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基于景观连接度的河岸带植被格局优化

基于景观连接度的河岸带植被格局优化

作者：马丽娇河南大学

学位级别：硕士

河岸带是功能多样但极为脆弱的生态系统,对增加动植物物种种源,提高生物多样性和生态系统生产力,都具有重要的现实和潜在价值,具有不可替代的作用和研究价值。近年来,随着社会生产力的迅速发展,人类对河流的开发和干扰日益强烈,河岸带... 详细信息

河岸带是功能多样但极为脆弱的生态系统,对增加动植物物种种源,提高生物多样性和生态系统生产力,都具有重要的现实和潜在价值,具有不可替代的作用和研究价值。近年来,随着社会生产力的迅速发展,人类对河流的开发和干扰日益强烈,河岸带及其植被遭受破坏,河岸带生物多样性受到严重威胁。因此,对河岸带植物物种多样性开展研究,对河岸带生态系统完整性的维持十分重要。本研究充分利用样方法和Braun-Blanquet的划分原则双方的优势,选择多样化指数、丰富程度指数和均匀程度指数,来分析研究处于黄河中下游的常见河段以及两岸的植被种类的多样性,再根据考察分析其植被群落特点和研究它们与环境因子之间的联系;选取2003年、2009年和2015年的河岸带景观分类图,以林地和草地为生态斑块,计算斑块间的链接数(NL)、景观组分数(NC)、整体连接度指数(IIC)、可能连通性指数(PC)和斑块重要值(d I),对研究区在近12年中植被景观连接度的动态变化进行了分析;通过对河岸带景观中的生态节点以及生态廊道分析构建4种植被网络方案,分别利用植被廊道结构指数和网络结构指数进行对比分析,廊道结构采用以下4个指标(生态节点数、生态廊道数、生态廊道长度以及生态廊道密度)进行分析,网络结构分析采用环度、点线率、网络连接度以及成本比4个指数进行分析,从而得到对生物多样性和生态景观有利的植被网络规划方案,提出植被格局优化建议,以期为河岸带植物物种多样性保护提供参考。研究结果如下:(1)黄河中下游典型河段河岸带调查的52个群落样方中,共有36科78属86种植物,群落物种组成较为丰富,但优势种并不明显。单一群落样方中,物种组成简单,不同样方之间物种组成与多样性存在明显差异,其中,受干扰较重的样地物种多样性较低,表明研究区河岸带植物物种多样性对受人为活动的影响较为敏感。RDA(Redundancy analysis)相关性分析表明,海拔和至河流距离是黄河中下游河岸带植物多样性的重要影响因子。(2)2003年、2009年、2015年的植被斑块面积和个数呈增加趋势,斑块个数从2003年的922个增加到2015年的1446个。2009年和2015年斑块数量和面积较大,景观结构相对稳定,景观连接度较高,斑块重要值也与斑块面积成正比。本文对河岸带植被进行了3个角度的分析,运用景观连接度的方法得出进行生态安全评价、进行景观结构调节、生态规划及城镇建设时,较为适宜的距离阈值为1000 m000 m。在距离阈值为1000 m和2000 m时,组分数大幅度减小,最大组分斑块数大幅度增加,景观连接度也大幅度增加,中小型斑块的重要性得到体现,这主要与研究区的植被斑块分布特点有关。研究区植被斑块分布面积小,植被呈片状聚集,大型片状的斑块之间的距离比较大,相对比较孤立。黄河中下游河岸带植被斑块的分布同时受人为活动和河流、沟渠的自然阻隔的共同影响,其中,人为干扰是造成河岸带植被分布的主要原因,在研究区人类活动频繁和居民区多的地方,植被斑块较多;2003-2015年间,研究区景观连接度不断提高,这与研究区居民环境保护意识的提高以及大坝建设(小浪底)有关,大坝径流调节作用导致河岸植被自然扩散途径发生变化,河岸植被不能有效的扩散,从而影响河岸带植物的分布及群落组成。(3)根据河岸带植被网络节点和廊道的分布,在充分了解和分析每个节点和廊道的主要功能和周边用地情况下,对其进行分级划定,分为重要生态节点和一般生态节点,一般生态斑块和重要生态斑块;构建出4种植被网络方案,经对比分析,得出植被网络方案三和方案四的廊道复杂性程度是最大的。方案三是根据河岸带道路廊道和沟渠廊道的现实情况,对方案一和方案二的选线进行了相关调整,增加了二级生态节点与一级生态节点以及廊道之间的联系;方案四将河岸带的重要植被生态斑块独立出来,因为其面积较大,具有较大的边缘面积,廊道与其连接的方式不一定要与中心点连接,同时,沟渠廊道和道路通道两侧的廊道是沿河流和道路的,根据沟渠和道路走向对节点间的连线做出调整。网络结构分析表明,植被网络方案四的环度α指数、点线率β指数、网络连接度r指数均为最大,分别为0.59、2.14、0.72,方案四存在的回路数最多,廊道连通性程度最大,网络连接度是最高。方案三的成本比较小,为0.49,说明它的建设和实施的难度相对较低。通过廊道指数和结构指数综合比较,得出植被网络方案四是河岸带植被网络的优化方案。

关键词：黄河河岸带物种多样性景观连接度植被格局优化

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旅游规划中景观连接度廊道构建

干旱区资源与环境 2014年第7期28卷 205-208页

作者：谢芳戚旺天津财经大学旅游系天津300222

在旅游规划中考虑景观连接度是非常必要的,而廊道的建立是提高景观连接度的一种具体的、可行的方法。廊道在旅游生态景观规划方面,主要表现为旅游功能区之间的林带、交通线及其两侧带状的树木、草地、河流等自然要素。它们都是实体表现... 详细信息

在旅游规划中考虑景观连接度是非常必要的,而廊道的建立是提高景观连接度的一种具体的、可行的方法。廊道在旅游生态景观规划方面,主要表现为旅游功能区之间的林带、交通线及其两侧带状的树木、草地、河流等自然要素。它们都是实体表现形式,而文中提出了制度廊道、技术廊道、道德廊道、管理廊道四种与之不同类型的廊道,从而完善景观连接度廊道体系建设。

关键词：旅游规划景观连接度廊道

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沈阳城市森林景观连接度距离阈值选择

应用生态学报 2010年第10期21卷 2508-2516页

作者：刘常富周彬何兴元陈玮沈阳农业大学林学院沈阳110161 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

利用2006年沈阳市Quick Bird遥感影像城市森林解译数据,借助地理信息系统,以沈阳市三环以内区域城市森林景观斑块为研究对象,基于生境可利用性和动植物的扩散能力,选取50、100、200、400、600、800、1000、1200 m 8个距离阈值,采用整体... 详细信息

利用2006年沈阳市Quick Bird遥感影像城市森林解译数据,借助地理信息系统,以沈阳市三环以内区域城市森林景观斑块为研究对象,基于生境可利用性和动植物的扩散能力,选取50、100、200、400、600、800、1000、1200 m 8个距离阈值,采用整体连通性指数、可能连通性指数和景观中各斑块的重要性对研究区城市森林景观连接度的距离阈值进行了分析和筛选.结果表明:2006年沈阳城市森林景观连接度的适宜距离阈值范围在100～400 m,以200 m尤为适宜.距离阈值的选择可因城市森林景观连通性的可执行性和不同层次需求而适当增大或减小.

关键词：城市森林景观连接度距离阈值整体连通性指数可能连通性指数

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挠力河流域丹顶鹤繁殖期生境景观连接度分析

生态与农村环境学报 2008年第2期24卷 12-16,83页

作者：朱丽娟刘红玉南京师范大学地理科学学院江苏南京210046

将景观连接度分析引入三江平原挠力河流域丹顶鹤繁殖期生境的研究中,确定食物、水、隐蔽所、干扰为丹顶鹤生境选择的主要影响因子,建立繁殖期丹顶鹤的生境适宜性指数(habitat suitability index,HSI)模型,对HSI模型值(Ih,s)进行景观制... 详细信息

将景观连接度分析引入三江平原挠力河流域丹顶鹤繁殖期生境的研究中,确定食物、水、隐蔽所、干扰为丹顶鹤生境选择的主要影响因子,建立繁殖期丹顶鹤的生境适宜性指数(habitat suitability index,HSI)模型,对HSI模型值(Ih,s)进行景观制图并纠正,以此为基础,根据丹顶鹤的领域性和繁殖期最小需求面积,利用缓冲区分析,得到丹顶鹤生境景观连接度可视图,划定景观连接度区域。结果显示:(1)丹顶鹤生境破碎化严重。丹顶鹤适宜生境中的小斑块(面积小于0.1 km2)数量较多,占71.88%,且多呈岛状分布。(2)人类活动是丹顶鹤生境面积缩减及破碎化的主要原因。丹顶鹤的适宜生境面积仅占流域总面积的5.35%。(3)景观连接度、景观斑块间的渗透性是丹顶鹤对适宜生境利用程度降低的重要影响因素。由于景观连接度的影响,丹顶鹤可利用生境面积进一步缩小,仅占适宜生境面积的78.37%。(4)具有一定水平景观连接度的区域沿河流两侧呈条带状分布。

关键词：生境景观连接度景观制图缓冲区分析挠力河流域丹顶鹤

城市化背景下景观破碎化及连接度动态变化研究——以昆明市为例

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生态学报 2020年第10期40卷 3303-3314页

作者：史芳宁刘世梁安毅孙永秀董世魁武雪北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875

城市化不仅改变景观类型和组成,也导致空间形态变化与自然生境连接度的降低,刻画不同城市化过程中人工表面、耕地与自然生境的空间关系对于研究其景观生态效应,尤其是对不同景观之间的相互作用以及结构和功能的变化具有重要意义。以云... 详细信息

城市化不仅改变景观类型和组成,也导致空间形态变化与自然生境连接度的降低,刻画不同城市化过程中人工表面、耕地与自然生境的空间关系对于研究其景观生态效应,尤其是对不同景观之间的相互作用以及结构和功能的变化具有重要意义。以云南省昆明市为研究区,分析了1990-2015年城市扩张导致的破碎化与形态变化对景观连接度的影响。利用城市破碎指数(UFI)刻画景观破碎水平,进一步基于形态学空间格局分析(MSPA)得到耕地和自然生境的七类景观形态要素(核心、岛状斑块、桥接、环岛、孔隙、边缘和支线),选取了3种边缘宽度比较边缘宽度对景观形态的影响差异,然后通过概率连接度指数(PC)和斑块重要值(dPC)评估景观连接度的变化。在4 km×4 km的网格基础上计算平均UFI和dPC,利用三维曲面分析不同变量之间的相关性。结果表明:过去25年间,昆明市人工表面不断扩大,占用大量耕地并导致景观破碎度的增加,速率呈逐年增加的趋势;MSPA结果显示,耕地表现出持续稳定的消减,自然生境景观形态类型前期变化不大,2010年后有较大幅度改变,表现出从稳定、波动到破碎的过程,不同边缘宽度下存在显著差别,边缘宽度越大则连接度变化越为明显,表明城市化对小型绿色斑块影响较大;斑块重要值与UFI的变化表现出一致性,变化集中于东部地区,随着UFI的增加景观连接度逐年降低;相关性分析显示,随着破碎度的增加,景观连接度经历了从波动到稳定下降的过程。总体上,昆明市城市化造成耕地的持续减少,虽未造成大面积自然生境丧失,但在一定程度上降低了连接度,需要从空间格局上加以管控,避免对整体景观连接度产生负面影响。

关键词：城市化城市破碎指数景观连接度 MSPA 昆明

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天津滨海新区湿地景观连接度距离阈值研究

生态学报 2019年第17期39卷 6534-6544页

作者：杜志博李洪远孟伟庆南开大学环境科学与工程学院天津300350 天津师范大学城市与环境科学学院天津300387

在应用景观连接度研究景观格局变化时,选择适宜的距离阈值是关键。适宜的距离阈值有利于识别景观中的关键斑块并及时发现连接脆弱的区域,对景观格局动态分析、生态恢复研究等均具有重要意义。以天津市滨海新区湿地生态系统为研究对象,... 详细信息

在应用景观连接度研究景观格局变化时,选择适宜的距离阈值是关键。适宜的距离阈值有利于识别景观中的关键斑块并及时发现连接脆弱的区域,对景观格局动态分析、生态恢复研究等均具有重要意义。以天津市滨海新区湿地生态系统为研究对象,将研究区域划分为不同的焦点景观,焦点景观是依据研究区域栖息候鸟的生境面积而划分的面积大小相同的区域,并通过ArcGIS中的泰森多边形分析实现,焦点景观分析可为面积更大、结构更加复杂的景观分析提供新的思路。文章选取斑块间链接数(NL)、组分数(NC)、等效连接面积指数(ECA)、景观巧合概率指数(LCP)来表征景观连接度,设定100、200、400、600、800、1000、1500、2000、3000、5000、8000 m共11个距离阈值,探讨不同距离阈值下各指数的变化规律,对比分析研究区域整体景观斑块和焦点景观内各斑块的连接度指数随距离阈值变化的异同,最终确定研究区域最佳距离阈值。结果表明:(1)各焦点景观内斑块的景观连接度指数随距离阈值的变化趋势与研究区域整体景观斑块相似且对应的最佳距离阈值相同;(2)天津市滨海新区湿地景观连接度距离阈值的适宜范围是400—800 m,该区间内进行景观格局分析研究能够较为真实的反映出研究区域实际景观状况;(3)通过进一步研究,最终确定400 m为天津滨海新区湿地景观连接度最佳距离阈值。研究结果可为天津市滨海新区湿地景观研究提供参考,在实际研究中距离阈值的选择可根据具体研究目标、研究层次需求等进行适当调整。

关键词：天津滨海新区湿地焦点景观景观连接度距离阈值

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景观连接度的概念、度量及其应用

生态学报 2010年第7期30卷 1903-1910页

作者：吴昌广周志翔王鹏程肖文发滕明君华中农业大学武汉430070 中国林业科学研究院北京100091

景观连接度是指景观促进或阻碍生物体或某种生态过程在源斑块间运动的程度,反映了景观的功能特征。景观连接度理论与方法是景观评价、管理和生态规划的重要基础,对于区域可持续发展和生物多样性保护等方面的研究都具有重要指导意义。综... 详细信息

景观连接度是指景观促进或阻碍生物体或某种生态过程在源斑块间运动的程度,反映了景观的功能特征。景观连接度理论与方法是景观评价、管理和生态规划的重要基础,对于区域可持续发展和生物多样性保护等方面的研究都具有重要指导意义。综述了国内外近10a来有关景观连接度概念、度量方法及其生态学意义的最新进展,并探讨了景观连接度与景观要素间的关系及其潜在应用前景,以期为深入开展景观空间格局与生态过程间关系的研究与应用提供参考。

关键词：景观连接度结构连接度功能连接度度量方法生物多样性保护景观规划

结合景观遗传学的滇金丝猴栖息地景观连接度分析

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结合景观遗传学的滇金丝猴栖息地景观连接度分析

作者：薛亚东昆明理工大学

学位级别：硕士

全球变化下的物种栖息地丧失和破碎化给生物多样性保护带来了新的问题和挑战。由景观生态学和种群遗传学结合而成的景观遗传学,在定量确定栖息地景观特征对种群遗传结构的影响方面是一个有力的工具,并且在生物多样性保护和自然保护区管... 详细信息

全球变化下的物种栖息地丧失和破碎化给生物多样性保护带来了新的问题和挑战。由景观生态学和种群遗传学结合而成的景观遗传学,在定量确定栖息地景观特征对种群遗传结构的影响方面是一个有力的工具,并且在生物多样性保护和自然保护区管理方面有巨大的潜力。通过关联基因流构型与景观结构,来评估景观对物种运动的促进程度（景观连接度）已成为当前景观遗传学研究的焦点。滇金丝猴是我国特有的珍稀濒危物种之一。滇金丝猴栖息地丧失及破碎化的严峻问题,使得滇金丝猴的基因交流受阻,遗传多样性水平受到严重威胁。论文总结论述了景观遗传学的概念、方法和应用,从而为利用景观遗传学对生物多样性保护和自然保护区管理提供理论、方法的支撑和参考;对滇金丝猴栖息地景观格局进行了分析,选取景观总体面积特征、周长特征、斑块面积、周长特征,景观多样性与均匀度等指标对研究区景观格局和破碎化程度进行定性、定量分析和评价。以阐明各景观组分的差异,评价其景观破碎化程度,进一步了解滇金丝猴生境的分布状况和重要性;结合景观遗传学方法,优化最小费用距离模型,对栖息地景观连接度及潜在扩散廊道进行分析,从而实现景观连接度的定量分析和潜在廊道,敏感区域的定位,在生物多样性保护和自然保护区管理规划方面,为廊道恢复及连接度改善提供实际可行的参考。研究结果表明：（1）整个研究区景观是以林地为主导的景观格局。研究区景观格局已经出现了一定程度的景观破碎化,适宜生境的破碎化程度在所有景观组分中处在一个较低的水平。但由于其他景观组分,尤其是人工斑块的存在及扩张,滇金丝猴各个种群栖息地斑块之间仍面临着被孤立的情况。滇金丝猴生境植被的保护和恢复有待进一步加强。（2）研究区内的5个亚群中,仅S3亚群内的5个种群保持着较好的连接度,有利于各种群的扩散交流。其余无论是亚群内种群的连接度,还是各亚群间的连接度水平都较低。总体来说,亚群内的连接度相对于各亚群间连接度保持的较好。除S3亚群中的G6、G7、G8、G9、G10种群间的潜在扩散廊道最为理想外,其余种群间的潜在扩散廊道均不甚理想,受人工斑块的影响,多数廊道被人工障碍阻断,或面临即将被阻断的情况,对于滇金丝猴的扩散交流影响较大。（3）敏感区域多集中在中南部的三个亚群当中。S3亚群与S4亚群间定位了三个敏感区域;S4亚群与S5亚群间,G11与G13种群间定位了两个敏感区域,G12与G13种群间定位了三个敏感区域;S5亚群内的G14与G15种群间定位了一个敏感区域。这些敏感区域应作为景观恢复及保护区规划的重要优先区域。

关键词：滇金丝猴栖息地景观遗传学景观连接度扩散廊道

基于景观要素类型对景观连接度影响的增城绿道优化策略研究

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价值工程 2017年第14期36卷 174-176页

作者：吴隽宇苏明妍华南理工大学广州510641

目前景观连接度的研究对象主要为区域,对以提高景观连接度为目的之一的绿道的研究较少。本文基于绿道布局和不同景观要素类型对景观连接度的影响,把绿道分为生态用地类全流通型绿道、农用地类全流通型绿道、生态用地类半流通型绿道、无... 详细信息

目前景观连接度的研究对象主要为区域,对以提高景观连接度为目的之一的绿道的研究较少。本文基于绿道布局和不同景观要素类型对景观连接度的影响,把绿道分为生态用地类全流通型绿道、农用地类全流通型绿道、生态用地类半流通型绿道、无流通型绿道4类,分析增城绿道的景观连接度强弱程度的分布情况,指出景观连接度较弱的关键区域,并提出提高绿道景观连接度的相应策略,以增强绿道对于物种、物质、能量交流的作用。

关键词：景观连接度绿道景观要素类型增城优化策略