基于遥感影像的丹霞山国家级自然保护区森林景观格局分析

森林景观格局分析是景观格局优化、森林资源的可持续性经营与保护的重要基础。以无人机遥感影像和DEM为基础数据,利用ArcGIS和Fragstats软件对所选取的不同景观指数进行计算,分析了丹霞山森林景观的类型、格局特征及其地形分异规律。结果表明:1)从类型水平指数来看,丹霞山森林景观类型以天然林为主,占总面积的78.42%,表现出较高的集中连片性;2)从景观水平指数来看,丹霞山景观多样性和均匀度指数均较低,而蔓延度指数和连通度指数则较高,分别为77.85和99.97,表明景观以少数大面积的斑块为主,斑块间连接密切,自然连通度高; 3)从功能分区景观格局和地形分异规律来看,与人类活动密切相关的农田、人工林、裸地、居民地、人工水体和自然水体六类森林景观主要集中分布于海拔较低(60—150 m)、坡度平缓(0—5°)、无坡向的实验区内;灌木、草地、天然林和裸岩四类森林景观则较均衡的分布于海拔60—350m的各级坡度和坡向的核心区和缓冲区内。综上所述,丹霞山森林景观保持完好,破碎化程度较低,人为活动干扰较少,斑块之间物质、能量和物种交换的潜力较大。应建立无人机遥感监测系统,长期、准确的跟踪森林景...     

基于地理探测器的中国农业生态效率时空分异及其影响因素

研究农业生态效率的时空分异及其影响因素对实现中国农业生态高质量发展具有重要意义。基于2000—2018年中国30个省/区/市的面板数据,采用超效率SBM模型测算省际农业生态效率,在时间序列、空间可视化及趋势面分析揭示农业生态效率时空演变规律的基础上,进一步利用地理探测器模型识别影响农业生态效率空间分异的主导因子及其交互作用。结果表明: 2000—2018年,中国农业生态效率整体呈现稳定上升的趋势,但仍然处于较低水平,存在较大提升空间;中国农业生态效率具有显著的空间分异特征,总体上呈现出东西部地区较高、而中部地区较低的空间分布格局;中国农业生态效率的空间分异受到农业资源禀赋、社会经济、自然生态环境等多种因素的影响,不同因子对农业生态效率空间分异的影响存在明显差异且因子间交互作用会增强其空间分异。综上,要关注农业生态效率时空分异的主导因子,并注重区域间的协同合作,以实现农业的高质量发展。     

黄河上游兰州-西宁城市群资源环境承载力时空分异及障碍因子诊断

基于PSR模型构建资源环境承载力评价体系,利用熵权法、综合指数模型和GIS的空间分析功能对兰州-西宁(兰西)城市群资源环境承载力进行时空动态剖析,并运用障碍度模型识别其障碍因子。结果表明: 2005—2018年,兰西城市群资源环境承载力呈波动上升态势,资源环境承载力状况较好;资源环境承载力变异系数亦有波动上升趋势,区域差异逐步扩大。资源环境承载力空间上总体呈现以兰州与西宁主城区为中心的“双核”结构特征,高水平区主要集中于以兰州市和西宁市为中心的河湟谷地及其周边部分县区,低水平区集中于城市群中部、南部地区。其中,资源环境承载力子系统指数的时空分异特征显著,压力指数呈波动下降态势,空间上呈现以兰州与西宁市区为中心向外围地区递减的分布特征;状态指数呈波动上升态势,呈东西两翼高、中部低的空间演化特征;响应指数整体呈上升态势,空间上呈东高西低、中高外低的格局特征。城镇化率、人均工业废水排放量、生活垃圾无害化处理率、水耗指数和环保投资占GDP比重是制约兰西城市群资源环境承载能力提升的主要障碍因子。     

华北平原及黄土高原啮齿动物物种丰富度的空间格局及其分异

在采用网格法对华北平原及黄土高原啮齿动物调查的基础上,分析了啮齿动物物种丰富度空间格局。华北平原物种丰富度最低,其次为晋、翼山地和汾、渭谷地,而南蒙高原和黄土高原的丰富度较高;物种丰富度纬向变化不明显,而经向变化显著,由东向西,物种丰富度呈递增趋势;丰富度在海拔上的变化并不存在相关的地理模式;丰富度与山地面积呈正相关,与平原面积呈负相关,而与丘陵面积相关不显著,丰富度与各地地貌类型面积的总和呈明显的正相关;丰富度与温度相关不明显,而与降雨量呈负相关。在华北平原及黄土高原,生境结构类型愈复杂的地区,啮齿动物物种丰富度愈高。     

苏南地区典型城镇建设用地扩展的时空分异

选择江苏省常熟市南部的辛庄镇为研究区,采用该区1980、1991、2001和2009年4期高分辨率遥感影像,利用GIS技术,结合现有的建设用地扩展指标构建了综合扩展程度指数模型,定量分析了研究区1980-2009年间3个时段建设用地扩展的总体特征和时空分异特征.结果表明:随着农村城镇化和工业化进程的加快,辛庄镇建设用地显著扩展,1980-2009年间共增加19.24 km2,其中,2001-2009年该区建设用地进入高速扩展期,扩展面积、扩展贡献率和扩展强度均最大.研究区建设用地扩展具有明显的空间分异特征:1980-1991年,新增建设用地主要集中于镇区所在村域,1991年后,辛庄镇建设重心逐渐向工业发达的村庄转移.研究期间,辛庄镇的新增建设用地主要源于水田和旱地,二者共占建设用地总增加面积的88.1%,其余土地类型对建设用地的转入贡献率相对较小.     

1992—2005年蒙古国土地利用变化及其驱动因素

基于1992、2002年遥感图像以及2001、2005年的MODIS影像,结合相关统计资料,研究了蒙古国土地利用变化的总体特征、土地利用变化的空间差异,并对其驱动因素进行了分析.结果表明：1992—2005年,研究区耕地和林地面积明显减少,建设用地和未利用土地面积呈增加趋势,水域面积略有减少,草地面积相对稳定,但质量有所下降;2001—2005年,蒙古国土地利用变化的区域差异明显,西部山区和南部戈壁区北部是全国土地利用变化最集中的区域;研究区土地利用变化的主要驱动力为包括气候变化和自然灾害在内的自然因子以及政策法规、人口增加等社会经济因子.     

豫中褐土耕地土壤性质空间分异及质量评价

以河南省中部褐土集中分布区禹州县文殊镇为例,基于GIS对该镇进行500 m×500 m规则网格布点248个,将布点图层与土壤图进行叠加分析建立空间数据库,作为野外GPS定位精确采样的依据.野外实际共采集202个点的土壤样品（0～20 cm）,其中随机均匀选取34个点进行容重环刀采样.获取有机质、速效K、速效P、pH值、全N、全P、质地、阳离子交换量(CEC)、缓效K和容重10项土壤指标作为耕地土壤质量评价的因素.对指标进行数据统计分析,运用层次分析法（AHP）计算排列出评价因子的权重,运用普通Kriging插值法得出研究区10项土壤理化性质空间分异及土壤质量等级分布和面积.结果表明：研究区褐土耕地土壤质量属于较好的水平,其中优、中等占95%以上,差等只有不到5%.     

干旱区荒漠稀疏植被覆盖度提取及尺度扩展效应

选择线性混合像元分解模型、亚像元模型、最大三波段梯度差法模型以及修正的三波段梯度差法的2个变异模型来提取植被覆盖度,结合地面实测数据,探讨了提取干旱区荒漠稀疏植被覆盖度信息的适宜模型,并以简单平均法模拟了不同尺度的覆盖度影像,通过尺度上推检验了模型在MODIS尺度上的反演效应.结果表明：线性混合像元分解模型反演覆盖度的精度高于其他模型,适于稀疏植被地区,但端元的正确选取较难,从而影响其运用;亚像元分解模型是一个通用模型,植被分类图越精细,通过亚像元分解模型得到的覆盖度精度越高,但这也同时意味着该模型需要测定大量的输入参数;最大三波段梯度差法的算法简单、易于操作,其在农田等中高植被覆盖区及裸土区的预测值与实测值接近,但对干旱区稀疏植被的估计精度偏低;修正后的三波段最大梯度差法模型在稀疏植被覆盖区的预测值与实测值基本一致,在不同尺度上反演的覆盖度信息与实测值的一致性较好.该方法可有效提取干旱区低覆盖度植被信息.     

落叶松、水曲柳的氮营养行为及其种间分异

对已郁闭的12年生带状混交林和盆栽苗木的研究表明,落叶松和水曲柳在吸收空间的利用和吸收N素的时间(季节)、数量、形态诸方面都有不同的行为模式,二者存在着显著的种间差异.水曲柳根系发达,与落叶松混交能够保持固有的扎根习性不变,吸收根主要集中在土壤上层(0～20cm);落叶松根系在土壤上层受到水曲柳排斥,吸收根大量向下层(20～60cm)发展.在整个生长季中,两树种都有明显的N吸收峰期,水曲柳峰期出现在6月中下旬,落叶松峰期则出现在7月中下旬,二者是明显错开的.在吸收N素的数量上,水曲柳吸收量大,N利用效率较低;落叶松吸收量相对较小,N利用效率较高(比水曲柳高60.8%).在对N素养分化学形态的偏向选择方面,水曲柳较喜NO₃^--N,落叶松则对NO₃^--N和NH⁺-N无明显的偏好性.     

纵向岭谷区澜沧江流域景观生态安全时空分异特征

以1985年、1995年和2000年纵向岭谷区的核心区-澜沧江流域的土地利用数据为基础,在GIS软件的支持下,以破碎度、分离度、优势度等景观格局指数和景观类型的脆弱度为评价指标研究澜沧江流域景观生态安全的时空分异特征.研究表明,在这16a期间,景观结构变化导致景观生态安全指数在时空分异性较强,生态安全程度呈下降趋势,由于研究区特殊的地形、地貌特征,澜沧江流域的上、中、下游的生态安全指数分布形态及其下降幅度存在较大的差异,较低的生态安全指数(ES≤0.5)主要分布于该流域的下游呈东北-西南近"Y"形并沿江扩展,而较高的生态安全指数(ES≥0.6)主要分布于流域的中游呈东南-西北方向并沿江萎缩.人类的经济开发活动主要是在景观层次上进行,景观也是区域生态环境管理的基础单元之一,应用景观方法研究生态安全,揭示不同景观类型间的迁移转化特征并进一步识别区域生态环境的变化趋势及其内在因素,对区域生态建设和资源开发具有指导意义.