乌鲁木齐市生态环境遥感评价及驱动因子分析

生态环境质量评估对于区域社会经济的可持续发展至关重要。以新疆乌鲁木齐市为研究区,通过对2000年、2010年和2019年3期Landsat系列数据进行预处理,利用主成分分析法构建遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index, RSEI),使用地理探测器中单因子分析和多因子交互作用分析法对RSEI的8个影响因子(人口密度、土地利用类型、海拔高度、经济密度、绿度、湿度、热度和干度)进行影响程度的定量探测,进而揭示出影响研究区生态环境质量的主导因素。结果表明:(1)2000年、2010年和2019年乌鲁木齐市RSEI均值分别为0.21、0.21、0.23呈增加趋势,研究期内乌鲁木齐市生态变好的面积大于变差的面积,说明乌鲁木齐市的生态环境质量处于转好的状态;(2)近20 a研究区8个影响因子中单因子热度指标对RSEI的空间分异特征解释力最强;(3)研究区生态环境的空间分布特征是多种影响因子共同交互作用的结果,在考虑多因子交互作用情景下人口密度,绿度指标和干度指标是区域生态环境质量状况的主要影响因素和关键驱动力。评价区域生态环境质量,了解生态环境状况及掌握其变化规律,不仅有利于促进区域经济可持续发展,而且对于城市生态文明建设具有重要的现实意义和参考价值。     

基于RSEI的延河流域生态环境质量监测与预估

利用延河流域1998年、2004年、2010年和2016年4期的Landsat遥感影像,计算遥感生态指数（Remote Sensing Ecological Index,RSEI）,对流域生态环境质量的时空变化进行分析和评价,利用CA-Markov模型对2022年和2028年的生态环境进行模拟和预测。结果表明：（1）RSEI评价指数在延河流域具有较好的适用性,可用于监测和评价流域生态环境的时空变化特征。（2）时间尺度上,RSEI均值从1998年的0.392变化为2016年的0.530,呈逐年上升趋势,空间尺度上,RSEI从东南向西北逐渐增大。以0.2为间隔划分RSEI等级,发现流域生态环境质量等级以较差和中等为主,占总面积的62.4%,主要分布于流域的山谷地带,优良等级的面积占比最小,约为8.1%,主要分布于流域南部的山区地带。（3）自然和人为因素对流域生态环境质量变化的影响存在较大空间差异性。其中海拔在1200～1800 m的区域,生态环境质量变化主要受自然因素影响;而海拔低于1200 m的区域,则主要受人类活动影响。（4）预测到2028年,流域生态环境质量会持续提升,良好和优良等级...     

兰州市生态环境质量时空变化及驱动力分析

文中基于GEE云平台计算的遥感生态指数(RSEI),定量分析了兰州市近40年生态环境质量的时空变化及其驱动力。结果表明：1)兰州市RSEI在0.28～0.46之间波动上升，可以分为三个阶段：1986-1998年、1999-2012年和2013-2021年，各阶段RSEI的年增长率分别为0.25%、0.78%和0.18%,表明近40年来兰州市生态环境质量呈阶段性改善状态。2)空间上，2013-2021年兰州市南部的山地森林带和自然保护地RSEI明显增加，而北部兰州新区与主城区之间的黄土丘陵地带的裸地和草地有所退化，1986-2012年与之相反。3)不同土地利用类型RSEI变化趋势不一致，但耕地RSEI持续变好，表明退耕还林还草工程实施对生态环境改善具有显著的促进作用。4)线性混合效应模型分析表明：人类活动对RSEI变化的贡献率为90%,其中绿化覆盖面积是主要贡献因子。综上，人类活动对近40年来兰州市生态环境质量改善发挥了巨大作用。     

塔里木河下游典型区景观生态质量评价

近20年来,由于人类对水资源利用的不合理,塔里木河下游生态环境持续恶化,大西海子水库以下河段自1974年以来至2000年全部断流。本文选取卡拉～台特马湖段呈东南向分布的狭长地带为典型区,以2000年的TM影像为数据源,在RS和GIS技术的支持下提取了土地利用程度及植被类型因子,结合地下水位对塔里木河下游典型区进行了景观生态质量综合评价。研究将典型区按景观生态质量高低分为好、一般、较差、差和极差五个等级,结果表明:质量优的景观多是河道附近呈斑块状分布的人工绿洲,质量差的景观是塔里木河下游典型区的主体,景观质量较差的景观面积占典型区的98.91％,主要分布在距离河道比较远的地区和英苏以下地段。以上研究结果可为生态治理规划提供科学依据。     

基于改进遥感生态指数模型的锡林郭勒草原生态环境评价

气候变化和人类活动的不断加剧,引发了生态环境质量问题,快速准确的评价区域生态环境的历史和现状,对实现人与自然的可持续协调发展具有重要意义。本文基于遥感技术分别反演出绿度因子、湿度因子、干度因子和热度因子,使用主成分分析法构建了改进遥感生态指数(MRSEI)。利用相关性分析,分析MRSEI的代表性,建立基于MRSEI的锡林郭勒草原生态环境评价模型,对锡林郭勒草原近26 a的生态环境进行了总体评价。结果表明:MRSEI可集中4种生态因子信息,能够准确的对生态环境进行评价;锡林郭勒草原从1991—2017年生态环境质量呈现出先好转后恶化的趋势; 1991年研究区上游的生态环境质量优于下游,生态环境质量东部优于西部; 2004年,研究区整体生态环境质量空间差异较1991年变化较大,上游大多数地区生态环境质量提升,但下游明显降低;至2017年,整个研究区生态环境质量全面降低,仅在锡林河上游两岸与流域的南部和东南部保持良和优良。     

内蒙古黄河流域1990—2020年生境质量评估

内蒙古黄河流域是中国重要的生态区域,探究其生境质量变化能够为区域生态环境保护提供重要基础信息。本研究基于1990—2020年土地利用/覆盖数据,采用InVEST模型和地理探测器分析方法,揭示内蒙古黄河流域生境质量时空格局及其驱动力。结果表明：（1）内蒙古黄河流域生境质量总体呈现北低南高的空间分布格局,具有显著的空间聚集性。生境质量等级为低的区域面积占比为23.50%,主要分布在库布齐沙漠以及研究区东南部;（2）1990—2020年,研究区生境质量呈现先降低后小幅回升的变化趋势。生境质量退化的区域面积占比为11.97%,主要集中在研究区北部和黄河两岸附近,是耕地扩张和沙地分布区域;（3）地形、植被和土壤类型等自然因子是生境质量空间分异特征的主要驱动因子,任意两种进行交互探测的因子对生境质量空间分异的解释力都要大于其单一因子的解释力。建议未来生态治理和恢复工作应重点关注研究区北部生境质量发生退化的区域,研究结果可为区域生物多样性的保护和生态环境的恢复提供借鉴和参考。     

关中平原城市群“三生”空间生态环境效应及影响因素研究

以关中平原城市群为研究区域，对2000-2020年“三生”空间土地利用情况进行测算，多尺度对2000年、2005年、2010年、2015年、2020年五期生态环境效应的时空变化特征进行分析；使用地理探测器对影响地区生态环境效应的因子进行探测。结果表明：1)关中平原城市群以生产用地和生态用地为主，研究期间农业生产用地面积持续性减少，生态用地和生活用地面积持续性扩张。2)2000年-2020年关中平原城市群的生态环境质量指数和正向效应在空间上体现为中低周高，时间上呈现波动上升趋势；该地区总体生态环境质量呈现正向发展趋势。3)土地利用强度、耕地面积占比、地形起伏度是影响关中平原城市群生态环境效应的关键驱动力，剩余自然和社会经济因子共同塑造研究区生态环境效应；影响因子的交互作用大于单因子对生态环境效应的影响。关中平原城市群在发展过程中应以生态环境保护为优先，发展绿色产业，重视城市建成区绿化和生态建设；同时严守耕地红线，提高已有耕地的生产效率以保护粮食安全。     

阿克苏河流域生态网络构建

阿克苏河流域位于西北干旱区，具有十分典型的绿洲-荒漠格局。构建流域生态网络，对于筑建“一带一路”沿线地区生态屏障具有重要意义。以阿克苏河流域5县市为对象，基于生态源地和阻力面提取流域生态廊道，对比分析1980—2020年流域生态网络变化，根据生态“夹点”和障碍点优化2020年流域生态网络。研究发现：（1）研究期间流域生态源地面积上升6%，空间上存在一定程度的破碎化问题。（2）流域阻力值总体上小幅度上升，在经济较为发达的地区出现以城镇为中心的高阻力值区。（3）研究期间增加6条新的生态廊道，生态网络相较之前更加密集。（4）2020年流域生态网络包含12处夹点和7处障碍点，针对土地覆被类型提出相应的改进措施。研究可为干旱区生态网络修复、关键区域识别和区域绿色发展提供启示。     

基于IRSEI的石羊河流域生态环境质量时空变化及驱动力分析

基于绿度、湿度、热度、盐度、荒漠化程度五个指标，构建了改进遥感生态指数IRSEI,提出了完全基于遥感数据的石羊河流域生态环境质量综合评价方法。以2000-2020年为时间序列，对石羊河流域生态环境质量时空分布特征和驱动因素进行了分析。结果表明：石羊河流域生态环境质量整体偏低，空间差异显著；近20年间，流域生态环境质量整体有所改善，绿洲边缘、上游林地和草地区域改善较显著；流域生态环境质量受自然因素和人为因素共同影响，年平均气温、年降水量、海拔、土地利用类型是流域生态环境质量空间分异的主要驱动力因子，驱动因子之间的交互作用表现为双因子增强和非线性增强，土地利用类型和其他驱动因子的交互作用最为明显。     

青藏铁路沿线高寒草原生态质量评价指标体系初探

为了全面和客观评价青藏铁路沿线高寒草原生态环境质量以及生态恢复工程的质量,在实地测定大量样方和统计分析的基础上,选取了盖度、物种多样性指数、丰富度指数、物种数、优势物种分盖度、土壤有机质含量、土壤深度等指标作为评价指标,制定了青藏铁路沿线高寒草原生态环境质量与生态恢复质量的评价指标值。该方法既反映了植被生态环境的量化指标,也考虑了与环境密切相关的植物生长立地表征指标,各项指标相互联系和相关,具有易获得性和实用性,符合当地生态环境质量现状,可以科学、客观地评价区域生态环境质量,对于指导青藏铁路建设中的生态建设与生态建设工程的质量具有实际的指导意义。     

采煤与脆弱生态复合区生态安全评价——以山西为例

强烈人为活动与脆弱生态复合区的生态安全问题正逐步成为全球关注的焦点。基于能值分析的生态足迹模型和自回归积分滑动平均模型(ARIMA),以山西省为案例区,对其2000—2020年生态安全状况进行动态评价和趋势预测。结果表明:(1)2000—2015年,研究区人均能值生态承载力从1.48 hm~2下降到1.12 hm~2,人均能值生态足迹从5.92 hm~2上升到13.08 hm~2,生态赤字从-4.44 hm~2增加到-11.96 hm~2,生态压力指数由4.55增加到11.72,生态协调系数由1.19降到1.08,生态安全等级为较安全状态,生态经济系统发展潜力较大;(2)ARIMA模型预测显示,2016—2020年,研究区人均能值生态承载力从1.08 hm~2下降到0.81 hm~2,人均能值生态足迹从13.02hm~2上升到14.33 hm~2,生态赤字从-11.94 hm~2增加到-13.52 hm~2,生态压力指数从12.05增加到17.71,生态安全等级由较安全变为极度不安全,预警等级由重警到巨警状态,生态安全问题亟待解决。     

退耕还林（草）工程实施前后黄河中游生境质量时空变化分析

科学认识生境质量的时空变化特征及其发展趋势，对黄河中游生态保护修复以及高质量发展具有重要的现实意义。本文基于1992—2020年欧洲航空航天局逐年的土地覆盖数据，采用InVEST模型估算生境质量，运用Sen+MK检验和Hurst指数分析方法，探究了退耕还林(草)工程实施前后黄河中游的生境质量时空变化和发展趋势。研究结果表明：（1）整体上看，29 a来黄河中游地区生境质量整体较好，平均生境质量指数为0.652，但呈现小幅下降趋势（每10 a下降0.004），从局部上看，退耕还林（草）区生境质量呈现上升趋势（每10 a上升0.174），其中，2011—2020年上升趋势最为显著，10 a增加了0.656;(2)2001—2020年黄河中游地区生境质量发生时空变化的趋势类型以明显降低为主，但从不同时间段的发展来看，2011—2020年较2001—2010年生境质量向好发展的面积增多，体现在退耕还林（草）区的生境质量上升；（3）未来黄河中游地区生境质量发生时空变化趋势类型以明显降低和明显上升为主，且可持续性较强，明显降低区主要分布在汾渭平原以及城市集中发展区域，明显上升区主要位于山西省、陕西省...     

陕北黄土高原生态质量评价研究

根据陕北黄土高原特殊的生态背景,并咨询专家意见,选取具有代表性的、可以综合反映该区域自然条件、人类活动干扰影响的指标来构建评价体系,并通过层次分析法计算各指标权重。通过对研究区生态质量背景、生态脆弱度、人类干扰度和人类适宜度的计算分类,最终算出研究区各县的生态质量综合评价值,并归为不同评价等级。以期为黄土高原区的可持续发展提供有益参考。     

基于GIS的陕西省土地生态环境敏感性评价研究

依据陕西省土地生态环境目前存在的问题和生态环境敏感性理论,充分考虑生态环境敏感性的影响因素,选取了土壤侵蚀、土地沙化、地质灾害、生物多样性和生态环境等5个生态敏感性因子,并确定了其叠加值.通过资料收集、实地调研、遥感影像解译与分析、定量计算、专家评议总结等方法,得出陕西省土壤侵蚀类型与强度图、陕西省沙漠化类型与强度图、陕西省地质灾害图、陕西省生态环境遥感综合评价图、陕西省自然保护区与森林公园分布图等5个评价因子单要素专题图.利用ArcGIS软件对5幅单要素专题图按照其生态敏感优先度等级进行叠加分析,得到陕西省土地生态环境敏感性分区.发现极度敏感区占陕西省总面积的9.38%,主要分布在陕西北部的长城沿线地区,该区生态敏感性很高,抗干扰能力差,属重点生态保护区;重度敏感区占18.61%,分布在陕西长城沿线以南的榆林地区和秦岭的局部区域,该区生态敏感性较强,可以适度发展畜牧业;中度敏感区23.3%,分布在秦岭大部分区域及榆林和延安的交界地带,开发强度不宜过高;敏感区占33.03%,分布在渭北旱塬及延安南部、巴山的大部分区域和秦岭的部分区域,可以进行适度的土地开发;低敏感区占15.67%,主要分布在关中平原、汉水谷地等区域,这部分的土地是陕西土地利用的重要区域,适合高强度开发.     

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。     

石羊河下游生态输水对区域生态环境的影响

通过遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术手段,选用2001、2006、2009年和2015年的Landsat TM/OLI遥感影像作为数据源,通过提取植被覆盖度指数(VFC)、沙漠化指数(DI)、土壤盐渍化指数(MSI)、土壤湿度(WI)、绿度指数(GVI)和地表温度指数(LST)等指标,构建遥感生态综合指数(RSECI),对生态输水项目实施以来石羊河下游生态环境状况进行定性和定量评估。结果表明:(1)从时间变化来看,RSECI值从2001年的0.42上升到2015年的0.48,这表明2015年的生态环境比2001年显著改善。从不同时段分区面积变化情况来看,2001—2006,2006—2009,2009—2015年3个时段内,生态环境改善的区域面积分别为357.08、397.77、1 637.98 km~2,而恶化的区域面积分别为100.24、1 386.14、398.83 km~2。这表明在实施生态输水初期,石羊河下游的生态环境没有显著改善,且绿洲部分地区还有恶化趋势,但在生态输水持续进行后,石羊河下游绿洲的环境得到显著改善。(2)从空间变化来看,绿洲边缘沙漠区的环境显著改善,绿洲内部生态环境总体上呈下降趋势。这说明在2001—2015年间,石羊河下游的生态环境变化状况具有明显的空间异质性。综上所述,随着相关生态治理项目的实施,虽然石羊河下游的总体生态环境状况得到显著改善,但绿洲内部区域的生态环境恶化趋势却不容忽视,当地的生态环境治理工作仍然任重道远。     

内蒙古伊金霍洛旗生态保护红线研究

以伊金霍洛旗为样本,初探生态红线划定落图落地技术,为保护生态环境,合理利用和优化配置土地资源提供参考.主要利用最小累积阻力模型、马尔萨斯预测模型、综合分析方法进行三生用地预测及生态红线保护区划定.结果表明:1)保障区域人口粮食安全的耕地需求量、经济社会发展的生活功能用地量、具有保护生态环境功能的土地面积分别占研究区总面积的7.4％、3.05％和89.55％.2)划定的生态保护红线区占研究区总面积的16.45％,主要分布在伊金霍洛旗东北部和西北部地区,主要的土地利用类型为草地和林地.3)伊金霍洛旗是生态敏感性等级较高的区域,对其划定生态红线保护区既有现实意义,也可以在未来的社会经济发展过程中提高人们保护生态环境的意识.     

基于能值分析的典型农牧交错带可持续发展规模研究——以内蒙古乌兰察布市为例

运用能值方法分析农牧交错带内乌兰察布市2011—2020年生态经济系统可持续发展状况,以确定区域开发合理规模,实现区域可持续发展。结果表明：2011—2020年乌兰察布市生态经济系统投入能值（F）平稳上升;产出能值（Y）不断减少;环境负载率（ELR）不断上升;10 a间能值可持续指标（ESI）出现较大波动,总体下降。2011—2016年乌兰察布市能值可持续发展指标高于1,生态经济系统发展是可持续的;2017—2020年低于1,为不可持续状态。因此,中短期需增加可更新资源投入,缓解不可更新资源过度使用带来的生态环境退化、环境负荷高等问题,产业上进行技术创新降低生产成本,提高生产效率推动高能值产品产出,寻求新兴高能值产出部门替代低能值产出部门;长期需提高区域人口自然增长率,以便提高区域能值需求和产出。以优势交通区位和丰富的资源承接周围相对发达地区能值产出率高和环境负载率低的产业部门,以增强区域可持续发展能力。     

晋陕蒙典型化石能源开发区土地利用变化及其生态响应

以晋陕蒙典型化石能源开发区———晋陕蒙接壤区为例,基于1995年、2000年、2005年、2010年和2015年5期土地利用遥感解译数据,采用土地利用转移矩阵模型和土地利用转型的生态响应模型,研究1995—2015年区域土地利用变化特征及其生态响应。结果表明:(1)1995—2015年,研究区耕地和草地面积分别减少676 km~2和1 808 km~2,林地、建设用地、水域和未利用地面积分别增加1 063 km~2、966 km~2、29 km~2和426 km~2,耕地、草地和未利用地的相互转换是土地利用变化的主导类型。(2)1995年以来,区域生态系统服务价值呈现增长态势,20 a间共增加了1.86×10~(10)元,其中林地、草地和水域的贡献最为突出。(3)近20 a,区域环境质量整体呈现先上升后下降的演变态势,在地域上存在恶化、稳定和改善3种演化类型,分别占区域总面积的21.89%、57.08%和21.03%。(4)水域、草地和林地的退化是区域环境质量恶化的主导因子,耕地和未利用地转换为草地、林地和水域,以及草地转换为林地和水域是区域环境质量改善的重要驱动因子。     

基于生态资产的湟水流域生态保护效益评估

生态资产是能够为人类带来效益和提供服务的生态系统，评估生态资产变化可以从客观上了解生态保护效果。地处青藏高原与黄土高原过渡区的湟水流域生态环境脆弱敏感，人类活动强度大，是21世纪以来生态保护政策与工程实施的重点区域。本文通过核算湟水流域生态资产的存量与流量，全面分析流域生态资产特征及其变化，以探究生态保护效益。结果表明：(1)2020年湟水流域生态资产综合指数为30.98，高于青海省平均水平，生态资产流量价值为1.07×10¹¹元；2000—2020年生态资产质量整体提升，流量价值增益343.11%。(2)社会经济因素对生态资产增益影响力大。(3)流域内生态资产稳步提升，生态保护修复已取得一定成效，但生态资产空间分异显著，局地生态保护压力依然很大。该研究对掌握湟水流域生态状况、指导生态资产保护具有重要意义。