基于GIS的景观格局分析及生态建设初探——以肥西县为例

摘要

本文以肥西县为例,在地理信息系统Arcview等软件及景观指数统计学软件FRAGSTATS等的支持下,应用景观生态学原理和方法,分别从景观和景观类型两个水平上分析了肥西县1985、1995和2002年三个时期的景观格局和动态变化,并利用马尔科夫模型对肥西县的景观格局动态进行了预测。然后,选择了肥西县1995年的7个景观指数对其粒度效应进行了分析。最后,根据生态建设的原则和依据,对肥西县的生态建设提出了合理化建议。 ⑴景观水平计算分析表明：在人为作用不断干扰下,从1985-1995年,整个地区景观破碎度、景观连通性、景观聚集度和景观多样性降低；景观形状变得比较规则,景观优势度变大,景观均匀度变大。从1995-2002年,肥西县景观形状变的复杂,景观优势度、景观聚集度和景观连通性降低,斑块数目增加,景观破碎度,景观多样性和均匀度增加。 ⑵景观类型水平计算分析表明：平原水田是肥西县景观的基质,在控制景观整体结构、功能和动态过程中起着主导作用,林地、草地、建筑用地等景观斑块镶嵌于景观中。平原水田面积逐年减少,斑块数逐渐增多,以农村居住点为主的建筑用地不论面积还是斑块数近几年都在逐年增加。平原水田和农村居民地景观形状最复杂,平原水田的优势度最大,湖泊的连通性最好,平原水田的镶嵌度最高。 ⑶转移矩阵计算结果表明：肥西县景观格局变化的趋势是灌木林、水库坑塘的面积有所增加,但增加幅度很小：草地面积在减少,但减少的比例很小；河渠的减少比较明显；城镇用地和其他建筑用地的比例在不断上升,且幅度比较大；同时,农村居民点用地在不断减少,但减少的比例还不是很大。由于建筑等用地的不断增加,平原水田和平原旱地面积明显的减少；除此之外,其他景观类型几乎没有变化。 ⑷将1995年肥西县的1:5万景观类型图分别转换为14幅栅格图,其栅格单元大小从20m到150m,然后用Fragstats软件分别计算出六个景观指数,并分析其粒度效应。结果表明,随着粒度的增加,各景观指数有明显的粒度效应。依据各景观指数随粒度变化的趋势,大体上可以将六个景观指数的粒度效应划分成三类。第一类指数随粒度增加呈下降趋势,尺度效应关系比较明确,这类指数主要有边界密度、平均形状指数和蔓延度(相关系数分别为0.9766、0.9833和0.9837);第二类指数随粒度增加,总体呈现上升趋势,并具有明显的尺度转折点,这类指数有周长面积分维数(相关系数为0.9245)：第三类指数随着粒度的增加,粒度效应关系比较复杂,无明显的变化趋势,这类指数有最大斑块指数、Simpson多样性指数和Simpson均匀度指数。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

1文献综述

1.1景观和景观生态学的定义

1.2景观生态学的基本原理

1.3国内外研究现状

2引言

2.1研究目的和意义

2.2研究内容

3研究方法和研究区概况

3.1研究方法

3.1.1景观生态分类

3.1.2景观指数的选取

3.1.3地理信息系统(GIS)

3.1.4尺度效应

3.1.5马尔科夫模型

3.2研究区概况

4结果与分析

4.1肥西县各景观类型面积和结构

4.2景观水平上的格局分析

4.3景观类型水平上的格局分析

4.3.1景观类型组成结构分析

4.3.2景观形状分析

4.3.3景观优势度和均匀度分析

4.3.4景观聚集度、镶嵌度和连通性分析

4.4景观类型转移矩阵

4.4.1景观类型概率转移矩阵的确定

4.4.2动态模拟和预测

4.5景观格局的尺度效应分析

4.5.1粒度对景观边界密度的影响

4.5.2粒度对景观周长面积分维数的影响

4.5.3粒度对景观最大斑块指数的影响

4.5.4粒度对景观平均形状指数的影响

4.5.5粒度对景观蔓延度指数的影响

4.5.6粒度对景观多样性与均匀度的影响

5讨论

5.1肥西县生态建设

5.1.1生态林业建设

5.1.2生态农业建设

5.1.3生态工业建设

5.1.4生态旅游建设

5.1.5生态村镇建设

5.2进一步研究

6结论

参考文献

附录

致谢

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