长江三峡库区土地利用/覆盖的长期变化

了解土地利用/覆盖的时空变化有助于揭示气候变化和人类活动对生态系统的影响,是开展生态系统管理的重要前提.长江三峡库区是我国重要的生态脆弱区,环境变化影响的复杂性显著,但目前对此仍缺乏系统了解.本文通过解译Landsat时序遥感影像,获取三峡库区土地利用/覆盖数据,研究土地利用/覆盖构成结构及其分布的长期时空变化特征,以揭示三峡库区土地利用/覆盖的演变规律,为深入了解生态脆弱区生态系统变化复杂性和区域生态系统管理提供科学依据.结果表明: 1990—2015年间,三峡库区土地利用/覆盖结构的空间异质性和变化显著,农田面积比例由66.2%降至40.4%,林地面积比例由31.3%增至53.5%,库区由农业景观转变为以森林、灌木林等为主的林地景观,建设用地和水体逐渐增加;林地逐渐向库区中部扩张,建设用地点状扩张;海拔500～1000 m和坡度15°～25°区域林地面积比例增长最明显,针叶林、针阔混交林和灌木林等植被类型增长最快.研究期间,三峡水库建设和各类生态恢复工程的实施促使区域土地利用/覆盖结构呈阶段性变化,总体表现为生态恢复趋势.积极的生态恢复措施有助于消减工程建设对区域生态环境的负面影响.     

基于最小费用模型的景观连接度评价

作为物种扩散的重要影响因子,景观连接度反映了景观促进或阻碍生物体在资源斑块间运动的程度,它也是区域土地可持续利用和生物保护领域的主要指标.最小费用模型起源于图论,其结合了景观中的详细地理信息和生物体的行为特征,通过费用距离分析可直观形象地描绘出物种在异质景观中的连接度,且可在GIS程序包中实现简便运算和适度的数据需求量,使其在大尺度景观连接度评价中受到广泛关注.本文结合当前的景观连接度研究,详细阐述了最小费用模型评价景观连接度的意义、原理及运算过程,并探讨了该模型应用中存在的问题,以期为进一步开展相关研究及生物多样性保护提供依据.     

城市化背景下近30年武汉市湿地的景观变化

以1978—2007年6期Landsat TM(MSS)影像为基础数据,分析了城市化背景下武汉市湿地景观近30年的动态变化规律。结果表明：武汉市湿地景观面积逐年减少,平均年减小量为1655.79 hm²,年下降率为0.89%,其中1991—2002年湿地景观的年变化率高于武汉市湿地景观近30年间的年平均变化率,与建成区面积变化相对应;研究期内武汉市自然湿地面积减少,人工湿地面积略有增加;湖泊湿地是武汉市湿地景观的主要类型,其面积下降速度最快,是武汉市湿地景观面积减少的直接因素,人工湿地面积的增加并未改变武汉市湿地面积减少的趋势;快速城市化使武汉市湿地景观表现出斑块密度和景观破碎度逐渐增大、分维数逐渐减小、连通性降低的趋势。虽然保护性法律法规的实施遏制了湿地萎缩的速度,但并未改变湿地面积下降的趋势,因此,应进一步加强武汉市湿地保护与规划,并着重开展河流和湖泊湿地的保护。     

基于结构设计与管理的绿色廊道功能类型及其规划设计重点

绿色廊道在维持区域生物多样性、改善环境质量、满足人们休闲旅游需求和实现历史文化保护等多方面发挥着重要作用,其规划设计与管理受到广泛关注。但随着概念内涵与功能复杂性的增加,绿色廊道的功能定位与相应的结构设计成为其规划与管理的重点和难点。为解决这一问题,对绿色廊道功能类型体系和相应的结构设计进行了研究。依据绿色廊道功能类型复杂性分析,提出了基于结构设计与管理的绿色廊道功能类型体系,并将其分为生物通道、环保廊道、景观游憩廊道和历史文化廊道等4个基本功能类型和22个二级类型,以指导绿色廊道功能定位;在此基础上,针对不同功能类型绿色廊道的特点,对其相应的规划设计重点问题进行了深入分析,并提出了相应的规划设计建议,以期为多功能绿色廊道的可持续性规划设计与管理提供依据。     

景观中心度及其在生态网络规划与管理中的应用

构建连续性生态网络已成为生物多样性保护、生态环境安全管理、游憩和历史文化资源保护的重要景观规划策略,其规划与管理已受到广泛关注.关键景观组分的识别是生态网络规划与管理的重点和难点,为解决这一问题,本文借鉴图论网络分析理论提出了景观中心度的概念及度量方法,并探讨了景观中心度在生态网络规划与管理中的应用内容和框架.景观中心度方法虽然可为景观规划与管理中关键景观要素的确定和连续生态网络的构建提供新途径,但仍需从指标的生态意义、实验数据的分析和简单通用的分析软件等方面对该方法进行验证和完善.     

景观连接度的概念、度量及其应用

景观连接度是指景观促进或阻碍生物体或某种生态过程在源斑块间运动的程度,反映了景观的功能特征。景观连接度理论与方法是景观评价、管理和生态规划的重要基础,对于区域可持续发展和生物多样性保护等方面的研究都具有重要指导意义。综述了国内外近10a来有关景观连接度概念、度量方法及其生态学意义的最新进展,并探讨了景观连接度与景观要素间的关系及其潜在应用前景,以期为深入开展景观空间格局与生态过程间关系的研究与应用提供参考。     

长江三峡库区生态环境变化遥感研究进展

长江三峡库区是我国最重要的生态敏感区之一,受三峡水利工程和相关人类活动影响,其生态环境变化显著.揭示三峡库区生态系统结构、功能和生态过程的变化对于维护库区生态安全具有重要意义.生态环境遥感为此提供了关键途径,并在三峡库区生态环境研究中受到重视.现有的三峡库区生态环境变化遥感研究往往存在较大差异,难以有效反映生态环境变化和响应特征,加之生态本底和人类干扰活动的复杂性,三峡库区生态环境变化遥感研究仍面临诸多挑战.本文对库区环境变化遥感研究的发展阶段、研究尺度、遥感数据和方法等进行了系统总结,并从土地利用/覆盖变化、植被变化、水土安全、生态服务价值评价、生态系统健康与生态规划5个方面对库区生态环境变化遥感研究进展进行综述,在此基础上探讨了当前三峡库区生态环境变化遥感研究存在的问题,并提出未来研究中需重点关注的主要科学问题,以期为三峡库区生态环境管理和类似地区生态环境变化遥感研究提供参考.
     

基于土地利用变化的典型喀斯特流域生态风险评估——以漓江流域为例

以漓江流域为研究对象,利用1973、1986、2000和2013年4期遥感影像,提取土地利用数据,构建生态风险指数,借助“3S”技术,分析漓江流域生态风险时空演化特征.结果表明: 1973—2013年,漓江流域土地利用结构处于相对合理状态,并不断优化;研究区生态风险一直处于较低水平,以低和较低生态风险为主,但高生态风险区域扩张迅速;生态风险空间分布整体格局基本稳定,呈现明显的圈层结构,以兴安县城—灵川县城—桂林市区—阳朔县城为轴向外风险程度逐渐降低,低生态风险区主要集中分布在流域北部以及中东部的自然山林地带,高生态风险区主要分布在桂林市区;生态风险分布具有明显的坡度、高程差异,表现出随坡度和高程增加生态风险逐渐下降的分布特点;研究期内,低级别向高级别生态风险转化的面积不断下降,反向转化的面积持续增加,流域生态风险整体上呈加速下降趋势.     

基于植物多样性特征的武汉市城市湖泊湿地植被分类保护和恢复

湿地植被多样性特征及其影响因素的调查分析是湿地植被保护与恢复策略制定的基础。借鉴生物多样性热点分析原理，在武汉市城市湖泊湿地植物多样性调查的基础上，研究了湖泊湿地的植被多样性特征，探讨了城市湖泊湿地植被分类保护与恢复对策。结果表明，武汉市湿地维管束植物的物种丰富度、植物多样性、优势度和均匀度指数在各湖泊间的变化趋势较为一致，但在空间变化幅度上存在一定差异。按照物种丰富度、多样性、优势度、均匀度、湿地植被群丛数目，以及典型湿地植物的物种所占比例、丰富度和优势度的差异，可将调查涉及的26个典型湖泊湿地分为原生植被湖泊、次生植被湖泊、人工植被湖泊和退化植被湖泊4类。原生植被湖泊应建立相对严格的湿地保护区，优先保护原有湿地植被。次生植被湖泊最多，城市发展区内的次生植被湖泊应建立30-100m的植被缓冲带，促进植被自然恢复和发育；而农业区的次生植被湖泊应引导和规范湖泊周围的农业生产模式，以减少人类活动干扰。人工植被湖泊应通过建立城市湿地公园，人工促进植被的近自然恢复。而退化植被湖泊则应尽快采用生态工程法促进湿地植被生境改善，并积极开展近自然湿地植被重建与恢复。