广东丰溪省级自然保护区景观格局变化及其驱动力研究

探究景观格局变化及其驱动力是自然保护区景观格局优化、生态保护和建设管理的重要基础。基于广东省丰溪省级保护区2010、2015、2020年的遥感影像数据,借助Arc GIS、ENVI和FRAGSTATS等软件,通过分析动态度、转移矩阵、景观格局指数等探究景观格局的演变规律,并对其驱动力进行探讨。结果表明,1)保护区土地利用类型以林地为主,约占区域总面积的61.9%;2010-2020年间,林地和水域持续减少,耕地和建设用地持续增多,土地利用综合动态度由1.87%减少至1.75%,整体呈减少趋势,景观格局变化趋于平稳。保护区林地的转出量最大,转出面积有2.03×10³ hm²;草地的转入量最大,转入面积有1.28×10³ hm²;耕地的转入面积约为转出面积的3.3倍,整体增加约800 hm²。2)林地是保护区的主体景观,其斑块优势度最大,破碎度最小,景观连通性较好。2010-2020年间,耕地、建筑用地和水域的破碎度降低,连通度升高;草地的破碎度最大,连通性能减低。2020年,景观...     

高原湿地若尔盖国家级自然保护区景观变化及其驱动力

基于3S技术,应用Fragstats软件对高原湿地若尔盖国家级自然保护区1990、2000和2007年3期TM解译图进行分析,研究保护区景观格局变化动态及其驱动力。结果表明,退化沼泽为若尔盖国家级自然保护区的景观基底,2007年达保护区总面积的48.05%。保护区建立前后的10 a间(1990—2000年),湖泊、河流、沼泽面积萎缩,主要演变为退化沼泽和草甸,退化沼泽、草甸和灌丛面积分别增加1 978.60、2 559.09和824.27 hm2,斑块数减少,景观破碎度和异质性降低,聚合度和优势度增加;建立国家级自然保护区后(2000—2007年),河流面积小幅恢复,但湿地退化仍是主要趋势,湖泊和沼泽面积持续减小,草场面积持续增加,沙地面积增加1 929.00 hm2,斑块数增加,聚合度和优势度下降,景观破碎度和异质性回升。气候变暖等自然因素和人为排水疏干、过度放牧、无序旅游、基础建设等干扰影响是湿地退化的主要驱动力。     

草海国家级自然保护区冬季主要水鸟群落结构与生境的关系

于2011年12月至2012年2月对草海湿地国家级自然保护区冬季主要水鸟进行调查,结果表明:(1)共记录草海主要越冬水鸟30种,隶属于6目10科17属,区系上以古北型与全北型居多;(2)雁形目水鸟种类与数量均占优势,白骨顶(Fulica atra)、赤颈鸭(Anas penelope)、斑头雁(Anser indicus)、赤麻鸭(Tadorna ferruginea)、赤膀鸭(Anas strepera)5种水鸟优势度均达10%以上,黑颈鹤(Grus nigricollis)和灰鹤(Grus grus)等珍稀水鸟也具一定的种群数量;(3)5种草海典型生境栖息的水鸟种类与数量存在显著差异(Kruskal-Wallis H Test:n=30,!2=16.1893,P=0.003),浅水区是水鸟多样性最丰富的区域,多样性指数(H'=1.079)和均匀性指数(J'=0.804)均最高,而耕地最低(H'=0.345;J'=0.493);(4)群落聚类显示,草海主要水鸟可分为7类伴生群落,不同群落在不同生境中分布存在一定差异。     

基于景观格局的草海流域生态风险评价

喀斯特高原景观生态风险变化研究,对建立生态风险预警机制、降低生态风险概率和促进喀斯特高原地区景观格局优化具有重要意义.以2009、2014和2017年的3个时期高分辨率遥感影像为景观格局分析主要数据源,构建景观生态风险评价模型,研究了草海流域景观生态风险时空变化及其空间模式.结果表明,2009—2017年间,研究区景观结构变化较大,耕地和灌草地景观类型面积均呈减少趋势,林地、沼泽地、建设用地和水域景观类型面积呈增加趋势.2009—2017年间,高和较高生态风险主要分布在流域北部、东北部,中生态风险主要分布在流域东部、西南部,较低生态风险主要分布在流域南部-西部-西北部段,低生态风险主要集中在湖泊及其周围.2009—2017年间,研究区生态风险以低和较低生态风险为主,占流域面积的72.38%以上;2009—2014年间,高生态风险、较高生态风险和中生态风险的面积呈不同程度增加;2014—2017年间,高生态风险、较高生态风险和中生态风险的面积明显减少.2009—2017年期间,研究区景观生态风险存在显著空间正相关,"高-高"和"低-低"聚集是主要的生态风险集聚模式,"低-高"或"高-低"零散分布.     

草海湿地区域景观生态脆弱性时空变化特征

生态脆弱性作为生态学研究的热点和重要方向,对区域环境保护、土地利用规划及可持续发展具有重要指导意义。利用3S技术,基于景观生态学理论和方法构建景观脆弱度指数,从整体上对贵州草海湿地区域的景观类型及景观脆弱度变化特征进行分析。以研究区53个行政村作为评价单元,从较小尺度和可控单元出发,研究草海区域景观生态脆弱性变化及其时空分异特征。结果表明:(1)1995—2015年间草海湿地区域林地、草地面积减少较多,建设用地和水域面积持续增加;研究区景观脆弱度指数范围逐渐变大,但各景观类型脆弱度指数排序不变,由大到小依次为草地、林地、耕地、建设用地和水域。(2)1995—2015年间处于重度脆弱区、中度脆弱区的行政村主要集中在研究区四周,且数量有所减少;处于一般脆弱区和潜在脆弱区的行政村集中在研究区中部区域,数量有所增加。(3)各行政村的景观生态脆弱性水平呈现显著自相关,但景观生态脆弱性接近的行政村在空间上表现出的聚集性有所降低。(4)研究区行政村的景观生态脆弱性空间分布由低-低聚集类型转为高-高聚集类型,大部分行政村的空间自相关属于"不显著"类型,并没有出现低-高聚集区。     

珠江三角洲地区高速公路沿线景观格局变化研究

根据1995年和2005年土地利用数据,借助地理信息系统软件和景观生态学方法研究珠江三角洲区域发展轴线——广深高速公路和广珠高速公路运营前后沿线区域的土地利用和景观格局变化,并进一步对比分析相同功能等级道路的生态效应差异。结果表明：（1）高速公路运营后,沿线区域建设用地增加迅速,耕地大量流失且迅速向建设用地转化;（2）公路的建设运营使得沿线区域人工干扰强度加大,景观斑块密度增加、面积减少、斑块形状趋向复杂,景观破碎化加剧;（3）道路途径区域的社会经济条件以及原有的景观格局特征是导致道路生态破碎效应差异的重要原因;（4）公路对自然景观的影响效应远大于其对人工景观的影响效应。     

黑龙江省森林景观的格局变化

运用地理信息系统分析软件ARC／INFO 8．01、ARCVIEW 3．2和基于ARC／INFO的FRAGSTATS 3．0软件，处理了1896年、1949年和1981年黑龙江省森林资源分布图，并用所得到的斑块总面积、平均斑块大小、斑块密度、斑块大小变异系数、平均斑块分数维和平均形状指数对黑龙江省森林景观格局变化和各个斑块类型的变化进行了研究．结果表明，从1896年到1981年黑龙江省森林景观的总面积急剧减少，斑块数量增多，斑块密度加大，平均斑块大小减少，斑块间的毗连程度减弱，但是斑块的形状逐渐趋于相对规则，斑块的边界趋于简单化，所有这些表明，森林景观逐渐趋于破碎化，其中以红松的破碎化最为严重．整个森林的景观多样性和景观类型分布的均匀性逐渐降低．造成这一变化的主要原因是人类的经济活动，另一原因是近一个世纪的气候变化及森林群落的自身演替，但是同人类的干扰作用相比，作用很微弱．图5表2参19     

江苏盐城自然保护区湿地景观格局空间优化模拟

江苏盐城自然保护区是中国最大的海岸带保护区,主要保护对象为丹顶鹤(Grus japonensis)等珍稀鸟类和滩涂湿地生态系统。如何协调生物多样性保护与资源利用的矛盾,保护丹顶鹤赖以生存的湿地生境,是保护区管理者急需解决的问题。设计了3种考虑保护区协调丹顶鹤生境保护和经济发展的情景模式,并采用土地利用空间优化(LUPO)模型,模拟实现了各情景模式下的保护区湿地景观格局空间优化配置。模拟结果表明:情景A将保护区大面积的光滩和米草滩转换为碱蓬滩,实现了使丹顶鹤适宜生境面积增加80%以上的生态目标,但区域年经济效益显著下降。情景B将大面积的光滩、农田和米草滩转换为养殖塘,实现了使区域年经济效益增长40%以上的经济目标,但付出了丹顶鹤适宜生境面积减少的代价。情景C通过将米草滩和芦苇滩转换为碱蓬滩,将农田和光滩等转换为养殖塘,既实现了使丹顶鹤适宜生境面积增加40%以上,又使区域年经济效益增长20%以上的情景目标,是一种双赢的情景方案。     

湖南壶瓶山国家级自然保护区鸟类多样性的时空格局

生物多样性具有多维度性和尺度效应,需要从不同的时间尺度和空间尺度进行分析。笔者以壶瓶山国家级自然保护区为研究对象,对2016—2017年壶瓶山保护区不同区域的鸟类多样性水平进行了评估。2 a共调查到110种鸟类,占湖南省鸟类资源总数的25.11%。以月份为单位分别计算2 a中各站点α多样性指数以及整个保护区的β多样性指数,按季节计算不同海拔高度鸟类的Bray-Curtis多样性系数,比较鸟类组成的多样性。α多样性结果显示,保护区不同站点间、不同海拔段鸟类多样性存在显著差异(站点间差异:F_(7,88)=7.549,P=0.000 9;海拔段间差异:F_(4,91)=24.849,P0.000 1),海拔最高的站点鸟类多样性水平显著较高。不同站点间物种组成有显著的季节差异(F_(3,92)=4.189,P=0.008 2),春季鸟类α多样性水平最高而冬季较低。β多样性结果显示,整个保护区在季节上存在显著差异(F_(3,20)=4.187,P=0.019 6),夏季鸟类β多样性指数最高。Bray-Curtis相异系数结果显示,各海拔段之间的物种组成相异性与季节没有显著关系(F_(3,36)=1.064,P=0.376 2),说明无论是哪个季节,每个海拔段都拥有相对稳定的物种结构。生物多样性监测是生物多样性保护中非常重要的基础性工作,该研究结果显示鸟类组成存在一定的空间和时间差异,但不同季节各海拔段的鸟类组成结构相对稳定,体现了鸟类多样性在空间与时间上的独立性。     

京津冀县域城镇化与景观格局变化的协调性研究

通过建立县域城镇化与景观格局评价体系,分析了2005—2014年京津冀地区165个县(市、区)城镇化和景观格局的综合水平,应用协调发展度模型,对二者的协调度进行了定量评估,并将其发展模式与"长三角"城市群进行对比分析,最后对二者协调发展地区差异的驱动力进行了探讨。结果表明,(1)城镇化综合水平呈现较大的空间差异:高值区集中在京津城区和各地级市辖区,由此形成以北京城区为中心的团状分布格局和以河北各市辖区零星散布的点状分布格局;低值区数量占整个研究区80%的比重,这种城镇化模式与"长三角"城市群的多核心模式不同。(2)景观格局变化剧烈:从类型水平指数看,大多数景观类型的斑块密度增加、破碎化、不规则化;从景观水平指数看,高值区呈先增后减的态势,集中在冀东、冀西沿线和滨海新区,由此形成沿冀西陆地和沿冀东海岸的近似条状分布格局,中值区的分布则比较零散,低值区分布在冀东南、冀东北、北京东部、天津中部地区。(3)城镇化与景观变化发展失衡:3个时期城镇化与景观格局的协调区都集中在京津城区、渤海湾海岸沿线,失调区集中在北京城区外围及河北各市辖区外的所有区域,且经济因素是区域失衡的主要驱动力。     

青藏高原湿地景观空间格局的变化

在RS和GIS技术的支持下,以1990年左右的TM、2000年左右的ETM和2006年为主的CBERS遥感影像为主要数据源,利用人机交互目视解译方法获取青藏高原景观数据,运用景观生态学原理,选取景观异质性指数,对青藏高原湿地景观格局及其动态变化进行定量分析.结果表明,(1)青藏高原现有湿地面积131894.18 km2.(2)近16年来湿地总面积先大幅度减少后显著增加,柴达木盆地内的湿地减少量最为明显,长江流域次之;羌塘高原的湿地增加最为显著,塔里木盆地、雅鲁藏布江流域次之.(3)景观格局整体波动较大,多样性指数和均匀度指数降低,优势度指数增加,破碎度指数先增加后减少.     

唐家河自然保护区植被景观梯度变化及其成因

以ETM 影像数据为基础,利用景观分析软件Fragstats对唐家河自然保护区植被景观分别从东西、南北、西北至东南3个方向进行空间梯度分析.结果表明,沿东西方向,景观多样性呈现"升-降-升"的波动变化趋势,破碎化程度与复杂度降低;沿北南方向,景观多样性、复杂度以及连接度逐渐下降,但破碎度增加,形状趋于复杂;沿西北至东南方向,景观多样性与复杂度均表现出"降-升-降-升"的波动变化趋势;在西北部至中部斑块邻近度相对较高,变化较为明显;而东南部相对较低,变化幅度小.唐家河自然保护区所处的自然条件是其景观格局梯度变化形成的主要原因和先决条件,植物群落的空间格局明显受水文地貌特征的控制.     

城市景观空间格局变化的研究方法及实例

航空遥感技术的应用和地理信息系统(GIS)的建立,给城市景观格局的研究带来了新的方法。系统论和信息论中的许多新思想被大胆地引入了景观空间格局的研究。本文以沈阳西郊为例,利用航空像片为原始资料,采用嵌块体的数目和面积大小;景观的异质性;嵌块体的转移矩阵三个指标,讨论了30年来沈阳西郊观格局的显著变化。人类建设活动的干扰作用对景观格局的演化起了决定性作用。本文提出的土地利用城市化指数是景观空间分析的有用指标。     

东南沿海经济发达地区农村居民点景观格局变化研究

以我国东南沿海地区农村工业化典型地区晋江市为研究区,利用1985年、1995年、2000年、2005年4期的LandsatTM影像及1997年、2001年的1:5万土地利用现状图作为数据源,通过影像月视解译提取晋江市农村居民点用地空间信息,然后运用景观生态学原理和定量分析方法,对晋江市20 a来农村居民点景观格局动态变化及其驱动因子进行分析.结果表明:(1)从1985到2005年间,晋江市农村居民点用地增加了5 325.93 hm2,年均扩展率为266.30 hm2·a-1;(2)20 a来农村居民点规模不断扩大,平均规模增长了77.74%;在空间形态上,农村居民点边界越来越破碎;在空间分布上,斑块间邻近距离不断缩短,平均最邻近距离缩短了37.44%,呈现出集中连片、密集分布的特点;(3)驱动力分析结果表明,20 a来晋江市农村居民点景观格局动态变化主要受到区域经济发展、农村工业化、农村居住环境、国家政策制度等因素共同影响.     

盐城珍禽国家级自然保护区湿地恢复的生态补偿额度及其空间格局研究

以盐城珍禽国家级自然保护区缓冲区和实验区为例,基于3S技术、市场经济调查和生态补偿调整系数评估退耕还湿、退养还湿的生态补偿额度及其空间分布特征。结果表明:研究区耕地和养殖塘退耕还湿和退养还湿的单位面积生态补偿额度分别在0.74万～1.32万元·hm~(-2)·a~(-1)和6.68万～112.74万元·hm~(-2)·a~(-1)之间,平均值分别为1.09万和35.81万元·hm~(-2)·a~(-1);各类养殖塘中,虾与鱼种、螃蟹、蟹苗养殖区单位面积补偿额度相对较高,平均值分别为107.67万、53.57万和44.55万元·hm~(-2)·a~(-1);南二实验区梭子蟹和小白虾养殖区最低,仅为6.68万元·hm~(-2)·a~(-1)。保护区各功能区累计生态补偿总额在0.04亿～87.87亿元·a~(-1)之间,其中南缓冲区最高,中实验区最低。各地块生态补偿总额度空间等级分异明显,全局和局部空间聚集关联性突出。     

天宝岩自然保护区森林景观格局与环境关系的尺度效应分析

为揭示景观格局内演机制,在3S技术平台支撑下,借助TM遥感像图、植被分类图和二类调查数据,并引入CCA(Canonical Correspondence Analysis)排序方法,对天宝岩森林景观格局与环境的关系及其尺度效应进行定量分析.结果表明:随着取样尺度的递减,排序轴各特征值之和呈增大趋势,依次为:3.137、3.349、3.484、4.660及4.848;而累积景观–环境解释量和景观–环境相关系数皆呈先增后减的趋势,分别在scale3和scale2达到最大;景观类型分布呈现较为明显的纬度梯度变化规律(纬度与第一轴的相关系数:-0.2019~-0.3789)和垂直分布规律(海拔与第一轴的相关系数:-0.3218~-0.4760),其中沿纬度梯度上分布的景观类型依次为:竹林、落叶阔叶林、针阔混交林、农田、常绿阔叶林、山顶矮曲林、常绿针叶林、泥潭藓沼泽、灌草丛;在较低海拔上分布的景观类型主要有竹林和农田,在较高海拔上分布着泥潭藓沼泽、灌草丛和山顶矮曲林;景观格局与环境关系具有尺度效应,环境因子对景观格局分布的影响程度随着尺度的变化而变化.图2表2参36     

福建梅花山国家级自然保护区拟赤杨种群分布格局的分形分析

分形理论中的计盒维数、信息维数和关联维数能分别从空间占据程度、格局强度和个体空间关联的尺度变化角度,揭示种群分布格局的尺度变化特征.本文应用以上3个分形维数探讨了福建梅花山国家级自然保护区拟赤杨种群分布格局的多尺度分布规律,计算结果表明,拟赤杨种群的分布格局具有分形特征,其计盒维数为1.0298～1.2982,信息维数为0.9728～1.2464,关联维数为0.5089～0.8047.拟赤杨种群的计盒维数、信息维数较高,而关联维数较小,表明该种群的分布格局强度相对较高,结构相对复杂,具有集聚分布的趋势.     

自然保护区学研究与景观生态学基本理论

本文尝试把景观生态学思想融于自然保护区理论中，较系统地论述了以景观结构与功能原理，景观异质性理论，景观格局理论，等级一尺度理论、干扰学说，生物多样性原理以及景观稳定性理论等景观生态学的基本理论为基础的自然保护区学的研究。     

自然保护区学研究与景观生态学基本理论

本文尝试把景观生态学思想融于自然保护区理论中，较系统地论述了以景观结构与功能原理、景观异质性理论、景观格局理论、等级—尺度理论、干扰学说、生物多样性原理以及景观稳定性理论等景观生态学的基本理论为基础的自然保护区学的研究     

辽河三角洲湿地景观空间格局变化分析

以1988年和2001年2个时相的Landsat-TM/ETM影像为信息源,选取斑块数量、斑块平均面积、边界密度、斑块密度、形态指数和斑块分维数等6个代表性格局指数,对辽河三角洲湿地景观格局变化进行了定量分析。结果表明,1988~2001年,水田、内陆水体和养殖用地呈现明显的增加趋势,苇田、光滩、河口潮间带水域和碱蓬面积呈减少趋势。受人类的区域综合开发活动的影响,研究区斑块数量和边界密度分别增加了32.76%和21.4%,而斑块平均面积减小了30.2%,平均斑块密度由17.43个/km2增加至24.21个/km2,斑块形态指数由84.03增至103.20,斑块分维数由1.057增至1.059。