近30年长江下游升金湖湿地不同季节景观生态风险时空分析

以安徽省升金湖湿地为研究对象,使用1989年、1996年、2003年、2010年和2017年四季Landsat系列遥感数据,构建景观生态风险评价模型,计算不同季节景观生态风险指数,分析风险空间分布及其变化特征,并使用Pearson相关系数分析季节间、季节与年度间景观生态风险相关性.结果显示:(1)不同季节景观生态风险指数有显著差异,生态风险从高到低依次为夏季、冬季、秋季和春季,夏、冬季风险指数平均高出春、秋季37.03%.(2) 1989—2017年升金湖湿地景观生态风险指数明显增加,湖区内泥滩、草滩等重要景观类型极易受人类活动影响,逐渐由中风险、较高风险区转变成较高风险、高风险区,且人造表面与草滩面积与较高风险和高风险区面积呈现出一定的协同变化特征.总体上,升金湖湿地以较低景观生态风险和中景观生态风险为主,较高景观生态风险与高景观生态风险主要位于上、下湖区.(3)季节间景观生态风险相关性最高的为秋季与冬季;年度生态风险与冬季生态风险高度相关.因此,近30年升金湖不同季节湿地景观生态风险时空演变趋势体现了该湿地景观格局变化对景观生态系统干扰的压力响应,且秋季与冬季湖区湿地需引起高度重视.     

近20年来巢湖流域景观生态风险评估与时空演化机制

基于1995、2005、2013年3期Landsat TM/ETM+遥感影像及DEM,应用GIS方法开展巢湖流域景观格局特征分析及生态风险网格化定量评估.研究表明:(1)近20年来,巢湖流域景观格局特征变化明显,表现为建设用地景观破碎度、分离度均呈先下降后上升趋势;农地、林地与水体景观破碎度、分离度均呈上升趋势.(2)生态风险时序分析表明,19952013年,巢湖流域低、较低和中等级生态风险区域面积在逐渐缩小,而较高和高等级生态风险区域范围在不断蔓延.近20年来,巢湖流域生态风险主要由低级向高级转化,面积达6025 km2,是由高级向低级转化面积的2.30倍.(3)生态风险时空演化机制分析表明,巢湖流域生态风险变化区域主要集中在北、西南和东南部,具有明显的阶段性和区域性.近20年来,巢湖流域经历了快速的城市化、工业化以及受到行政区划调整的政策影响,高强度土地利用模式及县域经济活力的释放叠加于本身脆弱的流域生态条件,对景观生态系统造成的强烈干扰促进流域生态风险整体有恶化趋势,需重点加强中级以上生态风险区域的生态保护与建设工作.因此,生态风险演化趋势体现了该流域自然特点和区域社会经济发展对景观生态系统干扰的压力响应.     

典型网状河网区域土地利用和景观格局对地表季节水质的影响——以江苏省溧阳市为例

地表水质受区域景观组成及其空间配置的影响较大,了解景观特征与水质之间的关系可以极大地提高潜在污染的可预测性和污染物输出的评估能力. 以典型网状河网区域(江苏省溧阳市)为例,研究了土地利用和景观格局特征对地表季节水质的影响. 本研究基于2017年每单月从12个监测断面收集的21个水质指标,首先分析了多尺度缓冲区(500、1000、1500、2000、2500和3000 m)内土地利用和景观格局特征,然后通过主成分分析选取12个指标作为主要水质因子,采用冗余分析确定景观因子对水质指标的最佳影响尺度,最后采用偏最小二乘回归(PLSR)探究了最佳影响尺度下景观因子对季节水质的影响. 结果表明,2500 m缓冲区是该区域景观因子对水质指标的最佳影响尺度,旱季大多数水质指标PLSR模型的显著性和预测能力比雨季强. 雨季大多数水质指标都受园地、林草地、散布与并列指数(IJI)和香农均匀度指数(SHEI)的重要影响,并且这些景观因子与除pH和溶解氧浓度之外的其他水质指标均呈负相关. 在旱季,溶解氧、石油类、化学需氧量、总氮和总磷浓度受土地利用的影响最大; 另外,IJI是电导率、硫酸盐和亚硝酸盐氮浓度的最重要影响因子,而SHEI对硫化物和总悬浮物浓度的影响最大. 此外,景观指数对雨季水质的影响更大. 本研究结果揭示了网状河网区域土地利用/景观格局与季节性水质的关系,为区域水环境管理和景观格局优化提供了科学依据.     

1974-2017年洪湖湿地自然保护区景观格局演变及驱动力分析

利用Landsat系列遥感影像数据（1974、1979、1984、1990、1996、2001、2006、2009、2014和2017年）解译得到的土地利用/土地覆盖变化（LUCC）结合研究区44年的气温、降水量、水位等气象水文数据,构建LUCC经验统计模型和计算景观格局指数,探讨1974-2017年洪湖国家级自然保护区景观格局变化的主要驱动因素.研究结果表明：土地利用强度指数由1974年的207增加到2017年的249.36,人类开发利用湖滨带的程度增强,到2017年约有30%的自然湿地转化为坑塘、农田和滩地及建设用地.不同地表覆盖类型的景观格局指数均发生了较大变化,2000年以后湖滨带逐渐形成了以养殖为主的低矮围景观.总体上景观趋于破碎化、连通性降低、稳定性变弱.洪湖湿地自然保护区土地利用强度指数与景观格局综合指数呈较显著的正相关,两者的相关系数为0.84,土地利用强度增加则景观更加破碎、斑块之间的连接程度减弱、区域的景观聚集度下降和景观异质性增加.总体而言,洪湖湿地自然保护区受人为干扰影响明显,开展封湖育草自然恢复与建立植被恢复示范区相结合,构建自湖滨至湖心的梯度变化完整的湿生植被-挺水植被-漂浮植被-浮叶植被-沉水植被的水生植物群落,退耕还草、退垸还湖、修复湖滨带植被,大幅度提高洪湖的自净能力,增加其水生植物多样性,实现湿地的有效修复,改善其结构和功能,维系洪湖湿地生态系统的平衡.     

地震前后景观格局的变化研究——以四川都江堰地区为例

景观是保护生态环境的关键所在,考虑地震灾害对景观格局的破坏影响,模拟景观格局在地震作用后的变化情况,对于找到景观设计脆弱点意义重大。提出地震前后景观格局的变化研究,以四川都江堰地区为研究对象,基于遥感图像、ArcGIS软件和Fragstats景观计算软件,以景观单元特征指数、景观格局指数作为指标,分析该地区在2007—2008年地震发生前后景观格局的变化,为该地区的震后重建以及未来的景观规划提供参考。     

大运河文化带建设驱动土地利用变化及其生态效应分析——以沧州段为例

大运河文化带建设驱动土地利用变化及其生态效应分析有利于开展大运河沿线国土空间规划和生态环境保护与修复.选大运河沧州段为研究对象,以2014和2020年Landsat OLI遥感影像为主要数据源,采用新型遥感生态指数模型RSEI_new,基于GIS分析土地利用和生态环境质量时空变化特征,在此基础上剖析土地利用变化引发的生态效应.结果表明：2014—2020年间,拓展区、核心区和核心监控区,都是耕地占主导地位、建设用地和水域次之的土地利用格局,土地开发利用程度高,土地利用转移方式还没有明显表现出向景观与生态用地转换的趋势;生态环境质量整体维持在“较差”的水平,除核心区小幅上升1.42%,拓展区和核心监控区分别下降1.16%和8.23%;生态环境质量好的区域主要是林、草地以及植被覆盖较多的耕地,生态环境质量不好的区域主要是建设用地、未利用土地和植被覆盖低的耕地;生态环境质量变化特征与土地利用变化特征一致,建设用地增多对应NDBSI增大,由此引发热度指标LST和PM2.5浓度指标上升,相应的生态环境质量下降;耕地-林地、建设用地-林地、建设用地-耕地土地利用转移方式与生态质...     

城镇化下河流水质变化及其与景观格局关系分析——以太湖流域苏州市为例

以河流近域景观格局与水环境质量间的关系为研究对象,基于2001年及2010年两期土地利用类型以及7条典型河流的溶解氧、氨氮、高锰酸盐指数、总磷、总氮5项水质指标,分析城镇化下苏州市河流水质与景观格局之间的关系及其变化规律.结果表明:(1)苏州市河流水质状况总体较差,但呈现一定的好转趋势.(2)河流水质受到城镇用地、旱地及水田的综合影响,并表现出尺度效应.其中城镇用地与旱地对河流水质恶化具有明显的作用,水田则反之.2001-2010年城镇用地及水田对水质的影响程度有所减弱,旱地则增强.(3)蔓延度指数、最大面积斑块比例对河流水质呈现负相关,斑块数量、斑块密度、香农均匀度指数、香农多样性指数则与水质呈现正相关.景观格局对于水质的影响在大范围缓冲区更为显著.研究结果可为苏州水环境管理及太湖流域城市空间开发提供一定的参考依据.     

基于遥感和典范对应分析方法优化生态地理分区——以中国区域为例

选取适当生态地理边界对遥感影像进行分割,降低分区单元内土地覆盖复杂程度,可有效提高遥感土地覆盖分类精度.本研究将气象、高程、土壤等环境数据与季节性植被遥感信息相结合,利用典范对应分析(CCA)和k均值聚类等进行生态地理分区的划分,旨在提出适用于区域遥感地表分类的生态地理分区方案.以我国为例的研究结果表明,季节性植被遥感信息与CCA相结合,能够有效筛选出区域生物地理格局主导环境因子,可将这些主导因子作为生态地理分区的区划指标.本研究中,温度要素是我国生物地理格局的主导驱动力,水分要素次之.以MODIS MCDl2C1(2005年)和GlobCover(2004~2006年)全球土地覆盖分类产品来评价生态地理分区内土地覆盖复杂程度,结果表明,本研究的生态地理分区在土地覆盖类型均数、主要土地覆盖类型面积比例以及主、次要土地覆盖类型面积比例之和等方面,均优于已有研究结果,且主、次要土地覆盖类型的植物物种和性状特征差异比较明显,表明利用表征植被季节特征的环境主导因子进行生态地理区划,可以有效降低生态地理分区内地表覆盖复杂程度,更利于地表覆盖遥感分类.     

1970s以来巢湖流域水环境保护区景观生态脆弱性时空特征及驱动解析

加强流域生态核心区的景观生态脆弱性评价及驱动机制研究对于生态系统功能优化调控具有重要意义.以巢湖流域水环境保护区为主体,基于网格单元尺度,应用空间数据探索及地理加权回归(GWR)等工具,对1970-2015年间的研究区景观生态脆弱性时空演变特征及驱动机制进行分析.结果表明:1970-2015年间,巢湖流域水环境保护区内的土地景观类型表现为"两降三升"的变化趋势,其中,农地景观下降6.62%,建设用地景观增加6.26%;近45 a来,景观生态脆弱性均值从1970年的2.9347下降为2000年的2.6720,2015年又上升为2.7989,整体呈波动式下降趋势,景观生态脆弱性的空间分布具有显著的集聚特征; GWR回归系数显示各驱动因子对研究区景观生态脆弱性作用力不同,依次表现为:农地破碎度(FN)植被指数(NDVI)坡度(SLOP)土地利用程度(LUI),各因子的回归系数均存在空间非平稳性.其中,FN因子回归系数呈现由西向东逐渐增强趋势; NDVI因子回归系数的空间分布表现出从中部向两侧递减趋势; SLOP因子回归系数分布则由西向东依次递减; LUI因子回归系数表现出从东、南向西北逐渐减弱趋势.回归系数的空间分布特征显示出不同因子对景观生态脆弱性的影响作用具有各向异性.研究结果可为巢湖流域水环境保护区的生态恢复与土地利用及景观格局优化实践等提供决策支持.     

新疆艾里克湖滨绿洲景观空间格局动态变化

以艾里克湖滨绿洲1989年9月的TM,2000年9月的ETM+和2005年9月的CBERS遥感影像为数据源,借助RS和GIS技术,以人机交互方式进行景观分类,生成景观分类图;运用景观生态学原理,通过景观统计软件Fragstats For Arcview对研究区景观格局与土地利用变化过程分析并进行驱动力研究.结果表明,1989-2005年的17年间,主要在人类活动的影响下,艾里克湖滨绿洲在外观特征和空间格局均有显著变化,绿洲面积呈先退缩后扩张趋势,湖泊面积也呈先萎缩甚至干涸后扩大趋势.整体景观异质性、多样性和丰度下降;景观优势度、蔓延度和破碎化程度增加.要实现干旱区绿洲的可持续发展和景观生态功能的良性发挥,必须注重景观格局的优化,从而维护景观生态过程与格局的连续性.     

山西运城地区地震遗迹旅游资源分析

以运城地区部分地震遗迹和资料为依据,对地震遗迹旅游资源和地震记载旅游资源利用的地学机理进行了分析.地震遗迹景观分复原型、遗址型、残迹型、无损型.地震记载旅游资源有地震碑刻、方志记载等.震迹旅游资源的可观性为奇特性、索知性、文物性.最后提出了开发区域地震遗迹旅游资源需要研究的问题.     

澜沧江流域糯扎渡水库消落带植被的物种组成、空间分布特征及地形解释

澜沧江最大梯级水库——糯扎渡水库运行之后,消落带许多原有植被物种被淹消亡,造成大面积次生裸地以及严重水土流失现象.消落带植被亟待生态修复,但缺乏基本数据支撑和参考.2020年7月,基于轻型无人机支持下的3S技术,结合现场调研,采用神经网络模型、空间叠加分析、景观格局指数以及典型相关性分析等方法,提取了糯扎渡水库典型消落带植被分类图及地形数据,定量分析了研究区本土物种组成、面积、覆盖率、分布特征、景观空间格局及地形解释.结果显示,研究区消落带植被覆盖率达74.13%,涵盖18种植物,物种数量仅占蓄水前的18.9%,原生植物仅剩飞机草（Chromolaena odorata）存活,物种组成趋于简单,以一年生草本和多年生草本为主,分别占比55.56%、33.33%,菊科占据优势,苍耳（Xanthium sibiricum）、狗牙根（Cynodon dactylon）、牛筋草（Eleusine indica）和藿香蓟（Ageratum conyzoides）为主要优势物种,分别占比47.41%、29.39%、9.37%和4.56%,可作为生态修复备选物种.地形因子对消落带植被影响大小：高程>地表起伏度>水体距离>坡度>地形湿度指数>坡向.研究区优势植物均呈聚集分布,消落带中下部、上部分别以苍耳和狗牙根斑块为主导,苍耳和狗牙根在斑块优势度、连通性以及形状复杂性方面均远大于牛筋草和藿香蓟,表现出了较强的生存潜力.苍耳在地表起伏度0~1.26 m区段覆盖良好,狗牙根、牛筋草在地表起伏度0.78~2.07 m区段覆盖良好,当地表起伏度>2.07 m,植被生长困难.植被景观格局的破碎化程度、斑块形状复杂性分别与地表起伏度呈正相关、负相关,即地表起伏度越大导致植被景观格局越破碎和斑块形状越简单,进而导致种群生存力减弱.     

山地平原过渡带地形起伏特征及其对景观格局的影响——以太行山淇河流域为例

地形对过渡带景观格局的形成起关键作用,定量探讨其作用机理有助于科学解释复杂地域单元的景观格局,从而深入理解其演变过程.文章以位于山地平原过渡带的太行山淇河流域为例,采用均值变点法提取地形起伏度,从类型和景观两个尺度探讨地形起伏度对景观格局的影响,并利用Logistic回归模型研究不同地形起伏度区自然和人为因素与景观格局的定量关系,从而阐释其影响机理.结果表明:(1)淇河流域地形以小起伏(70~200m)为主,主要位于淇河中上游;其次为平坦(0~30m)及微起伏(30~70m),位于研究区两端及中部林州境内;中起伏(≥200m)占比例较少,位于河南与山西及林州与鹤壁的交界处.(2)随地形起伏度增加,景观类型由人为景观逐渐向自然景观过渡,景观多样性和破碎度先增后减,蔓延度和聚集度先减后增.(3)随地形起伏度增加,对景观类型分布具有解释作用的因素逐渐由人为因素占主导转为以自然因素占主导.同时,人为干扰的综合影响逐渐减弱,在平坦区人为干扰使林地和草地分布概率比自然状态下分别减少41.26%和7.74%,而在中起伏区两者的分布概率仅减少1.36%和0.22%.由此可见,山地平原过渡带显著的地形起伏特征带来的水热与人为活动的差异是景观格局形成的直接原因.     

土地利用结构与景观格局对鄱阳湖流域赣江水质的影响

于2015年1月和7月采集赣江干流及支流34个采样点水样,测定电导率、水化学离子、无机氮等水质指标.利用赣江流域2014年30 m分辨率的土地利用数据,以流域景观类型占比表征土地利用结构,景观指数表征景观格局;采用Pearson相关分析、Bioenv分析、Mantle检验与方差分解等方法分析流域土地利用结构与景观格局对赣江水质的影响.结果表明:上游Cl^-、Na⁺浓度最高,中游电导率、Cl^-、Na⁺、K⁺、Ca²⁺等水质指标最低,下游电导率、HCO₃^-、SO₄^2-、Mg²⁺、Ca²⁺、NO₃^--N等水质指标最高.居民建设用地是对水质影响最显著的单一土地利用类型.林地、水田与居民建设用地是对水质影响最显著的土地利用类型组合.平均最近邻体指数是对水质影响最显著的单一景观指数,斑块个数、斑块...     

基于土地利用动态变化的太湖地区景观生态风险评价

在GIS和RS技术支持下,以遥感数据和土地利用数据为基础,以行政区划为评价单元,定量分析太湖地区1990-2008年土地利用变化及其转化关系;从土地利用变化和景观结构角度构建景观生态风险评价模型,定量评价了研究区内景观生态风险的时空动态变化特征.结果表明:太湖地区景观生态风险分布与区内土地利用方式和强度具有较高关联.景...     

三工河流域绿洲时空变异及其稳定性研究

根据三工河流域1978, 1987年的航片和1998年TM影像以及气象水文观测资料, 利用GIS, RS和景观生态学的理论与方法, 从绿洲土地覆被、景观格局变化和绿洲冷岛效应, 研究了冲洪积扇-冲积平原型绿洲时空变异和稳定性.结果表明: (1) 流域绿洲上部、中部和下部土地覆被变化的幅度大且速度很快, 并且存在明显的空间变异性; (2) 1978~1987年期间, 绿洲景观的多样性和异质性增加, 绿洲景观稳定性降低, 而1987年后, 绿洲景观的多样性降低, 绿洲景观稳定性提高; (3) 60年代以来, 三工河绿洲的冷岛效应逐步加强, 从气候角度来说, 绿洲稳定性显著提高.     

太湖流域上游土地利用变化机制的实证分析--以浙江省安吉县为例

近10年来,太湖流域上游地区经济发展逐步趋于活跃,受此影响,区域人口-资源、环境-发展(PRED)出现了新的特点与趋势。基于上游地区土地利用/覆被变化对流域整体水环境与生态安全格局所具有的重要意义,本文选择安吉县作为典型案例,分析其区域土地利用的基本特征,土地利用变化与景观格局动态的过程,以及驱动因素与机制,由此揭示山区土地利用/覆被变化的一般性规律,为太湖流域上游地区经济发展与土地利用、环境保护相互协调,提供决策借鉴与依据。     

近、现代黄河尾闾摆动及其亚三角洲体发育的景观信息图谱特征

以地学信息图谱反映空间格局和时间演化的图形思维方式和景观生态学格局与过程研究的定量思维方式为基础, 以近、现代黄河三角洲体上黄河尾闾流路摆动过程为例, 探索了景观信息图谱方法研究体系. 主要内容包括: (1)景观信息图谱方法体系; (2)黄河尾闾流路演变过程图谱特征; (3)黄河三角洲近、现代7个亚三角洲体的发育过程图谱特征; (4)近、现代黄河三角洲体发育的景观信息图谱特征; (5)黄河尾闾流路在亚三角洲体构造过程中的景观信息图谱; (6)黄河尾闾摆动过程发育的“廊道-基质”景观信息图谱特征. 文中的景观信息图谱研究方法, 还处于探索阶段, 希望能够以此“抛砖引玉”, 在景观“格局与过程”时空复合特征的研究方法上为同行提供一条可供借鉴的新思路.     

湖库生态安全调控技术框架研究

针对湖库生态安全综合性调控技术缺乏的现状,为支撑和保障湖库型水体生态安全,开展了湖库生态安全调控概念、特征及技术需求分析,研究并系统构建了湖库生态安全调控技术框架(T-PIRLEP),阐述和分析了该框架的主要技术环节.根据研究结果,认为湖库生态安全具备可调控的特性,调控目的旨在维护以人类为终点的湖库生态环境和生态服务的安全.湖库生态安全调控具有综合性、功能导向性、类型差异性、空间异质性和不确定性的特征.基于T-PIRLEP的调控技术框架以湖库生态安全保障目标(T)为核心,以生态承载力为重要约束参考,从影响湖库生态安全状况的人口增长产业发展资源利用污染排放生态保护政策管理的耦合作用过程出发,采取以人口调控(P)、产业调控(I)、资源利用调控(R)、负荷控制(L)、生态调控(E)、政策调控(P)6类要素为主的调控措施来实现湖库生态安全调控.研究指出,调控过程需以湖库调控类型和其调控定位为引导,注重调控目标、调控措施、目标可达性分析之间的相互反馈,强化与生态安全评估研究的有机衔接.     

基于生境-生物一体化视角的鄱阳湖草洲景观连通度研究

分析景观连通度动态变化特征是研究景观生态过程的重要途径,也是维持区域生物多样性的重要手段。本文以鄱阳湖草洲为研究对象,立足于影响景观连通度的生境（水位变化）与生物（物种扩散）一体化视角,在识别不同水位梯度下草洲生境范围和斑块组成的基础上,利用景观格局指数分析不同水位梯度下草洲景观结构连通度的变化特征,通过基于图论的景观连通度方法对草洲景观功能连通度分别进行不同水位梯度和不同扩散距离下的情景模拟,并剖析景观结构连通度与功能连通度的相关关系。结果表明：（1）鄱阳湖草洲呈现“水落滩出、水进草退”的景观特征,草洲生境同时面临水体的淹没效应和分割效应。随着水位的增加,草洲分布范围不断缩小,大斑块破碎与小斑块消失并存。（2）从水位变化过程来看,随着水位的增加,草洲斑块的面积不断萎缩、形状趋于简单、密度减小、破碎化程度加剧,草洲景观结构连通度下降。此外,随着水位的增加,草洲斑块在生态功能上的链接数减少、难以连接的独立组分增加、连接的可能性降低,草洲景观功能连通度降低。（3）从物种扩散过程来看,物种扩散距离对草洲景观功能连通度具有绝对正向作用,随着扩散距离的增加,草洲景观功能连通度显著增大。（4）相关...