基于GIS和RS技术的森林植被景观格局变化研究

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森林植被景观资源是景观生态系统中极其重要的组成成分,对森林生态环境以及整个生态环境的调节、改善起着十分重要的作用,对森林植被景观格局的合理配置是林业可持续发展的基础。本文研究济南市南部山区2003-2012近十年森林植被的空间分布及景观格局变化情况。主要应用2003及2012年两期南部山区遥感影像,通过数据处理建立南部山区森林植被景观分类系统。利用景观分类系统信息分析南部山区森林植被的时空演变情况,同时分析这近十年间南部山区的景观格局。对南部山区森林植被资源划分归类,研究其空间和时间上的变化规律及其景观格局的演变过程。通过RS和GIS技术对南部山区森林植被景观资源的景观格局变化研究,监测森林植被资源的动态演替的变化,明确南部山区的森林生态格局的演替过程、掌握区内自然和社会经济环境的变化,进而对今后济南市南部山区及其他地区的森林植被的保护和开发提供科学依据和借鉴。结果表明:1.通过对两期济南市南部山区(以下简称南部山区)森林植被遥感影像图的处理,包括遥感影像的获取,遥感影像的拼接,投影的转换,几何校正,图像裁剪最后通过人机交互式量化解译,建立遥感影像解译标志,建立南部山区森林植被的分类系统,并建立了南部山区森林植被的景观分类系统。2.建立南部山区森林植被的分类系统:按照南部山区景观资源类型的划分为:侧柏(Platycladus orientalis),侧柏、黄栌(Platycladus orientalis、Cotinus coggygria Scop.),黑松(Pinus thunbergii),荒草坡,阔叶林,灌丛草地,经济林,未利用地,建设用地,农田,水域。在本文研究的森林植被景观资源分类系统中将侧柏(Platycladus orientalis),侧柏、黄栌(Platycladus orientalis、Cotinus coggygria Scop.),黑松(Pinus thunbergii)这三种树种结构统一划分为针阔叶混交林景观;将灌丛草地及荒草坡等景观归为灌草地景观类型:其余景观类型为经济林景观、农田景观、阔叶林景观共计五类。3.通过对南部山区森林植被时空演变的分析,得到南部山区森林植被在空间上的分布规律及时间上的演变趋势:在时间上,南部山区森林植被总体面积变化1.2%,但在森林植被内部发生着翻天覆地的演替,各种森林植被之间大面积的相互转化;在空间上森林植被结构以经济林为基底(matrix),其分布范围最广,优势度最大。由于济南南部山区的范围的较大,自然环境条件复杂,因此在研究南部山区森林植被的时空分布特征时,依据土壤类型采取分区域研究,仲宫镇、卧虎山水库及大沙河以北为寒武系及奥陶系碳酸岩分布区,以南的地区为碳酸岩-花岗片麻岩混合类型土壤。自南至北分别为研究区域A和区域B。经济林的结构也在空间上呈现变化。4.通过南部山区2003年与2012年的遥感影像建立的地理信息数据,进行济南市南部山区森林植被景观格局动态研究。得出以下结论:景观结构的变化主要表现为灌丛草地、荒草坡等自然或半自然景观退化;经济林景观、农田景观斑块面积增长,斑块数量增加,破碎度提高成为优势景观类型;针阔叶混交林景观斑块总数量呈现出减少趋势,斑块面积增长,斑块呈现出聚合的趋势;阔叶林景观斑块面积、斑块总数量都有所增加,破碎度也有所提高。经济林景观成为本区域内的基底(matrix),是分布范围最广,连接度最高,优势度最大的斑块。
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