流域景观格局分析研究进展

景观格局分析是评估生态状况、诠释生态过程的有效工具。本文在介绍流域景观格局分析方法的基础上,重点阐述了流域景观格局与生态过程之间相互关系的研究进展,并以PLM景观模型为例,论述了景观格局与生态过程耦合研究的概况。最后,文中还讨论了流域景观格局分析在土地利用规划、生态状况评估、河流生态修复中的应用。     

河流连通性及其对生态水文过程影响研究进展

为研究流域水资源开发利用对生态系统和水资源承载力的影响,梳理了河流连通性的内涵、分类及评价方法,并着重探讨了河流的纵向连通性,从水质、水量和生物3个方面剖析人工构筑物对水生态系统的影响机理。认为河流连通性是一个具有4维尺度的概念,即1个时间维度、3个空间维度,影响生态水文过程及群落结构的抵抗力与生态系统整体的稳定性,对其评价应该考虑时空变异性。指出后续的研究方向为:从指示物种层面进一步明晰河流连通性程度与生态水文过程的交互影响机理;统一河流连通性程度定量化评价方法和标准,增加不同河流、同一河流不同时期之间的可比性,为面向水资源承载力提升的河流可持续开发与保护提供理论基础。     

北京市门头沟区樱桃沟小流域景观格局研究

北京市生态清洁小流域治理主要是围绕污水、垃圾、厕所、河道、面源污染防治和流域水生态修复为主,从小流域尺度上考虑生态景观格局结构方面较少。在ArcGIS平台下运用景观格局分析软件Fragstats对门头沟区樱桃沟小流域进行分析,结果表明樱桃沟景观结构较好,破碎度低,林地、交通运输用地、园地景观保存完好,分割程度低,景观空间连通性好。住宅用地和公共管理与公共服务用地破碎化程度较大,从分维数来看园地、公共管理与公共服务用地较其他类型用地相对不稳定,是下一步流域总体规划重点调整对象。并从北京市生态清洁小流域未来规划和美丽乡村建设方面提出引入生态景观格局的建议,期望对北京市生态建设提供有益借鉴。     

农村面源污染型湖滨带的生态修复

分析了湖滨带水陆生态系统中过渡与缓冲区域的结构特点及其功能,提出了湖滨带生态修复的目标和设计工艺流程。洱海小关邑湖滨带受人为活动的破坏和农村面源污染比较严重,根据湖滨带的特征,因地制宜地将退化湖滨带的生态修复与农村面源污染控制相结合。工程实施后,大型水生植物恢复了,水质改善了,浮游植物和浮游动物结构得到了优化。     

景观格局及其对河湖水环境与水生态影响研究进展

景观格局是影响河湖水环境与水生态的重要因素,近年来针对不同尺度下的景观格局分析研究进而反映河湖环境与生态过程是河湖生态评价与修复的热点研究方向。且随着3S技术的快速发展,为景观格局的研究和应用提供了广阔的平台,使得多时空、多尺度下的景观格局分析更加简捷有效。在总结当前景观格局分析研究进展的基础上,详细综述近年来国内外学者关于景观格局对河湖水文过程、水质、水生生物以及水岸带区域等4个方面的影响路径及其研究方法与成果,并以珠江流域为例,进一步总结珠江流域类似研究结论,为今后相关工作提供参考,最后提出展望。     

水文过程与近岸带变化关系及其河流景观内涵

在河流生态学领域,迄今仍缺乏能较好地描述河流生态系统涨落的概念模型。河流近岸带具有不同于主流带的水动力、水环境及生物特征,其位置及尺度随水文条件的改变而变化的程度较为显著,近岸带变化能较好地反映水文过程的生态学效应及河流水域空间的涨落。本文对近岸带定义进行了拓展,提炼了一种对顺直/微弯、弯曲、分汊等河型均适用、描述河流近岸带尺度变化与水位涨落之间映射关系的概念模型（“水文-近岸带涨落关系”概念模型）,该模型曲线上一般具有两个近岸带尺度峰值;从景观生态学的角度提出近岸带是河流水域中时空连续性最强的沿程条带状基质,而主流带可视为流量越过临界值后出现在近岸带这一基质内的“涌现”或“突变”。本文最后以长江上游南溪-江安段为例对概念模型进行了初步的量化研究,并讨论了近岸带的界定方法及该概念模型在生态水文组分划分中的作用。     

鄱阳湖生态经济区湿地景观格局演变

通过斑块密度、斑块平均面积、斑块平均形状破碎化指数和面积加权平均形状破碎化指数4项景观格局指数,结合形态学空间格局分析法(MSPA),从景观和像元层面探索了1995～2015年鄱阳湖生态经济区湿地景观格局演变过程。结果表明:①鄱阳湖生态经济区湿地面积呈现波浪状增长,其内部湿地类型变化较剧烈;②4项景观格局指数均表明研究区湿地呈越加破碎的变化趋势:③MSPA的分析结果与景观格局指数相一致,研究区湿地以"核心区"形态为主。研究结果可为鄱阳湖生态经济区的景观破碎化研究提供参考,并为区域景观格局优化、土地合理管理提供借鉴。     

凉城县浑河流域水土保持治理对景观格局的影响

文章在3S技术支持下分析了凉城浑河流域景观格局的动态变化。     

青海湖水平衡要素水文过程分析

本文将湖泊与湖滨作为一个整体,对1965~2002年逐日水文过程进行模拟,以研究青海湖各项水文要素的变化过程。分析出多年平均入湖总径流量为21.01亿m3,湖面降水16.62亿m3,湖泊水面蒸发量40.93亿m3,平均年亏缺水量为3.25亿m3。近10多年来,增温幅度比较大,每年亏缺水量约5.19亿m3。同时分析了与湖滨生态演变有关的岸冰冻融过程和稳定入湖的地下水过程,建立了比较完整的水量平衡要素系列。     

人类活动对若尔盖湿地景观格局的影响

以1989年、1995年、2005年、2007年、2012年的5期遥感影像为数据源,得到了若尔盖地区的湿地景观格局空间分布,同时采用景观格局指数分析了若尔盖地区高原湿地景观格局的变化情况,最后选择具有代表性的人文因子,定量分析了人类活动对湿地景观格局的影响。结果表明:若尔盖高原湿地总面积不断减少,1989—2012年,湿地总面积共减少5 231.40 hm~2;景观格局趋于复杂化,湿地景观退化严重;由不同湿地类型面积及景观格局指数的变化可知,沼泽湿地面积减少及景观破碎化最为明显,湖泊湿地和河流湿地变化具有不确定性;在影响研究区湿地景观格局退化的人文因子中,经济因子对研究区湿地景观格局的影响最为强烈。     

河道植物对水文过程的影响研究进展

河道植物是河流生态系统的重要组成部分,其形态和生理生态对流域水文过程产生重要影响.形态对水文过程的影响主要表现为阻流、导流和截流三个方面.生理生态方面,可以分为河道植物吸水、含水和蒸腾耗水等环节.在分析这些方面研究进展的基础上,认为需要对不同种类河道植物的水文效应机理进行试验研究,才能对不同植物群落在较大尺度上对水循环过程的影响有整体把握,并需要考虑河道自身形态特点.     

丹江口水库库周景观格局动态变化分析

运用ENVI5.0软件对丹江口水库区域1987年、1997年、2007年、2017年4个时期的遥感影像进行土地利用分类,通过景观格局指数研究分析景观格局的动态变化特征。研究结果表明:在研究期内,受人类活动和政府政策影响,丹江口水库库周耕地面积波动幅度较大,裸地面积出现了大幅度下降,林草地、水域和建设用地面积增加;在经济建设和人类活动影响下,景观的空间格局指数变化较明显,丹江口水库及周边区域的整体景观形状趋于复杂化,各类土地利用类型的破碎化程度提高;政府政策和水库蓄水是丹江口水库库周景观格局变化的重要驱动力。     

水电能源开发对雅鲁藏布江流域景观格局的影响

研究选取1980年~2015年LUCC土地分类数据,分析了青藏高原地区水电站建设运行前后7类景观格局指标的变化情况,并结合土地利用转移概率矩阵,分析了不同景观迁移变化规律。结果显示,水电能源开发使得水电站上游水域有不同程度的增大,最大增幅达到96%;水电能源开发带形成了劳动力聚集效应,满足了区域发展的能源需求;水电站建成后耕地的面积有不同程度的下降,上游水位抬升淹没与人口迁移是主要因素。水电能源开发活动对青藏高原生态环境的影响有限,对区域经济发展促进作用明显,自然环境的变化仍是青藏高原地区景观格局的主要影响因素。     

城市河流景观格局及可持续生态策略研究

基于景观生态学原理构建了数字化城市河流廊道-斑块格局,并与自然格局进行了类比评价分析.结合城市干扰性、景观资源空间差异性等定性分析,实现了城市河流景观格局的耦合评价;通过景观格局指数的生态袁征敏感性的探讨和河流景观格局指数与生态效应的关联性分析,提出了河流景观生态格局的优化策略.     

基于景观格局的承德市武烈河流域生态安全分析

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,采用景观方法研究生态安全,可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。基于GIS技术支持以1980年和2000年遥感影像为基本信息源,在承德市武烈河流域景观格局分析的基础上,采用破碎度、分离度、优势度等景观格局指数和景观类型脆弱度为评价指标研究流域景观生态安全。与1980年相比,2000年武烈河流域景观的破碎化程度加剧,景观优势度下降,多样性和斑块分维数增大。1980年-2000年研究区除了耕地以外,其他景观类型的干扰程度均有所增加。总体来说,20年来研究区整体景观生态安全度呈现上升趋势。     

黄河三角洲湿地景观格局演变研究

运用景观生态学原理,基于不同年代的遥感数据,系统分析了1993～2004年黄河三角洲湿地景观格局演变情况.结果表明:①湿地面积总体上变化不大,景观破碎化水平相对较低,湿地景观保持着一定的自然状态;②随着人类干扰强度的增强,斑块数量急剧增加,破碎化指数、斑块密度显著增大,景观破碎化程度提高;③湿地结构和组成发生了变化,人工湿地面积急剧增加,自然湿地面积减少;④芦苇湿地斑块急剧增加,平均斑块面积减少,说明芦苇湿地生态功能降低,湿地质量下降.⑤黄河水沙资源变化、人类活动干扰是三角洲湿地景观格局演变的根本动力和主导因素.     

基于景观生态格局的水生态韧性空间构建

基于ArcGIS平台,以济南市韩仓河流域为研究对象,利用累计耗费距离模型分析、优化流域景观格局,形成景观生态网络;利用流域水文分析方法提取研究区汇水区单元与水系分布,结合流域景观网络分布构建生态水网。依据景观生态格局特点构建的生态水网与流域内景观要素之间联系紧密,相互促进,研究区生态流运行通畅,水生态稳定性增强,形成水生态韧性空间。     

南水北调西线一期工程区景观格局分析

基于南水北调西线一期工程主要影响区景观类型分布图,应用景观格局分析方法、GIS空间分析和模型分析功能,计算热巴、阿安与仁达、珠安达与霍纳和克柯四大景观区的几种常用景观指数,分析了四大区域景观格局特征。结果表明:四大区域景观格局在总体上呈现"基底—廊道—斑块"的结构,珠安达、霍纳景观区景观多样性指数和均匀性指数高于其他区域,反映出景观异质性程度高于其他区域;热巴景观区和阿安与仁达景观区各景观指数都差别不大,破碎度指数比其他两个区域要小,说明人类活动对景观的干扰程度低;克柯景观区景观优势度最大,说明该区景观类型空间分布结构受草甸单一景观类型支配。