黄土高原草原景观斑块形状的指数和分形分析
黄土高原自然景观变迁
大型动物绝灭，物种多样性降低
由于人口增长和农业活动，大量森林、草原为人工景观取代，因为自然景观日益细小和分散化，许多动物因为失去了生存条件，相继在黄土高原地区灭绝。
直至近代黄土高原尚有虎、豹、熊、狼等大、中型食肉动物的活动，但是随着残存的森林逐渐为农田取代，森林斑块日益破碎、廊道中断，由于缺乏足够的食物，和遗传多样性交流的中断，老虎、熊业已在黄土高原地区绝灭，豹、狼等只零星的分布在一些深山区，形成了少数缺乏遗传交流的孤立的种群，也处于困境之中。上述动物在黄土高原地区的灭绝与濒危直接造成这些物种在中国的种群被分割成相互孤立的东北和南方两个种群，对生物多样性产生了明显的影响。
城市建设，森林严重破坏
黄土高原是中华文明重要的发祥地之一，早在新时期时代晚期就出现了原始城市的雏形，自西周至五代长达2000年的时间里，中央政府以及北方割据政权长期建都于黄土高原南部的长安和洛阳，长安有13朝古都之称、洛阳有九朝古都之称。同时由于战乱，都城屡毁屡建，特别是秦、汉、隋、唐四朝大修长安（咸阳）城，宫殿、城市建设无疑需要砍伐大量森林，杜牧《阿房宫赋》中“蜀山兀，阿房出”的描写就是这种情况的写照。
河流含沙量增加，湿地面积减小
河流含沙量的增加是水土流失的必然结果。黄河自远古以来即为多泥沙的河流，但是在漫长的人类历史时期，黄河的含沙量并不一直如同现在一样高，也不总是呈上升趋势，而是随着中游黄土高原地带的水土流失情况的变化而变化。实际上，根据历史文献，黄土高原很多地区曾经有过清水河流。 湿地的消失给黄土高原地区的自然景观和生态环境以巨大的影响，首先湿地生物群落主要是鱼类和水鸟减少了，同时黄土高原北部干旱地区的湿地一旦干涸，就很容易沙化，湿地旁生长的古代森林也消失了。Fra bibliotek水土流失
植被破坏，荒凉寂寥的黄土高原
景观格局演变及其生态效应研究进展
尺度是景观生态学研究中的一个基本概念，通常人们认为尺度代表研究对象在空间或时间上的量度[1]。从本质上来说，尺度是自然界所固有的特征，然而，基于不同的研究目的和兴趣，生态学家对尺度的理解却不尽相同，如尺度还可以是用于信息收集和处理的时间或空间单位，或者是由时间或空间范围决定的一种格局变化等[21-22]。
专家系统分类也属于人工智能分支，由用户界面、推理器和知识库组成。专家分析方法和经验被事先输入到知识库中，据此对待分类影像地物的多种属性进行分析和判断，并最终确定地物类型。有学者通过分析不同土地利用类型的遥感影像特征，建立起遥感专家分类决策模型库，实现了不同土地利用类型信息的自动分类提取[13]。专家系统的工作主要是利用推理机制进行，因此要充分发挥专家系统的推理判断能力，数据翔实的专家知识库显得尤为重要，这也是建立专家分类系统的难点。
1景观格局研究进展
1.1景观分类
景观组分和要素在景观中是不均匀分布的，从而构成不同的景观生态类型[8]，具有异质性；同时，景观在自然界中不同尺度上有着不同的意义和内容，具有等级性。正是由于景观生态系统的异质性和等级性，使建立景观生态分类系统具有可能性和必要性。景观分类是景观格局及其动态过程研究的基础，景观异质性则是景观分类的基础。在一定的空间尺度上，每一个景观类型是相对均质的，其内部组成和结构具有相对一致性。在景观分类过程中通常将具有显著异质性的部分确定为不同的景观或景观要素类型，而将相对均质的部分确定为相同的景观或景观要素。如在区域尺度上，黄土丘陵区土地利用通常可以划分为森林、灌丛、草地、农用地、建设用地、未利用土地以及水域这几种主要类型。土地利用分类对景观格局有非常重要的影响，如对同一景观采取不同分类方案能够产生不同景观格局，但其影响机制目前尚不清楚[9]，这也是实际工作中应当注意的问题。
黄土高原小流域土地利用景观格局与土壤侵蚀风险评价
农学学报2012,2(06):54-58Journal of Agriculture0引言地形因素是影响环境变迁、水文过程、生物分布、地貌特征等的重要因素，地形属性的空间分布特征一直是人们用来描述这些空间变化过程的重要指标[1]。
地形特征作为生境条件的一种综合指示，是由海拔、坡向、坡度等构成的多维变量，并对光、热、水、土壤养分等有着不同的影响。
同时，景观格局在时空方面的发展是自然、生物和社会力量复杂相互作用的结果[2-3]。
通过研究景观空间格局的分布和特征，可以反映景观要素之间相互作用的性质、强度和方式[4-6]。
土地利用景观格局指数是对景观空间格局分析的重要方法，它使土地生态过程和空间格局演变相互关联的度量成为可能，并在区域土地景观空间格局分析与功能评价，以及景观规划、设计和管理等领域发挥重要作用[7-9]。
黄土高原是中国乃至世界水土流失最为严重的地区，由于其形成的自然条件，脆弱性成为黄土高原重要的自然属性之一，极易发生水土流失等一系列的环境灾害[10]。
永和县岔口小流域地处黄土高原沟壑区，水土流失成为制约当地经济发展的主要问题。
通过对永和小流域的土地利用景观格局的分析研究，有助于揭示土地利用景观中潜在的规律，探明黄土高原沟壑区土地利用景观格局的空间分布状况，以期为促进研究基金项目：山西省水利厅“永和县岔口小流域坝系监测”项目(2008-7)资助。
第一作者简介：毕如田，男，1963年出生，教授，博导，博士，主要从事资源环境信息技术及土地复垦与规划等研究。
通信地址：030801山西省太谷县铭贤南路1号山西农业大学资源环境学院，Tel ：0354-*******，E-mail ：brt@ 。
收稿日期：2012-03-05，修回日期：2012-03-22。
黄土高原小流域土地利用景观格局与土壤侵蚀风险评价毕如田，张吴平，杨明，曹毅（山西农业大学资源环境学院，山西太谷030801）摘要：地形是景观空间分布格局的重要影响因子，特别是在人为活动占优势的景观中地形条件成为大尺度景观空间分布格局的决定因素。
基于dem的地貌分形特征研究——以陕北黄土高原部分样区为例
第二章研究基础与方法２．１研究区域与实验样区概况２．１．１研究区域概况黄土高原位于中纬度我国大陆的中北部，（东经１０１。
１秽．１１４＂３０＇，北纬３３。
５０＇－４０＂１５’），东西纵贯经度１３。
２０７，南北横跨纬度６。
２５７，总面积约为４８．４万平方公里。
东起太行山与华北平原相邻，西起乌鞘岭、日月山同青藏高原相结，南以秦岭和伏牛山为界，北到连，东北一隅则以长城为界并包括内蒙古自治区的林格尔、准格尔两旗与清水、风镇两县的一部分地区。
位于中国地形的第二级阶地，总的地势是西北部海拔高，东南部海拔低，高原一般均在海拔１０００一１５００ｍ上，少数石质山岭在海拔１５００－－２５０（）ＩｌＩ以上，河谷平原多在海拔５００ｍ以下。
黄土高原是我国黄土分布最典型的地区，在长达２０（１余万年的地质历史时期中，黄土的不断堆积以及各种侵蚀外营力的交替作用，造成了黄土高原以塬、粱、峁以及各等级沟壑为主的独特地貌景观””。
同时，由于黄土高原的水热条件组成由南向北的地域分异规图２－２－ｌ陕ｊ￡黄土高原地势及实验分布图律十分明显，造成了黄土高原的各种自然景观都呈现由南向北的逐渐分异，包括黄土颗粒大小的空间分布，侵蚀强度，地貌类型的空间分异，土壤、植被的地域分异等等。
因此，黄土高原作为我国西北自然地理区的重要组成部分，成为了我国地学工作者进行科学研究的重点地区，取得了大量的研究成果，包括：确定了黄土地貌的成因并对黄土地貌的成因类型进行了科学划分：提出了以塬、粱，峁为基本地貌单元特征的黄土地貌类型划分系统与空间分异格局””。
黄土高原地貌种类多样，正地貌类型主要有以下几种类型盯町：（１）塬塬为由厚层黄土组成的高地，它的四面或三面被沟谷深切，顶部平坦宽阔，人走在塬上如置身平原，如图２－１．２ａ中所示。
塬的中央部分倾角多为１。
左右，向四周地面明显倾斜，但坡度一般不超过５。
塬边被沟谷分割，参差不齐。
塬边以下坡度急剧变陡，一般在１５。
锄。
以上。
近20年黄土高原不同地貌类型区植被覆盖变化及原因分析
Ｍｅｅｒｌ ｉａ Ｃ ｎｅ， ００ １ ｅｉｇ Ｃ ｉａ ｔ ｏｏ ｃｌ ｅｔｒ １０ ８ ，Ｂ ｉｎ ： ｈｎ ） ｏ ｇ ｊ
刘 志红 ，郭 伟 玲 ，杨 勤科 ，郭 艳 芬 ，朱 小祥 ，李 锐
（ ．成 都 信 息 工 程 学 院资 源 环 境 学 院 ，１２ ５ 成 都 ；．中 国科 学 院 水 利 部 水 土 保 持 研 究 所 ， １ １０ 陕 西 杨 凌 ； １ ６０２ ， ２ ７ ２０ ，
３ ．国家 卫 星气 象 中 心 ，００ １北 京 ） １０ ８ ，
余 地 貌 类 型 区均 低 于 ０ １ ； ）９ ８年 之 后 ８年 Ｎ Ｖ 的 平 均 值 比前 １ 的 Ｎ Ｖ 平 均值 略 有 增 加 ， 体 增 加 幅 度 ．５ ２ １９ Ｄ Ｉ ０年 Ｄ Ｉ 整 为 ４ ５ ， 同地 貌 类 型 区 Ｎ Ｖ 值 变 化 表 现 出 明显 的 地 带性 ， 东 北 西 南 走 向 ， 土 高 原 主 体 部 分 中 的黄 土塬 、 ．％ 不 ＤＩ 呈 黄 黄 土 破 碎 塬 、 状 黄 土 丘 陵 均 增 加 １ ％ 以上 ， 梁 ０ 峁状 黄 土丘 陵 、 蚀 沙 化 丘 陵 略有 减 少 ， 少 的 区 域 没 有 增 加 的 区域 大 ； 风 减 ３ 除 石 质 山地 、 土 低 山 和 平 原 地 区 外 ， 他 地 貌 类 型 区 ７月 最 大 Ｎ Ｖ 值 与 ５ ７月 计 降 雨 量存 在 很 好 的 相 关 ） 黄 其 ＤＩ — 累 性 ， ０ ６ 尺 在 ． ０以上 ； ） 处 梁 状 黄 土 丘 陵 区 的吴 旗 县 ，９ ８年后 形 成 了 一 个 明显 的 以县 为 边 界 的 Ｎ Ｖ 值 增 长 区 ， ４地 １９ Ｄ Ｉ 增 幅 达 ４ ％ ， 远 高 于 该 地 貌 类 型 区 的平 均 增 长 值 １ ％ 。 初 步 结 论 ： 平 原 地 区外 ， 雨 量 决 定 黄 土 高 原 植 被 覆 ０ 远 ４ 除 降 盖 度 的空 间 分 布 ，９ ８年 前 后 黄 土 高 原 植 被 变 化 的 决 定 因素 是 降 雨 量 ； 旗 县 的 实 例 证 明 ， 要 水 土 保 持 资 金 到 １９ 吴 只 位 、 草 建 设 因地 制 宜 、 理 保 护 措施 完 善 ， 耕 还 林 政 策 将 会 对 植 被 覆 盖度 的增 加起 到积 极 作 用 。 林 管 退 关键 词 植被指数 ； 空变化 ； 貌类型区 ； 时 地 降雨 量 ； 耕 还 林 ； 土 高 原 退 黄
景观基质内斑块数及面积变化对形状指数和分维数的影响分析
景观基质内斑块数及面积变化对形状指数和分维数的影响分析杨柠腈;常顺利;师庆东【摘要】景观的形状指数和分维数不仅与单个斑块的面积和形状有关,而且与斑块内所包含的异质嵌块个数及大小有重要的关系.景观中常常出现斑块之间包裹和互相镶嵌的情况,这种镶嵌对于斑块的分维数、斑块形状指数都会产生影响,也将对整个斑块的功能产生影响.本研究模拟了基质内包含其他斑块时形状指数与形状分维数的变化特征,结果表明:随着基质内其他斑块的增多,分维数和形状指数值都将变大,分维数将向2趋近,而形状指数将发散.分维数可以更好地作为生态的变量使用,而形状指数由于其发散性则必须加以处理后才有可能应用于生态模型中.本研究为景观形状指数的选择与应用提供了参考.【期刊名称】《新疆大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(035)004【总页数】4页(P532-534,540)【关键词】景观斑块;异质嵌块;形状指数;分维数;形状模型指数【作者】杨柠腈;常顺利;师庆东【作者单位】新疆大学新疆绿洲生态重点实验室,资源与环境科学学院,干旱生态环境研究所,新疆乌鲁木齐830046;新疆大学新疆绿洲生态重点实验室,资源与环境科学学院,干旱生态环境研究所,新疆乌鲁木齐830046;新疆大学新疆绿洲生态重点实验室,资源与环境科学学院,干旱生态环境研究所,新疆乌鲁木齐830046【正文语种】中文【中图分类】P9010 引言Forman提出了物种多样性与面积成正比，面积越大其多样性指数越高[1]．生态学的岛屿生物学理论也支持这一结论，斑块的面积与斑块提供的功能成正比，斑块面积成为重要的生态学参数[2]．但是，斑块的形状是影响景观功能的另一个重要的因素，斑块的形状对生物与非生物流动有重要意义，由于边缘效应，在景观生态学中认为，正方形或圆形斑块最紧密，功能效率最大．Helliwell研究认为马来西亚热带雨林中植物组成和群落结构的变化取决于林窗的形状[3]；King发现，在美国新泽西州干砂砾土松树林地区，蜂巢密度随生境宽度化而明显不同[4]；Forman 曾对新泽西州2ha林中蘑菇的多样性进行了研究，从等径嵌块体到狭长嵌块体．其物种多样性减半并有一个阈限反应[1]；Temple对一块长扁形，宽度小于2倍边缘效应的39ha的生境斑块和一个接近正方形的46ha生境斑块进行了对比，结果发现长扁型生境敏感鸟类数量为0，而接近正方形生境鸟类数量为6[5]．中国人工林带的面积很大，据统计年鉴2000—2015年新疆完成造林面积280×104hm2[6]，但是，在人工条带林中少有较大型的动物，相反，在足够大的面状斑块中，尤其是自然斑块中具有更多的生物多样性．李斌利用地理信息系统技术结合景观斑块形状指数和分形分析方法，对黄土高原地区草原景观斑块的形状以及空间特征进行了分析．表明草原景观斑块与外界的物质、能量交换活跃程度相差较大[7]．这些实例表明斑体宽度或形状对斑块的功能有重要影响，如何将其作为一个景观生态学指标具有实践意义．自然界中，斑块的形状是多种多样的，自然过程造成的斑块常表现出不规则的复杂形状，而人为斑块(如农田、居民区、城市等)往往表现出较规则的几何形状[8]．斑块形状和特点可以用长宽比、周界—面积比以及分维数等方法来描述．根据形状和功能的一般性原理，紧密型形状在单位面积中的边缘比例小，有利于保蓄能量、养分和生物；而松散型形状(如长宽比很大或边界弯延多曲折)易于促进斑块内部与外围环境的相互作用，尤其是能量、物质和生物方面的交换[9]．如何将景观斑块的形状变化与其功能联系起来是非常有意义的，这将为景观建设与规划、景观功能评价等提供思路和指导．景观斑块的形状与斑块边界的特征(如形状、宽度、可透性等)对生态学过程的影响可能是多种多样、极为复杂的，而这方面的实际研究不多，目前很少有人把斑块形状作为斑块功能或其他生态变量进行研究．1 模拟的景观参数与方法景观生态学已经构造了多个关于斑块形状的指数，其中分维数FD（Fractal Dimension Index）和斑块形状指数SI（Shape Index）是最具有代表性的指数[8]．这些形状指数都是反映实际景观形状对于标准形状（圆或方）的偏离程度[6]，本次模拟以方形为标准，对于方形斑块来说，分维数采用公式FD=2Ln(P/4)/LnA 计算；形状指数采用公式计算；式中FD为分维数，SI为形状指数，P为周长，A为面积．景观斑块随着边界的复杂程度加大，形状指数和分维数都增加．刘学录利用正方形格子网法，研究了一个正方形在周长不变的情况下由方形变为不同比例矩形时形状指数和分维数变化的情况，结果表明，景观要素的形状指数随着其长宽比的增加而增加，并且与分维数的变化趋势相同，但是变化幅度比分维数大[10,11]．景观的形状指数和分维数不仅与单个斑块的面积和形状有关，而且与斑块内所包含的异质嵌块个数有重要的关系．自然界中常常出现斑块之间互相镶嵌的情况，在人类活动能力加强的情况下，斑块之间相互包含的现象加剧，这些嵌块的变化将对其他斑块的功能产生影响，而镶嵌与包含首先是反映在斑块的各类形状指数的变化上．因而研究斑块内镶嵌异质体的面积变化和个数变化引起的各形状指数变化，对于此后将形状指数应用于景观的相关模型参数计算以及景观生态学的实际应用具有现实意义．2 斑块内包含一个增长嵌块体时分维数和形状指数的变化在景观分析中经常见到一个斑块中包含了另外一个异质体，异质体的大小变化将对这个斑块的功能产生影响，同时影响这个斑块的形状指数．例如在森林或草地中逐渐扩大的城市和农村，对原有森林和草地功能的影响．表1模拟了一个斑块中包含了另外一个嵌块体时，随着嵌块体的面积变化，原斑块形状指数的变化特征．利用一个100×100=10 000个格子构成一个网格区、为原斑块，每个格子的边长1 m，总面积为10 000 m2，分别计算该原斑块内包含一个周长逐渐增加正方形嵌块时，原斑块形状指数和分维数的变化情况．从表1中可以看出，随着内部嵌块体边长的增加，原斑块分维数和形状指数也随着增加，嵌块体边长趋近100时，原斑块趋近于线状，等于100时，原斑块彻底消失；在这个变化过程中形状指数的增长要快于分维数，当嵌块边长大于80 m时，在边长增长情况下，形状指数迅速上扬，呈发散状态．表1 斑块内包含一个面积变化嵌块体时分维数和形状指数的变化注：原斑块为正方形，边长Le=100 m，周长Pe=4Le=400 m；面积Ae=10 000 m2；变化的嵌块为正方形，其中，Li为内部嵌块边长；Ai为内部嵌块面积；Pi为内部嵌块周长；Ae-Ai为总面积去除嵌块的面积；Pe+Pi为斑块与内嵌体周长之和；FD为斑块分维数；SI为斑块形状指数．类型 Li Ai Pi Ae-Ai Pe+Pi FD SI 1 0 0 0 10 000 400 1.000 1.000 2 10 100 40 9 900 440 1.022 1.106 3 20 400 80 9 600 480 1.044 1.225 4 33.3 1 111 133.3 8 888.9 533.3 1.076 1.414 5 40 1 600 160 8 400 560 1.094 1.528 6 50 2 500 200 7 500 600 1.123 1.732 7 58.8 3 460 235.3 6 539.8 635.3 1.154 1.963 8 66.7 4 444 266.7 5 555.6 666.7 1.187 2.237 9 70.7 5 000 282.9 4 999 682.9 1.207 2.414 10 80 6 400 320 3 600 720 1.268 3.000 11 90.9 8 264.5 363.6 1 735.5 763.6 1.408 4.580 12 98.9 9 783.6 395.6 216.4795.6 1.965 13.4473 斑块内包含多个嵌块体时分维数和形状指数的变化在现实情况中，一个斑块中可能包含不止一个嵌块体，而是含有多个嵌块体．这些异质嵌块体增加了斑块的周长/面积比值，使得斑块的形状指数和分维数变化．本模拟中使用的嵌块体边长为4 m，模拟嵌块体的数目增加后斑块的形状指数和分维数的变化，表2的数据是在大斑块内分别包含了1∼481个面积相同的嵌块体，大于481嵌块体时，原斑块趋于线状，再增加时原斑块消失，由此来观察斑块分维数FD和形状指数SI的变化情况．增加嵌块后可以看出，斑块内所含嵌块体的个数超过40个以后形状指数呈显著增长，且呈发散状态，而分维数仍在2以内，参见表2．表2 基质内包含边长不变，嵌块体个数变化时分维数和形状指数的变化注：Ls为嵌块体边长，I为嵌块体个数，其余各指数含义参见表1注．类型Ls I Ai Pi Ae-Ai Pe+Pi FD SI 1 4 0 0 0 10 000 400 1 1 2 4 1 16 16 9 984 416 1.008 692 1.040 833 3 4 41 656 656 9 344 1 056 1.219 788 2.731 099 4 4 81 1 296 1 296 8 704 1 696 1.333 783 4.544 713 5 4 121 1 936 1 936 8 064 2 336 1.416 294 6.503 357 6 4 161 2 576 2 576 7 424 2 976 1.483 772 8.634 833 7 4 201 3 216 3 216 6 784 3 616 1.543 092 10.975 53 8 4 241 3 856 3 856 6 144 4 256 1.597 984 13.574 26 9 4 281 4 496 4 496 5 504 4 896 1.650 921 16.498 41 10 4 321 5 136 5 136 4 864 5 536 1.703 901 19.844 46 11 4 361 5 776 5 776 4 224 6 176 1.758 902 23.756 66 12 4 401 6 416 6 416 3 584 6 816 1.818 309 28.463 32 13 4 441 7 056 7 056 2 944 7 456 1.885 56 34.353 98 14 4 481 7 696 7 696 2 304 8 096 1.966 53 42.166 674 结论从景观分维数和景观形状指数的几种情况中可以分析得出，斑块形状指数SI与分维数FD均能反映斑块内包含不同异质体时的特征变化．当斑块为完整正方形时，分维数FD为1，而形状复杂时（或接近于线状时）分维数趋近于2．而形状指数SI在斑块形状为完整正方形时，其值为1，而当班块形状趋于复杂时，其形状指数逐渐增大且具有发散性．分维数可以更好地作为生态的变量使用，而形状指数由于其发散性则必须加以处理后才可使用．本文对形状指数的特征研究为将这些指数引入到生态学模型中提供了思路，将这些指数实际应用于生态学模型时，还可结合其他的生物、物理、化学、生态等变量．参考文献：【相关文献】[1]福尔曼R,戈德罗恩M.景观生态学[M].肖笃宁,张启德,赵羿,等译.北京:科学出版社,1990.[2]赵羿,刘月辉.实用景观生态学[M].北京:中国科学出版社,2001.[3]Helliwell D R.Valuation of wildlife resources[J].Regional 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描述黄土高原的地表形态特征
描述黄土高原的地表形态特征
黄土高原是中国北方干旱草原的名称，它具有独特的地表形态特征，
构成了我国广袤的草原景观。
一、地形
黄土高原的地形多为丘陵和平原。
其中，远处的山脉分布式层状的，
呈东西向延伸；脊线处多为孤立的单个山丘；近处的丘陵分布散乱，
多山多岭，构成典型的“山村交错”的景象。
二、坡度
在黄土高原的山坡变化较大，但大体来说坡度不太陡，最大仅达25°；而大多数丘陵地最大坡度仅达15°-20°，局部会出现较陡的坡度，如悬崖等。
三、地势
在黄土高原，典型的地势呈“水泥盆”状，由陡坡和平缓联接，两者
之间多呈斜面，斜坡上覆盖着少量植被。
四、植被
受自然环境的影响，黄土高原的植被以分布稀疏的矮草为主。
有的地
方覆盖了灌木，但大多数只有少量的草本植物，植被的覆盖率很低，
严重造成土壤的沙漠化。
五、土壤
黄土高原的土壤主要为黄土天然质，由于土壤植被稀疏，土壤灰渣层多薄，大多数地方土壤的质量也比较差，水分极易流失，难以保持土地肥力。
总之，黄土高原具有多重地表形态特征，地形多为丘陵和平原，坡度不太陡，地势呈“水泥盆”状，植被以分布稀疏的矮草为主，植被覆盖率很低，土壤主要为黄土天然质，大多数土壤的质量也比较差，水分极易流失，难以保持土地肥力。
由此可见，黄土高原是一处富有特色的地貌景观，但因其特殊的地形和气候条件，需要我们加以保护。
黄土高原典型地貌类型的土地利用分形特征
第27卷第1期地理与地理信息科学V01．27 No．1 2011年1月G e o g r a p h y and Geo—Info rma tion Sc ie nc e J an u a ry 2011黄土高原典型地貌类型的土地利用分形特征杨洋，毕如田’(山西农业大学资源环境学院，山西太谷030801)摘要：以山西省闻喜县1：1万土地利用现状数据库为数据源。
运用GIS技术。
基于DEM数据及地貌特征将闻喜县分为河谷、塬地、丘陵、tll地4种地貌，计算各地貌下不同士地类型的分维数和稳定数，并对计算结果进行分析比较。
结果表明：不同的地貌特征不仅对土地利用结构有影响。
对其分维指数和稳定性指数也有影响；相同地貌特征下不同的土地类型分维数和稳定性指数存在着差异。
分维数越高土地利用类型的结构越复杂，稳定性指数越高土地利用类型的结构越简单。
通过对分维数和稳定性指数的研究可为优化土地利用结构和可持续利用土地资源提供依据。
关键词：分形；地貌特征；七地利用结构；分维数；稳定性指数中图分类号：F30l文献标识码：A文章编号：1672--0504(2011)01--0101--04土地分类、土地评价、土地利用规划、自然区划和区0引言域发展战略等方面的应用[11；朱晓华等应用分形理合理的土地利用是当今研究的热点之一，以往论对中国土地空间分形结构及其机制问题进行了探的区域土地利用结构分析主要基于土地利用类型图讨，提出土地结构分维所能体现出的信息主要受土对图斑的数量、形状、面积及其构成等进行分析，采地类型本身几何属性的影响[63；谢花林等建立了东用的数量指标主要有多度、频度、面积比、重量值江源流域土地利用空间数据库，运用分形模型对江等【lj。
由于土地利用随着地貌环境的不同，具有明西东江源流域土地利用空间格局的变化进行了研显的结构、形态、景观、功能等差异，因此探索不同地究，获得了1985年和2000年两个时期各个土地利貌类型的土地利用分形特征，对揭示区域土地利用用类型的分形维数和稳定性指数，并且与景观指数空问分布规律有着芎要意义。
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谢谢大形分析（见表3） Df值可能小于1，如31 Df值大于1，且最小的，如44 Df值大于1，且最大的，如08
表2
黄土高原
45种草原
景观类型 斑块形状
指数的平
均值
表3
黄土高原 45种草原 景观类型 斑块分维 数及相关 的统计量
4发掘论文中的创新点
• 斑块的形状和大小，是研究斑块多样性的主要参 数，具有重要的生态意义。斑块大小容易实测得 到，但对于其形状难以确切地直接计测，一般多 用各种指数描述。但斑块形状指数不能提供斑块 形状复杂性的直接度量。斑块形状随尺度变化的 方式可以用分维来刻划。
5总结论文的研究结果
• 黄土高原草原景观斑块的形状明显偏离于圆形和 方形，为不规则形，不同草原景观类型之间分维 数变化较大，这都表明黄土高原草原景观破碎化 程度较高，景观异质性较大，破碎化成为黄土高 原草原典型的景观特征，草原景观由单一、均质 和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块 镶嵌体，体现了长期的人类活动影响的结果。
黄土高原草原景观斑块形 状的指数和分形分析
草地学报2010.3 李斌 张金屯
主讲人：李大千
讲解思路
1 介绍论文研究目的、
研究方法、研究意义。 2 解释关键词的含义 3 综述论文的研究内容 4 发掘论文中的创新点
5 总结论文的研究结果
1 介绍论文研究方法、研究目的、研究意义。
• 利用地理信息系统技术结合景观斑块形状指数分 形分析方法，对黄土高原地区草原景观斑块的形 状以及空间特征进行了分析，为研究黄土高原地 区草原景观异质性提供帮助。
• 黄土高原：是世界上黄土分布面积最大、最集中 和黄土地貌最典型的地理单元，具有大陆性气候 特征。
3综述论文的研究内容
• 数据处理：
表征斑块的边界效应，斑块面积越大，单位面 积中的边界数量越少，斑块形状越不紧凑。
该指数的最小值为1，其值越接近1，表示斑块 形状与圆形越接近；反之，则形状越不规则。
正方形斑块该指数的值为1，指数值越大，表 示斑块形状与正方形相差越大。斑块形状越长。
表1 黄 土 高 原 地 区 45 种 草 原 景 观 类 型
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黄土高原草原景观斑块形状的指数分析（见表2） C值12最大，42最小。 D值26最大，20最小。 S值26最大，20最小。
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2 解释关键词的含义
形状 指数 分形 分析
草原 景观
黄土 高原
关键词
• 草原景观：特定区域概念：专指自然地理区划中 起始的或基本的区域单位，是发生上相对一致和 形态结构同一的区域，即自然地理区。草原景观 在景观学中指特定的区域概念。
• 形状指数：用斑块周长除以同面积的圆周长所表 示的指数。
• 分形分析：采用分维几何描述斑块周长与其面积 之间的关系