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。     

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。     

1974-2011年白洋淀土地覆盖时空变化特征

在野外调查的基础上,运用遥感和地理信息系统技术对1974年、1979年、1984年、1987年、1989年、1991年、1996年、2001年、2006年和2011年10期遥感影像进行解译和分析,揭示了白洋淀近37年土地覆盖动态变化。结果表明:近37年白洋淀土地覆盖类型变化极为复杂,主要表现为水体、芦苇地、耕地3种土地覆盖类型相互转化。1974-2011年,水体面积从58.01 km2上升到80.07 km2,芦苇地面积从104.94 km2下降到72.95 km2,水生植被从14.02 km2下降到4.27 km2。1974-2011年,耕地、水体、芦苇地、居民点转化为其它类型的比例相对较小,分别为39.25%、34.46%、53.74%和18.15%。水体面积增加主要分布在地势较低的东部和北部地区,水体面积减少主要分布在地势较高的西南地区。水位变化、入淀径流量变化、淀区气候变化、人类活动及管理政策是白洋淀土地覆盖变化的驱动因子。研究揭示了白洋淀土地覆盖与人类活动的相互作用关系,对白洋淀土地管理和生态系统服务可持续供给具有重要意义。     

辽宁省滨海湿地景观格局变化研究

辽宁省沿海岸线分布有丰富的滨海湿地资源,在区域经济发展中发挥着重要作用。基于1990年和2000年的Landsat ETM影像获取了辽宁省滨海湿地斑块图形数据,选用生态意义较明确的景观特征指数,对辽宁省滨海湿地的景观格局变化进行了研究。结果表明,1990年至2000年间,辽宁省滨海湿地总面积呈萎缩状态,由1990年的17620.04 km2减至2000年的17331.72 km2,减少幅度为1.6%;湿地斑块数量亦在减少,由1990年的2 021块减少至2000年的1770块;湿地景观多样性指数和均匀度指数则呈下降趋势,分别由1990年的1.425和0.594下降至2000年的1.409和0.588。     

湿地景观格局变化研究进展

湿地是自然界最富生物多样性的生态景观,具有重要的生态功能。湿地景观格局是各种生态过程综合作用的结果,具有高度的景观异质性,对景观的功能和过程有着显著的影响。湿地生态系统是世界上受威胁最为严重的生态系统之一,在自然因素和人类活动的影响下发生了大面积的转化或丧失。本文从湿地景观格局研究方法、面积变化、景观类型转化、驱动力以及动态模型、湿地景观格局指数以及湿地景观格局与气候变化之间的关系等方面综述了湿地景观格局变化的研究进展,指出湿地景观格局变化及其生态效应和高原湿地景观格局变化与气候变化之间的关系是未来研究的重点领域。     

向海湿地景观格局变化及其原因分析

以5km为环间距,将向海湿地分割为5个同心圆。选用1980年和2000年遥感影像为基本信息源,在ARC/INFO、ERDAS8.5和FRAGSTATS3.3软件的支持下,对景观指数:斑块密度、平均斑块面积、景观多样性指数和分维数进行分析。结果表明,自20世纪80年以来,向海湿地面积萎缩、斑块破碎化。人类活动强度和自然因子变化幅度的分析表明,湿地变化是人为因子和自然因子共振迭加的结果。要保护湿地,必须控制人类对向海湿地的干扰。     

基于景观结构变化的青海湖流域湿地空间分析

以青海湖流域为研究区域,以遥感影像为主要信息源,以景观指数为空间分析方法,从流域和县域两级水平对青海湖流域1977-2000年湿地景观变化进行空间分析。结果表明:近30年青海湖流域湿地面积净减少101247hm2,斑块数目增加了1099个,破碎程度明显增加,分离度呈上升趋势,分维数逐渐变小趋近于1,人类活动的加剧导致青海湖流域湿地景观空间结构变化。     

高原湿地若尔盖国家级自然保护区景观变化

以1990年和2000年及2007年landsat5 TM影像解译出的景观格局图为主要数据源,应用FRAGSTATS软件对景观斑块数、斑块面积百分比、Shannon多样性指数和Shannon均匀度等7个景观格局指数及景观类型转移矩阵定量,分析近20年来若尔盖保护区景观格局动态变化及其驱动因子.结果表明:17年来,若尔盖国家级自然保护区的斑块数、斑块面积百分比、聚合度、Shannon多样性指数和Shannon均匀度都发生了较大变化,景观尺度下退化沼泽为景观基底占优势的景观类型,2007年占全区总面积比例48.05%,该区在人类活动影响下,景观破碎度和异质性先降低后期增加,优势度增加后降低.1990～2000年,湖沼和河流水面积减少,沙地治理,退化沼泽、草甸和灌木面积分别增加了1 978.60 hm2、2 559.09 hm2和824.27 hm2,2000～2007年,湖沼水面积仍在退缩,退化沼泽、草甸类的草场面积持续增加,沙地显著增加1 945.90 hm2.气候变暖叠加人为排水疏干、过度放牧、无序旅游、管理局的保护管理及基础建设等是保护区湿地景观格局变化的主要驱动因素.     

近20年广西北部湾滨海湿地时空格局变化研究

基于面向对象的信息提取方法,利用1990、2000和2010年Landsat TM遥感影像数据,提取北部湾滨海湿地信息,并对其空间分布及其变化进行研究。结果表明:基于面向对象法提取出的研究区3个时期滨海湿地分类总精度分别为91.02%、89.06%和89.84%,kappa系数均达到0.80以上;3个时期自然湿地在湿地类型构成中占绝对优势,其面积占湿地总面积的比例分别为66.96%、65.65%和64.90%;1990-2010年,研究区滨海湿地面积呈平稳增长态势,其面积由3 138.08km2增加到3 165.77 km2;湿地类型中养殖水面增幅最明显,其面积比重由1990年的3.19%增加到2010年的6.15%。1990-2010年,研究区滨海湿地变化明显,湿地之间、湿地与非湿地之间的相互转化频繁,受人为活动影响干扰突出。     

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。     

近20年来海口市湿地景观生态安全格局变化及其成因分析

利用景观格局指数和景观生态安全度模型等方法,探究2000—2018年海口市湿地景观生态安全格局变化特征。结果表明:过去20年,海口市湿地总面积先增加后减少,海口湿地景观生态安全度由0.121提升至0.165,表明湿地景观生态安全格局呈现出优化的趋势;不同湿地类型的生态安全格局变化存在显著差异,各类湿地的景观生态安全度与其空间分布密切相关;自然驱动力对湿地发展的影响较弱,政府采取的湿地保护和治理政策和措施为湿地景观生态安全格局优化提供了重要动力。     

泉州湾河口湿地景观格局变化研究

利用1988年、1993年、1997年、2002年和2005年泉州湾河口湿地的遥感影像数据,将该湿地分为永久性河流/河口水域/浅海水域、潮间沙石海滩、潮间淤泥滩涂、红树林、互花米草(Spartina alterniflora)沼泽、水产池塘和其他湿地7个类型,对该湿地景观格局变化进行了研究.结果表明,1988～2005年间,泉州湾河口湿地景观格局发生了明显变化,整体景观越来越呈多类型均衡化分布,各景观斑块的形状趋于复杂;潮间淤泥滩涂的面积明显减少,从1988年的3 043.62 hm2减少到2005年的2 009.42 hm2,面积共减少1 034.2 hm2;而互花米草沼泽和水产池塘的面积在明显增加;1988年互花米草沼泽的面积仅为20.16 hm2,到2005年时其面积已达563.05 hm2,互花米草沼泽面积增加了542.89 hm2,平均每年增加约32 hm2,且目前仍处于扩大阶段;水产池塘的面积从1988年的30.87 hm2增加到2005年的185.01 hm2,其面积增加了154.14 hm2;由于人工红树林生态恢复工程的实施,使红树林面积在2005年达到50.72 hm2,人工造林是恢复红树林生态系统的有效途径;潮间淤泥滩涂、红树林和互花米草沼泽的破碎化程度增大,景观异质性越来越高.     

1994～2006年滇西北纳帕海流域及其湿地景观变化研究

利用1994年、2000年、2006年的三期Landsat-TM影像,基于Erdas、ArcGIS、Fragstat等软件平台,系统地剖析了1994～2006年时段的滇西北山地区的纳帕海流域及其湿地景观格局变化过程,及其与流域气候变化、宏观政策实施、人为活动等的关联.结果表明:纳帕海流域以林地、中生草甸、旱地景观为主,湿地类景观仅占流域面积5.5%～6.6%,并集中分布在坝区.两个时段内纳帕海流域总体景观格局未发生显著变化,但流域内不同景观类型间的转换幅度呈增加趋势,近10多年来国家和地方政府相关宏观政策实施,维持了流域生态的总体相对平衡.纳帕海流域坝区湿地景观格局变化显著,湿地类景观破碎化、湿地类景观向非湿地类景观转变幅度大,流域湿地类景观总丧失比例达到16.8%,湿地退化严重.气候变化对流域总体景观格局变化的影响有限,但对坝区湿地景观演替产生明显影响.流域内特定的人为活动扰动对纳帕海坝区湿地生态的影响较为显著.     

辽河三角洲湿地的景观变化分析

利用遥感、ＧＩＳ手段对辽河三角洲１９８６年和１９９４年两个时段的湿地景观进行研究，认为本区景观是由两种作用力相互作用而形成的，从而形成了本区独具特色的景观变化方式，即半自然湿地（以苇田为主）向代湿地（以稻田为主）转化。     

1988―2008年珠海市滨海湿地景观格局演变

以珠海市1988、1998和2008年3期TM影像为基础数据,在RS和GIS技术支持下,运用土地利用转移矩阵和景观格局指数模型,对珠海市滨海湿地20年间景观格局的动态变化过程进行定量分析。结果表明:①珠海滨海湿地以浅海水域和水田景观为主导景观类型;②20年间滨海湿地景观面积随时间推移呈显著减少趋势,共有14 688.84 hm2滨海湿地流失,以水田景观和浅海水域景观减少最为明显。③湿地与建设用地、农用地以及湿地内部景观类型之间的动态转化频繁,突出表现为建设占用湿地、水田与其它农用地的相互转化以及浅海水域转化为河流和养殖水面。④20年间研究区湿地景观破碎化程度加剧,景观形状趋于复杂,内部聚合程度减弱,分布趋于分散,景观异质性上升。     

近30年中国农作物种植结构时空变化分析

综合运用时序变化趋势、空间集聚分析等方法,从种植结构类型和种植比例变化趋势分析了1980年以来中国县域种植结构的时空特征。结果表明：① 近30年来中国前10位的种植结构类型有16种,2002年后多元种植结构逐步替代单一型种植结构。粮食作物占优的单一种植结构类型呈逐年递减趋势,其中1980年全国82.7%的县级农业种植结构是水稻、小麦、玉米及其组合种植类型,2002年后的果蔬类型增加改变了种植结构格局。② 全国种植县中有47%的水稻、61%的小麦和29.6%的玉米的种植比例显著减少,其他作物呈现增加趋势。粮食作物由以水稻为主的格局调整为水稻、小麦和玉米共存格局,其中玉米种植面积比例在空间上变化最为显著,在中国形成北东—西南向的“玉米减少带”。种植结构调整热点的城市地区,城市化对种植结构变化影响显著,水果和蔬菜类种植比例在城市化地区快速增加。③ 种植结构变化趋势在1300个县形成空间集聚效应,水稻的高高聚集占全国县数的2.86%、小麦占5.64%、玉米占6.11%、大豆为4.53%、麻类为1.62%、棉花占7.77%、蔬菜占8.24%、薯类占12%、水果占10%、糖料占1.41%、油料占9.35%,主要分布于中国东北、新疆和沿海的城市化地区。     

珠江口滨海湿地景观格局变化分析

以专题地图和遥感影像为数据源,采集1986、1995和2005年珠江口滨海湿地数据,选取基于景观类型的景观聚集度指数、景观分维数和基于景观面积的景观多样性指数,从景观类型和景观水平研究珠江口滨海湿地景观格局变化。结果表明:(1)在各湿地景观类型中,面积占绝对优势的是浅海水域景观,面积增加最多的是养殖水面,减少最多的是水田。(2)受人为开发因素影响,湿地总面积持续减少,1986―1995年和1995―2005年湿地总面积相继减少20821hm2和55708hm2,分别相当于研究区总面积的5.3﹪和14.2﹪。(3)湿地景观变化具有显著时间异质性,类型分布具有显著的空间异质性。人为开发和分割湿地景观导致各景观类型聚集度指数不同程度降低,而景观分维数增加,景观多样性指数先小幅增加后大幅下降。(4)湿地景观格局的变化导致湿地整体质心坐标经历了先向北移动0.4km,后向东南迁移6.1km。前后两个时期相比,湿地面积减少速度和质心迁移速度在后期明显加快,由此反映出岸线以上陆域湿地正在加速退化。研究珠江口滨海湿地景观格局变化,可为保护和长期规划珠江口滨海湿地提供科学依据。     

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。     

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。     

鄂尔多斯特有种四合木分布区景观格局时空变化

以1977、1990、2000及2005年遥感影像为信息源,利用RS、GIS技术及景观格局分析软件,对鄂尔多斯特有种四合木分布区景观格局的时空变化进行分析。结果表明:在景观水平上,28年来研究区景观格局趋于破碎,景观结构更加复杂并向异质化发展;各生境中,以石嘴山、桃司兔、千里山与乌达种群的景观格局较为破碎,景观构成向多样性与复杂化发展,乌家庙、棋盘井与海南种群中景观受损程度相对较小,景观中有连通度极高的优势斑块类型存在;各景观中,四合木是研究区的基质景观,但其优势地位不断下降,空间分布趋于分散,而工矿及城镇用地、耕地与林地、沙地、其他植被则大幅增长、连片延续发展,在景观中的影响程度逐渐加大。工矿发展和城市化进程以及不合理的土地利用方式引起的土地沙化是四合木减少及其分布区景观格局变化的直接原因。