桂西北喀斯特区域生态环境脆弱性

以桂西北喀斯特区域--广西环江县为研究区,基于景观结构信息对研究区的生态环境脆弱度进行评价.将灰关联分析法应用于指标体系的构建,选取破碎度、分维数、聚集度、土壤侵蚀指数、植被覆盖指数和喀斯特地貌面积比作为评价指标,计算了研究区的景观类型脆弱度和区域生态环境脆弱度,并对结果进行半变异函数分析和空间插值分析,揭示了研究区生态环境脆弱度的空间分布特征.研究结果表明:(1)研究区林地景观脆弱度最高,其次为未利用地和耕地;(2)半变异函数分析表明,区域生态环境脆弱度指数具有明显的空间相关性,相关距离在25km左右,区域脆弱度的空间变异在15km以内表现出明显的各向同性,15km以外表现出各向异性;(3)区域生态环境脆弱度整体上表现出从东北到西南逐渐增大的趋势,局部随着高程的增加表现出\"高-中-低-中-高\"的变化特征,地质和地形是该区生态环境脆弱度空间格局的两大控制因素.     

大庆市生态环境脆弱性空间格局

以石油资源开采及加工为主要扰动,从敏感性及其应对能力两个方面建立了大庆市生态环境脆弱性评价指标体系,采用改进的熵值法确定各评价指标的权重,根据脆弱性评价模型函数分析了大庆市生态环境脆弱性空间格局.结果表明： 2009年,大庆市生态环境敏感性较强区域集中分布在石油开采加工及石化产业密集区,土地盐碱化等生态问题是导致区域敏感性较高的次要原因;应对不利扰动能力的整体水平较高,在一定程度上起到了缓解生态环境脆弱性的作用;研究区脆弱性空间差异较大,其中红岗区、萨尔图区和龙凤区的脆弱性较高,脆弱度分别为0.80、0.71和0.68,让胡路区和大同区的脆弱性较低,脆弱度分别为0.20和0.04.     

我国省域基础设施投入对社会-生态系统脆弱性的影响

基础设施投入对社会经济或生态系统的影响已被广泛讨论,但对社会-生态系统(SES)的作用如何仍不得而知。本研究梳理了基础设施投入对SES脆弱性的影响机理,并在核算省域人均基础设施资本存量及综合评估SES脆弱性的基础上,采用空间自相关与空间计量模型实证分析了我国省域基础设施投入对SES脆弱性的作用。结果表明: 2004—2017年,我国省域人均基础设施投入水平显著提高,且呈北高南低、东西高中间低的空间分布格局;省域SES脆弱性也在不断改善,却表现出由东向西逐步恶化的分布特点;我国省域人均基础设施投入与SES脆弱性具有空间正相关性,存在聚集性分布特征;两者呈倒U型曲线关系,即早期适量基础设施投入会降低SES脆弱性,而过度投入则会导致SES脆弱性逐步增加。本研究揭示了基础设施投入对SES脆弱性的影响机理与动态特点,可为宏观层面统筹协调基础设施建设与SES脆弱性治理提供理论与决策支持。     

基于ArcGIS的下辽河平原地下水脆弱性评价及空间结构分析

以下辽河平原为研究区,通过选取1991、2000和2010年3个代表年的相关参数,在DRASTIC模型基础上构建评价指标体系进行地下水脆弱性评价,并以地下水中氮元素浓度为响应指标通过显著性检验,在此基础上借助GS+、Arc GIS和Geoda095i等软件的制图功能和空间统计分析功能,对下辽河平原地下水脆弱性的空间分布特征、变异规律以及空间关联格局进行研究分析,结果表明:11991—2010年下辽河平原地下水脆弱性总体上呈先增后减趋势,空间分布上以沈阳市为中心的地下水高脆弱区向南部沿海方向扩散;21991—2010年研究区地下水脆弱性Moran's I表现为较强正相关现象,且关联程度呈略微下降趋势;31991—2010年研究区地下水脆弱性局部空间自相关和显著性水平均发生了明显的变化;4研究区内地下水脆弱性受结构性因素和随机性因素共同作用,且随机性因素在3个时期内有逐步上升趋势。研究成果反映了研究区地下水脆弱性空间结构的变异规律及驱动机制,为决策者在未来地下水污染防治方面提供相关参考依据。     

Stepping inside the niche: microclimate data are critical for accurate assessment of species' vulnerability to climate change

To assess a species'' vulnerability to climate change, we commonly use mapped environmental data that are coarsely resolved in time and space. Coarsely resolved temperature data are typically inaccurate at predicting temperatures in microhabitats used by an organism and may also exhibit spatial bias in topographically complex areas. One consequence of these inaccuracies is that coarsely resolved layers may predict thermal regimes at a site that exceed species'' known thermal limits. In this study, we use statistical downscaling to account for environmental factors and develop high-resolution estimates of daily maximum temperatures for a 36 000 km² study area over a 38-year period. We then demonstrate that this statistical downscaling provides temperature estimates that consistently place focal species within their fundamental thermal niche, whereas coarsely resolved layers do not. Our results highlight the need for incorporation of fine-scale weather data into species'' vulnerability analyses and demonstrate that a statistical downscaling approach can yield biologically relevant estimates of thermal regimes.     

承灾脆弱性视角下的生态系统服务需求评估及供需空间匹配

生态系统服务供需空间分布格局及匹配关系是生态系统服务领域的热点问题。将生态系统服务聚焦于增强城市系统承受自然灾害的能力和恢复力功能上,引入承灾脆弱性表征生态系统服务需求。选择首批经济特区之一的珠海市为案例研究区,土壤保持服务为供需分析的对象,利用承灾脆弱性评价城市系统及居民的服务需求并刻画需求的空间异质性,采用基于\"3S技术\"的In VEST模型定量评估服务供给潜力,从流域与镇、街道两种尺度分析生态系统服务供需匹配状况,以期为市级土地利用管理、景观格局优化及城市经济建设提供建议。研究结果表明:根据供需空间匹配状况,珠海市包含高供给高需求、低供给高需求、低供给低需求与高供给低需求四种供需匹配类型。珠海市土壤保持服务供需空间错位状况较为严重,人口密集的城镇区域需求极高但供给严重缺乏,部分生态源地的高供给无法惠及周边区域人口;兼顾经济建设与生态保护的高供给高需求地区仅占全域面积的8.7%;以农业导向且经济发展缓慢的低供给低需求地区分布较广。是对生态系统服务供给与需求的空间异质性刻画及供需空间匹配的重要尝试,为城市建设和生态管理提供参考。     

生态工业园共生网络的脆弱性

工业生态系统的稳定可持续运行是生态工业园区实现环境效益、经济效益和社会效益的重要保障,对生态工业共生网络脆弱性分析是工业生态学领域值得探讨的重要问题。运用复杂网络理论,从网络拓扑结构出发,论证该工业园具有小世界性和无标度性,为网络脆弱性分析奠定基础;通过攻击负载最大节点,利用网络效率和最大连通子图对网络的脆弱性进行分析,从而衡量节点失效对整个网络造成的破坏性。指出复杂网络在生态工业园共生网络中进一步研究的方向。     

北方半干旱荒漠草原生态区生态脆弱性变化遥感监测及其驱动机制分析

针对研究区的生态环境特征(风力侵蚀、沙漠化、盐渍化严重、水力侵蚀严重),引入了大尺度景观格局指数(香农均匀性指数和蔓延度指数)和极端气候指数(极端高温日数、极端低温日数和极端降雨日数),构建了北方半干旱荒漠草原生态区生态脆弱性评价体系,进而分析和探讨了该地区近13年的生态脆弱性时空变化格局和驱动机制。结果表明,北方半干旱荒漠草原生态区的生态脆弱性总体上属于中度脆弱状态,呈现自西向东递减的趋势。2000-2013年,北方半干旱荒漠草原生态区生态脆弱性呈现减小趋势。近13年北方半干旱荒漠草原生态区的生态脆弱性时空变化格局受GDP密度、气温、降水、地形等因子影响显著。这些为北方半干旱荒漠草原生态区的生态环境修复及保护提供重要的科学支撑。     

下辽河平原景观格局脆弱性及空间关联格局

以东北三省开发强度最大的辽河中下游地区——下辽河平原为研究对象,根据景观格局脆弱性的概念及内涵,通过景观敏感度指数和景观适应度指数构建景观格局脆弱度指数,并借助地统计学和空间自相关模型分析的理论方法,对下辽河平原景观格局脆弱度的空间分布特征、变异规律以及空间关联格局进行探讨,结果表明:①1989—2010年下辽河平原景观格局脆弱度总体上呈递减趋势;②1989—2010年研究区景观格局脆弱度Moran's I表现为一定程度的正相关,且相关程度略微呈下降趋势;③1989—2010年研究区景观格局脆弱度局部空间自相关和显著性水平均发生了明显的变化;④研究区各时期景观格局脆弱度的空间相关性是受结构性因素和非结构性因素共同影响,C0所占的比例在3a期间有逐步上升趋势,表明非结构性因素对景观格局脆弱度演变的影响程度不断加深,但是结构性因素(地形地貌、水文、土壤植被类型等)仍然对本区景观格局脆弱度的空间分布起决定性作用。     

黔中喀斯特山区村域稻田土壤理化特性的空间变异特征及空间自相关性

以贵州省安顺市西秀区旧州镇文星村为研究区域,采用地统计学方法,研究了黔中喀斯特山区土壤容重、总孔隙度、毛管持水量、毛管孔隙度、通气孔隙度等物理特性与土壤pH、有机质、速效养分(S、Si、N、P、K、Fe、Zn、Cu、Mn)、全量养分(N、P、K)、交换性盐(Ca、Mg)及阳离子交换量等化学特性的空间变异特征及自相关性。在土壤各特征值中,pH、毛管孔隙度变异系数分别为4.59%、8.28%、9.83%,为弱变异;其他变异系数在10%-100%之间,为中等程度变异。半方差分析表明,土壤毛管持水量、通气孔隙度、毛管孔隙度、速效养分(S、Si、Cu、Mn)、全量养分(N、P、K)、交换性盐(Ca、Mg)及阳离子交换量的C₀/(C₀+C)<25%,表现为强烈的空间自相关性;容重、pH、速效养分(N、P、K、Fe、Zn)及有机质的C₀/(C₀+C)在25%-75%之间,表现为中等空间自相关性,而Moran''s I指数分析表明,除毛管孔隙度、有效S、速效P及有效Mn的空间自相关性较弱外,其他均呈正的显著空间自相关性。根据克里金插值图,在研究区域内土壤毛管孔隙度及毛管持水量与pH、速效养分(S、Si、Zn、Cu、)全P、全N、有机质、交换性Ca、Mg及阳离子交换量在东北方向和西北角分布较低,在西南角方向土壤容重及通气孔隙度分布较低,而pH、速效K、有效Cu、全P、全K、有机质、阳离子交换量分布较高,且速效养分(N、K、S、Cu)、全P、有机质的含量及阳离子交换量均存在从西南向东北方向递减的趋势。     

黄土高原地区生态脆弱性的空间分布格局及与其控制因子关系的一致性

生态脆弱性评估主要包括综合指标法和单一指标法,但有关两种方法评估结果的一致性尚缺乏系统性的量化研究。以我国典型生态脆弱区——黄土高原为例,基于依据“暴露-敏感性-适应力”模型框架的综合指标法和以生态系统净初级生产力为指标的单一指标评价法,定量评估了生态脆弱性的空间分布格局及与其控制因子关系的一致性。结果表明：(1)两种方法得到的生态脆弱性分布格局整体类似,中度及以上等级生态脆弱区面积占总面积的58%—63%,且呈现向西北递增的趋势;(2)像元尺度上,虽然两种方法估算的生态脆弱性指数显著正相关(r=0.80,P<0.001),但近一半像元(45%)的脆弱性等级存在差异,主要表现为单一指标法估算的生态脆弱性程度比综合指标法高一个等级,尤其在植被生产力相对较高的区域;(3)地理探测器模型分析表明,两种方法估算的生态脆弱性格局与驱动因子的关系整体一致,气候湿润程度与植被覆盖度均为主控因子,且年降水量和植被覆盖度的双因子增强交互作用具有最高的解释力,其对两种方法估算生态脆弱性格局的平均解释力高达85%。研究结果强调了两种方法评估生态脆弱性格局的一致性,但在植被较好区域可能存在一定差异。考虑到综合指标评估法存在指标计算复杂和结果年际波动大等问题,单一指标法可能是评估生态脆弱性分布格局更快速有效的方法。     

海岸带区域陆海统筹生态安全研究

海岸带既是区域经济发展的黄金地带,亦是陆海系统交互胁迫的敏感区域,快速城镇化与工业化导致海岸带关键生态系统服务受损、生态网络格局紊乱、珍稀物种安全保障空间萎缩等重大生态安全问题。以闽三角海岸带珍稀物种-栖息地系统为研究对象,从“多物种-多生境-多尺度”视角出发,基于陆海统筹理念系统评估了闽三角海岸带珍稀物种-栖息地系统的脆弱性,建立了基于物种水平的海岸带生态保护与修复网络,构建了海岸带陆海统筹生态安全“一张图”。研究结果表明：(1)高强度围填海驱动下,闽三角红树林与水鸟栖息地脆弱性显著增加,高脆弱区域主要集中于九龙江河口、厦门同安湾和泉州湾;(2)闽三角生态安全网络由12条水鸟迁徙廊道和11个生态节点组成,其中影响陆海统筹生态安全的生态节点4个,预警生态节点3个;(3)闽三角海岸带未来安全韧性生境(水鸟栖息地与文昌鱼、中国鲎低脆弱生境较密集的区域)分布于云霄红树林保护区、东山岛近岸、九龙江河口、厦门大嶝海域、围头湾、深沪湾。本研究能够为设计规划未来韧性海岸带“受损海水-滨海湿地-珍稀物种”一体化修复与保护的生态安全格局,保障陆海统筹生态安全提供理论支撑和一体化解决方案。     

滇东南喀斯特区域生态脆弱性的时空演变及其影响因素

由于自身的脆弱性和人类活动的扰动,喀斯特区域植被破坏、水土流失和石漠化等生态问题突出.综合分析喀斯特区域的生态脆弱性及其影响因素,可为区域生态修复、环境治理提供科学支持.本研究以滇东南典型喀斯特区域广南县为例,从自然和人为因素角度构建喀斯特区域生态脆弱性评价指标体系,运用SPCA对2000、2010和2018年的生态脆...     

南四湖湿地景观格局脆弱度的时空分异特征

选取南四湖湿地1985、2000年Landsat 5 TM及2015年Landsat 8 OLI遥感影像为数据源,利用敏感度指数和适应度指数构建景观脆弱度指数,结合半变异函数和空间自相关等空间统计学方法,探究南四湖湿地景观格局脆弱度的适宜研究尺度及该尺度下脆弱度的时空分异特征.结果表明:1 km\"1 km等间距网格能消除随机因素对各景观指数值的影响,为适宜研究尺度.1985—2015年,南四湖湿地整体景观格局脆弱度呈恶化趋势,较高、高脆弱度范围随时间显著扩张.脆弱度空间异质性上升,受非结构性因素的影响增强,由空间自相关引起的空间变异略有减弱.脆弱度全局空间正相关性较强,呈空间集聚模式,且集聚现象日趋明显;局域自相关以空间局部聚集为主,高-高区的显著性水平最强,低-低区的显著性随时间增强.气温、降水等自然因素影响湖区景观格局脆弱度的空间分布,社会经济活动、政策体制等人为因素是脆弱度恶化的主要原因.     

景观生态网络研究进展

作为生态学重要的概念与方法,生态网络是景观生态学研究的热点问题,也是耦合景观结构、生态过程和功能的重要途径。景观生态网络对于保护生物多样性、维持生态平衡、增加景观连接度具有重要意义。从景观生态网络的相关理论、研究进展、研究方法模型等进行分析,并对其应用前景进行展望,主要介绍了传统景观格局分析、网络分析、模型模拟等方法的适用性与特点,并分析了景观生态网络在城市景观格局优化、自然保护区规划、生物多样性保护、土地规划等领域的应用,最后提出了研究的主要问题。     

中国省际碳排放绩效空间关联效应及影响因素

提高碳排放绩效是促进环境与经济平衡,推动区域协同可持续的关键所在。借助超效率SBM模型测算中国30个省份2005-2022年的碳排放绩效,并采用修正的引力模型和社会网络分析法对网络的结构特征、相互关系的传递路径、网络效应和网络影响因素进行分析,结果显示:①中国碳排放绩效显著增长,其空间关联网络特征明显,表现为以“北京-上海”双核为中心的东密西疏格局,并逐渐形成复杂化、紧密化的网络分布。②网络中板块内的关系数量明显低于板块间,“净溢出”和“净受益”板块间的直接联系和关联程度增强,“双向溢出”和“经纪人”板块的影响作用逐渐减弱。③关联网络的整体和个体结构特征均显著影响碳排放绩效,提升网络密度、关联关系数、度数中心度、接近中心度和中介中心度,降低网络效率和网络等级度可以有效提高碳排放绩效。④空间距离缩小,经济发展、技术创新、对外开放和城镇化水平的差异扩大可以显著提升网络的关联强度,产业结构、人口密度、环境规制、能源消费强度差异对网络关联强度的影响大小和方向表现出阶段性特征。