鄂尔多斯景观格局演变与景观生态网络优化研究
发布时间：2021-07-12 01:16
以鄂尔多斯市为典型研究区,以2000、2005、2010、2015、2018年研究区景观格局数据和气象水文数据为研究素材,基于复杂网络理论、景观生态学和GIS空间分析技术,定量研究鄂尔多斯市景观格局的时空演变规律,并探究各级子流域的水源涵养深度,再将研究区景观格局演变数据和生态水文数据与由多个决定景观特征的因子构建的景观生态网络进行耦合分析,为研究区景观格局优化及生态环境建设提供参考。结果表明:在研究期内鄂尔多斯市的耕地不断减少,林地、草地、水域和建设用地均有一定程度的增加;景观演变主要是耕地、林地和水域之间的转化,林地、水体的景观演变最为剧烈耕地、草地和建设用地相对平稳;鄂尔多斯地区整体水源涵养能力偏低,相对而言,东部地区的水源涵养能力高于西部地区,随着时间的推移,水源涵养深度高值逐渐南移;构建的鄂尔多斯市景观生态网络共342个生态节点、402条生态廊道,基于度低者优先的增边策略增加了119条廊道;优化后的网络连通度和连通鲁棒性均明显提升,网络中生态流更为畅通。
【文章来源】：农业机械学报. 2020,51(10)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
研究区地理位置Fig．1Geographicallocationofresearcharea数据来源与处理
5河渠8.13－0.351.77－0.752.62湖泊－2.56－3.69－0.17－9.14－2.71水库坑塘0.92－0.44034.586.02滩地－2.441.26－0.40－3.37－0.99城镇用地12.590.238.3167.2033.54农村居民点0.56－0.030.35－1.290.02其他建设用地15.242.7093.6513.9784.04沙地0.64－0.08－0.82－1.77－0.37戈壁0002.080.35盐碱地0.30－0.59－0.36－8.32－1.52沼泽地3.120.19－0.23－3.960.09裸土地2.980－0.74－6.41－0.59裸岩石质地0.230－0.6917.362.70综合景观动态度－48.022.84－103.99－64.92－120.14图2鄂尔多斯市景观演变密度分析Fig．2Densityanalysis观动态度飙升至－103.99%，仅其他建设用地的单一景观动态度就为93.65%，表明鄂尔多斯市在此期间增加了大量的其他建设用地;2015—2018年间，鄂尔多斯市综合景观动态度为－64.92%，单一景观动态度最大的是城镇用地、水库坑塘和其他林地，分别为67.20%、34.58%、－20.00%，说明在此期间鄂尔多斯市城镇建设依然较多，但幅度大为减少，同时也增加了水域。整体来看，鄂尔多斯市2000—2018年的综合景观动态度为－120.14%，城镇用地与其他建设用地的单一景观动态度较大，分别为33.54%与84.04%。研究时间段内，鄂尔多斯市景观演变密度分析结果如图2所示。由图可知，2000—2005年间，鄂尔多斯市西北部与东南部部分地区变化较为明显，其中西北部的杭锦旗变化最明显，东南部的伊金霍洛旗和乌审旗部分地区也有较明显变化;2005—2010年间，鄂尔多斯市整体变化差距不大，中部东胜区和西南部鄂托克前旗有部分区域变化相对明显;2010—2015年间，鄂尔多斯市东部和西南部有部分地区存在相对明显的变化，但变
状，基于降雨量、潜在蒸散发和各类反映下垫面性质的地学数据分析鄂尔多斯地区2000、2005、2010、2015、2018年的水源涵养时空变化情况，鄂尔多斯2000—2018年的水源涵养能力总体呈上升趋势，2010年前后形成明显差别。探究研究区内部水源涵养能力的差异需要对其空间分布情况进行分析，水源涵养的基础是子流域，子流域在DEM提取出的地区河网上进行划分。将鄂尔多斯市划分为78个子流域(图3)。图3鄂尔多斯市子流域Fig．3Ordossubbasin图4水源涵养深度空间分布Fig．4Spatialdistributionsofwaterconservationdepth在子流域划分的基础上，分析得到鄂尔多斯市水源涵养深度空间分布(图4)，可以看出，鄂尔多斯市2000、2005、2010、2015、2018年的水源涵养分布情况基本相似，各子流域的水源涵养量分布十分不均，自东向西呈递减趋势。其中，2000年和2005年，鄂尔多斯市水源涵养总量偏低，水源涵养高值集中在东北部的子流域，特别是2005年，几乎呈放射状自东北向西南递减;2010、2015年，水源涵养深度高值逐渐南移，但总体仍然保持东高西低的态势;2018年，高值区南移的现象更为明显，此外，在北部偏中区域，首次出现了水源涵养深度高值区。水源涵养深度较高的地方更有潜力提供植被生长所需水源，适宜在此进行生态建设。2.3鄂尔多斯市景观生态网络优化2.3.1景观生态网络构建与优化根据研究区景观类型分布数据，提取研究区内林地、草地和水体3种用地类型，计算各斑块面积、斑块形状指数、NDVI/MNDWI，并用熵值法确定各指标权重，最终识别出199块生态源地。其中，草地是面积最大的源地类型，共61块斑块，高、中、低覆
【参考文献】：
期刊论文
[1]生态脆弱区农户秸秆资源化利用行为选择及影响因素分析——以宁夏同心县丁塘镇农户调查为例[J]. 马艳艳,东梅. 生态经济. 2020(06)
[2]北方农牧交错带赖草草地斑块的土壤化学计量特征对植物多样性的影响[J]. 杜艺,邢鹏飞,贾镇宁,王子量,赵祥,董宽虎. 草地学报. 2020(03)
[3]山东省水生态足迹时空分布与驱动效应研究[J]. 陈正雷,陈星. 人民黄河. 2020(04)
[4]基于多目标遗传算法和FLUS模型的西北农牧交错带土地利用优化配置[J]. 杨露,颉耀文,宗乐丽,邱天,焦继宗. 地球信息科学学报. 2020(03)
[5]荒漠绿洲区潜在生态网络增边优化鲁棒性分析[J]. 裴燕如,武英达,于强,张启斌,胡雅慧,岳德鹏. 农业机械学报. 2020(02)
[6]2000-2015年内蒙古地区土地沙漠化脆弱性评估[J]. 赵志荣,许端阳,张绪教,卢周扬帆,张晓宇. 水土保持研究. 2020(01)
[7]1990—2018年海南岛湿地景观格局演变及其驱动力分析[J]. 雷金睿,陈宗铸,陈毅青,陈小花,李苑菱,吴庭天. 生态环境学报. 2020(01)
[8]内蒙古农牧交错带山地聚落空间形态研究[J]. 张凯,马明. 地域研究与开发. 2019(06)
[9]基于RS和GIS技术的准格尔旗沙漠化动态监测分析[J]. 郝晨曦,焦琳琳,王文佩,王奉林,李帅. 华北理工大学学报(自然科学版). 2019(03)
[10]沙漠化和盐碱化[J]. 冰华. 防灾博览. 2019(02)
博士论文
[1]乌兰布和沙漠东北缘生态网络构建与优化研究[D]. 张启斌.北京林业大学 2019
硕士论文
[1]退耕还林政策影响下农林生态系统交错带动态变化[D]. 聂雯雯.云南大学 2015
本文编号：3278893
【文章来源】：农业机械学报. 2020,51(10)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
研究区地理位置Fig．1Geographicallocationofresearcharea数据来源与处理
5河渠8.13－0.351.77－0.752.62湖泊－2.56－3.69－0.17－9.14－2.71水库坑塘0.92－0.44034.586.02滩地－2.441.26－0.40－3.37－0.99城镇用地12.590.238.3167.2033.54农村居民点0.56－0.030.35－1.290.02其他建设用地15.242.7093.6513.9784.04沙地0.64－0.08－0.82－1.77－0.37戈壁0002.080.35盐碱地0.30－0.59－0.36－8.32－1.52沼泽地3.120.19－0.23－3.960.09裸土地2.980－0.74－6.41－0.59裸岩石质地0.230－0.6917.362.70综合景观动态度－48.022.84－103.99－64.92－120.14图2鄂尔多斯市景观演变密度分析Fig．2Densityanalysis观动态度飙升至－103.99%，仅其他建设用地的单一景观动态度就为93.65%，表明鄂尔多斯市在此期间增加了大量的其他建设用地;2015—2018年间，鄂尔多斯市综合景观动态度为－64.92%，单一景观动态度最大的是城镇用地、水库坑塘和其他林地，分别为67.20%、34.58%、－20.00%，说明在此期间鄂尔多斯市城镇建设依然较多，但幅度大为减少，同时也增加了水域。整体来看，鄂尔多斯市2000—2018年的综合景观动态度为－120.14%，城镇用地与其他建设用地的单一景观动态度较大，分别为33.54%与84.04%。研究时间段内，鄂尔多斯市景观演变密度分析结果如图2所示。由图可知，2000—2005年间，鄂尔多斯市西北部与东南部部分地区变化较为明显，其中西北部的杭锦旗变化最明显，东南部的伊金霍洛旗和乌审旗部分地区也有较明显变化;2005—2010年间，鄂尔多斯市整体变化差距不大，中部东胜区和西南部鄂托克前旗有部分区域变化相对明显;2010—2015年间，鄂尔多斯市东部和西南部有部分地区存在相对明显的变化，但变
状，基于降雨量、潜在蒸散发和各类反映下垫面性质的地学数据分析鄂尔多斯地区2000、2005、2010、2015、2018年的水源涵养时空变化情况，鄂尔多斯2000—2018年的水源涵养能力总体呈上升趋势，2010年前后形成明显差别。探究研究区内部水源涵养能力的差异需要对其空间分布情况进行分析，水源涵养的基础是子流域，子流域在DEM提取出的地区河网上进行划分。将鄂尔多斯市划分为78个子流域(图3)。图3鄂尔多斯市子流域Fig．3Ordossubbasin图4水源涵养深度空间分布Fig．4Spatialdistributionsofwaterconservationdepth在子流域划分的基础上，分析得到鄂尔多斯市水源涵养深度空间分布(图4)，可以看出，鄂尔多斯市2000、2005、2010、2015、2018年的水源涵养分布情况基本相似，各子流域的水源涵养量分布十分不均，自东向西呈递减趋势。其中，2000年和2005年，鄂尔多斯市水源涵养总量偏低，水源涵养高值集中在东北部的子流域，特别是2005年，几乎呈放射状自东北向西南递减;2010、2015年，水源涵养深度高值逐渐南移，但总体仍然保持东高西低的态势;2018年，高值区南移的现象更为明显，此外，在北部偏中区域，首次出现了水源涵养深度高值区。水源涵养深度较高的地方更有潜力提供植被生长所需水源，适宜在此进行生态建设。2.3鄂尔多斯市景观生态网络优化2.3.1景观生态网络构建与优化根据研究区景观类型分布数据，提取研究区内林地、草地和水体3种用地类型，计算各斑块面积、斑块形状指数、NDVI/MNDWI，并用熵值法确定各指标权重，最终识别出199块生态源地。其中，草地是面积最大的源地类型，共61块斑块，高、中、低覆
【参考文献】：
期刊论文
[1]生态脆弱区农户秸秆资源化利用行为选择及影响因素分析——以宁夏同心县丁塘镇农户调查为例[J]. 马艳艳,东梅. 生态经济. 2020(06)
[2]北方农牧交错带赖草草地斑块的土壤化学计量特征对植物多样性的影响[J]. 杜艺,邢鹏飞,贾镇宁,王子量,赵祥,董宽虎. 草地学报. 2020(03)
[3]山东省水生态足迹时空分布与驱动效应研究[J]. 陈正雷,陈星. 人民黄河. 2020(04)
[4]基于多目标遗传算法和FLUS模型的西北农牧交错带土地利用优化配置[J]. 杨露,颉耀文,宗乐丽,邱天,焦继宗. 地球信息科学学报. 2020(03)
[5]荒漠绿洲区潜在生态网络增边优化鲁棒性分析[J]. 裴燕如,武英达,于强,张启斌,胡雅慧,岳德鹏. 农业机械学报. 2020(02)
[6]2000-2015年内蒙古地区土地沙漠化脆弱性评估[J]. 赵志荣,许端阳,张绪教,卢周扬帆,张晓宇. 水土保持研究. 2020(01)
[7]1990—2018年海南岛湿地景观格局演变及其驱动力分析[J]. 雷金睿,陈宗铸,陈毅青,陈小花,李苑菱,吴庭天. 生态环境学报. 2020(01)
[8]内蒙古农牧交错带山地聚落空间形态研究[J]. 张凯,马明. 地域研究与开发. 2019(06)
[9]基于RS和GIS技术的准格尔旗沙漠化动态监测分析[J]. 郝晨曦,焦琳琳,王文佩,王奉林,李帅. 华北理工大学学报(自然科学版). 2019(03)
[10]沙漠化和盐碱化[J]. 冰华. 防灾博览. 2019(02)
博士论文
[1]乌兰布和沙漠东北缘生态网络构建与优化研究[D]. 张启斌.北京林业大学 2019
硕士论文
[1]退耕还林政策影响下农林生态系统交错带动态变化[D]. 聂雯雯.云南大学 2015
本文编号：3278893
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