土地作为人类赖以生存和发展的基本自然资源,是连接自然环境与人类的重要桥梁。随着社会经济的不断发展,人类对土地资源的诸多不合理利用活动,造成生态环境稳定度日益下降,进而威胁着人类自身的生存和发展。土地沙漠化是造成生态破坏、土地退化的重要驱动机制,景观格局作为土地沙漠化分析和变化的理想工具,研究其演变过程与优化方案对生态环境可持续发展、人与自然和谐相处具有重要意义。本文以内蒙古自治区赤峰市翁牛特旗为研究区,选取2008、2013、2018三个年份相同时相的遥感影像,在完成土地利用类型提取的基础上对翁牛特旗景观格局时空演变特征进行分析,通过改变粒度大小分析了景观格局的尺度效应,并综合粒度反推法和主成分分析选择最优粒度,基于MCR模型进行景观格局优化分析。本研究中主要的研究内容和成果包括:1. 选取研究区2008、2013、2018年三期同时相遥感影像,通过监督分类将翁牛特旗土地利用类型分为耕地、林地、草地、水域、建设用地、未利用地等6类,进行土地利用变化的时间特征及信息熵分析、景观动态度变化分析、景观格局转移矩阵分析及转移网络分析、重心转移分析。研究发现,2008-2018年间,该区域景观格局发生较大变化,耕地面积从291617.86 hm~2增长至317424.50hm~2,林地面积从77306.86hm~2增长至133216.53hm~2,而草地面积显著减少,从634538.07hm~2减少至539791.24hm~2;2008-2013年林地的景观动态度最大,为0.14%,2013-2018年水域的景观动态度最大,为-0.07%;从2008至2018年,信息熵呈先上升后稳定的趋势,2008年信息熵为1.36Nat,2013与2018年达到1.46Nat;2008-2013年耕地向草地转移占网络总转移量的16.16%,林地向草地转移量占整个转移网络的16.62%;2013-2018年耕地向草地转移量占整个转移网络的27.31%,林地向草地转移量占整个转移网络的11.47%。十年间,草地重心转移最为明显,向东北方向转移了33.320km,景观破碎度加剧。2. 选取斑块类型水平6个景观指数、景观水平6个指数,进行景观格局指数的分析,分析不同粒度对景观格局各指数的影响。研究发现,在景观水平格局指数中,斑块密度从0.40下降到0.32,香农多样性从1.37增加到1.45,香农均匀性从0.76增加到0.81,说明尚未形成优势景观,景观破碎度加剧;在斑块类型水平上,斑块面积百分比随着粒度的增加,变化没有受到影响,其他景观类型均随粒度的增加变化显著。其中,在2013年和2018年水域对斑块密度的粒度效应反映较为强烈,分别从0.005增加到0.035、从0.010增加到0.034,未利用地对有效网格大小的粒度效应反映较为强烈,从24596增加到40697,建设用地对聚集度、凝聚度的粒度反映较为强烈,分别从0.92减少至0.32以及从95减少至50。3. 计算不同粒度下的景观结构连通性指数,综合粒度反推法与主成分分析法识别最优粒度为3200m,依据最优粒度景观特征选取生态源地51个。结合地区特征,构建生态阻力面,提取生态廊道49条,生态节点58个,对廊道、节点进行密度分析,为生态建设顺序提供参考。结果发现,翁牛特旗东西生态状况存在显著差异,西部中低山丘陵区源地、廊道集中,存在三处高节点密度区需要重点加强保护建设,东部平原区沙地广布,源地、廊道分散,能量流通主要依赖该区域两条主要支流老哈河和西拉沐沦河,具有较差的生态结构连通性。基于最优粒度提取生态源地将景观连通性与尺度效应综合考虑,较传统方法更加科学客观,为区域景观格局优化提供客观有效的基础。