岷山火溪河非保護(hù)區(qū)域景觀格局及影響分析

對(duì)包含整個(gè)湖北省五峰縣白溪河流域的tm影像圖進(jìn)行了解譯,結(jié)合工程永久占地及水文情勢(shì)變化情況,分析了流域景觀總體特征以及工程建成后對(duì)流域自然系統(tǒng)生產(chǎn)力的影響。

為進(jìn)一步明確景觀格局對(duì)河流水質(zhì)的影響.本研究選擇新疆艾比湖區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象,以28個(gè)水質(zhì)采樣點(diǎn)為中心,建立100、200、300、400m的河流緩沖區(qū),并提取土地利用/覆被-景觀格局?jǐn)?shù)據(jù).首先,通過(guò)主成分分析獲得水環(huán)境的主要水質(zhì)變量.其次,利用多元線性回歸探討研究區(qū)不同寬度緩沖區(qū)土地利用/覆被-景觀格局變化對(duì)河流水質(zhì)的影響,獲得水質(zhì)管理的有效緩沖區(qū).結(jié)果表明：①2015年5月,在艾比湖區(qū)域測(cè)得的18個(gè)地表水水質(zhì)指標(biāo)中提取tds、so4^2-、nh4^＋-n、hco3^-、na^＋和tp這6個(gè)水質(zhì)指標(biāo).②對(duì)斑塊密度（pd）、最大斑塊指數(shù)（lpi）、邊緣密度（ed）、景觀形狀指數(shù)（lsi）、蔓延度指數(shù)（contag）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)人類活動(dòng)在4個(gè)緩沖區(qū)內(nèi)強(qiáng)弱不均.③本文在不同尺度的緩沖區(qū)下,將pd、lpi、ed、lsi、contag和tds、so4^2-、nh4^＋-n、hco3^-、na^＋、tp分別進(jìn)行相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)300m緩沖區(qū)相關(guān)性最為顯著.④在300m緩沖區(qū)內(nèi),通過(guò)多元線性回歸分析,將tds、hco3^-與其各自對(duì)應(yīng)的景觀指數(shù)的關(guān)系進(jìn)行定量化表達(dá),進(jìn)一步探明區(qū)域流域地表水與周圍一定緩沖區(qū)范圍內(nèi)的景觀格局的內(nèi)在關(guān)系.

地形地貌作為重要的環(huán)境因子,其生態(tài)學(xué)意義和對(duì)景觀格局的影響已有大量的定性和定量描述和分析。地形特征與許多生境因子有著密切的相關(guān)性,在反映生境異質(zhì)性方面有著突出的作用,明顯體現(xiàn)了對(duì)生境條件的綜合性指示能力。作為生境條件的一種綜合指示,地形特征是一個(gè)多維變量,其影響也存在不同的尺度特征,需要一種等級(jí)性的觀點(diǎn)來(lái)認(rèn)識(shí),在某一特征度上不同的特征對(duì)植被格局的影響強(qiáng)度可能會(huì)發(fā)生不同的梯度變化。不同地形因子對(duì)山地森林植被的格局有不同的影響,山地森林植被存在著多重尺度和方向的分異格局。

以1975年和2005年的土地利用圖為基礎(chǔ)圖件,以各個(gè)縣市為研究單位,提取各個(gè)縣市的土地利用數(shù)據(jù),分析三峽庫(kù)區(qū)近30年來(lái)土地利用動(dòng)態(tài)度的變化、土地利用程度的變化;然后接合景觀生態(tài)學(xué)的理論,引入了斑塊平均面積、景觀的多樣性與景觀破碎度,尋找分異特征。研究表明,三峽庫(kù)區(qū)近30年各類建設(shè)用地的變化速度>河流水域的變化速度>林地、草地的變化速度>耕地的變化速度;各縣市土地利用程度在增加;各個(gè)景觀指數(shù)的變化在各個(gè)地域分布上的變化趨勢(shì)是不一樣的,土地利用對(duì)景觀格局的影響比較和緩,三峽庫(kù)區(qū)景觀的多樣性在減少。

以陳村水庫(kù)下游涇縣為研究區(qū),landsattm/mss影像為數(shù)據(jù)源,在fragstats、rs、gis技術(shù)的支持下,研究1985～2013年間陳村水庫(kù)下游的土地利用/覆被變化幅度、速度和變化方向,以及水庫(kù)建設(shè)前后的景觀格局變化,以期為陳村水庫(kù)下游流域土地利用格局優(yōu)化和生態(tài)文明建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明,1985～2013年間涇縣的土地利用從面積上看轉(zhuǎn)出為植被和農(nóng)業(yè)用地的最多,建設(shè)用地次之；從變化趨勢(shì)上看建設(shè)用地面積增加最明顯,農(nóng)業(yè)用地和水域面積都呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)；涇縣的景觀基質(zhì)無(wú)明顯變化,1985～2013年間均以植被為主,但其景觀多樣性在水庫(kù)建設(shè)后呈現(xiàn)下降趨勢(shì),且其生境破碎化程度加深,人為干擾強(qiáng)度增加。

朱溪河小流域?qū)偃珖?guó)水土流失重點(diǎn)治理小流域,研究流域內(nèi)的土地利用景觀格局,對(duì)流域生態(tài)修復(fù)具有重要意義?；赲"3s\"技術(shù),應(yīng)用fragstats3.3軟件,分別從斑塊類型水平及景觀水平,對(duì)朱溪河小流域土地利用景觀進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明:整個(gè)流域多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)偏低,居民點(diǎn)及工礦用地、耕地、園地等受人類干擾程度較大的景觀類型的破碎化程度較高,但無(wú)明顯破碎化現(xiàn)象,流域景觀比較完整。

利用環(huán)渤海區(qū)域1985年、1995年和2000年3期tm衛(wèi)星遙感解譯數(shù)據(jù),在gis和景觀格局分析軟件支持下,對(duì)該區(qū)域1985年～2000年的土地利用景觀格局及其變化進(jìn)行了模擬分析。結(jié)果表明:耕地是區(qū)域主導(dǎo)的景觀類型,1985年、1995年和2000年耕地分別占景觀類型總面積的55.96%、53.70%和55.64%;林地、建設(shè)用地是區(qū)域優(yōu)勢(shì)景觀類型,林地分別占景觀類型總面積的21.12%、22.13%和20.95%,建設(shè)用地分別占景觀類型總面積的10.48%、11.83%和11.70%;1985年～1995年、1995年～2000年兩個(gè)時(shí)期,林地和建設(shè)用地景觀的變化趨勢(shì)是先增加后減少,與耕地景觀變化趨勢(shì)正好相反,在一定程度上反映了耕地與林地、建設(shè)用地景觀類型之間的互動(dòng)轉(zhuǎn)換關(guān)系;兩個(gè)時(shí)段土地利用景觀斑塊數(shù)、斑塊密度、邊界密度、多樣性指數(shù)、聚集度和均勻度指數(shù)的變化表現(xiàn)為先增后減的過(guò)程,分維數(shù)、蔓延度指數(shù)和分離度的變化呈現(xiàn)出先減后增的過(guò)程。1985年～2000年土地利用景觀斑塊數(shù)、分維數(shù)、多樣性指數(shù)、分離度和均勻度指數(shù)處于降低趨勢(shì),而斑塊密度、邊界密度、蔓延度和聚集度指數(shù)呈現(xiàn)出增大趨勢(shì),反映了該區(qū)域內(nèi)土地利用景觀類型之間存在較大差異,各組分的復(fù)雜性降低,大斑塊增多,各景觀之間的不均勻性增大,不穩(wěn)定性增強(qiáng)。

黃河三角洲濕地是中國(guó)最大的新生濕地生態(tài)系統(tǒng).水沙是濕地發(fā)生景觀格局變化最重要的驅(qū)動(dòng)因子,因此,研究水沙對(duì)黃河三角洲濕地景觀格局的影響具有重要意義.利用黃河三角洲濕地1976、1984、1992、1996、1999、2001、2004、2006、2010、2014年共10期的遙感影像解譯數(shù)據(jù),黃河下游利津水文站1976—2014年的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及野外實(shí)地調(diào)查資料,系統(tǒng)分析了水沙變化對(duì)黃河三角洲濕地景觀格局的影響,以及景觀格局指數(shù)與水沙變化間的關(guān)系.研究結(jié)果顯示:1976—2014年黃河三角洲濕地的斑塊面積減少,斑塊個(gè)數(shù)、斑塊密度增加,濕地破碎化程度加劇;2002年小浪底調(diào)水調(diào)沙后,濕地景觀格局指數(shù)逐步回升并趨于穩(wěn)定;黃河三角洲濕地景觀格局變化與利津站徑流量、輸沙量、含沙量具有顯著的相關(guān)關(guān)系.研究結(jié)果可為黃河三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)、修復(fù)與治理提供科學(xué)依據(jù).

根據(jù)渾河流域的遙感影像獲得的數(shù)據(jù)和景觀格局指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,對(duì)渾河水質(zhì)與景觀指數(shù)之間相關(guān)性進(jìn)行分析,結(jié)果表明:渾河的景觀格局指數(shù)與水質(zhì)之間存在相關(guān)性,水質(zhì)的不同指標(biāo),與景觀格局間的相關(guān)性指標(biāo)程度不同,在一定程度上反映了景觀格局對(duì)渾河水質(zhì)的不同影響.

根據(jù)渾河流域的遙感影像獲得的數(shù)據(jù)和景觀格局指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,對(duì)渾河水質(zhì)與景觀指數(shù)之間相關(guān)性進(jìn)行分析,結(jié)果表明:渾河的景觀格局指數(shù)與水質(zhì)之間存在相關(guān)性,水質(zhì)的不同指標(biāo),與景觀格局間的相關(guān)性指標(biāo)程度不同,在一定程度上反映了景觀格局對(duì)渾河水質(zhì)的不同影響。

針對(duì)溈水流域土地景觀格局分布給河流水質(zhì)造成的影響,做了簡(jiǎn)單的論述.土地利用類型與空間分布形式,在一定程度上影響著水體水質(zhì)污染狀況.景觀格局分布能夠反映出人類活動(dòng)行為,通過(guò)景觀指數(shù),能夠明確水質(zhì)變化,科學(xué)預(yù)測(cè)水體水質(zhì)變化.

本文選擇崇明東部為研究區(qū)域,利用gis和rs技術(shù)對(duì)1988、1997年和2005年衛(wèi)片和航片進(jìn)行了提取、分類和分析,并計(jì)算了景觀格局指數(shù),分析了近20年來(lái)土地利用及景觀格局變化。結(jié)果表明:耕地基本沒(méi)有變化,河流水體、農(nóng)村居民點(diǎn)等不斷增加,潮灘大大減少,城鎮(zhèn)發(fā)展緩慢,隨著人類活動(dòng)程度的加劇,景觀多樣性稍有下降,均勻度上升。

以金沙江一級(jí)支流馬過(guò)河流域?yàn)檠芯繉?duì)象,在gis支持下,分析水利工程建設(shè)前后(2002年～2013年)流域土地利用類型、植被覆蓋度變化;應(yīng)用緩沖區(qū)分析法,選取斑塊密度、邊緣密度、分維數(shù)、蔓延度、香濃多樣性指數(shù)等對(duì)景觀結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行評(píng)價(jià),分析了水利工程建設(shè)前后流域景觀結(jié)構(gòu)的變化.結(jié)果表明:流域內(nèi)不同地利用類型均發(fā)生了變化,流域尺度上表現(xiàn)為人工表面、水田面積明顯增加,草地、水體、灌木等面積明顯減少,但流域主要植被類型未發(fā)生變化,仍以森林為主;高覆蓋度植被分布面積有一定程度減小,但總體仍以中覆蓋度、中高覆蓋度和高覆蓋度面積最大;2013年的斑塊密度、邊緣密度、分維數(shù)值均高于2002年,2013年蔓延度指數(shù)低于2002年,香濃多樣性指數(shù)變化不大;水利工程建設(shè)使區(qū)域景觀異質(zhì)性增強(qiáng),在水電開(kāi)發(fā)緩沖區(qū)1000m范圍內(nèi)景觀格局變化明顯,1000m范圍外變化減弱.

為探索快速工業(yè)化進(jìn)程對(duì)土地利用方式及景觀格局產(chǎn)生的影響,運(yùn)用地理信息系統(tǒng)（gis）技術(shù),對(duì)上海市張江高科技園區(qū)1989年和2013年2個(gè)時(shí)期的遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯判讀,定量分析24a來(lái)研究區(qū)域土地利用的結(jié)構(gòu)變化,并結(jié)合景觀分析軟件fragstats3.3,對(duì)其景觀格局指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明：（1）張江高科技園區(qū)在工業(yè)化進(jìn)程中,各種土地利用/覆蓋類型的變化及其相互轉(zhuǎn)化程度非常劇烈,89.3%的農(nóng)業(yè)用地萎縮,其中轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)用地和居住用地為主導(dǎo)變化類型。（2）斑塊數(shù)量和最大斑塊指數(shù)減少,邊界密度降低,區(qū)域破碎化程度減弱,優(yōu)勢(shì)斑塊對(duì)景觀格局控制作用減小;多樣性與均勻度指數(shù)上升,景觀格局趨于均質(zhì)穩(wěn)定化;蔓延度降低,斑塊聚合度上升,各景觀斑塊團(tuán)聚式分布趨勢(shì)明顯,連通性增強(qiáng)。結(jié)論：快速工業(yè)化對(duì)區(qū)域景觀格局產(chǎn)生重大影響,園區(qū)生態(tài)格局需要進(jìn)一步優(yōu)化,加強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)調(diào)控。

采用遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù),通過(guò)對(duì)青藏鐵路唐古拉山口至拉薩段鐵路沿線景觀進(jìn)行分類和制圖以及對(duì)鐵路修建前后景觀指數(shù)的計(jì)算,分析了鐵路修建前后景觀格局的變化。結(jié)果表明鐵路建設(shè)工程對(duì)沿線小范圍的景觀格局影響較大,對(duì)沿線較大范圍的景觀格局影響較小。

為了進(jìn)一步分析景觀格局與水土流失之間的關(guān)系,通過(guò)分析研究區(qū)2005~2015年景觀格局和水土流失的變化情況,得出不同的景觀格局類型具有不同的侵蝕模數(shù),合理的景觀格局有利于控制水土流失。結(jié)果表明:10年間建設(shè)用地斑塊面積從7094.47hm~2增加到16613.28hm~2;10年間研究區(qū)的水土流失率先降低后增加,這與城市擴(kuò)張具有緊密聯(lián)系,特別是2010年貴州省貴安新區(qū)的建設(shè),改變了花溪河流域的景觀格局。園地斑塊、森林斑塊的生態(tài)功能、蓄水保土功能強(qiáng),旱地易產(chǎn)生水土流失。

煤礦區(qū)的建設(shè)與煤炭資源開(kāi)采造成礦區(qū)土地利用與景觀的變化,以兗州市東灘煤礦開(kāi)采前后兩期遙感影像為數(shù)據(jù)源,利用gis空間分析技術(shù),對(duì)煤礦區(qū)開(kāi)采前后的景觀格局變化開(kāi)展深入研究工作,內(nèi)容包括礦區(qū)景觀類型轉(zhuǎn)移矩陣分析、景觀格局變異分析以及其景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估.結(jié)果表明:1987~2013年,礦區(qū)內(nèi)耕地和林地的面積減少,其余地物類型的面積都增大;礦區(qū)景觀格局呈現(xiàn)復(fù)雜化,破碎化和均衡化的發(fā)展趨勢(shì);研究區(qū)內(nèi)高、中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的面積不斷向外擴(kuò)張,低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的面積比重下降.因此,在礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)同時(shí),應(yīng)注重土地復(fù)墾過(guò)程中的景觀格局優(yōu)化,通過(guò)相關(guān)治理技術(shù)降低礦區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),增大景觀格局的穩(wěn)定性.

【目的】查清延河流域土地利用/覆蓋格局,為該區(qū)域土地資源合理利用、改善水土保持措施提供理論依據(jù)?！痉椒ā坷胑nvi4.0軟件對(duì)2006年延河流域遙感圖像進(jìn)行處理,結(jié)合野外考察,在arcgis9.0平臺(tái)下獲得延河流域土地利用現(xiàn)狀分布圖;從景觀格局的角度,根據(jù)國(guó)標(biāo)2007《土地利用現(xiàn)狀分類》的二級(jí)分類體系,將研究區(qū)土地利用現(xiàn)狀劃分為住宅用地(城鎮(zhèn)住宅用地、農(nóng)村宅基地)、耕地(水澆地、旱地)、園地(果園)、林地(有林地、灌木林地)、草地(天然牧草地、其他草地)、水域及水利設(shè)施用地(內(nèi)陸灘地、湖泊水面、水庫(kù)水面、河流水面)和其他土地(裸地、沙地、沼澤地、設(shè)施農(nóng)用地)共7個(gè)大類17個(gè)二級(jí)類,分析了土地利用的數(shù)量結(jié)構(gòu)和景觀形態(tài)結(jié)構(gòu)特征。【結(jié)果】延河流域土地利用類型中旱地的面積比最大,約為37%,其次是天然牧草地、裸地和有林地,分別為22.17%,23.6%和14.4%,其他類型面積均較小;旱地、有林地、天然牧草地和裸地頻率比相對(duì)于其他土地利用方式較高;所有土地利用類型中,沼澤地平均面積指數(shù)最大,其次是裸地和天然牧草地;旱地、有林地、天然牧草地、裸地等圖斑形狀簡(jiǎn)單且各形狀的圖斑數(shù)呈正態(tài)分布;耕地為主要的土地利用方式,耕地、林地、草地和水域及水利設(shè)施用地的優(yōu)勢(shì)度較大?！窘Y(jié)論】延河流域土地資源開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)是開(kāi)展土地整理和規(guī)模經(jīng)營(yíng),減少土地利用地塊數(shù)量,降低形狀指數(shù),增加水域、人工草地和林地等生態(tài)用地面積,提高土地利用集約度和促進(jìn)土地利用的多樣化、均勻化;今后土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向是:增加生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

近年來(lái)土地利用驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究成為研究的熱點(diǎn),煤礦區(qū)是土地利用景觀格局變化顯著區(qū)域,該文主要研究土地利用景觀格局動(dòng)態(tài)變化及其調(diào)控原理。以2000—2010年遙感影像為基礎(chǔ),采用erdas軟件對(duì)土地利用景觀格局進(jìn)行分類,研究景觀格局的動(dòng)態(tài)變化、轉(zhuǎn)移矩陣及特征,結(jié)合七臺(tái)河市煤礦區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況,確定影響景觀格局因子的驅(qū)動(dòng)力因素。結(jié)果表明:林草地、未利用地減少,耕地、礦業(yè)用地增加,動(dòng)態(tài)變化度較大成為該時(shí)期土地利用景觀格局動(dòng)態(tài)變化的主要特征。第一產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值、人口數(shù)量是決定耕地的主要因子,林草地、礦業(yè)用地與第一、二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值及最終消費(fèi)等經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素密切相關(guān),同時(shí)市政府的環(huán)境保護(hù)及土地復(fù)墾、整治和恢復(fù)措施使礦業(yè)用地增長(zhǎng)速度減慢。

選擇2007年的landsat-5影像和2016年的landsat-8影像,對(duì)徐州故黃河流域內(nèi)的景觀格局進(jìn)行分析,結(jié)果表明,徐州故黃河流域的耕地面積減少,建設(shè)用地增加明顯,林地和水體景觀面積略有增加,景觀變得破碎化,穩(wěn)定性下降。建議今后在人類的活動(dòng)中,增加林地和水體面積,提高故黃河的生態(tài)服務(wù)功能。

根據(jù)五華河流域1981—2011年逐月的氣溫、降水、徑流量和輸沙量數(shù)據(jù),以及1991年、2000年和2011年的landsattm遙感影像,運(yùn)用景觀格局指數(shù)分析方法和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,從景觀水平和斑塊類型水平兩方面探討了景觀格局演變對(duì)徑流泥沙的影響。結(jié)果表明:景觀水平上,景觀多樣性指數(shù)(sei)和景觀邊緣密度(ed)與年徑流量和年輸沙量呈正相關(guān),而景觀形狀指數(shù)(pscv,awmsi,awmpfd)與年徑流量、年輸沙量、輸沙量變差系數(shù)呈負(fù)相關(guān)。類型水平上,林地景觀破碎度(pd)和邊緣密度(ed)、草地形狀指數(shù)和邊緣密度,建筑用地的斑塊破碎度與年徑流量、輸沙量有明顯的正相關(guān)關(guān)系,而林地斑塊形狀指數(shù),草地和耕地斑塊破碎度,建筑用地邊緣密度和形狀指數(shù)則與年徑流量和輸沙量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。同時(shí),林地斑塊形狀指數(shù)、草地和耕地斑塊破碎度、建筑用地邊緣密度和形狀指數(shù)均與輸沙量變差系數(shù)存在明顯的正相關(guān)關(guān)系。

利用景觀生態(tài)學(xué)原理,以1976年的landsatmss遙感影像和1989,2000,2005,2008年的landsattm/etm遙感影像為數(shù)據(jù)源,研究了嫩江干流及其10km河岸帶不同景觀類型以及河岸帶整體的景觀格局變化對(duì)嫩江水體及其恢復(fù)的影響。結(jié)果表明,嫩江經(jīng)過(guò)近30a余的演變,水體面積增加,景觀破碎化程度降低,河道蜿蜒度明顯減小從而不利于嫩江生物多樣性恢復(fù)。河岸帶內(nèi)耕地景觀格局的變化可加劇嫩江水質(zhì)惡化,河岸帶整體景觀格局的演變也不利于嫩江水體自然恢復(fù)。但從2000年起,林地景觀格局變化在一定程度上將會(huì)有利于嫩江水質(zhì)和生物多樣性恢復(fù),這主要得益于退耕還林還草,植樹(shù)造林等一系列政策和生態(tài)工程的實(shí)施。