黑河中游湿地景观破碎化过程及其驱动力分析

在遥感和GIS技术支持下,基于1975-2010年长时间序列遥感影像,选取斑块密度指数(PD)、景观内部生境面积指数(IA)、斑块平均面积指数(MPS)、斑块形状破碎化指数(FS1、FS2)等具有典型生态意义的景观指数模型,系统分析了黑河中游湿地景观的破碎化过程,并结合灰色关联分析、主成分分析等方法,探讨了影响研究区湿地景观破碎化过程的各驱动因子.结果表明:近35年来,研究区湿地景观破碎化主要表现为斑块平均面积的萎缩,斑块密度的上升以及斑块形状破碎化指数的增大.整个研究时段内,研究区湿地斑块平均面积减少了48.95hm2,斑块密度的上升0.006个/hm2;导致黑河中游湿地景观破碎化发生和发展的驱动力包含自然和人文两个方面.自然因子对湿地景观破碎化进程的影响则主要体现在气温和降水上,而且气温对湿地景观破碎化进程的影响程度明显大于降水.但在1975-2010年间的这一较小时间尺度上,人类活动对湿地景观破碎化的贡献率明显高于自然因子,人类活动能力的增强以及影响范围的不断扩大是引发黑河中游湿地景观破碎化的主因.     

基于“空间形态-破碎化-聚集度”的粤港澳大湾区森林景观格局时空演变

森林景观格局的时空演变研究能够帮助理解区域森林变化过程。传统的景观指数方法多以均值为计算结果且空间信息表达不足，基于形态学方法能够从空间上直观辨别景观类型，综合破碎化和聚集度的定量分析有助于进一步认识森林景观格局的演变特征。以1990、2000、2010、2020年粤港澳大湾区土地利用数据为基础，建立基于“空间形态-破碎化-聚集度”的综合研究框架，开展大湾区森林景观格局的时空演变研究。结果表明：(1)近30年大湾区森林形态以核心区为主，森林面积逐渐减少，而2010—2020年减少速率降低，各类型森林斑块均有所恢复；(2)整体破碎化程度较低，中部破碎化地区表现为先上升后下降的变化趋势；(3)聚集度结果表明，距离森林边界500 m内的森林斑块面积最大，约占研究区总面积的30%,而距离大于4.5 km的非森林斑块面积几乎翻倍增加，应重点关注该区域的森林损失。研究有助于全面理解森林景观格局的变化特征，相关结果可为粤港澳大湾区的森林生态修复工程、国土空间规划以及城市可持续发展提供科学依据。     

森林景观格局分析及破碎化评价--以祁连山西水自然保护区为例

基于西水自然保护站2001年1：5万林相图,在地理信息系统软件ArcGIS和景观结构分析软件Fragstats(栅格版)支持下,从景观总体特征、斑块面积、斑块周长、斑块数和分形维数等角度对其景观格局和破碎化程度进行了分析和评价。结果表明,各景观组分中草地面积最大。保持得较为完整;杨类、白桦软阔类、针阔混交林、疏林地、农田和未成林地面积小。呈零散分布;青海云杉林的面积和周长较大,但其边界密度大,显示出较高的破碎化程度。各景观组分的分形维数均较低,远离于2,更趋向于1,表明各景观类型的边界褶皱程度均较低,整个景观的边界形状较为简单。     

北京市近二十年景观破碎化格局的时空变化

基于1993—2013年3期时间序列的遥感影像获得的一、二级景观类型的土地覆盖数据,利用移动窗口法和空间主成分分析法研究景观破碎度空间分布格局和破碎化过程。结果表明:北京市正处于快速城市化阶段,20年间其建设用地面积增加了1000.8 km~2,增长47.14%,而耕地面积减少21.86%;全市破碎化程度增加,其中,景观斑块总数增加了15.26%,而景观斑块的平均面积缩小了15.35%,景观形状指数(LSI)从88.426增加到98.897;北京市景观破碎化格局的空间异质性较大,但没有方向性偏好,却表现了"两极化"发展趋势,其中,高破碎化区域和低破碎化区域的面积增加,中等破碎化的区域面积减少,核心大城区和山区的景观破碎度降低,而新兴城区和郊区的景观破碎度增大;北京市景观破碎化格局的距离效应显著,呈现倒"U"型二次函数关系,其中,2013年的破碎度距离函数为:Y_3=0.1767+0.02898X_3-0.0005167X_3~2,距城市中心20—35 km处的城郊交错区景观破碎化程度最高。景观破碎化格局的分析有助于了解大城市快速发展阶段的景观格局演变规律,为城市生物多样性保护、绿地廊道维护和生态文明城市建设提供理论依据。     

浑善达克沙地榆树疏林自然保护区核心区设计的初步研究

为了保护浑善达克沙地榆树(Ulmus pumila)疏林景观,拟建立自然保护区。基于榆树疏林植被图,运用ArcGIS分析榆树疏林斑块数量、面积、破碎化程度,发现该区榆树疏林斑块大小差异较大,小斑块较多,斑块边界割裂严重,破碎化程度高,需要及时加以保护。按照景观生态学原理、生物岛屿地理学设计自然保护区原则,选择疏林斑块集中分布区,作为潜在核心区,运用ArcGIS的缓冲区分析功能,设计不同的宽度,发现斑块边界向外延伸3 km能够连接较多的斑块,而占用较少的非疏林斑块土地面积。同时调查斑块外不同距离样方与疏林斑块的群落相似度,发现1 km以内能够包含大于10%相似度的群落。由此而初步确定的核心区分布在正蓝旗23个嘎查,面积1 531 km²,约占全旗总面积的13%。     

中国东部地区常绿阔叶林景观破碎化

常绿阔叶林是中国东部地区的地带性植被,常绿阔叶林景观破碎化的监测与评价是对其进行生态恢复、保护和经营管理的基础。本文应用NOAA-AVHRR计算出时间序列的NDVI合成影像所得的植被遥感分类数据,结合景观格局指数,对中国东部地区常绿阔叶林景观破碎化进行研究。结果表明:中国东部地区常绿阔叶林残存面积仅为35427km2,占全区面积的5.9%,平均斑块面积为8.55km2,斑块密度为0.69个.100km-2,≤5km2的斑块数量占全部常绿阔叶林斑块数量的61.2%,但面积比例则仅为5.75%,而≥25km2的斑块数量比例仅为10%,面积比例却达58%;对各省的常绿阔叶林破碎化状况分析表明,常绿阔叶林斑块总面积、斑块密度、斑块平均面积、边界密度、景观形状指数、最大斑块指数以及平均分维数均呈福建浙江江西安徽,而斑块之间的隔离距离则正好相反。所有这些均表明,中国东部地区的常绿阔叶林已经处于严重的破碎化状态。加强常绿阔叶林的保护、生态恢复及管理成为一项迫切的任务。     

长白山露水河林业局森林景观格局动态

基于1987、1995、2003年长白山露水河林业局森林资源二类调查资料,利用ArcGIS和FRAGSTATS等软件,在景观水平和斑块水平上分析了1987-2003年该区景观格局变化及其与森林经营机制之间的关系.结果表明：研究期间,研究区森林景观破碎化程度加剧、景观异质性程度加大;1987-2003年,研究区斑块数增加979块,最大斑块面积比例逐渐下降,由1987年的28.7%降至2003年的12.7%;由于经营方式的转变,该区景观基质由1987年的阔叶混交林转变为1995年后的混合景观基质;景观破碎化程度在1995-2003年的变化趋势较1987-1995年有所减缓;期间,该区阔叶混交林的平均斑块面积下降最多、边界分割程度最高,表明天然次生林受人类干扰最大.     

福建省台风灾害风险评估与区划

应用GIS技术,采用灾害风险指数法和加权综合评价法对福建省台风灾害风险进行评估及区划.结果表明:致灾因子危险性最大值分布在福建省东部沿海,承灾体的脆弱性最高值分布在东部的福州、厦门、泉州、漳州、莆田和宁德沿海以及西部的三明、龙岩、南平等地级市辖区,防灾减灾能力的分布比较分散,最高值主要分布在闽南的漳州、厦门、同安,闽中的泉州沿海以及莆田与福州沿海地区,另外还零散分布在福建西部的龙岩、三明、南平等地级市;综合考虑各因子指数的台风灾害风险度最高值(即风险度＞0.126)集中分布在福建省东部沿海的漳州、厦门、泉州、莆田、福州和宁德沿海地区.福建省台风灾害风险评估及区划可为福建省可持续发展和防灾减灾决策提供科学依据.     

大城市边缘区景观破碎化空间异质性——以北京市顺义区为例

探索大城市边缘区景观破碎化格局及其空间异质性特征,有助于把握景观动态的变化机制及其生态问题.以北京市顺义区这一典型大城市边缘区为例,基于土地利用分类数据,采用有效粒度尺寸方法,对1992年、1999年和2009年景观破碎化空间变异进行了地统计学分析,主要包括尺度依赖性、空间异质性、空间格局及其生态过程的分析.研究结果表明:1)景观破碎化空间变异具有明显的尺度依赖性特征,由空间自相关部分引起的空间异质性较高;1992年和1999年景观破碎化空间总变异相对缓和,2009年空间总变异强烈;通过不同尺度上的异质性对比,选取1000m幅度作为研究区景观破碎化的空间异质性分析较为适宜.2)景观破碎化空间异质性表现出明显的上升趋势,土地利用斑块破碎化不断加剧,其中1999-2009年间的表现尤为强烈.3)景观破碎化高值区呈现出由东部向西部转移的态势,并且其空间布局具有集聚性与分散性的显著特征,空间上相似属性聚集与相异属性聚集的空间格局十分突出.4)景观破碎化空间自相关作用主要来自高强度社会经济活动的影响,并表现出明显的区位特征.该研究结果可为土地、城镇规划以及景观生态建设提供参考.     

祁连山部分地区山地景观格局空间幅度效应的研究

三元图能有效反应多种斑块类型对景观格局的影响, 依据“斑块-廊道-基质”模式, 比较各斑块类型对整个研究区的响应。选择祁连山100 km×100 km的某正方形区域为研究区并运用景观格局指数法对研究区的空间幅度效应进行研究, 同时得出研究区尺度依赖性的有效幅度和特征尺度。结果表明: (1)草地为整个研究区景观结构的基质, 其面积最大, 在整个景观中占绝对优势; (2)在斑块类型中, 裸地在整个研究区中起主导作用; (3)12 km和88 km是研究区的两个特征尺度, 88 km幅度为研究区尺度依赖性的有效幅度, 超过这一幅度范围, 无论景观要素, 还是景观指数都失去了尺度依赖性。研究通过对祁连山部分地区景观格局与尺度效应的分析可以了解研究区景观格局空间特征及分布规律, 为祁连山的规划与管理、生态建设提供参考依据。     

福建省域内三叶青优良种源地选择研究

以福建省不同产地三叶青(Tetrastigma hemsleyanum)块根为材料,对比各地理种源三叶青块根总黄酮含量差异,并以总黄酮含量为指标进行系统聚类分析,探讨地理及气候因子与总黄酮含量的相关性。结果表明,不同种源的三叶青块根总黄酮含量有不同程度的差异,同一种源的三叶青块根总黄酮含量差异不显著。基于块根中的总黄酮含量可以将24个三叶青地理种源划分为三大类,第一类包括宁德周宁、宁德古田、三明大田、泉州永春、南平建瓯和三明永安等6个地理种源,第二类包含三明将乐、三明尤溪、龙岩连城和福州永泰等4个地理种源,第三类包含龙岩新罗、福州闽侯、南平延平、泉州德化、漳州南靖、龙岩永定、厦门同安、龙岩武平、莆田仙游、南平光泽、南平顺昌、三明沙县、南平浦城和漳州长泰等14个地理种源。其中第一类种源三叶青总黄酮含量平均为28.77 mg·g-1,较全省平均水平高60.10%。三叶青总黄酮含量与种源地海拔呈极显著正相关,与种源地年平均气温呈极显著负相关,与年平均降水量呈显著正相关,与无霜期呈显著负相关,与经纬度之间的相关性则不显著。     

福建省森林生态系统碳汇潜力

利用CO2FIXV3.1模型对福建省原有森林生态系统和无林地造林两部分的碳汇潜力动态变化进行计算,为CDM造林碳汇项目的开展提供参考。假设采伐、非采伐两种情景,模拟显示福建省原有森林生态系统2004至2050年可净固定大气碳量为254.74—334.79TgC,而无林地造林可净固定大气碳量49.23—58.42TgC。马尾松、杉木及硬阔类的面积在福建省森林中占较大比重,自2004至2050年,三者可分别固碳92.26—103.17TgC、71.09—107.39TgC和114.97—132.41TgC。在福建省9个地级市中,南平、福州和三明的无林地造林碳汇潜力最大,龙岩、漳州、宁德次之,沿海的莆田、泉州和厦门最小。     

宁夏黄河流域景观破碎化时空变化特征

基于RS和GIS技术,以土地利用数据为基础,采用有效粒度尺寸对宁夏黄河流域1985年和2010年的景观破碎化进行时空变化分析。结果显示:流域整体的有效粒度尺寸(meff)从1985年的6326.62 km2下降到2010年的2974.32 km2,破碎化程度呈显著加剧变化;从流域内部来看,景观破碎化程度最大的是黄左区间,破碎化程度最小的是苦水河和红柳沟;除引黄区间外,其余分区景观破碎化程度在25年间均有所加剧。特征尺度分析结果显示研究区景观破碎化空间变异分析的合适尺度为4500 m;景观破碎化指数的空间变异结果表明破碎化程度较大的区域面积明显多于破碎化程度弱的区域,景观破碎化空间异质性在25年间表现出明显的上升趋势。在海拔背景条件下,2400 m以下区域的景观破碎化程度较高,2400m以上区域破碎化程度较低,且随海拔的升高有降低的趋势;流域景观破碎化受人为干扰影响强烈,在人为干扰较强的1000—1500 m区段的景观破碎化程度最大;景观破碎化在时间上的变化受人为干扰影响产生的变化最为显著,由自然条件改变产生的影响有限。研究结果可为西北地区景观格局及景观破碎化的研究提供参考,并为区域景观格局优化和土地的有效管理提供依据。     

福建省碳超载时空格局演化及弱化路径

基于"定量测度-时空判别-因素剖析"视角，运用倾向值分析法、探索性空间数据分析法与地理加权回归模型，揭示2000-2015年福建省市域、县域碳超载时空演变格局与变动模式，判识碳超载空间集聚态势，解析碳超载的关键驱动因素及其空间差异性。结果表明：研究期内福建省碳超载总量持续增长，总体呈"东南高-西北低"不均衡发展格局，呈现局部集聚性；碳超载县区沿海岸线自南向北逐渐增加，H-H集聚的县区分布于福州市、厦门市、泉州市和漳州市，集聚态势有减弱趋势；内陆地区大部分县区尚保持碳可载状态，L-L集聚的县区主要分布于南平市、三明市、龙岩市。对比县域和市域两个尺度的研究结果，可发现区域碳超载变化类型呈现较大的尺度差异性，如宁德市和三明市总体表现为增大型，但其辖域内部分县区表现为缓慢减小型。通过因素解析发现，人口规模增长、工业化和城镇化发展是福建省县域碳超载加剧的主要驱动因素。     

生态压力视角下福建省区域经济协调发展研究

基于生态压力人口模型, 采用标准差椭圆分析、基尼系数法和基于最大值灰色关联聚类等方法, 分析了福建省域生态压力的时空分布特征, 揭示了生态压力的极化状况, 划分了不同生态压力水平的经济区, 提出了省域经济协调发展调控策略。结果表明: (1)福建省域生态压力的空间格局呈显著的“山海分异”特征, 即生态压力的分布范围主要集中于东南沿海一线, 而西北部山区所受压力较小, 且随着沿海次中心城市在研究期内不断发展,“山海分异”的格局被进一步强化。(2)省域生态压力人口分布体现了高度极化特征, 从最高级城市到最低级城市生态压力人口呈指数型递减。省域经济发展仍处于持续高度不平衡阶段, 省域经济协调发展的基本面总体向好, 但不够稳定。(3)9大设区市按生态压力水平可划分为3类, 分别为高压经济区(福州、厦门、泉州)、中压经济区(漳州、莆田、宁德)和低压经济区(三明、南平、龙岩)。综合上述结果本研究认为亟需构建以优化增长极、强化增长点、显化增长轴、内化承接带、外化活力港、深化辐射网为内容的区域经济协调发展“6化”调控框架。     

福建主要烟区烟蚜抗药性及烟蚜体内酶的活性

本文通过测定建立了灭多威、辛硫磷、吡虫啉、氰戊菊酯、高效氯氟氰菊酯和啶虫脒6种药剂的敏感基线。测定了2009年福建南平、三明和龙岩烟区的烟蚜田间种群的抗药性水平以及烟蚜种群解毒酶与靶标酶的活性。结果显示：与2008年的监测结果相比较,灭多威对福建南平、三明和龙岩3个烟区的烟蚜种群的LC50分别增长了0．004倍、0．046倍和0．051倍;辛硫磷对福建南平、三明和龙岩3个烟区的烟蚜种群的Lc50分别降低了0．213倍、0．078倍和0．088倍;毗虫啉对福建南平、三明和龙岩3个烟区的烟蚜种群的LC50分别增长了1．186倍、1．328倍和0．56倍;氰戊菊酯对南平和龙岩烟区的烟蚜种群的Lc50分别增长了0．367倍和0．139倍,对三明烟区的烟蚜种群的Lc50降低了0．103倍;高效氯氟氰菊脂对南平和龙岩烟区的烟蚜种群的LC50分别增长了0．345倍和0．244倍,对三明烟区的烟蚜种群的Lc如降低了0．035倍;啶虫脒对福建南平、三明和龙岩3个烟区的烟蚜种群的Lc靳分别增长了O．498倍、0．724倍和0．868倍。由于3个烟区近几年大田防治烟蚜极少或没有使用灭多威、辛硫磷、氰戊菊酯和高效氯氟氰菊酯这4种杀虫剂,所以3个烟区的烟蚜种群对这4种杀虫剂的抗药性增加率降低或抗药性下降。目前除了南平烟区的烟蚜种群对啶虫脒产生了高抗（抗性倍数为6cL92倍）,其余烟区还未出现高抗种群。3个烟区烟蚜种群的3种酶活性差异明显,以三明种群最高,南平种群次之,龙岩种群最低。与2007年的测定结果相比较,三明、南平和龙岩的烟蚜种群CarE比活力分别增加了2．249倍、2．335倍和3．491倍;AChE比活力分别增加了0．336倍、0．664倍和0．782倍;GSTs比活力分别增加了0．591倍、0．811倍和1．447倍。     

闽南三市绿地景观格局与地表温度的空间关系

深入探索绿地景观格局对热环境的影响机制,对于改善城市生态环境具有重要意义。基于厦门、漳州、泉州三市的Landsat遥感数据,应用景观生态学与空间自相关理论,探讨了绿地景观与地表温度的空间分布特征,并用双变量空间自相关与空间自回归模型分析两者之间的空间关系。结果表明:闽南三市绿地与地表温度均具有显著的空间自相关性;内陆的高海拔地区,绿地分布密集,地表温度较低,而城区、乡镇及大片的耕地,绿地分布较少,地表温度较高;漳州、泉州绿地景观格局对地表温度的影响更显著,厦门最弱;绿地的景观类型比例、最大斑块指数、聚集度指数、平均斑块面积与地表温度呈负相关,斑块密度与地表温度呈正相关;边缘密度、平均形状指数与地表温度的关系存在不确定性;空间滞后模型与空间误差模型能更好地解释绿地景观格局与地表温度的空间关系。     

烟粉虱田间种群的抗药性

采用成虫浸叶生测法分别测定了福建省福州、漳州、龙岩、三明、南平、宁德等地烟粉虱田间种群对13种杀虫剂的抗性.结果表明,福建省6个烟粉虱田间种群对氯氟氰菊酯、甲氰菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯、乙酰甲胺磷、毒死蜱产生了高水平抗性,抗性倍数分别达838.38～2460.52、244.64～834.29、116.02～266.35、81.75～124.18、425.18～875.56和54.53～78.43倍,对乐果产生了中等水平抗性,抗性倍数达14.16～17.66倍,对敌敌畏产生了中等偏低水平的抗性,抗性倍数达6.23～11.25倍,对灭多威的抗性水平较低,抗性倍数仅为4.07～5.66倍.漳州种群已对烟碱类杀虫剂产生了中等水平抗性,对吡虫啉、啶虫脒和噻虫嗪的抗性倍数分别达23.08、10.32和24.60倍,而其它地区烟粉虱种群对吡虫啉、啶虫脒和噻虫嗪的抗性水平较低,甚至不明显,抗性倍数分别仅为1.31～3.28、1.82～7.23和1.39～5.45倍.福建省各地区烟粉虱种群对阿维菌素尚未产生明显的抗药性.     

“双碳”目标下闽三角碳排放脱钩状态及驱动机制分析

快速城市化背景下，建设低碳城市群是实现"双碳"目标的最佳方式。在碳排放核算的基础上，使用Tapio脱钩模型和LMDI方法对闽三角以及厦门、漳州和泉州的脱钩状态和碳排放的驱动机制进行了研究。主要结论如下：（1）2005-2017年闽三角碳排放和人均碳排放均持续增加，二者有相同的变化趋势。闽三角的工业中心泉州有最高的碳排放和人均碳排放。发展型城市漳州碳排放最低，但碳排放和人均碳排放增长率均最高。服务型城市厦门碳排放增长率最低。（2）闽三角的脱钩状态逐渐改善，平均脱钩系数为1.03，脱钩状态为扩张性连接。厦门、漳州和泉州的平均脱钩系数分别为0.45、2.70和1.10，3个城市分别以弱脱钩、扩张负脱钩和扩张性连接状态为主。（3）人均GDP和人口规模是闽三角碳排放的正向因素，能源结构和能源强度是负向因素。正向因素的贡献在下降，负向因素的贡献在升高。人均GDP和能源结构分别对漳州和厦门碳排放有最强的促进和抑制效应。能源强度对3个城市碳排放变化的效应不同。（4）人口扩张促进碳排放增加，使碳排放与经济发展无法脱钩。人口规模对闽三角碳减排无脱钩努力。能源结构优化和能源强度下降有助于碳排放与经济发展脱钩，是闽三角碳减排的强脱钩努力和弱脱钩努力。能源强度对泉州碳减排无脱钩努力。优化能源结构是闽三角实现碳减排和"双碳"目标的关键。已经脱钩的厦门宜尽早制定碳达峰行动计划，引领闽三角的碳达峰行动。漳州可通过升级产业结构实现减排。泉州必须提升能源效率才能降低碳排放。     

区域城市扩张对森林景观破碎化的影响——以粤港澳大湾区为例

森林生境丧失与景观破碎化是引起生物多样性下降,生态系统功能降低的重要原因。量化森林景观破碎化的时空特征及其与城市扩张格局的关系是开展区域生态修复与功能提升的重要基础。本文以快速城市化的典型区域——粤港澳大湾区为研究对象,基于遥感解译的1980年、1990年、2000年、2010年和2018年土地覆盖/利用专题图,通过多尺度的景观格局分析和统计分析,定量解析森林景观破碎化的时空演变特征及其与城市扩张格局间的关系。研究结果显示：1）1980-2018年,大湾区林地覆盖面积缩减1,274 km²,林地转变为建设用地的面积占林地丧失总面积的比例从1980-1990年的11%增长至2010-2018年的42%,表明城市扩张已成为林地丧失的主导因素;2）森林景观破碎化程度加剧,表现为林地斑块密度提高,平均斑块面积减小,但破碎类型与程度具有地域差异;3）城市扩张幅度与空间格局显著影响林地破碎化,其中,城市扩张幅度对林地破碎化的影响更为重要。基于森林景观破碎化与城市扩张的现状,落实城市增长边界划定、关键斑块-廊道识别与生态网络构建等措施,有助于保护与连通重要生态空间,保障和提升生态功能。