湿地景观格局动态变化研究综述

湿地景观是景观生态学和湿地生态的重点研究领域,其中3S技术和模型方法是进行该领域研究的重要方法并且被广泛应用,本文以近年发表的参考文献为依据,对湿地景观格局的动态变化、研究方法、景观格局指数、驱动机制等研究进行综述,最后提出模拟景观内在发展机理的数学模型应该是湿地景观进一步的发展方向。     

内蒙古锡林郭勒盟景观格局变化对土壤保持能力的影响

提高土壤保持能力对于维持脆弱的草地生态系统稳定具有重要意义。本文在GIS技术的支持下,采用景观格局分析与逐步回归的统计方法,在流域尺度上对2005—2010年锡林郭勒盟景观格局变化对土壤保持能力的影响进行研究。结果表明：① 不同景观类型的土壤保持能力差异显著,单位面积土壤保持量为林地>农田>草地;② 2005—2010年,锡林郭勒盟林地土壤保持能力减弱,草地和农田土壤保持能力增强;③ 不同景观水平指数及不同斑块类型水平指数对土壤保持能力的影响差异显著;④ 景观水平上,流域土壤保持能力随着斑块数量和香农多样性指数的减小以及景观形状指数和香农均匀度指数的增加而相对增强,其中,斑块数量对土壤保持能力的影响更大;⑤ 斑块类型水平上,在降雨减少而植被覆盖度降低的情况下,随着聚合度的增加,林地土壤保持能力减弱幅度变小,其中,草地土壤保持能力随着最大斑块指数的增加而增强,农田土壤保持能力随着斑块面积百分比的增加以及平均邻接度指数的减小而增强。研究结果对于提高区域景观管理水平,促进水土保持具有借鉴意义。     

江汉平原农业景观格局及生物多样性研究

通过野外调查、航片解译和农户调查,应用地理信息系统,对不同时期（1995、1977、1984、1993）亚热带江汉平原农业景观格局变化以及与社会经济变革和农作系统多样性的相互关系、不同类型景观单元的生物多样性,进行了案例研究。指出,景观格局变化受大尺度因素和小尺度因素相互作用影响;庭院中树篱和林地以及农田边界可能是保持生物多样性最重要的景观单元,稳定这些景观单元可能是景观生态及农作系统持续性管理最重的组成部分。     

衡水湖国家级自然保护区湿地景观格局演变分析

基于1987年、1997年和2005年3期TM遥感数据,对衡水湖的湿地景观空间格局及其演变进行分析,结果表明：该区域以农田为景观基质,水体和芦苇沼泽交错分布构成区域湿地生境的主体斑块,其余景观类型呈以小尺度斑块散布于区域中。保护区湿地景观改变较明显,湿地由1987年的20.2%上升到1997年的23.4%,2005年占到22.3%,农田向湿地类型的转变最为显著,农田和湿地类型之间的动态转换关系很大程度上决定了保护区土地利用结构和景观格局的演变。从景观类型水平来看,表现为水体的平均斑块面积增加,由1987年的3.5187hm²减到1997年的2.0187hm²到2005年为4.3997hm²,破碎度指数下降;聚合度指数和最大斑块指数先降后升,而连接度指数先增后减;芦苇沼泽平均斑块面积下降明显,由1987年的2.6169hm²降到1997年的0.5437hm²,到2005年为0.3558hm²,且形状日趋复杂自然,最大斑块指数和聚合度指数持续减少,而连接度指数的变化趋势则相反,但总体上芦苇沼泽沼泽小面积斑块数量仍占相当比例,破碎化程度仍维持较高水平。在景观整体水平上,保护区的景观多样性和均匀度指数呈缓慢上升趋势,破碎化指数由1987年的51.068增到1997年的74.0985后2005年减为37.88,以农田为景观基质的蔓延度指数则先降后升。景观格局分析表明,衡水湖保护区湿地面积逐步恢复,破碎化程度降低且景观日趋多样化,连通性虽不及1987年历史最高水平却呈加强趋势,湿地生境质量得到优化,2005年湿地恢复的景观格局的空间配置达到3个时期的历史最高水平,也体现了保护区规划管理取得一定成效。     

景观生态学中景观格局指数的研究

本文对景观指数的研究分为四个方面来介绍,首先研究景观指数的分类,其次介绍了在科学研究中常用的景观指数并提出了选取景观指数的四个原则,最后对景观指数在国内外研究中的应用进行总结。意在说明在景观生态学研究中,理解和把握景观格局变化的生态学原则至关重要,用景观指数描述景观格局变化,建立格局与景观过程之间的联系,是景观生态学最常用的定量化研究方法。     

辽宁省滨海湿地资源类型及景观格局分析

基于遥感、GIS技术和野外调查，采用景观生态学研究法，对辽宁省滨海湿地资源类型与景观格局进行了研究。结果表明：①辽宁省滨海湿地总面积为17 331.72km²，其中浅海水域和陆域湿地分别为56.78%和43.22%，自然湿地和人工湿地分别为73.03%和26.97%；②辽宁省滨海湿地中有河口淤泥质海岸湿地9 987.44km²，占全省滨海湿地总面积的57.63%，集中分布在辽东湾顶部西崴子至小凌河口岸段和鸭绿江口至英那河口岸段，两岸段的湿地景观多样性指数分别为1.50和0.98；基岩淤泥质海岸湿地2 639.76km²，占15.23%，湿地景观多样性指数为0.59～1.07；砂砾质海岸湿地2 377.83km²，占13.72%，湿地景观多样性指数为0.51～0.99；基岩质海岸湿地2 190.16km²，占12.64%，湿地景观多样性指数为0.88；岛礁型基岩海岸湿地136.54km²，占0.79%，湿地景观多样性指数为0.66。     

1982-2012年南四湖湿地景观格局演变分析

湿地资源具有重大的生产、生态效应。近年来,湿地丧失和退化越发严重,由此带来的生态环境问题自然成为人类关注的热点,湿地研究成为国内外学者研究的前沿领域。本研究以山东省南四湖多时序遥感与土地利用数据为基础,运用遥感和GIS技术,选取斑块密度(PD)、斑块类别面积(CA)、最大斑块指数(LPI)等景观格局指数,对南四湖1982-2012年的湿地景观格局与变化特征进行分析。研究结果表明:①1982年以来,南四湖自然湿地面积逐渐下降,由1982年的118 671.10hm2减少到2012年的69 525.63hm2;而人工湿地的面积逐年增加,2012年人工湿地达93 830.04hm2,南四湖湿地以人工湿地为主,其变化对南四湖湿地的影响较大;②对重要景观指数的计算表明:1982-2012年斑块个数(PD)逐年增加,且增长速度较快,主要是由于人口增长引起的建设用地面积不断增长;斑块平均面积(AREA-MN)在研究时期内呈逐年下降的趋势,说明南四湖湿地的破碎化程度在逐年加剧,人类活动对南四湖的影响越来越大;多样性指数(SHDI)呈波动状上升,说明研究范围内多样性逐年增大;景观均匀度(SHEI)变化不大,说明斑块类型在景观中趋于平衡。湿地景观格局的变化是自然因素和社会因素共同作用的结果,但更主要的原因为人类活动。     

鸟类多样性垂直分布格局研究进展

近年来,国内外学者对鸟类多样性的垂直分布格局和形成机理进行了研究。鸟类物种多样性沿海拔梯度有多种分布类型,大致分为三种分布模式。人们基于环境气候、空间和生物作用及进化历史等角度提出了各种假说,用以解释鸟类物种多样性在海拔梯度上的分布模式。物种多样性的分布模式是各种因素综合作用的结果,不同地区的物种或同一地区的不同类群可能表现出完全不同的分布模式。研究不同地区的鸟类多样性垂直分布模式,特别是生物多样性热点地区和存在较多研究空白的地区能为海拔梯度模式下生物多样性的保护与生态系统平衡提供理论和科学支撑。生物多样性的空间分布与研究尺度有很大关联,在此基础上,探讨不同尺度下生物多样性对全球气候变化的响应,可能成为今后生物多样性重要的研究领域。     

土地利用景观格局对城市扩张影响研究

我国处于快速城市化阶段,城市化过程所带来的问题十分突出。针对城市扩张问题,涌现出大量关于城市扩张影响因素以及城市扩张建模的研究。目前对城市扩张行为进行研究选取的影响因素主要可以分为两类：a.空间可达性以及空间约束,包括水源、道路、城市中心等可达性,地形、保护用地等约束;b.社会经济因素,包括人口增长、经济增长、政策等。该研究突破传统城市扩张影响因素研究范围,选择从城市土地利用景观格局特征来研究城市扩张,分析了按网格划分提取的多种景观格局指标与建设用地增长之间的相关性,并探讨了时间尺度对探测这种相关性的影响。从结果当中可以得到以下三个结论：城市景观格局特征对于非建设用地向建设用地转化在位置与数量上的影响机制有稳定性;时间尺度对于正确地表达它们之间的关系至关重要;由于不同时期城市化特征的差异,其关系不断发生变化。     

乌拉特前旗景观格局分析

本文利用2013年TM影像数据,研究乌拉特前旗景观格局。结果表明:平原旱地和低覆盖度草地是乌拉特前旗的两大优势斑块类型,由于受到人类活动与地貌条件限制的影响,各景观类型分布较为分散。     

土壤与生物多样性及其保护对策

土壤对生物多样性有着重要影响。土壤是地上生物的载体和介质,又是地下生物的生活场所,同时也是地上生物和地下生物的联系纽带;另一方面土壤通过对全球变化的贡献对生物多样性产生影响。因此,保护土壤资源,合理耕作与管理土壤,防止土壤退化是全球多样性保护的一个不可缺少的战略要素。     

商丘市城市景观生态格局分析

本文借助"3S"(RS、GIS、GPS)技术,在获取大量数据的基础上,以地理学、生态学及景观生态学的理论与方法为指导,对河南省商丘市城市景观进行了生态分类,并选取了多样性指数、优势度指数、均匀度指数和破碎度指数4个景观生态格局评价指标,对商丘市城市景观生态现状进行了深入分析.分析结果表明商丘市城市景观空间格局和基本构型以大斑块为主体,优势度较高,农业用地景观面积占总面积的67.59%,斑块平均面积为17.60km2,处于基质地位.     

江汉平原农业景观格局及生物多样性研究——以两个村为例

通过野外调查、航片解译和农户调查,应用地理信息系统,对不同时期(1955、1977、1984、1993)亚热带江汉平原农业景观格局变化以及与社会经济变革和农作系统多样性的相互关系、不同类型景观单元的生物多样性,进行了案例研究.指出,景观格局变化受大尺度因素和小尺度因素相互作用影响;庭院中树篱和林地以及农田边界可能是保持生物多样性最重要的景观单元,稳定这些景观单元可能是景观生态及农作系统持续性管理最重的组成部分.     

榆林地区景观格局分析及其破碎化评价

基于1998年榆林地区1:50万土地利用图,在地理信息系统软件(ArcWiewGIS)和景观格局分析软件乔Fragstats(栅格版)支持下,从景观总体特征、斑块面积、斑块数、斑块周长、分形维数和结合度指数的角度进行了格局分析和破碎化评价.结果表明,该区草地面积最大,保持的最为完整,以草地、林地和耕地类型为主,三者占全区面积的93.83%.其他类型分布极不均衡,且多呈小面积零散分布.果园、居民地斑块密度较大,说明果园、居民地高度破碎化.同时旱地有最多的斑块数,其斑块密度大于草地和林地,说明它比草地和林地有更高的破碎化.各景观类型的平均斑块面积和周长遵从分形规律,分形维数1.6001,景观整体的斑块边界的褶皱程度不高.草地景观有最高的结合度指数,说明草地的结合度最好,保持的最为完整.上述结果均显示,该区居民地和园地景观破碎化程度较高,旱地比草地和林地有更高的破碎化.     

景观生态学视角下生物多样性保护研究的几个问题初探

本文从景观生态学的角度初步探讨了生物多样性保护研究的3个方面:基于生物多样性保护的景观生态分类、建立景观格局与生物多样性的定量或半定量关系、生物多样性保护的景观生态网络规划.     

简述城市景观格局评价体系的建立

城市景观是指城市地域内的景物或景象,是一种典型的人为活动占优势的景观类型.针对城市景观的具体特点,建立了基于斑块和边界特征的景观格局指教分析体系,就格局指数的选择进行简要的探讨.     

欧洲农田生态系统物种多样性研究进展

通过大量查阅资料,对欧洲开展的有关农田生态系统中物种多样性研究进行综述。目前已经获得的研究结果表明农业活动导致的景观结构和生境条件的变化是影响该生态系统中物种多样性的重要因素,由农田施肥导致的土壤氮素储量的增加,对欧洲中部70%以上的植物物种的生存具有不利影响。鉴于农田生态系统的这种作用,应有在农田生态系统中建立廊道状和岛状保护性景观结构。     

流域景观破碎化对土壤保持服务的影响研究——以甘肃白龙江流域为例

甘肃白龙江流域是中国四大滑坡和泥石流灾害高发区之一,也是长江上游重要的水源涵养区和生态脆弱区,土壤保持服务尤为重要,近几十年来日益增强的人类活动不仅加重了土壤侵蚀,也加剧了景观破碎化,因此开展景观破碎化对土壤保持服务的影响研究可以明晰两者间的空间关联,旨在为流域生态系统的可持续发展提供科学依据。本文综合运用景观格局指数、网格分析和双变量空间自相关等方法,揭示了1990—2014年甘肃白龙江流域景观破碎化与土壤保持服务的时空格局,并从数理统计和空间统计两个角度探讨了两者间的相关关系。结果表明：① 1990—2014年甘肃白龙江流域景观破碎化程度和土壤保持服务分别呈现先增后减、先降后升的变化趋势;② 1990—2014年间,甘肃白龙江流域土壤保持服务与景观破碎化的空间负相关关系从无到有,且两者间的空间关联性逐渐增强;③ 2014年宕昌北部、武都中南部及最南端、文县南部和宕昌-舟曲-武都交汇处的景观破碎化程度对该区土壤保持服务产生显著负影响,可通过减弱景观破碎化以达到提升土壤保持服务的目的。     

厦门市景观格局的BP人工神经网络模型

在地理信息系统的辅助下采用人工神经网络技术,建立厦门市景观格局分析的模型,选取高程、坡度、距公路远近、居民点及工矿用地面积作为输入变量,以斑块密度、平均斑块分维数、聚集度指数、Shannon多样性指数作为输出变量,选取具有代表性均匀分布的34个样本作为训练样本,对另外6个样本进行仿真.结果表明:仿真的6个输出结果与6个样本的实际景观格局指数误差较小,最大误差仅为0.28970%.神经网络模型是定量分析景观格局指数的方法之一,可用于研究城市自然、社会因素与城市景观格局指数变化的非线性映射.在受人类活动影响较少的高海拔山区,斑块密度、平均斑块分维数和多样性指数小,聚集度指数大,一些人类活动影响程度大的平原地区的特征则与之相反.     

基于遥感技术的城市景观格局分析

遥感技术的快速发展,使其成为景观生态学研究的重要手段,极大地促进了城市景观格局分析的不断深入。首先深入阐述城市景观格局信息的遥感提取与分类算法以及景观格局分析领域的发展动态与发展趋势,然后就这两个领域研究中仍然存在的问题进行总结与探讨。