太行山中低山区河谷内农田斑块特征及其分布格局—以河北省阜平县胭脂河主流河谷为例

以景观生态学原理为指导,调查了位于太行山中低山区的河北省阜平县胭脂河主流河谷,对河谷内农田斑块的特征及其分布格局进行了分析,结果表明,农田斑块了作河流源头外贯穿整个河谷,从上游向下游,人为活动的增加使农田的比重不断增加,导致自然景观减少,环境异质性降低,农田斑块破碎化和蔼减小,胭脂河河谷总面积为2297.09hm^2,构成河谷景观主体的农田有117个斑块,面积为1027.78hm^2,占河谷面积的44．74％,农田基本紧靠河岸分布,处在水分条件优越但易受洪水威胁的土地带上,农田在河流两侧是非对称分布,其中左岸农田面积587.58hm^2,占57．17％,斑块的宽度呈增加的态势,但变化比较大,基本上以狭长的特征出现。     

山地乔灌木斑块空间分布格局及其多样性沿海拔梯度的变化规律

探索山地乔灌木斑块的空间分布格局及其多样性与海拔的关系,对于揭示区域植物的环境适应性、实施区域生物多样性保护和生态系统修复具有重要意义。基于第三次林业普查数据,借助地理信息系统的分析方法,分析了横断山脉北段一二级阶梯过渡带乔灌木斑块的空间分布格局及其多样性沿海拔梯度的变化规律。结果表明：(1)过渡带的乔灌木总计37科72属103种,乔木(56种)略多于灌木(47种),乡土物种占比99.03%,中国特有物种占比22.33%。过渡带中的优势树种为：冷杉、云杉、高山松、高山栎、矮桦和落叶松;优势灌木为：高山杜鹃、灌状高山栎、杯腺柳、杜鹃、忍冬和野蔷薇。(2)水平格局显示,灌木斑块总面积约为乔木斑块的1.24倍,优势地位明显,但破碎化程度高于乔木。灌木斑块集中连片分布于过渡带的北部、中部和西部。乔木斑块则沿金沙江、雅砻江和大渡河等流域呈现带状分布。海拔梯度显示,在过渡带的低海拔、高海拔和极高海拔区域,灌木斑块所占面积均高于乔木斑块,但在中海拔区域乔木斑块所占面积约为灌木斑块面积的1.80倍。(3)多样性分析显示,过渡带的乔灌木多样性较好,且乔木的多样性优于灌木。其东部区域的乔灌木多样性最好,其...     

乡村景观特征评价方法——以长沙市乔口镇为例

在参考英国景观特征评价概念和方法的基础上,以具有典型南方水田地区特点的长沙市乔口镇为例,通过室内分类和野外调研相结合的方法,开展了较为完整的景观特征评价研究,提炼和比较了不同景观特征区域的特点和差异,并提出了景观特征提升和管护建议.结果表明:乔口镇可以分为2类景观特征类型和7类景观特征区域,各景观特征区域的差异主要体现在农田、植被格局和美学特征方面.景观特征评价是一种识别乡村地区景观特点的有力工具,对保护、恢复和管理具有地域特色的乡村风貌具有指导作用,有利于针对性的乡村景观发展;在今后的乡村景观研究中,除应加强景观特征评价研究外,还应深入探讨景观建设措施对于乡村生态系统服务功能的影响.     

基于RS与GIS的乔木层物种多样性分布格局——以辽东山区水源涵养林为例

根据ETM+遥感影像与实地考察数据,通过建立乔木层物种多样性反演模型及模型地面验证等方法,对辽东山区水源涵养林乔木层物种多样性分布格局及其在不同海拔高度和坡向上的分布状况进行了研究.结果表明:归一化植被指数(NDVI)、湿度(TC3)和绿度(TC2)与Shannon-Wiener多样性指数相关性较高,3个植被指数与Shannon-Wiener多样性指数的回归模型可靠(R2=0.637,P<0.01).地面验证结果表明,模型能解释乔木层物种多样性的69.38%;乔木层物种多样性指数主要集中在1.0～2.2,并符合"中间海拔高度膨胀"理论;坡向对乔木层物种多样性分布的影响体现在东北坡出现高物种多样性的可能性最大,验证了由于坡向导致的水热差异,从而影响物种多样性的结论.     

坡向对四川冶勒红豆杉种群分布格局的影响——基于斑块信息的分析

在斑块信息的基础上,利用GIS技术分析了坡向对四川冶勒红豆杉种群分布格局的影响.结果表明,冶勒红豆杉种群主要分布在西北向、东北向、东向和北向斑块上,这些斑块在分布面积、平均斑块大小、平均斑块周长以及红豆杉个体的分布数量方面均占绝对优势.红豆杉种群的分布同坡向之间存在极显著的关联性,种群优先分布于北坡、东北坡、西北坡和东坡斑块,其次为西坡和西南坡斑块,最后为平地和东南坡斑块.冶勒红豆杉种群的分布格局绝大多数为聚集分布(除南向斑块外).其中,种群聚集强度最大的是北向斑块,其CE值高达0.906,其次为东北向、西北向斑块,其CE值分别为0.797和0.563,而其余坡向斑块上的CE值均低于0.5.聚集强度CE值与斑块数量、斑块总周长以及斑块上分布的红豆杉个体数呈显著正相关(相关系数分别为0.936、0.735和0.802),而与斑块面积、平均斑块大小、平均斑块周长、平均形状指数无显著相关.     

农田生态系统碳足迹时空变化——以河南省为例

农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,起着碳源和碳汇的双重作用,对维持整个生态系统碳平衡具有重要意义.本文基于ArcGIS 10.1、SPSS 20.0、Sigmaplot 12.5等分析平台,以农田生态系统为研究对象,构建农田生态系统碳足迹模型,分析2005—2014年河南省农田生态系统碳排放、碳吸收和碳足迹及三者之间的关系.结果表明: 2005—2014年,研究区碳排放年平均增长率为2.7%,其中因化肥施用引起的碳排放量占总碳排放量的比例最高,占66.2%,且化肥的使用强度为890.38 kg·hm^-2,远高于发达国家公认的安全警戒线225 kg·hm^-2.河南省农田生态系统的碳总储量整体呈逐年上升趋势,其中,小麦的碳吸收比例最高,占总吸收量的60%,水稻的碳吸收增速最快,为7.9%.河南省农田生态系统存在碳生态盈余,且农田生态系统碳足迹总体呈现不断增加趋势,农田生态系统碳足迹占同期生产性土地面积(耕地)的平均比例为5.7%.研究区碳排放、碳吸收、碳足迹的空间变化较为一致,均呈现东南多、西北少的空间分布规律,且地区差异及变化幅度差异较大是三者的最主要外部特征.     

华北盐渍化改造区农田步甲群落及其动态研究:以河北省曲周县为例

1996与1997年在河北省曲周县盐渍化改造区,采用陷阱法调查了农田中步甲的物种组成与数量分布。共记录到步甲19个种,分隶于8个属。其中婪步甲属(Harpalus)在数量上占绝对优势。总体来说,本地步甲区系组成相对简单,属与物种数较少。单齿婪步甲(Harpalus simplicidens)、毛婪步甲(H.griseus)和三齿婪步甲(H.tridens)为优势物种。从时间动态上看,步甲数量呈总体上升趋势,9月份最多,10月份下降到最低。步甲数量的季节变动在不同种植模式间不同,并在一定程度上受农田景观及农事活动的影响。农田边界是生物的避难所和聚集地,对步甲有重要的保护作用,农田边界上的步甲密度普遍比相邻农田中高,月份间步甲数量的波动幅度也较小。     

城市绿地空间格局及其环境效应——以宜昌市中心城区为例

城市绿地在改善城市环境及维护城市生态系统平衡中起着极为重要的作用 ,而当绿地覆盖率小于 4 0 %时 ,绿地整体生态效益的发挥主要取决于绿地的内部结构和空间布局 ,但迄今为止缺乏绿地景观分布格局与环境效应关系的研究报道。本研究应用景观生态学原理 ,分析了湖北省宜昌市中心城区斑优格局、斑匀格局、廊道格局和对照格局等四种景观结构及其绿地分布格局 ,选取了气温、相对湿度、环境噪声和大气 SO2 、NOx、TSP含量等环境监测指标 ,观测了不同绿地景观格局下的环境效应 ,并对比分析了绿地分布格局指标与综合环境效应间的关系 ,以便提出城市绿地系统布局合理性指标 ,为城市绿地系统的景观结构优化提供依据。研究结果表明 ,斑优格局、斑匀格局、廊道格局和对照格局等四种不同景观在斑块总面积、建筑斑块面积和无绿化道路面积等景观总体格局上较均衡 ,但由于其绿化覆盖率及绿地景观分布格局差异较大 ,致使其环境效益也表现出明显的差异。其中 ,对照格局景观的绿地斑块总面积最小 ,绿地破碎化指数最高 ,绿化覆盖率仅为 1.0 0 % ,以建筑铺装斑块和无绿化道路廊道为主要景观构成。因此 ,对照格局景观的环境气温较高、空气相对湿度低、环境噪声较大、大气 TSP含量高 ,景观环境恶劣。斑优格局景观主要表现为绿     

荒漠草原脉动性降水格局及其时空变化特征——以达尔罕茂明安联合旗为例

全球变化背景下,荒漠草原降水格局受到不同程度扰动,识别荒漠草原变化环境下脉动性降水格局及其时空变化特征具有重要生态学和水文学意义。利用达尔罕茂明安联合旗位于不同雨量带的3个气象站1960—2013年日降水数据,分析荒漠草原地区降水格局及其时空变化特征。研究表明,研究区0—5 mm、5—10 mm和大于10mm降水事件及降水量所占的比例分别为77%—80.9%、11.5%—12.2%、7.6%—10.9%和25.2%—32.2%、21.9%—25.4%、42.4%—52.9%。不同等级降水事件日均降水量分别为1.2—1.3 mm/d、7.0—7.1 mm/d、17.8—19.2 mm/d。研究区降水量较降水日数具有更强的时空变异性,全年和生长季降水日数和降水量主周期在2.84—4.5a左右。研究区不同雨量带不同降水等级降水日数和降水量普遍呈增加趋势,尤以0—5mm小降水事件的增加为主。     

林木分布格局多样性测度方法: 以阔叶红松林为例

林木分布格局是森林结构的重要组成部分, 直接影响森林生态系统的健康与稳定, 维持森林结构多样性被认为是保护生物多样性的最佳途径。本研究探讨了林木分布格局多样性的测度方法, 以期为揭示森林结构多样性提供理论依据。格局多样性研究的关键在于选择合适的生物多样性测度方法和具有分布属性的格局指数。本研究通过统计角尺度分布频率和Voronoi多边形边数分布频率, 运用Simpson指数分别计算角尺度多样性和Voronoi多边形边数分布多样性, 作为表达林木分布格局多样性指数的方法, 并以我国东北吉林蛟河的3个100 m × 100 m的阔叶红松(Pinus koreansis)林长期定位监测标准地为例, 分析了林木分布格局的多样性。结果表明: 无论是角尺度分布还是Voronoi多边形的边数分布都接近正态分布, 角尺度分布中随机分布林木的频数最多, 占55%以上; Voronoi多边形的类型多达10个以上, 50%以上的林木有5-6株最近相邻木。利用Simpson指数衡量林木格局多样性, 角尺度分布与Voronoi多边形的边数分布都显示出聚集分布的林分比随机分布林分的格局多样性高。研究还发现, 两种格局判定方法得出的Simpson指数值有所不同, 角尺度分布的多样性数值明显低于Voronoi多边形的边数分布的多样性数值, 主要原因是二者的等级数量不同。可见, 林木分布格局多样性研究应选择具有分布属性的格局指数, 但由于各指数反映的角度不同, 所以在分析比较不同林分格局多样性时应采用相同的分析方法。     

河北太行山区河谷土地空间分异规律研究

河谷是集自然的精华与众多的人文景观于一体的带状地域,在山丘区的可持续发展战略中具有举足轻重的地位。在山丘区退化河流生态系统的恢复和洪水过后的灾后重建过程中,河谷土地的空间分异特征以及洪水干扰对河谷景观安全制约作用,是确定河谷土地利用策略和指导河岸植被带建设的重要依据。本文以景观生态学原理为指导,调查了河北太行山地区的7条河流,在全面分析主流河谷土地利用格局及96．8洪灾格局的基础上,深入研究了太行山地区河谷土地的空间分异规律。以洪水干扰为主导因素,提出由上至下在纵向上把河谷划分为5个区段,即上游侵蚀区,上中游侵蚀－堆积区,中游侵蚀堆积区,中下游堆积－侵蚀地区,下游堆积区;由河道向两侧山体在横向上把河谷土地划分为弹性利用带、脆性利用带和稳定利用带3条土地带,同时阐明了每种土地带的空间范围和确定方法。     

岩溶地区景观格局演变及其生态安全的时空分异——以贵州省东北部槽谷为例

景观生态安全能反映区域生态保护与经济发展之间的关系,有助于了解生态环境压力和缓解人地关系矛盾具有重要意义。基于2005、2010、2014和2017年LandSat影像为数据源,借助ArcGIS和景观格局指数法构建景观生态安全指数,对槽谷区景观格局演变及其对生态安全的时空分异规律研究,从而提出环境友好型的土地利用组合模式。结果表明：（1）2005—2017年,槽谷区景观内部整体呈现破碎化,景观斑块数量增多,景观格局由单一规则化、简单化向复杂混合型转变,多样性增加且空间异质性增强。随着时间变化,岩溶槽谷区景观生态安全整体呈现上升趋势,西、东部槽谷景观生态安全指数（Ecological Security Index,ESI）由槽坝向山坡两侧逐渐增加,而中部槽谷则由山坡向槽坝增加。（2）在200 m尺度下,西部槽谷ESI的全局正相关性最显著,其Moran''s I值呈先增加后减小的趋势,而中部和东部槽谷则相反。岩溶槽谷区ESI的空间集聚形式主要表现为高高和低低值集聚区,空间集聚程度较高,而高低和低高集聚区分布较少且变化不明显。（3）景观集聚分布格局受低地形起伏和坡度较缓区域影响较高且呈现倒"U"型共性趋势,而海拔则相反。（4）岩溶槽谷区景观格局以扩充"林地-灌木林地-草地"的土地利用组合模式能增加景观生态安全。（5）景观格局及其生态安全的时空分异是受当地自然环境、社会经济和政策导向共同作用的结果,通过分析多重因素对槽谷区景观格局及其生态安全演变趋势的驱动机制可为地区科学决策提供科学参考。     

西南山区人口空间重组及其对植被的影响——以河流沿线为例

随着城市化的快速推进,山区人口迁出及空间重组成为影响中国山区人地关系的重要因素,这可能对山区植被恢复和生态改善产生巨大影响。基于人口空间数据、河流分布数据和MODIS数据,本文分析了河流沿线人口空间重组情况,以生长季EVI值为表征植被绿度的指标,采用基于像元的趋势分析方法和基于样本的相关分析模型,对2000—2010年间中国西南山区不同级别河流沿线的人口空间变化和植被变化作了系统性分析,并定量研究了人口空间重组与植被变化之间的关系。结果表明:(1)三级及以上河流出现人口往河流沿线聚集的趋势,人口在河流的影响区聚集程度大于对比区。其中,一级和二级河流沿线影响区人口密度增加量比对比区分别高75.9%和42.1%。(2)三级及以上各河流沿线影响区和对比区EVI均呈现出增加的趋势,且影响区增加趋势低于对比区。(3)植被EVI变化趋势与人口密度变化呈负相关关系,河流沿线人口密度增加不利于植被的恢复;河流级别越高,植被EVI变化趋势与人口密度变化的相关性越强。     

区县尺度下的河流生态系统健康评价——以北京房山区为例

伴随郊区城市化的快速发展,高强度人工管控对河流生态系统产生持续胁迫作用,河流生态系统健康受到严重威胁甚至损害。以北京房山区河流水系为例,于2016—2017年在区域内的31处样点进行野外调查。选取河流的水环境功能、防洪效益功能、生态效益功能和支持利用功能4方面16个具体评价指标,并通过层次分析法计算权重,构建区县尺度下的河流生态系统健康评价指标体系,并进行健康状况评价。结果表明:房山区河流的防洪效益功能与生态效益功能中"健康与亚健康"状态比例分别为58.0%与41.9%,而水环境功能与和支持利用功能中"较差与差"状态比例为71.0%与41.9%;河流生态系统健康整体水平较差,勉强满足河流生态系统一般需求。同时,房山区境内的拒马河与小清河的河流生态系统健康状态远优于大石河与永定河。河流生态基流是影响河流生态系统健康的关键因素,适当释放库区截留水量与调配区外清洁水体,已成为恢复房山区河流生态系统健康的前提与基础。     

市县级限制开发区环境功能区划研究——以河北省张家口市为例

限制开发地区是我国主体功能区划中划定的提供重要生态功能和农产品的地区,对其进行环境功能区划对于推动环境功能区划制度落地与实施,以及限制开发区的保护与发展有着重要意义。当前国家及省级的环境功能区划研究已经相对成熟,而市县尺度的限制开发地区环境功能区划相关研究较少。在总结现有环境功能区划研究方法的基础上,以河北省张家口市为例,探讨了市县级限制开发地区环境功能区划体系设计和技术方法,提出了以公里格网作为分析单元,结合县域行政边界,基于环境功能综合评价的结果,从自然生态安全、维护人群健康和区域环境支撑能力等3个方面,开展环境功能区划。基于该方法,将张家口市分为自然生态保留区、生态功能保持区、生态功能恢复区、农产品安全保障区、环境开发准入区、聚居发展维护区6类环境功能区,并根据各环境功能区的主要功能及生态环境特点提出相应的发展建议,以期为该区域管理提供可行的操作手段。本文提出的方法也可为其他限制开发地区的环境功能区划提供参考。     

基于生态网络的山水林田湖草生物多样性保护研究——以广西左右江为例

“山水林田湖草是生命共同体”的理念强调生态系统的整体性,反映了自然界各生态系统之间的联系,表明对生态环境的治理要建立在系统论的思想方法上,怎样将“山水林田湖草”的理论思想落实到具体的地区已成为生态保护与修复的关注热点。生态网络的构建不仅可以连接破碎生境,而且能够综合考虑生态系统的各个要素,因此,以广西左右江流域为例,选取保护区作为生态源地,结合最小累积阻力模型（MCR,minimum cumulative resistance）和整体连通性指数（IIC,integral index of connectivity）,分析潜在生态廊道的结构组成以及源地重要性,探讨研究区潜在生态网络“山水林田湖草”空间分布。研究结果表明：通过构建生态网络识别出69条潜在生态廊道,但在研究区中部没有可利用的廊道,导致明显的南北阻隔;在51个源地斑块中,仅有3个斑块的重要性指数大于0.2,景观整体连通性较低;通过廊道景观构成的分析发现,耕地占廊道面积比例达20.28%,仅次于自然林地（74.16%）,说明耕地对生态网络的构建有重要影响。最后通过廊道与道路的叠加选取9个关键生态节点和23个断裂点,并提出相应的修复和优化对策。研究结果可为广西左右江流域生物多样性保护提供方法和建议,同时作为对“山水林田湖草”生态保护与修复的探索,能够为今后类似研究提供参考。     

陕西不同林区栓皮栎种群空间分布格局及动态的比较研究

在陕西黄龙山区、秦岭北坡和巴山北坡设置 1 0× 1 0 m2 样方 98个 ,应用相邻格子法进行每木调查获得野外资料 ,采用离散分布理论拟合检验、t检验和聚集强度测定的方法 ,对栓皮栎种群空间分布格局及动态进行了对比研究。结果表明 :1栓皮栎种群在黄龙山区为奈曼 A型分布 ,秦岭北坡和巴山北坡为负二项分布 ;聚集强度 ,秦岭北坡 >黄龙山区 >巴山北坡。 2在秦岭和巴山北坡中低海拔地区 ,种群为负二项分布 ,随海拔升高 ,秦岭北坡趋向随机分布 ,巴山北坡趋向均匀分布 ;两地种群聚集强度随海拔升高呈“低 -高 -低”的变化格局。3秦岭北坡 1～ 1 0年生种群的聚集度最大 ,随着年龄增加 ,聚集强度逐渐下降 ;而黄龙山区和巴山北坡种群的聚集强度随年龄增加而增强。栓皮栎种群生物学和生态学特性与环境因素共同作用是种群分布格局形成的主要因素 ,人为干扰对分布格局具有重要影响。根据环境条件和种群动态规律实行不同的经营方式是实现栓皮栎林持续利用的根本性措施     

Weed species composition and distribution pattern in the maize crop under the influence of edaphic factors and farming practices: A case study from Mardan,Pakistan

Weeds are unwanted plant species growing in ordinary environment. In nature there are a total of 8000 weed species out of which 250 are important for agriculture world. The present study was carried out on weed species composition and distribution pattern with special reference to edaphic factor and farming practices in maize crop of District Mardan during the months of August and September, 2014. Quadrates methods were used to assess weed species distribution in relation to edaphic factor and farming practices. Phytosociological attributes such as frequency, relative frequency, density, relative density and Importance Values were measured by placing 9 quadrates (1 × 1 m²) randomly in each field. Initial results showed that the study area has 29 diverse weed species belonging to 27 genera and 15 families distributed in 585 quadrats. Presence and absence data sheet of 29 weed species and 65 fields were analyzed through PC-ORD version 5. Cluster and Two Way Cluster Analyses initiated four different weed communities with significant indicator species and with respect to underlying environmental variables using data attribute plots. Canonical Correspondence Analyses (CCA) of CANOCO software version 4.5 was used to assess the environmental gradients of weed species. It is concluded that among all the edaphic factors the strongest variables were higher concentration of potassium, organic matter and sandy nature of soil. CCA plots of both weed species and sampled fields based on questionnaire data concluded the farming practices such as application of fertilizers, irrigation and chemical spray were the main factors in determination of weed communities.