Characterization of landscape pattern based on land economic niche change: A case study in Ganzhou,Gansu Province,China

Land use change has a profound impact on biodiversity and ecological processes, and is closely related to changes in landscape patterns. This paper introduces the theory and method of land economic niche into landscape ecology, which provides a new method for spatial characterization of urban and rural spatial landscape patterns. Based on this theory, this paper analyzes the landscape pattern of Ganzhou District by using Landsat images as data source in 1995, 2000, 2005,2010 and 2015. We calculated the land economic niche by applying the niche potential theory. Combined with the theory of landscape ecology, we explored the effects of the land economic niche change on the landscape pattern at a county scale.The results show that economic niche of construction land, watershed and farmland increased during 1995–2015, and grassland declined significantly. The economic niche of farmland, construction land, watershed and grassland show a negative correlation with the number of patches(NP), fragmentation index(FN) and the fractal dimension index(FD), and had a positive correlation with the aggregation index(AI). There was no significant correlation between the forest land economic niche and landscape metrics. The change of land economic niche has a driving effect on the landscape pattern of the county, which can represent the economic development direction of Ganzhou District. The land economic niche is closely related to the landscape type which can directly obtain an economic benefit.     

土地经济生态位变化下的城乡空间景观格局表征——以广东省惠州市为例

土地利用变化对生物多样性和生态过程有着深刻的影响,与城乡景观格局变化密切相关。尝试将土地利用变化驱动力——土地经济生态位的理论和方法引入到景观生态学当中,为城乡空间景观格局空间表征提供新的方法。通过选取表征景观格局指标的破碎化指数、分形维数,利用Envi4.8、Arcmap10.0,Fragstasts4.1等软件,以广东省惠州市为例,在分析土地经济生态位与景观类型、景观指数之间的关系基础上,对土地经济生态位变化下的城乡空间景观格局进行表征。结果表明：不同景观土地面积数量的增减与该类型土地经济生态位升降具有一致性的规律,土地经济生态位上升,相应的景观土地面积增大,反之则减小;土地经济生态位越小,表征景观格局的景观破碎化指数、分维数指数越大,破碎化指数与分维数指数的增减与土地经济生态位升降表现出一致性的规律,土地经济生态位上升,相应的破碎化指数、分维数指数则增大,反之则减小;城乡空间景观格局变化的发生主要出现在土地经济生态位高的区域。土地经济生态位的变化是城乡景观格局变化的重要影响因子,能够很好解释城乡空间景观格局特征。     

基于土地利用空间格局的兰州市景观稳定性

利用兰州市2000年和2010年两期土地利用数据,从景观结构、景观类型及景观异质性3个方面分析了研究区景观格局特征。借助主成分分析及景观格局指标对保持景观格局稳定性影响能力构建了景观格局稳定性模型,并对研究区景观格局稳定性进行了评价。结果表明:(1)近10年来兰州市景观格局发生了明显变化,主要景观类型间的转换较为频繁,且表现为明显的单向转换特征。(2)整体景观格局稳定性呈现降低趋势;各县区景观格局稳定性存在差异,榆中县永登县和皋兰县稳定性变化不大,稳定性较高的为红古区,其次是西固区、安宁区,稳定性最差的为七里河区和城关区。(3)稳定性较高的景观类型为水域及草地,稳定性较差的景观类型为建设用地。兰州市应着力提升用地潜力,提高土地集约利用程度,合理规划建设用地,保护具有生态服务功能的水域及草地等。     

内陆河小流域综合治理对景观格局的影响——以童子坝河流域为例

以1987年、2000年、2008年3期Landsat TM影像为信息源,在GIS 技术和景观分析软件Fragstats3.3支持下,获得了民乐县童子坝河流域研究区不同时期的景观类型信息和描述景观格局特征的8个景观指数数据,利用这些数据分析了实施综合治理前后流域景观格局的变化。结果表明:①在类型水平上,各种草地景观类型的斑块呈现边缘整齐、形状规则的特点,斑块的破碎化程度减小,聚合度增加;特别是高覆盖度草地的斑块数目、平均斑块面积都呈增加趋势,斑块边界形状变得连续、规则,显现出人为干扰的痕迹;河床、河漫滩景观的斑块数目减少,斑块边界形状趋于规整,贯穿连通性增强\.②在景观水平上,景观空间格局规整有序,景观多样性提高,异质性增加,破碎化程度减小,空间连接性增强,以高覆盖度草地为主的景观优势显著体现出来。③综合治理措施实施对童子坝河流域景观格局的影响是积极有效的,这可为内陆河小流域继续开展生态环境建设提供科学依据。     

辽宁省滨海湿地景观格局变化研究

辽宁省沿海岸线分布有丰富的滨海湿地资源,在区域经济发展中发挥着重要作用。基于1990年和2000年的Landsat ETM影像获取了辽宁省滨海湿地斑块图形数据,选用生态意义较明确的景观特征指数,对辽宁省滨海湿地的景观格局变化进行了研究。结果表明,1990年至2000年间,辽宁省滨海湿地总面积呈萎缩状态,由1990年的17620.04 km2减至2000年的17331.72 km2,减少幅度为1.6%;湿地斑块数量亦在减少,由1990年的2 021块减少至2000年的1770块;湿地景观多样性指数和均匀度指数则呈下降趋势,分别由1990年的1.425和0.594下降至2000年的1.409和0.588。     

基于3S的毛乌素沙地腹地景观格局演变及其驱动力分析——以内蒙古乌审旗为例

在遥感与GIS技术支持下,以乌审旗1986年、1991年、1996年、2000年和2005年5期TM影像为主要数据源,对乌审旗景观空间格局的动态变化特征及其演变的驱动因素进行了研究。结果显示,乌审旗景观格局从1986年到2005年期间发生了显著变化,居民地、工矿用地明显增加,沙地、水域景观逐年下降,耕地、林地面积变化不大,草地、未利用地增加,景观多样性和空间破碎度增加,斑块的自相似性增强;各类景观斑块的平均面积整体上是增加的,景观分形维数随着时间的推移呈现先下降后上升、又下降的趋势。结合经济社会统计数据分析表明,人为因素是影响乌审旗景观格局演变的主要原因,其中人口增加、国民经济增长、工矿产业发展,以及政府决策和生态治理工程是景观格局演变的主要驱动因子。     

济南市南部山区小流域景观格局分析

根据2000年spot影像资料，应用地理信息系统软件ARC／INFO进行解译，并参照地形图、土地利用图等图件得到研究区景观类型图。应用景观生态学的方法，对各流域的景观格局分别进行定量计算，并进行比较研究。研究表明，各流域优势景观各有不同，从锦阳川至锦绣川、锦云川，景观多样性程度降低，优势度升高，林地破碎化程度增强，从而导致水土流失程度加深，人文因素是导致景观格局空间差异的主导因素。     

基于生态位理论的山东省城市旅游竞争力评价及空间格局研究

基于生态位理论,通过构建市场维、资源维、社会经济维、生态环境维的指标体系,评价2004—2009,2009—2014年山东省城市旅游竞争力,根据聚类分析结果和核心边缘理论,建立山东省城市旅游竞争力空间格局。研究发现:青岛市城市旅游综合竞争力排名稳居第一,烟台市、济南市紧随其后,其余城市的排名变化不大;山东省城市旅游竞争力呈现核心城市—次级城市—边缘城市的空间格局。核心城市可采取协同发展策略,带动和辐射周边城市的发展;次级城市重在加强市场营销,提升市场竞争力;边缘城市以特色策略为主,生态位扩充策略为辅,扩大生态位,提高城市旅游竞争力。     

科尔沁沙地水域景观格局的时空动态——以奈曼旗为例

对位于科尔沁沙地腹地的奈曼旗近30 a来土地利用/覆被信息中水域类型的景观格局指数进行了时空组合分析。结果表明,大尺度研究区（8 135.15 km2）1975-1985年水体与湿地斑块的类型面积和数量增加,形状趋于复杂;1985-2005年斑块类型面积和数量大幅减少,形状趋于简单;中尺度研究区（892.74 km2）水体与湿地斑块的类型面积在波动中减小,湿地斑块数量减少和形状简单化的转折期相对较短且滞后于水体。小尺度研究区（110.42 km2）集中了人畜以及上游活动的干扰,水体与湿地斑块仅在个别时期出现,难以连续存在。在各尺度研究区内,河漫滩斑块类型面积变化趋势各异,数量和形状复杂程度都相对稳定;且随着研究区增大形状更加不规则。水域类型的景观格局虽然在不同时空上的动态过程存在差异性,但其发展方向具有相同趋势,发展过程受到气候波动和人类活动干扰的共同影响。     

基于3S技术的福建省湿地景观格局特征分析

利用福建省1986、1993、2000年的TM影像和2004年的中巴地球资源卫星影像,在RS、GPS和GIS技术支持下,结合福建省生态环境特征,选取了斑块面积指标、形状指标、破碎化程度指标、聚散性指标、多样性指标等5类景观生态学指数,研究福建省1986-2004年湿地景观格局演变规律.结果表明:(1)福建省湿地面积总体呈下降趋势.1986-2004年各期湿地总面积分别是:1793 793.06 hm2、1 665 966.28 hm2、1609 862.77 hm2、1618760.97 hm2.各景观面积指数表现出不同程度的变化,其中灌溉地、河流、河漫滩、沼泽、盐田景观面积呈现下降趋势,蓄水区、海水养殖景观面积增大,其他类型波动变化;(2)受人类活动的影响,景观优势组分对景观整体的控制作用有所减弱.Shannon-Wiener多样性指数4个时期分别为0.668 1、0.737 5、0.816 5、0.830 1,Shannon-Wiener均匀度指数分别0.3041、0.335 6、0.371 6、0.377 8,斑块面积变异系数由1986年的882.0695%下降到2004年的516.3157%;(3)湿地景观受外界干扰程度加大,破碎化程度加剧;同时,湿地原始形态也受到了较复杂的影响.边缘密度由1986年的5.9981m/hm2上升到2004年的6.6982m/hm2,平均形状指数也从2.1758略微下降到1.9910;(4)各斑块类型和周围相邻斑块类型的空间连接程度进一步降低,湿地景观被分隔态势增强.蔓延度指数下降,4个时期分别为83.3695、81.928 3、79.890 8、79.820 3,斑块结合度从1986年的99.202 9连续降至2004年的98.5459.     

基于3S技术的福建省湿地景观格局特征分析

利用福建省1986、1993、2000年的TM影像和2004年的中巴地球资源卫星影像,在RS、GPS和GIS技术支持下,结合福建省生态环境特征,选取了斑块面积指标、形状指标、破碎化程度指标、聚散性指标、多样性指标等5类景观生态学指数,研究福建省1986-2004年湿地景观格局演变规律.结果表明:(1)福建省湿地面积总体呈下降趋势.1986-2004年各期湿地总面积分别是:1793793.06 hm2、1665966.28 hm2、1609862.77 hm2、1618760.97 hm2.各景观面积指数表现出不同程度的变化,其中灌溉地、河流、河漫滩、沼泽、盐田景观面积呈现下降趋势,蓄水区、海水养殖景观面积增大,其他类型波动变化;(2)受人类活动的影响,景观优势组分对景观整体的控制作用有所减弱.Shannon-Wiener多样性指数4个时期分别为0.6681、0.7375、0.8165、0.8301,Shannon-Wiener均匀度指数分别为0.3041、0.3356、0.3716、0.3778,斑块面积变异系数由1986年的882.069 5%下降到2004年的516.315 7%;(3)湿地景观受外界干扰程度加大,破碎化程度加剧;同时,湿地原始形态也受到了较复杂的影响.边缘密度由1986年的5.9981 m/hm2上升到2004年的6.6982m/hm2,平均形状指数也从2.1758略微下降到1.9910;(4)各斑块类型和周围相邻斑块类型的空间连接程度进一步降低,湿地景观被分隔态势增强.蔓延度指数下降,4个时期分别为83.3695、81.9283、79.8908、79.8203,斑块结合度从1986年的99.2029连续降至2004年的98.5459.     

矢量景观指数在资源型城镇景观格局分析中的应用

景观方向性是景观空间格局的重要特征,能够反映和影响景观的生态流,对于景观的异质性分析和驱动机制分析等都具有重要意义。该文将两种矢量景观指数PO和VPO应用于通过遥感影像获取的2005年大庆市城镇景观斑块,提取斑块的方向性信息,探讨其形成机理。研究结果表明,以萨尔图、让胡路、红岗区为主的油田开发区,大部分城镇景观的走向是由北向南,建成区景观的塑造主要受到油田建设的影响;以大同镇为中心的农业区景观斑块大多数为东南—西北走向,与油田开发区相比表现出明显的差异,主要特点是面积较小,且分布分散。该研究不仅丰富了矢量景观理论应用领域,而且为揭示资源型城镇景观格局的形成机理提供依据。     

沙漠化逆转生态经济效益的非市场价值评估——以宁夏盐池县为例

采用条件价值评估法定量评估了宁夏盐池县沙漠化逆转的生态经济效益。运用SPSS对样本各因素与支付意愿和支付意愿值的相关性进行分析,结果表明：高收入、高教育水平、环保意识较强的居民,愿意支付的比例高;高收入、高教育水平、环保意识较强的城镇居民,支付意愿值高。根据总样本参数估计得出,盐池县沙漠化逆转的5年总生态经济效益的现值为3.813×107元。若一次性支付,盐池县沙漠化逆转的总生态经济效益为3.415×107元;根据各乡镇居民平均支付意愿值的参数估计得出,盐池县沙漠化逆转的5年总生态经济效益的现值为3.895×107元,调查对象的平均支付意愿值在区域中存在较大的差异。     

雅安市雨城区景观格局动态特征分析

利用雅安市雨城区1996年、2003年土地利用现状图，在ArcGIS平台下进行矢量化，生成两期土地利用现状图及属形数据，通过FRAGSTATS景观格局分析软件，计算相应的景观格局指数，用以描述研究区景观格局特征。结果表明，研究区在1996～2003年，斑块数明显增加，平均斑块面积减小，景观斑块的形状趋于复杂且不规则，表现为分维数的增加；通过景观破碎度的分析，斑块密度、边界密度呈上升趋势，斑块连接度、聚集度减小；1996年、2003年两个时段的基质景观均是林地，主要景观类型为林地、耕地；通过景观多样性、均匀度、聚集度分析，景观异质性增加。     

辽宁太子河上游沿岸景观格局的幅度效应

河岸景观幅度效应是河流生态学研究的关键问题,是河岸管理的重要依据.基于2008年2.5m的SPOT5影像解译的景观类型图,应用缓冲带分析和景观格局指数分析,研究了辽宁太子河上游河流沿岸25 m、50 m、100m、200 m、500 m和1000m范围的景观幅度效应.结果表明:①河流两侧景观具有明显的幅度效应.距河道近的区域表现出具有多种景观要素的密集格局,斑块类型呈均衡化分布趋势,破碎化程度和丰富度较高;随距河道距离的增加,区域具有优势景观类型,景观中斑块形状变的规则,均匀度和丰富度降低.②景观类型分布具有区域性.草地和裸地主要分布在河道两侧50～100 m内,农田和居民地主要分布在河道两侧100～200 m内;离河道越远的区域受人类干扰越小,林灌植被保存好;研究区内河滩总面积较小,多分布在距河流25～50 m范围.③河流两侧景观在类型尺度和景观尺度上均具有明显的幅度效应,但由于景观自身发育和人类活动的异质性,幅度效应在不同类型间表现不同.     

粤北典型岩溶山区土地石漠化景观格局动态分析

利用1988年和2004年的2期TM遥感数据,在GIS和FRAGSTAT景观格局分析软件支持下,定量地分析粤北典型岩溶山区及其4县（市）的土地石漠化类型变化及其景观格局时空动态特征。结果表明：16 a来各种类型石漠化土地无论是在数量、面积和空间分布特征方面都发生了十分显著的变化,总面积减少721.67 km²,斑块数减少了1 900块;2004年粤北4县（市）石漠化土地的面积占各区的比例分别是:连州为3.33％、阳山为7.28％、英德为1.54％、乳源为5.11％;粤北及其4县（市）石漠化土地的总体景观空间格局动态变化趋势基本一致,但在程度上有所差异,均表现为景观异质性减弱,破碎度降低,而景观优势度增加;随着相关石漠化治理措施地开展,中度与重度石漠化土地成为研究区内重点关注区域,尤其在阳山与乳源,这种空间格局变化的特征更为明显。     

云南哈尼梯田景观格局指数筛选研究（英文）

本文旨在筛选出一系列适合描述哈尼梯田景观格局的指数。我们从面积与边缘、形状、核心面积、隔离度/临近度、聚集度、多样性6个方面选取了47个景观指数,基于ArcGIS平台,将土地利用图矢量数据转化成栅格数据,栅格大小由30m×30m,以5m为间隔,增加至175m×175m,共计30幅土地利用图。运用SPSS软件,通过Pearson相关分析,47个景观格局指数分为21个小组,组内指数的两两相关性都在90%以上。每组选取代表性的指数,进行主成分分析,得出前5个主成分的方差变量能够占总方差变量的93%。选取旋转后各分量中具有最大相关性的5个景观结构指数来表达主成分的5个因子分别是分散指数(Splitting index[SPLIT]),斑块面积分布方差指数(Patch area distribution[AREA_CV]),香农多样性指数(Shannon’s diversity index[SHDI]),几何最近邻距离加权平均值指数(Euclidean nearest neighbor distance distribution[ENN_AM]),总核心面积指数(Total core area[TCA])。考虑到哈尼梯田的实际景观特征并结合前人的研究成果,我们增加平均分维数(Patch fractal dimension distribution[FRAC_MN])作为第6个指数。由于景观指数具有尺度效应,我们通过景观格局指数与尺度变化关系图,计算得出红河哈尼梯田景观格局指数的尺度域为40–45m之间。通过分维分析法,识别出哈尼梯田的特征格局在40–45m之间,即研究哈尼梯田的景观格局的最适宜栅格大小为40–45m之间。通过研究,我们认为以上6个景观指数能够反映哈尼梯田的景观格局特征,同时也可以运用这6个指数来描述类似哈尼梯田的景观格局。     

闽江河口区湿地景观格局演变研究

利用1986年和2002年遥感影像作为基本信息源,在遥感和地理信息系统技术的支持下,运用景观生态学原理,选取反应景观空间结构和景观异质性的指数,对闽江河口区湿地的整体景观格局和类型景观格局及其动态变化进行定量分析。景观指数计算的结果表明:整体景观多样性指数和均匀度指数增加,优势组分水田、河流对景观的控制作用有所减弱,其它景观类控制作用相对增强,整体景观破碎程度增强,斑块间离散度增大,景观形状变得较为复杂。各类景观要素也发生了较复杂的结构变化,各类景观的斑块数、平均斑块面积、斑块密度、斑块分维数和凝聚度指数的分析结果显示,各类景观格局时间序列上存在明显差异性变化。由于人类日渐增强的干扰活动和自然演变的作用,景观之间存在明显的相互转化和逆转现象。     

窟野河流域河岸沙丘地貌格局及变化

风水交互作用是黄土高原北部风蚀水蚀交错带特殊的侵蚀营力,并致该区土壤侵蚀强度加重。以毛乌素沙地窟野河流域作为研究区,基于影像解译及数理统计方法,研究河道与沙丘交互地貌过程。结果表明：（1）窟野河“三河夹沙”区沙地以河流为中心呈现出对称条带状格局分布,距离河流,依次呈现出流动沙丘、固定半固定沙丘、丘陵沟壑区的空间格局;（2）典型河段河道与沙丘空间格局呈现出河道穿越流动沙丘、河道两侧斑块状沙丘镶嵌分布、两河交汇处流动沙丘分布等3种格局;（3）河道弯曲系数与河道两侧沙丘活动性的变化之间呈现出一定的对应关系。     

半干旱区生态风险时空演变及其影响因素的地理探测——以宁夏盐池县为例

深入探究半干旱区景观格局变化规律,明确其生态风险时空演变特征与影响因素,对优化半干旱区景观格局、防范和治理生态风险、促进区域可持续高质量发展具有重要意义。以宁夏回族自治区盐池县为例,基于2000—2020年土地利用数据,通过景观格局指数构建生态风险模型,结合地统计分析和地理探测器模型,对其景观格局变化及生态风险时空演变与影响因素进行综合研究。结果表明：（1） 2000—2020年盐池县耕地和未利用地面积下降,其余地类均呈增加趋势,其中建设用地扩张速度最快,年均增长率为6.90%。（2） 2000—2020年盐池县景观斑块数、斑块密度、景观形状指数和香浓多样性指数上升,最大斑块指数和蔓延度指数下降,表明景观格局呈破碎化、复杂化和分散化的发展态势。（3） 2000—2020年盐池县生态风险指数由0.1465下降至0.1312,其中高、较高和中等风险区面积占比分别下降5.25%、24.21%和5.44%,而低和较低风险区面积占比分别增加14.11%和20.79%,空间上呈现出北高南低的分布格局。（4） 随着社会需求的日益增长和人类活动的加剧,自然因素对生态风险空间分异格局的影响逐渐弱化,而社会经济因素作用不断增强。