不同城市化阶段景观演变的热环境效应动态——以深圳西部地区为例

热环境效应是城市化过程中景观格局演变对区域生态环境影响研究的重要内容之一。通过热环境效应动态研究有助于理解景观对区域生态环境效应的影响在不同阶段的规律特性。本文利用深圳市1987年、1995年和2005年3期Landsat TM影像,通过构建热环境效应变化指数描述不同城市化阶段热环境效应的发展特征,并通过景观分布指数表征景观演变对其的影响作用。结果表明热环境效应的空间特征在城市化进程中由聚集型逐渐转变为零散与破碎分布;在快速城市化阶段,景观演变对热环境效应动态的影响主要体现为热中心的扩展,同时自然景观对热环境效应的缓解作用有所减弱;城市化稳定阶段,景观变化的热环境效应由空间的扩张转为强度的提高。     

基于植被指数的太原市绿地景观格局及其热环境效应

以中国重要的能源工业城市太原市为研究区,借助RS、GIS等手段,以太原市1986年、1995年、2001年三个时相的TM/ETM数据为基础,应用景观生态学的理论和方法,选择归一化植被指数(NDVI)和地表辐射温度分别作为城市绿地和热环境效应的反映指标,分析城市化过程中绿地景观格局及其与热环境的变化特征;探讨城市绿地景观格局的变化与城市热环境效应的相关关系;以寻求提高城市绿地生态效益的有效途径,为日后的城市园林绿地建设提供一些借鉴.研究表明:1986-2001年间,NDVI值较大的植被覆盖情况较好的绿地逐年减少,取代以NDVI值较小的植被覆盖差的硬质半硬质景观;景观水平上,绿地景观破碎化程度加剧,各景观要素混杂程度提高;景观的多样性增加,但这样的多样性是以大量的人工干扰为前提的;各景观类型的优势度降低,分布趋于均匀.反映城市绿地景观的NDVI与反映热效应的地表辐射温度LST两者之间存在较大的负相关关系,景观格局的热环境效应随着景观破碎化程度的加剧、景观优势度降低和多样性的增加而加强,城市绿地景观的空间分布格局对其热环境效应也有着重要的影响,其中混合格局的降温效果最为明显.     

城市化过程中开封市郊区农业景观变化过程分析

运用景观生态学的基本原理,借助于遥感和地理信息系统技术,分析了1975-2004年城市化过程中开封市郊区农业景观变化过程。结果表明:1975年,开封市郊区农业景观特征显著,为典型的农业景观,景观类型主要是旱地和稻田景观类型,其次为建设用地景观类型,其中旱地景观类型为优势景观类型,景观为农业、城市和自然植被组成的镶嵌体。2004年,西郊城市化特征明显,景观特征表现为密集的建筑物和道路,景观类型主要为灌溉用地和建设用地景观类型,而北郊基本上还保持郊区农业景观特征。1975-2004年,各采样区内景观格局动态明显,其中旱地、稻田、灌丛和沙地景观类型面积减少,芦苇景观类型基本消失,而道路、鱼塘、河流、绿地、建设用地和灌溉地景观类型面积增加。景观变化与城市化发展和引黄灌溉等因素密切相关,景观变化深受人类活动的影响。     

局地土地利用变化现实情景研究

局地土地利用变化表现为时序短、空间倾向性强且多为人类强制干扰, 其变化过程与结果 是区域尺度响应与反馈国家尺度、全球尺度最有效的途径。城市化、农业结构调整和土地整理是 目前我国局地土地利用变化的几种主要利用方式。城市化是一个不可逆过程, 农村景观转为城市 景观, 改变了诸如地表反照率、粗糙度等下垫面特征, 局地生境与物种的数量与种类发生改变, 逐 步形成以人类为主的均质化景观格局; 农户微观土地利用选择行为是局地农业产业结构调整的 原动力, 不同类型农户在投资、生产与经营等经济活动的差异将导致局地土壤结构、水分、养分等 土壤条件及环境改变; 土地整理是一个复杂的系统工程, 在一定程度上改变了局地土壤性状与土 壤生物, 更甚的是改变了局地斑块- 廊道- 基质模式的景观格局。因此, 为进一步加深局地土地利 用变化情景的理解, 厘定“人- 地协调系统”的理论框架, 进行局地土地利用变化的情景模拟和生 态环境效应研究将是未来局地土地利用变化的研究方向。     

农业景观格局演变及其生态效应研究进展

农业景观格局演变的驱动力及生态效应研究具有重要的意义, 目前研究主要集中在农业 景观格局及其组分的动态变化, 在驱动力和生态环境效应等方面的研究则是案例较多、归纳总结 和机制研究相对薄弱。分析了形成当前研究状况的原因并提出了今后研究的重点方向, 包括发展 能够反映生态过程的景观格局指数、归纳农业景观演变的驱动机制、农业景观格局变化的生态环 境效应机理研究、发展景观格局整体性指标和长期定位观测数据相结合研究方法、农业景观变化 所带来的生态恶化的恢复因子和恢复方法的研究、加强农业景观规划设计研究和实施、高效农田 景观结构设计机理研究。     

河流廊道景观的热环境效应分析

河流廊道景观显著区别于其他景观类型,深入细致地分析其热环境效应有助于掌握城市热环境变化的内在规律。以四川省绵阳市为例,以Quick Bird、TM遥感影像为主要数据源,借助ArcGIS数据处理平台,研究河流廊道景观的热环境效应。首先,利用缓冲区分析方法确定涪江、安昌河和芙蓉溪的降温范围分别为300m、250m和150m,然后针对三条河流降温范围内的平均温度和河面宽度进行分析,结果表明:河面宽度、水域面积和流经区域共同影响其降温效果,三条河流中涪江降温效果最显著,且同一条河流左右两侧的降温效果也存在一定差异。     

湿地景观变化过程与累积环境效应研究进展

湿地在流域中处于水陆交错的特殊过渡区域,是地表重要的景观覆盖类型和生态系统。湿地具有独特的水文、土壤和植被特征,在维护区域/流域生态平衡和环境稳定方面发挥巨大作用。湿地景观变化过程主要表现为景观格局和过程在时间和空间尺度上的相互作用过程。该过程对系统的能量流动、物质循环以及物种迁移产生作用,对地理环境也产生巨大环境效应。湿地景观变化与土地利用/覆盖变化紧密相关,与人类活动影响息息相联。至今,人类已把天然的湿地景观格局改变为受人类支配的土地利用格局。自然湿地景观格局的变化过程对湿地生态系统以及其他系统的生物多样性、初级生产力产生显著影响,对局地、区域及全球气候环境、水文环境、生物多样性等方面产生显著而深刻的影响。湿地景观变化是全球变化研究的重要内容,尤其对认识全球气候变化、土地利用/覆盖变化和生物多样性变化的区域响应具有重大意义。     

解放后50年间淮河流域中游湿地景观格局的演变

采用景观格局转移概率矩阵模型,对基于一级分类的淮河流域中游湿地景观演变进行分析.结果表明:从上世纪50年代至1980年,淮河中游土地覆被变化明显,但1980-2000年期间,土地利用的基本格局变化却很小;淮河流域中游各景观类型之间的转换变化具有显著的差异性,同一景观类型在转出和转入及其转换量上表现都不同;50年间淮河流域中游湿地景观格局演变的主要特征是大量的湿地转变成水田和非湿地,大量的天然湿地演变成人工湿地和非湿地,同时该区域出现了裸岩地,表明局部生态环境的恶化.认为主要原因是解放以后淮河流域人口增长迅速,为解决吃饭问题,增加了大量耕地;围湖造田、占用河滩地使湿地面积减少.1980年以后湿地景观格局变化很小,主要原因可能是到了1980年人口增长趋缓,淮河中游大农业的格局基本确立下来,农业土地利用不再有大的变化.     

元阳哈尼梯田景观稳定性评价

(元阳)哈尼梯田景观是云南亚热带山地农业景观的独特代表,具有世界自然文化遗产价值。同时,它又是哈尼族人生存和生产的核心场所,其稳定与否,直接关系到区域社会经济的可持续发展。从梯田景观垂直格局特征、景观格局变化等因素综合评价了近30年来元阳哈尼梯田景观的稳定性。结果表明:在研究时段内,元阳梯田景观基本稳定。其中,"森林-村庄-梯田-河流"四位一体的垂直空间结构形成了梯田景观内独特的能量和物质流动,是保证哈尼梯田景观稳定的前提条件;元阳哈尼梯田景观结构及类型的变化也说明其在研究时段内,景观结构是相对稳定的,从而形成了元阳哈尼梯田农业景观的稳定性。     

平原农区农业生产系统转型及其环境效应的耦合类型划分

农业绿色转型已经成为乡村振兴与农业农村深化改革的必然选择,亟待探索农区农业生产转型与其环境效应的空间分异规律与地域类型,从而推进农业的高质量发展。本文基于类型学视角采用判别法将黄淮海平原农区的农业生产类型划分为城市近郊现代集约型、城市近郊传统经营型、城市远郊现代集约型和城市远郊传统经营型。从拉力、支撑力及引导力的视角,构建以“发展主体适应-要素变化-环境响应”为主线的分析框架,解读了农业生产系统转型及其环境效应的动力机制和特征。黄淮海平原农业生产系统转型负向环境效应的形成机制为在增产增收的目标导向及区域自然条件约束下,资本、技术及劳动力的非理性投入对农业生态系统的扰动。将农业生产系统转型与环境效应的耦合类型划分为城郊现代集约高强度污染型、城郊现代集约中度污染型、城市远郊现代集约高强度污染型和城市远郊现代集约中度污染型。基于以上分析,从普适性与异质性视角提出了相应的政策启示与优化调控策略,以期实现平原农区农业生产系统的可持续健康转型。     

城市化背景下农业景观变化对生态服务影响——以西安都市圈为例

快速城市化推动了农业类型转变和农业景观格局的变化对农业生态服务产生了重要影响。应用景观生态学和生态服务理论与方法,以西安都市圈为例,研究了快速城市化背景下农业景观变化过程及对生态服务的影响。结果表明:(1)1988-2013年西安都市圈农业景观逐渐破碎化、景观格局多样化和景观斑块形状不规则化,斑块密度指数、多样性指数和景观形状指数分别提高了32%、35%和30%,以耕地为主导的景观类型优势逐渐降低。(2)区域城镇和工矿扩张、道路及旅游景区(点)建设、大田农业向都市农业转变等是导致本区景农业观破碎化的主要因素。(3)1988-2013年生态服务总值下降了1.3%,以生产性和文化休闲服务上升和生态与生命支撑性服务下降为特征。城镇及居民点扩展区域是生态服务大幅度下降区域;果业基地、退耕区和城市内部遗址公园等是生态服务较大幅度提高区域。(4)在中心城市扩张与农业转型时期,以耕地景观的破碎化为主导,生态服务增加;在区域整体(网状)城镇化时期,以建设用地扩张导致的景观整体破碎化,使生态服务会减少。     

地理单元划分对城市热环境响应规律的影响——以北京为例

尺度效应及空间异质性决定了同一种影响因子在不同地理单元中对生态过程的作用程度存在差异.论文选择城市热环境效应这一典型城市生态过程为研究对象,针对地理单元划分对热环境效应响应规律研究较少的现状,选择土地利用分类、网格、街区、局地气候区4种地理单元,选取常用景观组分指标——归一化差值植被指数(normalized diff...     

榆林市农业景观格局变化研究

根据1986年和2000年两期TM影像资料和其他辅助资料, 运用人机交互解译方法以及地理信息系统的空间分析和数理统计功能, 分析了榆林市农业景观格局变化, 包括土地利用数量变化、变化速度和区域差异等特征, 以及各景观类型之间的转化情况, 并对景观格局变化进行了定量分析。结果表明: 14a间, 榆林市未利用地减少1305.56km², 其中主要是沙地减少; 耕地、林地、草地分别增加567.11km²、99.6km²和616.79km²; 未利用地和建设用地的变化率最大, 分别为-22.11%和18.18%; 土地利用变化存在明显的区域差异; 各类型间的转化突出表现为未利用地向草地转化, 草地向林地和耕地转化。榆林市近十几年景观类型发生了明显转换, 土地整治取得显著成绩。     

三峡库区腹地山区农业景观格局动态变化与转型

山区农业景观格局动态分析有利于厘清农业景观发展的动态轨迹与方向,对农地用途的合理规划和管理有重要意义。本文提出了山区农业景观格局转型理论框架,并在三峡库区草堂溪流域进行了实证研究,从整体—微观的角度解析2000—2018年期间,以坡耕地、撂荒地和果园为代表的农业景观格局转型特征。研究发现：① 果园沿河谷的扩张和撂荒地在较高海拔处的扩张明显压缩了坡耕地的空间,这导致区域景观多样性的整体增强,而在局部地形上的差异明显,斑块破碎但聚集度增强;② 研究区农户耕种范围内的农业景观格局转型主要表现为耕—果转换型、综合型、部分撂荒型和撂荒型4种模式,各模式揭示了山区农业景观格局的不同发展阶段;③ 在以社会经济因素为主的驱动下,三峡库区山区的农业景观格局转型具有双向性,表现为以传统均衡分布的纯粮种植景观向河谷生态经济双赢的经果林景观和较高海拔的撂荒地转变。研究结果揭示了近年来中国山区农业景观格局演变的独特性,对库区山区农村土地利用和农业生态系统的深入认识以及库区乡村发展和生态环境的改善均有启示意义。     

湖北省天门市土地整治效应评估研究

土地整治的实施必然会对区域的经济社会、生态环境、景观等产生影响。将土地整治的综合效应分为资源经济效应、社会效应、环境效应和景观效应,构建土地整治效应评估的指标体系和评估模型,对湖北省天门市土地整治项目进行效应评估。结果表明:土地整治综合效应的分值为+10.57,代表土地整治在该区域产生了良好影响;土地整治对资源经济、社会、环境和景观的影响强度有所差别,其中对资源经济的影响最大,效应值为+6.37,对总效应的贡献率达到了60.27%;环境效应的效应值为-0.56,是4个单项效应中唯一的负向效应,代表土地整治对环境产生了不良的影响。     

喀斯特和非喀斯特区农业景观格局变化及生态 系统服务价值变化对比——以广西全州县为例

选取广西壮族自治区典型喀斯特丘陵盆地——全州县为研究区,根据景观格局和生态系统服务价值相关理论,采用2005、2010和2015年TM遥感影像的解译结果及社会经济统计数据,借助ArcGIS和Fragstats软件,对比分析了2005―2015年全州县喀斯特区和非喀斯特区的农业景观格局和生态系统服务价值变化,结果显示：1）2005―2015年间全州县农业景观格局发生明显变化,但喀斯特区和非喀斯特区优势景观类型均未发生变化。2）10年间农业景观用地面积喀斯特区减少了472.23 hm2,非喀斯特区减少了476.28 hm2,但喀斯特区的减少率高于非喀斯特区;喀斯特区比非喀斯特区景观更加破碎,斑块形状更加分散、复杂,景观异质程度更高。3）研究期内喀斯特区生态系统服务价值减少0.01亿元,非喀斯特区生态系统服务价值增加0.04亿元。其中,有林地的减少对2个区域生态系统服务价值减少的贡献率均为最大,喀斯特区达到78%,非喀斯特区达到83%,水域景观的增加导致2个区域生态系统服务价值增加。     

土地利用和覆盖变化在全球变化研究中的地位与作用

探讨了土地利用和土地覆盖的基本涵义怀人类活动的关系,阐述了土地利用和土壤覆盖变化的全球环境效应,分析了它在国际全球变化研究中的地位和作用,最后概括总结了我国ＬＵＣＣ研究的现状与趋势。     

近30年玉门市土地利用与景观格局变化及其驱动力

干旱内陆河流域生态环境非常脆弱,是土地利用和景观格局变化的敏感区域,也是全球环境变化响应比较突出的区域。采用1976年、1989年、2000年和2010年的Landsat遥感影像,利用GIS技术和景观格局分析方法,系统地分析了疏勒河中游玉门市的土地利用和景观格局变化的时空特征,为研究区土地可持续利用政策的制定提供参考和依据。研究结果显示:近34a来,玉门市土地利用和景观格局发生了剧烈变化,土地利用变化经历了"缓慢变化—急剧变化—显著变化"的过程。研究区景观密度增大,多样性和均匀度先减小,后增加;不同斑块间的分离度减小。农业人口增长和经济发展是玉门市土地利用景观格局变化的最直接驱动力,同时还受气候因素和政策因素的影响。     

松嫩平原中部农业区域土地景观动态研究

松嫩平原中部作为我国重要的农业生产区域之一,随着农业生产的发展变化土地景观也发生着变化,对区域土地景观动态的分析研究有利于保持土地合理利用和土地景观系统的生态平衡.卫星遥感信息与统计资料结合进行分析可以宏观、定位、定量地得出土地景观动态.     

气候变化对扎龙湿地景观破碎化过程的影响

扎龙湿地位于黑龙江省西部,是我国东北最大的湿地自然保护区。近年来湿地景观破碎化程度日趋严重,因此探究该湿地景观破碎化的原因和影响机制尤为重要。基于扎龙湿地区域1903-2017年植被生长期气候资料,从影响湿地蒸发量的气象要素入手,采用小波分析和对比分析法分析了扎龙湿地气候变化的背景和影响扎龙湿地蒸发量变化的气象要素的变化规律。结果表明:20世纪80年代以来的气候变暖事件以及在这一变暖事件下发生的水汽环境变化是湿地景观破碎化的影响机制;25 a左右的降水量周期变化是湿地景观破碎化明显波动变化过程的主要原因。该研究揭示了气候变化对扎龙湿地景观破碎化过程的影响机制,提高了应对气候变化对湿地生态环境影响的预防能力。