基于GIS与Fragstats的海南岛森林景观格局研究_周亚东_周兆德
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热带作物学报2022, 43(2): 418 429 Chinese Journal of Tropical Crops收稿日期 2021-07-01;修回日期 2021-08-07基金项目 国家自然科学基金项目(No. 31760181,No. 42071418,No. 31770591)。
作者简介 古晓威(1994—),男,硕士研究生,研究方向:环境与资源遥感。
*通信作者(Corresponding author ):寇卫利(KOUWeili ),E-mail :****************。
基于多源遥感数据的海南岛2007—2018年森林时空变化研究古晓威1,2,陈帮乾2,云 挺3,李广洋1,2,吴志祥2,寇卫利1*1. 西南林业大学大数据与智能工程学院,云南昆明 650224;2. 中国热带农业科学院橡胶研究所/海南儋州热带农业生态系统国家野外科学观测研究站,海南海口 571101;3. 南京林业大学林学院,江苏南京 210037摘 要:海南岛作为中国仅有的两大热区之一,森林资源极其丰富,具有非常重要的生态和经济价值。
本世纪以来,海南省的经济一直呈高速增长态势,橡胶林作为当地森林的重要组成部分,其种植面积因全球胶价的快速攀升增加了约50%,经济的快速发展和橡胶等人工林的增长将对森林的结构和分布产生重要影响,在此背景下监测森林现状及动态变化可为海南岛森林可持续经营管理和国家生态文明试验区建设提供重要依据。
本文联合Landsat/Sentinel-2光学和PALSAR/PALSAR-2雷达多源遥感影像为数据源,以海南岛为研究对象,基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine, GEE )监测海南岛2007—2018年的森林变化特征。
研究结果表明:(1)2007—2018年海南岛森林面积增长显著,从2007年的1.94×104 km 2增长至2018年的2.15×104 km 2,覆盖率从56.43%上升到62.59%,森林面积年平均增长率为0.99%;(2)2007—2018年,在海南岛18个市(县)中有15个市(县)的森林面积呈正增长趋势,其中增长排前5的市(县)(儋州市、澄迈县、琼海市、临高县、定安县)增长面积占正增长市(县)总增长面积的68.78%,仅有东方市、三亚市和琼中县3个市(县)的森林面积有所下降,分别下降了13、76、113 km 2;(3)森林增长集中分布在海拔小于200 m 和坡度小于8°的区域,分别占增长总面积的92.88%和91.43%;(4)橡胶林的增长是森林面积快速增长的主要原因,橡胶林面积增长最多的5个市(县)其森林面积也增长最多,这5个市(县)的橡胶增长总面积占森林总增长面积的63.40%;(5)森林损失区域集中在海南岛南部、西南部和东北部沿海地区,主要是因为高郁闭度森林(如橡胶林)逐步转换为郁闭度较底的热带果园(如芒果园等),另外旅游建设开发、城市化和水利建设等也导致了部分森林损失。
FRAGSTATS提供的景观指标英文缩写指标名称应用尺度英文全称单位面积指标AREA斑块面积斑块Area ha LSIM斑块相似系数斑块Landscape similarity index% CA斑块类型面积类型Class area ha %LAND斑块所占景观面积比例类型Percent of landscape% TA景观面积类型/景观Total landscape area haLPI最大斑块占景观面积比例类型/景观Largest patch index%密度大小及差异NP斑块数量类型/景观Number of patches#PD斑块密度类型/景观Patch density#/100ha MPS斑块平均大小类型/景观Mean patch size ha PSSD斑块面积方差类型/景观Patch size standard deviation haPSCV斑块面积均方差类型/景观Patch size coefficient of variation%边缘指标PERIM斑块周长斑块Perimeter m EDCON边缘对比度斑块Edge contrast index% TE总边缘长度类型/景观Total edge m ED边缘密度类型/景观Edge density m/ha CWED对比度加权边缘密度类型/景观Contrast-weighted edge density m/ha TECI总边缘对比度类型/景观Total edge contrast index% MECI平均边缘对比度类型/景观Mean edge contrast index%AWMECI面积加权平均边缘对比度类型/景观Area-weighted mean edge contrast index%形状指标SHAPE形状指标斑块Shape indexFRACT分维数斑块Fractal dimensionLSI景观形状指标类型/景观Landscape shape indexMSI平均形状类型/景观Mean shape indexAWMSI面积加权的平均形状指标类型/景观Area-weighted mean shape index DLFD双对数分维数类型/景观Double log fractal dimensionMPFD平均斑块分维数类型/景观Mean patch fractal dimensionAWMPFD面积加权的平均斑块分形指标类型/景观Area-weighted mean patch fractaldimension核心面积指标CORE核心斑块面积斑块Core area ha NCORE核心斑块数量斑块Number of core areas# CAI核心斑块面积比指标斑块Core area index% C%LAND核心斑块占景观面积比类型Core area percent of landscape% TCA核心斑块总面积类型/景观Total core area ha NCA核心斑块数量类型/景观Number of core areas#CAD核心斑块密度类型/景观Core area density#/100ha MCA1平均核心斑块面积类型/景观Mean core area per patch ha CASD1核心斑块面积方差类型/景观Patch core area standard deviation ha CACV1核心斑块面积均方差类型/景观Patch core area coefficient of variation% MCA2独立核心斑块平均面积类型/景观Mean area per disjunct core ha CASD2核心斑块面积方差类型/景观Disjunct core area standard deviation haCACV2核心斑块面积均方差类型/景观Disjunct core area coefficient ofvariation%TCAI总核心斑块指标类型/景观Total core area index% MCAI平均核心斑块指标类型/景观Mean core area index%邻近度指标NEAR最邻近距离斑块Nearest-nei**or distance m PROXIM邻近指标斑块Proximity indexMNN平均最近距离类型/景观Mean nearest –nei**or distance m NNSD最邻近距离方差类型/景观Nearest-nei**or standard deviation m NNCV最邻近距离标准差类型/景观Nearest-nei**or coefficient of variation MPI平均邻近度指标类型/景观Mean proximity index%多样性指标SHDI香农多样性指标景观Shannon’s diversity indexSIDI Simpson多样性指标景观Simpson’s diversity indexMSIDI修正Simpson多样性指标景观Modified Simpson’s diversity indexPR斑块多度(景观丰度)景观Patch richness# PRD斑块多度密度景观Patch richness density#/100ha RPR相对斑块多度景观Relative patch richness% SHEI香农均匀度指标景观Shannon’s evenness indexSIEI Simpson均匀度指标景观Simpson’s evenness indexMSIEI修正Simpson均匀度指标景观Modified Simpson’s evenness index聚散性IJJ散布与并列指标类型/景观Interspersion and Juxtaposition index% CONTAG蔓延度指标景观Contagion index%斑块类型面积(CA),单位:ha,范围:CA>0(2-1)公式描述:CA等于某一斑块类型中所有斑块的面积之和(m2),除以10000后转化为公顷(ha);即某斑块类型的总面积。
Assessment of Ecosystem Services of the Ecological Public Forest in Hainan Zhou Yadong,XueYang,Li Guangqiao,Chen Feifei,WangXiaoyan,Lin Zhipan(Forestry Ins titute of Hainan Province ,Haikou ,Hainan ,571100China)This paper took the ecolog ical public fores t in Hainan as subject,to ass ess its ecosys tems ervices andecolog ical value.The total value of ecosys temservices w as calculated based on 8s ervices provided by the for-es t-w ater cons ervation,s oil conservation,carbon sequestration and oxyg en release,nutrient accum ulation,air purification,forest conservation,bio-divers ity protection,fores t touris mand recreation.It is revealed that the 8s ervices each has hig h value,the asses sm ent can prom ote the public aw arenes s on environm ent protection and ecolog ical conservation.Fores t Resource,Ecolog ical P ublic Fores t,Ass ess m ent前言森林生态系统服务功能是指森林生态系统与生态过程所形成及所维持人类赖以生存的自然环境条件与效用。
基于GIS的海口市建成区景观格局与植物多样性分析雷金睿;陈宗铸;杨琦;陈小花【摘要】利用RS和GIS技术,通过对海口市建成区景观格局与植物多样性的分析表明:海口市建成区景观格局在各区域中,各个指数呈现出一致的变化规律,城市化水平从龙华区、美兰区、琼山区、秀英区依次降低,整体破碎化程度较高;城市植物物种Shannon-Wiener多样性和Pielou均匀度指数也表现出同样的变化趋势.【期刊名称】《热带林业》【年(卷),期】2016(044)004【总页数】4页(P44-47)【关键词】景观格局;植物多样性;不透水表面;城市化;GIS【作者】雷金睿;陈宗铸;杨琦;陈小花【作者单位】海南省林业科学研究所,海南海口571100;海南省林业科学研究所,海南海口571100;海南省林业科学研究所,海南海口571100;海南省林业科学研究所,海南海口571100【正文语种】中文【中图分类】P901人类活动引起的土地利用、土地覆被变化(L U CC)被认为是威胁生物多样性的首要因素[1~2],造成大量的自然覆盖向人工覆盖迅速转化,不透水表面不断增加,而具有较高生态价值的植被、水域等生态斑块日益萎缩、破碎[3~4],严重威胁到城市生态安全和城市人居环境[5]。
有研究认为,不同土地利用、覆被类型形成的景观斑块和基质的面积、形状、组成及其配置方式所形成的景观格局,对生物多样性有重要的影响,是指示生物多样性指数的有力指标,也是生态学和保护生物学研究的重要内容[6~7]。
因此,以海口市建成区为研究样区,基于R S和GIS技术,对其景观格局和植物多样性关系进行分析,以此揭示城市地表覆被的区域空间格局变化与植物多样性的关系特征,为区域土地利用规划和城市生物多样性保护提供参考。
1.1 研究区概况海口市(110°10′~110°41′E,19°32′~20°05′N)地处海南岛北部,属于热带海洋性气候,年平均气温24.4℃,年平均降水量1696.6mm,年平均日照时数1954.7h,平均相对湿度85%。
基于箱线图的海南省东方市生态景观格局稳定性研究董雅雯;佘济云;陈冬洋;佘宇晨;邓榉【期刊名称】《中南林业科技大学学报》【年(卷),期】2016(036)008【摘要】采用稳定性评价模型、克里金插值法和箱线图法,对海南省东方市2005年生态景观格局稳定性进行评价分析。
结果表明:海南省东方市生态环境整体态势良好,大部分地区达到稳定或一般稳定状况。
其中稳定区集中分布于西南部,主要为斑块较完整的乔木林地,林种以天然阔叶混交林为主;中度稳定区主要分布于东方市的陀兴水库和大广坝水库周边;一般稳定区主要分布于感恩河、南清河和大安水库附近,以乔木林地和农用地为主,且伴有水域零星分布;一般不稳定区主要分布城镇和村庄,以建设用地和其他用地为主,受人类活动的影响;十分不稳定区主要分布于四更镇、新龙镇、抱板镇和东方市市区,以建设用地和其他用地为主。
生态景观格局稳定性研究为海南省东方市生态景观的可持续发展提供了理论依据。
【总页数】6页(P104-108,120)【作者】董雅雯;佘济云;陈冬洋;佘宇晨;邓榉【作者单位】中南林业科技大学,湖南长沙 410004;中南林业科技大学,湖南长沙 410004;中南林业科技大学,湖南长沙 410004;中南林业科技大学,湖南长沙410004;中南林业科技大学,湖南长沙 410004【正文语种】中文【中图分类】S718.57【相关文献】1.从哈黎到美孚黎:黎族内部支系的转化与融合——基于海南省东方市西方村的田野调查 [J], 孟凡云2.海南省东方市低碳经济发展战略研究——基于集体行动理论的视角 [J], 符运炜;刘升福3.基于主成分分析的城市智能增长率评价模型——以海南省东方市为例 [J], 张庆隆;朱江;杨鑫4.基于箱线图的海南省东方市景观格局适宜窗口分析 [J], 佘宇晨;陈彩虹;常双双;董雅雯5.基于Fragstats的海南省东方市景观格局动态研究 [J], 郭晓妮;刘晓农;宋亚斌;宁晓斌因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
海南岛热带森林的变迁及生物多样性的保护对策
李意德
【期刊名称】《林业科学研究》
【年(卷),期】1995(008)004
【摘要】海南岛是我国森林生物多样性最高的地区之一,全岛的野生植物种类约占全国的11.6%。
而由于人口的增长,工农业生产和经济建设的飞速发展,热带森林遭到了很大程度的破坏,森林覆盖率已由1950年的35.4%下降到1990年的7.9%,全岛受国家和地方重点保护的珍稀濒危动动有102种,植物93种,已灭绝的植物1种,许多物种的生存目前受到了严重的威胁。
文中分析了海南岛热带森林的变迁情况、毁林原因和生物多样性锐
【总页数】7页(P455-461)
【作者】李意德
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】S76
【相关文献】
1.海南岛森林旅游发展与森林生物多样性保护 [J], 侯伟;杨福孙;周兆德;龙文兴
2.海南岛生物多样性及其保护对策 [J], 覃新导;刘永花
3.海南岛热带森林生物多样性研究进展 [J], 陈磊夫;余雪标;黄金城;王珠娜;陈仁利
4.国家自然科学基金研究专著——《海南岛热带林生物多样性维持机制》 [J],
5.森林生态系统服务功能及其生态经济价值评估初探——以海南岛尖峰岭热带森林为例 [J], 肖寒;欧阳志云;赵景柱;王效科
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基于SPOT遥感影像的海南省昌化江上游流域景观格局变化分析的开题报告一、研究背景和目的:海南岛的昌化江上游流域是海南重要的生态区之一,也是海南省重点防护水源区。
随着生态环境的变化和人类的干预,该区域的景观格局也发生了较大的变化。
为了掌握该区域的景观格局变化情况,促进生态环境的保护和治理,本研究拟基于SPOT遥感影像进行分析研究。
具体目的包括:1. 利用SPOT遥感影像获取该区域的景观格局信息2. 分析景观格局变化的趋势和原因3. 提出相应的生态环境保护和治理措施二、研究内容和方法:1. 数据获取和处理本研究拟采用SPOT遥感影像获取该区域的景观格局信息,利用ENVI软件进行图像处理和数据处理,包括影像去噪、影像分类、影像精度评价等步骤。
2. 土地利用/覆盖分类本研究将利用SPOT遥感影像进行土地利用/覆盖分类,包括水体、湿地、林地、草地、耕地、城镇建设用地等类别。
3. 景观格局分析本研究将利用景观格局指数(如景观破碎度、聚集度、多样性指数等)对该区域的景观格局进行分析,通过对比不同时间段的景观格局指数,分析景观格局变化趋势。
4. 原因分析和措施建议本研究将分析景观格局变化的原因,包括自然因素和人为因素,提出相应的生态环境保护和治理措施,为该区域的生态环境保护和可持续发展提供科学依据。
三、研究意义和预期结果:本研究基于SPOT遥感影像进行景观格局变化分析,对该区域的生态环境保护和治理具有重要意义。
预期结果包括:1. 确定该区域的景观格局变化情况及其趋势;2. 分析景观格局变化的原因及其对生态环境的影响;3. 提出相应的生态环境保护和治理措施,为该区域的生态环境保护和可持续发展提供科学依据。
基于GIS—RS的海口市海岸带景观格局变化分析基于RS-GIS技术,应用Erdas软件对遥感图像进行解译,获得研究区的主要土地利用景观类型图。
通过选取不同水平景观格局指数,进行计算与分析,探讨了海口市南渡江东岸海岸带的景观格局现状、动态变化特征及变化趋势。
标签:海口市;GIS;RS;海岸带;景观格局目前,关于海口市景观格局的研究比较少,缺少对东岸海岸带的全面、深入的研究。
土地利用景观格局的变化会引起不同景观单元间物质、能量及营养成分的流动的变化,也会引起上述生态过程和系统功能的变化[1]。
因此,深入对海岸带景观格局动态变化研究,有助于提高土地利用的经济、社会、环境效益,实现土地资源利用的可持续发展都具有重要的意义。
1 研究区概况与研究方法研究区属于海口南渡江东岸海岸带,位于海口市东北部,南渡江东岸。
东起南渡江,西至海口市和文昌市行政边界,南到海岸线向内陆延伸至10km处,北至海岸线。
利用海口市三期遥感影像,通过监督分类和目视解译相结合方法,把土地利用分为6类,耕地、园地、林地、建设用地、水域用地和其他土地,得到研究区1991、2001、2010年景观格局分布图。
景观格局指数是景观格局重要研究方法之一,文中通过参考多篇文献[2],景观单元特征指数选择以下5种:斑块密度(PD)、最大斑块指数(LPI)、斑块平均面积(AREA_MN)、面积加权分维数(FRAC_AM)、斑块结合度指数(COHESION)。
景观整体特征指数选择了以下三种:香浓多样性指数(SHDI)、蔓延度(CONTAG)、破碎度指数(FI)。
2 景观空间格局结果与分析2.1 景观单元特征指数分析1991~2010年各景观类型的斑块密度总体呈现递增现象,反映研究区景观破碎化程度一直在增加。
建设用地和林地斑块数量一直较大,但景观总体面积不大,表明这两种景观分布比较分散。
在2010年建设用地斑块密度高达2.6586,相对1991年增长了5.55倍;林地由0.4682增长到1.3212个。
基于GIS的海南岛森林生态系统服务功能价值评估周亚东【期刊名称】《热带作物学报》【年(卷),期】2015(036)003【摘要】对海南岛森林涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境、生物多样性保护、森林防护和森林游憩8个方面14个指标进行生态系统服务功能价值评估.结果表明:海南岛8项生态服务功能总价值量2 528.29亿元/年,功能价值贡献大小依次为:涵养水源(47.52%)>净化环境(12.35%)>固碳释氧(11.68%)>生物多样性保护(10.31%)>固土保肥(6.65%)>森林防护(6.16%)>森林游憩(4.42%)>积累营养物质(0.91%),根据不同森林类型的生态服务功能价值量分析,原始林(28.34%)>次生林(26.96%)>橡胶林(24.42%)>用材林(14.02%)>防护林(3.24%)>经济林(2.29%)>灌木林(0.43%)>红树林(0.29%).【总页数】6页(P623-628)【作者】周亚东【作者单位】海南大学农学院,海南海口 570228【正文语种】中文【中图分类】S718.5【相关文献】1.流溪河国家森林公园森林生态系统服务功能间接价值评估 [J], 许阳萍;林媚珍;陈志云2.基于空间分析的贵州省森林生态系统服务功能的价值评估 [J], 薛冰;肖骁;李春花;李京忠3.上海东平国家森林公园森林生态系统服务功能特点及价值评估 [J], 孙文4.基于生态系统健康指数的宁波四明山区域森林服务功能价值评估 [J], 赖承义;左舒翟;郑小曼;王卫兵;池毓锋;任引5.森林生态系统服务功能及其生态经济价值评估初探——以海南岛尖峰岭热带森林为例 [J], 肖寒;欧阳志云;赵景柱;王效科因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于Fragstats软件和TM影像的海南天然草地景观格局分
析(英文)
杨振海
【期刊名称】《景观研究:英文版》
【年(卷),期】2012(000)006
【摘要】为了研究海南天然草甸的景观模式,通过使用ArcGIS 9.3在天然草地上进行解释,并获得了测试站点中的天然草地类型的矢量数据,这已在ArcView中转换为网格数据3.3。
已选择基于Fragstats 3.3和Excel 2007计算的九个索引,包括最大的贴片索引,平均贴片尺寸,边缘密度,形状指数,SIMPSON的分集指数,辛普森的均匀性指数,碎片指数,占优势指数和分离指数。
结果表明,天然草地的景观贴片形状简单,碎片指数和景观多样性高,景观指数高度相关。
【总页数】2页(P13-14)
【作者】杨振海
【作者单位】贵南县草原工作站
【正文语种】中文
【中图分类】S812
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基于Fragstats的海南省东方市景观格局动态研究
郭晓妮;刘晓农;宋亚斌;宁晓斌
【期刊名称】《中南林业调查规划》
【年(卷),期】2016(035)001
【摘要】基于Fragstats对东方市2015年与2010年景观格局研究分析,得出以下结论:①红树林受到人为破坏日益严重,向宜林地和水域景观转化;②乔木林的占用和破坏较为严重,转换为建设用地、农用地和水域;③宜林地受人为活动影响,转换为用地和乔木林.通过对东方市的景观格局变化研究分析,得出东方市的景观特征,为东方市区域社会经济、生态经济可持续发展提供指导.
【总页数】5页(P30-33,52)
【作者】郭晓妮;刘晓农;宋亚斌;宁晓斌
【作者单位】国家林业局中南林业调查规划设计院,长沙410014;国家林业局中南林业调查规划设计院,长沙410014;国家林业局中南林业调查规划设计院,长沙410014;国家林业局中南林业调查规划设计院,长沙410014
【正文语种】中文
【中图分类】TP75
【相关文献】
1.基于箱线图的海南省东方市生态景观格局稳定性研究 [J], 董雅雯;佘济云;陈冬洋;佘宇晨;邓榉
2.基于箱线图的海南省东方市景观格局适宜窗口分析 [J], 佘宇晨;陈彩虹;常双双;
董雅雯
3.基于Fragstats的湛江市麻章区景观格局指数动态研究 [J], 唐若莹;谢钰成;陈沐;邹丽琴;袁敏仪
4.基于Fragstats4的上海市城市景观格局指数动态研究 [J], 袁轶男;金云峰;聂晓嘉;凌瑞;吴沙沙;兰思仁
5.基于ArcGIS与Fragstats的海口市湿地景观格局演变分析 [J], 袁之煜
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基于 Fragstats 的森林景观格局研究陈宗铸;杨丽薇;黄国宁;秦超;谢美书【摘要】根据海南省昌江县森林资源调查数据,在 GIS 支持下应用 Fragstats 和景观生态学理论,将海南省昌江县森林资源划分为12个森林景观类型,建立栅格化数据库,选取15个关键景观格局指数进行分析。
研究表明昌江县天然林和各景观类型聚集度高,空间异质性强,破碎化程度小,景观多样性较为丰富,景观指数间表现出较高的相关性,生态总体质量好,有利于维系生物多样性和生态系统功能。
%Based on the data from forest resource survey in Changjiang county,by using Fragstats under support of ArcGIS and landscape ecology theory, forest land has been classified into 11 classes. A raster has been build, and 15 key landscape pattern indexes have been computed. The results show that the nature forest and other landscape classes has a high aggregation, spatial heterogeneity, low fragmentation and contagion index.【期刊名称】《热带林业》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】3页(P47-49)【关键词】景观格局;GIS;Fragstats;森林【作者】陈宗铸;杨丽薇;黄国宁;秦超;谢美书【作者单位】海南省林业科学研究所,海南海口571100;海南省林业科学研究所,海南海口 571100;海南省林业科学研究所,海南海口 571100;海南省林业科学研究所,海南海口 571100;海南省林业科学研究所,海南海口 571100【正文语种】中文【中图分类】P901森林景观格局是性质、大小和形状各异的森林景观镶嵌体在空间上的组合和排列形式[1]。
基于GIS与Fragstats景观水平的空间格局特征分析——以珠江口两岸为例方行;方元【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2012(51)4【摘要】基于GIS技术和景观生态学理论,选用斑块密度指数、最大斑块指数、分维数、景观形状指数、景观优势度和均匀度等景观格局指数,分析东莞市自1988年以来的基于景观水平的空间格局特征变化.结果表明,珠江口两岸景观的破碎化程度加深,异质性在不断增加,空间结构趋于复杂化.%Based on GIS and landscape ecology theory, choosing some landscape indexes such as patch density, density landscape fractal dimension, landscape shape index, landscape diversity, and dominance and evenness index, the spatial pattern change in the coastal area of Pearl River estuary was studied. The results showed that the land use changed with more fragmentation level, increasing heterogeneity and more complex structures.【总页数】2页(P841-842)【作者】方行;方元【作者单位】黄冈师范学院物理科学与技术学院,湖北黄冈43800;黄冈师范学院物理科学与技术学院,湖北黄冈43800【正文语种】中文【中图分类】TP79【相关文献】1.基于GIS的大地自然景观空间格局研究——以帽儿山国家森林公园为例 [J], 宋海宏;刘凌霄2.基于GIS与RS的珠江口两岸耕地流转空间格局分析 [J], 张瑞红;余志超;方元3.基于 GIS 和景观空间格局的区域耕地适宜度评价--以衡阳市松柏镇为例 [J], 邓美容;周芬;李红伟4.基于GIS技术的森林景观空间格局分析——以贵州省安顺市西秀区为例 [J], 刘国海;陈华江;罗多;田亮5.基于GIS和Fragstats的城市绿地景观格局动态变化研究——以新疆乌鲁木齐市为例 [J], 其格乐很;何秉宇;黄玲因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
77第35卷中南林业科技大学学报各测量指标小区间均差异显著。
另外,同一处理不同降雨下氮的流失量较为稳定,而磷、钾的流失则随月份增加有加重的趋势,这很有可能跟果树后期施用含磷、钾的肥料多有关。
3.4 重金属流失3次降雨条件下不同处理小区径流水样重金属流失见表5。
从表5看出,3次降雨观测的7种重金属流失小区间均差异显著,处理1<处理2<处理3,说明生草,无论是人工植草或自然生杂草,对重金属均能起到显著削减作用。
以处理1和处理2的3次降雨平均数比较,前者比后者Ni减少32.8%,Cu减少59.4%,Cr减少33%,Zn减少82.9%,Pb减少64.1%,Cd减少3.8%,Hg减少31.1%。
表 5 不同处理小区径流水样重金属流失Table 5 Losses of heavy metal in runoff water samples in three field treatment plots 降雨小区处理Ni /(μg·mL-1)Cu /(μg·mL-1)Cr /(μg·mL-1)Zn /(μg·mL-1)Pb /(μg·mL-1)Cd /(μg·mL-1)Hg /(ng·mL-1)I 10.000 1 c0.001 8 c0.002 1 b0.000 9 c0.003 8 b0.001 0 b0.120 c 20.000 6 b0.004 0 b0.003 7 a0.014 7 b0.003 4 c/0.254 a 30.002 1 a0.005 4 a0.003 6 a0.022 1 a0.005 3 a0.001 5 a0.154 bII 10.001 4 b0.004 7 c0.001 9 c 0.005 3 c0.002 3 c0.001 5 a0.046 b 20.001 4 b0.014 2 a0.003 7 a0.018 0 a0.007 9 b/0.100 a 30.002 6 a0.011 2 b0.003 3 b0.014 7 b0.013 9 a0.001 2 b0.042 bIII 10.001 7 c0.017 4 b0.003 4 b0.022 9 b0.016 5 b0.001 2 b0.190 b 20.004 4 a 0.027 3 a0.003 9 a0.056 1 a0.098 5 a0.001 6 a0.272 a 30.002 8 b0.007 3 c0.0029 c0.004 0 c0.006 7 c/ 0.100 c3次降雨平均10.001 4 0.004 6 0.002 3 0.003 40.004 3 0.001 3 0.088 7 20.002 1 0.011 3 0.003 4 0.019 90.011 9 0.001 3 0.128 7 30.002 1 0.015 2 0.003 8 0.029 60.036 6 0.001 6 0.208 7表 4 不同处理小区径流水样中氮、磷、钾的流失†Table 4 Losses of nitrogen, phosphorus and potassium in runoff water samples in three field treatment plots降雨处理pH值全氮/(μg·mL-1)全磷/(μg·mL-1)全钾/(μg·mL-1)I 1 6.89 c/ 0.0001 c 2.96 c 27.18 b/ 0.076 b15.04 b 37.23 a/0.29 a20.28 aII 1 6.60 c 1.58 c0.02 c 4.66 c2 6.91 b 3.80 a0.70 b31.63 b 37.25 a 3.36 b0.94 a62.96 aIII 17.05 c 1.56 c0.13 c23.89 c 27.07 b 4.11 a0.43 b46.29 b 37.31 a 3.00 b 2.28 a178.70 a3次降雨平均1 6.85 1.570.05 10.50 27.05 3.96 0.40 30.99 37.26 3.18 1.1787.31†“/”表示结果小于检出限。
同列字母相同表示差异显著,不同则表示差异著。
下同。
4 结论(1) 成熟果园的水土流失往往被忽视。
本试验说明,即使是修建了梯田的成熟果园,如果缺乏其它水土保持措施,在降雨强度大时,水土流失仍然十分严重,同时伴随氮磷钾的流失。
(2)果园水土流失中存在重金属污染现象。
现有研究表明,重金属主要来自于污水灌溉、化肥农药的大量使用、城市垃圾等。
因此,果园需要更加环保、清洁的田间管理。
(3)植被过滤带拦截径流和泥沙等方面发挥重要作用[9]。
因此,作为一种过滤带,无论是人工植草还是自然生杂草,对防治水土流失及重金属污染方面均有很好的效果。
在成熟脐橙果园,如何有效地控制自然生杂草、发挥其水土保持作用应当在今后的研究中加以重视。
参考文献:[1] 吴电明,夏立忠扣,俞元春,等.坡耕地氮磷流失及其控制技术研究进展[J].土壤,2009,41(6):857-861.[2] 方少文,杨洁.江西省红壤土壤侵蚀与防治技术研究[M].郑州:黄河水利出版社,2010:21-28.[3] 莫明浩,方少文,涂安国,等.水土流失面源污染及其防控研究综述[J].中国水土保持,2012,(6):32-33.[4] 李秋芳,宋维峰.农业面源污染及其防治对策研究进展[J].亚热带水土保持,2012,24(2):23-26.[5] 李德荣,董闻达,王锋尖,等.红壤坡地果园不同水土保持措施对磷素流失的影响[J].水土保持学报,2004,18(4):81-84. [6] 牟信刚,陈为峰,史衍玺,等.不同措施在防治山地果园水土流失及面源污染中的应用研究[J].环境污染与防治,2007, 29(12): 916-919.(下转第89页)网络出版时间:2015-04-27 15:56网络出版地址:/kcms/detail/43.1470.S.20150427.1556.028.htmlV ol. 35 No. 5May 2015第35卷 第5期2015年5月 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报Journal of Central South University of Forestry & Technology 收稿日期:2014-08-07基金项目:国家自然科学基金项目(31160178);国家农业公益性行业科研专项 (201303117)作者简介:周亚东,博士研究生 通讯作者:周兆德,教授,博士生导师;E-mail :zhouzhaode2012@引文格式:周亚东,周兆德. 基于GIS 与Fragstats 的海南岛森林景观格局研究[J].中南林业科技大学学报,2015,35(5):78-83.Doi:10.14067/ki.1673-923x.2015.05.014http: //随着社会经济的发展和环境的恶化,森林景观格局与森林可持续经营成为研究的热点,也是景观生态学研究的重点方向之一[1]。
对森林景观的结构组成特征和景观斑块间的相互关系进行定量和定性的描述与分析,是揭示其内部变化规律、景观恢复和生态可持续发展的重要途径和措施。
目前的森林生态研究主要集中在个体、种群、群落和森林生态系统尺度上,更需要从景观大尺度大视角上研究森林景观的结构、功能、动态变化以及生态影响等,才能为当前森林资源的管理、合理保护利用以及实现林业可持续经营提供科学的理论支撑和发展方向[2-4]。
近年来,随着GIS 技术的成熟,将景观格局分析软件与GIS 分析相结合的方法被广泛运用到区域森林景观格局的研究与分析当中[5-7]。
目前对景观格局的研究集中在景观格局变化[8-10]、景观格局变化驱动力[11-13]、景观格局的尺度效应[14-16]等方面。
在数据来源上,多采用Quickbird 、SPOT 、ALOS 、Landsat TM 等卫星遥感影像作为研究的数据源[9,17-20]。
景观格局的异质性研究,一是研究景观的空间异质性,二是研究景观的时间异质性问题[21]。
对景观格局的研究多采用景观指数进行分析。
如刘常富等[22]选取了11基于GIS 与Fragstats 的海南岛森林景观格局研究周亚东,周兆德(海南大学 农学院,海南 海口 570228)摘 要:基于海南省森林资源二类调查数据,运用Fragstats 在ArcGIS 平台下进行多个景观指数计算,对海南岛森林景观格局进行分析和研究。
研究结果表明:1)海南岛森林景观格局以人工林、农地和天然林3种景观类型为主,斑块面积高达89%,是海南岛的优势景观类型,也是维持区域生态系统稳定的决定因素;2)天然林分布以海南岛中部地区的白沙、五指山、琼中、乐东等市县的面积最大,最大斑块指数也较高,该地区的天然林基本保持原始植被状态,集中连片, 面积较大,而沿海较发达的市县则天然林景观指数较低;3)部分市县的城市化发展水平较高,森林破碎化程度较高,城市建设呈多中心分散分布。
关键词:森林资源;景观生态;景观指数;多样性;ArcGIS ;Fragstats ;海南省中图分类号:S718.54 文献标志码:A 文章编号:1673-923X(2015)05-0078-06Study on forest landscape patterns based on GIS and FRATSTATS in Hainan provinceZHOU Ya-dong, ZHOU Zhao-de(School of Agricultural, Hainan University, Haikou 570228, Hainan, China)Abstract: Based on the data from the second type inventory of forest resources, through calculating multiple landscape indices by using ArcGIS and Fragstats, the forest landscape arrangements in Hainan province were investigated and studied. The results show that (1) Plantation, farmland and natural forest are the main landscape type in Hainan, accounting for 89% of the total area, and they are the key factors to maintain regional ecosystem balance and ecological security; (2) Natural forests mainly distributed in Baisa, Wuzhishan, Qiongzhong and Ledong cities or counties, the regions had high LPI and low NP, this means that natural forests in the areas remained primitive vegetation state, being distributed in flakes centralized and large contiguous area, while the coastal developed counties had low landscape pattern indexes; (3) Some counties had a rapid urbanization, the forests were fragmented, the city development showed a multi-center scattered distribution pattern.Key words: forest resources; landscape ecology; landscape index; biodiversity; ArcGIS; Fragstats; Hainan province79第35卷中南林业科技大学学报个景观格局指数,对沈阳的森林景观格局动态变化进行评价;王海峰等[23]运用遥感和地理信息系统技术,选取6个景观指数,对湖南株洲的绿地景观进行研究;蒋群星等[24]选取11个景观指数,对桃源县森林景观格局的特征进行分析。