景观模型初始化及空间分辨率对模拟结果的影响

近20年来空间直观森林景观模型取得了长足的发展并得到广泛应用，成为研究人员和森林经营者研究和探讨森林景观变化的有效工具之一。然而，在应用模型的时候，初始化方法和运行尺度问题是影响模型应用和模拟结果的重要因素。本文应用空间直观森林景观模型LANDIS系统地研究了不同的初始化方法和空间分辨率对森林演替、火干扰和森林管理模拟的影响。主要结论如下： 1）不同的赋值方法对初始的物种分布面积和空间格局都有显著的影响，但是随着模拟时间的推移演替的进行，两种赋值方法下的物种分布面积和空间格局以及火干扰的差异在减小，在模拟的中后期趋近一致。所以，从模拟时间上来说，如果模拟的时间相对较长（＞300年），两种赋值方法都可以作为模型的初始化方法；但是，如果模拟的时间相对较短（ ≤300年），赋值方法 B 将是一种很好的选择，因为它避免了赋值方法 A 在模拟初期物种分布面积、格局和火干扰的波动过程。 2） 模型在空间分辨率为30-270m的范围内，对分辨率的变化不敏感，随着空间分辨率的降低，分辨率的变化对模拟的火干扰、物种分布面积和空间格局有显著影响。空间分辨率的下降导致景观的同质性增强，尤其是当分辨率小于270m时，导致林火频次和过火面积过大。模型在较高空间分辨率上模拟森林演替的结果与现实情况和相关模拟研究结果相近。因此，运行LANDIS模型空间分辨率应该高于270m。 3） 模型在30-270m的空间分辨率范围内模拟采伐造林措施的时候，物种分布面积的模拟对分辨率的变化不敏感，但是，分辨率的变化对物种空间格局有较大影响，随着空间分辨率的下降，物种在高分辨率上的聚集水平大于低分辨率上的聚集水平。

基于林相图的森林景观可视化

景观可视化是近30年来逐步发展起来的，特别是计算机软件、硬件技术的发展，使人们对复杂的自然系统进行模拟和可视化成为可能。并且，在环境决策中，公众的参与越来越普遍，积极的公众参与是可持续发展、生态系统管理和21世纪议程发起的基础和先决条件。因此，景观可视化已成为了公众交流和参与环境教育、气候变化、景观规划、林业管理、开发和建设项目的景观影响评价等方面的一种有效手段。 目前林业部门一直采用数字林相图对森林进行表述，但1）数字林相图的平面特性，虽然使用者可以通过等高线来理解森林所在的地形，但必须通过思维的分析转换过程；2） 数字林相图中树种用抽象的符号表示，阅读者要看懂图必须先将树种符号记住或一一对比，不直观；3）数字林相图中在同一小班内难以表现树种空间分布等信息。为了解决数字林相图的这些问题，本论文探索简便快捷的森林景观可视化的方法与应用。 采用三种数据源，即遥感影像数据、地形图数据、林相图数据，将地理信息系统的二次开发技术与VRML（虚拟现实模型语言）相结合，选用集成开发模式，基于.NET平台和ArcGIS Engine开发包，用vb.net语言进行开发，利用景观可视化技术构建并实现了森林景观的可视化。研究结果较直观地再现了该流域的主要景观类型，为流域的景观管理提供了一种全新的，更为直观的管理工具。该工具可以帮助人们进一步理解景观格局及其时间动态，可以对未来景观评价、生态规划提供各种预案，供社会和专家进行不同角度的评价。最后讨论了景观可视化研究中存在的主要问题，提出了一些解决办法，以及进一步的研究方向。

长白山森林景观边界的定量判定及其动态变化

森林景观边界研究，是森林界面生态学在宏观尺度上的拓展.该文综合运用野外调查、3S技术和多元统计方法，对长白山北坡苔原/岳桦边界和岳桦/云冷杉边界进行了定量判定;对森林景观边界的动态变化进行研究;并分析了景观边界的变化与气候变化的关系;最后，探讨了景观边界的分布与环境梯度的关系.

大兴安岭典型区森林景观变化及人为驱动力分析

森林景观在人类活动影响下的变化规律，是森林景观生态学研究的热点和焦点问题之一，也是森林经理学研究的重要内容。本文以大兴安岭呼中林业局为研究区，呼中自然保护区为其对照，充分利用TM数据、森林的资源清查图件资料和采伐设计资料，结合大量的野外调查，以GIS为核心技术，综合空间分析和各种统计方法，剖析呼中林业局1989-2000森林景观变化过程；分析道路、采伐的时空格局对景观格局和生态功能的影响，旨在更准确地揭示人类活动与森林景观变化的关系；同时为森林景观管理和森林经营提供科学依据。主要结论如下： ①呼中林业局1959-2000年的景观变化主要驱动力是采伐活动：优势类型从原有的大面积连续针叶林转变成大面积针阔混交林；森林景观功能指标，从一种高质量的匀质状态（原始状态）经过一个异质化程度增大（1989年）的过程，又形成一种低质量的匀质状态（2000年）。②采伐量、采伐面积、采伐方式和伐区的时空分布影响森林景观的结构和功能，采伐设计不合理甚至无设计的开发早期，主要导致针叶林面积下降，1989年后采伐，主要导致林龄下降。只要合理经营，该林业局森林有望获得较好的恢复，天保工程的实施为此提供了良好契机。③道路分割生境，使景观破碎化程度增加。移动窗口法判定道路对路旁植被影响阑的宽度为24-34m，且各个等级的道路之间无显著区别。④亚里河林场水源涵养、固土保肥、吸收二氧化碳和释放氧气四项服务功能总价值，1989年1.85亿，2000年1.37亿，下降25.9％。1989-1999年采伐当年损失的生态效益0.67亿元；由于道路的影响，该损失增加2％左右；该损失价值为当年生产木材所创造的经济效益的2倍。⑤呼中林业局野生动物的最适宜生境面积十年间减少41％，分布趋于破碎化；道路的存在使野生动物的适宜生境面积分别下降6.7％（1989年）和9.6％（2000年）。

岷江上游农林景观边界生态效应分析

景观边界的研究是现代景观生态学研究的重要组成部分，也是国内外研究的热点问题。本文选取崛江上游不同类型的景观边界为研究对一象，根据遥感影像解译和野外实际调查，在研究区内的茂县和理县选取4种景观边界类型共7个样地，以农林景观边界生态过程为切入点，运用移动窗口法和统计分析等对垂直于边界方向的土壤水分、土壤养分和植物多样性进行研究，并探索不同因子的影响域以及土壤水分、养分和植物多样性的藕合关系。通过揭示斑块尺度上林地和农田相互作用的强度和范围，刻画农林复合景观的生态环境效应，从而为更大尺度上农林景观的区域环境效应提供科学依据。主要结论如下：（l）景观边界土壤水分变化规律：干旱河谷区土壤水分含量较低，林地一边界，花椒地土壤水分含量基本呈"V'字型变化，而在边界两侧景观的内部呈"W"型波动；日内水分含量从9时-12时-15时依次递减，日间变化干早时不明显，雨后逐曰递减，而年内水分含量变化可以分为上升期，高峰期和消退期；（2）景观边界土壤养分变化规律：从农田一边界一林地只有土壤有机质和全氮含量有明显变化，其它各因子没有明显变化；除全钾、pH值和砾石含量随海拔高度的增加而降低外，土壤全氮、全磷、速效磷、有机质含量随海拔高度的增加而增加；（3）景观边界植物多样性变化规律：各样地乔木树种较为单一，物种丰度主要由灌木和草本的物种数量决定的，各样地草本物种多达60％-80％；边界类型不同所分布的主要植物种类也不同，同一边界类型主要植物种类也有很大差异；（4）景观边界各因子的祸合关系：边界类型不同，多样性指数与土壤因子的锅合关系也不同，对多样性指数影响较大的因子有速效磷、pH、土壤水分和砾石含量；（5）景观边界影响域的定量判定：边界对土壤水分的影响范围随季节变化呈动态变化，干旱条件下约从花椒地6m到林地2m，雨季约从花椒地12m到林地Zm；边界对单一土壤因子有机质的影响域约从林地1.5m-10m，其它单一因子的影响域难以确定，边界对土壤因子综合效应的影响域约从林地2.5m-10m；边界对植物多样性的影响域在林地约为4m-26m，农田约为10m-31m。本研究突破了以往景观生态学"基质一斑块一廊道，，的传统模式，具有创新性。同时，对氓江上游地区农林景观格局优化、改善生态环境具有重要的现实意义。

不同森林管理预案下友好林业局森林景观的动态变化

Knowledge about cumulative effects of forest management alternatives on forest landscape is required to make forest management decision. In this paper,a spatially explicit landscape model,LANDIS,was applied to simulate forest landscape changes in 200 years under four management alternatives (no cutting,clearcutting,selective cutting I and II) in Youhao Forestry Bureau located in Small Khingan Mountains. APACK was used to calculate distribution area of the representative species and species age cohort for six species. The results showed:1) timber harvest decreased area percentage of representative conifer species,Pinus koraiensis,Picea koraiensis and Picea jezoensis,Larix gmelinii to some extent compared to no cutting. The most influencing cutting mode for the area percentage of Tilia amurensis and Quercus mongolica was selective cutting II,followed by selective cutting I and clearcutting. To the contrast,the change of area percentage of Betula phatyphylla was contrary to the management alternatives; 2) As to species age cohort composition,timber harvest significantly changed age structure,that is,it decreased over-matured age cohort of representative species,and increased seedling and middle-age cohort (B. phatyphylla was not included,because its area percentage of over-mature age cohort was the highest under clearcutting than other three scenarios).

大兴安岭地区森林景观沿主要河流两侧分布的变化

In this paper, the regularity and changes of the forest landscape along the major rivers, namely, Nuomin River,Bila River and Zhawen River in Daxing'an Mountains, Bilahe Forestry Bureau based on the interpretation of TM data were studied. The results showed that the regularity has changed a lot due to the gradually stronger human intervention on forest landscape. The most obvious change was the cultivated lands had been expanding alongside the major rivers. With the increasing of population, the only way to satisfy the increasing needs of the local people for subsistence is by expanding cultivated lands because of the backwardness of agriculture productivity. The regularity of conifer distribution along rivers of 1997 has changed in the diverse direction of that of 1988. The proportion of conifer gradually increases with 1 000 m further away from the major rivers. That is due to the favorable availability of conifer alongside river bank, the most populated area in the forest region.