人类土地利用干扰对黑河中游湿地时空变化的影响

干旱区湿地是典型的脆弱生态系统,湿地景观格局变化与人类的干扰活动密切相关。在RS和GIS技术支持下,基于1975-2016年长时间序列遥感影像,利用景观开发强度指数（LDI）和土地利用转移矩阵模型等分析方法,定量评估了人类土地利用干扰对黑河中游湿地时空变化的影响。结果表明：研究区湿地面积总体呈现下降趋势,但人工湿地总体呈增加趋势;湿地景观的异质性、破碎化程度增强,湿地斑块之间的聚集度下降;总体上研究区各类湿地的LDI指数呈上升趋势,湿地的人为干扰程度增强,2001年后湖泊湿地的人为干扰程度最强。在人为干扰下湿地多转化为林地、草地、居工矿用地及耕地。人为干扰对湿地的影响因湿地类型而异。因此,科学评价不同类型湿地的人为干扰状况,对不同类型湿地制定相应的保护策略具有重要意义。     

基于景观生态学方法的朝阳港潟湖湿地人类干扰强度定量评估

以朝阳港潟湖湿地为研究区,将朝阳港潟湖湿地景观类型划分为两大类七个亚类,其中自然景观主要包括河口湿地、潟湖浅滩、沼泽和盐碱荒地;人工景观主要包括养殖池、盐田和农用地。1954～2007年的50余年间,朝阳港潟湖湿地景观总体变化趋势是从大斑块、类型较单一的自然景观为主体的景观格局向小斑块、多种景观类型共同控制的景观格局转变,不同时期景观类型及其面积变化的主要驱动因素是人类活动。为了度量人类活动干扰对潟湖湿地的影响,以景观生态学为基础,构建了人类干扰强度模型方法,对1954年以来不同时期人类活动对潟湖湿地的干扰强度进行了量化分析,提出了湿地的人类干扰强度分级标准。研究结果表明,1954～1971年期间,朝阳港潟湖湿地的人类干扰强度为轻微干扰;此后,人类对潟湖湿地的干扰强度为强干扰。对比不同时期人类活动对该潟湖湿地的干扰强度,发现在1972～1983年间人类活动对该潟湖湿地的干扰强度突然增大,该潟湖湿地的开发高峰期主要是20世纪70年代至80年代初。检验结果证明,人类干扰强度模型的计算结果是可信的。     

基于元胞自动机的三江平原湿地景观时空演化模拟研究

通过湿地景观时空演化过程模拟,可以揭示景观演替的机制与规律,实现景观的可持续利用,为湿地保护与管理提供决策支持.该文以三江平原典型内陆淡水湿地为实验区,运用元胞自动机技术开展湿地景观变化过程模拟实验,模拟与预测的视觉效果均较好,点对点评价的总体精度达84%以上,验证了元胞自动机在湿地景观时空演化模拟中的可行性与有效性.     

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。     

三江平原湿地景观结构的时空变化

基于湿地是流域中重要的景观和生态系统的思想,结合已有历史资料和遥感资料进行不同时段景观制图和GIS分析,对三江平原挠力河流域湿地景观结构和50年 (1949~2000) 来时空变化进行了系统研究,得出的主要结论为：(1) 流域湿地具有特殊的纵向结构、横向结构的景观梯度特征和内部结构特征,并且景观梯度特征与流域地形梯度、水文梯度以及地貌结构特征相协调;(2) 流域湿地景观结构在人类活动干扰下发生了巨大变化：景观纵向结构从连续的基质景观变化为河岸带景观,横向结构从明显的景观类型梯度特征变化为单一类型景观,而景观内部结构特征则表现为镶嵌斑块体的不断丧失;(3) 大规模土地开发活动和水利工程建设是流域湿地景观结构变化的主要驱动力。     

湿地景观模拟模型的研究与应用

目前,在全球范围内有很多湿地的景观出现破碎化现象,为了探讨未来湿地景观的演化规律,湿地景观模拟模型将成为预测未来湿地景观演化的重要手段之一。分析了湿地景观变化的驱动因子,将湿地景观模拟模型归纳为基于过程的湿地景观模型和基于格局的湿地景观模型。基于过程的湿地景观模型(如PBS、SWEDI、BTELSS和WLS模型等),侧重反映湿地景观变化的生态学过程,但所需基础数据不易监测,建立模型难度大,不易推广;湿地景观格局模型(如CA-Markov、ANN、CLUE-S和GM模型等),一般是基于土地利用变化的通用模型,将湿地作为一种景观类型,侧重考虑湿地景观格局的变化,未能充分考虑其生态过程。对湿地景观模拟模型的研究予以展望,认为需要(1)加强湿地景观驱动机制的定量化研究;(2)促进湿地景观格局-过程模型耦合;(3)注重湿地景观模拟模型的尺度推绎;(4)应该提高湿地景观模拟模型的普适性,使其能够预测全球变化背景下不同区域尺度的湿地景观演化规律。     

基于RS和GIS的九龙江河口湿地景观变化驱动力研究

利用1986年和2000年遥感影像作为基本信息源,在RS和GIS技术的支持下,建立湿地空间数据库。运用景观生态学原理,选取反应景观空间结构和景观异质性的指数,对九龙江河口湿地景观空间格局的变化情况及其驱动力进行了分析。结果显示,1986-2000年,湿地景观发生子较大变化,人为因子是九龙江河口湿地景观变化的直接驱动力,自然因子以不同强度和方式影响湿地景观的演化。     

基于ArcEngine的乌梁素海湿地数据库管理系统设计

针对乌梁素海湿地数据管理的需求,采用ArcGIS Engine工具包进行乌梁素海湿地资源数据库管理系统的设计。从乌梁素海湿地数据管理的需求分析、数据的采集与集成,到湿地数据库系统的设计及该系统需要实现的功能等方面,详细阐述了数据库管理系统的结构和功能;并对该数据库系统功能的数据管理模块、图形制作模块和湿地数据分析模块等进行了介绍和描述。该数据库系统既是乌梁素海湿地生态系统健康诊断的数据基础,又是乌梁素海湿地资源信息综合智能管理平台的基础数据来源,对乌梁素海湿地资源数据的管理及湿地恢复与重建辅助决策支持的应用有着重要的意义。     

基于RS相GIS的九龙江河口湿地景观变化驱动力研究

利用1986年和2000年遥感影像作为基本信息源,在RS和GIS技术的支持下,建立湿地空间数据库.运用景观生态学原理,选取反应景观空间结构和景观异质性的指数,对九龙江河口湿地景观空间格局的变化情况及其驱动力进行了分析.结果显示,1986-2000年,湿地景观发生了较大变化,人为因子是九龙江河口湿地景观变化的直接驱动力,自然因子以不同强度和方式影响湿地景观的演化.     

资源型城市土地利用变化与湿地生态安全响应--以黑龙江省大庆市为例

黑龙江省大庆市作为典型的资源型城市(以石油资源、草场资源和耕地资源发展起来),是人地关系作用最强烈的区域之一,也是土地利用发生急剧变化且具有特色的区域.揭示本区域土地利用的时空变化特征和变化规律,探讨土地利用变化引发的生态安全问题,对于资源型城市生态环境改善,产业结构调整及实现资源型城市可持续发展尤为重要.为此,本研究基于大庆市1978、1988、1992、1996和2001年5个时段的MSS和TM影像,获取20a来不同时期的土地利用信息.以GIS技术为数据集成分析平台,计算湿地景观格局指数和各湿地景观类型的时空转移过程,以期从景观格局的角度定量刻画区域湿地景观过程对土地利用变化的响应和由此产生的湿地生态安全威胁.结果表明,区域内耕地不断增加,建设用地的扩大,以及湿地盐碱化和草甸化过程,是湿地减少的重要原因之一;土地利用造成的湿地景观分割、景观破碎和景观迅速减少,对生物多样性安全、水资源安全和人类健康安全等产生威胁;因而,应根据人类与自然共生原理,对不同湿地进行景观生态的分析、评价、规划和设计,逐步恢复原有的自然湿地景观,使其发挥多种湿地功能.     

西洞庭湖湿地景观空间结构的完整性分析与优化对策

选取2005年两洞庭湖湿地的遥感影像,利用GIS技术、MapInfo Professional 6．5 SCP软件和景观结构分析软件FRAGSTATS,应用景观生态学的理论和方法,对两洞庭湖湿地景观空间结构的完整性进行了分析。结果表明：①区域内斑块分维数相差不大,但荒草地和杨树末成林受人为干扰明显且形状规则,其分维数趋近于1;②区域内湿地景观类型体系中各类湿地所占比例差异较大,分配不太均匀,其中湖泊景观优势明显;整个区域的破碎化程度高,除湖泊外,其他类型的湿地受人类干扰较大。基于上述分析,提出了更新和调整湿地生境、合理布局功能区、强化湿地综合管理和开展湿地生态旅游等优化对策。     

挠力河流域湿地景观演变的累积效应

基于累积效应方法和原理,利用遥感和GIS技术,分析了挠力河流域湿地景观时空演变过程及其产生的累积效应。结果显示,该流域湿地景观变化是人类土地开发活动不断叠加、影响强度和空间范围不断扩大的结果。产生的直接累积效应包括湿地景观面积丧失、景观结构破碎化、水文情势变化和生态系统退化;间接的累积效应主要包括生物多样性下降和区域气候趋暖变干。目前,挠力河流域湿地景观变化已经超过了阈值条件,累积效应达到了极为显著的程度。其中,湿地景观多样性趋于丧失,植物物种多样性发生显著变化,某些珍稀水禽种群数量显著下降,有些保护物种已经消失,流域湿地生态正面临极为严重的形势。     

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。     

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。     

三江平原湿地景观生态制图分类系统研究

湿地景观生态制图分类系统的研究是景观制图的关键。以三江平原为研究区域,在研究湿地景观生态制图分类原则的基础上,系统地分析了引起该区域景观分异的主导因素,得出人文因素,水文因素,地貌和植被因素为其主志因素,从而建立了一套完整的景观生态制图分类系统,第一级按人类活动影响程度划分为：自然湿地景观,半自然湿地景观,人工湿地景观,第二级按地貌划分为：河漫滩,阶地,湖滨,洼地,谷地;第三级对沼泽湿地植被２５种     

塔里木胡杨自然保护区湿地景观季相分析

湿地景观变化是区域生态环境的一个重要指示器,其扩张和萎缩对区域生态环境将产生重要影响。为了准确评估新疆塔里木胡杨国家自然保护区湿地景观在枯水季与丰水季的变化规律,研究采用遥感手段,通过分析同一年份枯水期与丰水期二期遥感数据,对保护区湿地景观格局进行分析。研究得出:(1)保护区湿地面积约为13×104hm2,沼泽湿地是研究区湿地的主要类型,约占湿地总面积的74%,河流湿地与人工湿地占比约为13%。(2)丰水期与枯水期相比,湿地各类型面积(除人工湿地外)均呈现增加趋势。河流湿地变动最为剧烈,其中永久性河流变动幅度最大,达84. 37%;沼泽湿地面积变化幅度较小,人工湿地面积基本没有变化。造成湿地面积年内变动主要是由于塔里木河中游来水量季节分配不均,洪、枯悬殊以及农业用水时段的差异造成的。(3)丰水期与枯水期相比,共有7 791. 25 hm2发生了类型转化,其中其它类型转化为湿地占50. 55%,草本沼泽面积发生转化占26. 24%。季节性或间歇性河流变动最为激烈,有94. 2%的面积发生转化。研究得到了保护区湿地景观格局在同一年内不同时间和空间上的变化,揭示了湿地景观季相变化动因,为保护区湿地保护政策的提出提供科学依据。     

形态学图像处理方法在扎龙湿地景观格局分析中的应用

以数学形态学图像处理技术为主要方法,对扎龙湿地景观格局进行分类,形成核心、斑块、边缘和孔隙4种格局类型,并在此基础上与土地覆盖类型图叠加处理,分析湿地不同景观格局与土地覆盖类型的关系。结果表明,基于形态学图像处理技术的景观格局分类保持了像元水平的精度,优于传统的分类方式。1979-2008年,扎龙湿地的核心湿地减少,斑块、边缘和孔隙都相应增加。作为湿地中的优势类型,含地表水的湿地逐渐转移到非核心的斑块、边缘和孔隙湿地中,原有的核心湿地逐渐变得破碎。