基于指标自动筛选的新疆开孔河流域生态健康评价

生态健康评价对了解区域生态健康状况和促进区域可持续发展具有重要意义,如何自动筛选出能反映生态系统特性的重要指标,是生态健康定量评估的关键问题。基于压力-状态-响应(PSR,Press-State-Response)框架和生态等级网络框架(EHN,Ecological Hierarchy Network),通过文献调研和因果分析建立要素层与指标层之间的交叉联系,构建了生态健康评价"网状"指标体系;在保证指标体系完备性基础上,通过结合主成分分析和熵权法的候选指标权重的客观计算,基于目标优化理论构建了评价指标的自动筛选模型,并基于中选指标计算了新疆开孔河流域2001—2017年生态健康指数(EHCI,Ecological Health Comprehensive Indexes),分析其空间分异和时间变化特征。结果表明:利用所建立的评价指标自动筛选模型,开孔河流域生态健康评价指标由31个候选指标自动筛选出了17个中选指标,用54.8%的指标表达了85.98%的信息,中选的17个指标在干旱/半干旱区域有关文献中应用较多,使用频次比例都在20%以上,其中归一化植被指数(NDVI,Normalized Difference Vegetation Index)、年降水量和植被覆盖度(FVC,Fractional Vegetation Coverage)3个指标的使用频次百分比均超过了50%,说明指标自动筛选模型的合理性;开孔河流域空间分布差异显著,总体上西北高、东南低,东南部和中部绿洲区外围生态健康状况较差,西北部河谷地带和中部两大绿洲区生态健康状况较好;17年来,流域生态质量整体趋于改善,显著改善区域占10.26%,远高于显著退化的1.61%,显著改善区域以孔雀河绿洲最为明显。开孔河流域生态健康的总体好转趋势说明区域生态综合治理取得一定成效。     

1991-2017年叶尔羌河流域冰川景观格局时空演变

冰川景观变化是全球环境和气候变化的共同"指示器"。随着全球气候变化加剧，干旱和半干旱地区的冰川景观将进一步变化。科学评估冰川景观格局时空演变特征，为应对冰川景观变化及其影响提供科学参考。基于1991-2017年Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像，采用监督分类方法获取叶尔羌河流域冰川景观时空格局及变化数据，利用景观格局指数、质心迁移模型、分形维数等方法分析近26年叶尔羌河流域冰川景观格局时空演变特征。结果表明：（1）1991-2017年叶尔羌河流域冰川斑块面积呈消减趋势，但有所减缓，共减少799.50 km²（-13.09%）。冰川斑块面积消减主要集中在海拔5400-5800 m之间，相较之下，海拔4400 m以下的区域冰川斑块面积消减率最高，达63.68%；不同坡度冰川景观消减率存在差异，陡坡冰川斑块面积消减率最高（15.98%），急陡坡消减率最低（2.87%）；阴阳两坡冰川景观均呈消减趋势，阳坡冰川斑块面积消减速率显著高于阴坡。（2）近26年来，叶尔羌河流域冰川斑块数量、最大斑块指数均减小，而平均形状指数、平均周长面积比、分裂指数均增加，表明冰川景观不断消减，破碎化程度增加。（3）研究期间，叶尔羌河流域冰川景观质心发生迁移，整体呈现东北偏移趋势。（4）通过分形理论对叶尔羌河流域冰川景观空间结构特征进行分析表明，该流域冰川景观消减率略微降低，但仍然处于持续消融状态。     

拟似然非线性模型中的置信域：几何法

对拟似然非线性模型在欧氏内积实间建立了修改的Ｂａｔｅｓ＆Ｗａｔｔｓ几何结构，基于此几何结构，导出了参数和子集系数的与统计曲率有关的三种近似置信域，进一步推广和发展了Ｈａｍｉｌｔｏｎ ｅｔ ａｌ．（１９８２）。Ｈａｍｉｌｔｏｎ（１９８６）和Ｗｅｉ（１９９４，１９９８）等人的相应结果。     

基于InVEST模型的疏勒河流域碳储量时空变化研究

研究区域土地利用方式与生态系统服务碳储量的关系，对于区域生态系统保护及经济社会可持续发展具有重要意义。利用InVEST模型碳储量模块和CA-Markov模型，探究并预测疏勒河流域1990-2015及2015-2040年流域生态系统碳储量时空变化特征及其与土地利用方式之间的关系。结果表明：疏勒河流域1990、1995、2000、2005、2010、2015年碳储量分别为7.994×10⁸、7.996×10⁸、7.998×10⁸、8.038×10⁸、8.064×10⁸、8.071×10⁸t，呈逐年增加趋势，累计增加7.7×10⁶t。土地利用类型变化是导致生态系统碳储量变化的主要因素，未利用地向耕地和草地转化有利于碳储量增加，而草地向耕地和未利用地的转化则导致碳储量减少。疏勒河流域碳储量存在显著的空间格局，碳储量较高区域呈现"北部点状-中部带状-南部点状片状"特征，这种分布格局与流域土地利用类型紧密联系。预测表明至2040年疏勒河流域碳储量为9.128×10⁸t，较2015年增加13.1%，主要原因是草地、耕地和林地面积较大幅度增长，提高了流域内的碳储量。     

流域视野下梯田聚落的人居环境空间特征——以元江流域为例

针对村落人居环境研究过于注重村落本体的现状,以GIS的技术方法结合实地调研,选取梯田聚落所处的元江流域及典型样本大瓦遮河子流域为研究范围,探讨流域视野下人居环境空间的宏观与微观特征。结论如下：1）哀牢山区的崎岖山脉与密集水系造就了元江流域的格局,以水平、垂直特征奠定子流域尺度中梯田聚落的人居环境基础;2）大瓦遮河子流域的人居环境以“典型山地本底、帚状水系关联”为共性,在中低山区形成“面状森林核心、村落散布周边、旱地梯田混合”的彝族聚落区,在中山区形成“面状梯田核心、村落环绕周边、带状森林围合”的哈尼族聚落区,二者差异源自不同民族适应垂直分异效应的差异化农作策略;3）流域是人居环境研究的基本单元,超越村落本体之外的流域视野对复杂地理环境中的人居环境研究具有重要价值与普遍意义。     

CT灌注成像在兔早期肝硬化诊断中的应用价值研究

目的:探讨CT灌注成像在兔早期肝硬化诊断中的应用价值。方法:将55只新西兰大白兔随机分为2组,其中实验组45只,对照组10只。实验组给予皮下注射葡萄籽油稀释的50%CCL4,1次/4天,前4次剂量为1.0 m L/kg,第5次剂量为1.35 m L/kg,共注射20次。对照组采用同样方法只注射相同剂量的生理盐水。每注射4次后分别对实验组兔7只和正常对照组兔2只做螺旋CT灌注扫描,分析灌注参数,同时做相应的病理学观察,将二者进行比较及统计学分析。结果:注药4次末,兔血清ALT及AST明显高于注药前,注药8次末,兔血清ALT及AST最高,之后兔血清ALT及AST轻度减低,注药前后兔血清ALT及AST的变化有统计学意义(P0.05)。而血清(ALB)水平变化不明显,仅在注药16次末后,ALB水平稍减低,但差异无统计学意义。对照组肝脏灌注参数正常,实验组从注药4次开始,HAP呈上升趋势,但注药4次末及注药8次末,实验组及对照组之间差异无统计学意义(P0.1),注药12次末后二者之间差异有统计学意义(P0.05);而HPP、HBF及HBV呈下降趋势,MTT逐渐延长,与对照组的差异均有统计学意义(P0.05)。随兔血清ALT及AST的升高,HAP逐渐升高,MTT逐渐延长,而HPP、HBF及HBV逐渐减低。实验组肝小叶正常结构破坏,肝实质被纤维组织分割成大小不一、圆形或近圆形结节(假小叶),间隔较窄,炎症轻,结节边界尚整齐;汇管区内门脉小支扩张,壁增厚。对照组肝小叶结构规整,肝板排列有序,汇管区无扩大,其内个别炎细胞浸润,肝小叶内偶见点灶状坏死。结论:全肝CT灌注功能成像可为早期肝硬化的诊断提供影像学依据,将灌注征象与病理学变化结合有利于肝硬化的早期诊断和治疗。     

滇东南地区的蚂蚁物种多样性

为了全面揭示云南蚂蚁多样性规律,采用样地调查法研究了滇东南地区的蚂蚁物种多样性。结果表明:在滇东南地区5个垂直带共采获蚂蚁7亚科57属202种;各样地蚂蚁群落主要指标为:物种数目6～49种(平均24种),个体密度0.7～5 943.6头/m~2(平均560.5头/m~2),多样性指数0.1693～2.6382(平均1.6574),均匀度指数0.0771～0.8022(平均0.5468),优势度指数0.0012～0.9031(平均0.2733);蚂蚁群落间相似性系数0.0333～0.3810,处于极不相似至中等不相似水平。结论认为,滇东南地区栖息着丰富的蚂蚁种类,在生态系统功能和生物多样性保护中具有重要价值。垂直带上蚂蚁物种的丰富度和多样性主要受气温制约,具体表现为纬度和海拔对蚂蚁群落的影响。该地区蚂蚁群落主要指标普遍表现出多域效应现象,除了地形和森林结构因素外,主要受到人类干扰影响,应当结合天然林保护工程对该地区蚂蚁群落加以保护,以便充分发挥其生态功能。     

近20年疏勒河流域生态承载力和生态需水研究

水资源是一切生物赖以生存和不可替代的基本自然资源,生态需水在维持流域生态系统平衡和生态承载力可持续性方面扮演着极其重要的角色,干旱区内陆河流域尤为突出。以疏勒河流域和其所辖县区为不同尺度区域,利用LandsatTM/ETM+/OLI遥感数据(30 m分辨率),解译该流域近20年5期土地利用数据,同时在收集和整理流域多年水文水资源基础数据的基础上,以流域生态需水为研究主线,运用多学科方法和原理,结合遥感技术、GIS技术,通过现场调查和观测,计算了流域及其所辖县区近20年生态承载力和天然植被生态需水量。结果表明:近20年来,伴随流域生态承载力的增加,生态需水量也呈增加趋势,两者呈非常明显的正相关关系,相关系数达0.6076;县域尺度上,生态需水与生态承载力正相关关系也较高,其中林、草地的生态需水与生态承载力拟合优度R~2分别达0.8519、0.7235,说明林、草地生态承载力的变化对生态需水变化的解释能力更强,二者之间的关系更为紧密;基于空间热点分析,该流域生态承载力和生态需水的热点和冷点区域均呈现相似的空间格局,说明二者之间在空间尺度上也呈正相关关系。研究结论可为疏勒河流域生态水资源量的科学配置和调控提供重要的决策依据。     

贡嘎山国家级自然保护区兔狲的活动节律与适宜栖息地预测

2016年6月-2017年5月,采用红外相机陷阱法研究了四川贡嘎山国家级自然保护区兔狲Otocolobus manul的活动节律,以样线法和红外相机调查得到的兔狲分布点为数据源,采用最大熵(MaxEnt)模型预测了兔狲的适宜栖息地分布。结果显示:(1)兔狲分布在海拔3 780~4 956 m的灌丛、草甸和流石滩生境,其中87.2%的分布点位于海拔4 500 m以上;(2)日活动差异指数为0.071 2,昼行性指数为0.34,兔狲的活动高峰为05∶00-07∶00和20∶00-22∶00;(3)增强型植被指数2年最大值均值、海拔、平均日较差和气温年较差是影响兔狲栖息地选择的主要环境因子,兔狲偏好在海拔4 000 m以上、温差较大的高山流石滩生境活动,保护区兔狲的适宜栖息地面积为187 km^2,占保护区总面积的4.56%。本研究充实了兔狲的生物学、生态学资料,也为该物种的保护管理提供了参考资料。     

疏勒河流域气候变化和人类活动对植被NPP的相对影响评价

气候变化和人类活动是对陆地生态系统碳循环产生重要影响的两个因素,定量评估气候变化与人类活动对植被净初级生产力(NPP)的相对影响,对深入理解其驱动机制和控制荒漠化发展具有重要意义。以疏勒河流域为研究区,利用遥感和气象数据计算潜在NPP(PNPP)及其与实际NPP(ANPP)之间的差值,分别衡量了气候变化和人类活动对流域NPP的相对影响。研究结果表明:(1)2001—2015年疏勒河流域年ANPP整体呈缓慢增加趋势,与全国和西北地区相比,普遍较低,流域植被整体生产力水平不高。流域年ANPP空间分布呈现上游祁连山区和中下游绿洲区ANPP较高,而中下游荒漠戈壁区ANPP较低的分布格局。(2)2001—2015年流域年PNPP的变化趋势表明,降水量的变化是导致疏勒河流域植被退化加剧或缓解的主要气候驱动因素,但气温的变化对植被的影响较为复杂。(3)2001—2015年流域大部分地区植被退化系人类活动造成的,但人类活动的负向影响力在减弱。(4)气候变化和人类活动对植被NPP的相对影响均表现出明显的空间异质性,其中人类活动是疏勒河流域植被变化的主要驱动因素。