关中汉唐帝陵区土地利用/覆被变化与生态系统健康评价研究

为揭示关中汉唐帝陵区土地利用生态系统健康状况,以2005年、2010年和2020年的遥感影像数据为主,统计年鉴数据和现有相关研究结果为辅,基于GIS技术,分析研究区土地利用覆被及其生态服务价值变化,并构建“压力—状态—响应”模型,对研究区生态系统健康进行评价。研究结果显示:(1)研究区2005年、2010年、2020年土地利用深度一直在提高,景观多样性呈现“上升—下降”趋势,景观优势度呈现出“下降—上升”趋势,斑块越来越不规则,景观破碎度指数呈现破碎化趋势。(2)2005年研究区生态系统健康评价综合值为0.4154,生态系统健康状况较差,压力、状态、响应对综合值的贡献率分别为:20.27%、72.97%、6.76%;2010年的生态系统健康评价综合值为0.5846,生态系统健康状况一般,压力、状态、响应对综合值的贡献率分别为:13.56%、66.34%、20.10%;2020年的生态系统健康评价综合值为0.506,生态系统健康状况一般,压力、状态、响应对综合值的贡献率分别为:0%、76.26%、23.74%。(3)从时间变化来看,关中汉唐帝陵区的生态系统健康评价综合值呈现出“上升—下降”的变化趋势。研究结果可为关中汉唐帝陵区实现经济发展与生态环境的协调可持续发展提供理论指导。     

关中汉唐帝陵区土地利用景观格局演变研究

为揭示关中汉唐帝陵区土地利用景观格局演变规律,以2005年、2010年、2016年三期遥感影像为基础,选取斑块个数、平均斑块面积、斑块密度、斑块形状指数和分离度指数5个指标,对研究区类型水平上的景观格局变化的特点进行动态分析;选取多样性指数、优势度指数、均匀度指数和破碎度指数4个指标,对研究区景观总体水平的演变特点进行动态分析。结果显示:2005—2010年,人类对汉唐帝陵区土地利用干预程度不断加剧,耕地斑块密度增加一倍,林地斑块密度增加两倍多,导致景观破碎度显著增加,富平县和蒲城县斑块数量增加是2005—2010年关中汉唐帝陵区斑块数量增加的主要原因。2010—2016年,人类对土地利用保护程度不断增强,林地的斑块密度是2010年的三分之一,导致景观破碎度减少。富平县和蒲城县斑块数量减少也是导致2010—2016年关中汉唐帝陵区斑块数量减少的主要原因。2005—2016年,所有土地类型的平均斑块面积都有变小的趋势,斑块密度都有变大的趋势,景观多样性指数呈现不断增加的趋势,除园地外,其余类型斑块分离度在变大,说明斑块之间的距离在增大,趋于分散布局。研究结果可为汉唐帝陵区资源保护与可持续利用提供理论指导。     

基于不同生态系统类型的江苏盐城海岸带土地利用生态服务价值

以盐城海岸带及各县市为研究对象,全面研究了该区域在过去30年(1984—2014年)的土地利用与覆被变化(LUCC)的时空特征和生态功能的变化。结果表明:研究区的土地利用与覆被变化的时空特征发生了较大的变化,从地物类型看,盐城海岸带土地利用总的趋势是以盐蒿、芦苇等为主的自然地物的比例不断下降,而以居民工矿用地和农田为主体的人工地物的比例持续上升,到了2014年人工地物占比高达79%,反映了人类活动对盐城海岸带土地利用的数量和结构的影响。在土地利用生态服务价值研究中,盐城海岸带及各县市的土地利用生态服务价值总体呈现逐渐增加的态势,主要是由于在研究时段内,土地利用单位面积生态服务价值系数较大的林地和水产养殖等用地有了大面积的增加。除了1984年,其余研究年份的人工地物的生态服务价值均超过自然地物的生态服务价值。     

基于MODIS遥感的江苏省景观格局

景观格局是由自然或人为因素形成的一系列大小、形状各异、排列不同的景观要素共同作用的结果。文章利用2005年3月份MODIS卫星数据,经过一系列处理后得到江苏省景观图,利用决策数分类法将研究区分为5种景观类型:耕地、城镇用地、水体、自然植被、其它用地;选取斑块数、斑块密度、破碎度、斑块分维数、多样性指数、优势度、均匀度、聚集度、分离度等景观指数,从斑块、斑块类型和景观3个层次上对研究区景观格局进行定量分析。结果表明:江苏省景观斑块共57 030万块,总面积为10.18万km2;在5种景观类型中,耕地和城镇用地是主要景观类型,占全省总面积的68.6451%。江苏省景观多样性程度不高,且斑块空间形状较简单。     

塔里木盆地北缘绿洲景观格局变化与稳定性分析

利用渭干河—库车河三角洲绿洲1989年和2001年的遥感影像数据,借助RS和GIS技术,运用景观生态学原理,对该绿洲的景观格局变化进行动态分析,研究结果表明,在12年间,盐碱地、水体和灌丛斑块数目增加,农田和荒地斑块数目减少;占景观基质面积较大比例的农田和荒地相对较为稳定,而盐碱地变化最为显著,73.40%的盐碱地转化为其他类型,其中向灌丛和荒地转移的数量分别为27.20%和36.93%;景观多样性指数、均匀度指数和稳定性指数均呈现出下降趋势,优势度指数呈上升趋势,而破碎度指数的变化并不显著,绿洲生态系统向无序和不稳定方向发展。     

土地整理项目区景观格局粒度效应初探

研究目的:分析土地整理项目区景观格局粒度效应,探讨粒度变化对土地整理前后景观格局变化的影响。研究方法:景观格局分析法。研究结果:(1)对小尺度范围上的平原型土地整理区,除平均斑块形状指数、平均斑块分维数对粒度变化的响应呈现弱敏感性外,其他指数均具有明显的粒度效应;(2)相关性强的景观指数变化趋势相近;(3)整理前后景观指数的粒度效应可分为变化规律一致且无明显变化拐点、变化规律不一致且整理前后具有不同变化拐点、无规律变化三种类型。研究结论:为准确分析土地整理前后景观格局变化情况,首先应选择合适粒度,对于小尺度范围上的平原型整理项目区,选择10—25m粒度较为适宜;在景观分析指数选择上,应选择敏感性强、相关性低的景观指数。     

土地利用类型变化与生态系统服务价值分析——以赤峰市农牧交错带为例

随着经济的快速发展,土地利用变化频繁,生态问题日益凸显。为了探究土地利用与生态系统的密切联系,为生态建设提供理论依据,以内蒙古赤峰市农牧交错带为研究区,基于1997年、2004年和2011年的三期TM影像数据,运用土地利用动态度分析土地利用类型变化,并参照中国陆地生态系统服务价值的计算方法估算出研究区的生态系统服务价值。结果表明,研究区3期的耕、林、草面积均占土地总面积的90%左右;土地利用类型变化明显,在1997~2011年耕地面积先减少后增加,林地面积一直持续增加,草地面积不断减少;研究区的生态系统服务价值呈增长趋势,草地和林地对生态系统服务价值贡献最大,占总价值的85%左右;各土地利用类型的敏感性指数均小于1,说明研究区生态系统服务价值对所采用的生态服务价值系数缺乏弹性,研究结果具有一定可信度。土地利用变化对生态系统服务价值具有直接影响,科学合理利用土地对生态系统具有重要意义。     

陕北地区土地利用及景观格局变化对生态服务价值的影响*——基于退耕还林（草）背景

［目的］通过揭示退耕还林（草）工程背景下陕北地区近25年生态系统服务价值的演变规律，旨在为陕北地区的土地利用规划及新一轮退耕还林（草）政策的推进提供参考。［方法］以生态环境脆弱的陕北地区为研究对象，基于1990年、2000年、2015年3期的土地利用变化数据，以退耕还林（草）政策的实施为节点，利用土地转移矩阵、景观格局指数、生态服务价值损益表等方法对陕北地区的土地利用情况、景观格局演变以及生态服务价值的变化进行分析，借助相关性系数对土地利用类型、景观格局及生态服务价值之间的关系进行了定量研究。［结果］（1）草地、耕地和林地是陕北地区最主要的土地利用类型，耕地面积减少，林草地面积持续增加且增速加快。（2）近25年，陕北地区景观格局的连接性和通达性降低，景观格局主要呈破碎化发展趋势。研究区各景观类型的破碎化程度增大，空间异质性增加，草地是该地区的优势景观类型。（3）陕北地区1990年、2000年和2015年各类生态系统提供的总生态服务价值分别为38919亿元、39431亿元和40622亿元，退耕还林（草）前年均增长率为1396%，退耕还林（草）后这一比率增加至5622%。［结论］受退耕还林（草）政策的影响，陕北地区土地利用类型和土地景观格局的变化均对生态系统服务价值有显著的影响，但是不同的景观指数对生态系统服务价值的影响程度和趋势不同，水域和林草地面积对生态系统服务价值呈正相关，未利用地和城乡建设用地面积对生态系统服务价值呈负相关。     

空间粒度变化对县域农村居民点景观指数的影响——以江苏省大丰市为例

[方法]以江苏省大丰市2013年度土地利用变更调查数据为基本数据源,利用arcgis10.0将其分别转化为50~500m以内以50m为间隔的10组栅格数据,利用fragastats3.4对9个景观指数进行计算,[目的]分析其农村居民点景观格局特征及其粒度效应。[结果]研究表明:研究区农村居民点小斑块所占比例较大,面积在1hm2以下的斑块占总斑块数的80%以上,整体分布呈现出"大分散、小集中"的特点。农村居民点景观指数具有明显的粒度效应,其中随粒度增大而增加的有平均斑块面积、景观面积和最大斑块指数,随粒度增大而降低的有斑块个数、斑块密度、形状指数、聚集度指数、结合度指数和分离度指数。粒度响应最敏感的指数为斑块个数和斑块密度,具有中等敏感性的指数为平均斑块面积、分离度指数和聚集度指数,结合度指数、最大斑块指数、斑块形状指数和景观总面积对粒度响应的敏感性较低。[结论]综合各个景观指数的变化特点发现,粒度的增大最终将导致研究区居民点景观斑块形状更加规则,最大斑块的优势度上升,景观破碎度降低,景观斑块间连通性降低且分布趋向分散。该研究可为农村居民点规划与生态评价提供依据。     

区域景观格局视角的绿地生态网络优化研究——以徐州为例

[目的]基于景观格局演变的区域绿地生态网络与生态功能优化研究是景观生态学研究的热点领域之一。[方法]文章以徐州示范为例,在城市研究区景观格局演变及其异质性研究分析基础上,探索城市规划区城乡绿地景观格局的优化路径;运用经济学与生态学原理,按“山水林田湖草”一体化理念,以区域生态系统服务优化及人与自然和谐发展为前提,从市域与城市规划区视角,合理配置城乡绿地生态网络景观组分,进而优化区域绿地生态网络。[结果]研究得出2005—2015年研究范围城市化造成大量耕地消失,城市建设用地快速增加,随着生态园林建设的快速推进,林地面积占比大幅度增加;地表覆被变化直接表现为景观格局的快速破碎化和景观多样性的下降,景观类型的丰富度和复杂度急需提高,景观多样性指数、景观均匀度指数也均呈现较为明显的下降趋势。同时,重点提出了强化景观格局与过程的完整性与连通性,挖掘潜在生态功能等的区域绿地生态网络一系列优化方案。[结论]文章为研究区及延伸的城乡区域绿地生态网络构建和生态系统服务优化提供了科学的依据、方法与途径。     

多空间粒度下镇江市土地利用景观格局差异

研究目的：对因空间粒度变化导致的镇江市土地利用景观格局变化的差异及机理进行分析。研究方法：GIS,概率矩阵和景观生态学方法。研究结果：采用中心属性原则所得到的4种空间粒度下土地利用景观格局,优势景观类型对空间粒度变化不敏感;空间粒度增加的过程中,各景观类型主要流向为耕地,显示耕地景观的基质特性,其他景观类型则镶嵌其中;景观水平上,景观破碎度减小,景观的空间连接性上升,景观要素类型空间分布不均衡,优势斑块类型的比例上升,其他斑块类型的优势度下降,斑块分布更为分散;中心值原则保证各景观类型组分与现状图保持基本一致。在类型水平上,景观基质（耕地）面积上呈增大、空间上呈连片的趋势;景观廊道表现为连通性降低、逐渐被分割。研究结论：景观格局指数对空间粒度变化的响应不同,景观类型对空间粒度变化的响应也有所不同,需要进一步细化研究。     

扎龙自然保护区景观格局动态变化及其生态风险研究

区域生态风险研究可以为保护区域景观生态系统健康,实现区域资源的合理和可持续利用提供重要科学依据。本文以扎龙自然保护区为研究区,利用遥感手段提取研究区1995年和2010年的景观类型信息,定量分析了不同时期研究区景观格局特征和动态演变规律。根据研究区景观格局变化特点构建研究区景观生态风险指数,对研究区景观生态风险变化特征及演变规律进行分析。研究表明:1995～2010年研究区景观总体格局和各景观类型格局均变化显著;景观生态风险随时间变化而升高,沼泽地、水域和耕地这三类主要景观的生态风险变化是研究区生态风险变化的主导因素。研究区景观生态风险分布大体符合由中心向四周、由高风险向低风险的环形扩散特征。     

经济发达区土地利用变化与生态服务价值损益研究——以浙江省慈溪市为例

研究目的:以浙江省慈溪市1999—2005年的土地利用详查及更新调查数据,研究该地区土地利用变化及其所引起的生态系统服务价值的变化。研究方法:土地利用类型动态度法、土地利用程度综合指数法、生态系统服务价值当量计算法。研究结果:研究区1999—2005年园地、林地、建设用地呈增加趋势,耕地基本不变,水利设施用地和未利用地呈减少趋势;土地利用程度指数逐年上升;生态系统服务价值却随当地经济的发展逐渐下降。研究结论:今后的土地利用规划一定要严格控制建设用地扩张,提高用地效率,保证经济稳步增长和生态环境质量不断提高。     

山岳风景区景观格局时空变化的比较分析

以泰山的佛爷寺和竹林寺两个山岳风景区为研究对象,采用1986年和2004年两期的遥感数据,研究了两个风景区1980年代中期以来景观格局的时空变化特征以及人类活动对景观格局演变的影响。在分析景观多样性、优势度、均匀度、破碎度、扩展度、伸张度指数时间变化的基础上,对景观的空间格局变化趋势进行了对比分析。研究结果表明,两个景区的斑块数量、面积和斑块密度的变化差异明显;两个地区的景观扩展度均远大于1,说明斑块形状不规则。占据优势的森林类型18年来并未遭受严重破坏,两个景区优势度、均匀度变化趋势基本相似,佛爷寺风景区的破碎度远远高于竹林寺,也表明景区建设等人为干扰是景观格局发生变化的主要驱动力。     

土地开发整理对区域景观的影响——以重庆市万盛区南桐镇土地开发整理为例

以重庆市万盛区南桐镇土地开发整理为例,选取斑块特征指标和景观格局指标,对比分析规划实施前后土地开发整理对区域土地利用结构、斑块特征及景观格局的影响.研究表明,通过荒草地的开发和田土坎的合并,土地利用结构中变化最大的为耕地和其他土地,并净增加耕地面积74.91 hm2;新修的生产路、沟渠使得最小斑块面积、最大斑块面积、平均斑块面积都有所降低,斑块总数和斑块密度增加,景观优势度降低,景观多样性、均匀度和破碎度增加,区域总体景观格局更加复杂.     

城市边缘区土地利用变化对生态系统服务价值的影响研究——以大连市甘井子区为例

以大连市甘井子区为研究对象,基于GIS技术结合土地利用动态度模型和生态系统服务价值估算方法,分析2000、2003、2006和2009年4个时序的大连市甘井子区土地利用数据,研究其土地利用变化对生态系统服务价值的影响。大连市甘井子区作为典型的城市边缘区,对其进行研究,可以得出城环边缘区的土地利用变化对生态系统服务价值的影响特征,对城市边缘区的土地利用规划与整理提供科学价值。结果表明,大连市甘井子区2000~2009年土地利用发生明显变化,耕地、园地、未利用地面积减少,建设用地、林地、水域面积有所增加,耕地土地利用动态度为-6.10%,建设用地土地利用动态度为1.27%;2000~2006年甘井子区生态系统服务价值呈现增加态势,6年间增加2 600.91万元,2006~2009年呈现减少态势,3年间减少679.36万元;除林地外,其他土地利用敏感性指数均小于1,生态系统服务价值对价值系数缺乏弹性。     

怒江州土地利用模拟及生态系统服务价值评估——基于PLUS模型的多情景分析

[目的]为测度怒江州土地利用及生态系统服务价值。[方法]文章借助斑块生成土地利用变化模拟模型（Patch-generating Land Use Simulation Model,PLUS）及当量因子法计算3种情景下土地利用变化的生态系统服务价值（Ecosystem Services Values,ESV）,选取2013年和2019年两期遥感数据及2013—2019年NPP和粮食产量、播种面积以及粮食价格数据进行2025年土地利用变化模拟并对其生态系统服务价值进行评估。[结果]（1）采用PLUS模型对2025年怒江州土地利用变化类型模拟的效果较好,其总体精度为82.3%,FOM值为0.26,说明模型具有普适性;（2） 2019年自然情景下的ESV为764.18亿元,2025年自然发展、生态保护及耕地保护情景的ESV分别为759.42亿元、764.16亿元和762.80亿元;（3）生态价值敏感度小于1,表明怒江州ESV对生态系数缺乏弹性,结果可信;（4）在生态价值变化度中,林地和水域变化度大于1,说明林地和水域面积变化对怒江州ESV的影响大。[结论]怒江州土地利用变化度小,生态系统服务价...     

大型露天煤矿区景观格局变化对水土流失的影响 ——以山西平朔矿区为例

研究目的：探索大型露天煤矿区景观格局变化对水土流失的影响,为矿区的土地复垦与生态修复提供参考。研究方法：SWAT模型、景观格局指数、主成分分析、冗余分析。研究结果：（1）2000—2018年,平朔矿区整体上的水土流失程度加深,不同区域的水土流失量存在一定的差异,主要集中在包括排土场在内的矿区中部。（2）景观各子流域的斑块密度、边缘面积比、Simpson多样性指数和欧几里得最邻近距离整体上呈减小的趋势,平均斑块大小整体上呈增大趋势,连通度、面积加权平均分维数和回旋半径标准偏差变化较小。中部矿区和西部城区斑块变大,斑块空间分布更加集中且不均,破碎化程度变小。（3）所选景观指数能有效表达水土流失,其中Simpson多样性指数对水土流失的影响能力最强。研究结论：景观指数能有效表达水土流失,应合理规划,使景观格局向着抑制水土流失的方向发展,减少水土流失的风险。     

1:10000比例尺土地利用景观指数的粒度效应分析

研究目的:基于鹤峰县1:10000土地利用数据,对土地利用数据的景观指数类型及景观水平的粒度效应进行分析。研究方法:GIS和景观格局分析软件应用。研究结果:在类型水平上,景观指数的粒度效应较明显,随粒度的变粗,景观指数可归为单调下降、不规则变化和基本无变化3类;粒度响应最敏感的景观指数为斑块密度;裸地和水田是对粒度响应最敏感的两种土地覆盖类型。在景观水平上,除斑块密度外,其他景观指数粒度效应不明显,斑块密度和面积加权平均分维数的粒度响应最强烈,丰富度指数则最弱。研究结论:粒度效应与所选粒度的变化范围、数据聚合方式、分析景观类型的多少、比例尺的不同都有很大的关系,更深层次的研究需要考虑更加全面。     

基于RS、GIS的矿区生态景观修复研究 ——以徐州市城北煤矿区为例

研究目的：探讨矿区景观生态修复策略和技术，以改善矿区景观格局和矿区生态环境质量，保证矿区可持续发展。研究方法：利用RS数据，采用GIS技术和生态景观指标分析方法。研究结果：1987 — 2008年间，斑块连通度、斑块密度、香农多样性指数、均匀度指数增大，优势度指数减低，表明景观破碎化程度提高，多样性增大，生态系统稳定性降低，但耕地面积和最大斑块指数减小最大，耕地的边缘密度增大和连通度降低；水域用地的面积增大，最大斑块指数增大，斑块边缘密度增大和连通度降低，主要原因是采矿造成农地塌陷、地表积水、部分塌陷地被复垦为鱼塘用地等。为此，提出一系列的生态修复模式和生态修复措施，加大对矿区景观生态的斑块—廊道—基底的构建。