定量探讨影响因子对景观格局的驱动机理,有助于厘清山区景观格局演变过程以及发展方向.基于地貌差异的景观格局转型研究框架,从"全域-典型地貌区"的视角探究1990-2020年三峡库区腹地奉节县不同地貌下景观格局的时空演变规律,归纳其转型模式.利用二元Logistic回归模型探讨不同地貌区影响因子与景观格局的相关性,以阐释其驱动机理.结果表明:①近30年间耕地与草地缩减,林地、果园以及撂荒地增长,景观破碎度增加.其中,河谷丘陵区耕地大幅缩减,果园迅速扩张;低山区耕地缩减速度减缓,耕地撂荒现象明显;中山区林地恢复性增长.河谷丘陵区趋于经济导向性,而低山区与中山区趋于生态导向性.②研究区景观格局表现为传统农业型、农业主导型以及生态主导型Ⅰ向生态经济型、生态主导型Ⅱ以及生态型转变.根据不同地貌景观格局转型特点,归纳总结为"河谷丘陵-生态经济型"、"低山-生态主导型Ⅱ"、"中山-生态型"3种转型模式.③影响因子对研究区景观格局的解释作用具有差异性.从全域来看,农业型与生态型景观格局主要受人为干扰因素的影响,生态经济型景观格局主要受地形因素的影响,自然景观格局主要受水热条件的影响;从不同地貌区来看,地形是影响河谷丘陵区景观格局的主导因素,随着地貌梯度的增加,地形对低山区与中山区景观格局的解释作用减弱,人为干扰对其解释作用增强,山地景观格局受到人为干扰与地形的共同影响.研究结果揭示了基于地貌差异的景观格局演变的独特性规律,对三峡库区生态经济建设以及山区土地资源的合理规划具有重要意义.

研究城市化地区农业类型转变对农业生态系统服务与人类福祉的影响,对调控都市农业发展、维持农业生态系统服务以及提升农户福祉等具有重要意义.以西安都市圈两个农业类型转变的村庄为案例,通过入户调查对村域的生态系统服务价值及人类福祉进行测算,分析农业转型下生态系统服务与人类福祉的相互影响.结果表明:(1)农业结构转型过程中,以粮食耕种为主的马家村的生态系统服务价值由2000年141.88×104元减少至2017年117.58× 104元(降幅为17.13％);而以蔬菜种植为主的火箭村生态系统服务价值由727.23× 104元增长至1753.23× 104元(增幅达141.08％),其变化主要源于农业劳动力、农户行为及农业类型的影响.(2)不同农业类型下人类福祉差异明显,以蔬菜种植为主的火箭村人类福祉比以粮食种植为主的马家村高出89％;表明由传统粮食种植转向现代都市农业可以提高人类福祉,在各福祉指标中农业纯收入对农户福祉影响最为显著.(3)不同农业类型下生态系统服务与人类福祉的相关程度不同,但都与农产品供给呈正相关,与农业纯收入呈负相关.以传统粮食种植为主的马家村村民对生态环境的关注度较低,而转向蔬菜种植的火箭村对水质等生态环境的关注度开始提高.生态系统服务价值和农户福祉的提升与农业类型显著相关,因此,可通过政府引导农户规划农业用地类型以优化景观格局,从而维持农业生态系统服务的可持续发展.

国家加大生态保护与建设力度背景下,我国西南喀斯特石漠化面积实现“持续净减少”,面临由传统高强度人为干扰向大规模自然恢复与人工造林的转变,石漠化治理也面临转型.现有喀斯特生态研究已阐明了喀斯特脆弱生态系统人为干扰退化机制,初步揭示了生态治理改善生态系统结构与功能的恢复机理,突破了保土集水与植被恢复的适应性石漠化治理技术与模式,评估了石漠化治理显著加速区域植被生长与恢复的固碳效应.但目前石漠化治理面临着治理成效巩固困难、治理技术与模式缺乏区域针对性、大规模低效人工林亟待改造、社会人文驱动机制不清等问题.未来喀斯特生态恢复应聚焦石漠化治理提质增效,从侧重单一生态要素、单一生态过程的研究向多要素综合、多过程综合以及喀斯特地表-地下过程耦合、景观格局与生态过程耦合、生态过程与生态系统服务耦合、自然与人文过程耦合等陆地表层系统集成的方向发展,为我国西南喀斯特地区石漠化治理与扶贫开发成效巩固、乡村振兴与美丽中国战略的实施提供科技支撑.

剖析矿业城市建设用地景观空间布局与演变特征,不仅有助于解决生态环境问题,而且能为优化城市用地结构、及时采取转型干预措施提供科学依据.以典型矿业城市——大同市为例,基于1986-2018年建设用地空间分布数据,运用景观指标分析法研究建设用地景观的时空分异特征,并通过傅里叶变换和小波变换的图谱检测景观变化周期.结果表明:研究期间,大同城市建设用地面积不断增加,但增速逐渐放缓,范围由"东北-西南"方向的带状区域向东蔓延.景观格局的破碎度和复杂度不断增加,物理连通性逐渐降低,功能连通性呈高低值交替变化.大同城市的空间扩张及建设用地景观格局的破碎化和复杂化可能均存在大约35年的周期,景观功能连通性的周期长于物理连通性.

武汉城市圈正历经城乡发展转型升级和空间格局调整,生态用地受到一定挤压和切割占用,生态系统功能和景观生态格局受到一定程度的扰动,为贯彻生态文明建设和绿色低碳环保发展的要求,构建以生态廊道、生态节点所组成的整体城市圈的生态网络空间体系.基于形态学空间格局方法和最小累积阻力模型构建4个时期(1990、2000、2010和2018年)的生态网络,利用景观连通性指数和重力模型对源地和廊道进行重要性评价,并提出武汉城市圈生态网络管控的建议.结果 表明:(1) 1990-2018年,武汉城市圈生态源地总体上表现为逐渐减少的趋势,从16个减少为10个;从空间上看,大型源地斑块并未发生变化,主要分布在研究区南部和北部,林地和水域是生态源地的主要组成景观,但细碎斑块大量减少对区域生态网络具有较大影响.(2)4个时期研究区的生态廊道分别为66条、120条、99条和45条,廊道数量呈现减少的趋势;重要廊道主要分布在研究区北部和东南部,对南北之间的物质和能量交换具有重要作用.(3)景观连通性南北高东西低,中部地区受人类活动干扰综合阻力大,东西部生态节点较少,物种迁移阻碍较大.(4)通过建设踏脚石、修复生态断裂点和廊道差异化保护策略以增强区域景观连通性,促进生物多样性保护,提升生态网络的稳定性."两型社会"试验区设置后武汉城市圈生态网络水平呈现优化态势,但生态源地之间的相互作用关系还有待增强.研究结果为城市圈未来的国土空间规划和重要生态系统保护和修复工程提供科学参考.

如何建设和保护生态良田,发挥好农田的多种功能,是统筹协调生态文明建设和耕地资源保护关系的基础.摸清农田的景观现状,可为景观尺度下的生态良田设计提供重要依据.以广东省河源市陂头镇和惠州市泰美镇典型农田为例,通过实地调研和区域遥感影像观测,调查分析了农田景观要素的现状与分布特征,分析了当地农作物利用格局与季节差异及常见杂草种类,并借鉴层次分析法和景观格局指标对农田景观质量进行评价.结果表明:1)陂头镇和泰美镇各农田景观中的景观要素形态、比例差距较大,分布凌乱;2)作物类型种类丰富,以蔬菜(冬季)和水稻(夏季)为主;3)农田及边界常见杂草有60种,含7种恶性杂草;4)景观评价仅为中等、一般水平,存在景观格局凌乱和细碎化程度偏高的问题.为了有效利用丰富的农业资源,实现美丽乡村建设目标,陂头镇和泰美镇应当在原有基础上进行功能植物的配置,农田景观建设,提升农田景观生态服务功能,推动农业转型升级.

城市边缘区是城市扩张过程中空间结构变化最大、土地利用转变最快的区域.以北京市大兴区为例,从原型思维出发,以2000、2010、2020年遥感影像解译数据、自然和社会经济等数据为基础,充分考虑地物地情及政策背景等因素,借助ArcGIS 10.5、Fragstats 4.2、SPSS等工具,对不同规划尺度和历时性维度下的景观格局指数进行分析、对比和验证,通过总体分析,场地切片和原型筛选三个步骤,筛选出大兴区6个空间原型组成框架,审视不同发展导向下的空间原型发展变化,探讨近20年间大兴区城市景观格局演变规律.旨在提出一种原型理论指导下的研究思路,尝试为城市转型、用地结构优化、区域规划等工作提供新的视角和一定的借鉴意义.

黄河流域快速的人口增长和城市扩张加剧了土地利用转型和生态景观破碎化,引发了诸如生态系统功能退化、生物多样性功能减弱以及生境破碎化等一系列严重问题.探明黄河流域景观破碎化时空特征及其成因对维护流域生态系统稳定和生态修复具有重要指导意义.但是以往研究缺乏对黄河流域景观破碎化时空特征及其归因分析的相关研究,难以为黄河流域生态环境治理以及景观格局优化提供科学指导.基于FRAGSTATS4.2软件测度了 2000-2018年黄河流域县域单元景观破碎化时空格局特征,并借助地理探测器模型探讨了黄河流域景观破碎化时空分异的成因.研究表明:①研究期间黄河流域斑块密度(PD)无显著变化,边缘密度(ED)、景观形状指数(LSI)、平均斑块面积(Area_AM)均呈先增后减的变化趋势,聚集度指数(AI)呈先减后增的趋势;蔓延度指数(CONTAG)持续降低,分离度(DIVISION)、香农多样性指数(SHDI)逐年增高.②研究期间黄河流域景观破碎化程度总体逐渐加剧,流域中下游各省破碎化程度变化剧烈,上游各省破碎化程度变化趋于平稳.③地理探测器结果显示,黄河流域景观破碎化受到自然、社会等多重因素影响,因子间存在显著交互增强效应,不同分区主要影响因子明显不同,人类活动强度是最主要的影响因子.研究结果可为探明流域景观破碎化形成机理提供思路,对黄河流域的生态环境治理、生态系统保护和土地利用规划制定提供依据.

山西中部盆地城市群是山西省的人口经济密集区,其三生空间格局受人类影响显著,引发的景观生态风险变化值得关注.本文基于1980、2000、2010和2018年土地利用数据,按照主导功能划分三生空间,分析三生用地的数量增减及类型转移情况;利用景观指数构建生态风险评价模型,定量测算区域风险程度;运用格网GIS、空间自相关、克里金插值等方法,综合展现景观生态风险的分布聚类特征和时空格局演变,并探究其成因.结果表明:研究区以农业生产空间为主,其面积逐年减少,主要转移流出为城乡生活和工矿生产空间;林地和草地生态空间占比高,相互转移频繁;城镇、农村生活和工矿生产空间受其他类型转入,规模显著扩大,较初期增加1216.75 km2.研究区三生空间与景观生态风险具有关联性;城镇生活空间是低风险区,林地风险较低,草地为中风险等级,农村生活、农业生产、工矿生产空间在盆地内形成较高风险区,水域和其他生态空间的风险最高;景观生态风险的空间自相关性强,高-高和低-低集聚格局明显.研究区1980-2018年景观生态风险总体呈上升趋势,较高和高风险区面积增加,所占比例共提高6.47％,且各风险区多向更高一级转变;2000-2010年是城镇化快速推进期,三生空间增减转型变化幅度大,全区景观生态风险指数平均值由0.3042增加至0.3140.