基于景观格局的云南省富源县生态脆弱性空间特征分析

分析生态脆弱性的空间分布特征、形成原因以及对其进行定量研究对于合理利用土地资源、保护生态环境以及可持续发展都具有一定的指导意义。以云南省富源县为例, 在生态脆弱性评价指标体系研究的基础上, 结合研究区域实际情况, 运用熵权法构建生态脆弱性评价模型。以“压力-状态-响应”为评估框架, 从生态压力度、生态敏感性、生态恢复力三个方面选取评价指标(景观分维数、矿区扰动指数、居民点临近指数、景观破碎度、地形指数、植被覆盖度、景观适应度指数、优势度)。在格网尺度对生态脆弱性展开评估并使用点格局方法对不同空间尺度下各生态脆弱等级动态特征和变化规律进行分析。结果表明: (1)水域的生态脆弱性最高, 草地和灌木林地次之, 乔木林地最低; (2)全县生态脆弱性空间分布差异较大, 呈现 “中部高两端低”的分布特征; (3)中安镇生态脆弱性最高, 墨红镇最低; (4)不同脆弱度等级空间分布格局表现出一定相似性, 在中小尺度下高度集群分布, 随着空间尺度的增大, 聚集性逐渐减弱, 且尺度范围有所变化。     

基于土地利用格局的云南省福贡县生态脆弱度研究

福贡县位于滇西北横断山脉北段碧罗雪山和高黎贡山之间,云南省西北部是一个典型的生态脆弱带。本文从土地利用格局的角度分析区域生态脆弱度,选取分维数倒数、破碎度、分离度、土壤侵蚀敏感性和生境格局敏感性指数作为评价因子,探讨了福贡县生态脆弱度的分区规律。研究结果表明:土地利用类型生态脆弱度指数从高到低为:滩涂、城镇、耕地、荒草地、灌木林、有林地、水域。脆弱度分区的大致规律为,以福贡县城为中心,越往外围,脆弱度越低。在各脆弱等级区中,随着脆弱程度的上升,各区的分离度和破碎度指数呈上升趋势,土地利用格局趋于破碎化。     

1980—2015年南四湖流域景观格局及其脆弱性

流域景观格局及脆弱性变化对流域生态环境具有重要影响.为保障南四湖流域生态环境安全,本研究以流域1980—2015年7期土地利用数据为基础,通过计算景观格局指数分析南四湖流域景观格局变化,利用景观适应度(LAI)和景观敏感度指数(LSI)构建景观格局脆弱度(LVI),并分析其空间分布与变化.结果表明: 1980—2015年,南四湖流域耕地面积比例下降4.6%,建设用地增加39.7%,其他土地利用类型呈波动变化,林地、草地、未利用地面积减少,水域面积增加.耕地一直是南四湖流域的优势景观类型.耕地和水域破碎度增加,其他地类破碎度降低.流域景观整体破碎度有所缓和,景观类型之间形成了较好的连接性,景观格局的不规则性和复杂性下降并朝着均匀化和多样化方向发展.各时期流域景观脆弱度大体上表现出东部高于西部、北部高于南部的趋势,其空间分布与流域地形,以及景观类型的分布、土地利用变化有关.研究期间,流域LVI整体下降,东部景观脆弱度严重地区的景观格局开始趋于分散,逐渐被低一级脆弱区所取代,西北部地区脆弱度的回升最明显,南部及西南部一直是低脆弱区.     

银川盆地土地利用变化对景观格局脆弱性的影响

景观格局脆弱性能反映生态系统的不稳定性和对外界干扰的敏感性,有助于了解生态环境的状态和变化趋势.以银川盆地为研究对象,结合景观敏感性和景观适应性2个维度获取2001和2013年研究区景观格局脆弱度的分布情况,并探讨土地利用程度综合指数、综合土地利用动态度、土地利用变化重要性指数和多种土地转移类型对景观格局脆弱度的影响.结果表明： 土地利用程度综合指数的增加主要由耕地、林地、建设用地引起,耕地、林地的比例越高脆弱度越低,建设用地作用相反;随着综合土地利用类型动态度的增加,建设用地显著提高景观格局脆弱度,其次是草地,林地显著降低景观格局脆弱度,其次是耕地;随着土地利用变化重要性指数的增加,耕地显著降低景观格局脆弱度,其次是林地,草地有较弱趋势,规律不明显,建设用地显著提高景观格局脆弱度;耕地、林地、草地为主要转移类型时,建设用地的增加会提高景观格局脆弱度,建设用地为主要转移类型时,林地和草地会提高景观格局脆弱度,耕地作用相反.土地利用类型数量的变化在一定程度上可以影响土地空间结构变化,为合理开发利用土地资源提供参考依据.三元图能有效地反映多种土地利用变化类型对景观格局脆弱度的影响,丰富了土地利用变化研究的内容.     

南疆生态脆弱区土地利用变化及其生态影响评价--以新疆阿克苏市为例

在城市化速度加快的背景下,研究LUCC对生态脆弱区的生态环境影响过程,对了解区域生态环境变化具有重要意义。利用南疆生态脆弱区———阿克苏市1995、2000和2003年的TM遥感影像,采用景观生态学的空间格局指数对城乡土地利用动态变化特征进行了研究,参照Costanza等对全球不同生态系统类型服务功能价值测算结果的比例关系,分析了阿克苏市城乡土地利用类型的生态价值,定量综合评价了阿克苏市城乡区域LUCC的生态影响。结果表明,阿克苏市域景观总体构成表现为景观破碎度较高,斑块数目较多;农业用地中有近半数不稳定,水土条件差致使农用地和未利用地相互转换。研究时段内市域土地利用变化带来了较好的生态影响,土地利用生态效益持续提高,并表现出了较大空间差异。     

大庆市生态环境脆弱性空间格局

以石油资源开采及加工为主要扰动,从敏感性及其应对能力两个方面建立了大庆市生态环境脆弱性评价指标体系,采用改进的熵值法确定各评价指标的权重,根据脆弱性评价模型函数分析了大庆市生态环境脆弱性空间格局.结果表明： 2009年,大庆市生态环境敏感性较强区域集中分布在石油开采加工及石化产业密集区,土地盐碱化等生态问题是导致区域敏感性较高的次要原因;应对不利扰动能力的整体水平较高,在一定程度上起到了缓解生态环境脆弱性的作用;研究区脆弱性空间差异较大,其中红岗区、萨尔图区和龙凤区的脆弱性较高,脆弱度分别为0.80、0.71和0.68,让胡路区和大同区的脆弱性较低,脆弱度分别为0.20和0.04.     

基于景观格局的矿区生态脆弱性评价——以吉林省辽源市为例

矿区自然生态系统脆弱性研究不仅对生态资源及生态环境有重要作用,还对资源合理利用及实现区域可持续发展有指导意义.在分析生态脆弱性概念与评价方法的基础上,依循“压力,状态-响应”评估框架,基于景观格局指数,从自然生态系统压力度、敏感性、恢复力3方面出发构建矿区自然生态系统脆弱性评价指标体系.以辽源市为例,对其进行系统分析与评价.结果表明:各类自然生态系统类型中,辽源市草地的脆弱性最高、林地最低;33个乡镇中,杨木林镇生态脆弱性最高、东丰县县城最低;从4个区县来看,脆弱性大小为龙山区＞西安区＞东丰县＞东辽县;用地分布格局,自然生态环境,采矿、居民点等人为干扰,是影响生态脆弱性空间分异的主要原因.     

纵向岭谷区澜沧江流域景观生态安全时空分异特征

以1985年、1995年和2000年纵向岭谷区的核心区-澜沧江流域的土地利用数据为基础,在GIS软件的支持下,以破碎度、分离度、优势度等景观格局指数和景观类型的脆弱度为评价指标研究澜沧江流域景观生态安全的时空分异特征.研究表明,在这16a期间,景观结构变化导致景观生态安全指数在时空分异性较强,生态安全程度呈下降趋势,由于研究区特殊的地形、地貌特征,澜沧江流域的上、中、下游的生态安全指数分布形态及其下降幅度存在较大的差异,较低的生态安全指数(ES≤0.5)主要分布于该流域的下游呈东北-西南近"Y"形并沿江扩展,而较高的生态安全指数(ES≥0.6)主要分布于流域的中游呈东南-西北方向并沿江萎缩.人类的经济开发活动主要是在景观层次上进行,景观也是区域生态环境管理的基础单元之一,应用景观方法研究生态安全,揭示不同景观类型间的迁移转化特征并进一步识别区域生态环境的变化趋势及其内在因素,对区域生态建设和资源开发具有指导意义.     

闽三角城市群生态环境脆弱性及其驱动力

生态安全是地区社会经济可持续发展的基本前提之一,而生态环境脆弱性会威胁地区的生态安全,进行生态环境脆弱性评价具有重要意义。以闽三角城市群为例,分别选取2000年和2015年的高程、坡度、岩性、土壤类型、NDVI、年均降水量、年均温、人口密度、人均GDP、路网密度、景观多样性、土地利用程度和工业固体废弃物排放量等13个指标,基于空间主成分分析法,并结合全局Moran'I和LISA聚类图,从整体特征、空间差异、空间集聚、地类脆弱性分异以及驱动力5个方面,探讨闽三角城市群的生态环境脆弱性及其驱动力。结果表明:2000—2015年间,闽三角城市群的生态环境脆弱性整体处于中度脆弱,但呈现出由中度脆弱向重度脆弱过渡的趋势;2000—2015年间,生态环境脆弱性呈现出由东南沿海向西北内陆逐渐增强的整体趋势,并存在明显的地带性特征,东南沿海增长不明显,部分地区有所下降,而西北内陆增长明显;生态环境脆弱性存在显著的空间自相关性,且为显著正相关,在西北部山区地带为显著的高高聚集,在东南沿海平原地带为显著的低低聚集,16年间集聚性特征在空间上有所迁移和扩张;2000—2015年间,生态环境脆弱性在各地类存在着一定的异质性,其生态环境脆弱性指数大小顺序始终为:林地未利用地草地耕地水域建设用地,整体由中度脆弱向重度脆弱过渡;2000—2015年间,生态环境脆弱性的驱动力有所变化,但人口密度、景观多样性、岩性和土壤类型一直是闽三角城市群生态环境脆弱性主要的驱动力。     

基于投影寻踪的珠江三角洲景观生态安全评价

区域景观生态安全是生态安全的重要组成部分,对于国家安全和社会可持续发展具有重要影响。以1990年和2005年珠江三角洲Landsat5TM和Landsat7ETM+遥感数据为基本数据源,选取聚集度、景观破碎度、景观形状指数、Shannon多样性指数,并构建了景观脆弱度指数和景观安全邻接指数,对研究区景观空间格局变化进行对比分析。在此基础上,利用基于遗传算法的投影寻踪方法,计算景观生态安全指数,评价研究区的景观生态安全状况。结果表明:(1)从1990年到2005年,珠江三角洲9市的聚集度、破碎度、景观形状指数和Shannon多样性指数变化不大,而景观脆弱度和景观安全邻接指数变化显著,9市的景观脆弱度都呈现减少趋势,而9市景观安全邻接指数都呈增加趋势。(2)从1990年到2005年,珠海和惠州两市景观生态安全状况一直保持良好,而东莞和中山两市的景观生态安全值一直较低;除佛山和广州两市景观生态安全状况略有提高外,其它7市景观生态安全值都有一定程度的减小,其中以肇庆市降低最多。珠江三角洲地区经济高速发展,人为活动剧烈,利用投影寻踪方法构建景观生态安全指数,评价高强度发展区域的景观生态安全状况是有效、可行的。     

Analysis of the ecological vulnerability of the western Hainan Island based on its landscape pattern and ecosystem sensitivity

The ecological vulnerability of the western Hainan Island of China was assessed using a combined approach of landscape pattern and ecosystem sensitivity. Models were developed using the following five factors: reciprocal of fractal dimension (FD), isolation (FI), fragmentation (FN), sensitivity of land desertification (SD), and sensitivity of soil erosion (SW). The major findings include: (1) the vulnerability of various landscape types was in the following decreasing order: farmland > forestland > water area. This suggests that the ecosystems of farmland and forestland are unstable and sensitive to external disturbances; (2) significantly positive relationships were found between the vulnerability of landscape types (VI) and SD, VI and FN, FN and SD, and FN and EVI (regional eco-environment vulnerability). This suggests that FN and SD have considerable effects on VI and EVI in this case; (3) there is a good agreement between the predicted and the actual distribution of the EVI zones. EVI value tends to decrease with increasing distance from the coastline and increase with increasing altitude; (4) the landscape pattern and the regional ecological vulnerability in this study is predominantly controlled by human activities, although physical factors such as topography and oceanic influences also play roles in the process; and (5) the establishment of relationships between data with respect to landscape and the regional ecological responses could be beneficial in guiding the ecological construction of this region.     

Analysis of the ecological vulnerability of the western Hainan Island based on its landscape pattern and ecosystem sensitivity

The ecological vulnerability of the western Hainan Island of China was assessed using a combined approach of landscape pattern and ecosystem sensitivity. Models were developed using the following five factors: reciprocal of fractal dimension (FD), isolation (FI), fragmentation (FN), sensitivity of land desertification (SD), and sensitivity of soil erosion (SW). The major findings include: (1) the vulnerability of various landscape types was in the following decreasing order: farmland > forestland > water area. This suggests that the ecosystems of farmland and forestland are unstable and sensitive to external disturbances; (2) significantly positive relationships were found between the vulnerability of landscape types (VI) and SD, VI and FN, FN and SD, and FN and EVI (regional eco-environment vulnerability). This suggests that FN and SD have considerable effects on VI and EVI in this case; (3) there is a good agreement between the predicted and the actual distribution of the EVI zones. EVI value tends to decrease with increasing distance from the coastline and increase with increasing altitude; (4) the landscape pattern and the regional ecological vulnerability in this study is predominantly controlled by human activities, although physical factors such as topography and oceanic influences also play roles in the process; and (5) the establishment of relationships between data with respect to landscape and the regional ecological responses could be beneficial in guiding the ecological construction of this region.     

海南岛热带森林景观类型多样性

依据景观生态学原理,按地貌、气候、土壤、植被和土地利用方式的分异,以带、域、省、区、类型为5个基本单位及亚、组等为辅助单位,组建海南岛热带森林景观类型分类体系。把海南岛热带森林景观作为省级单位,它隶属于全球热带林景观带、亚洲（东方）热带林景观域、中国热带林景观亚域,其下划分为东部潮湿森林景观、西部半干旱森林景观、中南部山地森林景观、热带常绿针叶林景观、热带竹林景观和热带人工林景观6个森林景观区;以热带低地沟谷热带雨林为代表的11个森林景观亚区;以热带低地沟谷龙脑香森林景观为代表的26个森林景观类型组;以热带低地沟谷青皮林为代表的54个森林景观类型。海南岛热带森林景观类型分类体系较全面地表达了海南岛热带森林景观类型多样性。     

Diversity of tropical forest landscape types in Hainan Island, China

A novel landscape classification system was proposed in this study based on landscape ecological theory and the differentiation in climate, topography, soil, vegetation and land use mode. Five basic units (zone, tract, province, region and type) and two assistant units (sub and group) were used in this system. The tropical forest landscape in Hainan Island was regarded as a landscape province, belonging to global tropical forest landscape zone, Asiatic (oriental) tropical forest landscape tract and Chinese tropical forest landscape subtract. Based on the grade system of region, sub-region, type-group and type, this landscape province (Hainan Island) is divided into 6 landscape regions (east moist forest landscape, west semi-arid forest landscape, central-south mountainous forest landscape, tropical evergreen needle-leaved forest landscape, tropical bamboo landscape and tropical plantation landscape), 11 tropical forest landscape sub-regions represented by tropical lowland valley rain forest landscape, 26 tropical forest landscape-type groups represented by tropical lowland valley Dipterocarpaceae forest landscape, and 54 forest landscape types (FLT) represented by lowland valley Vatica mangachapoi forest. Generally, this classification system represents the landscape diversity of the tropical forest in Hainan Island. Further studies are needed to better understand the landscape diversity of Hainan Island.     

Diversity of tropical forest landscape types in Hainan Island, China

A novel landscape classification system was proposed in this study based on landscape ecological theory and the differentiation in climate, topography, soil, vegetation and land use mode. Five basic units (zone, tract, province, region and type) and two assistant units (sub and group) were used in this system. The tropical forest landscape in Hainan Island was regarded as a landscape province, belonging to global tropical forest landscape zone, Asiatic (oriental) tropical forest landscape tract and Chinese tropical forest landscape subtract. Based on the grade system of region, sub-region, type-group and type, this landscape province (Hainan Island) is divided into 6 landscape regions (east moist forest landscape, west semi-arid forest landscape, central-south mountainous forest landscape, tropical evergreen needle-leaved forest landscape, tropical bamboo landscape and tropical plantation landscape), 11 tropical forest landscape sub-regions represented by tropical lowland valley rain forest landscape, 26 tropical forest landscape-type groups represented by tropical lowland valley Dipterocarpaceae forest landscape, and 54 forest landscape types (FLT) represented by lowland valley Vatica mangachapoi forest. Generally, this classification system represents the landscape diversity of the tropical forest in Hainan Island. Further studies are needed to better understand the landscape diversity of Hainan Island.     

基于SRP概念模型的沂蒙山区生态环境脆弱性评价

基于生态敏感性-生态恢复力-生态压力度(SRP)概念模型,选取景观多样性指数、土壤侵蚀、高程等13个评价指标,在GIS环境下,结合空间主成分分析法和层次分析法,对沂蒙山区生态环境脆弱性进行评价,并根据生态环境脆弱性指数(EVI)值,将研究区生态环境脆弱度分为5级:微度脆弱(<1.8)、轻度脆弱(1.8～2.8)、中度脆弱(2.8～3.5)、重度脆弱(3.5～4.0)和极度脆弱(>4.0).结果表明:沂蒙山区生态环境脆弱性以中度脆弱性为主,其中,微度、轻度、中度、重度和极度脆弱区面积分别占研究区总面积的6.1%、33.8%、43.3%、15.9%和0.9%,重度和极度脆弱区主要集中在地形较复杂的山地丘陵区或人类活动强度较大的丘陵和平原过渡交错带.     

三峡库区坡耕地利用转型及其社会经济-生态环境影响——以奉节县为例

探究典型生态脆弱区坡耕地利用转型及其对区域社会经济-生态环境的影响,对于合理利用山区坡耕地资源、实现社会经济-生态环境系统可持续发展具有重要意义。基于奉节县2000、2010、2020年土地利用数据,采用坡耕地利用形态转型测度、社会经济发展水平和生态环境质量评价等方法,揭示山区坡耕地利用转型的一般规律,综合定量探究坡耕地利用转型对区域社会经济、生态环境的影响,并测量对其耦合变化类型的驱动机理。结果表明：(1)2000—2020年奉节县坡耕地面积整体缩减,以廊道和边缘斑块坡耕地形态减少为主,减少的坡耕地主要向具有生态功能的林地和生态经济功能的园地转换;(2)社会经济发展水平和生态环境质量整体均呈增长趋势,且区域差异显著,前者呈“长江河谷区高—山区低”的分布格局,后者呈“长江河谷区低—山区高”的空间格局;(3)坡耕地利用转型对社会经济发展-生态环境质量耦合响应类型可以归纳为社会经济-生态环境同步发展型、社会经济发展-生态滞后型、社会经济滞后-生态恢复型、社会经济发展水平偏低型和生态环境质量偏低型5种;(4)社会经济-生态环境变化的各类型主要受到坡耕地利用强度、土地利用多样性、距县行政中心距...     

平潭海坛岛景观格局动态变化及其生态效应分析

以平潭海坛岛为研究区,基于1990 年landsat TM 和2010 年ALOS 遥感影像,在ArcGIS 和Fragstats 等软件平台支持下,运用马尔科夫转移矩阵和动态度模型,以及景观格局指数,对20 年来研究区景观格局时空动态变化及其生态效应进行了定量分析。研究结果表明:近20 年来景观格局动态变化显著。建设用地和居民地增长幅度最大,农用地和沙滩则降幅最显著。研究区景观格局主要景观类型为农用地和林地,景观类型转移主要表现为农用地与林地的相互转化,以及二者向城镇用地(居民地、建设用地和道路交通)转化。从类型水平上看,各类型斑块均趋于破碎化;在景观水平上,研究区景观格局向着多样化方向发展,景观的异质性增强,景观呈破碎化程度加深;从景观生态效应空间变化看,人为活动的影响沿着交通干线、城镇区在整个研究区蔓延扩展。     

海南热带雨林国家公园高速公路穿越段景观动态与生态风险评估

海南热带雨林国家公园被中线高速公路自东北-西南方向穿越,改变了局域景观分布格局,影响到生态系统完整性与原真性,可能存在潜在的生态风险。选取海南热带雨林国家公园高速公路穿越段两侧3 km作为研究区域,运用GIS技术、Fragstats和景观生态学理论定量评价2013年（高速公路未建）、2016年（高速公路在建）和2019年（高速公路竣工）三年的景观要素变化,解析景观变化趋势和可能带来的潜在生态风险。结果表明,2016年高速公路建成面积（含动土区域）为325.51 hm²,林地面积略有减少,但林地斑块密度增加;耕地面积虽略有增加,但耕地最大斑块指数下降,耕地景观优势度降低。2019年高速公路建成竣工后,由于路旁绿化,高速公路占地面积有所下降,林地面积和林地斑块密度增加,但林地和耕地斑块的内聚力指数下降,自然连通度略降低,破碎化程度加剧;高速公路穿越段中等生态风险区和较高生态风险区面积逐年增加。但隧道和高架桥路段在一定程度上维持了道路两侧的植被连通性,对局域生态系统没有明显影响。高速公路造成的生境隔离与破碎化可能累积产生远期的负面生态学效应。海南热带雨林国家公园高速公路穿越段位于生态敏感的水源涵养区,建议增设隧道式高架林地提升生境连通性和生态系统完整性、增加人工湿地汇聚和净化道路径流、设立长期生态监测样地对关键节点生态过程与生态系统功能特别是水源涵养与水质净化功能等开展监测与生态恢复。