天宝生态公路对沿线生态景观格局可能影响

\"5.12\"汶川地震震区主要位于川西高山峡谷区,本身就较脆弱的生态地质环境受到重创。而生态地质环境是人类社会可持续发展的基础之一,正确评价生态地质环境的质量及其对生态景观格局的效应,是制定和规划灾后重建的重要依据。从以往研究来看,借助于遥感与gis技术对高山峡谷山区生态地质环境及生态景观格局时空效应进行全面而定量的研究较少,尤其是应用高空间分辨率卫星遥感图像和航空图像进行地震灾区前后对比分析的尚未见到。本文以汶川县桃关地区为例,应用遥感与gis技术,探讨了生态景观格局时空变化研究方法和生态地质环境评价思路,基于高精度卫片/航片以及震后地形图等资料,提取了桃关地区景观时空分布信息和生态地质环境因子,分析了生态景观格局时空变化效应,并采用\"加权指数求和法\"评价模型对生态地质环境进行综合运算,得到地震前后生态地质环境评价等级图及受损区域分布图。最后,从生态地质环境和生态景观两方面准确地对震区地质生态脆弱性进行了评估,为山区居民经济发展和居住地址的合理规划提供有力的理论依据。

对鸭绿江口湿地的土地利用状况进行景观分类,利用tm影像进行人机交互式判读解译,获得了该区域现状和丹东港规划完成后景观解译图,并开展了港口建设对湿地景观格局的影响及其生态效应的评估。结果表明,港口建设后,湿地景观面积几乎没有改变;除了建筑用地斑块数量增加外,其他斑块数量均减少,但变化不明显;湿地景观指数中,香农多样性指数(shdi)和香农均匀度指数(shei)增加,优势度指数(d)和蔓延度(contag)下降,平均斑块分维数(mpfd)几乎没有变化;这些变化表明,湿地的景观格局并没有发生明显变化,因而对生物多样性影响不明显。然而景观的生态服务功能结果显示,港口建设对湿地生态系统造成许多不可逆的影响,导致生态服务功能在一定程度上退化。

选取内蒙古巴彦淖尔市磴口县为研究区,以多种景观格局分析方法研究了林业生态工程背景下2000-2014年县域景观格局演变特征,以\"包含林业生态工程景观转移数量\"与\"不包含林业生态工程景观转移数量\"2种情形下的景观转移概率为不同规则,利用ca/markov模型模拟了2021年县域景观格局演化状况,着重分析了2种情形下景观重心迁移特征.结果表明:2000-2014年间县域林地、水体、建筑用地明显增加,沙地明显减少;林地、沙地、建筑用地、水体动态度较高,各景观类型交错地区有较高的景观动态度;水体与林地重心迁向县域西南,沙地向乌兰布和沙漠腹地回退明显.当预测规则中包含林业生态工程引起的转移概率时,预测结果显示,2021年各景观类型将呈现出生态较为和谐的演化趋势,反之景观格局则会出现一定程度的恶化.研究结果表明,林业生态工程对县域生态保护与荒漠化防治具有决定性作用,是生态环境改善的主要原因.

城市景观格局动态及其规划的生态学探讨

以滦河流域为研究区域,基于swat模型模拟1976-2012年滦河流域的水沙过程,分析2000年京津风沙源治理项目实施前后流域产水产沙时空格局变化;研究1980-2010年流域景观格局变化特征,揭示景观格局变化的水沙响应;应用spearman相关分析法分析流域景观格局变化对水沙过程的影响.结果表明:与20世纪80年代相比,2010年流域林地和建设用地增加,其他用地类型减小;流域景观集中程度提高、连通性变优、优势斑块显著、形状趋于规则、多样性减少、破碎化程度降低、景观类型向非均衡方向发展;流域年均地表径流减少9mm,产水量增加5.44mm,产沙减小1.59t/hm2;地表径流减少区域占全流域89.32％,产水量增加区域占76.71％,产沙量减少区域占93.89％;地表径流、产水、产沙与林地面积呈负相关,产水与草地面积呈正相关,地表径流、产沙与农业用地面积呈正相关;地表径流、产水、产沙与景观形状、shannon\"s均匀度、景观分离度呈正相关,与蔓延度、最大斑块指数呈负相关;产水、产沙与斑块密度和shannon\"s多样性指数呈正相关;工程治理后,流域年均径流量与产沙量显著下降,产水产沙高值区显著缩小,产沙关键区域仍需治理.

煤矿区的建设与煤炭资源开采造成矿区土地利用与景观的变化,以兖州市东滩煤矿开采前后两期遥感影像为数据源,利用gis空间分析技术,对煤矿区开采前后的景观格局变化开展深入研究工作,内容包括矿区景观类型转移矩阵分析、景观格局变异分析以及其景观生态风险评估.结果表明:1987~2013年,矿区内耕地和林地的面积减少,其余地物类型的面积都增大;矿区景观格局呈现复杂化,破碎化和均衡化的发展趋势;研究区内高、中风险区的面积不断向外扩张,低风险区的面积比重下降.因此,在矿产资源开发同时,应注重土地复垦过程中的景观格局优化,通过相关治理技术降低矿区景观生态风险,增大景观格局的稳定性.

以盐池县为研究区；尝试将土地利用自然生态位的理论和方法引入到景观生态学当中；为研究景观格局提供了新的思路；结果表明:(1)不同景观要素自然生态位的动态变化不同；耕地、草地、未利用地的自然生态位呈现下降的趋势；而林地和水域的自然生态位不断上升；(2)整体景观更加具有多样性、破碎性和离散性；(3)相关性分析表明；土地利用自然生态位与景观要素面积及其变化率都呈显著正相关；体现土地利用自然生态位的时间效应对景观要素类型时空演变的影响程度；(4)土地利用自然生态位与形状指数和斑块内聚力指数具有正相关性；与最大斑块指数和斑块类型占景观面积的比例具有强正相关性；总的来说；土地利用自然生态位与景观要素类型的关系极其密切；是区域景观格局变化的重要因素；

目的为了全面反映抽水蓄能电站建设对区域景观格局的影响,间接反映生态环境质量变化状况。方法运用遥感图像解译和gis分析的方法,结合工程设计规划,建立空间信息数据库,计算各景观指数,并分析其变化趋势。结果抽水蓄能电站建设工程对建设区域生态系统的功能和性质影响不大。结论建立一套指标体系,不仅能定量反映抽水蓄能水利水电工程建设对景观格局的变化,而且,还为保护生态环境提供依据。

以陈村水库下游泾县为研究区,landsattm/mss影像为数据源,在fragstats、rs、gis技术的支持下,研究1985～2013年间陈村水库下游的土地利用/覆被变化幅度、速度和变化方向,以及水库建设前后的景观格局变化,以期为陈村水库下游流域土地利用格局优化和生态文明建设提供科学依据。结果表明,1985～2013年间泾县的土地利用从面积上看转出为植被和农业用地的最多,建设用地次之；从变化趋势上看建设用地面积增加最明显,农业用地和水域面积都呈现出下降趋势；泾县的景观基质无明显变化,1985～2013年间均以植被为主,但其景观多样性在水库建设后呈现下降趋势,且其生境破碎化程度加深,人为干扰强度增加。

以新疆土地资源为研究对象,选取分维倒数、破碎度两个景观格局指数以及沙漠化敏感性、盐渍化敏感性和土壤侵蚀敏感性3个生态系统敏感性指数构建景观类型脆弱度和区域生态脆弱度模型,利用连续覆盖全区的格网进行空间系统采样,生成生态脆弱度空间分布图,从景观格局与生态系统敏感性相结合并利用gis技术对新疆的生态环境进行综合定量的分析和评价。结果表明:(1)未利用地和农用地的景观脆弱度指数较高,草地、林地其次,建设用地和水域最小;(2)相关分析显示,破碎度、盐渍化敏感性、沙漠化敏感性和土壤侵蚀敏感性与景观类型脆弱性间存在着显著的正相关关系,能较好反映区域生态环境问题;(3)区域生态脆弱度的空间格局与研究区实际吻合良好,表现为水平方向上环两大盆地分布,离沙漠腹地距离越近脆弱度越高;垂直方向上生态脆弱度具有随海拔增高坡度变大而增大的趋势;(4)结合研究区实际可知,气候、地形地貌、土壤结构、水资源等自然因素为新疆的生态环境提供背景基础,而人类活动则是重要的调控因素。

以平武县植被图和野外调查资料为数据源,gis技术为研究手段,在景观结构分析软件fragstats支持下,利用相关景观指数对火溪河流域非保护区域景观格局进行了研究.结果表明:林地分布最广,是研究区的景观基质.冷杉林、草地分布海拔高,受干扰程度最小,聚集程度高,连接度高,破碎化程度低.耕地、聚居地受干扰频繁,聚集程度低,连通性差,破碎化程度最高.研究区景观格局呈现出平均斑块面积减小,景观类型趋于分散,优势景观类型消失,连接度降低,景观异质性、多样性、均匀度升高的特征.以大规模森林采伐为主的人类干扰是景观格局改变的主要原因.

以福建省宁德城关至福鼎分水关段高速公路为例,重点阐述了山区公路建设对森林生态环境的影响,分析了林区公路建设对沿线森林植被、野生动物、地形及土壤和河流水质的影响;并在此基础上提出了减少对沿线森林生态环境破坏影响的基本措施和方法,在公路的建设和使用过程中,应科学地设计道路,合理地道路选线,精准地设计施工以及严格地养护道路,可为山区公路建设提供参考.

随着青藏公路交通运输量的增加,其对野生动物的阻隔日益严重,造成部分高原物种无法正常完成迁徙繁殖活动。该文基于传统的等距抽样法,对物种地域性分布差异进行预测,应用控制变量法对数据进行纵、横向分析。提出对生态环境构成影响的各个因素,最终认为青藏公路沿线动、植物在垂直于公路方向上主要分布在远公路侧,大部分迁徙性高原动物都对青藏公路形成回避。植被覆盖也呈现出远公路侧植被覆盖面积明显高于近公路侧,物种密度呈现典型的带状分布,表现出明显的地域性。

根据五华河流域1981—2011年逐月的气温、降水、径流量和输沙量数据,以及1991年、2000年和2011年的landsattm遥感影像,运用景观格局指数分析方法和统计学方法,从景观水平和斑块类型水平两方面探讨了景观格局演变对径流泥沙的影响。结果表明:景观水平上,景观多样性指数(sei)和景观边缘密度(ed)与年径流量和年输沙量呈正相关,而景观形状指数(pscv,awmsi,awmpfd)与年径流量、年输沙量、输沙量变差系数呈负相关。类型水平上,林地景观破碎度(pd)和边缘密度(ed)、草地形状指数和边缘密度,建筑用地的斑块破碎度与年径流量、输沙量有明显的正相关关系,而林地斑块形状指数,草地和耕地斑块破碎度,建筑用地边缘密度和形状指数则与年径流量和输沙量呈负相关关系。同时,林地斑块形状指数、草地和耕地斑块破碎度、建筑用地边缘密度和形状指数均与输沙量变差系数存在明显的正相关关系。

黄河三角洲湿地是中国最大的新生湿地生态系统.水沙是湿地发生景观格局变化最重要的驱动因子,因此,研究水沙对黄河三角洲湿地景观格局的影响具有重要意义.利用黄河三角洲湿地1976、1984、1992、1996、1999、2001、2004、2006、2010、2014年共10期的遥感影像解译数据,黄河下游利津水文站1976—2014年的实测数据及野外实地调查资料,系统分析了水沙变化对黄河三角洲湿地景观格局的影响,以及景观格局指数与水沙变化间的关系.研究结果显示:1976—2014年黄河三角洲湿地的斑块面积减少,斑块个数、斑块密度增加,湿地破碎化程度加剧;2002年小浪底调水调沙后,湿地景观格局指数逐步回升并趋于稳定;黄河三角洲湿地景观格局变化与利津站径流量、输沙量、含沙量具有显著的相关关系.研究结果可为黄河三角洲湿地生态系统保护、修复与治理提供科学依据.

为探索快速工业化进程对土地利用方式及景观格局产生的影响,运用地理信息系统（gis）技术,对上海市张江高科技园区1989年和2013年2个时期的遥感影像数据进行解译判读,定量分析24a来研究区域土地利用的结构变化,并结合景观分析软件fragstats3.3,对其景观格局指数进行统计分析。结果表明：（1）张江高科技园区在工业化进程中,各种土地利用/覆盖类型的变化及其相互转化程度非常剧烈,89.3%的农业用地萎缩,其中转变为工业用地和居住用地为主导变化类型。（2）斑块数量和最大斑块指数减少,边界密度降低,区域破碎化程度减弱,优势斑块对景观格局控制作用减小;多样性与均匀度指数上升,景观格局趋于均质稳定化;蔓延度降低,斑块聚合度上升,各景观斑块团聚式分布趋势明显,连通性增强。结论：快速工业化对区域景观格局产生重大影响,园区生态格局需要进一步优化,加强生态风险调控。

利用景观生态学原理,以1976年的landsatmss遥感影像和1989,2000,2005,2008年的landsattm/etm遥感影像为数据源,研究了嫩江干流及其10km河岸带不同景观类型以及河岸带整体的景观格局变化对嫩江水体及其恢复的影响。结果表明,嫩江经过近30a余的演变,水体面积增加,景观破碎化程度降低,河道蜿蜒度明显减小从而不利于嫩江生物多样性恢复。河岸带内耕地景观格局的变化可加剧嫩江水质恶化,河岸带整体景观格局的演变也不利于嫩江水体自然恢复。但从2000年起,林地景观格局变化在一定程度上将会有利于嫩江水质和生物多样性恢复,这主要得益于退耕还林还草,植树造林等一系列政策和生态工程的实施。

为揭示煤炭资源开采对矿区土地利用景观格局变化的影响，以徐州沛北矿区为例，应用gis、景观生态学和数理统计方法，分析了该区土地利用结构和景观格局变化，并从生命周期的角度探讨了煤炭开采对景观格局演变过程的影响。结果表明：1994—2014年间沛北矿区土地利用结构和景观格局变化显著，耕地、林地和未利用地减少，工矿建设用地和塌陷水体持续增加；景观呈破碎化和均匀化趋势，景观分形特征趋于简单化和规则化。进一步对景观指数突变检验分析可知，耕地最大斑块指数和集聚度指数分别在1999年和2001年出现突变点；塌陷水体的最大斑块指数自1995年起持续上升，而集聚度指数呈显著上升—变化不显著—显著上升的趋势。煤炭持续大规模开采导致地面塌陷、积水，耕地损毁以及快速城镇化是景观格局变化的主要原因，但随着矿区土地复垦，耕地、水体面积增大，景观破碎化程度减小，对塌陷地的治理取得了一定成效。研究结果对矿区土地复垦和受损生态景观修复具有重要的指导作用。

为揭示煤炭资源开采对矿区土地利用景观格局变化的影响,以徐州沛北矿区为例,应用gis、景观生态学和数理统计方法,分析了该区土地利用结构和景观格局变化,并从生命周期的角度探讨了煤炭开采对景观格局演变过程的影响。结果表明:1994—2014年间沛北矿区土地利用结构和景观格局变化显著,耕地、林地和未利用地减少,工矿建设用地和塌陷水体持续增加;景观呈破碎化和均匀化趋势,景观分形特征趋于简单化和规则化。进一步对景观指数突变检验分析可知,耕地最大斑块指数和集聚度指数分别在1999年和2001年出现突变点;塌陷水体的最大斑块指数自1995年起持续上升,而集聚度指数呈显著上升—变化不显著—显著上升的趋势。煤炭持续大规模开采导致地面塌陷、积水,耕地损毁以及快速城镇化是景观格局变化的主要原因,但随着矿区土地复垦,耕地、水体面积增大,景观破碎化程度减小,对塌陷地的治理取得了一定成效。研究结果对矿区土地复垦和受损生态景观修复具有重要的指导作用。

道路的大规模建设对生态系统的影响巨大,影响着居民的分布格局和周围土地利用的变化,对生态过程产生直接或是间接的影响。在不同等级缓冲区内,景观格局、土地利用以及土壤侵蚀可能存在较大的时空差异。本文以云南省凤庆县为例,利用gis和rs技术,研究1994年和2004年道路影响下的景观格局和土壤侵蚀变化规律。结果表明:1994年到2004年期间,凤庆县林地、水域减少,减少百分比分别是23%和0.14%,耕地、草地和建设用地增加,增加百分比是17%、6.5%、0.03%;不同等级道路缓冲区内,所有等级道路周围林地减少,耕地增加,省干线周围林地、草地减少,斑块密度、破碎度和分离度指数变化较大;低等级道路周围土壤侵蚀模数较大,省干线周围土壤侵蚀模数增加最大,对以后周围生态环境景观格局、土壤侵蚀产生深远影响。

2000—2005年,塔里木河流域管理局先后7次向塔里木河下游断流区进行了生态输水,输水河道两岸的植被得到了一定的恢复.以2000—2005的中巴资源卫星ccd影像为主要数据源,获得了6a的植被/非植被二值图,并计算各年的景观格局指数,分析了6a植被景观格局的变化.结果表明:植被景观动态度在第四时段(2003—2004年)最大,为47.83%;在第三时段(2002—2003年)最小,为-1.39%;2000—2005年植被景观的动态变化呈正向趋势.2000—2005年,植被景观斑块个数与景观形状指数增加,蔓延度指数下降了36.9,斑块结合度指数均高于99,表明研究区的植被景观破碎化程度、分离程度增加,而景观类型联通性较高.植被斑块面积均处于增加趋势且远离河道植被恢复率越小,但植被景观的比重仍小于50%,说明非植被类型是研究区的基质类型,组成了景观的最大斑块.针对缓冲区zone1,植被景观的平均分维数处于减小趋势且2005年的斑块个数最小,斑块结合度指数处于增加趋势,表明近河道区域植被较为稳定,受生态输水的干扰度较小,植被景观斑块之间越来越聚集.6a间zone1的植被最大斑块指数均大于10%,远高于其它5个缓冲带,表明离河道越近植被景观的优势度最大.

城市绿地是城市景观的重要组成部分,要想更好地完成这部分建设,就要用景观生态学的理论和实践,对绿地景观的格局进行分析和评估,并以此作为景观生态规划设计的依据。本文在简要说明景观生态学在城市绿地中应用的基础上,并与城市中心绿地建设的实际情况将结合,具体研究和分析城市中心绿地景观生态规划与设计。