2000—2015年西南地区土地利用与植被覆盖的时空变化

西南地区是我国重要的生态资源区和生态脆弱区,在国家“绿水青山”战略发展中具有重要地位。本研究基于1 km空间分辨率的土地利用数据集,结合土地利用转移矩阵,定量分析2000—2015年间西南地区土地利用变化特征及其驱动力。并基于MODIS遥感植被指数,利用像元二分模型计算西南地区植被覆盖度,分析归一化植被指数(NDVI)和植被覆盖度的变化规律。结果表明: 研究期间,西南地区的主要地类是林地、农田和草地。建设用地面积增加5874 km²,增长率为55.8%;农田面积减少最多,下降6211 km²,其次是草地,减少2099 km²。2000—2015年间,西南地区建设用地的转入面积最多,主要由农田(贡献率68.2%)、林地(贡献率19.2%)和草地(贡献率13.1%)转化而来,转化的区域多靠近城区。农田的转出面积和转出率分别为7079 km²和2.2%,占所有转出类型面积的46.0%。林地多由草地(贡献率61.8%)转化而来,转化区域多分布在贵州中南部和云南西部等地。全区NDVI和植被覆盖度均呈显著增加趋势,说明研究区整体呈变绿趋势。其中,自然植被和农田的NDVI均显著增长,建设用地扩张地区的NDVI下降,说明自然植被和农田主导了该地区植被变化。通过残差分析发现,气候变化和人类活动对研究区变绿趋势的贡献显著。     

海口市建设用地生态适宜性研究

选取海口市建设用地作为研究对象, 基于2010 年Alos 遥感影像数据, 利用层次分析法和GIS 空间叠加分析法对研究区建设用地生态适宜性进行评价。结果显示: 研究区生态适宜性评价等级为“最适宜”和“适宜”用地仅占全区总面积的14.06%, 所占比例较小, 主要分布在城镇建成区及周边临近区域;“基本适宜”用地占全区总面积的19.77%, 面积较大分布不集中且范围较广;“不适宜”和“很不适宜”两者总比例占整个研究区总面积的44.64%, 所占比例较大, 主要分布在偏远郊区及植被茂密的区域; “不可用地”为21.54%, 主要分布在红树林自然保护区、基本农田保护区、高速公路沿线、海岸带、特殊用地及风景名胜区。研究区建设用地生态适宜性整体比较低, 总体分布规律呈现为南低北高; 依照生态适宜性分析结果, 提议在不同区域合理开发土地资源; 建议加强对区域生态环境的保护并严格控制“禁建区”和“限建区”的开发行为。     

基于空间主成分和最小累积阻力模型的内陆河景观生态安全评价与格局优化——以张掖市甘州区为例

以干旱内陆河主要生态环境问题为出发点,利用景观生态学方法、空间主成分分析和GIS技术,获取甘州区生态安全格局的分布状况.选取海拔、坡度、自然和文化景观保护区、土壤类型、土壤侵蚀量、植被覆盖度、距道路距离、距工业用地距离、距居民点距离以及距水体距离等10个要素作为约束条件,并采用景观最小累积阻力模型构建生态廊道和生态节点来优化生态功能网络的结构及功能.结果表明： 甘州区生态安全综合状况一般,以中等安全水平为主,面积为1318.7 km²,占研究区总面积的36.7%.低度安全水平的区域主要位于研究区北部,占研究区总面积的19.9%.构建了由6条生态廊道、14个生态节点、1个较大的生态源区和若干个小面积源区组成的点、线、面交织的区域生态网络格局,将有效改善研究区的生态安全水平.
     

自然灾害胁迫下区域生态脆弱性动态——以四川省清平乡为例

利用四川省绵竹市清平乡2008年“5·12”汶川地震后航空遥感图像和2010年“8·13”特大山洪泥石流灾后无人机低空遥感图像,结合清平乡2006年土地利用现状图、1∶5万地形图与野外调查资料,对清平乡生态脆弱性进行评估和分析.结果表明：清平乡2010年“8·13”特大山洪泥石流灾后生态不脆弱、一般脆弱、中度脆弱、脆弱和极脆弱区的面积比例分别为1.9%、7.9%、18.7%、23.0%和48.5%,生态极脆弱和生态脆弱区总面积达238.45 km²,占全乡总面积的71.5%,清平乡生态环境整体上已经非常脆弱;受这两次特大自然灾害的胁迫作用,清平乡生态脆弱性明显增强,生态脆弱和极脆弱区面积比“5·12”汶川地震前增加12.4%,生态极脆弱区面积是“5·12”汶川地震前面积的1.67倍;清平乡生态脆弱性动态演化主要表现为生态脆弱性等级由脆弱演化为极脆弱.复杂的地形条件是导致清平乡生态脆弱的关键因素.     

新区开发建设及其生态效应——以雄安新区为例

雄安新区自2017年设立为国家级新区以来，已进行了大量的开发建设，但迄今尚未见对开发建设所产生的生态效应的研究报道。因此，选取2017年和2020年的Landsat 8影像，分别代表雄安新区未开始建设和建设3年后的两个时期来对此进行对比。利用遥感空间信息技术反演出2017—2020年雄安新区开发建设以来主要地表覆盖类型的变化，并采用遥感生态指数(RSEI)对这些地表覆盖类型变化产生的生态效应进行评估。结果表明：(1)雄安新区2017—2020年间的开发建设已使建筑用地面积增加了60.01 km²,水体面积增加了8.95 km²,植被面积减少了69.29 km²。雄安新区现阶段的开发建设主要集中在区内的容城县和雄县，而安新县的开发强度较小。(2)雄安新区2017—2020年间开发建设的生态效应体现在生态改善面积大于退化面积，生态等级良好以上的面积占比有所提升。因此，新区的生态质量总体略有上升，RSEI均值从0.668上升到0.677。但3个县的表现不一，雄县和安新县的生态有所提升，而容城县则略有下降。(3)雄安新区虽经开发...     

基于CLUE-S模型的三江平原景观格局变化及模拟

三江平原是我国沼泽地集中连片且分布面积最大的地区之一,在维持区域生态安全方面发挥着不可替代的作用.本研究基于3S技术,对1980-2010年三江平原土地利用和景观格局变化进行分析.结果发现: 1980-2010年,研究区景观格局主要变化特征为沼泽地面积减少7135 km²,减幅达59.1%,水田面积增加18010 km²,增幅达610.1%;景观指数分析结果表明,斑块数量增加,景观破碎化越来越严重,景观异质性增加,各景观类型向均匀化方向发展.基于1980-2010年5期土地利用图对CLUE-S模型进行校正和验证,30年时间尺度上模拟结果与真实景观的Kappa指数为0.71,说明模型适宜研究区30年内的模拟研究.基于校正好的模型对2010-2030年湿地变化进行多预案模拟(历史预案、规划预案、生态恢复预案),结果显示,历史预案下,沼泽地面积减少2515.44 km²,水田面积增加19656.24 km²;规划预案下,沼泽地面积减少303.28 km²,水田面积增加1392.08 km²;生态恢复预案下,沼泽地面积增加3585.60 km²,水田面积增加289.72 km².应用景观指数评价模拟结果为:历史预案下,景观格局破碎化越来越严重;规划预案下,景观格局变化不大;生态恢复预案下,湿地面积不断增加,湿地连通性升高,各景观类型向均衡方向发展,景观格局不断优化.     

基于最小累积阻力模型的城镇土地空间重构——以广州市新塘镇为例

根据源-汇景观理论与生态系统服务理论,以城镇中心建设用地为扩展源,生态用地的生态系统服务价值贡献率为扩展阻力系数,对最小累积阻力模型(MCR)进行修正.基于此,模拟广州市新塘镇空间拓展过程,在保障生态安全格局的基础上,提出了重构城镇土地空间的优化路径.结果表明： 1988-2008年,模拟的城镇空间发展方向与新塘镇实际发展进程及发展强度吻合性良好;模拟结果将新塘镇空间划分为高阻力、较高阻力、中阻力和低阻力4个片区,各区面积分别为80.84、78.90、24.26、61.88 km²,城镇空间发展路径依次沿着低-中-较高-高阻力区进行;新塘镇生态适宜用地面积为159.74 km²,建设适宜用地面积为86.14 km²,生态冲突区面积为17.37 km²,生态冲突区主要分布在较高阻力区(10.38 km²)和高阻力区(6.99 km²).修正后的MCR可有效揭示新塘镇土地空间分配与空间冲突的关系,并能科学有效地判定城镇空间拓展最优路径.     

卡拉麦里山有蹄类自然保护区鹅喉羚生境适宜性评价

在卡拉麦里山保护区内选取具有代表性的研究样区约1 447 km² 作为评价区,基于2005 年以来对卡拉麦里山有蹄类自然保护区鹅喉羚野外调查和样方采集,利用模糊赋值法建立生境评价模型,结合GIS 技术的空间分析功能,以植被类型、坡度、坡向和人类干扰活动为评价因子进行生境适宜性研究。结果表明:春、夏、秋、冬四季实际生境面积分别为 1146.9km² 、1137.1 km² 、991.6 km² 和499.8 km² ,分别占研究区域总面积的79.3% 、78.6% 、68.5% 和34.5% ;其中适宜生境面积分别为304.1 km² 、599.4 km² 、303.6 km² 和56.2 km² ,分别占研究区域总面积的21.0% 、41.4% 、21.0% 和3.9% 。人类活动影响下,一些潜在生境转变为不适宜生境,春、夏、秋、冬四季生境分别丧失4.0% 、3.1% 、4.3% 和48.5%。在各种人类活动中,居民点、国道、采矿点对鹅喉羚生境具有一定的干扰作用,使其质量有所降低,但未造成严重影响;而冬季牧民的放牧行为,导致鹅喉羚的适宜生境被家畜占据,鹅喉羚生境质量大面积下降。本文基于评价结果提出了保护措施。     

基于GIS的吕梁山区贫困县生态环境敏感性评价

生态敏感性是指生态系统有外界干扰的情况下, 其适应能力及遭到破坏后生态系统恢复能力强弱。生态敏感性评价能为分析和预测区域的生态环境问题提供科学依据。论文以吕梁山区13个国家级贫困县为研究区域, 针对吕梁山区的生态环境特点, 在GIS和RS技术支持下, 选取高程、坡度、植被覆盖指数(NDVI)、土地利用、土壤质地及降水侵蚀力6个因子进行生态环境敏感性评价。结果表明: 吕梁山区极高敏感区占研究区面积0.44%, 高度敏感区占46.74%, 中度敏感区占39.60%, 低度敏感区占12.11%, 不敏感区占1.11%, 生态环境敏感程度总体偏高, 其中岢岚县、隰县、静乐县生态环境敏感程度最高, 永和县、临县、汾西县相对较低。研究结果可为政府部门制定区域生态安全防范策略提供一定的参考。      

长白山国家自然保护区及其周边地区生态脆弱性评估

在全球变化与人类活动的双重冲击下,探究自然保护区及其周边区域的生态脆弱状况对于保证区域的生态安全和人类自身的可持续发展至关重要.以长白山国家自然保护区及其周边30 km缓冲区为研究区域,结合“敏感度-恢复力-压力度”概念模型和空间主成分分析法评估保护区内外2005和2015年的生态脆弱状况并分析其背后的主要驱动因子.结果表明:2005和2015年,保护区内外的生态脆弱性等级均以潜在脆弱、微度脆弱和轻度脆弱为主,该区域的生态脆弱状况总体处于较好水平;2005—2015年间,保护区内外整体的生态脆弱性呈现略微上升趋势,区内、外发生退化的区域面积分别为254和967 km²,区内、外对该趋势的贡献占比分别为30.8%和69.2%;区内生态脆弱性在空间格局上的变化主要与净初级生产力(NPP)、植被覆盖度和距离道路最近距离的变化有关,而在区外,主要与NPP、植被覆盖度、国内生产总值(GDP)密度的变化有关.     

华北平原土地利用/覆盖对CO空间分布的调控作用

CO不仅是中国主要的空气污染物之一，还是温室效应的贡献者。农业用地每年消耗了大量的CO通量，土地利用/覆盖格局对于调控CO空间分布发挥了较大的作用。针对土地利用/覆盖调控CO空间分布开展研究，以华北平原为例揭示人类活动对CO空间异质性的影响。研究发现2010至2020年华北平原CO排放量由4964×10⁴ t降低至2683×10⁴ t,大部分耕地CO浓度由90 t/km²下降至45 t/km²以下。CO浓度空间集聚程度呈现先降低后升高趋势，Moran′s I指数由0.25增加至0.41。经济发展迅速的地区CO污染较为严重，北京和周边城市形成了CO污染高-高集聚区，周口和淮北等城市则形成了低-低集聚区。总体来看，CO浓度呈低-低集聚分布的区域不断扩大，反映出CO减排措施已经初见效果。研究表明土地利用/覆盖在类型与结构方面的差异影响了CO的排放、扩散以及氧化消耗，增加了大气CO收支的不确定性，对CO空间分布具有一定的调控作用。通过分析土地利用/覆盖与CO空间分布的关联性，探究土地利用/覆盖及景观格局对区...     

生态服务因子影响下的乐山地区生态敏感性研究

【摘要】乐山地区拥有突出的旅游资源禀赋, 其旅游资源的开发利用应遵循生态保护的原则。以国家园林城市乐山市为研究对象, 基于自然生态和绿地规划数据, 选取土地利用类型、坡度、高程、植被覆盖率、地质灾害和生态敏感因子共六种生态敏感因子, 利用AHP法确定因子权重, 结合GIS空间分析技术获取乐山市生态敏感性的空间分布图。结果表明,乐山市域生态敏感性总体中等偏低, 区域差异明显, 极敏感区、高敏感区、中敏感区、低敏感区和非敏感区分别占到研究区总面积的2.44%、15.51%、49.84%、30.25%和1.96%。在此基础上, 根据不同生态敏感区划定生态服务区, 并提出了相应的用地策略, 为乐山城市规划及生态服务区保护及利用提供参考。     

基于MaxEnt模式的白头叶猴栖息地评价——以广西崇左白头叶猴保护区为例

针对物种分布格局与其环境变量关系的研究,对于生态廊道规划与环境恢复研究具有重要意义。本文以白头叶猴（Trachypithecus leucocephalus）为研究对象,针对广西崇左白头叶猴国家级自然保护区51个白头叶猴分布点和11个环境变量数据,利用MaxEnt模型（maximum entropy modeling）对栖息地适宜性进行综合评价,通过模型生成栖息地适宜度指数（habitat suitability index,HSI）阈值,划定研究区域为低适生区、适生区和高适生区3种类型,其中低适生区面积为5 061.43 km²,适生区和高适生区面积分别为42.80 km²和20.63 km²。主要环境变量分析表明：年均降水量、土地利用分类、坡度和年平均气温的综合贡献值分别为54.6%、17.4%、11.8%和9.5%,4项环境变量累积贡献值达到93.3%,是影响白头叶猴分布的主要环境因素。为更有效保护白头叶猴及其栖息地,建议在保护区规划生态廊道,扩大恢复区内白头叶猴适宜栖息地面积,以促进白头叶猴种群间基因交流。     

1992—2018年内蒙古自治区植被动态演替特征及驱动力

人类的建设与破坏活动是植被动态变化的重要根源之一,利用遥感探究植被演替的量化监测过程及驱动力能够很好揭示人类活动对生态本底的影响。本研究利用欧洲航天局逐年土地覆被数据及地理学信息图谱方法,从植被型组、植被型尺度分析1992—2018年内蒙古自治区植被动态演替方向、演替速度及演替序列,明晰植被演替特征并量化其演替驱动力。结果表明: 研究期间,内蒙古自治区植被数量结构为“植增荒减”,具体年增长速率依次为耕地(353.10 km²)>草原(243.92 km²)>森林(-16.22 km²)>灌丛(-120.37 km²)>荒漠(-556.31 km²),并且空间相邻分布的草原、荒漠、灌丛三者的面积变化存在权衡关系。植被演替空间呈“绿进沙退”格局,演替热点集中于西辽河平原、内蒙古中部荒漠-草原交界处及黄河沿岸;植被演替序列结构复杂,进展、逆行演替相互交错,不同群落演替流量的截流率差距突出,其中,植被型组草原、灌丛与植被型草地、雨养农田群落在演替过程中截获最多演替流量。植被动态演替的核心驱动力为农牧业生产、经济发展水平、人口规模、生态工程、气候变化。作为“植物群落学-景观生态学”的实例研究,本研究结果可为植被格局优化、演替等级提升等生态措施实施空间的划定提供科学依据。     

基于GIS的下辽河平原地下水生态敏感性评价

从地下水系统结构特征、区域自然条件、外界压力、资源与保护和生态环境5个方面考虑,构建了下辽河平原地下水生态敏感性评价指标体系.运用GIS空间分析技术,从水量和水质两方面对下辽河平原地下水生态敏感性进行评价.结果表明:在水量敏感性方面,主要以轻度与中度敏感区为主,占研究区总面积的65.14％;在水质敏感性方面,主要以轻度和中度敏感区为主,占研究区总面积的86.56％.综合水量和水质两方面,下辽河平原地下水生态敏感性在中度敏感以上的区域面积占研究区面积的59.62％,生态敏感性较高,容易受到破坏.从空间分布来看,不敏感和轻度敏感区分布在新民一辽中平原、东部山前冲洪积平原;中度敏感区域主要分布在中部平原及西部低山地区;高度敏感和极敏感区分布在辽阳和抚顺城区、平原周围山区.     

基于变异系数法的马鞍山江心洲生态敏感性定量研究

在城市跨江发展背景下, 江心洲成为滨水城市有机更新战略增长点, 它作为城市与自然紧密相融的生态区域, 是保障沿江生态安全的重要屏障。以典型区域马鞍山江心洲为例, 依据其生态数据, 从地形、水体、植被、人类活动4个方面选取高程、坡度、坡向、水域缓冲、植被覆盖度、土地利用类型及道路缓冲7个因子构建江心洲生态敏感性评价指标体系。在常用主观赋权法与客观赋权法比较后, 选取变异系数法结合层次分析法共同确定各指标因子的权重, 可以较为全面地反映评价指标的相对重要程度, 使基于ArcGIS空间分析的江心洲生态敏感性划分更科学。研究结果表明(1)江心洲生态敏感性总体较高, 其中坡度数据在研究区敏感性分布中不稳定, 变异系数达0.9402, 异质性程度较高, 对于内部生态结构的影响更大, 因此对坡度变化明显的地区应加强生态保护和修复; (2)基于变异系数法的主客观综合赋权后各因子权重的重要性排序为植被覆盖度、水域缓冲区、土地利用类型、坡度、高程、坡向、道路缓冲区, 因子排序所表征出的环境问题与现状契合; (3)在此分析基础上,将研究区域划分为5个级别: 生态高敏感区、生态较高敏感区、生态中敏感区、较低敏感区以及生态不敏感区, 并对不同的生态敏感性区域提出了相应的环境保护与规划用地策略,以促进马鞍山江心洲生态保护和有机更新。     

神木市生态安全格局构建与生态问题定量诊断

黄河流域生态保护和高质量发展是重大的国家战略,县域生态安全格局构建与生态问题定量诊断是实施生态保护修复的最基本单元。以神木市为研究对象,首先,基于电路理论构建神木市生态安全格局,将识别出的生态夹点、生态障碍点和低质量生态空间作为生态修复关键区域;其次,通过构建生态问题指标体系,在生态修复关键区域内定量化诊断现存生态问题;最后,通过生态问题指数(EPI)测算结果划定生态修复分区。研究表明：(1)神木市生态源地面积为411.64km²,以草地为主,主要分布在中部、东部和南部地区,源间生态廊道共63条,总长度约610.71km,中部地区的生态廊道较东南部密度大。(2)基于生态安全格局识别的生态修复关键区域包括生态夹点415个,面积达30.55km²;生态障碍点341个,面积共计25.72km²;低质量生态空间面积为1043.73km²。(3)生态修复关键区域内土壤侵蚀主要以微度侵蚀为主;地质灾害多发于采矿区以及黄土丘陵沟壑区;水源涵养低值区主要分布在低质量生态空间;林地和草地的退化程度呈现东部较中部和西南...     

辽西低山棕壤丘陵区小流域泥沙连通性与土壤侵蚀的空间分布特征

了解土壤侵蚀和泥沙连通性的空间分布特征对制定流域综合管理措施具有重要作用。本研究以辽西低山棕壤丘陵区二道岭小流域为对象,基于InVEST泥沙输移比模型,引入连通性指数和土壤流失模型作为泥沙连通性和土壤侵蚀强度空间分布特征的衡量指标,通过探究不同泥沙连通性等级和土壤侵蚀强度下坡度、坡向和土地利用特征,分析地形、土地利用类型、泥沙连通性和土壤侵蚀之间的关系。结果表明：二道岭小流域泥沙连通性平均值为-3.79,平均土壤侵蚀量为614 t·km²·a^-1;高连通性主要出现在坡耕地中,较低的连通性主要分布在林草地中;93.3%流域面积的土壤侵蚀强度在中度以下,极强烈以上侵蚀面积仅占流域面积的1.1%。泥沙连通性等级越高,<5°坡度的面积所占比例越高,其余坡度的面积占比相对稳定;耕地面积占比增加,林草地面积占比减少;阴坡面积占比降低,阳坡面积占比增加。随着土壤侵蚀强度的递增,<8°坡度的面积占比增加,其余坡度的面积占比相对稳定;林草地面积占比减少,其他土地利用面积占比增加;阳坡面积占比总体增加,阴坡面积占比总体降低。土地利用是影响该流域土壤侵...     

滨海半城市化地区景观格局演变——以厦门市集美区为例

基于厦门市集美区1987-2007年5期TM/ETM⁺遥感影像数据,选取斑块类型水平和景观水平上的景观指数,定量研究了半城市化地区的景观发育过程及其时空动态特征.结果表明：研究区景观格局演变具有快速性、不稳定性、异质性和过渡性特征;1987-2007年间,研究区城市建设用地面积的增长最快,由2.7 km²增至29.1 km²,年均增长率13%,但仍然不是优势景观,其扩展主要通过侵占农用地和吸纳农村建设用地实现,并呈现出“飞地式”特征和复杂的空间形态;农村建设用地面积增加了2.3倍,年均增长率6.2%,其空间扩展呈现出无序和分散的特征;城市和农村的扩展导致农用地面积减少了42%,并呈破碎化趋势;受城市化影响,半城市化地区的整体景观在快速复杂的转变中趋于破碎化,景观异质性增强.     

西双版纳亚洲象的栖息地评价

本文利用亚洲象种群野外调查数据,结合3S技术,应用生态位因子分析（Ecological Niche Factor Analysis,ENFA）模型对西双版纳亚洲象的栖息地状况进行评价,并对适宜栖息地做出预测。结果表明：ENFA分析的边界值M=1.375＞1,耐受值T=0.478,说明亚洲象对环境条件有一定选择性和耐受性,但生态位仍不宽,专化程度较高;影响亚洲象栖息地质量的最重要因素为植被因素,尤其是竹林和竹阔混交林;在本研究中,象群在农地中的分布点占所有分布点的45.2%,它们对栖息地预测结果的影响显著,与有农地象分布点所预测的亚洲象栖息地相比,无农地象分布点所预测的亚洲象总栖息地面积共减少2652.5 km²,其中农地面积减少最大,共计1788 km²,所占比例由35.7%降低至6.3%,因此,有农地象分布点所预测得到的亚洲象栖息地分布是人为干扰模式下的亚洲象栖息地状况,而无农地象分布点所预测的亚洲象栖息地是真正适宜亚洲象生存的栖息地;这些栖息地主要分布在西双版纳国家级自然保护区的勐养、勐仑、勐腊、尚勇子保护区和纳板河流域国家级自然保护区内及其周边地区,且已呈现岛屿化,因此急需在勐养子保护区和普洱之间、勐腊和尚勇子保护区之间以及中国-老挝边境地区建立生态廊道以保护亚洲象种群的长期维持和健康发展。