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黄土丘陵区生物结皮空间分布的代表性景观指数

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应用生态学报 2022年第7期33卷 1878-1884页

作者：吉静怡赵允格张万涛谷康民中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院大学北京100049 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

景观指数可量化表征生物结皮的分布特征,但景观指数存在数量众多、冗余度较高的问题。本研究以位于典型黄土丘陵区的陕西省吴起县合沟小流域不同分布格局的58个样方的生物结皮为对象,计算其15个常用景观格局指数,基于相关分析、因子分... 详细信息

景观指数可量化表征生物结皮的分布特征,但景观指数存在数量众多、冗余度较高的问题。本研究以位于典型黄土丘陵区的陕西省吴起县合沟小流域不同分布格局的58个样方的生物结皮为对象,计算其15个常用景观格局指数,基于相关分析、因子分析和敏感性分析,筛选出可描述生物结皮景观格局、具有特定生态学意义的代表性景观指数,并以陕西省定边县杨井镇鹰窝山涧小流域退耕地不同盖度的生物结皮为例,检验所选景观格局指数的可靠性和合理性。结果表明:15个景观指数中,10个指数之间具有显著相关关系,而边缘长度(TE)和边缘密度(ED)分别与斑块数量(NP)、斑块密度(PD)、丛生度(CLUMPY)和散布与并列指数(IJI)无显著相关性。斑块占景观比例(PLAND)、ED、斑块连结度(COHESION)和分离度(SPLIT),分别从盖度、长度、连通度和破碎度方面描述了生物结皮空间分布特征,其代表的3个公因子在刻画生物结皮空间分布格局时累计贡献率达91.6%。本研究确定了可量化生物结皮空间分布复杂性的代表性景观指数,为研究生物结皮格局变化及其与生态过程的关系提供了理论依据。

关键词：生物土壤结皮分布特征景观格局敏感性分析景观指数

三峡库区低山丘陵区多尺度景观指数响应及适宜粒度

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生态学报 2022年第11期42卷 4703-4717页

作者：华琳黄志霖马良黄嘉元周高峪中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 秭归县林业局宜昌443631

景观格局具有典型的空间异质性和尺度依赖性。在对景观格局进行分析研究时需跨越多个尺度,空间粒度大小在尺度聚合分析中至关重要。三峡库区低山丘陵区斑块破碎、景观格复杂性显著、景观格局特征及尺度变异规律仍待明确,本文以三峡库区... 详细信息

景观格局具有典型的空间异质性和尺度依赖性。在对景观格局进行分析研究时需跨越多个尺度,空间粒度大小在尺度聚合分析中至关重要。三峡库区低山丘陵区斑块破碎、景观格复杂性显著、景观格局特征及尺度变异规律仍待明确,本文以三峡库区秭归县为研究区,设定1-400m内23个粒度梯度水平,定量评估县域、乡镇以及小流域不同幅度上的景观格局指数以及拟合函数,探讨多空间幅度景观格局指数随粒度大小的变化特征。基于景观指数的粒度效应特征和拟合函数的曲线特征(最大曲率点、极值点),明确适宜不同幅度的山地景观格局指数研究的粒度阈值,以揭示库区低山丘陵区景观结构的复杂性和变异性。结果表明:不同景观指数对空间粒度变化和空间幅度变化的响应存在差异,不同景观指数的空间粒度响应主要呈现增加、降低、波动和无明显规律变化的趋势,其中斑块密度、最大斑块面积等指数对斑块形状和大小的变化敏感,而多样性指数的粒度变化敏感度较低;部分指数如斑块密度、边缘密度、周长面积分维数等对空间幅度的变化并不敏感,而最大斑块面积、景观形状指数、散布与并列指数、分离度等指数对空间幅度的变化敏感,适合进行不同幅度适宜粒度阈值的推定;边缘密度、平均斑块大小、景观形状指数、蔓延度、相似邻接比例等多个景观指数可高度拟合曲线函数,通过拟合函数的曲线特征分析确定景观指数的变化转折点,降低人工判断的差异性;基于251个小流域、12个乡镇和秭归县的6072幅栅格数据的各景观指数变化趋势和变化转折点,综合各景观指数的转折变化点,得出小流域、乡镇、秭归县景观格局分析的第一尺度粒度阈值分别为3m、4m、7m,第二尺度粒度阈值分别为50m、100m、100m,空间幅度越小则景观格局分析所需要的适宜粒度越小。

关键词：景观格局景观指数尺度阈值

基于景观指数和核密度估算的江苏省耕地空间分布特征分析

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江苏农业学报 2023年第9期39卷 1872-1882页

作者：单捷邱琳田苗王志明王晶晶卢必慧黄晓军江苏省农业科学院农业信息研究所江苏南京210014

耕地空间分布特征和耕地集聚程度,可以为制定合理有效的耕地保护、耕地资源利用政策提供理论依据。本研究利用高精度耕地地块数据,采用耕地指数、景观指数、核密度估算和空间自相关等方法对江苏省耕地的空间分布特征进行分析。结果表明:... 详细信息

耕地空间分布特征和耕地集聚程度,可以为制定合理有效的耕地保护、耕地资源利用政策提供理论依据。本研究利用高精度耕地地块数据,采用耕地指数、景观指数、核密度估算和空间自相关等方法对江苏省耕地的空间分布特征进行分析。结果表明:(1)江苏省耕地指数空间分布呈北高南低的特征,耕地高比重区分布于苏北和苏中,低比重区分布于苏南;耕地指数的空间分布整体上具有较强的空间正相关,呈显著的集聚状态;耕地高比重集聚区分布在苏北,低比重集聚区分布在苏南。(2)江苏省耕地景观指数的空间分布差异明显,平均斑块面积指数排序为苏北>苏中>苏南;斑块密度指数和边界密度指数排序为苏中>苏北>苏南;面积加权平均形状指数和面积加权平均分维数排序为苏南>苏中>苏北;边界密度指数和面积加权平均分维数在空间分布上具有显著的空间正相关;平均斑块面积指数、斑块密度指数和面积加权平均形状指数的空间自相关性均不显著。(3)江苏省50%以上地区耕地的平均斑块面积指数、面积加权平均形状指数和面积加权平均分维数随着耕地密度的增大而升高;全省70%以上地区耕地的边界密度指数和斑块密度指数随着耕地密度的增大呈先上升再下降的趋势。

关键词：耕地景观指数核密度估算空间自相关

四川省茂县大沟流域42年植被景观格局恢复动态及其特征

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生态学报 2024年第9期44卷 3708-3720页

作者：刘海洋唐圆圆王瀚婕包维楷中国科学院成都生物研究所山地生态恢复与生物资源利用重点实验室/生物恢复与生物多样性保育四川重点实验室成都610041 中国科学院大学北京100049

中国西南亚高山地区的植被景观恢复动态一直缺乏深入研究,以四川省茂县的大沟流域为研究对象,基于航片、地面调查、QuickBird和Pleiades遥感影像数据源,采用人工目视解译的方法,建立了大沟流域景观格局分布信息数据库,开展了大沟流域197... 详细信息

中国西南亚高山地区的植被景观恢复动态一直缺乏深入研究,以四川省茂县的大沟流域为研究对象,基于航片、地面调查、QuickBird和Pleiades遥感影像数据源,采用人工目视解译的方法,建立了大沟流域景观格局分布信息数据库,开展了大沟流域1978—2020年景观格局恢复动态及其特征的研究。结果表明:(1)研究期间,流域内的优势景观为落叶杂灌、草地和油松林,由于封山育林政策的实施,在未来较长的一段时间内优势景观类型将得以保持。(2)1978—2020年间大沟流域的植被覆盖度维持在较高水平,森林面积逐渐增加,农业主要转变为果园经济,整体景观的动态度在逐渐减小。(3)随着植被的恢复,大沟流域景观的物种丰富度、优势景观优势度和景观的连通性都在增加,但景观的破碎化程度依旧较高。首次对大沟流域的植被演变进行了探究,为西南亚高山及岷江流域地区的森林恢复提供了一定的科学依据。未来相关领域还需加强景观格局演变驱动机制的研究,并制定更加合理的生态环境管理政策。

关键词：大沟流域景观格局转移矩阵景观指数

基于活力-组织力-恢复力的黑河源区高寒湿地景观生态健康评估

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干旱区研究 2024年第2期41卷 301-313页

作者：孙玮婕乔斌于红妍赵彤陈奇青海省防灾减灾重点实验室青海西宁810001 青海省气象科学研究所青海西宁810001 兰州大学资源环境学院冰川与沙漠研究中心甘肃兰州730000 青海省祁连山自然保护区管理局青海西宁810008 祁连山国家公园青海服务保障中心青海西宁810008

黑河源国家湿地公园作为典型高寒河源湿地,其生态系统健康状况是衡量高寒湿地当前及未来发展状态的重要依据。本研究基于土地利用数据,引入景观生态脆弱性指数,从生态系统活力、组织力、恢复力和生态系统服务价值4个方面构建高寒湿地生... 详细信息

黑河源国家湿地公园作为典型高寒河源湿地,其生态系统健康状况是衡量高寒湿地当前及未来发展状态的重要依据。本研究基于土地利用数据,引入景观生态脆弱性指数,从生态系统活力、组织力、恢复力和生态系统服务价值4个方面构建高寒湿地生态健康综合评价体系,定量评估2014—2021年黑河源区生态健康时空变化特征。结果表明:(1)草地是黑河源区最主要的土地利用类型,高、中和低覆盖度草地呈镶嵌式分布;其次是未利用地,主要分布在河流两岸及西北部。(2)黑河源区以低脆弱区和较低脆弱区面积为主,整体景观生态脆弱性较低。(3)黑河源区以健康和中等健康为主,整体生态环境健康水平较高。综合来看,黑河源区2014—2021年生态系统较为健康,今后黑河源区应该以生态功能为主,兼顾牧业生产,保证生态系统朝着“生态和谐”的健康方向发展。

关键词：高寒湿地景观指数生态健康土地利用 VOR模型黑河源区

基于改进的遥感生态指数的黄河三角洲生态环境质量时空变化分析

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生态与农村环境学报 2024年

作者：王远轲刘浦东刘建涛张冬王凌翔黄丽山东建筑大学测绘地理信息学院潍坊河海水文科技有限公司齐鲁空天信息研究院

在黄河流域生态保护和高质量发展的背景下，为监测黄河三角洲整体生态环境变化，对区域未来发展提供合理建议，以黄河三角洲为研究区，选取5期Landsat影像为数据源，在遥感生态指数（RSEI）模型基础上，用盐度指数SI代替干度指标，同时... 详细信息

在黄河流域生态保护和高质量发展的背景下，为监测黄河三角洲整体生态环境变化，对区域未来发展提供合理建议，以黄河三角洲为研究区，选取5期Landsat影像为数据源，在遥感生态指数（RSEI）模型基础上，用盐度指数SI代替干度指标，同时引入空气质量指标（DI）构建改进的遥感生态指数（MRSEI），并结合景观指数，借助空间自相关分析方法，通过地理探测器进行驱动因子分析，定量评价黄河三角洲生态环境时空分异特征。结果表明：（1）MRSEI相比RSEI更接近EI值，评价结果与真实地表情况更为接近，更适用于黄河三角洲生态环境质量评价。（2）黄河三角洲生态环境表现为略微变差，生态指数均值由0.53降到0.51。生态差的区域主要集中在沿海滩涂附近，生态较好的区域分布在东南部与黄河沿岸地区，随着靠近海岸生态环境逐渐表现为降低。（3）不同等级的遥感生态指数斑块破碎度都不断上升，景观格局趋于破碎化发展。（4）各时期区域生态指数空间分布都存在显著的空间自相关性，局部主要以高-高聚集与低-低聚集，与生态指数分布变化趋于一致。（5）土地利用是影响区域生态环境空间分异性的主要因素，各因子间的交互作用均表现为双因子增强。

关键词：生态环境改进的遥感生态指数景观指数空间自相关地理探测器黄河三角洲

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景观指数分类、应用及构建研究

应用生态学报 2002年第1期13卷 121-125页

作者：陈文波肖笃宁李秀珍中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

在景观生态学研究中 ,理解与把握景观格局变化的生态学原则至关重要 .用景观指数描述景观格局及变化 ,建立格局与景观过程之间的联系 ,是景观生态学最常用的定量化研究方法 .本文在综合前人对景观指数的基础上 ,对景观指数研究从景观指... 详细信息

在景观生态学研究中 ,理解与把握景观格局变化的生态学原则至关重要 .用景观指数描述景观格局及变化 ,建立格局与景观过程之间的联系 ,是景观生态学最常用的定量化研究方法 .本文在综合前人对景观指数的基础上 ,对景观指数研究从景观指数的分类研究、指数对景观格局的描述研究、指数之间的相关性研究及指数构建研究等 4方面进行了总结。

关键词：景观指数景观格局景观生态学分类应用

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农田防护林林网结构动态变化遥感评价

生态学杂志 2024年

作者：张兴李杰玲李颖邓荣鑫杨高汤晶中国科学院大学中国科学院东北地理与农业生态研究所吉林省林业科学研究院华北水利水电大学测绘与地理信息学院

农田防护林是三北防护林工程中一种重要的防护林类别，及时准确地掌握其林网结构的动态变化对了解防护林工程的建设状况和防护林防护效应的发挥至关重要。本研究在原有的景观指数基础上，针对农田防护林的特征结合遥感影像数据特点对部... 详细信息

农田防护林是三北防护林工程中一种重要的防护林类别，及时准确地掌握其林网结构的动态变化对了解防护林工程的建设状况和防护林防护效应的发挥至关重要。本研究在原有的景观指数基础上，针对农田防护林的特征结合遥感影像数据特点对部分景观指数（带斑比、优势度）进行了修正，对实际与理想状况下防护林景观指数的差异进行了计算，实现了农田防护林林网结构时空动态变化的评价。选择长春市北部防护林建设典型区对该评价方法进行了应用，结果表明：修正后的景观指数计算更简易且适用于中低分辨率遥感数据的评估；通过分割研究区并且计算实际与理想状况下防护林景观指数的差异，一定程度上可以弥补宏观评价的不足，且能够从防护林数量、成型状况及分布状况3个方面对农田防护林林网结构的时空动态变化进行有效评价；所选典型区自1985—2020年间防护林林网结构总体上趋于优化，但闭合成型林网较少，环度分级为优的林网仅占14%左右。本研究为使用遥感手段评价防护林林网结构动态变化提供了新的思路，评价结果也能够为区域尺度上农田防护林林网的可持续经营提供参考依据。

关键词：农田防护林林网结构景观指数遥感时空动态变化

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基于景观格局因子的居住点可达绿地质量评价

生态科学 2024年第2期43卷 183-191页

作者：田金雨孟庆岩侯卫国汪雪淼张琳琳中国地质大学(北京)科学研究院北京100083 中国科学院空天信息创新研究院北京100094 中国科学院大学北京100049 海南省地球观测重点实验室中国科学院空天信息创新研究院海南研究院三亚572029

城市绿地对美化城市、改善城市环境质量起着重要作用,科学度量城市人居绿地环境可为城市合理规划提供决策依据。首先利用Google Earth Engine平台进行天津市地物分类,然后利用路网数据建立POI居住点的可达范围,在此基础上采用格网法与... 详细信息

城市绿地对美化城市、改善城市环境质量起着重要作用,科学度量城市人居绿地环境可为城市合理规划提供决策依据。首先利用Google Earth Engine平台进行天津市地物分类,然后利用路网数据建立POI居住点的可达范围,在此基础上采用格网法与因子分析法,综合城市绿地面积、生长状态、景观格局指数等指标,构建居住点可达绿地质量评价模型,最终,在居住点可达范围内应用评价模型,对天津市人居绿地环境质量进行评价。结果表明:经过因子分析,得到的可达绿地面积-生长状态因子、可达绿地形状因子和可达绿地破碎度因子在反映居住点可达绿地质量时具有代表性;中心城区与滨海新区居住点可达范围内植被覆盖度低、形状不规则且分布破碎。环城区越靠近中心城区,居住点可达范围内绿地面积越小、分布越破碎,越靠近远郊区,居住点可达范围内绿地面积越大,形状越规则。远郊区受自然条件的影响,居住点可达范围内植被生长旺盛、分布连贯且形状规则;天津市北部居住点可达绿地质量较好,中部及东南部较差,天津市居住点可达绿地质量从优至劣为:远郊区>环城区>滨海新区>中心城区。研究结果可为生态城市评估和绿地系统监测提供方法基础。

关键词：绿地景观指数 Google Earth Engine POI 因子分析