道路网络扩展对区域生态系统的影响——以景洪市纵向岭谷区为例

道路网络的存在和扩展影响着周边景观的生态格局和过程,进而影响区域生态安全,定量表达道路影响域生态系统变化对生态系统管理具有重要意义.选取景洪市为研究区,利用缓冲区分析、对比分析和情景分析,研究道路与生态系统格局变化的关系,进而揭示不同道路类型对区域生态安全的影响.结果表明：近20a研究区林地、灌丛有所减少,旱地和建设用地增加显著,而道路为显著的驱动因子.景观的多样性,均匀度,斑块密度和人工干扰指数也随着道路缓冲距离增加而降低.道路影响域内林地受道路影响最大,其次为草地,旱地或灌丛,而旱地的斑块数目受低等级道路影响最多,其他等级林地数目最多.情景分析表明,随着道路网络的扩展,生态系统分维数、斑块数目增加,平均斑块面积减少,显示破碎化程度加剧,而低等级道路对区域景观格局的变化贡献率最大.     

基于网络特征的道路生态干扰——以澜沧江流域为例

道路网络对区域景观的生态格局和过程产生较大的影响,作为干扰因子,区域道路网络的特征和所产生的生态干扰水平存在一定的相关性.利用GIS和网络分析法,以澜沧江流域县域为基本单元,分析了研究区各县的道路网络特征指数,在揭示了区域道路网络不同特征之间的规律性的基础上,进一步对区域网络特点和生态干扰之间相关性进行了内在关系的探讨.结果表明,澜沧江流域道路网络结构的空间差异很大,流域内各县的道路网络节点数、连接线数目、α环度、β线点率、γ连接度指数等网络特征因子也存在较大差异;道路密度和道路总长度与区域海拔高度呈现较明显的负相关关系;道路密度和区域道路的廊道密度呈现正相关关系,和区域道路的α指数、β指数和γ指数关系可以用倒数模型来拟合.缓冲区分析表明,耕地比例和道路密度线性相关关系显著,而其他类型相关性较差,但区域综合的人工干扰指数(Hd)(1980,2000)和道路网络的特征指数相关显著,而且不同时期的区域景观的斑块密度、平均斑块面积和区域道路网络特征之间也存在较强的相关性,即网络扩展使得区域生态系统受干扰强度增加,破碎化严重,但较短时期内的生态系统变化和道路网络特征之间相关性不显著.     

基于累积阻力的野生动物适宜生境斑块探测——以滇金丝猴为例

识别动物的适宜生境对野生动物保护、区域生态保护以及自然保护区的规划等具有指导意义。以滇金丝猴生存区域为例,选取7个影响滇金丝猴生境适宜性的主要因子：植被类型、海拔、坡度、坡向、距水系距离、距居民点距离、距道路距离,基于GIS技术,构建阻力面,确定累积阻力阈值,计算可达面积并据此划分斑块,结合现有猴群的栖息地分布、保护区设立对划分结果进行分析讨论。结果表明,区域内滇金丝猴的适宜生境面积整体占比较低,猴群移动受到人类活动干扰或水系阻隔的影响,其生境受到了不同程度的破坏,且生境适宜度表现出中部最高,北部次之,南部最差的规律。划分生境适宜性等级的方法,考虑到了明显地物对动物移动的较强阻隔作用,顾及到了空间连续性和斑块完整性,实验结果可反映出不同区域的生境适宜性差异。     

基于网络K函数的西双版纳人工林空间格局及动态

区域植被格局的分布特征受诸多要素影响,但其空间格局和动态具有一定规律或自相关性,道路网络作为景观中显著的人工线性要素,在很大程度上影响着区域的植被格局特征,特别是人工植被的分布特征.运用网络K函数,分析了道路网络和人工林空间格局分布的相互关系,并且用二元网络K函数研究了人工林扩展对针叶林和阔叶林的影响.结果表明:人工林在1970-2000年间种群分布格局有非常明显的变化,特别是从1990到2000年,种群面积不断扩大,主要从北部地区扩展到西北和东南地区.1970-1990年人工林扩展主要集中在低海拔的道路网络附近,沿道路网络呈现明显的集聚分布,公路效应明显.但后期逐渐向距公路较远、海拔较高的地区扩展,到2000年在大尺度下人工林斑块呈显著随机分布.同时,人工林面积的增长对针叶林影响显著,对阔叶林有影响但是并不显著.二元网络K函数表明,在1970到1990年人工林与针叶林沿道路网络在小尺度为负关联,在局部地区存在着竞争,但在大尺度上对环境条件的要求具有一致性为正关联.到2000年,在大尺度上人工林与针叶林的种群分布格局呈显著负相关,人工林面积的不断扩展导致了针叶林面积的下降.     

武夷山景区主要景观类型斑块大小分布规律及其等级尺度效应分析

以武夷山风景名胜区为研究对象,运用景观分类生态原则和群落生态学原则,将武夷山风景名胜区划分为10类景观类型,并提取各类型斑块的面积、周长、数量等信息。在此基础上,运用正态分布、对数正态分布、Weibull分布、г-分布、Bata-分布及负指数分布等6个常见的概率分布,分别在3种等级划分条件下,对各景观类型斑块大小分布规律进行研究．结果表明,多数斑块大小服从对数正态分布。少数服从r．分布和Weibull分布,而所有类型的斑块大小均不服从正态分布;对于同一景观类型而言,不同划分等级对其斑块大小的分布规律产生一定的影响,即斑块大小分布存在着等级效应,其中以b等级划分相对比较理想;对不同的景观类型而言,斑块大小分布规律依类型的不同而存在差异,而且就整个景区所有斑块大小分布来说,尚未有一种概率分布能理想地加以刻画;由具有相同分布规律的不同景观类型的斑块构成的整体,其斑块大小分布规律基本保持不变,而由不同分布规律的不同景观类型的斑块构成的整体,其斑块大小分布规律发生变化。     

道路扩展对青藏高原东缘土地利用及景观格局的影响

道路作为典型的线状廊道, 是人类干扰自然生态系统的主要途径之一。定量化道路网的扩展对区域土地利用及其格局的影响具有重要意义。以青藏高原东缘的四川藏区为研究区, 在地理信息系统支持下, 从道路等级和道路密度出发, 采用缓冲区分析、叠加分析以及景观格局分析方法, 研究了不同距离阈值下道路与两侧土地利用和景观格局的关系。结果表明: 1989-2009 年期间, 研究区路网总长度增加了1293 km, 密度增幅达134.8%, 其中97.1%的道路长度增加是由四级道路引起; 各级别道路缓冲区内, 建设用地、林地、草地面积均呈持续增加趋势, 而耕地、水域和未利用土地面积呈减少趋势; 不同等级道路对缓冲区内土地利用及格局的影响存在较大差异, 总体上低等级道路对土地利用格局及景观破碎化的影响较高等级道路显著。     

植被覆盖度和归一化湿度指数对热力景观格局的影响——以广州为例

利用LANDSAT-5 TM影像提取地表温度、植被覆盖度和归一化湿度指数（NDMI）等信息,结合景观生态学方法探讨广州市不同区域城市植被和NDMI对地表温度的调节作用.结果表明： 植被覆盖度、NDMI和地表温度两两之间有较强的线性相关性,但不同区域植被覆盖度、NDMI与地表温度的相关程度存在明显差异;提高相同植被覆盖度时,中心城区的降温效果最好,其次是处于中心城区北缘的近郊区;不同区域森林公园对周围热环境的影响程度不同,960~1080 m缓冲区内平均温度与公园内部平均温度之差分别为4.69 ℃（白云山）、1.27 ℃（马仔山）和0.41 ℃（流溪河）;高植被覆盖度可增加热力景观多样性和不同景观之间的结合度,促进低温斑块内部与其他斑块如高温斑块间的能量交换,起到控制热岛效应的效果;增加环境湿度与提高植被覆盖度对热力景观格局所形成的作用相当.     

植被覆盖度和归一化湿度指数对热力景观格局的影响——以广州为例

利用LANDSAT-5 TM影像提取地表温度、植被覆盖度和归一化湿度指数(NDMI)等信息,结合景观生态学方法探讨广州市不同区域城市植被和NDMI对地表温度的调节作用.结果表明:植被覆盖度、NDMI和地表温度两两之间有较强的线性相关性,但不同区域植被覆盖度、NDMI与地表温度的相关程度存在明显差异;提高相同植被覆盖度时,中心城区的降温效果最好,其次是处于中心城区北缘的近郊区;不同区域森林公园对周围热环境的影响程度不同,960～1080 m缓冲区内平均温度与公园内部平均温度之差分别为4.69℃(白云山)、1.27℃(马仔山)和0.41℃(流溪河);高植被覆盖度可增加热力景观多样性和不同景观之间的结合度,促进低温斑块内部与其他斑块如高温斑块间的能量交换,起到控制热岛效应的效果;增加环境湿度与提高植被覆盖度对热力景观格局所形成的作用相当.     

哀牢山东、西两侧植被NDVI指数和植被类型与主要环境因子的相关性分析

以哀牢山南段为研究区域,利用遥感植被信息、气候数据以及DEM基础资料,对哀牢山东、西两侧植被的NDVI指数和不同植被类型与主要环境因子的相关性进行分析.研究结果表明,哀牢山东、西两侧山地植被的NDVI指数与海拔的相关性最大,与气温、降水量和太阳总辐射量也有一定的相关性,与坡度和坡向的相关性最小.哀牢山东、西两侧的植被NDVI指数都与年均最低温和年均最高温呈负相关,且东侧区域的相关性大于西侧,表明极值气温对东侧区域的植被影响更大.在哀牢山东、西两侧研究区内共有9种植被类型,以稀树灌木草丛为主要植被类型,分别占各自区域面积的40.59%和35.82%;西侧森林植被中常绿部分所占比重高于东侧.相对于东侧区域,哀牢山西侧区域的海拔偏高、气温偏低、降水量较多、太阳总辐射量较大、植被覆盖度较高.总之,基于地形对水热因子空间再分配的影响作用,哀牢山山脉两侧的气候和植被特征具有较大差异.     

气候变化下中国潜在植被演替及其敏感性

潜在植被的研究能够真实反映气候条件对植被形态变化的影响,是植被-环境分类与关系研究的起点,也是全球变化与陆地生态系统研究的关键,对区域植被生态的恢复和重建具有重要的指导意义。本研究基于综合顺序分类系统,对过去30年(1986—2015年)和IPCC5发布的RCP4.5情景下未来3个时期(2030s、2050s和2080s)潜在植被的空间分布进行了GIS模拟,并分析了潜在植被对气候变化响应的敏感性。结果表明:(1)中国分布的潜在植被类型数量及各类在不同时期所占比例均存在差异,同时炎热极干热带荒漠类(VIIA)为各个时期共同缺失的潜在植被类型。(2)潜在植被的分布面积整体上呈现出冷干型潜在植被类型面积逐渐减少、暖湿型潜在植被类型面积逐渐增加的趋势,具体表现为扩展型、缩减型和波动型3类;潜在植被类组的重心发生了不同方向、不同距离的移动变化。(3)中国潜在植被对气候变化的响应存在敏感性差异,其空间分布形态总体呈现出不同敏感性程度的区域相间分布的特点。敏感性高的区域、敏感性较高的区域和敏感性较低的区域分别占国土总面积的2.28%、14.39%和43.82%。