景观生态学原理在土地整理中的应用

土地整理是实现土地资源合理配置、提高土地利用率和生产力的重要途径.目前土地整理项目比较重视增加耕地面积、提高土地的质量和生产力,而对整理过程对整理区造成的生态环境影响及整理后土地的生态效应尚未引起足够重视.景观生态学作为一门研究景观结构、功能和变化的交叉学科,其原理和方法能够应用在土地整理活动的全过程中.从景观生态学的原理入手,基于土地整理的全过程分析,系统阐述了景观空间镶嵌模式、景观时空异质性理论、景观连接度理论、景观安全格局理论,并分析了其在土地整理景观生态效应研究、景观生态规划设计、景观生态评价与管理等方面的应用,提出了我国目前土地整理景观生态研究存在的问题及其发展趋势.     

喀斯特地区土地整理景观生态规划与设计--以贵州荔波土地整理项目为例

土地整理是对土地资源及其利用方式的再组织和再优化过程,改变了土地利用类型和空间结构,必然引起景观格局和生态过程的变化,土地整理的景观生态保护研究尤其是在生态脆弱的喀斯特地区显得尤为重要与迫切。景观生态规划设计能有效促进生态系统的保护与恢复,土地整理融入景观生态规划设计思想是未来土地整理的重要发展趋势之一。本文基于景观生态规划与设计的思想,探讨了土地整理景观生态规划设计要点,以贵州省荔波县板寨河头土地整理项目为例,进行了农田斑块、农田水利工程、道路工程和生物多样性保护工程的景观规划设计,促进自然景观和生物多样性的保护,为土地整理的规划设计和生态环境影响评价的实践工作提供科学依据。     

基于“规模—密度—形态”的大连市城市韧性评估

以建设安全城市为目标,依据地理学和景观生态思想方法,构建基于“规模—密度—形态”的三维城市韧性研究框架,并对2000-2016年大连市各县市区的城市韧性进行评估。其中规模韧性利用生态基础设施工具进行度量,密度韧性利用生态足迹与生态承载力工具进行度量,形态韧性基于源汇景观平均距离指数进行度量。还对各年份三类韧性的组合形式进行综合评判。本文认为,“规模—密度—形态”三位一体的韧性评估方法可有效识别城市的韧性特征,是建立城市规划与城市韧性研究之间有效联系的纽带。研究发现：① 规模安全是城市空间扩张的基本约束条件;② 生态承载力是城市密度的安全阈值;③ “源—汇”景观的空间耦合是优良城市形态的基本特征;④ 是“规模—密度—形态”三个韧性的组合状况而不是某一单项指标决定城市的安全性。基于规模、密度、形态韧性及其组合特征判定,为未来大连的城市发展提出建议：① 严格限制中心城区与金州区开发强度,遏制其蔓延式增长趋势;② 严格控制海岸带开发,维持山体和绿色植被斑块的完整性;③ 促进市域均衡开发,提升城市整体韧性;④ 优化新市区开发战略,形成良好城市形态。     

黄河故道的环境特征与整体开发

从区域开发的角度,对黄河故道的形成发展与环境的关系进行了分析,提出了开发构想,为黄河故道生态农业的开发提供依据。     

农牧交错带农田景观格局对土地生态环境安全的影响——以呼和浩特市为例

在GIS支持下,利用卫星遥感影像提供的信息和非遥感信息想结合的方法,获得研究区农田景观空间分布格局和生态环境现状数据资料。从区域农田生态系统特点和地区土地生态安全角度出发,通过对市域农田景观空间格局特征及其对土地生态环境安全影响的分析,显示出农田景观格局的空间差异性与破碎度高是农牧交错地区土地生态环境安全的重要影响因素。调整土地利用结构、加强地区土地整理与生态农业建设投入,是保证区域土地生态环境安全,促进区域社会经济可持续发展的主要途径。     

西南丘陵山地区土地整理与区域生态安全研究

开展土地整理是实现土地可持续利用的重要途径,不同区域土地整理的目标、任务侧重点各不相同。对于生态脆弱、生态区位非常重要的西南地区而言,其丘陵山地区土地整理的目标必须与区域生态安全的目标相一致。本文从国际国内土地整理的发展趋势以及土地整理目标区域分工的角度,论述西南丘陵山地区土地整理与区域生态安全之间的关系,提出西南丘陵山地区土地整理的首要目标是确保区域生态安全,小流域土地整理是实现该区域生态安全的典型模式。     

土地经济生态位变化下的城乡空间景观格局表征——以广东省惠州市为例

土地利用变化对生物多样性和生态过程有着深刻的影响,与城乡景观格局变化密切相关。尝试将土地利用变化驱动力——土地经济生态位的理论和方法引入到景观生态学当中,为城乡空间景观格局空间表征提供新的方法。通过选取表征景观格局指标的破碎化指数、分形维数,利用Envi4.8、Arcmap10.0,Fragstasts4.1等软件,以广东省惠州市为例,在分析土地经济生态位与景观类型、景观指数之间的关系基础上,对土地经济生态位变化下的城乡空间景观格局进行表征。结果表明：不同景观土地面积数量的增减与该类型土地经济生态位升降具有一致性的规律,土地经济生态位上升,相应的景观土地面积增大,反之则减小;土地经济生态位越小,表征景观格局的景观破碎化指数、分维数指数越大,破碎化指数与分维数指数的增减与土地经济生态位升降表现出一致性的规律,土地经济生态位上升,相应的破碎化指数、分维数指数则增大,反之则减小;城乡空间景观格局变化的发生主要出现在土地经济生态位高的区域。土地经济生态位的变化是城乡景观格局变化的重要影响因子,能够很好解释城乡空间景观格局特征。     

土地经济生态位变化下的城乡空间景观格局表征——以广东省惠州市为例

土地利用变化对生物多样性和生态过程有着深刻的影响,与城乡景观格局变化密切相关。尝试将土地利用变化驱动力——土地经济生态位的理论和方法引入到景观生态学当中,为城乡空间景观格局空间表征提供新的方法。通过选取表征景观格局指标的破碎化指数、分形维数,利用Envi4.8、Arcmap10.0,Fragstasts4.1等软件,以广东省惠州市为例,在分析土地经济生态位与景观类型、景观指数之间的关系基础上,对土地经济生态位变化下的城乡空间景观格局进行表征。结果表明:不同景观土地面积数量的增减与该类型土地经济生态位升降具有一致性的规律,土地经济生态位上升,相应的景观土地面积增大,反之则减小;土地经济生态位越小,表征景观格局的景观破碎化指数、分维数指数越大,破碎化指数与分维数指数的增减与土地经济生态位升降表现出一致性的规律,土地经济生态位上升,相应的破碎化指数、分维数指数则增大,反之则减小;城乡空间景观格局变化的发生主要出现在土地经济生态位高的区域。土地经济生态位的变化是城乡景观格局变化的重要影响因子,能够很好解释城乡空间景观格局特征。     

四种河流水系阻力下的黄河三角洲湿地生态网络构建及对比研究

构建生态网络是增加景观连通性的有效途径,对提高生态系统整体性和保护关键生境具有重要意义。阻力面设定是生态网络构建的前提。以黄河三角洲天然湿地为研究对象,采用最小成本路径方法,设置4种河流水系阻力方案,即基础河流水系阻力、河流水系阻力减半、河流水系不设阻力和缩小阻力赋值区间,构建生态网络。并耦合网络分析方法和景观连通性指数,评价生态网络的连通性,探讨4种河流水系阻力设定对黄河三角洲湿地生态网络构建的影响。研究结果表明,不同的河流水系阻力赋值方案产生的湿地生态网络存在显著差异,阻力赋值大小与赋值区间对构建的生态网络结构产生重要影响;基础河流水系阻力产生的生态网络1和水系阻力减半构建的生态网络2的空间分布相对一致,节点、潜在廊道和长度总体变化不大;河流水系不设阻力时,生态网络3的空间分布发生较大改变,节点和潜在廊道长度增加,潜在廊道路径多与河流水系重叠,尤其是在黄河现行河道和黄河故道;缩小河流水系阻力的赋值区间,生态网络4的结构更为复杂,节点数、廊道数量和长度都显著增加。网络结构评估结果进一步表明,4种方案都能生成闭合的网络,当河流水系作为不适宜生境时,随着河流水系阻力的减小,网络闭合度(α指数)、线点率(β指数)、连接度(γ指数)、成本比(cost ratio)依次增大;缩小了阻力赋值区间,生态网络4的网络连接度、连接数和闭合度都相对最高。随着距离阈值的增大,生态网络的景观连通性提高;当距离阈值小于12 km时,4个生态网络的连通性小幅增加,当距离阈值大于12 km时,生态网络3的景观连通性明显高于其它3个网络。     

山东夏津黄河故道古桑树群生态系统服务功能分析及其对区域生态系统的影响（英文）

夏津黄河故道古桑树群是中国鲁西北平原黄泛区防沙治沙和可持续农业发展的重要典范。当前关于夏津黄河故道古桑树的研究多为定性表述,缺少定量研究;且黄河故道古桑树群的重要生态功能评估不应只局限于定量化的现状评估,更应从时间尺度上分析其对改善区域生态状况、影响区域生态系统服务变迁中的作用。基于此,本文在定量化评估黄河故道古桑树群生态系统服务功能的基础上,着重从系统结构演化及功能变迁角度对古桑树群的生态功能进行全面分析。定量化评估结果表明,系统内古桑树在涵养水源、减少泥沙流失、净化空气等方面生态效益显著。在时间尺度上,得益于桑树种植,区域生态系统结构及服务功能也发生了相应变化。在生态系统结构方面:以桑为主的耐贫瘠立地条件的先锋树种改善了局地环境,使得种植其他农作物成为可能;多树种的混交林以及林农复合生产,维护生物多样性的同时丰富了生态系统结构,又充分发挥了生态系统功能。在生态系统服务功能方面:夏津黄河故道古桑树群生态系统服务功能向多元化发展,且其主要功能已由产品供给转为休闲娱乐功能。     

黄河三角洲造陆过程中的陆域水沙临界条件研究

黄河三角洲发育是河口区河流动力及陆域物质通量与海洋动力及海域物质通量相互作用的产物 ,三角洲造陆速率取决于上述两方面的对比关系。当上述两方面处于平衡时 ,三角洲造陆处于临界状态 ,即净造陆速率为零 ,与之相联系的入海泥沙量和径流量可视为黄河三角洲造陆过程的临界水沙条件。运用经验统计方法估算出 :当入海年沙量Qs为 2 78亿t/a、入海年水量Qw为 76 7亿m3时 ,或者当关系式 3 1934Qs+ 0 0 85 6Qw=17 94得到满足时 ,黄河三角洲造陆过程处于临界平衡状态。在黄河流域的环境管理中 ,应将上述两项临界值作为约束条件。黄河流域生态用水量的内涵应予以扩展 ,维持三角洲造陆平衡所必须的入海径流量 ,应作为黄河流域的生态用水量。     

黄河三角洲土地利用/覆被变化时空特征研究

黄河三角洲地区受人类活动作用时间相对较短,为土地利用/覆被变化及其驱动力研究提供了难得的条件.以位于黄河入海口处的垦利县为例,通过对1987-2000年土地利用/覆被变化幅度、变化构成以及流向图的分析,得到了该地区土地利用/覆被变化的特点,并应用遥感及GIS空间分析手段分析了黄河、渤海对该区土地利用/覆被变化格局的影响与作用机制.结果表明:(1)位于黄河入海口处的垦利县土地生态环境脆弱,占土地总面积80%的旱地、林草地、盐荒地和滩涂存在状态不稳定,盐荒地是其土地利用/覆被变化的核心类型;(2)黄河淡水和海洋咸水所控制的水文条件变化是该区土地利用/覆被变化的重要驱动因素,基本控制了分布的格局,并影响土地利用/覆被变化的可能性及变化方向.     

黄河流域气候变化研究综述

黄河流域从西到东跨越多省,地形复杂,作为中国生态安全战略格局的重要组成部分,是中国气候变化敏感区和生态环境脆弱区。本文主要综述了在气候变暖背景下,黄河流域气候变化特征、影响以及成因和对策建议的最新研究进展：（1）近60年黄河流域气温呈上升趋势,平均升温速率为0.30 ℃/10a,上游升温速率最大,下游次之,冬季升温趋势最显著,夏季最小,降水量上游地区增多,中下游地区减少,蒸散量呈减少趋势。（2）在气候变化和人类活动影响下,黄河流域径流量整体呈下降趋势,源区冰川积雪消融加剧,冻土严重退化,流域植被覆盖整体呈好转趋势,上游脆弱区和中游产沙区水土流失加重,对农业影响利弊皆存,流域病虫害加剧;流域气候变暖,极端天气气候事件增多,对文化遗产安全保存带来巨大挑战。（3）黄河流域气候系统随时间演变的过程不仅受自身内部的动力、热力影响,也受大气环流、海温、青藏高原等外部强迫因子的影响,人类活动造成的大气成分和土地利用覆盖的变化是影响黄河流域局地气候的重要因子。（4）未来黄河流域气温持续上升,降水波动增加,极端天气事件将更加频繁。应对气候变化,重点在于加强黄河流域气候变化科学研究,提升极端天气气候事件的预报预警能力,联合多部门建立气象、水文、生态与数值预报及防控一体化的灾害预报预警系统,同时加强流域水资源的管理调配和有效利用,加强流域生态环境保护,制定科学合理的农业发展战略,推动黄河流域高质量发展。     

郑州沿黄旅游区土地利用空间格局演变

利用郑州沿黄旅游区2000—2014年土地遥感数据资料,结合实地访谈与调研,运用GIS技术、土地利用变化指数模型等,分析旅游区时空分异特征及土地利用演变规律。结果表明:旅游产业发展使区域用地由传统的耕地、林地、水域等向以旅游服务为主导的多样化用地类型转变,这揭示了沿黄旅游区从过去传统农区向现代新型旅游社区过渡的演变过程及特征;旅游驱动带来沿黄区土地空间重构,继而对当地生产、生活、生态产生影响。因此,加强沿黄旅游区用地格局演变及其驱动机制研究有助于处理好沿黄地带生态保护与旅游发展的关系,引导沿黄旅游区旅游城镇化健康、协调、绿色发展。     

黄河口海岸线演变时空特征及其与黄河来水来沙关系

黄河是世界上含沙量最高的河流 ,每年向河口三角洲及附近海域输送数亿吨泥沙 ,使得黄河口地区成为世界上海岸线变迁最快的地区。本文以 1976年黄河改道清水沟流路以来 2 0景多时相遥感影像为主要数据源 ,经过几何精校正与配准 ,形成相对完整时间序列的遥感影像集。在此基础上 ,对影像进行监督分类处理后自动提取海岸线 ,通过GIS叠加分析 ,剖析了现行黄河河口地区海岸线演变的时空动态特征。最后 ,结合利津水文站水文统计资料 ,探讨了黄河口海岸线演变与黄河来水来沙条件之间的关系 ,并就黄河口未来水沙条件初步预测了其演变趋势     

黄河流域水域生态系统服务与经济发展时空协调性

黄河流域对维护中国生态安全、促进社会经济发展具有重要的战略地位。基于2000、2005、2010、2015、2020年5期遥感解译数据和经济社会统计数据,测算了黄河流域9省71个市（州、盟）的水域生态系统服务价值,并通过构建生态系统服务与经济发展一致性指数对二者时空协调性进行分析。结果表明：（1）研究时段内,黄河流域水域面积逐年增加,其中上游地区增长最多、增幅较小,下游地区增长较多、增幅最大,中游地区有小幅度减少。从水域类型变化来看,水库坑塘增加最多、变化幅度最剧烈,滩地和滩涂面积缩小、变化较为平缓。（2）研究时段内,黄河流域水域生态系统服务价值逐年上升,但增幅逐渐趋缓,下游地区水域生态系统服务价值增幅最大、上游次之、中游最低,其中2015—2020年陕西省、山西省以及整个中游河段甚至出现了下降的情况。（3）总体上看,黄河流域水域生态系统服务与经济发展在研究时段内呈现出不协调状态,并以经济集聚高于生态系统服务集聚为主,并且长期保持不变,但这种不协调性在空间上出现分异,上游地区以生态系统服务集聚高于经济集聚类型为主,中、下游地区以及各省会城市以经济集聚高于生态系统服务集聚类型为主。     

中国农户土地利用阶段差异及其 对粮食生产和生态的影响

土地利用通过改变陆地表面形态和土地利用强度对全球的粮食安全和生态安全产生了重要影响, 在满足 人类物质需求和保证生态多功能方面进行有效权衡是全球科学家关注的问题。中国处在快速的经济发展转变过程 中, 研究中国的土地利用变化对于全球粮食安全和生态安全变化将产生巨大的影响。本文从中国不同经济发展阶 段的农户特征出发, 率先提出了中国农户土地利用的四个阶段, 分析了四个阶段的土地利用特征及其对于粮食生 产和生态安全的影响。在中国目前的经济发展水平下, 中国农户存在“物质生存型”、“物质生产和利润优化型”、“利 润最大化”和“景观效用最大化”四个阶段。在“物质生存型”阶段, 农户土地利用满足家庭物质消费需求, 土地利用 集约化程度低, 粮食安全水平低, 农地的多功能得到发挥; 在第二个阶段, 农户土地利用处于“物质生产和利润优化 阶段”, 农户土地利用集约度化程度提高, 农地的生产功能不断得到强化, 农地的其他功能不断弱化, 此时的粮食生 产接近粮食的技术生产水平, 却是中国目前粮食安全的保障; 在农户土地利用的“利润最大化”阶段, 农户土地利用 转型以效益为核心, 耕地粮食水平与耕地的技术生产水平差异巨大, 但是耕地的生产潜力最大, 通过土地产权制度 创新, 可以实现耕地生产能力, 耕地的生产功能强化, 而耕地的其他功能弱化; 在农户土地利用的“景观效用最大 化”阶段, 农户土地利用目标以发挥农地的多功能为主, 而弱化了其生产功能。由于中国经济发展水平的差异存在 的长期性, 农户的四种类型将长期存在, 根据农户土地利用阶段性特征, 进行农户土地利用预期转型特征, 制定既 可以保障国家粮食安全, 又可以保障全球生态安全的政策。     

2000-2014年黄河源区ET时空特征及其与气候因子关系

黄河源区地处青藏高原东缘,具有独特的自然生境和丰富的自然资源,是中国西南区域经济发展的重要生态安全屏障。以MODIS ET产品作为研究黄河源区地表蒸散发（ET）的数据源,结合黄河源区内部及周边18个气象站数据、全国1∶100万植被类型图和黄河源区DEM数据,利用趋势分析、相对年际变化和相关分析法,研究2000-2014年黄河源区ET时空变化特征及不同土地利用类型下ET的变化规律,重点探讨了ET与气候因子的关系。结果表明：① 黄河源区多年ET区域分异规律明显,北部ET显著弱于中部和东南部,最强ET位于黄河源区的东南部,多年平均ET值为538.61 mm/a,距平相对变化显著,ET年际变化呈先减小后增加的趋势,平均趋势变化率为0.44 mm/a;② 年内ET呈周期性单峰变化趋势,7月达到峰值;2000-2014年黄河源区多年四季ET季节性差异明显,夏季ET最强达到188.14 mm/a,春秋季次之,冬季ET最弱仅97.15 mm/a;③ 研究时段内不同土地利用类型的ET大小表现为沼泽地>林地>草地>其他>裸地,整体上各土地利用类型的ET呈逐渐增加趋势;④ 相关分析结果表明,ET与同期气温、降水呈正相关关系,与相对湿度呈负相关关系,其中降水对ET的影响强于气温;驱动分区结果显示黄河源区ET受气候因子驱动的地区主要表现为降水驱动。     

三江自然保护区耕地与湿地协调发展水平的评价研究

构建了衡量耕地—湿地协调发展的评价指标体系,并以三江自然保护区为例,采用综合指数法对耕地生产与湿地环境的协调发展水平进行了评价。结果表明:1954~2000年耕地生产与湿地环境比较协调,1995年协调度达最高点0.992,2000年二者综合发展水平达最高点0.389;2000~2005年协调度和综合发展水平开始出现大幅度下降,湿地开垦已经超过其临界规模,湿地面积的急速下降已威胁到区域的可持续发展。1995~2000年这段期间三江自然保护区耕地与湿地协调水平最高,此时耕地面积大约为2.6×10⁴ hm²,湿地面积大约为3.5×10⁴ hm²。此结果可以作为三江自然保护区湿地恢复重要的参考标准。在该标准下,通过改变传统农业发展模式和提高单产水平,三江自然保护区粮食可满足目前的需求,湿地重要的生态功能也可大大恢复。