长江三角洲地区城市化与植被活动之间的时空相关性

利用时间序列NDVI数据和统计资料,以长江三角洲地区为例,研究城市化与植被生长活力之间的时空相关性。在总体上,NDVI与人口和GDP之间均呈显著的负相关性;空间相关场进一步表明,在人口和GDP分布较高的地区,植被的生长活力越低,相关系数均在-1.0～0.5之间。选择地市行政单元为研究粒度,使用面板数据分析方法,研究单位面积NDVI与城市化率之间相关性的演变,结果表明,在时间序列上负相关性越来越强,两者之间有明显线性关系,这在一定程度上反映了区域社会发展与生态环境之间未达到双赢。     

成土时间对黄河三角洲植物及微生物演替的影响

受时空因素的限制,研究土壤、微生物和植物的演替过程通常采用以空间换时间的时空替代法,关于成土时间的驱动力研究较少。选取黄河三角洲4块代表性冲积区域（形成年代分别为1904-1929年,1929-1934年,1964-1976年和1976年至今）,由沿海到农田（1-40 km）设计采样路线,通过多样性调查、土壤采样、MiSeq测序等方法对陆地生态系统的植物、细菌和真菌多样性以及微生物功能组成进行了监测。结果表明,随成土时间的增加,植物物种丰富度和生物量显著提高（P<0.05）,低盐度指示物种白茅的分布区域向海岸推进;细菌群落酸杆菌门（Acidobacteriota）等3个门类占比显著增加,拟杆菌门（Bacteroidota）等12个门类占比显著减少（P<0.05）,涉及基因信息处理、核苷酸代谢等基础生命活动和光合作用的功能通路在年代最晚的扇区富集,而涉及细胞老化调控、外源物质生物降解与代谢、芳香化合物降解等功能的通路在年代最早的扇区富集（LDA score>2,P<0.05）;真菌群落涉及病理营养的捕虫霉门（Zoopagomycota）等类群相对丰度的显著增加（P<0.05）。耐盐菌、自养菌、反硝化菌、反硫化菌等功能群在成土较晚区域的丰富度较高,有促进成土初期土壤碳氮积累、土壤养分循环和有效性的提升的功能潜力,进而影响植物演替。成土时间还驱动适应高营养环境的类群对先锋类群比值的增大,促进微生物生态位的分化。研究表明成土时间是对黄河三角洲植物和微生物群落组成变化的重要而显著的驱动力,为提高评估滨海生态系统植物和微生物演替规律的准确性提供了科学依据。     

黄河三角洲潮沟形态特征对湿地植物群落演替的影响

通过野外调查明确黄河三角洲潮上带、潮间带、潮下带内潮沟的形态特征及植物群落演替特征, 并在此基础上探讨潮沟对植物群落的影响。结果表明: 1)潮沟共包括4级, 沿海到内陆方向, 呈现出潮沟分叉增加、级别增多、曲率变大的发育趋势。潮上带和潮下带均出现较大的宽深比, 潮间带的潮沟密度和分汊率较大; 2)共统计到植物10科15属15种, 大部分为草本植物。植物演替的方向为碱蓬-柽柳-芦苇和香蒲, 物种生态位宽度最大值随着演替的进行, 由碱蓬变为柽柳再到芦苇和香蒲; 3)潮沟曲率、潮沟密度和潮沟宽度与群落演替方向呈正相关, 而潮沟分汊率和潮沟深度与群落演替方向呈负相关。植物群落演替对潮沟分汊率的变化的反应最敏感, 潮沟密度次之。     

黄河三角洲滨海湿地潮沟分布与植被覆盖度的关系

基于黄河三角洲滨海湿地2005、2010与2017年3个时期的Landsat TM/OLI影像,利用遥感和地理信息技术,对黄河三角洲滨海湿地的潮沟与植被覆盖度的分布格局与动态变化进行了分析,并运用网格搜索法,对研究区的潮沟与植被覆盖度进行相关分析。结果表明:(1) 2005—2017年黄河三角洲滨海湿地植被覆盖度不断提高,低植被覆盖度的面积减少了233.73 km2,高植被覆盖度的面积增加了165.85 km2;(2) 2005—2017年黄河三角洲滨海湿地的潮沟长度和面积不断增加,频数也在增加,其中2017年滨海湿地东南部的潮沟长度达到216.13 km,面积为22.23 km2,长度和面积分别比2005年增加了36.91%和49%;(3) 2005—2017年黄河三角洲潮沟分布与植被覆盖度呈负相关,其中2010年、2017年的潮沟与植被覆盖度呈显著相关(P<0.05),这说明黄河三角洲的潮沟的空间分布与区域植被的长势密切相关。     

长三角地区植被覆盖演变城乡差异及其原因

城市生态环境和城市化之间的关系是城市可持续发展的关键。研究不同城市化水平下植被覆盖的长时间演变趋势,对理解城市化过程对植被生长动态的影响,城市更新以及推进城市绿化的科学管理具有重要意义。然而,目前对城市内部沿城乡梯度植被生长趋势差异的认识还比较有限。以我国城市化发展最为强烈的长三角地区为研究对象,基于2000-2020年长三角归一化植被指数数据,采用趋势分析和地理探测器方法,探究了长三角地区城市内部植被覆盖演变城乡差异,并从土地利用/覆被变化和城市化发展的角度解析其成因。研究结果表明：（1）2000-2020年长三角地区植被总体呈绿化趋势,植被明显绿化占最大比例（52.06%）,轻微绿化与稳定不变地区占31.68%,零星分布的褐化区占6.82%。（2）城市老城区植被覆盖变化总体呈现返绿趋势（0.016/10 a）,新城区褐化明显（-0.019/10 a）,农郊区绿化突出（0.023/10 a）。在上海、南京和杭州等人口城市化水平较高的城市中,老城区土地利用变化强度最高,其绿化趋势也最高,体现了城市更新过程对绿地空间的促进作用;而在人口城市化水平相对较低的宣城、蚌埠和阜阳等城市,土地利用变化强度相对较低的农郊区也呈现明显的绿化趋势,更多的是受到区域生态保护的影响。（3）土地城市化是长三角地区老城区和新城区植被覆盖变化的主导因子,而城市化因子对农郊区解释程度总体不显著。从长三角总体区域看,城镇人口比重、不透水面积/总面积以及地区生产总值三者对植被覆盖演变存在显著影响,其中城镇人口比重影响最大。     

黄河三角洲自然保护区湿地植被生物量空间分布及其影响因素

以黄河三角洲自然保护区为研究区域,以野外实测湿地植被地上生物量数据、Landsat-8影像数据和土壤各因子检测数据为数据源,通过分析各遥感因子与实测植被生物量的相关关系,建立生物量模型,进行生物量的定量反演。通过研究生物量与土壤、水环境因子的关系,筛选影响生物量的关键因子,进而分析生物量的空间分布规律。结果表明:湿地植被地上生物量的干重与各遥感因子的相关性较高;以NDVI、EVI、MSAVI、DVI、RVI、Band1、Band2、Band3、Band4、Band6共10个因子作为自变量建立的反演模型最优;反演计算的生物量干重分为5个等级区,最低的1级区和最高的5级区面积较小,为82.23、72.16 km2,分别占研究区湿地植被总面积的13.35%、11.71%。生物量干重适中的2、3、4级区所占面积较大,为211.99、136.39、113.29 km2,分别占研究区湿地植被总面积的34.41%、22.14%、18.39%;在各环境因子中水深对芦苇生物量干重影响最大,土壤含水率对碱蓬生物量干重影响最大,水、盐条件是导致优势种植被生物量干重出现空间分异的主导因素;植被生物量干重呈现由陆向海减小,由黄河河道两岸向外递减的趋势。     

黄河三角洲湿地蒸散量与典型植被的生态需水量

蒸散量（ET）是黄河三角洲湿地水资源的主要消耗项,包括植被蒸腾、水面蒸发以及裸土蒸发等。植被生态需水是为了保证植被生态系统能够健康维持并确保其生态服务功能得到正常发挥而必须消耗的一部分水量。准确地估算湿地蒸散量、研究植被生态需水量对于保护湿地生态环境是十分必要的。应用MODIS的地表反射率、地表温度数据与常规气象数据以及土地利用/覆盖图,利用蒸散量的遥感估算模型SEBS模型估算了晴天条件下的黄河三角洲湿地日蒸散量,采用HANTS算法插补了非晴天条件下的日蒸散量,从而得到2001～2005年的该湿地年蒸散量的时间序列,并对蒸散量进行验证和分析。结合该地区典型植被生态需水量与植被蒸散耗水量,估算了2001～2005年的生态补水量。结果表明：与实测值相比,遥感估算月蒸散量的均方差RMSD为16.4mm,平均绝对百分比误差MAPD是11.9%,两者基本一致。黄河三角洲湿地的蒸散量在空间分布上以水体及周围地区、滨海滩涂、黄河故道以及黄河两岸沼泽湿地等的蒸散量较高,居民地蒸散量较低。蒸散量的年际变化不大,季节变化呈单峰型,以5、6、7月份蒸散量最大,月蒸散量在110～120mm之间。2001～2005年期间,每年至少有40%面积的芦苇沼泽和60%面积的芦苇草甸水分供应不足,植被的正常生长受到影响,尤其2002年较为严重,2004年以后情况有所改善。2002年芦苇的生态补水量最大,在9.9&#215;10^7～3.19&#215;108m^3之间,而2004年的生态补水量最小,在3.0&#215;10^7～2.39&#215;108m^3之间。     

长江三角洲核心区绿地系统时空演变特征及生态服务价值评估

在经济建设与环境保护矛盾突出的背景下,研究区域绿地系统时空演化特征,探讨人为因素对绿地系统生态服务的影响,对于改善绿地资源管理、促进区域永续协调发展具有重要意义。本研究基于景观生态学研究方法和生态服务价值当量因子评估法,运用ArcGIS 10.2软件的空间分析功能,对1990—2015年长江三角洲核心区绿地系统时空演化特征及生态服务价值进行了分析。结果表明:(1)长三角核心区绿地景观规模随时间的变化具有阶段性特征,呈现先扩大后缩减的态势;绿地景观与其他土地利用类型的转移存在阶段性与指向性特征;绿地景观格局总体上表现为初期集聚同质化、后期破碎异质化。(2)长三角核心区绿地系统生态服务价值随时间变化明显,不同绿地景观类型有不同的阶段性特征;长三角核心区绿地系统生态服务类型中,调节服务对于绿地系统整体生态服务价值贡献最大。(3)长三角核心区绿地系统生态服务价值在空间上呈现南北不均衡的特征,总体上呈南高北低态势,其中杭州市绿地系统生态服务价值在不同阶段均最高。区域地形地貌是影响区域生态服务价值的一个重要因素。     

基于MaxEnt模型的黄河三角洲滨海湿地优势植物群落潜在分布模拟

采用千米网格的方法,对黄河三角洲滨海湿地进行土壤采样和植被群落调查,利用MaxEnt模型和GIS空间分析技术,模拟该地区优势物种的潜在分布,定量分析优势物种的主导环境影响因子及其生态位参数.结果表明: 黄河三角洲滨海湿地的优势物种为柽柳、芦苇和盐地碱蓬.影响柽柳、芦苇和盐地碱蓬潜在分布的主导环境因子分别为硝态氮、盐分、坡度、镁、海拔和铵态氮,硝态氮、盐分、全磷、pH、海拔和铵态氮,硝态氮、盐分和铵态氮.黄河三角洲滨海湿地优势物种的存在概率与盐分呈正相关,与其他主导环境影响因子呈负相关.黄河三角洲滨海湿地优势物种的潜在核心适生区主要分布在滨海地区,芦苇的分布范围较柽柳和盐地碱蓬更广泛.     

Influence of hydrology process on wetland landscape pattern: A case study in the Yellow River Delta

A comprehensive study using ecological engineering analysis was conducted on the influence of the hydrology process in the Yellow River Delta. It was found that water and sediment played an important role in the formation and maintenance of the estuarine wetland. Based on hydrological data (1950–2005), meteorological data (1954–2005) and landscape data produced from integrated Landsat TM images of the Yellow River Delta, the relationship among all the above factors has been analyzed. The results indicated that runoff, sediment discharge and the area of the reed marsh wetland, meadow wetland and tidal wetland had evidently decreased from 1986 to 2001. The runoff and sediment discharge into the Yellow River Delta at a rate of 200–300 × 10⁸ m³ and at 5–8 × 10⁸ t, respectively, were probably the most optimal range for maintaining the stable wetland landscape pattern. Regression analysis and principal component analysis showed that there was a strong positive correlation between the area of wetland landscape and runoff, sediment discharge, whereas there was a negative correlation between the area and the temperature, and there was no significant trend with precipitation levels. The water and sediment discharge are the dominant variable factors of the wetland. Human activities also have an important influence on transformation of wetland types as well as wetland degradation. Therefore, with economic development, climate change and sustainable utilization of resources, great attention should be paid to the changes of natural landscape and their causes.     

黄河三角洲不同湿地群落氮磷化学计量特征及其生境适应策略

选取黄河三角洲滨海湿地盐地碱蓬(Suaeda salsa)、芦苇(Phragmites australis)和柽柳(Tamarix chinensis)3种典型植物群落为研究对象,研究了土壤-植物N、P元素的空间分布格局及N/P化学计量学特征。结果表明:盐地碱蓬地上部分N含量,地下部分N、P含量均小于芦苇和柽柳群落,柽柳地上部分P含量、N/P值均大于芦苇和盐地碱蓬群落。3种典型湿地群落N含量均呈现出地上部分大于地下部分的规律,说明植物会将有限的氮资源优先分配给地上部分光合器官;盐地碱蓬与柽柳地上和地下部分磷含量变化趋势相反,这种差异说明处在不同群落演替阶段的植物生活史策略不同。与木本植物柽柳不同,草本植物芦苇和盐地碱蓬N/P均表现出地上部分大于地下部分的特征,这与草本植物地上部分相对生长速率较大有关。土壤中N含量、N/P垂直变化趋势一致,均随着土层深度的增加而显著降低,但土壤磷的垂直变化特征不明显。相关分析显示,土壤(源)-植物(库)之间N、P相关性较弱,说明除了土壤条件,滨海湿地氮磷化学计量格局还与植物自身的生理调节有关。     

江南圩田的法与式：生态系统服务与空间形态增效

以江南圩田为研究对象,文章阐释在风景园林生态的语境下,以生态系统服务效能为“法”,以空间形态为“式”,有法有式,有律可循的观点。通过“水—绿—人”三者的关系,进行传统江南圩田原生空间形态的整体解读,剖析其间蕴含的8个维度的生态系统服务,反思当下圩田地区建设过程中的冲突与矛盾,进而探讨传统江南圩田生态智慧对当代圩田地区发展与规划实践给予的启示：“顺水而为”适度改造自然的理念;形成三生融合的整体人文生态系统;以及与水相协调的传统社会治理系统。     

基于复杂网络的长三角城市对外服务群落结构研究

城市群已成为国家参与全球竞争与国际分工的重要空间载体,其空间组织形式正从个体城市集聚、等级性的中心地结构向多中心、嵌套式的群落结构演变。为刻画长三角地区城市在不同要素层面下形成的多层次群落结构及其状态,借助复杂网络分析工具,从城市群落的节点特征、垂直和水平结构、不同群落结构间的相互关联三方面实证分析长三角地区3类(生产性、生活性、公共性)对外服务流的网络结构特征。研究显示:1)长三角城市节点服务功能分化,节点层级性分异显著,生产和生活性服务网络的节点规模呈"长尾"分布,公共性服务网络的节点规模相对均衡;2)垂直结构上,3类对外服务网络的网络密度、网络效率、流量占比和空间分布各不相同;水平结构上,初步形成对外服务网络的专业化分工格局,部分城市突破区域界线,呈跨地域集聚组团的态势。3)较强的结构关联性存在于生产性和生活性对外服务网络之间,两者在中低度值的城市节点上具有一致性,呈联动发展格局;公共性对外服务网络与前两者的节点度值分异较大,促进了整体群落服务功能结构的丰富和完善。基于复杂网络的群落研究可以从多维结构的分析中寻求城市群落的分工协作和共生,为当前多核心、网络化的城市空间组织与规划提供科学参考。     

珠三角河网区典型生境植物群落构成特征及生态修复

如何实现生态文明建设与三生空间高度混杂地区的高质量协同发展是珠三角河网区新时期面对的重要难题。以2018—2021年间积累的第一手田野调查资料为基础,针对广佛地区20处样地202个样点,综合生态学数量分析与风景园林学空间分析方法,研究河网区典型生境的植物群落构成特征及应用。结果表明：(1)珠三角河网区植物物种丰富,维管束植物共122科382属551种;植物群落“乔、灌、草、藤本”垂直结构完整,但乡土植物占比较低、外来入侵较严重;(2)动物友好植物种类丰富,共有鸟类友好植物88种、昆虫类友好植物90种、鱼类两栖类友好植物34种,但缺乏针对动物友好生境的科学配置;(3)河网区包括滨水、坑塘、农田、聚落四类典型生境以及9个稳定的植物群系,但在长期人为干扰下其生态功能和水乡风貌特征被严重削弱。最后,以佛山大美公园为例,探讨了以恢复河网区生物多样性和特色景观风貌为目标的生态修复实践。研究为珠三角河网区地域性景观恢复和三生空间混杂区域的近自然生态修复提供了重要的规划设计蓝本和实践示范。     

The analysis of convergence in ecological indicators: An application to the Mediterranean fisheries

Ecological indicators are increasingly used to examine the evolution of natural ecosystems and the impacts of human activities. Assessing their trends to develop comparative analyses is essential. We introduce the analysis of convergence, a novel approach to evaluate the dynamic and trends of ecological indicators and predict their behavior in the long-term. Specifically, we use a non-parametric estimation of Gaussian kernel density functions and transition probability matrix integrated in the R software. We validate the performance of our methodology through a practical application to three different ecological indicators to study whether Mediterranean countries converge towards similar fisheries practices. We focus on how distributions evolve over time for the Marine Trophic Index, the Fishing in Balance Index and the Expansion Factor during 1950–2010. Results show that Mediterranean countries persist in their fishery behaviors throughout the time series, although a tendency towards similar negative effects on the ecosystem is apparent in the long-term. This methodology can be easily reproduced with different indicators and/or ecosystems in order to analyze ecosystem dynamics.     

黄土高原泾河流域长时间序列的归一化植被指数动态变化及其驱动因素分析

泾河流域土地开发历史悠久, 是黄土高原水土流失的典型区域。研究气候变化和人类活动影响下泾河流域的植被覆盖变化及其原因, 对黄土高原的植被恢复、水土保持和景观管理等都具有重要意义。该研究应用GIMMS归一化植被指数NDVI、土地覆盖分类数据和气候数据, 采用趋势分析和相关分析方法, 研究了泾河流域1982-2005年植被覆盖变化趋势及其驱动因素。研究表明: 泾河流域24年间79.64%的区域NDVI无显著变化趋势, NDVI趋势显著增加的区域占16.33%, 主要集中在流域中部和南部, NDVI趋势显著减小的区域占4.03%, 主要集中在流域北部。流域所有气象站点的降水量均无显著变化趋势, 气温均呈显著升高趋势。分析发现气候变化不能很好地解释NDVI趋势的空间分异, 人为因素更为重要。从土地利用分析结果来看, NDVI不同趋势下各土地利用类型比例无明显变化, 但NDVI显著增加区以耕地为主, 显著减小区以草地为主, 由此推断NDVI的显著增加趋势主要由耕地NDVI增加引起, 显著减小趋势可能与林地减少和草地退化有关。通过分析不同分区的土地利用数据和社会经济资料, 着重探讨了造成植被覆盖显著变化趋势的人为因素。     

长三角县域国土空间开发适宜性评价方法研究——以长兴县为例

长三角一体化已上升为国家战略,该地区的自然社会经济要素相互关联极为密切,地区间相互影响显著。而作为长三角行政区划的基本单元,县域的可持续发展对于该地区的一体化协调发展具有重要的基础支撑作用。本文以浙江省长兴县为例,基于用地发展潜力和生态约束研究,构建了一套通用、快速的国土空间开发适宜性评价方法体系,基于空间可达性分析评价县域土地开发潜力,基于最小累积阻力模型评价土地生态约束。利用潜力—约束模型评价长兴县土地开发潜力和生态约束,得出长兴县土地适宜开发建设区域的面积约358 km2,占全域总面积的24.6%,呈中部聚集、四周分散的格局。基于研究结果,提出未来发展建议,建立健全相关制度保护耕地,强化国土空间管制保护生态空间,开展生态修复保障生态系统健康,多手段预防自然灾害,以期优化长兴县未来国土空间开发布局,指导县域国土空间规划。     

基于DPSIR模型的长三角城市群生态安全评价研究

长三角城市群作为中国经济发展最具活力的区域之一,城镇化水平高,同时面临巨大的环境压力。以长三角城市群41个城市为研究对象建立DPSIR生态安全指标评价模型,利用熵权法与均方差决策法确定DPSIR权重,采用主成分分析法和综合指数法得到长三角城市群生态安全综合指数YDESI与生态安全等级。结果表明,长三角城市群41个城市依据生态安全水平可划分为4类。总体水平属于临界安全偏较不安全水平,上海市与江苏省生态安全情况较好,浙江省生态安全水平一般,安徽省生态安全情况稍差。DPSIR模型显示,驱动力与响应指标对长三角城市群生态安全建设有很大贡献。长三角城市群生态安全主要影响因素为农业发展、环境空气质量、环保投资、城市绿化建设。最终提出相应的策略:即提高区域人口素质、强调新型城镇化、加强城市群基础设施建建设,为长三角城市群生态安全建设提供思路与依据。     

基于GEE和BRT的1984-2019年长三角生态绿色一体化发展示范区植被覆盖度变化

长三角生态绿色一体化发展示范区是国家重大战略的区域,生态环境保护是该区域发展的优先本底.探究植被覆盖度(FVC)时空变化有利于更准确地认识生态环境质量状况,对区域绿色可持续发展具有重要意义.本研究基于Google Earth Engine(GEE)云平台,分析了一体化示范区19842019年植被覆盖的时空变化特征和变化...