伊犁河三角洲水资源条件变化对景观格局演变的影响

在分析1992—2020年伊犁河三角洲水资源条件和定量评估研究期内土地利用变化的基础上,选取景观类型水平和景观水平指数解析景观格局变化特征,采用皮尔逊相关系数分析了水资源条件变化对景观格局指数的影响。结果表明:乌斯热尔玛水文站年径流总体偏大,巴尔喀什湖年平均水位在2002年发生突变,三角洲水资源补给总体处于增加状态;湿地和稀疏植被面积增大且聚集性增强,裸地向稀疏植被转化且优势度不断下降,林地破碎程度剧烈;景观水平指数在时程上呈阶段性变化,2016年伊犁河三角洲破碎化程度最低,在空间上伊犁河沿岸连通性增强,巴尔喀什湖沿岸景观多样性增加;景观水平指数与巴尔喀什湖年平均水位相关性最高,与乌斯热尔玛水文站年径流量的相关性次之,与伊犁河三角洲年降水量的相关性最低,且景观水平指数对三角洲水资源条件变化存在迟滞响应。

喀斯特山地城市景观格局对城市内涝的影响研究——以贵阳市为例

全球气候变化背景下,随着城镇化高速发展,城市内涝灾害愈加明显,已成为造成喀斯特地区损失较为严重的灾害之一。选择西南喀斯特山地城市——贵阳市为研究区,基于2016—2020年实测和调查的内涝灾害数据,运用空间自相关和相关分析方法,探究景观格局对城市内涝的影响。结果表明:1)2016—2020年贵阳市主城区内涝频发,且空间分布差异性显著,呈现显著的空间自相关和集聚分布特征。2)不透水面、绿地与内涝频次的相关性显著,分别呈正、负相关。3)内涝周边500 m缓冲区内景观由少数聚集程度大的斑块构成,优势度较高,景观中的优势斑块类型仅有一种或少量几种;不同土地利用类型的景观格局空间聚集情况差异显著,其中铁路与道路、房屋建筑的景观指数空间聚类较为显著。4)内涝与土地利用类型面积的关系不显著,但与土地利用类型的景观指数有显著相关性,且不同土地利用景观格局对内涝的影响差异较大。研究结果为喀斯特城市内涝防治和景观格局规划管理提供重要参考和借鉴意义。

近40 a闽江流域森林景观格局动态变化

以1986年、2003年、2021年3期Landsat遥感影像数据和森林资源连续清查数据等为基础数据,从景观要素斑块特征、景观要素空间构型与景观异质性3个方面构建景观格局指数,分析闽江流域森林景观格局的动态变化及影响因素。结果表明:2021年,有林地面积占闽江流域林地面积的68.28%,是流域景观的基质类型;1986—2003年,有林地面积增加了349134.5 hm^(2);2003—2021年,有林地面积增加了392508.77 hm^(2)。有林地景观要素边缘密度、内缘比增大,平均形状指数与分维数均减小,斑块边界趋于光滑、简单、有规则。流域斑块总数减小,总周长与斑块平均面积增大,景观破碎化降低,分布趋于聚集。在景观异质性方面,优势度指数与香农多样性指数增大,均匀度指数减小,说明优势景观有林地对整个流域景观的控制作用增大,景观稳定性增强,异质性降低。综上可知,闽江流域森林景观边缘效应增加,破碎度降低,景观生态功能增强,生态环境质量提升。

梁子湖流域降雨径流过程及氮磷流失对不同景观格局的响应

景观格局决定小流域能源流动与水沙过程,是影响氮磷流失的重要因素。以湖北梁子湖流域的双溪(农林复合型)和石桥(林地型)2个典型小流域为研究对象,在自然降雨条件下,于2016年1-12月对流域出口断面水质水量进行了连续监测,并结合丰水期典型次降雨径流过程,探讨了不同景观格局下小流域降雨径流过程和氮磷输出特征,为梁子湖环境综合治理提供一定的科学依据。结果表明:(1)降雨径流过程在不同景观格局小流域内呈现出明显差异。相比于双溪小流域,石桥小流域产流能力较强,径流过程呈现出汇流时间较短、径流响应速度较快、径流模数较大的趋势;(2)双溪小流域总氮(TN)和总磷(TP)月均输出浓度范围分别为1.29~4.28 mg/L和0.04~0.22 mg/L,均高于石桥小流域(TN:0.62~1.90 mg/L;TP:0.02~0.11 mg/L),其中硝态氮(NO_(3)^(-)-N)是氮素流失的主要形态,占TN流失的51.8%~88.2%。相比于石桥小流域,双溪小流域的NO_(3)^(-)-N/TN较大。2个小流域的氨氮(NH_(4)^(+)-N)和亚硝态氮(NO_(2)^(-)-N)输出浓度均较低并且无明显变化趋势;(3)双溪小流域的TN和TP月均输出通量范围分别为1.83~20.03 g/s和0.04~1.45 g/s,均高于石桥小流域(TN:0.62~10.01 g/s;TP:0.01~0.54 g/s),且与同时段流量呈现显著正相关关系(P<0.01);(4)双溪小流域的TN和TP流失强度分别为3.68和0.20 t/(km^(2)·a),分别是石桥小流域的1.32倍和1.30倍。氮磷流失主要集中在降雨频繁的4-7月,占全年流失负荷的70%以上。综上,梁子湖流域景观格局显著影响养分流失,优化土地利用配置和科学合理施肥是改善该流域水环境的科学措施。

面向城市生物多样性提升的可持续景观格局构建机理与途径

城市生物多样性是全球生物多样性的重要组成部分,城市是地理学、生态学及风景园林学等学科领域关注的核心地域。城市生态系统退化直接或间接地干扰了城市生境并造成了区域生物多样性丧失。为实现可持续城市和社区(SDG11)和陆地生物(SDG15)两项可持续发展目标,提升城市生物多样性的途径是当前城市生物多样性研究热点。可持续景观格局调控与构建是提升生物多样性的可能途径,城市生境与生物多样性的关系是可持续景观格局构建的重要内涵,科学地认知两者的相互作用关系是景观格局调控的根本。研究通过梳理生物多样性与景观生态学的交叉研究,提出了可持续城市景观格局研究的转变趋向:从生物多样性保护的被动适应式的生态安全格局构建转向主动调控提升生物多样性的可持续城市景观格局构建。加强多尺度的级联,在斑块尺度上的城市生境恢复和营建,景观尺度上构建面向城市生物多样性提升的可持续景观格局识别与连通优化,区域尺度上开展生物多样性保护规划。研究为城市生物多样性的保护与提升提供科学途径,进而促进城市景观生态学的理论与实践发展。

四川天府新区BGI复合功能空间分异特征及其景观格局驱动机制研究

蓝绿基础设施(Blue-Green Infrastructure, BGI)是实现适应气候变化战略目标的重要工具.研究BGI景观格局和功能的空间关系,旨在为城市气候适应性建设提供依据.以四川天府新区(含协调管控区)为例,基于遥感影像数据,从气候适应性视角出发,进行BGI复合功能评价和空间分异特征分析,并运用地理探测器进一步揭示景观格局主要驱动因子及驱动机制.结果表明:(1)复合功能等级整体呈现从龙泉山脉向东西两侧递减趋势,高服务功能集中分布在龙泉山脉、彭祖山景区和三岔湖景区东南方向的协调管控区域.(2)复合功能等级空间分布格局整体呈显著空间正向自相关关系,具有显著高高(HH)、低低(LL)、高低(HL)聚集特征.(3)景观组成类型、网络结构要素类型、斑块密度指数(PD)和面积加权平均形状指数(AWMSI)是复合功能空间分异的主要驱动因子;景观组成类型、网络结构要素类型是复合功能空间分异的主要交互驱动因子.研究探明了景观格局对BGI复合功能空间分异的驱动机制,可用于指导研究区城市气候适应性建设.

安徽省村庄开发强度与景观格局的空间分异及耦合关系研究

综合应用村庄开发强度、景观格局指数和双变量空间自相关模型等方法,分析安徽省村庄开发强度与景观格局的空间分布特点、空间耦合关系及影响因素。结果显示:安徽省村庄开发强度呈现皖北>皖中皖南,村庄景观格局破碎度呈现皖中>皖北>皖南,村庄开发强度与景观格局的空间分布存在明显区域差异,二者空间耦合关系上,皖北没有明显主导类型,皖中以低-高和低-低聚类为主,皖南以低-高聚类为主;村庄开发强度与景观格局的空间分异受自然地理、人类活动和土地利用政策的多重因素影响。最后,根据研究结果提出针对性的对策建议,可为村庄国土空间开发保护、村庄规划编制提供理论方法参考和实践应用借鉴。

浙江省丽水市亚热带森林景观格局对森林碳密度的影响

【目的】定量分析浙江省丽水市亚热带森林景观格局对森林碳密度的影响,为开展森林经营、生态保护修复以提高亚热带森林碳汇功能提供理论依据。【方法】基于省级固定样地数据,使用生物量模型和含碳率测算样地的森林碳密度,再通过普通Kriging插值形成区域森林碳密度分布图,并分析森林碳密度的空间自相关特征。选取5项景观格局指标和3项自然因素,利用多尺度地理加权回归(MGWR)模型探讨森林景观格局对森林碳密度的影响,并分析影响结果的空间非平稳性。【结果】2012—2019年,丽水市森林平均碳密度从23.19 t·hm^(−2)上升到31.96 t·hm^(−2),且空间分布呈显著的正空间自相关性。森林景观格局显著影响森林碳密度,并表现不同尺度效应,影响程度在空间上也存在差异。景观蔓延度和斑块密度对森林碳密度驱动力较大,而景观最大斑块指数的驱动力较小。【结论】森林景观格局对森林碳密度的影响表现较为明显的空间异质性,应地制宜制定森林经营管理政策,实施自然演替和人工干预相结合的生态系统保护修复工程。

土地利用转型下的西安市景观格局演变特征及驱动力分析

为揭示1990—2020年来西安市土地利用与景观格局的时空演变规律,以1990年、2000年、2010年和2020年土地利用数据为基础,借助ArcGIS10.8和Fragstats4.2等软件对其进行分析。结果表明:(1)1990—2020年,土地利用变化显著,耕地面积持续减少,草地面积先减后增整体呈现下降趋势,随着城市的不断发展,建设用地大面积占用了耕地,使耕地面积逐步缩小,且其他用地类型也均向建设用地转变;(2)在不同的景观类型之间,存在着明显的迁移现象,它们的空间聚集程度减小,破碎度增强,形状变得更为复杂,景观优势度减小,异质性增加;(3)景观格局演变的主要驱动因素是社会经济发展、农业生产和政策导向,其中,社会经济发展是耕地向建设用地转化的主要驱动力,政策因素是引起林地和耕地发生转移的根本原因。

基于景观生态风险评价的景观格局优化研究——以嘉陵江流域为例

为了促进嘉陵江流域生态系统的健康发展,采用空间主成分分析法、加权叠加分析法和最小累积阻力模型对流域景观生态风险进行了研究.结果表明:嘉陵江流域高与较高生态风险区主要位于嘉陵江流域上游局部地区,中、下游的西南部地区.遴选出22个生态源地、构建出15条生态廊道、辨识出17个生态节点,形成点—线—面多层次生态网络优化格局;对比嘉陵江流域景观格局优化前后的连通性指数发现,优化后的整体景观连通性提高了87.35%.建议该区域在今后的建设中,应加强生态源地的保护、生态廊道及生态节点的建设以形成稳定的、物种丰富的生态系统.

马关县马白镇景观格局演变及驱动力分析

2003—2023年云南省文山壮族苗族自治州马关县马白镇经历了快速的城市化发展期,城市景观格局变化明显。以2003年、2014年和2023年3期Landsat卫星遥感影像为基础,通过ENVI解译研究区域景观类型,借助ArcGIS和Fragstats软件进行景观格局指数变化、景观面积转移矩阵和景观格局驱动力分析。结果表明,马白镇2003—2023年景观类型结构变化明显,林地作为马白镇主要景观类型,2003年占比为37.13%,2023年占比为38.41%,建设用地面积在大幅度上升,从2003年的1 184.85 hm^(2)升至2023年的2 732.58 hm^(2);耕地、草地景观类型面积处于上下波动的态势,未利用地面积呈下降趋势,水体面积则变化较小,处于相对稳定的态势。马白镇草地、耕地、未利用地、建设用地四大类景观类型均呈相互转移的态势,其中耕地类型向建设用地转移面积最大,2003—2014年、2014—2023年分别为180.2、430.24hm^(2),建设用地不断扩张逐步成为马白镇的主要景观类型。在驱动力中,马白镇中高程、气温、GDP为研究区景观格局演变的主要驱动因素,气温对植物的生长起决定性作用,影响林地、草地较多;GDP作为衡量地区经济发展水平的重要指标,影响林地与耕地相对较多,高程则作为重要的地理因子,对景观类型均有一定影响。

基于景观格局的生态风险时空变化规律——以林甸县为例

为探究大庆市林甸县的景观格局演变对景观生态风险的影响,该文以5期(2000年、2010年、2015年、2018年和2020年)遥感影像为数据基础,综合分析2000-2020年林甸县的生态风险等级分布。结果表明:耕地和草地为林甸县主要的景观类型,与其他景观类型转入、转出频繁,呈聚集性分布。研究区以低风险及较低风险区域为主,较高风险及高风险区主要集中在西部的沼泽地、盐碱地和东部的草地。各时期景观生态风险Moran's I指数大于0,反映出研究区景观生态风险值的空间分布呈正向相关关系。

基于多重对抗信息生成网络的建筑景观格局特征研究

当前对于建筑景观格局特征研究的方法缺乏对其隐藏性特征进行提取,因此研究引入共享的思想构建了多重对抗信息共享生成网络模型(Generation Network for Multiple Counter Information Sharing,GNMCIS),并对其有效性和实用性进行了验证。实验结果表明,GNMCIS模型在甄别器训练出现过好状态时会对其权值参数进行及时调整,训练过差时会对其进行拉升操作,从而有效规避了梯度下降和消失的出现。同时其在50×100的像素下的训练时间为124min,在50×200的像素下的训练时间为154min,均优于对比模型。并且其监测出三个区域内最优监测点的平均温度维持在26℃左右,有效分析出相关热环境信息。综合来看,GNMCIS模型在形成具备获取特征的建筑景观格局上具备较高的有效性,对实际优化建筑景观格局上具备借鉴意义。

若尔盖高寒湿地空间分布及景观格局动态研究

若尔盖地区拥有全球面积最大的高寒泥炭沼泽湿地。基于30 m全球地表覆盖数据集,利用Arcgis和Fragstats软件对2000年、2010年和2020年若尔盖地区的湿地面积变化、空间分布及景观格局变化进行分析。结果表明:若尔盖地区湿地主要集中在四川若尔盖县,四川范围内3个时期湿地面积分别占各个时期研究区湿地面积的84.97%、78.33%和77.43%;湿地面积在2000-2020年呈缓慢增长趋势,湿地面积增加559.68 km^(2) ,其中甘肃地区湿地增加面积为423.23 km^(2) ,增长区域主要集中在甘肃玛曲县黄河左侧区域和四川阿坝县曼泽塘区域;地表覆盖变化趋势是以草地转化为湿地(水体)类别为主,变化面积为844.92 km^(2);湿地景观破碎化程度有所减缓,在2000-2010年降低了2.11,2010-2020年降低0.65,湿地景观格局更加稳定。

巴马县盘阳河流域国土整治景观格局与生态效应评价

本研究基于巴马县盘阳河流域整治前后的土地利用现状数据,通过景观格局指数刻画分析区域景观格局变化,同时基于当量因子法构建当地单位面积生态服务价值系数表,测算分析区域生态系统服务价值及变化特征。结果表明:一是2016—2018年林地面积减少,其作为优势斑块类型的支配地位下降,景观的连通性降低;建设用地扩张迅速有集聚发展的趋势。二是巴马县盘阳河流域整体景观的破碎度和异质性增强,各类斑块形状趋于复杂。三是区域气候调节和水文调节功能较为突出,林地作为优势地类生态贡献率最高。四是研究区域生态系统服务价值整体略有下降,水资源供给、气候调节和净化环境等功能的价值下降最为明显,美学景观功能价值略有上升。

南方丘陵地区景观格局与生态系统服务价值演变特征论文--以南宁市为例

南宁市是广西强首府战略的中心发展城市,本文根据土地利用类型的动态变化、景观格局指数分析与生态系统服务价值等研究,为南宁市的生态系统提供理论支撑。以南宁市2005—2019年4期土地利用数据为基础,运用ArcGIS 10.8和Fragstats 4.2等软件,分析了景观格局指数,测算了生态系统服务价值。结果表明:南宁市土地利用类型变化较为明显,农田减少了1784.52km^(2),森林增加了1725.8km^(2),建设用地增加了235.83km^(2);景观格局呈波动性变化,南宁市内各斑块类型分布不均匀,有一定的破碎化程度,但破碎化情况正在逐步改善,斑块之间的衔接性一般,景观聚集程度有待提高,各土地类型的分布较分散;南宁市生态系统服务价值2005—2015年不断增长,但2015—2019年的服务价值基本稳定,由2005年的347.78×10^(8)元增加至2015年的358.55×10^(8)元,2019年的358.02×10^(8)元与2015年基本持平,略有下降,其中,气候调节、土壤形成及维护的生态价值最高,原材料生产及娱乐休闲比重较小。根据以上结论提出了相应的建议措施,为城市规划提供参考依据。

1973—2020年黄河三角洲滨海盐沼湿地景观格局演化模式和驱动因素

明晰滨海盐沼湿地景观格局演化模式和驱动因素,有助于制定合理的盐沼湿地修复策略、维护区域生态系统健康和可持续发展。以黄河三角洲滨海盐沼湿地为例,基于Landsat系列卫星影像获取1973—2020年共十个时期土地利用/覆被数据,得出盐沼湿地时空变化及其与周边土地利用/覆被的相互转化;利用改进的景观格局状态与演化识别模型(SEDMS),分析盐沼湿地景观格局演化模式,并利用地理探测器探究其空间分异驱动因素。结果表明:(1)1973—2020年,盐沼湿地面积减少了252.35 km^(2),空间范围总体向外海迁移且趋于集中。盐沼湿地转出类型主要为草地、养殖池/盐田和耕地,转入类型主要为滩涂未利用地和水体。(2)盐沼湿地景观格局演化模式呈明显的阶段性特征:1973—1995年为动荡期,演化模式以消失和破碎为主导;1995—2010为过渡期,格局演化模式逐渐由消失和破碎为主导转变为扩张为主导;2010年后为稳定期,格局发生演化的区域较少,总体以新增和扩张为主。(3)36%的盐沼湿地出现了多次格局演变模式的转变,滩涂未利用地、耕地对于景观格局演化频数的影响最为显著,人工表面、养殖池/盐田和道路堤坝的建设导致了盐沼湿地的破碎和消失。

三明市区景观格局时空演变及生态网络构建研究

生态网络的构建充分利用了山地型城市所具备的良好生态环境,减弱了快速城市化带来的负面影响,提升了区域生态系统服务能力和生物多样性。以三明市区为研究区域,对比分析了2000、2010和2020年3个时期的景观格局、生态源地和生态阻力面的变化,运用形态学空间格局分析(morphological spatial pattern analysis,MSPA)方法、电路理论和重力模型等判定重要生态源地,构建生态廊道,并提出相应的优化策略。结果表明:(1)2000—2020年三明市区核心区面积占研究区域总面积的比例均超过50%,但呈现逐年下降趋势。(2)三明市区有11个重要生态源地,构建了24条生态廊道。(3)运用重力模型将廊道分为3类,其中1级廊道2条,2级廊道5条,3级廊道17条。(4)识别出22个踏脚石、47个生态夹点、54个障碍点和114个断裂点。(5)提出修复生态断裂点、建设踏脚石、保护生态夹点、去除生态障碍点的优化策略来提升生态网络稳定性,增强区域景观连通性。研究结果可为山地城市的生态网络构建提供参考。

安徽省1980—2015年景观格局变化分析

时间序列的景观格局变化分析可以反映人类活动对土地利用变化响应的规律,因此,进行长时间序列的景观格局分析对土地利用规划具有重要意义。以安徽省为例,基于1980—2015年共7期土地利用数据,对安徽省长时间序列的景观格局变化情况进行分析。结果表明:安徽省1980—2015年景观破碎程度逐渐增加,景观斑块形状复杂度与不规则度不断增长,景观异质性变化程度较小。并且,安徽省北部的景观连通性整体较强,景观形状复杂程度与空间异质性较低。该研究有助于更好地了解安徽省景观格局的空间变化特征,为该地区生态环境保护和可持续发展提供重要参考依据。

基于地貌差异的景观格局转型研究——以三峡库区奉节县为例

定量探讨影响因子对景观格局的驱动机理,有助于厘清山区景观格局演变过程以及发展方向。基于地貌差异的景观格局转型研究框架,从“全域-典型地貌区”的视角探究1990—2020年三峡库区腹地奉节县不同地貌下景观格局的时空演变规律,归纳其转型模式。利用二元Logistic回归模型探讨不同地貌区影响因子与景观格局的相关性,以阐释其驱动机理。结果表明:①近30年间耕地与草地缩减,林地、果园以及撂荒地增长,景观破碎度增加。其中,河谷丘陵区耕地大幅缩减,果园迅速扩张;低山区耕地缩减速度减缓,耕地撂荒现象明显;中山区林地恢复性增长。河谷丘陵区趋于经济导向性,而低山区与中山区趋于生态导向性。②研究区景观格局表现为传统农业型、农业主导型以及生态主导型Ⅰ向生态经济型、生态主导型Ⅱ以及生态型转变。根据不同地貌景观格局转型特点,归纳总结为“河谷丘陵-生态经济型”、“低山-生态主导型Ⅱ”、“中山-生态型”3种转型模式。③影响因子对研究区景观格局的解释作用具有差异性。从全域来看,农业型与生态型景观格局主要受人为干扰因素的影响,生态经济型景观格局主要受地形因素的影响,自然景观格局主要受水热条件的影响;从不同地貌区来看,地形是影响河谷丘陵区景观格局的主导因素,随着地貌梯度的增加,地形对低山区与中山区景观格局的解释作用减弱,人为干扰对其解释作用增强,山地景观格局受到人为干扰与地形的共同影响。研究结果揭示了基于地貌差异的景观格局演变的独特性规律,对三峡库区生态经济建设以及山区土地资源的合理规划具有重要意义。