶嵌结构的动态变化进行详细分析。结果表明:(1)利用遥感信息多尺度、多时相、多波段的特点,在GIS、GPS技术的支持下,能够快速及时准确地反映湿地景观类型的动态变化,为湿地资源监测、保护与利用提供科学依据。(2)借助景观生态学中的相关原理,通过景观空间格局计算模型解释不同类型湿地景观的分布、变化,剖析湿地景观演化机制,为湿地景观规划与评价服务。(3)分析认为,野鸭湖湿地景观格局发生了较大的变化,水域面积减少严重,耕地面积增长幅度不高,旅游用地和堤坝面积明显增加。(4)湖泊和沼泽草甸是控制和影响湿地景观格局的主体。野鸭湖整个湿地景观的破碎化程度降低,人类活动干扰湿地在不断减弱,湿地景观异质性在逐渐降低,斑块之间的连通性提高,生境斑块相互之间的隔离度大大减少,湿地景观趋向稳定。     

广西北海市红树林湿地景观格局演变分析

红树林湿地是生态系统的重要组成部分,其景观格局的演变受到不少学者的关注。文章以2016—2019年的4期高分辨率遥感影像为数据源,探讨了广西北海市红树林湿地景观格局演变特征,对引起景观格局变化的驱动因素进行了分析。研究结果表明:2016—2019年,广西北海市红树林最大斑块占红树林总面积的比率基本稳定,景观斑块间距有所增加;研究期内北海市红树林生态系统总体趋于稳定。     

黄河三角洲景观格局变化及生态风险评价

黄河三角洲具有极高的生态价值,研究其景观格局及生态风险对促进黄河三角洲高质量发展具有重要意义。本文以黄河三角洲1980年、2000年和2020年土地利用数据为基础,分析土地转移及景观格局特征,同时构建生态风险评价模型揭示生态风险时空演变及空间相关性。结果表明：(1)耕地是黄河三角洲最主要的地类,占比在60%以上,1980—2020年土地转移主要发生在耕地、建设用地、水域和未利用地之间。(2)1980—2020年黄河三角洲景观斑块数、景观斑块密度、景观最大斑块指数、景观形状指数和香农多样性指数均呈下降趋势,区域整体趋向简单化和聚集化。(3)黄河三角洲高风险区和较高风险区主要环渤海分布,1980—2020年各级风险区转出最大面积均为更低级风险区,生态风险有所降低。     

长株潭地区景观格局及其变化特征研究

基于GIS、RS技术,本文利用长株潭地区1989年、1996年、2000年和2008年4个时期的LandsatTM/ETM+遥感影像提取景观类型数据,运用景观生态学理论和方法对该地区景观格局特征,及其变化特征进行了研究,并探讨了研究区景观格局动态变化的驱动力。研究结果表明:1989-2008年的近20年中,长株潭地区各景观类型的面积发生了显著变化,主要表现为林地、耕地向建设用地转化;从研究时段来看,研究区景观类型变化速率逐步加快。研究区斑块数量和密度持续增大,最大斑块指数持续减小,景观破碎化程度升高;从景观多样性指数与均匀度指数的变化可以看出,景观格局的多样性增加,且均度增强;同时,由景观形状指数增长说明斑块形状趋于复杂化。影响景观格局变化的驱动因子主要是人为因素中的人口增长、经济发展及政策引导作用。     

近30年刘家峡以下黄河上游河道湿地演变规律与驱动力分析

河道湿地是流域生态系统中,位于水陆交错地带,关联陆地生态系统和水生生态系统的桥梁和纽带,对蓄水滞洪、净化水质和水土保持,以下维持生物多样性和生态平衡起重要的作用。本文采用1986、1996、2000、2006和2015年5期Landsat遥感影像数据对刘家峡以下黄河上游湿地进行湿地解译提取,并利用空间统计分析法、转移矩阵法和质心位置变化法对刘家峡以下黄河上游河段河道湿地演变规律以及驱动力因素进行研究。结果表明,1986-2015年,黄河上游河道湿地面积从17.3万hm²逐渐减少到12.2万hm²,减少了29.0%。研究区土地利用类型的转移主要发生在河流、裸滩、草本湿地与耕地的相互转化上。过去30年嫩滩湿地的变化幅度远大于老滩湿地,嫩滩湿地面积从1986年的15.46万hm²减少到2015年的10.41万hm²,减少了32.7%,嫩滩湿地演变规律为天生湿地型之间的相互演变,即河流-裸滩-沼泽湿地。而老滩湿地面积基本处在稳定状态,面积范围在1.84~2.28万hm²之间,具有天然湿地-人工湿地与天然湿地-农业用地的演变规律特征。水渠湿地、坑塘湿地和森林湿地质心位置变化较为突出,由单一类型动态度分析可知,研究区自然湿地萎缩、城镇化加速、河流水面面积减少加快。以上分析结果与研究区气温、水利水电工程、灌溉用水、凌汛期冰情以及城镇化程度均有关,与降雨量无明确关系。     

基于GIS技术的永久基本农田划定方法研究

为了探讨永久基本农田划定的有效方式,该文以济南市长清区为例,综合考虑耕地划入永久基本农田的因素,选择了质量等别、连片度、耕地坡度、耕地交通便利性和耕地居民点辐射度5个评价指标因子,运用GIS技术获取评价指标因子得分,根据特尔菲法确定评价指标权重,采用多因素加权分析法对耕地划入永久基本农田进行综合评价,运用GIS空间分析功能输出永久基本农田分布图,并实现了划定永久基本农田。该文研究成果可为县(区)级永久基本农田划定提供借鉴方法和科学依据。     

我国北方农牧交错带西段退耕对土壤保持功能影响研究

退耕还林（草）等生态工程对区域用地结构及生态系统服务功能产生了重要影响。本研究基于RUSLE模型,并辅以遥感监测与GIS空间分析方法,对北方农牧交错带西段2000-2015年退耕状况及其引起的土壤保持功能变化分3个时段（2000-2005年、2005-2010年及2010-2015年）进行了探究。结果表明：北方农牧交错带西段地区2000-2015年耕地面积净减少1663.83 km²,以转为林地、草地、建设用地为主,其中耕地转林、草地净减少面积为1113.64 km²,草地和未利用地是新增耕地的主要来源;15年间土壤保持功能提升显著,退耕还林（草）工程的实施使土壤保持量增加了56.50×10⁴ t,2005-2010年由退耕所带来的土壤保持增加量在3段时期中最高;不同坡度等级的生态退耕引起的土壤保持增加量差别较大,总体随着坡度升高呈下降趋势,但在25°以上的陡坡耕地由退耕还林（草）带来的土壤保持效益又有所升高。研究对于评估北方农牧交错带西段地区实施退耕还林（草）等工程的生态效益具有重要意义,并能为区域生态保护与修复工程的建设规划提供科学依据。     

A method for spatial heterogeneity evaluation on landscape pattern of farmland shelterbelt networks: A case study in midwest of Jilin Province,China

On the basis of landscape ecology, combining the Spot 5 high resolution satellite imagery with GIS, a method evaluating the spatial heterogeneity of shelterbelts distribution at landscape scale is put forward in this paper. The distance coefficients of reasonable and existing landscape indexes of farmland shelterbelt networks were computed, and then through the classification of the distance coefficients, and the establishment of evaluation rules, the spatial heterogeneity of farmland shelterbelts was evaluated. The method can improve the evaluating system of previous studies on shelterbelts distribution, resolve the disadvantages of lacking spatiality of overall evaluation, and make the evaluation results have more directive significance for shelterbelt management. Based on this method, spatial heterogeneity of shelterbelt networks was evaluated in the midwest of Jilin Province, China. The results show that the regions with fewer shelterbelts and no closed network account for 34.7% of the total area, but only 4.9% of the area has relative reasonable pattern of shelterbelt networks. Many problems exist in the distribution pattern of shelterbelts, therefore, much attention should be paid to construct farmland shelterbelts in the study area.     

基本农田信息系统的设计与实例研究

本文按照基本农田建设和管理要求 ,在 GIS软件支持下进行了基本农田信息系统的设计及其理论探讨。实践表明 ,应用地理信息系统辅助完成基本农田管理 ,实现办公电子化、信息化可以为土地管理部门提供现代化的管理手段 ,节省大量人力、财力、物力 ,为科学管理及时、高效、准确地提供依据 ,提高科学管理水平。     

ANALYSIS OF DRIVING FORCES ON THE CHANGE OF HISTORICAL FARMLAND USE IN SHANDONG PROVINCE DURING THE QING DYNASTY (1644-1911)

1INTRODUCTIONTheIGBP-IHDP(InternationalGeosphere-BiosphereProgramme,andInternationalHumanDimensionPro-gramme)jointproject—LUCC(landuse/coverchange)isaninterdisciplinaryprogramdesignedtoimprovetheunderstandingofthedynamicsofland-useandland-coverchangeasinputstoandconsequencesofglobalenvironmentalchangeandsustainabledevelopment(CHARLOTTE,2002).Inparticularthedifferentbio-geochemicalmodeling(e.g.theglobalcarboncycle)ac-tivitiesandcomparativestudies,suchasthoseconduct-edbyIGBP-G…     

Spatial Disparity of Slope Farmland and Food Security in Three Gorges Area

As an important measure of ecoenvironmental construction, the process of de-farming in slope farmland is being undertaken gradually in the whole China. Meanwhile, the problem of reducing in food yield in de-farming areas can not be neglected any more. It is especially the case in areas with concentrated slope farmland and inconvenient transportation. In this paper, we analyze the causes of hidden troubles in food security, and the spatial relationship between farmland and slope farmland in the reservoir area of Three Gorges, and unveil the spatial disparity of contradictions between food supply and demand. Finally, combining the accessibility of areas, three different spatial types of food security, food security area, food alert area, and food crisis area, are divided.     

ANALYSIS OF DRIVING FORCES ON THE CHANGE OF HISTORICAL FARMLAND USE IN SHANDONG PROVINCE DURING THE QING DYNASTY （1644-1911）

How land-cover has been changed by human use over the last 300 years is one of the five overarching questions guiding the Land-use/Cover Change (LUCC) Science/Research Plan. China has variety of historical docu-ments providing unique data superiority. So the characteristics of farmland area in Shandong Province during the Qing Dynasty (1644-1911) are summarized firstly: 1) the rising trend of farmland area was striking; 2) farmland area had re-markable fluctuation; 3) farmland area per capita decreased dramatically; 4) wasteland reclamation index increased rapidly. Then, the driving forces of farmland area change are analyzed. It is concluded that natural and human factors are jointly influential. Among the driving forces, human dimensions are the main factors of farmland area change,which direct the general tendency of the changes mentioned above. And the natural factors influence the stability of farmland area as well. Variation of the natural factors would act as the major contributory factor to farmland area change during years or periods of abrupt climatic changes, or during the intensive occurring periods of natural hazards.Besides, the passive aspects of human factors, such as war chaos also influenced the fluctuation of the farmland area.This research indicates that it is feasible to study the land-use/cover change by Chinese historical literatures, which has huge potential to provide a comprehensive picture of the growing dominance of human land-use and land-cover pat-terns that can be used in many global change research oroiects.     

Arrangement of High-standard Basic Farmland Construction Based on Village-region Cultivated Land Quality Uniformity

As an important constitute of land consolidation, high-standard basic farmland construction is an important means to protect the quantity, quality and ecological environment of cultivated land. Its target not only lies in the increase of cultivated land quantity, but also the improvement of cultivated land quality, agricultural production conditions and ecosystem environments. In the present study, the quality evaluation method and construction arrangement of cultivated land were explored to facilitate the process of decision-making and implementation for high-standard basic farmland construction(HSBFC) with administrative village as the unit. Taking the land comprehensive improvement project area in Quzhou County, Handan City, Hebei Province as a case study, the whole process of the study comprised of three steps: 1) establishment of the evaluation model of cultivated land quality uniformity based on regional optimum cultivated land quality, and construction of the uniformity evaluation index system from the aspects of soil fertility quality, engineering quality, spatial quality and eco-environment quality, according to the new concept of cultivated land quality; 2) calculation of cultivated land quality uniformity by grading indicators, assigning scores and weighting sums, exploring the local homogenization characteristics of regional cultivated land quality through spatial autocorrelation analysis, and analyzing the constraints and transformative potential of barrier factors; 3) arrangement of HSBFC according to the principle of concentration, continuity and priority to the easy operation. The results revealed that the value of farmland quality uniformity for the administrative villages in the study area was between 7.76 and 21.96, and there was a difference between various administrative villages. The regional spatial autocorrelation patterns included High-High(HH), Low-Low(LL), High-Low(HL) and Low-High(LH). These indicate that regional cultivated land quality has local homogenization characteristics. The most restrictive factors in the study area were the medium and low transformation difficulty indexes, including soil organic matter content, farmland shelterbelt network density, field regularity and scale of the field. In addition, there were also high transformation difficulty indicators in some areas, such as sectional configuration. The project area was divided into four partitions: major construction area, secondary construction area, general construction area, and conditional construction area. The cultivated land area of each subarea was 1538.85 ha, 1224.27 ha, 555.93 ha, and 1666.63 ha, respectively. This comprised of 30.87%, 24.56%, 11.15% and 33.42% of the total project area, respectively. The evaluation model and index system could satisfy the evaluation of farmland quality and diagnosis of obstacle factors to facilitate the subsequent construction decision. The present study provides reference for the practice of regional HSBFC, and a new feasible idea and method for related studies.     

日照市岚山区耕地需求与保护对策

日照市岚山区现有耕地虽能满足农产品需求,但不能保证建设用地需要。至2020年建设占用耕地需求量1 400hm2,耕地缺口较大;全区未利用土地质量差、开发难度大,耕地面临短缺的严峻形势。耕地保护的对策是控制人口增长,严格控制非农业建设占用耕地,积极进行土地整理复垦开发和改造中低产田,提高耕地生产力。