基于景观开发强度法的湿地健康变化研究

基于景观开发强度法(LDI方法),对黄旗海湿地生态系统健康受人类干扰程度进行评价。以黄旗海湖区及其缓冲区(100~600m)为研究对象,根据Landsat MSS、TM、ETM影像解译得到1976年、1987年、1993年、1999年、2006年、2010年的土地利用分类,计算不同土地利用类型(耕地、草地、裸地、湿地)的景观开发强度系数(LDI系数),并加权计算各年总体LDI值。结果表明,湿地内部各土地利用类型LDI系数均呈现增加趋势,其中湿地增幅最大(77%)。空间LDI系数分布由湖区内部向边缘逐渐增加。湿地LDI值总体呈现增加的趋势,而生态系统健康呈下降趋势。1976—1993年黄旗海湿地及其缓冲区处于"健康"状态,1993—1999年生态系统由"健康"向"一般"过渡,1999—2010年彻底转变为"一般"。湖区不合理的农田耕作、草地放牧以及非点源污染是造成LDI值逐年上升的主要原因。建议加强保护区建设,有效禁止湖区内部放牧及耕作,设立湖岸带缓冲区以减少农田非点源污染。

21世纪以来闽三角城市群人类景观开发强度的时空演变——基于能值-GIS方法

在快速的城市化进程中,城市群作为城市发展到成熟阶段的高级空间组织形式,其在推进城市群区域社会经济一体化的同时,也在一定程度上加剧了城市群的人地关系矛盾和景观开发强度。为量化城市群的人类景观开发强度,揭示自然环境对人类资源消耗过程的压力响应机制,选取闽三角城市群在2000、2005和2013年的夜间灯光数据(DMSP/OLS)作为刻画人类经济活动范围的基础数据,通过能值分析理论,耦合可更新能源(太阳能、风能、地热能和降雨化学能等)与基于统计数据的不可更新能源进行能值核算,并进一步描述人类景观开发强度(Landscape development intensity,LDI)的时空演变特征,基于人类活动对自然生态系统的干扰程度划分为5级进行空间展示与分析。结果表明:(1)在时间尺度上,闽三角城市群的年可更新能值密度均值在2000、2005和2013年,分别为9.42×10^(16) sej/hm^2、7.25×10^(16) sej/hm^2和7.88×10^(16) sej/hm^2,呈现出先减后增的趋势,在空间尺度上,闽三角城市群可更新资源由环海湾地带向内陆地区呈环形逐层增加,其中在2000年表现尤为明显;(2)在不可更新资源的利用上,闽三角城市群的本地不可更新能源能值投入在2000、2005和2013年,分别为4.64×10^(24) sej、4.63×10^(24) sej和4.66×10^(24) sej,只出现轻微浮动,而外部输入能源的能值投入则在2000、2005和2013年,分别为1.41×10^(24) sej、3.18×10^(24) sej和5.71×10^(24) sej呈现逐年上升趋势,且其中对原煤的需求表现最高,占比高达90%;(3)LDI在空间分布上,自内陆至沿海干扰等级逐渐上升,其中,强度干扰与剧烈干扰主要覆盖厦门市、龙海市、晋江市和石狮市;在时间分布上,呈现出强度干扰和剧烈干扰逐渐增大的趋势。研究有助于政府对不同干扰等级区域的城乡建设与规划管理提供决策依据,为实现城市群可持续发展提供数据参考。

基于CIWLDI方法的苏州湿地景观健康评价

研制改进的基于空间最小景观单元的反距离权重景观开发强度法(CIWLDI方法 ),通过累积效应整合不同的土地利用分类,从能值的角度反映湿地生物完整性,客观有效地评价大面积湿地的景观健康。研究表明:大部分健康良好的湿地分布在苏州市郊,受到人类干扰相对较小,相反临近重点开发区域的湿地则退化严重。与其它方法相比,本方法可以有效地评价不同湿地之间的整体健康状况以及单个湿地内部的健康差异情况。在缺少现场观测数据的条件下,仅使用土地利用分类图就可以在短时间内完成对大范围湿地的健康评价。

LDI指数在乡村生态空间商品化评价应用可行性研究

在乡村振兴战略中,如何确保乡村繁荣发展、村民生活得到保障及乡村环境得到治理成为乡村发展的重要考验。乡村空间商品化作为乡村发展转型的强有力手段,是现阶段乡村发展研究的重要方向。乡村生态空间作为乡村空间的一部分承担着维护乡村地区稳定、保障社会经济活动正常进行的重要作用,如何科学且准确地衡量乡村生态空间商品化进程是分析乡村生态空间演变规律的基础,同时也是乡村生态空间评价、规划、利用和保护的研究前提。通过文献分析及对乡村生态空间商品化概念和路径的仔细探讨,结果发现:采用景观开发强度(LDI)指数作为衡量乡村生态空间商品化程度的指标之一是科学且可实施的。研究发现LDI方法主要思想是将人类活动作为乡村生态空间开发利用的关键因素,基于LDI指数的核心思想,利用地理信息系统进行分析。使用LDI方法来衡量生态空间的开发情况相比其他衡量方法,使用数据容易获得,评估快速。同时,现有对乡村空间商品化程度的定量研究较少,引入LDI指数有助于科学衡量乡村生态空间商品化程度。

利用改进城市遥感生态指数的苏州市生态分析

城市的迅速发展伴随着生态环境的变化,快速掌握生态环境质量以及变化分布已成为近年来的重要研究热点。选取苏州范围内多时相Landsat影像,利用遥感生态指数(RSEI)提取绿度(NDVI)、湿度(WET)、热度(LST)、干度(NDBSI)等4项指标,并通过融入人类活动强度指标IPOI构建改进城市遥感生态指数(IRSEI)。结合AHP层次分析法,对各指标进行权重定量,计算生成苏州市生态指数图。随机选取77个样本点,用景观开发强度指数(LDI)对IRSEI进行实用性验证。结果表明,2002—2017年的15 a间,苏州生态得到大幅改善,RSEI平均值从0.33上升至0.68,涨幅达到106.06%。生态指数为“一般”和“良”的地区总面积占比由9.12%上升到95.51%。IRSEI值与缓冲区半径为500、1000、2000、3000 m的LDI综合指数相关系数分别为-0.906、-0.885、-0.827、-0.764(P<0.01),有显著并且稳定的负相关性。证明IRSEI在城市生态评测中具有很强的实用性,能综合人类活动对生态的影响,更好地识别出城市中心斑块。

三个时期河北衡水湖国家级自然保护区景观格局和保护成效分析

利用遥感影像数据,采用斑块密度、形状指数、聚集度指数等景观指数和景观开发强度指数、景观压力指数,分析了2004年、2010年和2016年衡水湖国家级自然保护区的景观格局、保护成效及其主要影响因素。研究结果表明,2004年、2010年和2016年衡水湖国家级自然保护区的景观格局都是西部主要为耕地和东部主要为自然湿地;随着时间的推移,林地、草地和道路的面积在明显增大,尤以草地的面积增幅最大;虽然该保护区的保护性景观面积所占比例增大,但是道路等基础设施的建设使该保护区的景观破碎化;该保护区的景观开发强度有所减弱,总体景观保护成效较好,但是自然湿地周边局部的景观开发强度增大;耕地、林地、草地、鱼塘和公园绿地面积的变化决定了2004年、2010年和2016年衡水湖国家级自然保护区保护成效的变化;耕地面积减小和林地面积增大使该保护区的景观压力减轻,自然湿地萎缩及其周边鱼塘和公园绿地面积的增大导致该保护区景观压力增大,影响了其保护湿地的成效。未来应该进一步加强对衡水湖国家级自然保护区自然湿地周边人类活动的管理和控制,充分考虑野生动植物的生境需求,禁止不必要的设施建设和园林绿化等;在保护湿地的前提下,开展湿地生态系统恢复工作。

基于LDI的土地利用类型与湿地水质的相关性:以苏州太湖三山岛国家湿地公园为例

以苏州太湖三山岛国家湿地公园为例,探索不同时空条件下土地利用类型整体与水质之间的相关关系.使用主成分分析计算出每个采样点的水质综合指数,基于GIS空间分析技术计算表征土地利用类型综合效应的景观开发强度指数(landscape development intensity,LDI),运用Pearson相关分析探讨水质与土地利用类型之间的整体相关性.结果表明,水质随着湿地公园空间分布不同而有较大的差异,研究区西部水质较好,东部水质较差;建设用地与水质综合指数存在明显的正相关,自然水体则与水质综合指数呈显著的负相关;缓冲区半径为100、150、200、250、300、350、400、450和500 m的LDI综合指数与水质综合指数的Pearson相关系数分别为0.641、0.678、0.691、0.685、0.691、0.695、0.680、0.653和0.649(P<0.01),它们之间存在显著而稳定的相关性,可以体现出多种土地利用类型对湿地水质的整体影响,部分克服了单项土地利用类型表达不完整、难以解释水质变化的不足.