土地整理的景观格局与生态效应研究综述

研究目的：从土地整理对景观格局与生态环境的影响两个方面综述国内外的相关研究,并对其趋势进行展望,以期为中国土地整理事业的快速健康发展提供科学依据。研究方法：文献资料法和对比分析法。研究结果：土地整理在有效促进土地资源保护的同时,也会对不同尺度的景观格局和生态效应产生影响。研究结论：国内外土地整理对景观格局与生态效应的研究为我们提供了丰富经验和成果参考,但未来还需从以下几方面进行研究：（1）加强土地整理的景观类型的科学划分;（2）构建与土地整理生态过程相关联的指数集;（3）注重土地整理的多尺度景观格局与生态耦合研究;（4）强化土地整理的景观生态规划和应用。     

基于景观格局与生态过程的土地整理生态效应评价——以天津市七里海镇为例

目前,对土地整理项目效益的评价多集中关注于经济效益评价,对生态效应的评价较少,更没有将评价结果应用于土地整理项目的规划设计和实施中。该文从生态系统结构的整体出发,结合宏观的景观格局与微观的生态过程,选取了斑块个数、破碎化指数、景观隔离度、植被覆盖率、生物多样性指数、物质循环速率、干扰频率和土壤质量8个二级评价指标,构建了土地整理项目的生态效应评价体系,运用归一化方法对评价指标量化,并结合天津市七里海镇土地整理项目进行实证研究,结果表明该土地整理项目在景观格局方面得到了较好的优化,斑块个数减少,破碎化指数降低,总体景观隔离度降低,但局部区域由于修建水泥道路导致隔离度增加。在生态过程方面,植被覆盖率提高,但呈现季节性,生物多样性降低,物质循环速率和干扰频率增加,土壤质量有较大提高。总体上,土地整理项目取得了耕地面积和土壤质量改善方面较好的效益,但在生态系统方面受到较大干扰,带来了负效应。今后需要在土地整理项目中从生态学角度进行规划设计,以取得经济、社会和生态综合效益。     

农地整理对土地景观格局影响的定量分析

研究目的:针对中国目前农地整理偏重补充耕地数量、忽视耕地质量和生态保护的情况,从量化角度分析农地整理对景观格局的影响,提出农地整理规划设计和评价的改进。研究方法:文献资料法、实证分析法、GIS技术。研究结果:对比分析发现农地整理项目区整理前后景观格局指数,景观平均斑块面积增大,景分形维数降低,景观斑块稳定性增强,破碎化程度降低。但是,农地整理为了增加耕地面积,牺牲了其他景观类型;同时,景观多样性指数的下降,降低了整个景观系统的自组织能力和稳定性,不利于景观系统的持续发展。研究结论:农地整理是一项多目标工程,只有在耕地数量与质量、生态景观、土水环境等目标之间达成一种相对平衡,才是可持续的。     

省域尺度下不同时序景观指数集与粒度效应分析

[目的]景观格局变化是景观生态学中的热点问题。研究省域尺度下不同时序景观指数的粒度效应、选取计算景观指数所需的适宜粒度范围并筛选出代表性景观指数集对分析景观格局变化具有重要意义。[方法]以安徽省土地覆被为研究对象,以2000年、2005年、2010年的Landsat TM遥感影像为主要数据源,采用土地利用转移矩阵对安徽省土地覆被的转移数量与方向进行研究;通过设置不同的栅格大小研究景观指数的粒度效应并选取合适的粒度范围;基于相关性分析、因子分析与敏感性分析,筛选出代表性景观指数集。[结果](1) 2000—2010年安徽省的土地覆被始终以耕地为主,其次是林地与人工表面;人工表面的增加是建立在耕地面积减少基础之上的,在10年间共有超过3 200km2的耕地转化为人工表面;(2)景观指数存在粒度效应,粒度变化会对景观指数的计算结果产生影响;省域尺度下计算景观指数所需的合适粒度范围为100～125m;(3)研究安徽省景观格局变化的代表性景观指数有4个,分别为最大斑块指数、景观形状指数、平均斑块面积、香农多样性指数。[结论]计算安徽省景观指数的适宜粒度范围为100～125m,安徽省的代表性景观指数集为最大斑块指数、景观形状指数、平均斑块面积、香农多样性指数,为进一步研究景观格局变化及驱动机制提供了依据。     

大连市土地利用景观格局及其生态环境效应分析

基于大连市土地利用空间数据,选用斑块数、斑块分离度、景观多样性指数、优势度指数、均匀度指数、生态环境指数等景观特征指数,从斑块和景观两个尺度对大连市土地利用空间格局进行定量评价,揭示其对区域生态环境的影响。结果表明:(1)旱地景观是大连地区面积最大、分布最广、连续性最强的基质景观;其次,林地景观的面积比例也较大;水田、草地和水域的面积比例较小。(2)城乡用地景观的斑块数最多,其次为林地;旱地景观斑块分离度最小,为0.03其次为林地景观,为0.08;沼泽景观的斑块分离度最大,为2.06。(3)大连市的生态环境指数为0.43,与辽宁沿海其他城市相比较,其生态环境质量的总体状况较好,但仍有提升空间。     

延安市土地景观格局变化与特征

根据延安市2000、2005、2010年的土地覆被数据,借助Arc GIS和景观格局分析软件Fragstats,统计和分析不同时期的景观格局特征及各景观类型之间的转化,定量揭示延安市潜在的景观秩序。结果表明:延安市的景观格局以草地、林地和耕地为主。景观形状指数和聚散性呈持续下降趋势,草地和林地的形状指数值逐年降低,形状结构相对比较规则和简单,景观类型内部连通性较好。耕地的形状特征相对破碎和不规则,耕地斑块数量增加但总面积持续减小。景观格局破碎化程度和异质性增加,局部景观格局变得更复杂。相对分布均匀的斑块类型、提升较大的景观多样性、景观类型的演替与更新更加明显是延安市景观特征的变化趋势。     

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。     

挠力河流域景观格局粒度效应分析

挠力河流域是重要的生态敏感区,国际生物多样性保护网络的重要节点,该流域湿地是三江平原地区重要的生态屏障,具有无法替代的生态价值和资源意义;分析了景观格局空间粒度的变化.     

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.     

大庆市土地利用/土地覆盖景观格局研究

利用遥感影像处理系统,对大庆市1978~2001年5个时段的TM影像进行处理,得到大庆市土地利用图;据图进行土地利用/土地覆盖景观格局分析,利用GIS软件计算出大庆市区土地利用/土地覆盖的破碎化、斑块形状、分离度、优势度、均匀性及多样性等景观指数,并对大庆市区土地利用/土地覆盖进行自相关分析;结果表明,作为一个典型的石油型城市,大庆市景观格局有其独特之处。     

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。     

区域代表性景观格局指数筛选与土地利用分区

研究目的：筛选一组代表性景观格局指数进行区域土地利用特征描述和土地利用分区。研究方法：景观格局分析软件应用、主成分分析和聚类分析方法。研究结论：仙侬景观多样性指数、景观分离指数、斑块密度、景观形状指数、周长/面积分维数这一组景观格局指数可以很好地表征德州市土地利用特征;基于选定的景观格局指数可以将德州市分为4种类型区。     

农用地整理对区域景观动态与生态风险影响研究——以福建省建溪流域为例

研究目的:以福建省建溪流域为例,基于2010—2016年的景观类型数据和农用地整理数据,分析农用地整理对区域景观动态和生态风险的影响。研究方法:单一变量法,景观格局指数,生态风险指数。研究结果:(1)2010—2016年间通过农用地整理工程增加的耕地主要在海拔高于300 m的区域;(2)农用地整理工程中的新增耕地主要来源于草地、园地和林地,也有部分城镇村及工矿用地、交通用地等由于村庄合并或矿区土地复垦等原因被整理为耕地;(3)每一种农用地整理工程类型都是一种风险源,其释放的风险压力主要有景观单一化和景观破碎化两种;(4)2010—2016年建溪流域的生态风险值介于2 386.11～2 394.76,2010年后生态风险指数逐年降低。研究结论:本文对大尺度上关于农用地整理对景观生态的影响研究有借鉴意义,可以为区域尺度的土地利用优化设计和农用地整理设计规划提供科学依据。     

土地生态化整治与景观设计

研究目的:推动中国土地生态化整治技术与景观设计的应用与发展。研究方法:文献资料法,综合分析法。研究结果:中国土地生态化整治技术与景观设计的内涵、发展方向与关键技术有待全面完善提高。研究结论:国外土地整治技术主要针对土地整治中的水土流失、景观功能衰退、土地退化等3类问题,强调土地整理区从物种、地块到整理区的多尺度生态化整治与景观空间优化配置的统筹设计。中国现阶段土地整治技术的核心应是生态化整治与景观设计技术,其在不同区域、不同类型土地整治区的集成应用是主要发展方向。具体包括4方面的关键技术:不同类型土地整理区地表值被及土壤动物与微生物区系恢复与重构技术;不同类型土地整理区生态化整治技术;不同类型土地整理区的景观设计技术;生态化整治与景观设计耦合的关键技术集成体系。     

景观格局分析法与土地利用转换矩阵在土地利用特征研究中的应用

研究目的:以黄河三角洲为例,研究景观格局分析方法与土地利用转换矩阵在土地利用特征研究中的应用。研究方法:景观格局分析和土地利用转换矩阵。研究结果:近20年山东省来东营市的土地利用主导变化过程是耕地、城镇建设用地、农村居民点用地增加,天然草地大量减少,土地利用类型有向单一化发展的趋势。这种土地利用模式对黄河三角洲地区发展、湿地保护是不利的,应该引起足够的重视。研究结论:将景观格局分析法和土地利用转换矩阵结合,可以快速的对一个地区的土地利用特征进行定性理解和定量分析,为政府管理部门提供数据支持和决策依据。     

黄淮海平原农区县域土地利用景观格局分析及可持续利用建议

研究目的:系统分析黄淮海平原农区土地利用景观格局特征存在问题、形成机制及其优化调整思路。研究方法:用地理信息系统支持下的景观生态学格局定量分析方法,以土地利用现状图为工作底图,系统研究了曲周县的土地利用景观的空间格局指标。研究结果:曲周县的土地利用景观格局在我国广大农区具有代表意义,是我国农村土地利用方式及高人口密度综合作用的结果;景观人文干扰强,耕地在整个景观中占首要位置,水浇地、旱地和居民点的优势度明显高于其他景观类型。研究结论:应用景观生态学方法可以为土地可持续利用管理评价提供新的方法和视角,最后提出了以加强沟渠、防护林等廊道建设和促进农村城市化的平原农区优化景观格局的建议。     

江苏省农村居民点用地现状分析与整理潜力测算

研究目的：测算江苏省65个地域单元农村居民点整理的理论潜力和现实潜力,为土地管理和新一轮土地利用总体规划修编提供参考。研究方法：统计分析法,实地调查法,层次分析法,人均用地指标法和限制条件修正系数法。研究结果：（1）江苏省农村居民点面广量大,人均用地超标,整理潜力很大;（2）65个地域单元的限制条件修正系数介于0.2849 — 0.7281之间,表示理论潜力转变为现实潜力的能力和可能性;（3）2005 — 2020年,全省农村居民点整理的理论潜力和现实潜力分别为224546.3 hm2和92727.09 hm2。研究结论：（1）人均用地超标,理论潜力巨大;（2）整理潜力受自然经济等条件限制,现实潜力下降;（3）区域条件差别显著,整理难度不一;（4）应因地制宜,有序推进农村居民点整理。     

基于3S的平朔矿区土地利用及景观格局演变研究

研究目的:以2001年、2004年和2009年3个时段的TM遥感影像为主要数据源,采用景观格局指数分析平朔矿区土地利用和景观格局演变的特征,为矿区土地管理、生态重建建设提供必要的科学依据。研究方法:文献分析法,实证分析法。研究结果:矿区范围内林地、草地、建设用地、矿坑采掘区、矿坑边坡、排土场、矿坑剥离区面积增加,耕地、水域、未利用地面积减少;由于受人为因素的干扰,各类型的景观格局有不同程度的变化,整体景观破碎程度增加,景观多样性增加,形状越来越不规则,各斑块类型在景观中呈现均衡化和多样化方向发展。研究结论:在立足长远目的的基础上,土地复垦措施为矿区的生态重建奠定了重要基础,有效地指引了矿区的可持续规划,但是生态重建的社会、经济、生态环境等的多元性决定了矿区土地复垦内容和标准应随其不断调整优化。