基于格局与过程耦合思想的高中地理教学初探——以“风成地貌”为例

格局与过程耦合思想是地理学科重要的思想之一。本文以“风成地貌”为例,基于课程标准,确立渗透格局与过程耦合思想的教学目标和教学思路,进而创设情境,感知风沙景观格局;通过反演过程,探知地貌演化机制;融入耦合过程与格局分析,探究风沙危害和防治措施等课堂教学策略,引导学生在解决地理过程类问题的实践中培养学科核心素养。

高考地理试题对“格局与过程耦合”的考查及启示——以2023年全国甲卷37题为例

学科思想和学科方法是学科育人价值实现的载体。“格局与过程耦合”是地理学综合研究的重要路径与方法,体现地理学的综合性和区域性。高考试题承担着立德树人、选拔人才、引导教学的功能,需要进行深入的价值挖掘。本文以2023年全国甲卷地理37题为例,分析“格局与过程耦合”思想的考查方式,并从概念理解到逻辑梳理、试题分析与策略提出等方面进行阐述,为一线地理教学提供引导与启示。

长白山地区景观格局过程模拟预测研究

利用1985年和1999年两期遥感数据、地理数据并经实地考察,提取了长白山地区近20年的景观格局过程信息图谱;基于地学信息图谱和景观生态学理论,结合地理元胞自动机模型,建立了景观格局信息模拟与预测模型;综合考虑坡度、高程、坡向等对景观格局的影响因素,采用Matlab平台实现了对长白山地区景观格局过程信息的模拟与预测;将模拟的1985年和1999年长白山地区景观格局过程信息图谱与对应年份的遥感图像获得的景观格局过程图谱进行点对点对比,获得其总体精度1985年为84%,1999年为82%。采用MoranI指数获得定量的评价结果,计算1985年、1999年真实和模拟的MoranI指数分别为0.56、0.53和0.72、0.70,可以看出模拟结果和实际情况十分接近。

景观尺度、过程及格局(LSPP)研究的内涵及特点

景观尺度、过程与格局(LSPP)及其相互作用是景观生态学研究的核心内容。在分析景观尺度及效应、景观生态过程、景观格局及变化的基础上,凝练出了LSPP一体化理念的主要特征,并探索了LSPP中各要素之间的耦合关系。研究表明:LSPP一体化具有一定的理论价值,景观时空尺度是LSPP的重要基础,LSPP体现了景观过程及其生态效应。景观生态研究所涉及的结构、功能、动态与LSPP一体化等的理论与应用问题,随着新时代生态环境的复杂化,在情景模拟技术、大数据挖掘技术,以及生态物联网等技术支撑下,促进了景观生态学机理研究与应用范式的拓展与深化,对于当前区域发展与生态文明建设具有重要指导意义。

景观格局-生态过程理论在黄土丘陵沟壑区土地整治中的应用——以延安市宝塔区羊圈沟为例

为保证黄土丘陵沟壑区土地整治的成效以及土地资源的可持续利用,基于"源-汇"景观理论、"斑块-廊道-基质"景观结构理论、景观安全格局理论等景观格局-生态过程相关理论与方法,就土地整治工程实施中的各个环节,提出了解决黄土丘陵沟壑区土地开发整治和生态环境保护并重难题的途径,并以延安市宝塔区羊圈沟土地整治工程为例,说明景观格局-生态过程理论在黄土丘陵沟壑区土地整治中的应用。

基于格局-过程生态适应性循环三维框架的自然景观生态风险评价--以黄土高原为例

传统的景观生态风险评估侧重于评价景观镶嵌体相对于最优格局的偏离程度,忽视生态系统过程和景观类型内部分异,使得黄土高原景观生态风险评估存在一定的片面性。综合“格局-过程”的生态适应性循环三维框架,构建适合自然生态系统的景观生态风险评价指标体系,对黄土高原2000年、2010年、2017年的景观生态风险进行评估。从空间分异来看,相较于传统的景观格局风险指数法仅在沙漠景观呈现高风险单一结果,本研究结果显示黄土高原景观生态风险由高到低依次为城市和沙漠景观、中部丘陵沟壑区草地景观、西北荒漠草地景观和东南部农田景观、东南部高山林地景观,具有明显空间分异。从时间变化来看,生态工程实施以来黄土高原景观生态风险总体呈现持续下降趋势,平均值由0.410降低到0.385,但2010—2017年下降不明显,生态工程持续实施对景观生态风险持续下降作用变弱。其中,自然景观(林地和草地)受生态工程促进生态风险持续降低,而人工景观(城市和农田)尤其是城市范围的不断扩大促使区域生态风险升高明显,建议加强城市土地集约高效利用,同时限制北部环境恶劣小城镇的发展。此外,中部丘陵沟壑区草地恢复力不足和降水侵蚀力增强也会促使风险升高,建议在生态保护时给予重点考虑。

基于格局-过程的福州新区生态风险研究

基于福州新区2000、2009和2015年3期ETM+遥感数据,利用格局-过程理论和GIS空间分析技术研究了15 a福州新区景观格局和生态风险变化,结果表明:15 a间福州新区景观基质为耕地,占28.07%~33.18%之间,景观变化主要表现为居住地、工矿交通用地增加明显,增幅分别达88.73%和78.53%,其主要来源为耕地、林地和淡水水域等;福州新区整体景观破碎度和分离度指数上升,表明人类活动对景观格局的干扰程度增大,区域生态风险加剧的因子上升;15 a间福州新区生态风险较为缓和,低风险区和较低风险区面积和在3个年份均>60%,但随时间推移较高和高风险区面积上升速率较快且分布核心数增多,较低等级风险区向更高等级生态风险区转移面积也较大,反映出福州新区景观生态风险存在潜在恶化趋势;福州新区建设用地比重与生态风险具有空间不同步性,15 a间随着建设用地增长幅度的上升,生态风险大致呈现先上升后下降的态势.

基于格局与过程耦合机制的景观空间格局优化方法研究

景观生态学中的空间格局与生态过程关系原理,是生态学研究转化为景观生态规划设计所必需的"空间语言"之关键所在。研究分析了空间格局与生态过程的内涵与外延,认为"快"过程所对应的流动和迁移过程更容易受到人类活动的干扰与控制,并针对"快"过程剖析了景观中格局与过程的动态耦合关系,继而从景观功能与景观连通性两方面,进一步揭示了格局-过程耦合系统的外在表现与内在机制,最终提出景观空间格局优化五步骤方法:景观功能评价、系统耦合关系分析、关键过程分析、景观连通性分析、空间格局优化。

1995～2014年西北5省旅游流与区域交通的耦合过程与格局

旅游流与区域交通系统的耦合发展对区域旅游市场开发与合作具有重要作用.基于西北5省1995~2014年旅游流与区域交通系统的相关数据,采用耦合协调度模型与GIS分析法,对西北5省旅游流与区域交通系统耦合协调度的时间演变特征与空间格局进行了历时态与共时态比较分析.结果表明:(1)西北5省旅游流与区域交通系统综合发展水平曲线呈现由低向高演进的态势,总体标准差均值分别为0.251和0.294,且区域内部差距逐渐凸显;(2)西北5省旅游流与区域交通的耦合协调度演变曲线呈现历时性波动上升且趋同发展态势,总体标准差均值为0.173,且区域内部差距逐渐扩大;(3)西北5省旅游流与区域交通耦合协调度类型实现了由严重失调向初级协调的转变,耦合协调度由低层次趋同向高层次趋异演变,并最终演变成"哑铃型"的发展格局.

“格局与过程耦合”思想及其在高考试题中的考查视角与教学启示

“格局与过程耦合”是地理学综合研究的重要途径和方法,也是地理教学中的学科大概念。本文通过分析高考试题,归纳出“格局与过程耦合”思想在地理教学中的三个主要考查视角,并由此得出相应的教学启示:一是在通过过程预测格局时,要掌握地理过程的驱动力及机制;二是在通过格局反演过程时,要把握过程与格局的时空耦合关系;三是在通过格局与过程耦合推演整体动态时,要注意分析地理过程的综合性。

FDI与入境商务旅游的互动过程与格局分析——以我国东部地区为例

文章选取1996—2016年我国东部11省市外商直接投资(FDI)和入境商务旅游(IBT)的空间面板数据,利用改进的灰色关联模型,在测度二者互动水平的基础上,基于时空视角探讨了二者的互动过程和格局。结果表明:(1)东部FDI与IBT的互动水平较高且出现了极化效应;二者的互动经历了"波浪状"般的演变过程,并具有一定的下降趋势,但二者的互动演变在波动形制和演变趋势上均存在一定的省际差异。(2)全局空间自相关检验表明,二者的互动关系存在空间依赖关系,但这种空间依赖性在减弱。(3)局部空间自相关检验表明,东部FDI与IBT的互动关系存在明显的地域分化现象和空间互动效应,而这种空间互动效应仅在"小区"内显著,在"小区"间不显著。

成都市景观格局对大气污染物影响研究

本文以成都市中心城区为研究区域,探究成都市景观格局与大气污染物之间的尺度效应与相互关系。结果表明:①2015—2021年成都市大气污染物质量浓度显著下降,各污染物质量浓度存在明显的空间分异和季节差异,CO、NO_(2)、PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)生长季污染物质量浓度高于非生长季,O_(3)生长季污染物质量浓度低于非生长季;NO_(2)、PM_(10)、PM_(2.5)分布热点主要位于城市中心,而CO、O_(3)、SO_(2)分布热点向郊区偏移。②成都市的主要景观斑块类型为林地、耕地和建设用地,林地呈外环聚集,城市中心分散的分布格局,耕地主要分布在绕城高速外围,建设用地斑块聚集化明显,连接程度高,呈现出由城市中心向外密度逐渐降低的分布特征。③景观格局对大气污染物的影响具有尺度效应,其最佳尺度受到大气污染物扩散能力的影响。城市中各类型斑块对大气污染物影响复杂,具有选择性、方向性、差异性,景观指数中斑块面积比例(PLAND)、优势斑块(LPI)、分布密度(PD)、连接聚集程度(AI)和斑块形状(LSI)在生长季对PM_(10)和CO影响显著,但对NO_(2)、O_(3)无明显影响;在非生长季对CO和O_(3)影响显著,但对PM_(2.5)和PM_(10)无明显影响。

山东卷考查格局与过程耦合的特点与教学启示

格局与过程耦合是地理学综合研究的重要方法,也是地理学研究的重要范式。山东省于2020年实行“3+3”新高考模式,新高考试题中格局与过程耦合类试题所占比重大,平均难度高。基于格局与过程耦合的思想对山东省新高考地理试题进行分类整理,从问题情境与设问、核心素养与地理思想、地理学科特殊能力三个角度进行试题分析,得到相应的教学启示:创设真实课堂情境,设计问题链;渗透地理思想方法,培养学生地理思维;进行地理专题训练,培养地理特殊能力,可以为一线教师教学提供新视角。

基于格局与过程耦合思想的教学设计——以“土壤”为例

在学科素养的课程观念下,文章将地理学科特有的格局与过程耦合研究思想引入到人教版高中必修《地理1》“土壤”的课堂教学中。基于格局与过程耦合思想的内涵,设计教学目标、情境材料与情境活动,经教学实践后达到了预设成效。

基于“格局—过程—设计”模式的未来社区景观更新方法研究——以杭州市五联西苑为例

随着中国城市化的快速发展,老旧小区的升级更新诉求逐渐成为城市发展必须直面的问题之一。浙江省"十四五"时期将全面推行未来社区建设,聚焦人本化、生态化和数字化的"三化"融合。而如何在社区空间形态和建筑场景营造中实现"三化"融合,关乎未来社区建设的成败。在此背景下,选取杭州市西湖区五联西苑为研究对象,基于景观生态学的"格局—过程—设计"模式分析了该小区的既有景观特征以及现存问题。同时从建筑学角度,在"斑块""廊道"和"基质"三个层面开展面向未来社区建设的景观更新设计方法的研究。相关研究成果能够为为城市老旧小区空间调整和生态化改造提供新的规划设计分析方法、设计依据与设计理念。

科尔沁沙地流动沙丘优势物种的点格局分析

植被恢复与重建在保护水土资源、防止生态退化和荒漠化扩大等方面发挥着重要作用,成为防治荒漠化的主要措施和方法。一定尺度内优势物种的格局反映了植被恢复的过程。通过在科尔沁沙地流动沙丘迎风坡底部建立了20 m×20 m样方,调查了流动沙丘3种优势物种的位置和高度信息,采用点格局分析的方法,对优势物种格局、过程与尺度的关系进行分析。经研究发现:沙蓬在该样方内,r<5 cm尺度上均匀分布,5 cm<r<50 cm尺度上表现为均匀分布与聚集分布交替出现的格局;狗尾草和差巴嘎蒿在0<r<50 cm尺度上表现为随机分布,但狗尾草在r=10 cm尺度上聚集分布和r=18 cm尺度上均匀分布。在r<5 cm尺度内,沙蓬和狗尾草表现为负相关,随着尺度的增大,出现正相关,但整体尺度以正相关为主且随着尺度增加相关性减弱。同质性条件下种子扩散模型不能解释沙蓬与狗尾草的空间格局,由于流动沙丘异质性较强,推测环境异质性是导致优势物种格局的主要原因。

格局与过程耦合思想在地理课堂教学中的渗透路径--以人教版必修一“喀斯特地貌”为例

格局与过程耦合是地理学综合研究的重要途径和方法,对于中学地理教学具有重要的方法论价值和意义。文章以必修《地理1》(人教版)第四章第一节中的“喀斯特地貌”为例,首先剖析高中地理课程标准与高中地理教材中所蕴含的格局与过程耦合思想,然后基于教学目标及教学内容选取“喀斯特地貌”的教学片段,进一步探讨格局与过程耦合思想在高中地理课堂教学中的渗透路径:巧用地理实验,认识过程对格局的塑造;借助地图叠加,分析格局对过程的控制;活用教具,理解格局与过程的时空关联。

基于“格局与过程耦合”的《人口迁移》教学设计——以“大学生人口迁移”为案例

“格局与过程耦合”是地理学的重要思想之一。“格局影响过程,过程改变格局”,格局与过程相互影响。大学生人口迁移包括就学迁移和就业迁移,前者是指考生通过高考、研究生入学考试、出国留学考试等而被录取升学的跨地区人口迁移;后者是指大学生通过自主择业的跨地区人口迁移。大学生人口迁移与很多高中生的未来息息相关。基于此,以“大学生人口迁移”为案例,对新人教版地理教材必修二第一章第二节《人口迁移》进行教学设计,渗透“格局与过程耦合”思想,探究人口迁移的影响因素、人口迁移对迁出地和迁入地带来的影响,进而思考为欠发达地区人才引进出谋划策。

退耕还林对宁南黄土丘陵区景观格局的影响——以中庄村典型小流域为例

"退耕还林"工程是关系到西部乃至中国生态恢复的重要工程。以黄土丘陵区"退耕还林"工程实施最早的典型小流域——中庄村小流域为研究区,应用景观生态学的原理与方法,选择斑块多样性、景观异质性和土地利用相对合理性等指数,对其退耕还林前(1993-2000年)后(2000-2005年)的变化情况进行分析,目的在于揭示"退耕还林"政策的实施对景观格局向良性演化的巨大推动作用。结果显示,退耕前(1993-2000年)研究区景观格局演变幅度很小,相应的,斑块多样性、景观异质性和土地利用相对合理性指数等景观指数的变化均较小。退耕后(2000-2005年),研究区发生了剧烈的景观格局演化,主要的景观变化过程是耕地转化为林地。此阶段研究区25°以上坡耕地基本退耕完毕,15-25°坡度范围是退耕还林的主要区域,其次为8-15°。相应的,2000-2005年小流域景观斑块总数减小,平均斑块面积增加,景观形状趋于复杂,斑块边界复杂性有所增加,景观斑块呈现团聚化的趋势。其中,耕地斑块总面积显著减小,斑块数下降,平均斑块面积略有增大;林地斑块总面积显著增加,斑块数保持稳定,景观优势度显著增加。土地利用相对合理性指数因此从1993年和2000年的0.668、0.664,显著上升至2005年的0.712。采用3期土地利用现状图对"退耕还林"实施前后两个阶段的景观格局演变过程进行分析,结果表明"退耕还林"是研究区景观格局良性演化的主要驱动力。

地形梯度视角下郑州城镇建设用地扩张格局时空动态特征

基于4期Landsat影像和12.5 m ALOS高程数据,采用地形域分级和扩张过程分析相结合的方法,研究1995—2020年郑州城镇建设用地扩张格局在不同地形域梯度上的变化特征。结果表明:(1)1995—2020年郑州城镇建设用地扩张了2.5倍。郑州扩张的城镇建设用地集中分布在地势平坦、坡度平缓的平原平坡型和丘陵平坡型地形域内,具有显著的梯度变化特征,坡度的约束作用较明显。(2)平原平坡型地域内的城镇建设用地景观破碎度较低,分布更加集聚,空间形态更复杂,而受自然地形的阻隔与限制,丘陵和山区的城镇建设用地分布较分散,空间形态较简单。(3)充分利用自然地形打造山城相依的城乡空间格局和重视城市竖向规划可能是郑州大都市区突破地形约束实现可持续发展的有效途径。