基于景观连接度的三亚湿地空间格局变化研究

选取三亚湿地1995、2000、2005、2010、2015和2020年6个时间节点,利用Landsat遥感影像为主要数据源,采用景观动态分析方法,并选择适当的景观格局指数,分析三亚湿地景观的空间格局变化及其影响因素。结果表明:三亚市的湿地面积从1995年的18.39 km^(2)减少至2020年的13.85 km^(2),减幅达25%;在2000—2005、2005—2010年减幅明显,其动态度分别为-1.92%和-2.76%,2015年后减速趋缓,动态度为0.01%。2015—2020年湿地面积持续扩大,斑块优势度增大,斑块的形状和边缘效应更加复杂,但景观空间格局的聚集性呈现出减弱的趋势,复杂性也明显降低,景观连接度有所增强,破碎化程度却呈现出加重的趋势。社会经济因素是造成三亚市湿地空间变化的主要因素,其中人口增长、城市扩张、湿地空间被不断压缩是导致全市湿地面积减少且破碎度增加的主要原因。但是随着国家相关政策的出台,人们对湿地保护意识的增强,三亚市湿地的生存环境在改善中。

不同等级道路对福州市生态空间景观连接度的影响研究

道路空间的扩张导致城市生态空间的破碎化及其景观连接受阻.科学分析不同等级道路对生态空间景观连接度的影响对指导生态修复工程选址和未来道路网络布设具有重要意义.研究采用形态学空间格局分析(MSPA)和基于图论的景观连接度模型,提取福州市主要生态空间,并通过有无道路的情景定量分析了不同距离阈值下各等级道路对生态空间景观连接度的影响.结果表明:(1)在各等级道路干扰中,高速公路对景观连接度的影响最为显著,导致景观连接度指数LCP、IIC和PC值分别降低了7.74%、6.53%和8.96%;(2)道路的存在干扰了生态空间中各斑块的连接度重要性,导致高景观连接度的斑块组合数量骤减,低景观连接度的斑块组合数量剧增;(3)各级道路的影响程度由大到小依次为高速公路、县道、省道和国道,其中县道和高速公路分别在距离阈值极低和极高时成为主要影响因素;(4)生态空间占比越大且越靠近城市核心区的区县,其生态空间景观连接度越易受到道路的影响.研究结果可为福州市生态空间格局的构建和优化提供科学依据.

基于分子动力学模拟下CuZr金属玻璃的局域连接度对拉伸性能的影响

二十面体连接网络是由二十面体相互连接而形成的中程有序结构。利用分子动力学模拟方法研究了CuZr金属玻璃在拉伸过程中的二十面体连接网络的演变。结果表明,二十面体连接网络会因为变形而断裂,从而出现孤立的二十面体,或是转变成其他团簇。高的米瑟斯应力和屈服时更少的连接度数量百分比可以解释Cu含量低的样品中的较低强度和良好塑性。此外,在Cu含量高的样品中,低连接度在变形后更倾向于向高连接度转变,让样品在变形后仍保持着较高的连接度,呈现为强度高、塑性低的力学性能。

景观连接度的概念、度量及其应用

景观连接度是指景观促进或阻碍生物体或某种生态过程在源斑块间运动的程度,反映了景观的功能特征。景观连接度理论与方法是景观评价、管理和生态规划的重要基础,对于区域可持续发展和生物多样性保护等方面的研究都具有重要指导意义。综述了国内外近10a来有关景观连接度概念、度量方法及其生态学意义的最新进展,并探讨了景观连接度与景观要素间的关系及其潜在应用前景,以期为深入开展景观空间格局与生态过程间关系的研究与应用提供参考。

景观生态学中生态连接度研究进展

生态连接度对生物迁移扩散、基因流动、干扰扩散等生态过程具有重要作用,是目前景观生态学研究的热点内容。生态连接度是测度景观对于资源斑块间运动的促进或者阻碍作用程度的指标。它主要基于渗透和图论两大理论,通过实验、模型模拟以及指数等量化方法描述区域景观结构和功能的变化,广泛应用在自然景观和城市景观格局优化中,对生物多样性保护以及城市开放空间规划具有重要作用。介绍生态连接度的理论基础、评价方法,应用以及主要结论,并对景观生态学中生态连接度的未来研究方向进行展望,以促进生态连接度研究的进一步发展。

西安市街区尺度绿色空间景观连接度距离阈值的梯度分析

景观连接度距离阈值的选择直接决定着景观连通性的评价标准。若以鸟类、哺乳动物等物种的扩散能力作为景观连接度距离阈值的参照,通常会超出城市建成环境中小尺度绿色空间景观连通性评价的阈值范围。以西安市4种典型街区样方为研究对象,基于昆虫扩散能力,选取25、50、75、100、125、150、175、200m共8个距离阈值,采用整体连通性指数、可能连通性指数和斑块重要性指标,对研究区域内绿色空间景观连接度距离阈值进行分析和筛选。结果表明:1)不同研究与实践尺度下应选取适宜的指示物种,以其扩散能力作为景观连通性评价的参照,其中,城市街区尺度绿色空间景观连接度的相关研究宜选择昆虫作为指示物种;2)2020年西安市街区尺度城市绿色空间景观连接度的适宜距离阈值范围为50~150m,以125m为宜;3)西安市4种典型街区样方的绿色空间格局对景观连接度距离阈值的选择存在一定影响,景观连接度距离阈值的选择可依据城市绿色空间景观连通性的优化目标适当增减。

闽三角林地景观结构与功能连接度的空间耦合关系

以闽三角地区为例,为探讨景观连接度不同评价方法的科学性,提出一种基于最小耗费距离模型的成本距离指数表征景观功能连接度,并与传统的基于景观格局指数的景观结构连接度度量指标进行比较,揭示两者的空间耦合关系,为景观连接度的有效评价提供支持。结果表明:(1)2000—2020年,林地与其他土地利用类型之间发生不同程度的转化,林地转为建设用地370.72km2,占总转出面积的77.28%;草地和耕地转为林地80.45km2,占总转入面积的90.53%。(2)20年间,林地景观结构与功能连接度总体呈减小趋势,其中,湖里区林地景观结构与功能连接度降幅均最大,斑块密度、最大斑块指数、聚合度指数和斑块结合度指数分别下降了76.47%、51.33%、68.13%和68.40%,成本距离指数增加了178.56%。(3)成本距离指数与斑块密度、最大斑块指数、聚合度指数、斑块结合度指数和景观结构连接度综合指数均为负相关。(4)在研究期间,双变量局部空间自相关聚集类型由低⁃高转化为高⁃高,结构连接度无变化时,景观功能连接度降低;由高⁃高转化为低⁃高,结构连接度无变化时,景观功能连接度增加,表明运用成本距离指数表征景观功能连接度,比景观格局指数表征的景观结构连接度更为敏感。因此,成本距离指数在度量快速城市化地区的景观连接度时具有优势;而在海拔较高、地形复杂以及受人为干扰少的地区,景观格局指数和成本距离指数的适用性相近。研究结果可为闽三角地区生物多样性保护工作提供科学参考依据,为研究不同方法对景观连接度评价的影响提供新思路。

基于景观连接度的斑块分级的尺度效应

认识到尺度对景观格局分析结果的影响,生态学家们越来越多地进行尺度效应的相关研究。已有的尺度效应研究多注重描述景观格局指数对尺度变化的响应,这只能对景观的状态进行描述,无法辨别那些对景观功能具有重要意义的关键景观元素。文章选取8个景观连接度指数,通过改变最小制图单元和物种的搜索范围,研究尺度对斑块分等定级的影响,并据此确定各连接度指数的尺度敏感性。结果表明:景观中斑块的相对重要性随尺度变化而变化,其变化程度因指数而异。其中,AWF为尺度效应最不明显的指数,PC和IIC次之,其余指数(NL,NC,LCP,H和F)的尺度效应均十分显著;在衡量景观的连通性时,除IIC外的其他所有指数的尺度效应均十分显著。由此说明,根据连接度指数确定的斑块相对重要性的尺度敏感性与该指数本身的尺度敏感性无关。

城市路网动态连接度研究

路网连接度是评价城市路网布局合理性的重要指标.以往研究从静态角度将其定义为路网中路段数与节点数之比.现实生活中,由于路网的不确定性,某些路段在某一时点或一段时间内可能发生堵塞,造成路网上的路段数和节点数发生变化.本文首先从每条路段只有堵塞和不堵塞两种情况,提出每条路段堵塞为二项分布的动态连接度,其次从总路段数发生变化的角度,提出路网中不发生堵塞总路段数为随机分布的动态连接度,并分别给出了指标的定义,性质和计算方法;最后结合某市路网进行了实例分析.

模糊连接度在图像分割中的应用研究

图像分割是图像处理与图像分析的关键步骤。由于人的视觉特性和数字图像本身所具有的不确定性因素,使得图像分割是典型的结构不良问题。在解决这方面问题时,模糊集合理论能产生比较好的分割结果。将模糊连接度方法应用于图像分割,使得模糊集理论在图像分割中的应用又前进了一步,基于模糊连接度的分割方法进行了综述,主要介绍模糊连接度方法,相对模糊连接度方法,模糊连接度和Voronoi图分类结合的方法,模糊连接度和FCM方法相结合的方法,模糊连接度上增加属性检测的方法。并简要讨论了各种方法的优点以及应用情况。

基于文献计量法的中国景观连接度应用研究进展

景观连接度反映了景观对物种或某种生态过程在生境斑块之间运动的促进或阻碍作用,对维持景观格局及生态过程的完整性和连续性具有重要指示意义。在当前全球环境变化,自然生境丧失和破碎化不可避免的情况下,景观连接度的评价、模拟与应用已成为景观生态学、保护生物学等相关学科的研究热点。基于CNKI和Web of Science数据库,检索1999—2015年间国内发表的景观连接度期刊论文,通过文献计量法,分别从年发文量、来源期刊、研究机构、研究区域、研究目的、景观类型、景观尺度以及研究方法等多个视角分析国内该领域应用研究进展以及发展趋势。经检索共得到文献240篇,其中英文43篇。分析发现,近20年国内该领域年发文量总体呈显著增长趋势;《生态学报》、《生态学杂志》和Urban and Landscape Planning为主要刊载期刊;研究力量集中分布在北京、南京等东部18所科研机构,文献量占到43.75%;研究目标区域也以东部为主(52.2%),而对中西部生态敏感脆弱区研究较少;研究目的以景观规划为主,但针对物种保护的研究较弱,仅占11.25%,且主要关注大熊猫等被公众熟知的珍稀濒危物种;城市、城乡等人工景观是常见的景观研究类型,相比之下,自然景观所占比例较低;研究的空间尺度集中在<5000 km2的中小尺度域,占72.5%,景观粒度以30 m的中等分辨率居多。识别出14种具体度量方法,常用的包括最小费用模型、基于图论原理的功能连接度指数和网络结构指数,以及景观格局指数等;关注功能性连接和多方法的综合应用已成为当前研究的趋势;度量方法的一些参数,如最小费用模型阻力赋值或距离阈值选择主要依据专家经验或已有文献,而针对目标物种采用实证研究的则较少。最后,对国内当前该领域的研究现状和不足展开讨论并展望了未来发展,以促进我国景观连接度后续研究。

基于生境斑块的滇金丝猴景观连接度分析

基于生境斑块,结合最小费用距离并运用图论法对滇金丝猴分布区进行栖息地连接度分析,研究利用猴群的现实分布结合Logistic回归模型确定了景观功能连接的最佳距离阈值,对于功能畅通的组分,以景观指数BC定量识别出作为"踏脚石"的优先保护区域;对于功能不连接的组分,绘制出最小费用路径,确定了该路径中优先恢复区域。结果表明:最佳的最小费用距离阈值为1400,该阈值下猴群主要存在于5个组分中,所有组分中猴群间的连接度优劣排序为组分3>组分1>组分5>组分4,龙马山猴群(G15)没有"踏脚石"斑块使其与同一组分内的其他猴群相连接,应考虑优先恢复该区域的植被,研究成果对于该物种的保护和其他濒危物种的类似研究具有较强的参考价值和借鉴意义。

基于GIS的区域生态连接度评价方法及应用

快速城市化过程使区域生态用地日益破碎,导致生物多样性不断降低,威胁土地生态安全。对快速城市化地区土地利用及规划进行生态连接度评价,并为土地管理提供决策支持,成为保障区域土地生态安全的必然选择。该文利用第二次全国土地调查数据及土地利用总体规划数据,在生态功能区识别的基础上,采用生态连接度指数对曹妃甸新区土地利用现状和规划情景进行生态连接度评价,评价土地利用对区域土地生态功能联系的影响并提出改善建议。结果表明:曹妃甸新区中等以上生态连接区域仅占曹妃甸新区的56.45%,且呈明显破碎化和孤岛化分布;在7 714.71 hm2规划新增城市用地中有2 027.25 hm2对区域生态连接度影响显著,这些区域应进行生态功能保护和提升。加强对区域重要生态用地的保护、利用现存生态资源对景观进行生态重建、强化建成区内部绿地网络建设是提高曹妃甸新区生态连接度水平的有效途径。研究成果对区域生态保护和建设工作具有重要参考价值。

基于景观遗传学的滇金丝猴栖息地连接度分析

结合景观遗传学,应用最小费用距离模型对物种栖息地进行连接度分析,能够为生物多样性保护和自然保护区管理提供更加真实准确及可实践操作的指导。选取滇金丝猴这一珍稀濒危物种,结合景观遗传学,应用最小费用距离模型对其栖息地进行了连接度和潜在扩散廊道分析。并且通过连接度的分析和制图绘制出了更为准确的种群间潜在扩散廊道,确定了受人工障碍影响的廊道及敏感区域。结果表明,研究区内的5个亚群中,仅S3亚群内的5个猴群保持着较好的连接度,总体来说,各亚群内的连接度相对于各亚群间连接度保持的较好。除S3亚群中猴群间的潜在扩散廊道较为理想外,其余种群间的潜在扩散廊道均受人工斑块的影响,多数廊道被人工障碍阻断,或面临即将被阻断的情况,对于滇金丝猴的扩散交流影响较大。敏感区域多集中在中南部的3个亚群间,这些敏感区域应作为景观恢复及保护区规划的重要优先区域。

评估不同尺度下农牧地对滇金丝猴景观连接度的影响

基于图论法原理,综合最小费用距离和猴群的最小家域,建立了滇金丝猴栖息地的潜在扩散廊道及廊道缓冲区。在此区域内,根据遗传距离与栖息地连接最小费用距离的相关性,确定了5个不同管理单元间猴群可能扩散的阈值,并根据此阈值计算获得可能连通性指数(PC)去评估不同尺度下农牧地对滇金丝猴栖息地景观连接度的影响。结果表明:在距离为2.15km的廊道缓冲区范围内,5个不同管理单元间猴群可能扩散的最小费用距离阈值为1600,在两个斑块之间的费用距离小于或等于1600时,两个斑块能够连接,猴群可能在这两个斑块进行扩散,超过费用距离1600时,两个斑块不再连接,即猴群在这两个斑块间不会扩散。景观尺度下,PC指数逐渐增加,意味着未来4种不同的农牧地改善情景(C1,C2,C3,C4)都将促进景观连接度的增加;在斑块尺度下,通过确定出的最佳距离阈值,将整个研究区域分成不同的组分,小于或等于阈值的相邻斑块被划分在同一个组分中,大于阈值则不在一个组分中,研究区域中的5个不同管理单元间的猴群被划分在3个不同的组分中,情景C1,C2中组分数量没有变化,意味着连接度没有发生改变,但在情景C3,C4中,组分数量减少,并与相邻的组分融为一个组分,意味着连接度发生改变,滇金丝猴的活动范围扩大,更有利于猴群的基因交流。研究结果将为滇金丝猴栖息地的保护、未来廊道的恢复建设提供科学依据,同时也能为类似的研究提供方法上的参考。

深圳地区景观生态连接度评估

以最新的土地利用变更调查资料为基本信息源,利用最小耗费距离模型和障碍影响指数、景观连接度指数计算方法,对深圳市的景观连接度进行综合评价,并分析导致景观格局变化的内在驱动机制,探讨连接度评价方法的使用效果。结果表明,林地和城市建设用地是导致工作区障碍影响指数空间分异的主要景观成分类型;全市生态资源用地类型呈现明显的碎裂化和孤岛状分布格局,而建设用地扩张过程中的无序性和不合理性是导致景观格局劣化的真正原因;摈弃以往不合理的土地开发模式,利用残存的生态资源辅助以必要的人工保护、恢复和建设工作来改善无连接区域内的景观连接度水平,强化建成区内的绿地建设工作,是提升深圳市景观连接度水平的3种有效策略途径。

基于模糊连接度的图像分割及算法

提出了一种基于模糊连接度图像分割的方法,在模糊连接度分割的基础上增加了最优路径(即与种子点的所有路径中连接度最大的路径)上各点相对于种子点的属性相似度的检验,使之能在待分割对象边界比较模糊的情况下取得理想的分割结果.同时提出了一种基于图像扫描机制的算法,它以种子点为中心,逐个计算邻居点相对于种子点的模糊连接度,该算法充分利用模糊连接度和属性相似度的性质,能简单、快速地找到两点间的最优路径.实验结果表明,该方法快速、有效地提高了图像分割的质量.

基于景观连接度的森林景观恢复研究--以巩义市为例

景观连接度是研究景观促进或阻碍生物体或某种生态过程在斑块间运动的程度。基于景观连接度原理,借用景观连接度指数,在地理信息系统支持下,探讨了巩义市丘陵和低山地区森林景观在不同景观距离阈值下连接度的变化,确定了分析森林景观连接度的合适距离阈值。在此基础上分析了要恢复为森林景观的农业斑块的重要值的大小,确定了对要恢复为森林景观的每一农业景观斑块对新形成的森林景观的连接度贡献大小,并结合区域地形特征,明确了森林恢复之初的重要斑块的选取及恢复的先后次序。结果显示,在不同的距离阈值下,低山地区森林景观的整体连通性指数值(IIC)都大于丘陵地区森林景观的IIC值;森林景观的适宜距离阈值,在丘陵地区可选择750 m,在低山地区可选择500 m,或者更小尺度;通过农业景观斑块重要值(dIIC)确定的对森林景观连接度作用起"非常高"和"高"的斑块的数量非常少,但对森林景观连接度的贡献作用却比较大。提出的基于景观连接来分析在森林恢复时重要斑块的选取的方法,具有一定的可操作性与实用性,对区域生态恢复和生态建设具有重要意义。

东莞市人工景观结构与连接度的协整性及因果关系

城市人工景观特征逐步向城市外围自然及半自然景观渗透。近年来对快速城市化地区的景观格局特征定量化研究很多,但侧重于景观格局特征的简单分析和描述,忽略了城市空间扩展过程中,城市人工景观结构与景观连接度动态变化过程中之间的内部联系。以东莞市1988—2009年城市人工景观为研究对象,通过计算并分析景观结构与景观连接度指数,利用计量经济学中的协整概念与格兰杰因果检验方法并详细分析了这两类指数之间的具体关系。研究结果表明:(1)所选取的景观结构指数与景观连接度指数能较好地描述东莞市城市人工景观时空格局变化过程;(2)人工景观斑块类型面积(CA)与可能连通性指数(PC)存在协整关系。景观聚集度指数(AI)、蔓延度指数(CONTAG)与景观连通性指数(IIC与PC)也存在协整关系,即这些变量之间确实存在长期均衡关系;(3)格兰杰因果关系检验中,在不同滞后期的情况下,大部分的结果表明景观连接度指数(IIC与PC)是景观结构指数(CA、AI、CONTAG)的格兰杰成因,说明景观连接度指数信息有助于预测景观结构指数的变化。

基于国际酒店集团布局的中国城市网络连接度研究

截至2013年5月,世界酒店业300强中在中国形成网络化经营的20家国际酒店集团已在我国221个城市有布局。不同于以泰勒为代表的基于跨国生产性服务企业布局的城市连接度研究,本文以消费性服务企业中的国际酒店业在华布局为研究切入点,通过城市网络连接度测度发现:第一,我国酒店业城市网络已形成以上海、北京、杭州、西安为中心的层级体系,上海已具备成为国际酒店业首位城市和世界级旅居城市的条件;第二,在环渤海、长三角和珠三角三大经济区域中,基于国际酒店集团服务价值判定的区内和区际城市连接度水平存在较大差异,其中长三角地区连接度总和与均值最高;第三,在酒店业的全球生产网络中,中国城市的酒店业布局具有品牌层次的低端锁定特征,中心性和总部经济效应有待提高。