东北典型农区土地利用变化的生态效应研究——以公主岭市为例

在人为活动占优势的景观内,不同土地利用方式和强度产生的生态效应是不同的,并且可以直观地反映在生态系统的结构和组成上。因此,本文利用Landsat TM和MSS遥感数据,以具有相对完整的自然生态过程的小流域作为评价单元,借助GIS空间分析和地统计分析功能,从景观生态学角度提出了景观生态指数来反映LUCC变化所带来的生态效应。研究发现,公主岭市1975—1986年间由于土地利用/土地覆被变化造成的生态风险不断增加,随后逐渐减小,到2000年局部地区又有所回升,这种变化与该地区土地利用类型的变化,特别是耕地、林地和草地的变化趋势呈高度相关,说明该地区土地利用/土地覆被变化对生物多样性及生态安全具有重要影响。     

焉耆盆地绿洲区土地利用变化对生态系统服务价值影响研究

以新疆焉耆盆地为例,利用从1964-2007年遥感影像中获取的景观数据,分析了焉耆盆地绿洲区域土地利用变化。在此基础上,采用中国陆地生态系统服务价值的测算方法,评估了焉耆盆地绿洲区域生态服务价值并分析了景观之间的转化所引起的生态服务价值的变化。结果表明:在过去的近50年间,焉耆盆地土地利用变化趋势是以农田取代草地而发展的。绿洲区域生态服务价值总量变化不大,2007年比1964年只下降了37570万元,但各景观生态服务价值变动很大,其中农田生态服务价值增加了9.8亿元,草地的生态服务价值减少了8.8亿元,其变化率分别达到350.14%和-76.77%。各景观类型中湿地景观的生态服务价值贡献系数最大,达到3.7;其次是水域,生态服务价值贡献系数为2.71。因此,在绿洲开发建设的过程应加强对湿地和水域的保护,以实现焉耆盆地的可持续发展。     

松嫩平原典型盐碱化地区土地利用格局变化研究——以吉林省乾安县为例

基于两期土地利用遥感数据,并结合统计与调查资料,本文使用地理信息系统技术和景观生态学方法,对1945~1996年吉林省乾安县的土地利用格局变化进行了研究。结果表明:1)就乾安县的整体土地利用变化而言,主要表现为景观破碎化,斑块不规则化和景观结构复杂化。2)就各土地利用类型的变化而言,突出表现为草地和湿地大幅减少,景观百分比显著下降,同时耕地和盐碱地大幅增加,景观百分比显著上升。3)就各土地利用类型之间的转换而言,主要表现为草地、林地、盐碱地和湿地向耕地的转化,以及耕地、草地、水域和湿地向盐碱地的转化。4)就各土地利用类型结构的变化而言,突出表现为草地和湿地遭受严重分割,出现严重的破碎化;而耕地和盐碱地斑块日益扩大,连通度上升。5)就土地利用格局变化的环境效应而言,草地和湿地的大幅减少以及盐碱地的显著扩展已经对当地的生存环境构成了严重威胁。     

塔里木河干流典型区草地资源动态变化及其景观生态意义

以Landsat TM遥感解译出的塔里木河干流1990年和2000年的土地利用数据为基础,分析近10年来草地资源的时空及景观格局变化及其原因,从而探讨由此引起的生态效应及对策措施.结果表明:研究区的土地利用结构以未利用土地和草地为主.各草地类型与其他土地利用类型之间的转换表现为入不敷出,各类型草地面积共计减少7.3×104 hm2.虽然高覆盖度草地面积增加2.76×104 hm2,但草地质量的提高和下降的面积比为3∶10,草地质量呈下降趋势.研究区内草地景观多样性和均匀度都有所增加,草地内部优势景观不明显.各类型草地景观破碎化程度增加,人类活动干扰则是主要因素.基于塔里木河干流土地利用变化及草地资源动态变化的分析,其主要的环境问题是荒漠化,牧业受到影响.     

基于活力-组织力-恢复力的黑河源区高寒湿地景观生态健康评估

黑河源国家湿地公园作为典型高寒河源湿地,其生态系统健康状况是衡量高寒湿地当前及未来发展状态的重要依据。本研究基于土地利用数据,引入景观生态脆弱性指数,从生态系统活力、组织力、恢复力和生态系统服务价值4个方面构建高寒湿地生态健康综合评价体系,定量评估2014—2021年黑河源区生态健康时空变化特征。结果表明：（1）草地是黑河源区最主要的土地利用类型,高、中和低覆盖度草地呈镶嵌式分布;其次是未利用地,主要分布在河流两岸及西北部。（2）黑河源区以低脆弱区和较低脆弱区面积为主,整体景观生态脆弱性较低。（3）黑河源区以健康和中等健康为主,整体生态环境健康水平较高。综合来看,黑河源区2014—2021年生态系统较为健康,今后黑河源区应该以生态功能为主,兼顾牧业生产,保证生态系统朝着“生态和谐”的健康方向发展。     

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。     

黄河源区土地利用和景观格局变化及其生态环境效应

基于TM/ETM卫星遥感数据,运用ArcInfo软件和景观生态学方法,对黄河源区1986～2000年土地利用和景观结构的时空变化特征进行了研究。结果表明:源区林地、湿地、草地和冰川面积减少,建设用地、耕地和未利用土地面积显著增加,土地综合利用程度下降。景观破碎化程度加剧,分维数和多样性指数增加,优势度提高,景观异质性增强。黄河源区脆弱的生态体系对土地利用变化响应强烈,造成水土流失与沙漠化程度加剧,导致大范围高寒草甸、草原植被退化,湿地萎缩。区域气候变化及其引起的冻土环境退化,以及所叠加的不合理的人类经济活动和较为严重的鼠虫害是黄河源区生态环境急剧恶化的主要成因。     

开垦60年东北三江平原典型产粮区生态脆弱性时空格局演变分析——以859农场为例

地处东北黑龙江省的三江平原是我国重要的产粮区,上世纪50年代以来经历了高强度的湿地开垦,改变了原有的景观格局和生态系统结构,使得生态脆弱性问题成为制约该区可持续发展及粮食生产安全的重要因素。文中以该区开垦程度较大的859农场为例,利用开垦60年(1950s~2013a)来8个时期的遥感影像解译的土地利用结果,从景观格局角度选取生态压力指标与结合土壤侵蚀敏感性指标构建生态脆弱性评价模型,对研究区生态脆弱性时空动态变化进行定量分析,分析其生态脆弱性时空变化规律。结果表明:1)开垦60年,景观格局发生巨大变化,草地、林地2种景观类型景观生态脆弱性变化明显。2)开垦60年,农场生态脆弱性显著增加。初期上升明显,自1980s后变化趋缓,新世纪以来,随着垦荒强度以及各种生态保护政策与农田管理措施的变化,农场生态脆弱性也随之出现了剧烈波动,总体有向好的趋势。3)研究区生态脆弱性变化方向与开垦方向相同,开垦30年后生态脆弱性较高区域呈现出增加的趋势,主要分布于位于林地-耕地-草地交界区域。研究结果说明:人类活动是影响东北典型产粮区生态脆弱性的关键因素。过度开垦对区域生态脆弱性有负面影响,而退耕退湿等政策能缓和区域生态脆弱性状况,保障区域可持续发展。     

鄂温克族自治旗土地利用景观格局变化研究

在RS和GIS技术的支持下,以1992年和2002年TM遥感数据为数据源,利用斑块面积、形状、优势度、景观破碎度、土地利用的变化以及各种景观类型之间转换等景观特征指标,从多个层面对鄂温克族自治旗景观特征及其动态变化进行了研究。结果表明:在10a时间内,研究区域景观特征发生了很大变化,农业用地和建设用地迅速增加,与此同时,伴随着经济的迅猛发展和城镇化进程的加快,林地、草地和湿地等景观类型都出现了不同程度的退化,其中以高覆盖度草地、中覆盖度草地和河滩地最为明显。     

干旱区高山湿地生态风险时空变化——以巴音布鲁克自然遗产地为例

以2000年和2010年巴音布鲁克自然遗产地TM遥感影像、巴音布鲁克气象站2000-2007年降水、气温数据,建立生态风险指数,比较分析2000年和2010年生态风险区的时空演变特征,定量分析生态风险区变化的距离及方向.结果表明:①2000-2010年,研究区高覆盖度草地面积变化幅度最大,减少了39.63％,平原旱地、河沼、高覆盖度草地的分离度增大,中覆盖度草地抗扰度增加;②研究区平均生态风险值随时间变化逐渐降低,约4成面积的生态风险略有上升;③高生态风险区由单中心集聚向多中心分散变化,面积变化由差异化向一致性转化;各生态风险区重心变化强烈,由东北方向向西南方向转移,方向角度变化最大的为高生态风险区;④气候变化和人为活动影响研究区的生态风险变化,气候变化导致局地景观格局和物种生境发生变化;人类活动影响景观格局的分布,并在短时期内影响动植物的生境以及景观格局.     

吉林省西部湿地资源动态变化研究

本文应用遥感和地理信息系统相结合的方法,分析了吉林省湿地资源的空间分布及植被特征,并对近20年来吉林西部地区的湿地变化特征作了进一步的探讨。研究表明湿地资源空间分布不均匀,区域差异明显。吉林西部湿地面积减少趋势显著,其湿地面积减少了22.1%,年均变化率为1.1%。湿地资源保护和可持续利用已成为一项重要任务。     

银川市湖泊湿地景观空间格局动态演化分析

区域生态安全是可持续发展的基础,湖泊湿地对于区域生态安全的维护具有至关重要的意义.应用3s技术以及景观空间格局指数方法,对银川市湖泊湿地进行了动态演化研究.分析得出:①近20年来,银川市湖泊湿地景观斑块总面积A总、平均面积A、斑块最大面积Amax等特征呈逐年减小的趋势;②银川市湖泊湿地景观内部结构中,虽然部分指标特征有所改善,但整体仍呈脆弱化、不稳定化的变化趋势,如2004年MSI,FD,FS等指数特征虽都明显好于1997年,但是与1987年状态相比仍有差距;③银川市湖泊湿地景观动态演化的驱动力因子有气候和水文的自然因子以及人口增长、农业开发活动和政策调整等人为因子,其中人为因子为主要的驱动力因子.根据结论进一步提出对策及建议,以期为银川市生态建设和生态安全维护提供参考.     

基于RS与GIS的湿地保护有效性分析——以向海自然保护区为例

向海自然保护区是以保护丹顶鹤等珍稀水禽和蒙古黄榆为主的国家级湿地自然保护区,具有重要的国际地位与作用。但是,湿地资源的退化现状使得人们对于保护区的有效性产生了疑问。本研究借助RS与GIS技术,利用1954年、1986年和2004年的土地利用数据,对比分析了向海自然保护区建立前后、保护区内各功能区、保护区及其周边区域的湿地资源动态变化,另外,结合保护区野外调查资料,探讨了湿地生境退化对鹤类等珍稀水禽迁徙及繁殖数量变化的影响。结果表明:保护区建立后湿地损失速度有所减缓,但仍保持减少的趋势;核心区内湿地得到了较好的保护,对实验区与缓冲区的保护作用较弱;与其周边区域相比,保护区内湿地资源的时空动态变化显著;鹤类等珍稀水禽种群数量随着湿地面积的萎缩而迅速减少。区域气候环境变化是导致湿地退化的主要原因,人为活动干扰以及保护区自身建设与管理中存在的问题是影响保护区对湿地资源发挥有效保护作用的主导因素。     

北京顺义区域生态安全格局构建

区域生态安全格局构建是区域生态管理的重要依据。文中提出以生态环境现状调查分析、关键生态问题识别、区域生态安全评价及区域生态安全格局构建作为核心步骤的技术路线,并以北京市顺义区为研究区进行探索性研究。研究结果表明:顺义的主要生态系统为林地生态系统、湿地生态系统、城镇生态系统、农田生态系统等类型,存在生物多样性降低、湿地萎缩、水污染、土地沙化等生态环境问题,在区域生态安全上潮白河沿线一带、东北部山区地带和潮白河以东大部分区域生态安全水平较高,西部地区的大部分尤其是西南部地区生态安全指数较低;应通过在主要城镇组团核心周边进行生态控制带建设、恢复潮白河等天然河流,保护汉石桥湿地、东北部山地森林生态系统和潮白河沿线等大型斑块,建立沿道路的生态廊道,综合构建顺义区域生态安全格局。     

Land use/land cover change responses to ecological water conveyance in the lower reaches of Tarim River,China

The Tarim River is the longest inland river in China and is considered as an important river to protect the oasis economy and environment of the Tarim Basin. However, excessive exploitation and over-utilization of natural resources, particularly water resources, have triggered a series of ecological and environmental problems, such as the reduction in the volume of water in the main river, deterioration of water quality, drying up of downstream rivers, degradation of vegetation, and land desertification. In this study, the land use/land cover change (LUCC) responses to ecological water conveyance in the lower reaches of the Tarim River were investigated using ENVI (Environment for Visualizing Images) and GIS (Geographic Information System) data analysis software for the period of 1990-2018. Multi-temporal remote sensing images and ecological water conveyance data from 1990 to 2018 were used. The results indicate that LUCC covered an area of 2644.34 km² during this period, accounting for 15.79% of the total study area. From 1990 to 2018, wetland, farmland, forestland, and artificial surfaces increased by 533.42 km² (216.77%), 446.68 km² (123.66%), 284.55 km² (5.67%), and 57.51 km² (217.96%), respectively, whereas areas covered by grassland and other land use/land cover types, such as Gobi, bare soil, and deserts, decreased by 103.34 km² (14.31%) and 1218.83 km² (11.75%), respectively. Vegetation area decreased first and then increased, with the order of 2010<2000<1990<2018. LUCC in the overflow and stagnant areas in the lower reaches of the Tarim River was mainly characterized by fragmentation, irregularity, and complexity. By analyzing the LUCC responses to 19 rounds of ecological water conveyance in the lower reaches of the Tarim River from 2000 to the end of 2018, we proposed guidelines for the rational development and utilization of water and soil resources and formulation of strategies for the sustainable development of the lower reaches of the Tarim River. This study provides scientific guidance for optimal scheduling of water resources in the region.     

嫩江中下游湿地生态水文功能及其退化机制与对策研究

嫩江中下游湿地是我国自然湿地主要集中分布区之一,是东北松嫩平原生态安全的重要保障。近50年来,在全球气候变化和高强度人类活动的作用下,湿地生态系统严重受损,生态水文功能急剧退化,抵御自然灾害的能力减弱或丧失。本文重点阐述了嫩江中下游湿地的主要生态水文功能,并系统地分析了湿地生态水文功能退化的自然因素与人为因素,认为全球气候变化导致的气温上升和降水量减少、中上游用水量增加与水利工程建设导致流域下游湿地水源补给量锐减、大规模的湿地农田化和过度放牧、农业非点源污染是湿地景观演变和生态水文功能退化的主要机制。根据统筹人与自然和谐的科学发展观,提出了恢复和重建嫩江中下游湿地生态系统的对策和措施,从而保证湿地生态水文功能的正常发挥,保障区域生态环境与社会经济协调、稳定与可持续发展。     

松嫩盐碱湿地对区域生态环境变化的缓冲作用及其响应

湿地具有巨大的环境调节功能和效益,对维持自然界自然生态过程和平衡以及减缓地区、区域的环境变化具有极其重要的作用;同时湿地对区域生态环境变化也具有明显的响应。本文从湿地对洪涝和干旱的缓冲作用、湿地对周边环境的净化作用、湿地充当着CO2的源和汇,湿地植物的生态效应以及湿地对植物对盐分和人类活动干扰的响应等方面论述了松嫩平原盐碱湿地对区域生态环境变化的缓冲作用,指出对生态脆弱带的盐碱湿地进行保护和优化管理是维持区域生态环境安全和区域可持续发展的重要举措。     

陕北风沙区景观格局分析

陕北风沙区地处农牧交错带,气候干旱,是一个从沙区向黄土区的过渡区,自然环境复杂、恶劣。区内景观类型简单,半流动沙地、流动沙地占据了主体,是一种典型的沙地景观格局。水是区域景观发展的一个重要因素,绿色景观滩地、草地、林地仅有14．7％,显示出区内生产力低,生态环境脆弱。人为景观成为区域内仅次于沙地的景观大类,区内自然的景观格局正受到人类的强烈干扰。这种区域环境的过渡性及脆弱性,导致了区域景观结构的不稳定性与敏感性。     

吉林西部环境质量空间模糊综合评价

在建立吉林省西部环境质量评价指标体系的基础上,运用空间模糊综合评价方法,对研究区环境质量空间总体状况进行了综合评价,并深入研究和实践了区域环境质量评价中遇到的隶属度的空间化、权向量的确定等具体问题.评价结果显示,研究区环境质量总体处在中、差等级水平,空间上呈东西分布,环境恶化趋势从西南部逐渐向北部和东部蔓延.     

博斯腾湖湿地景观格局动态变化及其驱动机制分析

在RS和GIS技术,FRAGSTATS软件的支持下,应用1990年Landsat TM、2000年Landsat ETM+和2010年的ALOS/AVNIR-2遥感影像,结合博斯腾湖湿地的区域特点,提取博斯腾湖湿地生态景观格局信息,并选取12种具有典型生态意义的景观指数,对博斯腾湖湿地20年的景观空间格局变化和演变特征进行分析,探索其演变机制。结果表明:湿地面积在研究时段内呈现先增加后减少的趋势。1990-2000年间湿地总面积增加351.8km2,其中人工湿地面积增加34.93km2,自然湿地增加316.87km2;2000-2010年间湿地总面积减少277.34km2,其中人工湿地面积减少28.36km2,自然湿地面积减少248.98km2。从景观整体来看,均匀度指数较低,景观破碎化程度不断增加,景观被湖泊,潮间沼泽和光滩沼泽这三个占优势的景观类型所控制。