近30年唐山市生态服务价值空间分异及地理探测研究

为定量研究生态系统服务价值（ESV）空间分异演变及驱动因子耦合性作用。以沿海资源城市——唐山市为研究区域,基于1990—2015年土地覆被变化数据,在网格尺度下运用当量因子法、空间相关性分析和地理探测器探讨ESV空间演变特征。结果表明：从时间尺度看,唐山市ESV呈先下降再上升的趋势,近30年ESV共增加8.34亿元,城镇化是其波动的主要原因;耕地、林地和水域是ESV的主要组成部分,研究期间水域ESV增加23.13亿元。从空间尺度来看,唐山市ESV呈现中部低、南北高的空间分布特征,中部矿区生态系统功能脆弱,南部沿海湿地生态系统功能得到提高; ESV空间分布具有明显的正向空间聚集性和相关性。地理探测器结果表明：自然环境因子对ESV空间分异影响显著,土地利用程度解释力在30%以上,是空间分异的主要原因;高程和坡度解释力在20%以上,也发挥重要作用;交互作用类型主要为双因子交互增强和非线性增强,多因子交互作用相对单因子解释力明显增强。     

不同种植年限压砂地土壤水分吸渗特征与水力学参数

【目的】探究不同种植年限压砂地土壤水分吸渗特征及其水力学参数的变化,为恢复压砂地产能、提升区域生态功能及制定合理灌溉制度提供理论支撑。【方法】以宁夏中卫市不同种植年限（2,5,10,20,30和40 a）压砂地为研究对象,利用一维水平土柱吸渗试验,分析不同种植年限压砂地土壤湿润锋深度运移过程和累积入渗量变化规律,采用Philip和Green Ampt模型中吸渗率（S）、土壤水分扩散率（D）等参数分析土壤吸渗特征;采用Brooks-Corey模型计算土壤水分进气吸力（h_d）和水吸力（h）等水力学参数,进一步推求土壤水分特征曲线,并反演土壤饱和扩散率（D_s）和非饱和扩散率（D）。【结果】相同吸渗时间下,随着种植年限的增加,湿润锋深度、累积入渗量均呈减小趋势。随种植年限的增加,Philip模型中的S和Green-Ampt模型中的D均呈逐渐减小的趋势。Brooks-Corey模型中,与种植2 a压砂地相比,种植5,10,20,30和40 a压砂地土壤水分的h_d分别减小了1.22%,42.81%,46.37%,55.94%和64.97%,D_s分别减小了27.83%,68.54%,85.40%,90.57%和93.15%。在相同土壤含水率下,随着种植年限的增加,h和D均呈减小趋势。【结论】在水分吸渗过程中,随着种植年限的增加,压砂地土壤水分入渗能力及持水能力均明显减低。     

基于GIS的冀西北高原土壤性状空间变异性研究

运用地理信息系统(GIS)技术和地统计学方法,研究了冀西北波状高原地貌下小流域农田土壤养分的空间变异性,探讨了地形因子与土壤砾石、养分含量空间分布的相关关系。结果表明:各种养分要素均表现明显的空间相关性,并不同养分均具有小变程特点:土壤中>5 mm和5~2 mm砾石分布与海拔为正相关关系,除速效磷外,各养分要素与海拔为负相关关系。各粒径砾石及各土壤养分含量的空间分布都与坡度和坡向的相关性很小。明确地形因子与土壤性状空间变异的相关特性,为区域合理进行土地保护与植被配置提供了理论及技术依据。     

河南省生境质量时空演变特征及影响因素

为评估和分析河南省生境质量及其时空演变特征,基于1980—2018年5期土地利用数据,采用InVEST模型和Moran＇s I指数,并借助地理探测器模型揭示驱动生境质量时空分异的影响因素。结果表明：（1）河南省生境质量整体处于中等水平。1980—2018年平均生境质量由0.420 9下降为0.401 0,生境退化度从0.117 1上升至0.149 4,省域内生境质量整体呈下降趋势。（2）生境质量较高的区域集中于省域西南部山地丘陵区,空间上呈现“西高东低、南高北低”的分布特征,生境退化热点区集中于中东部城镇建设用地。（3）生境质量和生境退化Moran＇s I指数均表现出正空间自相关,但空间聚集性逐年下降。（4）土地利用类型是驱动生境质量变化的主导因素,解释力（q值）达96.87%。任意两个因子的交互作用对生境质量空间分异影响均大于单因子的作用,土地利用与NDVI、高程、降水、坡度、气温和夜晚灯光强度的交互作用结果均大于0.97。     

安徽省养老机构空间分布特征及其分异研究

随着老龄化程度不断加深和传统养老观念的改变,机构养老逐渐成为满足老年人养老的方式之一。利用最近邻指数和核密度估计法探究安徽省养老机构空间分布特征,借助地理探测器模型探究其空间分异成因。结果表明:研究区养老机构空间分布呈现多核心集聚,形成以蚌埠市、淮南市和马鞍山市为中心的"品字型"分布;不同等级规模养老机构空间分布呈现不同特征,大型养老机构呈现双核心集聚特征,中、小型养老机构则呈现出多核心集聚特征;养老机构空间分异由多个影响因素共同作用产生。其中,老年人口数量对养老机构空间分布影响最大,植被覆盖率对养老机构空间分布影响最不明显。     

西南山区地形因子对农村零散居民点分布的影响

为探究西南山地地形因子对农村零散居民点分布的影响,以巫溪县(中山区域)和酉阳县(中低山区域)的农村零散居民点分布为研究对象,结合GIS软件和随机森林模型,探讨了不同地形因子下农村零散居民点的分布特征以及高程、坡度、坡向、地形粗糙度、平面曲率、剖面曲率、地形特征指数、地形部位指数等8个地形因子对农村零散居民点分布影响的重要程度。结果表明:山地农村零散居民点多分布于海拔600~1 200 m的缓地与斜坡以及位于半阳坡与阳坡、中坡位、地形特征指数小于-0.010、平面曲率和剖面曲率接近于0的区域,说明山地区域农村零散居民点多分布于垂直方向上的中高地形位、水平方向上以低变化率地形位为主的区域;影响中低山地农村零散居民点分布的主要地形因子为地形粗糙度、平面曲率和坡度;其中,影响中山区域的农村零散居民点分布的最重要的地形因子是地形粗糙度,而中低山区域则是平面曲率。     

黄土丘陵沟壑区耕层土壤重金属空间分异及影响因素

为了解黄土丘陵沟壑区耕层土壤重金属的空间分异及影响因素,以陕西省米脂县高渠乡为研究区,基于地统计学方法,分析耕地土壤表层Pb、As、Cu、Cr、Ni、Zn六种重金属元素的空间分异,并结合地理探测器与统计分析,进一步讨论重金属空间分布的影响因素。结果表明:As、Cu、Cr、Ni含量超过黄绵土背景值的样本率分别为23%、100%、100%和100%,As和Cu元素为中等变异,Pb、Cr、Ni、Zn为弱变异。Ni元素的块金系数最大(0.59),Pb元素的块金系数最小(0.12),Pb和Zn元素有较强的空间相关性,主要以结构性变异为主,As、Cu、Cr、Ni有中等程度的空间相关性,受结构性因素影响,同时也受随机因素影响较大;从空间分布格局上看,六种重金属均存在空间集聚现象,局部有高值区和低值区出现。重金属的空间分布受到地形和种植方式的共同影响,地形对各重金属分布的影响大于种植方式,且坡向与种植类型的交互作用对各重金属空间分布影响最大。研究表明,高渠乡土壤耕层Ni含量普遍偏高,可能对土壤环境和农产品生产的安全构成潜在威胁,且不同重金属由于受到复杂地形和种植方式的交互影响,空间差异明显。     

贵州省土壤锰的空间异质性及其影响因子

为探究贵州省土壤锰（Mn）的空间分布特点,本研究对贵州省376个采样点土壤锰含量进行空间插值,再与贵州省不同类型环境因子分布矢量数据进行叠加分析,利用地理探测器探明土壤锰空间异质的主要影响因子。结果表明,贵州省不同类型土壤锰含量具有明显的差异性,平均含量依次为石灰土>棕壤>红壤>黄棕壤>黄壤>紫色土,表层土壤锰含量范围为2.57~5 203.98 mg·kg^-1,平均值为876.92 mg·kg^-1,变异系数为0.89,具有较强变异性。贵州省依据土壤锰含量水平可划分为低锰区（0~500 mg·kg^-1）、中锰区（>500~700 mg·kg^-1）、富锰区（>700~1 200 mg·kg^-1）、高锰区（>1 200 mg·kg^-1）,全省土壤以富锰水平为主,面积占比达54.05%。空间块金系数达0.51,表明土壤锰分布具有空间中等自相关性。利用地理探测器模型定量评估发现,与锰含量显著相关（P<0.05）的影响因子解释力大小依次为年代地层（0.20）、地质岩性（0.17）、海拔（0.09）、土地利用类型（0.03）;年代地层与地质岩性的组合变化是影响土壤锰空间异质性最主要的因素,在此基础上,海拔和土地利用类型进一步影响土壤锰空间异质性。可见,贵州省土壤锰的空间分布是多种因素共同作用的结果,对区域土壤锰含量水平进行分区有助于指导土地资源的区域生态管理与安全利用。     

基于地理探测器方法的湖北省人口分布与自然环境的耦合关系

以LBS网络人口位置数据为基础，结合不同自然环境因子，利用GIS与地理探测器软件进行不同自然环境对人口空间格局的影响作用分析。结果表明，(1)湖北省人口空间格局呈明显的东密西疏、南聚北分特征；(2)对人口空间格局分布的影响力强度由大到小的自然环境因素为年平均气温、平均高程、相对高差、地表粗糙度、河网密度、年平均降水量、相对湿度、干燥度、净初级生产力；(3)不同自然环境影响因子之间，除年平均降水量与相对湿度不具有显著性差异外，其他因子之间皆具有显著性差异；(4)任意两类自然环境因素叠加对人口空间格局的影响方式为双因子增强或非线性增强。     

典型阔叶红松林叶面积指数的空间异质性

目的探讨叶面积指数(LAI)的空间异质性及其影响因素，以期为准确地获得局域、区域等大尺度上LAI的空间分布特征提供参考依据。方法依托黑龙江丰林国家级自然保护区30hm2典型阔叶红松林动态监测样地，首先通过LAI与胸高断面积间的经验模型得到阔叶红松林内红松、冷杉、紫椴、硕桦、裂叶榆和色木槭6种主要树种及林分水平上的LAI，然后采用半方差函数和Kriging空间插值等地统计学方法分析LAI的空间异质性特征以及与地形因子(海拔、坡度、坡向和曲率)的相关关系。结果主要树种LAI的变异系数均大于10%，具有中等或强变异性，且变异程度表现为裂叶榆>硕桦>紫椴>红松>色木槭>冷杉。红松LAI的空间结构比(块金值(C₀)/基台值(C₀+C))为0.50，具有中等程度的空间自相关，而其他5个树种的比值均低于0.25，具有强烈的空间自相关；主要树种LAI的变程范围为24m(紫椴)~126m(红松)。红松、裂叶榆和色木槭的空间异质性具有较明显的各向异性结构特点，且红松的LAI在240m尺度范围内时，东西方向(0°)上的空间异质性明显大于南北方向(90°)，240m以后出现相反的结果。红松的LAI与海拔、坡度、坡向和曲率4个地形因子均呈极显著正相关(P＜0.01)，其他树种的LAI与地形因子也表现出不同的相关关系。结论LAI的空间异质性不仅与研究尺度相关，而且与方向相关；地形因子对LAI空间分布的影响存在种间差异，但整体来看，4个地形因子均对LAI的空间分布存在显著影响。      

猪肉价格的时空分布格局和影响因素分析

以2005-2014年30个省份的猪肉价格为研究对象,采用空间统计学中单变量全局空间自相关分析研究猪肉价格的时空分布格局,利用双变量全局空间自相关分析方法研究猪肉价格与供给、需求、成本3方面11个影响因素的时空耦合关系。研究结果表明,在时空关系方面,2005-2008年猪肉价格总体上呈地区间的显著正相关性,2008年之后相关性减弱,猪肉价格的空间差异较大;影响因素方面,猪肉价格与成本因素的生猪价格、仔猪价格、玉米价格呈较强的正相关性。     

基于GIS的大比例尺度土壤空间变异特性与插值方法

为了提高土壤信息特征的空间分布精度,推动土壤的定量化研究及精准农业的实施,为提高大比例尺度土壤信息特征的空间分布精度提供技术支持.利用地统计学的原理和方法,结合GIS技术对土壤养分的空间变异特性进行了分析和比较,根据旱地和水田中各土壤养分元素的不同空间变异特性选出最优插值方法.结果表明:试验区水田、旱地的有效磷块金值与基台值比值分别为0.802 7和0.749 9,空间变异相关性很弱,其他养分指标的块金值与基台值比值在0.444 1～0.684 8,具有中等的空间相关性;大比例尺度下水田与旱地的最优插值方法均为普通克里格法.     

广东省省级以上森林生态系统自然保护区空间分布格局研究

采用广东省土地利用规划图和各自然保护区总体规划资料,在GIS软件ARCGIS8.0和MAPGIS支持下提取广东省省级以上森林生态系统自然保护区的空间资料,对区域水平上广东省省级以上森林生态系统自然保护区空间分布格局进行了研究。结果表明,目前广东省已建立自然保护区在区域空间水平上表现为随机分布,但保护区间连接度较差;保护区之间的隔离程度表现出显著的差别,基本可以区分为3个类别,其中空间隔离最大的保护区有9个,占已建立保护区的28%。因此,在广东省自然保护区建设过程中,应做好选点工作,增加自然保护区的空间连接度。     

南京市住宅价格的空间回归分析

简要介绍了空间滞后模型(Spatial Lag Model,SLM)和空间误差模型(Spatial Error Model,SEM)及其估计与检验方法,应用南京市住宅小区均价数据运行特征价格模型,并根据拉格朗日乘数检验以及空间回归模型选择原则,选择空间滞后模型进行了回归分析,结果表明,在分析住宅小区均价的影响因素时,空间滞后模型比特征价格模型具有更强的解释能力.     

基于市域尺度农民收入时空差异及驱动力分析

为中国农村土地制度改革及农民增收路径提供参考,采用空间计量经济学方法分析2000-2014年中国市域农民收入时空格局变化以及影响因素。结果表明:2000—2014年,中国地级市农村居民家庭纯收入整体上呈持续增长趋势,农村居民收入在地级市上存在较大的时空差异,农民人均纯收入较高的区域仍然集中在东部沿海地区,但有向中部扩散的趋势,区域农民收入差异仍然较大。全局空间自相关分析表明,农民人均收入表现出很强的空间正相关,在空间上呈明显的集聚格局;局部空间自相关分析表明,2000-2014年农民收入的空间集聚格局发生较大变化;空间回归分析表明,农业机械总动力、第一产业产值、城市化率对2000年和2014年农村居民人均收入都有显著正向影响,农村用电量对2000年农村居民收入有显著正向影响,而对2014年农村居民收入影响不显著。     

中国东部暖温带刺槐花期空间格局的模拟与预测

模拟刺槐开花日期与气温之间的空间关系,对于揭示蜜源植物物候空间格局形成的生态机制和掌握养蜂生产的时宜,具有重要的科学意义.利用中国东部暖温带26个站点1986-2005年的刺槐开花始期、盛期和末期数据,建立了基于日均温的多年平均和逐年物候空间模型,模拟多年平均和逐年刺槐开花日期的空间格局,并对模型进行了空间外推检验.进而,将1986-2005年8 km×8 km分辨率的日均温格点数据代人多年平均和逐年物候空间模型,得到连续地理空间多年平均和逐年刺槐开花日期的空间格局,并尝试设计了研究区内转地放蜂的适宜路线.结果表明:中国东部暖温带1986-2005年多年平均及逐年最佳期间日均温的空间格局分别控制着多年平均和逐年刺槐开花日期的空间格局.各地多年平均刺槐开花日期的空间序列与最佳期间日均温的空间序列呈显著负相关(P＜0.001),多年平均气温—物候空间模型对刺槐开花始期、盛期和末期的方差解释量分别为87％、86％和77％,模拟的均方根误差(RMSE)分别为2.5、2.7d和4.1d.同样,各地逐年刺槐开花日期的空间序列与最佳期间日均温的空间序列均呈显著负相关(P＜0.05),逐年气温-物候空间模型对刺槐开花始期、盛期和末期的方差解释量分别介于44％-94％、57％-92％和39％-84％之间,模拟的平均RMSE分别为3.9、4.0d和5.4d.预测得到的连续地理空间多年平均刺槐开花日期呈现出自南向北、从平原向丘陵和山地逐渐推迟的空间演进特征.据此,中国东部暖温带地区转地放蜂可以沿西线、中线和东线进行,放蜂的大致持续时间可达40-50 d.此外,预测得到的连续地理空间1986-2005年期间刺槐开花始期、盛期和末期的线性趋势以提前为主,呈显著提前的面积分别占总面积的78％、26％和32％.     

林木空间分布格局研究方法综述

林木空间分布格局的研究包括空间自相关和空间异质性两大方面。文章重点阐述了林木空间分布格局的影响及其在林业上的主要统计方法,且分析了不同方法在应用中的优势和存在的局限性,指出当前的林木分布格局研究主要是针对林木分布格局的检验、描述和模拟,而并未在森林经营活动中发挥作用。最后,对林木空间分布格局研究方法的发展方向提出了看法。     

对于国家农业科技园区内空间布局过于分散问题的思考

部分国家农业科技园区存在功能区空间布局分散的问题,造成技术创新和试验基地、技术服务基地、生产加工及物流示范基地等功能模块间的地理位置相距过远,阻碍了集成创新功能的发挥。出现这些问题的主要原因是对农业科技园作为集成创新和区域农业发展的一种“空间措施”的认识不到位。农业科技园是现代农业而不是常规农业的发展模式,而现代农业的一个特征是空间集聚,这是农业科技园作为现阶段农业集成创新模式的基本条件之一。建议农业科技园在建设过程中应明确支持现代农业形式的定位,园内核心区功能模块的空间布局应适当集中。     

云南省呈贡县蔬菜地表层土壤Pb Cu和Zn的小尺度空间分布特征

应用地统计学对云南省呈贡县蔬菜生产基地2个典型区域(湖滨区和平坝区)3种微量元素(Pb、Cu和Zn)含量和土壤理化参数(CEC、<0.01mm粘粒和有机质含量)进行了空间结构分析。结果表明:(1)Pb、Cu和Zn含量在湖滨区低于平坝区,湖滨区Pb含量的变异系数较大,达到88.7%;(2)Pb、Cu和Zn含量在不同方向上呈带状各向异性,方向都为WS-NE和SE-NW;(3)Pb、Cu和Zn含量表现出强烈的空间变异,空间相关度介于25%和75%之间。在湖滨区Pb的变异强度高,Cu和Zn在平坝区的变异强度大于湖滨区;(4)CEC在湖滨区受到随机因素引起的变异强度大于平坝区,而粘粒含量和有机质含量的空间相关度均介于25%和75%之间。Pb、Cu和Zn含量与CEC之间呈显著的负相关性;(5)5个相邻的温室大棚湖滨区Pb含量高度变异,Cu和Zn的变异系数小。平坝区各指标的变异系数接近。呈贡县蔬菜生产基地表层土壤Pb、Cu和Zn含量在小于1km2的尺度上表现出明显的空间变异性,空间变异与土壤结构、灌溉、耕作活动、管理水平、施肥水平、大棚蔬菜生产年限、地下水位、农田道路网络和城市排污沟渠的分布等有关。     

长白山不同林型空间格局及树种多样性多尺度分析

物种空间分布如何影响群落多样性格局目前还不清楚。以长白山针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林3 个 5.2 hm2 样地为基础,采用Ripley爷s K 函数分析了树种的空间分布,在种群水平上检验了不同树种对局域多样性格 局的影响。研究结果显示:1)针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林样地中绝大多数树种在小尺度上呈聚集分布;针 阔混交林样地中簇毛槭、色木槭和蒙古栎在大尺度( 30 m)上呈现随机或均匀分布;椴树红松林和云冷杉林样地 中树种空间分布受研究尺度影响较小,在不同空间尺度上树种空间格局基本一致。2)在物种组织水平上,同一树 种对不同林分的多样性格局影响存在差异。但在群落组织水平,针阔混交林、椴树红松林和云冷杉林却具有一致 的多样性格局组建规律。多样性促进种比例随着空间尺度的增加而减少,中性种比例随着空间尺度的增加而增 大。中小尺度上多样性促进种在群落构建中起主导作用,而在大尺度上中性种决定了群落多样性格局。3)绝大多 数树种的空间分布与其多样性维持作用之间没有明显关联性。少数针叶树种臭松、红松和鱼鳞松在空间聚集分布 的尺度范围越大时,其对局域群落多样性呈非促进效应的尺度范围相对也越大。建议未来从物种聚集效应角度出 发进一步探讨群落多样性的形成和维持机制。