景观格局特征与区域生物多样性的关系研究

景观格局决定景观的功能和生态过程,影响着景观内的物种流、信息流、能源流,从而对生物多样性产生显著作用。以鄱阳湖生态经济区为研究区域,运用SPSS 17.0和Fragstats 3.3等统计分析软件,从38个县区的景观特征中选取具有生态意义的景观指数与生物多样性进行相关分析,探讨景观格局特征与区域生物多样性的关系。结果表明,(1)景观类型水平上景观指数与生物多样性之间的关系表现不一,耕地部分指标如PLAND、NP、COHESION(0.476~(**),P0.01)与区域生物多样性指数呈正相关,耕地的景观特征与各物种大部分指标之间的相关关系呈不显著的负相关,表现出耕地景观与生物多样性具有复杂关系。区域内林地PLAND(0.439~(**),P0.01)、NP、COHESION(0.609~(**),P0.01)与区域生物多样性指数呈正相关,林地PD、LPI、AWMSI与区域生物多样性指数呈弱程度的负相关。林地景观除了跟植物的PLAND(0.655~(**),P0.01)、COHESION(0.729~(**),P0.01)呈极显著正相关外,与其他多数指标呈负相关。湿地景观大部分指标与区域生物多样性指数呈显著正相关。(2)景观水平上景观指数与生物多样性之间的相关性分析结果表明,区域的景观特征除MPS与区域生物多样性指数呈负相关外,其他景观指标都与区域生物多样性呈正相关,其中TA、NP、LSI、SHDI与区域生物多样性关系较为显著,说明景观的面积大小、数量、形状、多样性对生物多样性和各种生物过程都有较大影响。区域景观特征与生物多样性具有较好的相关性,关系较为复杂。区域内的湿地景观、林地景观是区域生物种的主要栖息场所,同时,作为产粮主产区,耕地景观的影响也不容忽视。因此,保护区域内的湿地、林地、耕地景观对于维持区域生物多样性具有重要作用。该研究对区域内生物多样性的保护和管理具有一定的理论指导意义。     

泰安城区绿地景观格局分析

运用景观生态学原理、GIS技术和Fragstats软件,选取了斑块类型水平和景观水平的指数对泰安城区绿地景观格局进行分析。结果表明,研究区绿地景观结构比较单一,绿地空间布局不均衡,破碎度较高;景观指数主成分分析表明,斑块特征指数和空间结构指数为第一主成分指标,LPI和D为第二主成分指标,各类型绿地的综合评价得分,以附属...     

滇池流域土地利用景观空间格局对水质的影响

选用综合水质评价方法,对滇池流域进行水质评价。选取斑块数量（NP）、斑块密度（PD）、最大斑块指数（LPI）、最大形状指数（LSI）,作为表征景观空间格局的参数,来分析流域优势斑块对水质的影响。对水质评价结果与景观指数进行相关性分析得出：居民点及工矿用地斑块数量越多、形状越不规则,有利于延缓水质状况的恶化;耕地斑块越大,越集中,本身产生的面源污染浓度就越高,而流经耕地的径流中的污染物浓度则会因大斑块的吸附过滤作用而降低;林地斑块密度越大,对污染物的截留纳污作用就越大,而斑块越大,可能产生局限性,导致未流经林地的污染物直接进入河流而影响水质。     

澜沧江下游景观破碎化时空动态及成因分析

景观破碎化深刻影响着景观格局和过程。以澜沧江下游城市——景洪市为研究区域,选取2000、2005和2010年的景观类型数据与对应的SPOT-NDVI遥感数据,对比了移动窗口法和空间自相关法在指示景观破碎化时的精确性和可应用性。采用300 m的移动窗口边长,选取蔓延度指数(CONTAG)、景观形状指数(LSI)、斑块密度(PD)、边缘密度(ED)、最大斑块指数(LPI)和香农多样性指数(SHDI),利用移动窗口法将景观指数空间可视化以指示景观破碎化特征。研究表明,不同景观类型的NDVI值均在0.6以上;2000年、2005年和2010年,Moran’s I值均在0.78以上;进一步分析了NDVI的局部空间自相关指数Moran’s I,结果表明NDVI呈"高—高"自相关的地区大多为常绿阔叶林地带,而NDVI呈"低—低"自相关的地区大多为建筑用地和耕地分布广泛的区域。统计各景观类型的景观指数和空间自相关指数后发现,对于常绿阔叶林和未利用地等景观类型,局部自相关指数高的区域,CONTAG值也高,而LSI值较低,这表明该类景观类型斑块较少且完整,破碎化不明显。通过比较不同景观类型的景观指数和空间自相关系数,发现两种方法在指示景观破碎化上具有良好的可比性。同时,提取了海拔、坡度、坡向、地形起伏度和地面粗糙度等地形因子,分析了NDVI和地形因子之间的局部空间自相关指数Moran’s I,结果表明研究区植被分布在一定的程度上由海拔、坡度、地形起伏度和地面粗糙度所决定。本研究为综合景观指数与空间统计分析揭示景观格局变化和空间异质性提供了参考,并通过景观格局与地形因子的相关性分析进一步解释了景观格局变化与环境变化的生态意义。     

厦门环同安湾海岸带景观空间格局动态变化分析

利用遥感和地理信息技术,运用平均斑块面积与分离度指数、多样性指数、破碎度指数、优势度指数和分维数等景观格局指数,以厦门环同安湾区1989年、1997年和2007年3个时期遥感影像解译数据作为基本信息源,对过去18年间环同安湾海岸带的景观格局的时空变化过程和演变趋势进行了研究。结果表明：1989—2007年,农田面积大量...     

基于多时相遥感数据的老山景区地类信息提取及景观格局动态分析

老山景区是南京市的生态屏障及生物多样性保护区,以森林为主体,生态区位极其重要。以研究该景区近17 a景观格局动态变化为目的,运用基于面向对象的模糊分类法和C5.0决策树分类法以及基于像元的最大似然法、人工神经网络法和支持向量机法对研究区2001、2005、2009、2013和2017年5期Landsat影像进行地类信息提取,并运用Fragstats 4.2软件提取多种景观格局指数,对老山景区2001—2017年景观格局动态进行对比分析。结果表明:基于面向对象的模糊分类法精度最高,分类总体精度为91.79%,Kappa系数为0.83。随着景区生态公园的建设与改革,景区内景观破碎化程度加深,2001—2017年斑块数量(NP)呈上升趋势,2017年景区NP达653块,斑块密度(PD)为5.928 1块·km~(-2);2017年蔓延度指数(CONTAG)比2001年有所增加,达59.41%,优势斑块类型连通度提高;香农多样性指数(SHDI)上下窄幅波动,2009年达到最大值0.725 5。随着景区建设逐渐成熟,总体开发进程缓慢进入有序状态,老山景区逐步向均衡性、稳定性方向发展。     

河南省黄泛区农业景观格局动态及驱动因素

以1987年和2002年TM影像及1997年河南省土地利用现状图为主要数据源,采用斑块密度、景观多样性指数、破碎化指数、优势度和分布质心5个景观格局指数定量分析近20 a来河南省黄泛区农业景观格局动态变化及其驱动因子.结果表明,1987-2002年河南省黄泛区农业景观动态变化显著,各景观类型面积、斑块数量和斑块密度都发生了较大变化.水浇地、旱地和建设用地景观类型面积增加,是该地区占优势的景观类型,2002年占全区总面积比例为83.51%.该区人类活动强度较大,景观多样性和破碎化指数增大,优势度减小,说明各景观类型所占面积比例差异正在缩小,区域整体景观破碎化程度仍在增加.农业发展、人口增长、经济发展、人民生活水平提高和城镇化进程加速等是该区农业景观格局变化的主要驱动因素.     

基于MODIS遥感的江苏省景观格局

景观格局是由自然或人为因素形成的一系列大小、形状各异、排列不同的景观要素共同作用的结果。本文利用2005年3月份MODIS卫星数据,经过一系列处理后得到江苏省景观图,利用决策数分类法将研究区分为5种景观类型:耕地、城镇用地、水体、自然植被、其它用地;选取斑块数、斑块密度、破碎度、斑块分维数、多样性指数、优势度、均匀度、聚集度、分离度等景观指数,从斑块、斑块类型和景观3个层次上对研究区景观格局进行定量分析。结果表明:江苏省景观斑块共57030块,总面积为1018,4275万km2;在5种景观类型中,耕地和城镇用地是主要景观类型,占全省总面积的68.6451%;江苏省景观多样性程度不高,且斑块空间形状较简单。     

广州城市绿色空间与地表温度的格局关系研究

城市景观和生态组分的重要性已随着城市化进程加快而日益凸显,城市热环境则是城市化过程的重要环境问题之一,探讨绿色空间与热环境的关系是可持续发展的迫切需求。基于2014年10月Landsat8_OIL遥感影像,提取城市绿色空间信息并进行地表温度反演,分析广州市绿色空间的结构、热环境空间分异和二者之间的空间分布一致性关系。研究结果表明:绿色空间的景观呈以小面积型和特小面积型斑块为主导的破碎化分布格局,接近总绿色空间面积的95%,绿色空间破碎化严重;绿色空间面积及其斑块大小结构显示,从化、增城和黄埔等3个行政区内自然生态环境状况较好,较差的是南沙和番禺两区。地表温度反演结果显示,研究区域地表温度主要在18~33℃之间,占总面积的96.22%;地表温度空间上存在明显的高温和低温区域。绿地斑块面积越大,对应的地表温度越低;绿地斑块面积越少,对应地表高温区域的面积比例则越大,表明绿色空间减缓了太阳对地表的升温作用;不一致性指数结果表明,研究区大于60%的绿色空间都起到了这种减缓作用,其余的绿地斑块的减缓升温作用较小或不起作用;中心城区范围内绿色空间与地表温度也呈现出类似的规律。研究揭示广州未来智慧城市与可持续发展规划必须足够重视绿色空间斑块规模,以发挥绿色空间的最佳服务效果。     

亚热带典型农业流域河流水质多元线性回归预测

理解河流水体氮磷浓度与景观格局之间的关系是流域水环境质量科学管理的前提。选取湖南省长沙县石燕河流域,基于Pearson相关性分析、方差分解分析和多元线性回归方法,研究景观格局对流域出口水体氮磷浓度的影响并构建氮磷浓度预测模型。结果表明,流域出口水质长期处于劣V类,铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO3--N)、总氮(TN)、可溶性磷(DP)和总磷(TP)质量浓度分别为5.67~22.46、0.76~2.85、13.41~45.55、0.86~5.00和1.99~9.94 mg·L~(-1);流域出口水体氮磷浓度与土地利用方式组成、景观格局指数、人口和养殖密度相关性显著(P0.05)。流域出口水体TN和TP浓度与林地面积比例、养殖密度呈显著正相关(P0.05),与农田、居民地面积比例和人口密度呈显著负相关(P0.05);TN和TP浓度与景观格局最大斑块指数(LPI)呈显著正相关(P0.05),与景观斑块形状指数(LSI)呈显著负相关(P0.05);流域出口水体氮磷浓度可用土地利用方式组成(农田、居民地、茶园)和景观格局指数[斑块密度(PD)、LPI、LSI、蔓延度(CONTAG)、景观分割度(DIVISION)]的多元线性回归模型预测(校正后R2为0.132~0.320),且多元线性回归模型对NO_3~--N浓度的预测效果最佳。研究结果可为亚热带丘陵区农业流域水环境保护与景观合理规划、利用和管理提供科学依据。     

近百年来鄱阳湖南部湿地景观生态格局演变

百年尺度上的景观生态格局演变对于区域可持续发展有着重要意义。为了研究鄱阳湖南部湿地长时间序列的变化规律,了解湖区湿地在不同时期的变化驱动因素。选取湿地分布较为集中的鄱阳湖南部作为典型区域,基于1930年代军事地形图、1979年和2015年Landsat卫星遥感影像数据,定量重建了近百年来3个时期的鄱阳湖南部湿地空间分布及其景观生态格局变化过程。结果表明,近百年来鄱阳湖南部地区总体湿地面积经历了先增加后减少的变化过程,即从1930s的1 386 km~2增加至1970s的1 655 km~2,随后减少至2010s的1 129 km~2,当前湿地面积较1970s减少了约31.8%。受城市化等外部驱动因素影响,近百年来研究区湿地密度变化空间差异显著,主要体现为研究区西部密度值下降、东部密度值上升;湿地空间格局变化的总体趋势是水面减少、陆地增加。NP(斑块数)在1930s—1970s期间呈下降趋势,在1970s—2010s期间呈增加趋势;PD(斑块密度)在2010s达到最大值(0.376);LPI在近百年间呈逐步下降趋势,2010s相较于1930s下降了52.8%左右,呈现出破碎化的趋势;AI(聚集度指数)在1970s达到最大值(89.357),但是LSI(景观形状指数)在总体上呈下降趋势,表明近百年来鄱阳湖南部湿地斑块的形状出现简单化的趋势。     

城市河岸带土地利用和景观格局演变研究

河岸带是水陆生态系统之间的过渡带,对保护水体和改善生态环境质量具有重要作用。研究河岸带的土地利用和景观格局演变规律,对于维持城市河流生态系统健康、改善城市河流污染具有重要意义。以云南省高原湖泊城市昆明为研究对象,基于1996年、2007年和2015年3期Landsat TM遥感影像,在ArcGIS软件支持下,以城市河流两侧500 m范围作为研究区域,提取土地利用信息,借助土地利用类型特征参数、景观格局指数等对河岸带的土地利用和景观格局演变进行分析,结果表明:(1)从时间变化来看,20年来河岸带的土地利用类型发生了明显的改变,耕地的减少和建设用地的增加是主要的变化趋势,尤其自2007年以来,建设用地的动态度由前一阶段的4.66增长为5.53,表明建设用地呈现越来越快的增长趋势;(2)从空间变化来看,1996年耕地是河岸带各缓冲区的主要用地类型,至2007年,建设用地在各缓冲区的占比已跃居首位,到2015年,建设用地持续快速增长,占比达到各缓冲区的60%左右,成为各缓冲区的景观基质,河岸带的景观结构发生明显改变;(3)从景观类型水平的指数分析来看,20年间,耕地的最大斑块指数(LPI)快速减少且分离度指数(SPLIT)急剧增长,表明其分布呈现破碎化发展;绿地斑块的完整性有所提高,建设用地面积快速增加并呈大面积连片分布的趋势,这与土地利用变化分析结果一致。基于对不同缓冲区景观格局指数的分析,得出昆明市河流生态廊道功能的影响范围为距离河道200 m宽的缓冲区范围,200 m以外的区域景观连接度降低,破碎化程度加剧。     

景观格局对植物多样性影响研究进展

景观格局对植物多样性有重要影响,植物多样性包括α、β、γ多样性。从景观斑块面积、形状、配置方式、景观类型和尺度效应等方面对植物多样性进行了综述。景观斑块面积能对物种产生质量效应,除部分热带植物外,大部分植物在一定范围内,其物种丰富度与斑块面积呈正相关关系,随着斑块面积的增加,斑块内部种比边缘种数量增加快;但是随着景观破碎化严重,小斑块为物种提供主要栖息地,所以对小斑块的研究和保护具有重要意义。形状复杂的景观斑块能够保持较高的植物多样性,不同植物类群的多样性指数存在差异。景观斑块复杂的边缘,植物物种多样性较高,多为适应性强的边缘种。景观异质性与物种丰富度、β多样性呈显著正相关。景观多样性以及景观斑块之间的连通性与植物多样性呈正相关关系。不同景观类型的合理配置,特别是生态交错区,有利于保持植物多样性。研究发现隔离度对物种丰富度和多样性具有消极影响,主要是由质量效应和邻近效应产生的影响,因为这可以为更多的物种提供更广阔的栖息地,并且有利于种子的传播,从而提高植物的生存率。文章还总结了全球主要的土地利用类型对植物多样性的影响,包括农业用地、草地、森林,多种土地利用类型相结合有助于提高植物多样性,尤其是群落交错区的存在。景观格局与植物多样性的关系存在空间尺度效应,空间尺度效应对植物多样性的研究可以从空间的幅度和粒度中的小尺度、中尺度、大尺度对物种的影响进行研究。景观格局指数高度浓缩了景观格局信息,是反映景观结构和配置等方面特征的简单量化指标,目前应用广泛。未来可从优化景观格局、尺度阈值及影响机制方面做进一步研究。     

扬州城市绿地景观格局分析

对2002年扬州市城区绿地斑块分布及其景观结构特征进行了研究,结果表明:小斑块(≤1 hm2)在研究区分布广,数量最多,占绿地斑块总数的59.86%;其次是面积在1~5 hm2的斑块,占总量的33.4%,大于10 hm2的斑块仅占4.2%。面积在1~5 hm2的斑块和大于10 hm2的绿地斑块,分别占绿地总面积的37.6%和39.6%。绿地率在20%~30%的绿地斑块最丰富,占总数的41.7%,占绿地总面积的24.8%;绿地率大于60%的斑块占总面积的32.8%;绿地率≤20%的绿地以小斑块为主,占总面积的8.51%。对绿地景观指数分析表明:城市绿地多样性指数高,总体分布均衡。从老城区到新城区,绿地景观特征表现为总面积增加,平均绿地斑块面积增大,景观破碎度降低,城市绿化的理念不断提升。加强广陵区内绿地斑块的改造,提高斑块间的连接度,增加维扬区和邗江区绿化廊道和绿地斑块的营造,应成为今后城市绿化的重点。     

嘉峪关市中心城区扩张过程及其景观特征变化

以中国干旱区嘉峪关市1986、1996、2006和2010年Landsat TM/ETM＋影像为数据源,采用道路扩展和城市建设用地扩张强度反映城区建设扩张过程,同时分析了城市景观类型的斑块特征和结构特征,研究结果表明：1）嘉峪关市中心城区主干道路扩展显著,城市面积增加明显。1986—2010年间嘉峪关市道路长度增加了100.20 km,城市面积从1986年的2 220.03hm^2增加到2010年的5 048.22hm^2,年均扩张强度指数达5.10%。2）城市景观格局变化显著,建设用地、城市绿地和水体分别增加了2 003.74hm^2、655.30hm^2和169.15hm^2,未利用地则减少2 828.19hm^2。建设用地和城市绿地破碎度增加,未利用地破碎度减少。3）城市景观斑块类型更趋均衡化,整体景观和异质性多样性增加。4）城市扩张是嘉峪关城市绿地和水体明显增加的重要原因,人类活动对城市生态环境的影响逐渐增强。     

中亚热带红壤丘陵区农业流域景观格局对水文过程的影响

景观格局是影响流域水文过程和水分循环要素分配的重要因素,研究景观格局对流域水文过程的影响可以为流域水资源管理和合理利用提供科学依据。以湖南省长沙县金井流域为例,利用2010—2014年实测水文、气象资料和土地利用遥感图,基于Pearson相关分析和多元线性逐步回归模型,分析流域景观格局对水文过程(河川径流与基流)的影响。结果表明:(1)流域河川径流流量季节性波动剧烈,而基流流量的季节性变化相对较小;(2)流域景观格局显著影响水文过程,平枯水期河川基流量与香农多样性指数(SHDI)、斑块密度(PD)和边界密度(ED)呈显著正相关,与蔓延度指数(CONTAG)、最大拼块面积所占景观面积比例(LPI)、聚集指数(AI)和斑块凝聚度(COHESION)呈显著负相关(P0.05);(3)全年和平枯水期流域河川径流系数和基流量可以用流域内土地利用方式面积比例和景观格局指数预测,对流域景观的合理规划有利于中亚带红壤丘陵区农业流域水资源的科学管理和合理利用。     

华东传统矿业城市生态网络重构研究

传统矿业城市生境碎片化严重,重构生态网络对提升区域生态系统服务和维护生物多样性及景观多样性具有重要意义。以徐州市中心城区为对象,采用形态学空间格局分析(MSPA)和景观指数方法,提取对维持城市生态系统健康具有重要价值的生境作为源地,利用最小累积阻力模型(MCR)构建阻力面并提取潜在生态廊道,并结合电路理论、图论和网络结构分析等方法定量评价和优化生态网络,重构徐州市中心城区生态安全网络。结果表明,徐州市中心城区生态源地共237个,面积为6 421.49 hm~2,主要分布于西南部;尚需添加70块小生境和192条新的生态廊道,才能弥补现有生态网络的不足;重构后的生态网络使徐州市中心城区景观破碎化程度和分离度大幅度降低,斑块连通性和斑块结合度提高,区域景观格局和生态安全显著改善。该研究可为传统矿业城市转型、低效用地再开发以及国土空间规划提供科学依据。     

广州中心城区公园绿地空间格局及可达性分析

公园绿地是城市中一类典型的开敞空间,对维护城市生态与人居环境健康具有重要意义,其空间布局的合理性与可达性直接影响其对城市居民的服务水平。以广州中心城区为例,借助GIS技术和景观格局指数,分析城市公园绿地景观格局、可达性和服务状况,并探讨城市公园绿地空间格局对其可达性影响。结果表明：①市级公园其面积占公园绿地总面积的84.71%,城市公园绿地聚集度为92.44,广州中心城区公园绿地景观类型和空间格局不尽合理;②网络分析表明研究区仅有22.35%的面积和44.67%的人口能够较便捷地到达邻近公园绿地,广州中心城区公园绿地的可达性和服务效果不理想;③城市公园绿地数量与空间格局是影响其可达性与服务水平的重要因子。     

哈尔滨市绿地景观格局与过程的连通性和完整性

城市绿地景观的空间结构和生态过程的研究是城市景观生态系统研究的重要内容和基本特色之一．应用景观生态学原理，在遥感和地理信息系统(GIS)技术支持下对哈尔滨城市现有景观生态格局进行了研究和分析，认为主要存在以下景观生态问题：景观生态连通性低；景观结构单一；绿地面积少，且绿地空间分布不均衡．在现有景观格局基础上，哈尔滨市可望通过以下几个方面改善景观生态过程和格局的连续性：在景观生态战略点开辟新的绿色斑块；建立和完善生态化的水系廊道网络；建立城效绿化网络，连接绿地系统的点、线、面；增加城市绿地系统中的景观异质性和多样性；在城市扩展中维护景观生态过程与格局的连续性．图4表4参19     

利用景观梯度法分析张家港市城市景观变化

在遥感与GIS技术平台的支持下,利用景观格局梯度法分析了张家港市各土地利用类型的景观格局及其时空分布特征.研究结果表明,2002-2006年,张家港市城市景观格局总体变化明显,城镇用地增长22.10%,农业用地则减少14.96%.在空间上,呈现出城市一城乡交错带一农业区的变化特征;在时间上,整体样带体现出斑块密度升高、...