流溪河流域土地利用景观生态安全动态分析

在GIS技术支持下,基于景观干扰指数和景观脆弱度指数构建景观生态安全评价指标体系,分析流溪河流域2000年、2005年和2009年3相土地利用景观生态安全变化。景观生态安全指数定量化地表征了流域景观生态安全状况,结果表明：（1）流域景观生态安全格局受城市化及人类活动干扰显著增强,林草地和耕地面积减少,园地面积增加,10年间各景观类型的破碎度、分离度总体呈现增加趋势,且流域内优势景观类型发生改变,2000年和2005年以林草地和耕地为优势景观,而2009年优势景观转变为林草地和园地;（2）2000-2005年,流域过半景观生态安全格局发生了变化;2005-2009年期间流域景观生态安全转移率约为60%,约有90%的流域景观生态安全格局在空间分布上发生了变化;（3）2000年整个流域景观生态安全指数都大于0.6,其中大于0.8的面积占99.99%;2005年,生态安全度大于0.6的面积比例为98.48%,景观生态安全指数大于0.8的面积较2000年降低55.93%;景观生态安全度大于0.6的区域2009年比2005年减少了72.93%,主要分布于流域上游;整个流域范围内没有生态安全指数大于0.8的区域分布,流域景观生态安全度呈现整体降低趋势。     

新疆天池景区生态安全度时空分异特征与驱动机制

本研究基于2000、2010年新疆天池风景名胜区的TM遥感影像、2000-2010年新疆统计年鉴、野外实地调查等数据,构建研究区的景观生态安全度,采用ESDA、半变异函数空间分析、逐步回归等方法,分析各样点景观生态安全度的时空演变特征,探讨导致格局演变的驱动机制。结果表明:① 2000-2010年,高景观生态安全度范围由南向北转移;中景观生态安全度区域由南北向中部集中;低景观生态安全度呈现由南向北扩散的趋势。② 景观生态安全度全局空间自相关较显著,随时间演变,空间集聚水平降低;局域空间自相关呈现集群分布向随机分布转变的趋势。③ 变程范围内,景观生态安全度值的各向异性与弱空间相关性特点是结构性因素和随机性因素综合作用的结果。④ 经度、纬度、海拔因子对景观生态安全度的影响显著;放牧、旅游以及政策活动影响景观生态安全度中小尺度格局,对景观生态安全度的演变有重要影响。     

松嫩平原西部沼泽湿地景观格局动态变化研究

湿地退化及其所带来的负面影响使人们认识到湿地生态系统生态功能的重要性.因此,作为功能研究基础的景观格局及其动态变化的研究显得尤为重要.在遥感和地理信息系统技术支持下,运用土地利用变化指数和景观格局指数模型,对处于生态脆弱区的松嫩平原西部沼泽湿地景观格局及动态变化进行了定量研究,结果表明:松嫩平原西部沼泽景观格局发生了显著变化.松嫩平原西部现有沼泽湿地面积4 488.13 km2,近50年来减少了62.54%;2000年斑块密度为1954年的1.67倍,且最大斑块面积和最大斑块周长均减小,说明沼泽景观破碎化严重;松嫩平原西部沼泽湿地分布质心发生偏移,近50年,向西北方向偏移了19.4 km,主轴方向顺时针旋转了9.23o,表明了沼泽湿地景观具有破碎化和萎缩的趋势,并且呈现出不平衡性:湿地的萎缩程度偏重于研究区的东南部;得出松嫩平原西部沼泽湿地减少及生态环境恶化主要是由该区生态环境原生脆弱性和人类不合理的开发利用方式导致的.通过景观格局变化的研究为沼泽湿地格局优化和生物保护提供参考.     

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。     

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.     

城市区域生态风险预警方法及其在景观生态安全格局调控中的应用北大核心CSCDCSSCI

海岸带地区是中国乃至全球人口最稠密、城市化进程最快的区域,其生态风险与安全问题是关系人群和区域可持续发展的关键。运用景观生态学和景观生态安全格局理论方法,以厦门海岛型城市向海湾型城市战略转型这一快速、大规模城市化进程为大背景,提出基于2006-2015年城市不透水面变化率、风险受体敏感指标和生态红线管控的景观生态风险空间预警模型,与通过景观源—汇理论构建的景观生态安全格局相叠加,揭示厦门市景观生态安全格局在快速城市化的胁迫下现状与未来潜在风险状态,进而提出调控措施。研究表明:(1)城市区域景观生态风险明显升高,风险预警高值区与ISA分布情况保持了较好的一致性,主要分布在以九溪流域、马銮湾、杏林湾、同安湾等港湾快速城市化区域,该部分地区城市沿河口空间外扩迅速,不透水面增长较快,对沿海湿地的侵占围填也较为严重,未来面临湿地或保护区破坏的生态风险较大。(2)生态风险预警结果与景观生态安全格局相叠加,识别出区域景观生态安全格局中处于风险状态的关键源、缓冲区、廊道、战略点,设计规划未来厦门港湾区域景观生态安全优化格局,提出景观生态恢复与重建措施。将生态风险预警方法与景观生态安全格局调控设计相结合,能为城市区域环境管理与景观调控提供科学支撑。     

城市区域生态风险预警方法及其在景观生态安全格局调控中的应用

海岸带地区是中国乃至全球人口最稠密、城市化进程最快的区域,其生态风险与安全问题是关系人群和区域可持续发展的关键。运用景观生态学和景观生态安全格局理论方法,以厦门海岛型城市向海湾型城市战略转型这一快速、大规模城市化进程为大背景,提出基于2006-2015年城市不透水面变化率、风险受体敏感指标和生态红线管控的景观生态风险空间预警模型,与通过景观源—汇理论构建的景观生态安全格局相叠加,揭示厦门市景观生态安全格局在快速城市化的胁迫下现状与未来潜在风险状态,进而提出调控措施。研究表明:(1)城市区域景观生态风险明显升高,风险预警高值区与ISA分布情况保持了较好的一致性,主要分布在以九溪流域、马銮湾、杏林湾、同安湾等港湾快速城市化区域,该部分地区城市沿河口空间外扩迅速,不透水面增长较快,对沿海湿地的侵占围填也较为严重,未来面临湿地或保护区破坏的生态风险较大。(2)生态风险预警结果与景观生态安全格局相叠加,识别出区域景观生态安全格局中处于风险状态的关键源、缓冲区、廊道、战略点,设计规划未来厦门港湾区域景观生态安全优化格局,提出景观生态恢复与重建措施。将生态风险预警方法与景观生态安全格局调控设计相结合,能为城市区域环境管理与景观调控提供科学支撑。     

沼泽学

X144,P4672006010103湿地景观格局变化研究进展=Changes in wetland landscapepatterns:a review/白军红,欧阳华…∥地理科学进展.—2005,24(4).—36~45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.表1参62(宋金叶)HNX1712006010104浅析自然湿地景观设计框架=The analyses about landscapedesign of natural we…     

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.     

永年洼湿地景观格局演变及其驱动力分析

永年洼湿地作为河北省南部唯一的内陆淡水湿地,具有重要的生态价值。查明湿地景观格局演变特征及其驱动力,是科学合理制定湿地保护和修复对策的重要依据。以1987—2017年8期Landsat卫星遥感影像为数据源,结合野外实地调查,通过监督分类和目视解译法获得永年洼湿地的土地利用/覆被分类图,在此基础上,从面积变化、类型转换、景观格局指数变化等方面,分析30 a来湿地的景观格局演变特征及其变化趋势,并采用灰色关联度法,明确影响湿地变化的主要驱动力。结果表明,1987—2017年,永年洼湿地面积先减少后增加,整体减少了31.77 hm²(5.45%),其中,1987—2010年,湿地面积呈下降趋势,降幅达28.86%;2010—2017年,湿地面积呈增加趋势,2017年湿地面积与2010年相比增加了32.91%,且恢复到1987年湿地面积的94.55%;30 a来,永年洼湿地景观类型间转移强烈,且不同时段转移特征不同,湿地景观趋于破碎化和复杂化,景观异质性增强;永年洼湿地景观格局的变化是自然因素和人为因素综合作用的结果,其中自然因素为主要驱动力,自然因素中的降水量、水面蒸发...     

基于结构与功能安全性的景观生态安全时空变化——以人工园林大面积种植区西盟县为例

受人类活动强度干扰,大面积人工园林种植区景观结构趋于均质性,仅从景观结构方面分析很难反映景观生态安全性,需将景观功能纳入到景观生态安全研究中才能系统、客观地体现景观生态安全变化特征。以景观干扰度和景观脆弱度作为景观结构安全指数,引入生态系统服务价值作为景观功能安全指数,构建景观生态安全模型,将安全度从低到高分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,分析2000-2010年西盟县景观生态安全时空变化特征。结果表明:1建立的景观生态安全模型能有效反映景观类型的生态安全性,大小排序为有林地橡胶林桉树林水域茶园灌木林水田草地旱地建设用地。2大面积人工园林的种植使得西盟县景观生态安全由Ⅲ级向Ⅰ和Ⅱ级发生转换,全区景观生态安全降低,但仍保持于中等水平。3西盟县景观生态安全空间差异显著,整体呈现东北、东南部高,西北、西南低的分布格局。中课乡景观生态安全性最好,而勐梭镇安全性最差。     

近30年白洋淀湿地景观的时空变化特征

白洋淀是华北平原最大的湖泊湿地,其景观格局变化对雄安新区乃至整个京津冀的生态安全具有重要意义。采用目视和基于样本的面向对象方法解译了1988—2018年的Landsat影像资料,对白洋淀湿地景观进行分类,并分析了白洋淀湿地景观类型和格局的时空变化特征。结果表明:1988—2018年,沼泽向滩地和耕地以及湖泊向沼泽、滩地和耕地发生大面积转换,湿地景观面积占比下降15.8%,滩地替代湖泊成为面积最大的湿地类型;沼泽和湖泊的最大斑块指数(LPI)大幅减少,耕地最大斑块指数(LPI)持续增加。河流的形状逐渐复杂,库塘和耕地形状趋于规则。沼泽、湖泊和耕地的斑块连接程度较好,破碎化程度较低;景观破碎化和多样性增加,景观形状指数(MSI)变化微弱,各景观类型面积趋于均衡,优势景观类型的连通性减弱,对整个景观镶嵌体的控制作用减小,景观异质性增加。     

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的日照万平口潟湖湿地景观格局演变研究

以日照万平口潟湖湿地为研究对象,利用遥感影像及GIS技术,选取景观格局指数,对1990-2014年万平口潟湖湿地的景观格局变化进行研究。结果表明:自1990年到2014年,潟湖浅滩、绿地、建设用地的面积显著增加,养殖池和耕地在潟湖湿地范围内已全部转化为潟湖浅滩、绿地和建设用地。潟湖湿地的景观格局指数表明,湿地景观类型多样性呈下降趋势,均匀度指数增加,聚集度和连通性显著上升。从景观格局分析的结果来看,奥林匹克水上公园的建设在一定程度上优化了万平口潟湖湿地的景观格局,湿地景观破碎化程度有所下降,为了更好地开发和利用潟湖湿地资源,提出了一些保护对策和建议。     

快速城市化地区湿地生态安全评价——以深圳市为例

利用深圳市2013年土地利用变更调查数据,结合景观格局指数与InVEST模型,构建适合快速城市化地区的湿地生态安全评价指标体系,综合评价深圳市湿地生态安全。研究结果显示,深圳市湿地破碎化严重;大鹏新区湿地的生态安全值为0.88,表明该区的湿地安全;盐田区湿地的生态安全值为0.62,表明该区的湿地较安全;坪山区、南山区、福田区湿地的生态安全值分别为0.48、0.44和0.43,表明该区的湿地处于低度预警状态;新宝安区、新龙岗区、罗湖区、光明新区、龙华区湿地的生态安全值分别为0.39、0.36、0.33、0.28和0.21,表明该区的湿地处于中度预警状态。深圳市湿地的生态安全受人为胁迫严重,亟待加强对深圳市湿地生态系统的保护与管理。     

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.     

三个时期河北省滨海湿地景观格局及变化

根据景观生态学原理,利用地理信息技术,以2000年、2005和2010年的遥感影像为数据源,对河北省滨海湿地面积变化进行统计分析;在FRAGSTATS软件支持下,采用景观格局指数,对滨海湿地景观格局变化进行分析。研究结果显示:人工滨海湿地为研究区的优势景观类型;与2000年相比,2010年滨海湿地面积减少了4 083.63 hm2,说明部分湿地已经转化为非湿地,湿地功能退化。湿地格局改变主要表现在各类型人工湿地之间的相互转变。2010年研究区景观斑块数比2000年明显增加,说明湿地破碎化加剧。     

黄河三角洲滨海湿地的景观格局空间演变分析

利用GIS技术、RS影像和Fragstats3.3等景观统计软件,从景观面积变化、景观斑块特征和景观整体水平格局等方面,对比研究了黄河三角洲2000年和2009年湿地不同时空尺度的景观格局变化。结果表明:10 a间黄河三角洲滨海湿地海岸线和陆地面积整体呈增长趋势,天然湿地面积急剧减少,平均分维数大部分降低,湿地景观破碎度降低,多样性和均匀性指数增加,蔓延度指数增加。湿地景观格局指数的变化反映了旱田及水田的大面积种植,盐田养殖业的大力发展以及石油开采等人为活动对景观格局的深刻影响,人类活动已经成为黄河三角洲滨海湿地景观格局变化的主要驱动因子。     

近50a来霍林河流域下游沿岸湿地景观格局演变

以干旱半干旱生态脆弱区霍林河流域下游沿岸洪泛湿地为研究对象,利用1954和1964年地形图,1986、1996和2000年的TM遥感影像作为基本信息源,在GIS支持下,建立湿地空间数据库,通过对不同时期各湿地景观类型进行景观变化过程、景观格局指数和景观转换过程分析,揭示近50 a来霍林河流域下游沿岸湿地景观格局动态及规律。研究发现,沼泽湿地是霍林河流域下游沿岸的主导湿地景观类型,次之为河流湖泊湿地,人工湿地比重小。研究区内湿地面积的减少以沼泽湿地的贡献量最大,这是由于大面积的沼泽湿地退化为盐碱地和草地,沼泽湿地景观破碎化表现突出。河流湖泊湿地在研究时期内则表现出最快的变化速度,年均动态度达到2.60%,它的这种减少变化是由数量众多的小斑块退化为盐碱地和沼泽湿地导致。水库坑塘景观变化受流域发展水利及霍林河径流量大小控制,水田湿地则主要受后者作用。共同的一点是,受霍林河1998年特大历史洪水泛滥影响,研究区内大面积盐碱地、沼泽湿地和草地转换为河流湖泊湿地,与此同时也有大面积草地和盐碱地转换为沼泽湿地,导致两种自然湿地景观类型在2000年表现出面积扩大,景观破碎化降低,整体性增强的变化,这在一定程度上体现出洪水脉冲在退化湿地景观恢复中的生态功能。     

东北农牧交错带景观生态安全格局构建及预警研究——以吉林省通榆县为例

东北农牧交错带是典型的生态脆弱区,以吉林省通榆县为研究区域,基于RS和GIS技术,采用最小累积阻力模型构建通榆县1986年、2000年和2008年景观生态安全格局,基于2008年的景观安全格局进行风险预警分析。结果表明:1)由于景观格局的变化,研究区安全核心区的面积略有扩大,安全缓冲区面积在减少,安全外围区面积在增加;2)研究区的景观格局阻力值呈两极分化趋势,生态高风险重点预警区域主要集中在通榆县中东部,应优先考虑开展生态恢复治理。