基于景观格局的新疆生态脆弱性综合评价研究

以新疆土地资源为研究对象,选取分维倒数、破碎度两个景观格局指数以及沙漠化敏感性、盐渍化敏感性和土壤侵蚀敏感性3个生态系统敏感性指数构建景观类型脆弱度和区域生态脆弱度模型,利用连续覆盖全区的格网进行空间系统采样,生成生态脆弱度空间分布图,从景观格局与生态系统敏感性相结合并利用GIS技术对新疆的生态环境进行综合定量的分析和评价.结果表明:(1) 未利用地和农用地的景观脆弱度指数较高,草地、林地其次,建设用地和水域最小;(2) 相关分析显示,破碎度、盐渍化敏感性、沙漠化敏感性和土壤侵蚀敏感性与景观类型脆弱性间存在着显著的正相关关系,能较好反映区域生态环境问题; (3) 区域生态脆弱度的空间格局与研究区实际吻合良好,表现为水平方向上环两大盆地分布,离沙漠腹地距离越近脆弱度越高;垂直方向上生态脆弱度具有随海拔增高坡度变大而增大的趋势; (4) 结合研究区实际可知,气候、地形地貌、土壤结构、水资源等自然因素为新疆的生态环境提供背景基础,而人类活动则是重要的调控因素.     

基于景观结构和3S技术的干旱区绿洲生态风险分析——以高台县为例

以干旱区绿洲的典型区域-张掖市高台县为研究对象,基于景观结构中的景观干扰度指数和景观脆弱度指数构建区域生态风险指数,并利用空间分析方法对生态风险指数进行变量空间化。通过对生态风险指数采样结果进行半变异函数分析和空间插值,绘制了研究区域2000和2010年生态风险分布图,并对区域生态风险结构分布变化和空间分布变化进行分析。结果表明:生态风险强度为0.1-0.3的区域主要分布在水域、建设用地与耕地集中的人工绿洲区;生态风险强度为0.3-0.4的区域主要分布在人工绿洲外围的过渡带;以盐碱地、戈壁及沙地景观为主的各种荒漠景观类型所在区域的生态风险强度在0.4-0.65之间。     

新疆玛纳斯河流域绿洲景观生态脆弱性时空分异

以2000年、2005年和2014年3期Landsat TM影像为基础数据,运用景观敏感度和景观适应度指数构建景观生态脆弱度评价模型,采用空间分析方法和统计学方法研究其时空分异特征以及空间关联格局,结果表明:(1)2000—2014年,耕地、建设用地和未利用地增加、林地减少较快,水域和草地缓慢减少,流域景观生态脆弱性呈上升趋势。其中,2005年以后脆弱性上升明显,结构性因素对景观格局变化的影响逐渐增大,但非结构性因素始终居于主要地位。(2)流域景观生态脆弱性具有高度的空间自相关性,表现为明显的空间关联性和空间依赖性,呈高-高集聚和低-低集聚、趋同空间正相关格局。(3)脆弱性空间分异较为显著。2000年以较低和中等脆弱区为主,两者所占面积比例为57.36%,较高和高脆弱区分布在西北部;2005年大部分地区处于较低和中等脆弱区,流域中下游较高脆弱区向东部延伸;2014年脆弱度水平明显增大,高脆弱区所占面积比例为10.9%,较高和高脆弱区向中游以及中上游扩张,城市空间扩张和建设用地扩大是导致脆弱度增大的主要动因。(4)中上游脆弱性空间扩张强度、方向、趋势与中下游脆弱性变化密切相关,说明人工绿洲建设进入高强度集聚规模和大规模生态外部性的空间发展阶段,应加强全流域统筹、全要素规划、全过程管理的生态建设与重构。     

新疆生态脆弱性时空演变及驱动力分析

生态脆弱性评价是了解区域生态状况的重要途径,科学评估生态脆弱性等级及变化对区域生态保护与建设,实现区域可持续发展具有重要意义。研究利用SRP模型构建新疆生态脆弱性评价指标体系,结合空间主成分分析方法构建生态脆弱性指数评价模型,分析新疆生态脆弱性时空演变特征。结果表明:(1)2000—2018年,新疆生态敏感性整体为中度敏感,呈现东南高西北低,主要受景观破碎度和土壤侵蚀程度影响;生态恢复力受植被覆盖度影响较大,整体呈西北高、东南低,变化幅度小,恢复力较弱;生态压力大致呈南、北部的山区和中部绿洲区、山区高、东南低,主要影响因子是人均GDP、农业依赖度和人口密度。(2)2000—2018年新疆生态脆弱性整体处于中度脆弱到重度脆弱。南、北部植被覆盖度低的地区生态脆弱等级较高,中部高海拔林草丰富地区生态脆弱性等级相对较低;2000—2018年新疆生态脆弱性综合指数呈现先增长后降低趋势。(3)生态脆弱性主要驱动力方面,人为活动因子的农业依赖度、人口密度、土地垦殖率,自然环境因子的生境质量指数、景观破碎度、景观恢复力指数和年均降水量7个指标是新疆2000—2018年生态脆弱性变化的主要单因子;生境质量指数、景观恢复力指数、景观破碎度指数、植被覆盖率的变化与区域人类活动的相互作用是促使新疆生态脆弱性的主要驱动力。     

鄂尔多斯1988-2000年景观结构和功能动态分析

文中以内蒙古鄂尔多斯市为研究区,以1988和2000年土地覆被数据为基础,以ARC GIS9.0和FRAGSTATS3.3为分析平台,对区域景观结构和功能进行动态分析。其中,结构分析主要采用景观指数方法;功能分析采用生态系统服务功能核算的方法。结果表明:1988-2000年间,景观整体上分布还较均匀,连通性增加,丰富度减少,有向不均匀发展的态势,服务功能景观上以草地为主,功能类型上以调节功能为主,整体生态服务功能减少。草地景观形状指数较大,形状复杂,高、中覆盖草地比例减少,聚集度指数增加,低覆盖草地比例增加,聚集度指数减少,生态服务功能下降,说明草地处于退化中;在服务功能中比重不大的林地和水域对区域生态效应的发挥有重要作用,虽然面积变化不大,但是破碎化程度增加,对其环境调节功能有一定影响;耕地和建设用地受人类干扰严重,斑块形状很规则。未利用地面积占30%左右,多为沙漠和荒地,生态脆弱,开发利用时要注意建立生态补偿机制。     

基于景观结构的吉林西部生态安全动态分析

景观结构的调整和重建是构建安全的区域生态格局的关键途径。基于景观生态学的基本理论,在景观干扰度和脆弱度指标构建的基础上,引入生态安全指数,并利用区变量理论对吉林西部1980-2000年的生态安全状况进行时空动态分析。结果表明,由于景观结构变化导致的生态安全指数时空变异显著。全区生态安全程度整体有所下降,且安全程度较高的地区降低的幅度更大。生态安全指数的空间分布符合球状模型,250km以内表现为显著的各向同性,自相关范围都在500km以上,小尺度不存在结构性因素的影响。9个市县中,生态安全指数最高的是前郭,最低的是通榆,环境恶化程度最大的是大安。     

疏勒河中游湿地景观时空演变及其影响因素

湿地景观格局能够反映湿地类型的面积变化和空间分布特征,其时空演变有助于理解干扰因子与湿地生态过程之间的作用关系.选择疏勒河中游的库塘湿地、永久性河流湿地和内陆盐沼等5种湿地类型,采用景观格局分析法和主成分分析方法,研究了湿地类型面积、景观指数时空演变及其影响因素.结果 表明:(1) 1987-2017年疏勒河中游湿地总...     

基于GIS的区域景观生态风险分析——以渭河下游河流沿线区域为例

以渭河下游河流沿线区域2000年的土地利用图为例,通过计算各景观格局指数,引入生态风险指数,利用地统计学的Kriging方法和GIS软件,对生态风险指数进行采样和空间插值,得到了基于景观结构的生态风险分布图.通过对生态风险指数进行分类,将整个区域划分为低风险区、较低风险区、中等风险区、较高风险区和高风险区5类.结果表明: 高风险区主要位于由北向南的黄河水域区、自东向西流经研究区的渭河部分主河道区和大荔县沙苑农场的沙区.低风险区主要位于西安市城区、秦岭北坡海拔1 300 m以上的山区和大荔县沙苑农场境内的林区.     

草原文化遗址区景观格局变化及其生态风险评估——以元上都为例

以元上都草原文化遗址区为研究对象,运用1990、2000、2010年TM影像数据,RS与GIS技术及景观格局分析软件,在对研究区景观结构与景观格局时空变化及其对区域生态环境的影响进行分析的基础上,借助景观干扰指数及景观脆弱度指数,构建生态风险指数开展其生态风险动态评估。结果表明:近20年来,元上都遗址区的景观结构变化较大,其中草地、湿地与沼泽面积均在减少,而耕地、林地、居民点与工矿用地、沙地面积增幅明显;草地景观的优势度降低,景观格局向破碎化、复杂化、多样化与异质化发展。生境质量下降、边缘效应增加、草地生态系统抗干扰能力降低、沙地面积扩张是元上都遗址区生态环境致损受危的风险源;因景观稳定性逐渐降低使其面临的生态风险有加大趋势。     

基于GIS的关中地区土地利用/覆盖变化对比研究

关中地区土地利用变化剧烈,内部结构差异明显。选取了该区域的长武县、长安区两个典型区进行土地利用/覆盖变化对比研究。利用1985年、2000年和2005年3期TM遥感影像解译数据,借助GIS的空间分析功能分析了土地利用变化过程,选取了斑块密度、平均分维数、分离度指数、景观多样性指数、景观形状指数等具有明显生态学意义的景观指数对土地利用景观格局进行分析,为土地可持续利用提供景观生态学依据。研究结果表明:在研究时段内,长武县和长安区耕地面积不断减少,长武县的耕地主要流向为林地,而长安区主要转为建设用地。景观格局特征的分析表明,两个区域受人类活动干预较大,斑块数量显著增加,土地利用景观不断破碎,多样性增强,分离度指数显示出各景观类型的空间分布更为分散,而长安区的分散程度相对更高。     

动物践踏干扰对生物结皮中微生物生态分布的影响

古尔班通古特沙漠作为北疆冬季牧场,普遍承受牲畜的践踏干扰,研究表明:动物践踏干扰导致各种类型生物结皮的覆盖度有不同程度的降低,干扰主要集中于结皮层(0～2 cm).微生物各类群对践踏干扰的反应具差异性,真菌与干扰的相关性最高,细菌和放线菌对干扰不敏感.践踏干扰改变了微生物各类群在垄间低地的数量垂直分布格局,但并未改变微生物区系组成.有机质对干扰不敏感,仍随土层加深而递减,在结皮层(0～2 cm)中与干扰率的相关性相对较高.     

阜康绿洲环境变化的气候特征

利用月气象资料,对过去近30 a阜康绿洲气候变化特征进行分析和比较,结果表明:阜康绿洲气温具有显著的增暖趋势,年平均气温增加约0.6 ℃,对年气温变暖贡献最大的是春冬两季,分别升高1.2 ℃和1.3 ℃;阜康绿洲变暖的主要特征是最低气温升高,最低平均气温增幅达0.7 ℃;在20世纪80年代中期之前,不论是年还是季节的日照时数均呈上升趋势,之后呈下降趋势,并且总体呈下降趋势;蒸发量呈明显的下降趋势,90年代比70年代蒸发量下降约537.9 mm,夏季是年蒸发量下降的主要季节;降水量呈明显的上升趋势,90年代比70年代降水增加约60.54 mm,春夏两季是年降水量增加的主要季节.     

中国干旱区绿洲稳定性研究

绿洲是干旱区特有的生态景观之一,也是干旱区人类生产和生活的主要空间。绿洲的稳定事关干旱区人类的生存、社会经济的发展。因此,绿洲稳定性成为近年干旱区研究的热点。从生态系统、景观、流域3个层次综述绿洲稳定性研究现状,提出在未来应建立高效节水绿洲的同时,还应加强田块、灌区和绿洲不同尺度水效益及其对绿洲水文循环影响的评价研究;加强以流域为单元,开展绿洲稳定性研究;加强人工绿洲建设与天然绿洲稳定的关系、流域内绿洲空间布局、结构与绿洲稳定性关系、绿洲生态用水和生产用水比例与绿洲稳定性的研究。     

民勤沙区不同稳定性沙丘植被生境条件研究

固定、半固定和流动沙丘生境条件测定结果表明：固定沙丘优势种均生长不良,枯梢、死亡普遍,其伴生植物的种类和密度均很小;沙丘水分条件决定了其生境条件,固定沙丘水分条件最差亦即生境条件最差;固定沙丘和半固定沙丘表面易形成粘粒、粉粒结皮,其表土层田间持水量大,影响降水下渗;固定沙丘表面田间持水量大是影响降水下渗的关键,其沙丘表土层粘粒、粉粒含量高是导致其田间持水量大的关键。其伴生草本植物密度并不随表土层田间持水量大而增加的原因,主要是由于当地降水少、气候干燥、表土层土壤水分易蒸发损耗所致。     

黄土高原水土流失区未来粮食供给分析

通过对黄土高原地区水土流失问题及其产生的原因分析,提出了退耕还林还草是治理水土流失的有效措施,并从影响粮食有效供给的因素出发,讨论了未来30 a黄土高原水土流失区的粮食供给状况。要解决本区粮食的缺口,首先发展粮食生产,努力实现粮食供需平衡。     

基于GIS的延安市城郊区土地利用格局优化研究

以延安市宝塔区高坡到三十里铺段为例,以DEM为基础提取坡度、坡向及地形起伏度因子,再结合土地利用空间布局、植被多样性、地表水体、生态价值等生态因子,在ArcGIS空间分析模块下,通过叠加分析进行研究区土地生态敏感性与适宜性评价.参照评价结果,借鉴景观格局整体优化的方法,将研究区分为优先发展区、引导发展区、限制发展区和禁...     

黄土高原马栏林区顶极群落的种间关联分析

在黄土高原子午岭马栏林区辽东栎群落中,设置30个10 m×10 m的样方,对所有调查的69种木本植物进行种间关联性分析。结果表明:处于演替顶极阶段的辽东栎群落总体关联性呈显著正关联,符合演替进程的特征。通过点相关系数、X~2检验、r检验分析,显示种对间的关联性比较弱,即大部分是非显著的,种对间关系松散。正负关联性和关联强度的分析表明,种对间还存在有一定的竞争关系,但是处于环境的容许范围内,即群落基本是稳定的。     

祁连山区降水气候特征分析

利用祁连山区的逐时、逐日降水资料和山丹军马场大黄沟的云杉树轮宽度资料,研究祁连山区的降水时空变化和分布特征。研究发现：海拔高度对该地区降水有较大影响,并且降水主要发生在午后和夜间;近40 a来,该地区极端降水频次出现了增加趋势,增加幅度达1.25 d/10 a。利用一元二次回归模型重建这一区域200 a以来的降水历史序列。分析表明：整体上19世纪降水比20世纪更加丰富,20世纪初降水出现了突变特征,并逐渐趋于干旱,在20世纪20、30年代曾有严重的旱灾发生,这与该时期在我国北方大范围的干旱事件相一致。     

宁夏雷暴天气过程的气候特征

利用宁夏20个测站1961~2006年的雷暴观测资料,通过数理统计、线性趋势等方法,对宁夏单次雷暴天气过程进行了分析研究。结果表明:宁夏各地单次雷暴天气过程差异较大,年平均单次雷暴过程的次数呈明显减少的趋势,每10a减少24次;雷暴日平均单次雷暴过程也呈明显减少的趋势,1980年以前为相对偏多期;各地单次雷暴天气过程持续时间多在2h以内,北部平原地区单次雷暴天气过程持续时间短,主要出现在偏W方向,南部山区单次雷暴过程持续时间长,主要出现在偏N方向;通过对500hPa温度场变化分析,宁夏雷暴天气过程的变化主要受大气环流变化的影响。