黄河三角洲地区人类活动对景观结构的影响分析──以山东省东营市为例

景观生态学是研究由不同生态系统所组成的景观的空间结构、相互作用、功能及动态变化。研究人类活动的区域差异对景观结构的影响,探讨人类活动的强弱对生物生境和资源分布格局的干扰,成为景观生态学研究的一个重要方面。本文以我国黄河三角洲地区东营市为研究区域,通过选取景观多样性、优势度、景观破碎度和景观分离度作为评价指标,分析了该区人类活动和景观结构之间的关系。研究表明,人类活动对景观结构具有显著的影响,主要表现在：１）人类活动对景观多样性有较为明显的影响,随着人类活动的加强,景观多样性降低。２）人类活动的强度与景观的破碎度成正比关系,随着人类活动的加强,景观越破碎,其破碎度的值越大,人类活动越弱,景观破碎度的值越小。３）景观分离度与人类活动的关系较为复杂,表现为两个方面,与人类活动密切相关的景观类型,如耕地和居民点及工矿用地,景观的分离度与人类活动强度成反比关系,对于那些受人类影响遗留下的自然或半自然景观类型,如：草地、水域、盐碱地及荒地,景观的分离度和人类活动成正比关系。     

海岸线与海岸景观格局对人为干扰度的动态响应——以营口市南部海岸为例

利用多期遥感数据,提取营口南部海岸五期岸线变化信息、分维值,并利用Arcgis10.2中渔网工具创建评价单元。计算景观格局指数,构建人为干扰强度指标,并进一步探讨岸线变化和景观格局变化对人类活动的动态响应。结果表明:(1)研究区围垦导致岸线长度增长、岸线分形维数的增大,1990—2015年四个时段中岸线年增长速率为0.52%、0.53%、4.98%和0.96%;(2)景观格局指数反映2005年之前景观边界、形状复杂程度与破碎程度有所增加;2005年之后景观形状趋于规则化、土地利用趋于均衡化;(3)研究期间强干扰和弱干扰区域面积均有所增加,中等干扰强度区域面积减小;(4)斑块密度、总边缘长度、边缘密度、景观形状指数和平均分维值均与平均干扰强度指数变化同步。Shannon多样性指数与人为干扰强度变化呈反相关;(5)岸线长度变化和岸线分形维数变化都与人类干扰度呈反相关,相关性分别为-0.97和-0.98。     

鸡公山自然保护区蝶类多样性及其影响因素

2019年4-10月,在鸡公山自然保护区的核心区和实验区内不同生境、不同人为干扰程度的区域选取6条样线,对蝶类群落进行了观测研究.共记录蝴蝶3431头,隶属于10科79属127种;其中蛱蝶科Nymphalidae的种类数最多,共23属36种;粉蝶科Pieridae和灰蝶科Lycaenidae为保护区优势科,菜粉蝶Pieris rapae(Linnaeus)、蓝灰蝶Everes argiades (Pallas)和苎麻珍蝶Acraea issoria (Hübner)为保护区优势种.保护区内蝶类群落的种-多度曲线呈正态分布模式,表明区内生态环境整体情况较好.不同样线中蝶类群落的种类、数量及多样性指标存在明显差异,无人类活动的样线Ⅴ和Ⅵ中蝶类群落的各项多样性指数均优于另外4条样线;适度人为干扰的样线Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ中蝶类群落的各项指数均大于旅游景区样线Ⅲ的,且样线Ⅲ的优势度指数明显大于其他样线.各样线蝶类群落的种类数、个体数以及多样性指数的变化趋势与温度相一致,呈显著正相关关系;而与降雨量无显著相关性.由此可见,鸡公山保护区现有的旅游规模、森林经理和项目建设对蝶类群落产生了负面影响,但是适度的人类活动能在一定程度上延缓蝶类多样性的降低.     

西双版纳勐养自然保护区土地利用对自然景观的影响

使用ARC/INFO和ARC/VIEW地理信息系统,对以1995年3月的卫星影像图、相关图件及数据为基础的图形数据库进行分析,研究了土地利用对勐养自然保护区自然景观的影响.结果表明,土地利用使季节雨林生境的异质性最高(多样性指数H为2.1759,优势度指数D为1.2831),季风常绿阔叶林异质性最小(H为1.2531,D为2.3318).该保护区总的人为干扰强度指数(HD)为0.1287,其中季节雨林生境受干扰最强烈,HD达0.8809.季风常绿阔叶林是保护区的优势植被(占总面积的78%),土地利用使其约12.36%(或10895hm₂)的面积被损坏.热带雨林(季节雨林、山地雨林和季雨林,占总面积的12%)是重点保护对象,土地利用使其损失了约19%(2557hm₂),是受到严重干扰的生境组分.耕地的斑块数量最多(占斑块总数的25.86%)而面积却很小(占总面积的2.2%),呈小块状散布在保护区里.人们因经营耕地而活动在保护区里,构成了大面积的干扰,使灌丛草地基本随着耕地散布在保护区里.要保护好西双版纳勐养自然保护区,必须以改善土地利用方式来控制耕地的扩散.     

人为干扰强度对村级景观破碎度的影响

村落具有人类活动所造成的许多景观特征,是研究人为干扰对景观破碎度影响的良好场所;本文运用地表植被的改变状况和主要辅助能的投入为指标,按重度干扰强度、中度干扰强度和轻度干扰强度3个等级把村落分为中心区、过渡区和基质区,分别不同研究区的景观破碎度与人为干扰强度的相互关系,3个研究区域的斑块密度指数分别为0．3416、0．3109和0．0028;景观破碎度分别为0．0820、0．0746和0．0007,重度干扰和中度干扰比轻度干扰下景观具有明显高的斑块密度指数和破碎化指数,随着人为干扰强度的增加,景观破碎化程度相应增加,中度人为干扰使景观破碎度值较高。     

海口市海岸带近30年土地利用变化的景观生态风险评价

采用海口市海岸带1988、2000、2009、2017年4期土地利用矢量数据,运用格网GIS法、Kriging内插法构建景观生态风险指数模型,对海口市海岸带进行景观生态风险综合评价。结果表明：（1）各景观面积波动较大,景观类型以建设用地和耕地为主;（2）2000-2017年间人类活动对景观的干扰最为强烈,各景观的分离度、干扰度、脆弱度最大值均在此时域内出现;（3）研究时域内研究区的平均生态风险值由0.3424增加到0.4468;生态风险等级总体呈低等级向高等级转移的趋势,空间分布呈中部向东西、内陆向沿海递减的趋势,高等级的风险区逐渐朝沿海地区蔓延;较高和高生态风险区主要分布在海口建成区、南渡江沿岸、美兰机场、红树林保护区以及三江镇国营农场附近;（4）城市建设和临港产业的发展导致绿地、水域面积减少且分布趋于破碎、分离,是研究区生态风险值总趋势呈增高的主要原因。研究结果可为海口市海岸带景观格局的优化、土地资源的保护和可持续发展方面提供科学依据。     

青海湖自然保护区人类数字足迹及草地生物量的人类活动暴露度的时空模式分析

开展保护区人类活动压力定量评估对保护区内生态系统安全、降低人类活动影响具有重要意义。许多学者从人类活动对生物多样性、生物的生境或生态系统服务及其价值的影响等角度已开展了大量研究, 但由于反映人类活动的统计数据在时空尺度上较粗, 难以精细刻画保护区内短期动态的人类活动干扰。本研究尝试通过记录人的位置到访信息的高时空分辨率数字足迹数据, 以青海湖国家级自然保护区为研究区域, 利用0.01°逐日的定位请求数据和草地生物量数据, 从人类数字足迹覆盖率、数字足迹强度和草地生物量的人类活动暴露度3个指标上对青海湖自然保护区内人类数字足迹入侵强度及其对生态环境的影响开展了研究。研究结果显示, 青海湖保护区人类数字足迹具有“多尖峰、南高北低、景区节律”的时空模式; 每日人类数字足迹覆盖率和足迹强度呈现按月聚集模式, 最大值分别为7.42%和5.24; 草地生物量的人类活动暴露度显示人类数字足迹对青海湖二郎剑-黑马河沿线的草地生物量影响最大, 此时草地生物量的人类活动暴露度水平在热门旅游景点较高, 最高达到2.24。通过位置大数据挖掘青海湖保护区内人类数字足迹的时空变化及其对于生态环境的影响, 不仅证明了数字足迹用于人类活动对于生态环境影响研究的有效性, 也为保护区生态环境精细化的管理提供支撑。     

钱塘江中游水生昆虫群落功能多样性对土地利用变化的响应

基于11个反映水生昆虫生活史、对外界抵抗力和生理特征的生物学性状,应用目前国际上通用的fourth-corner统计方法,系统研究了浙江省钱塘江中游流域水生昆虫功能多样性对土地利用变化的响应.结果表明： 部分生物学性状对土地利用变化敏感,且其随人类干扰强度的变化所发生的改变与预期吻合,其最大个体长度逐渐下降,呼吸方式从以鳃呼吸为主转变为以表皮呼吸为主,掘穴者数量显著增加.参照点的功能多样性指数(Rao值)显著高于干扰点(P<0.001).说明人类活动引起的土地利用变化导致溪流水质和栖境质量下降,引起群落的变异和对生物性状组成的筛选,最终导致水生昆虫群落功能多样性改变.生物性状及功能多样性是未来评价生态健康的潜在指标.     

黄河三角洲地区人类活动对景观结构的影响分析

景观生态学是研究由不同生态系统所组成的景观的空间结构、相互作用、功能及动态变化。研究人类活动的区域差异对景观结构的影响,探讨人类活动的强弱对生物生境和资源分布格局的干扰,成为景观生态学研究的一个重要方面。本文以我国黄河三角洲地区东营市为研究区域,通过选取景观多样性、优势度、景观破碎度和景观分离度作为评价指标,分析了该区人类活动和景观结构之间的关系。研究表明,人类活动对景观具有显著的影响,主要表现在     

放牧干扰下高寒草甸物种多样性指数评价与选择

在青藏高原东北缘高寒草甸设置6个放牧强度样地,连续4年研究10个多样性指数(Richness和Abundance 2个实测指数,优势度指数、均匀度指数、丰富度指数和综合指数各2个)对放牧强度和年限影响植物群落的解释能力.结果表明: 相对于重要值,利用多度计算的多样性指数对放牧干扰更敏感.优势度指数(Berger-Parker、Dominance)与放牧强度和年限均无关,不能将放牧干扰对群落优势种的影响有效区分.均匀度指数(Equitability、Evenness)均与放牧强度无关,但Evenness指数与放牧年限呈显著负相关,不受偶见种影响且与物种多度的变异系数呈显著正相关,在基于时间尺度的均匀度比较中可以选择Evenness指数.丰富度指数(Menhinick、Margalef)均与放牧年限无关,但Margalef指数与放牧强度呈显著正相关,且不受偶见种影响.综合指数(Shannon、Simpson)均与放牧强度无关,但Shannon指数与物种丰富度和多度呈显著正相关,且随放牧年限增加而显著升高,不受偶见种影响,Shannon指数可用于在长时间尺度下比较物种多样性变化.在所有多样性指数中,只有实测物种丰富度和多度均与放牧强度呈显著负相关,与放牧年限呈显著正相关,且不受偶见种影响,故实测物种丰富度和多度相结合可作为放牧干扰下多样性比较的首选指标.此外,多样性指数选择须考虑放牧干扰的强度与时间特征、多样性组分和研究目的.     

Land cover diversity increases predator aggregation and consumption of prey

A lower diversity of land cover types is purported to decrease arthropod diversity in agroecosystems and is dependent on patterns of land use and fragmentation. Ants, important providers of ecosystem services such as biological control, are susceptible to landscape‐level changes. We determined the relationships between land cover diversity and fragmentation on the within‐field spatial associations of ants to pests and resulting predation events by combining mapping and molecular tools. Increased land cover diversity and decreased fragmentation increased ant abundance, spatial association to pests and predation. Land cover diversity and fragmentation were more explanatory than land cover types. Even so, specific land cover types, such as deciduous forest, influenced ant and pest diversity more so than abundance. These results indicate that geospatial techniques and molecular gut content analysis can be combined to determine the role of land use in influencing predator–prey interactions and resulting predation events in agroecosystems.     

伊犁河流域土地利用/覆被变化对生态系统服务价值的影响——基于强度分析模型

人类活动引起的土地利用/覆被变化(Land Use/Cover Change, LUCC)和景观格局的改变会对生态系统服务价值(Ecosystem Service Value, ESV)产生影响,但大多数对LUCC的分析方法都缺乏对各土地利用类型内部转换过程的深入信息挖掘。因此,利用强度分析模型在由浅入深的三个层次(时间间隔、地物类型、转换)上系统地,定量地分析新疆伊犁河流域1980—2015年土地利用变化强度时空分布的动态特征,同时对流域景观格局的演变和生态系统服务价值进行评估研究,探讨ESV对土地利用变化强度的响应特征。结果表明：(1)伊犁河流域土地利用强度呈现先增强后减弱的变化趋势(2)在1980—2015年期间,流域内景观格局斑块聚集性减弱、破碎化加剧、景观多样性增加、各地类景观均衡化发展,生态系统服务总价值增加了0.49亿元,其中水域和林地占流域总生态系统服务价值的47.94%。(3)伊犁河流域优势景观斑块面积的增加、形状多样化、各斑块聚集化发展会促使流域生态系统服务价值的增加,土地利用变化强度与ESV存在明显的正相关关系。通过系统地分析多个层次下的土地利用景观变化,以及生态...     

大城市边缘区景观破碎化空间异质性——以北京市顺义区为例

探索大城市边缘区景观破碎化格局及其空间异质性特征,有助于把握景观动态的变化机制及其生态问题.以北京市顺义区这一典型大城市边缘区为例,基于土地利用分类数据,采用有效粒度尺寸方法,对1992年、1999年和2009年景观破碎化空间变异进行了地统计学分析,主要包括尺度依赖性、空间异质性、空间格局及其生态过程的分析.研究结果表明:1)景观破碎化空间变异具有明显的尺度依赖性特征,由空间自相关部分引起的空间异质性较高;1992年和1999年景观破碎化空间总变异相对缓和,2009年空间总变异强烈;通过不同尺度上的异质性对比,选取1000m幅度作为研究区景观破碎化的空间异质性分析较为适宜.2)景观破碎化空间异质性表现出明显的上升趋势,土地利用斑块破碎化不断加剧,其中1999-2009年间的表现尤为强烈.3)景观破碎化高值区呈现出由东部向西部转移的态势,并且其空间布局具有集聚性与分散性的显著特征,空间上相似属性聚集与相异属性聚集的空间格局十分突出.4)景观破碎化空间自相关作用主要来自高强度社会经济活动的影响,并表现出明显的区位特征.该研究结果可为土地、城镇规划以及景观生态建设提供参考.     

Impacts of forest fragmentation on species composition and forest structure in the temperate landscape of southern Chile

Aim Few studies have explicitly examined the influence of spatial attributes of forest fragments when examining the impacts of fragmentation on woody species. The aim of this study was to assess the diverse impacts of fragmentation on forest habitats by integrating landscape‐level and species‐level approaches. Location The investigation was undertaken in temperate rain forests located in southern Chile. This ecosystem is characterized by high endemism and by intensive recent changes in land use. Method Measures of diversity, richness, species composition, forest structure and anthropogenic disturbances were related to spatial attributes of the landscape (size, shape, connectivity, isolation and interior forest area) of forest fragments using generalized linear models. A total of 63 sampling plots distributed in 51 forest fragments with different spatial attributes were sampled. Results Patch size was the most important attribute influencing different measures of species composition, stand structure and anthropogenic disturbances. The abundance of tree and shrub species associated with interior and edge habitats was significantly related to variation in patch size. Basal area, a measure of forest structure, significantly declined with decreasing patch size, suggesting that fragmentation is affecting successional processes in the remaining forests. Small patches also displayed a greater number of stumps, animal trails and cow pats, and lower values of canopy cover as a result of selective logging and livestock grazing in relatively accessible fragments. However, tree richness and β‐diversity of tree species were not significantly related to fragmentation. Main conclusions This study demonstrates that progressive fragmentation by logging and clearance is associated with dramatic changes in the structure and composition of the temperate forests in southern Chile. If this fragmentation process continues, the ability of the remnant forests to maintain their original biodiversity and ecological processes will be significantly reduced.     

云南省维西县塔城镇土地利用/地表覆盖及其空间格局变化研究

利用遥感和地理信息系统,结合野外实地参与式调查,从土地利用类型和空间格局角度,对滇西北维西县塔城镇1990和1999年的土地利用变化进行综合分析。结果表明,塔城镇10年间土地利用类型和空间结构变化较小,仍以有林地为主。但高覆盖度林地、中覆盖度林地和低覆盖度林地的结构发生了变化,低覆盖度林地从9．93％增加到18．30％,增加8．37％;高覆盖度林地减少5．35％;中覆盖度林地减少5．15％,森林植被质量下降。土地利用／地表覆盖景观变化最大的区域在海拔3400m以上的塔城镇的东南角和西南角。景观多样性、优势度降低,景观破碎化程度加深,严重影响该地区滇金丝猴的栖息地。     

岩溶山区景观多样性变化的生态学意义对比——以贵州四个典型地区为例

岩溶石漠化是中国西南典型的土地退化,但关于岩溶山区景观多样性的研究还不多见。岩溶山区景观异质性强,景观格局空间差异大,岩溶山区土地利用/土地覆被变化引起的景观多样性变化,其生态学意义有何差异,值得开展研究。本文采用高分辨率的航片和遥感影像,以100m?100m 网格为单元,分析了贵州省王家寨、后寨河、花江和茂兰4个典型岩溶地点的景观多样性指数在1963年和2004年的空间分布。 为了说明多样性指数变化的生态学意义,进一步,把4个研究地点景观多样性指数空间分布图与其土地退化图结合起来,对比其多样性指数变化与土地退化和生态恢复的关系。结果表明：（1）茂兰、后寨河和花江多样性指数都表现出随距聚落距离增加而减少的趋势,王家寨1963年和2004年则表现出随距聚落距离增加,多样性指数先减小后增加。（2）茂兰地区以森林为基质,后寨河地区坡耕地退耕为林、灌、草地,土地利用方式单一,景观破碎化程度降低;因此,茂兰、后寨河地区多样性指数的降低表明该地区生态实质上有所恢复;花江地区土地利用/土地覆被逐渐向多样化方向发展,石漠化景观逐渐被林灌斑块代替,多样性指数升高表明该地区植被有所恢复;王家寨地区峰丛坡地多样性指数增加表示生态有所恢复。（3）研究地点多样性的升、降不能简单地与生态变好、变差直接联系。只有正确区分岩溶地区的景观基质,才能准确运用景观指数分析石漠化土地的变化趋势。     

Effects of landscape structure and land-use intensity on similarity of plant and animal communities

Aim Species richness in itself is not always sufficient to evaluate land management strategies for nature conservation. The exchange of species between local communities may be affected by landscape structure and land‐use intensity. Thus, species turnover, and its inverse, community similarity, may be useful measures of landscape integrity from a diversity perspective. Location A European transect from France to Estonia. Methods We measured the similarity of plant, bird, wild bee, true bug, carabid beetle, hoverfly and spider communities sampled along gradients in landscape composition (e.g. total availability of semi‐natural habitat), landscape configuration (e.g. fragmentation) and land‐use intensity (e.g. pesticide loads). Results Total availability of semi‐natural habitats had little effect on community similarity, except for bird communities, which were more homogeneous in more natural landscapes. Bee communities, in contrast, were less similar in landscapes with higher percentages of semi‐natural habitats. Increased landscape fragmentation decreased similarity of true bug communities, while plant communities showed a nonlinear, U‐shaped response. More intense land use, specifically increased pesticide burden, led to a homogenization of bee, bug and spider communities within sites. In these cases, habitat fragmentation interacted with pesticide load. Hoverfly and carabid beetle community similarity was differentially affected by higher pesticide levels: for carabid beetles similarity decreased, while for hoverflies we observed a U‐shaped relationship. Main conclusions Our study demonstrates the effects of landscape composition, configuration and land‐use intensity on the similarity of communities. It indicates reduced exchange of species between communities in landscapes dominated by agricultural activities. Taxonomic groups differed in their responses to environmental drivers and using but one group as an indicator for ‘biodiversity’ as such would thus not be advisable.     

Breeding bird species diversity across gradients of land use from forest to agriculture in Europe

Loss, fragmentation and decreasing quality of habitats have been proposed as major threats to biodiversity world‐wide, but relatively little is known about biodiversity responses to multiple pressures, particularly at very large spatial scales. We evaluated the relative contributions of four landscape variables (habitat cover, diversity, fragmentation and productivity) in determining different components of avian diversity across Europe. We sampled breeding birds in multiple 1‐km² landscapes, from high forest cover to intensive agricultural land, in eight countries during 2001?2002. We predicted that the total diversity would peak at intermediate levels of forest cover and fragmentation, and respond positively to increasing habitat diversity and productivity; forest and open‐habitat specialists would show threshold conditions along gradients of forest cover and fragmentation, and respond positively to increasing habitat diversity and productivity; resident species would be more strongly impacted by forest cover and fragmentation than migratory species; and generalists and urban species would show weak responses. Measures of total diversity did not peak at intermediate levels of forest cover or fragmentation. Rarefaction‐standardized species richness decreased marginally and linearly with increasing forest cover and increased non‐linearly with productivity, whereas all measures increased linearly with increasing fragmentation and landscape diversity. Forest and open‐habitat specialists responded approximately linearly to forest cover and also weakly to habitat diversity, fragmentation and productivity. Generalists and urban species responded weakly to the landscape variables, but some groups responded non‐linearly to productivity and marginally to habitat diversity. Resident species were not consistently more sensitive than migratory species to any of the landscape variables. These findings are relevant to landscapes with relatively long histories of human land‐use, and they highlight that habitat loss, fragmentation and habitat‐type diversity must all be considered in land‐use planning and landscape modeling of avian communities.     

黄河源区沙化草地区域景观特征

以黄河源区玛曲县沙化草地为对象,运用景观生态学原理,借助地理信息系统技术,选取景观异质性指数(景观多样性、景观优势度)、景观破碎化指数(斑块密度、分离度)、形状指数(伸长指数、分维数)3类指标,分析了黄河源区沙化草地不同景观类型的空间分布及景观格局现状特征.结果表明,区域整体景观结构简单,局部变化复杂,自然景观仍是景观变化的主体,景观结构受草地、湿地、灌木林地等少数自然景观类型控制.区域景观斑块呈条带状分布,各景观条带差异较大,从河流阶地带到低山草地带到高山草甸带,景观斑块类型减少,景观多样性减小,景观破碎化程度减弱,景观结构呈简单化趋势.沙化景观尤其是流动沙地对景观结构的影响较大,在区域景观异质性增强及破碎化加剧过程中起主要作用.固定沙地、半固定沙地和潜在沙化土地也不同程度地影响着景观的构成及变化;人工景观比沙化景观对景观结构的影响小,但其潜在变化空间较大.人工景观和沙化景观将是未来区域景观结构变化的共同主导因素.