综合兼顾流域因子的云南省星云湖健康评价

[目的]以云南省星云湖为例,尝试兼顾流域因子进行湖泊健康评价,以期为滇中高原湖泊健康评价提供示范和指导作用。[方法]在面向湖泊环境驱动因素调查分析基础上,考虑了来自于流域方面驱动因素对湖泊环境的影响,构建兼顾流域因子的云南省星云湖健康评价的修正指标体系,综合利用遥感与GIS技术,对星云湖的健康状况进行具体量化评价与特性分析。[结果]获得了星云湖在水文水资源、湖泊物理结构、水质、生物和社会服务功能等5个准则层下各指标的量化评价分值;星云湖的健康状况一般,主要制约条件依次是水质、生物、水文水资源的健康状况不理想。[结论]兼顾流域因子的评价方法,在一定程度上改进了目前滇中高原湖泊生态系统健康评价中普遍存在的"就湖评湖"所存在的空间局限,以及由此对相关驱动指标考虑不足的问题;综合兼顾了流域因子的星云湖案例研究,可为滇中高原区域其他湖泊健康评价提供技术路线与评价方法。     

青藏高原地区典型公路路域水环境特征

[目的]阐明青藏高原地区公路路域水环境特征及影响因素,为青藏高速公路建设及水环境保护措施提供理论基础及科学依据。[方法]基于2015年6—7月对共玉公路(青海省共和县至玉树县)和青藏公路(格尔木市至拉萨市)路域水环境测试结果,对青藏高原地区公路路域水环境特征及影响因素进行分析。[结果]经T检验,青藏高原地区公路路域径流污染具有显著性差异,各水质指标存在不同程度的变异性,变异系数(Cv)变化范围为11%~396%,表明不同径流水体污染物因所处位置不同而有所差异;对比了典型路域水环境特征,新建公路(共玉公路)的水环境质量好于运营期公路(青藏公路),高速公路运营后对路域水环境影响明显;对不同径流水体进行了Person检验。结果显示,悬浮物(SS)与其他水质参数之间均表现出不同程度的相关性,说明SS不仅是青藏高原地区路域径流污染的主要污染物,且是其他污染物(重金属和化学需氧量COD)的载体。[结论]路面径流是路域水环境污染的重灾区,对降雨径流进行收集处理及采用新型的路面,布置径流处理措施,将有效地降低路域水环境的影响。     

宝牛高速公路路域植被恢复效果调查分析

为探讨高速公路路域植被恢复效果,以宝牛高速公路路域植被为研究对象,对比分析了路基、路堑、路肩平台、渣场和取弃土场5种不同位置的植被群落特征、多样性及草本植物地上生物量等恢复情况。结果表明:(1)宝牛高速公路路域的植物种类较为丰富,而且极大部分植物种是自然入侵的乡土植物,各位置的植物种生活型都以草本植物为主,该路域植被恢复还处于初期阶段。(2)不同路域位置的丰富度表现为自然>路肩平台>渣场=取弃土场>路基>路堑,从Shannon-Weiner指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数来看,路域植被之间以及和自然植被之间的变化都不显著。(3)在路基护坡中,拱形骨架护坡模式的植被恢复效果较好;路堑护坡中,效果最好的是土工格室护坡。(4)对于渣场而言,建议人工种植苜蓿提高土壤肥力,并且在恢复植被前尽量覆土,从而为植被生长提供较好的物质基础。     

国外低影响开发雨水资源利用对中国海绵城市建设的启示

[目的]研究美国、英国、德国、日本、新加坡和澳大利亚的低影响开发雨水资源利用情况,为中国海绵城市建设在管理、技术等方面提供一定依据。[方法]通过调查研究,从政策法规、应用技术、管理体系、公众意识等方面系统地梳理国外低影响开发雨水资源利用经验,并结合国内实际,探讨促进中国海绵城市建设发展的建议。[结果]针对目前中国海绵城市建设遇到的城市内涝、缺水及生态环境问题,可从制定和完善相关政策法规,加强先进技术的研发和应用,创新融资渠道、优化管理体系,提升公众意识等方面进行改进。[结论]合理借鉴国外已经成熟的低影响开发雨水资源利用经验,能够更好地推进中国海绵城市建设。     

晋西黄土高原矿区生态系统服务与居民福祉空间耦合特征

[目的] 探析晋西黄土高原矿区生态系统服务与居民福祉空间耦合关系，为推进资源密集地区生态环境与居民福祉协调发展提供科学依据。[方法] 以晋西三川河流域街镇为研究单元，利用问卷调查、当量因子法、耦合协调度和地理探测器模型刻画该流域2020年生态系统服务和居民福祉的耦合度及耦合协调度空间特征，并分析其驱动因子。 [结果] ① 生态系统服务价值呈现“东高西低”的空间格局，东西差异明显。 ②居民福祉水平总体呈现“中部低，东西高”的空间特征。 ③耦合协调度空间分布呈现“东高西低”的特征，以协调状态为主，其中良好协调比例58.9%。 ④耦合协调度在空间上的差异受多种因子的影响，其中土地利用程度、植被覆盖度和年均降水量是耦合协调度空间分异的主要影响因子，且植被覆盖度、土地利用程度与其他因子的交互作用对耦合协调度的影响显著。 [结论] 三川河流域生态系统服务与居民福祉空间耦合特征差异明显，主导影响因子为植被状况，未来需整体科学规划生态空间，重点关注流域中西部绿色开发和生态修复工作，同时切实提升居民福祉水平。     

基于熵值法的高速公路施工过程对水土流失的影响评价

[目的]研究高速公路施工过程对沿线山体植被、水土保持方面的影响,为路段后期水土保持工作采取最优的防护措施提供参考依据。[方法]基于高速公路施工期水土流失影响因素的分析基础,建立多层次、多指标的高速公路施工期水土流失评价体系。通过现场工程参数分析,将水土流失影响指数(SWⅡ)引入同一高速公路不同路段水土流失影响的评价中。选用基于客观赋权法的熵值法确定评价体系中各评价指标对水土流失的影响程度。依托在建梁平至忠县高速公路项目,针对初步选定的9段路段进行施工期水土流失评价。[结果]确定研究区水土流失情况严重的4段重点路域,并将其划定为水土流失重点防护区域。[结论]验证了多层次、多指标的高速公路施工期水土流失影响评价体系的合理性,排除了人为因素的干扰,可以更加客观、科学地确定高速公路施工期水土流失重点路域。     

基于地形起伏度的江西省人口-经济格局变化分析

[目的]对江西省人口-经济格局变化进行分析,为新常态下区域层面的人口与资源环境协调发展提供量化依据。[方法]基于江西省数字高程数据,运用ArcGIS技术,采用窗口分析法,提取江西省地形起伏度,系统分析地形起伏度的空间分布规律及其与人口、经济的相关性。[结果](1)江西省的地形度以低值为主,88%的县域地形起伏度小于0.5,东、南、西部3面高,中部和北部低,在空间分布上呈现U形特征;(2)江西省人口、经济集中度总体上北高南低,人口向地势较为平坦的北部区域集聚明显,经济整体向北部鄱阳湖生态经济区集聚;(3)江西省2000—2010年10a间,受地形起伏度影响,起伏度小于0.25的区域人口集中度的比重由2000年的59.23%增加到60.47%,相应地经济集中度所占比重由2000年的72.80%增加到75.49%。[结论]江西省地形起伏度与人口、经济存在较强的负相关性,区域人口、经济表现出随地形起伏度下降而增加的趋势。     

青土湖水面形成过程对荒漠植物多样性的影响

[目的]分析青土湖输水过程对荒漠植物种多样性影响,为青土湖输水后的生态功能分析提供参考。[方法]通过4a的定位观测数据计算,分析青土湖岸植物种的多样性以及植物种的时间与空间变化及其与地下水位关系。[结果]距水面200m范围的植物种数量减少,其中距水面0m的植物种减少最多,100m处物种变化最少。Shannon-Weiner,Pielou指数和Simpson指数变化趋势相似,丰富度和多样性减小,均匀度和优势度增大;其中植物种优势度变化相对较大,且空间变化速率大于时间变化率,但Cody指数的时间变化率大于空间变化速率。[结论]青土湖输水促使植物种及其多样性以水源为中心呈带状变化,形成特征植物圈,且随地下水位上升变化程度增大。     

四川省地形起伏度与人口/经济的空间自相关关系

[目的]分析四川省地形起伏度与人口经济的空间关系,为区域人口合理布局、经济格局优化提供参考依据。[方法]以ASTER GDEM数据为基础,通过均值变点法确定四川省地形起伏度最佳统计单元,分析地形起伏度的分布特征;通过空间自相关分析法探讨地形起伏度与人口/经济的空间关系。[结果]四川省地形以山地和丘陵为主,整体呈现西高东低的趋势。地形起伏度与人口/经济呈空间负相关,聚集特征显著。甘孜、阿坝、凉山自治州是高地形起伏度,低人口分布,低经济水平地区;成都市是低地形起伏度,高人口分布,高经济水平地区;南充市南部县、阆中市等是低地形起伏度,高人口分布,低经济水平地区;攀枝花市仁和区、甘孜州石渠县等因自然资源或地理位置因素,地形对人口或经济影响不明显。[结论]四川省地形起伏度与人口经济呈空间负相关,但这种关系因地而异。     

农村居民点整治工程选址适宜性评价与决策

[目的]通过对影响农村居民点整治工程选址适宜性的指标因素进行分析,构建农村居民点整治工程适宜性评价体系。[方法]引入配对比较法和1—7标度理论法确定指标因素权重,通过综合分值测算法对农村居民点整治工程适宜性进行评价。根据离散度分析法对适宜性综合分值进行级别划分。[结果]河北省唐县农村居民点整治工程选址适宜性可划分为4等,即适宜区、较适宜区、一般适宜区和不适宜区,其综合作用分值划分区间为:77分以上为适宜区,68.59~77分为较适宜区,61.37~68.59分为一般适宜区,61.37分以下为不适宜区。[结论]相关部门应谨慎决策选址的时空顺序,有效提高农村居民点整治工程选址的科学性和可行性。     

河南省植被覆盖度及其景观格局时空变化

[目的]对河南省近10a来植被覆盖度及其景观格局的时空变化及其驱动因素进行分析,为区域经济—社会—环境持续协调发展提供决策参考。[方法]基于2000,2003,2006,2009年MOD13Q1数据集,借助ArcGIS 9.3和Fragstats 3.3软件平台进行定量分析。[结果]10a尺度上,河南省植被覆盖以高覆盖度为主,总体覆盖度呈现先下降后上升的特点,2003年最低,为72.64%;2009年最高,为76.48%;极高植被覆盖度区域主要分布在豫西的林区,最低区域主要分布在城市建成区、大型水库和沿黄河生态涵养带;城市与建成区植被覆盖度呈现波动中下降趋势且其植被覆盖度等级景观格局向恶性方向发展,农田区和自然植被区则与城市建成区变化趋势相反。[结论]降水和气温的变化、快速城镇化以及河南省城镇化、新型工业化、新型农业现代化协调发展战略的实施是导致上述河南省植被覆盖度及其景观格局变化的主要原因。     

基于景观安全格局理论的寿城自然保护区人类活动用地评价

[目的]探究生态安全用地格局对维持区域生态系统平衡的重要作用,为广西壮族自治区寿城自然保护区的发展建设决策提供一定的依据。[方法]基于景观安全格局理论与MCR模型,借助GIS平台和Fragstats 4.2软件,采用人机交互式遥感图像解译方法获取寿城自然保护区2013年、2017年两期土地利用类型数据,从景观格局演变、安全格局构建两方面对寿城自然保护区进行研究。[结果]寿城自然保护区土地利用类型斑块空间分布上趋于分散,斑块破碎化程度增加,斑块边缘形状趋于复杂;划分了2013年、2017年人类活动的发展核心区、发展过渡区、发展调整区、发展限制区4种人类活动用地类型,并针对不同类型的人类活动用地提出相应的建议与优化方案。[结论]人类活动对寿城自然保护区的景观变化有重要影响,人类活动用地面积在发展核心区、过渡区、优化区均有增加趋势,在生态功能最强的限制区内有所下降。     

基于生态设计理论的黄土丘陵区淤地坝景观再造与更新

[目的]针对黄土高原干旱地区生态环境脆弱、景观层次单一的区域现状,探索基于生态设计理论的黄土丘陵区淤地坝景观再造与更新的理念与方法,为黄土丘陵沟壑区小流域环境治理提供借鉴。[方法]以陕西省绥德县辛店沟水土保持示范园北侧淤地坝景观改造设计为例,在现状调研的基础上,进行人工湿地工程改造设计方法研究。[结果]丘陵区淤地坝景观的再造与更新应以生态设计理论为基本指导,对丘陵区淤地坝改造实施自由表面流人工湿地综合工程措施。[结论]丘陵区沟壑地环境治理应综合考虑水土保持、景观生态、旅游观光等多重功能,通过实施低影响开发措施,充分发挥区域环境的最佳生态效益,并兼顾经济效益与社会效益。     

阿尔泰山森林景观格局的稳定性

[目的]定量分析阿尔泰林场的森林景观稳定性,为科学合理地规划建设阿勒泰林场森林景观提供依据。[方法]以2016年Landsat 8OLI影像作为数据源,运用主成分分析法构建研究区森林景观稳定性评价模型,利用Kriging插值分析整个研究区的森林景观稳定性状况。[结果]灌木林地和乔木林地是研究区的优势森林景观,分布比较广泛,苗圃地和林业辅助用地景观类型面积较小,但分布比较集中;森林景观呈现出较高的景观异质性;森林景观稳定性差异较大,其稳定性大小依次为:灌木林地乔木林地苗圃地宜林地疏林地林业生产辅助用地。[结论]2016年森林景观稳定性整体处于较高水平,分布区域差异比较均衡,西南部山区生态环境良好,森林景观结构完整,东部和东北部山区最差,应加强生态环境保护力度,同时维持西南部的保护力度,从而促进森林景观结构更加合理。     

基于地理探测器的江西省万安县生态脆弱性时空演变及驱动力分析

[目的]对江西省万安县生态脆弱性近30a的脆弱性进行定量研究,为县级土地脆弱性定量评价提供借鉴方法,以此促进县级社会—经济—生态可持续发展。[方法]运用1987,1995和2015年3期遥感影像数据,在分析生态脆弱性概念与评价方法的基础上,依循"压力—状态—响应"评估框架,选取景观分维数、破碎度、优势度、景观适应度4个景观格局指数,以及人类活动干扰指数、植被覆盖度指数、地形指数、景观类型指数,从生态压力度、敏感度、恢复力3个方面出发运用熵权灰色关联法构建生态脆弱性评价模型,基于格网尺度对万安县生态脆弱性进行动态评价和分析。[结果]1987—2015年万安县生态脆弱性不断加剧,其中存在68.72%的样本区生态脆弱度指数增大。通过万安县生态脆弱性分布图和趋势图可知,全县生态脆弱度高值区域集中在中北部地区而低值区集中于南部和西北部。采用空间自相关分析法分析万安县土地生态脆弱性指数空间上的集聚特征和显著性,1987—2015年万安县土地生态脆弱性存在较高的空间自相关性,空间自相关性呈现上升趋势。运用地理探测器方法,表明万安县生态脆弱性主要驱动因素是乡镇人均纯收入、单位耕地面积化肥施用量和非农业人口比重。[结论]研究区生态环境严峻,亟需针对万安县资源、气候、地形、土壤等条件,合理规划用地,科学系统划分生态功能区。     

老挝凯山丰威汉市土地资源的空间优化配置

[目的] 通过土地资源的空间优化配置,提高土地利用效率,促进各类产业和基础设施的合理布局,为区域社会经济综合发展提供理论依据。[方法] 将GIS空间分析技术、Logistic回归分析方法与CLUE-S模型相结合,以老挝凯山丰威汉市为研究区域,开展土地资源空间优化配置研究。在空间适宜性和数量结构的约束下,以用地需求、限制因素、转换规则和空间特征为基础进行模型运算,对凯山丰威汉市土地资源进行空间优化配置。[结果] 城市建设用地和水田在原有基础上向适宜区域扩张,分布较为稀疏的林业用地因得到开发利用而相应减少,其他用地类型在数量上和空间上的变化均不明显。[结论] 城镇化建设和农业发展能够为凯山丰威汉市的经济发展提供基础和支撑,同时需要兼顾生态保护,促进土地资源的统筹协调可持续利用。     

沪灞国家生态文明先行示范区生态风险评价与管理

[目的]开展城市生态风险评价研究,揭示景观格局变化对城市生态风险空间变化的影响,以期为西部地区绿色城镇化与城市生态建设提供决策参考.[方法]选取西安市浐灞国家生态文明先行示范区为研究对象,以2004,2009,2014年的遥感数据为基础,开展生态景观格局变化分析,构建研究区生态风险指数,拟合区域生态风险变化,对研究区2014年生态风险和生态服务价值进行空间叠加和优化厘定,在分析生态风险的时空变化规律的同时给出研究区生态发展优化调控对策.[结果]区域景观由原来农田景观控制的绝对状态变成多类型控制的城市景观,区域景观风险指数上升了25％,但区域生态系统服务价值上升了5.5％.[结论]浐灞生态区成立10 a以来生态风险空间分布差异明显,但由于该区坚持生态立区策略,区内多建大型生态项目,虽然该区在短期内呈现出生态风险指数上升的问题,但随着项目完成建设,区域风险会回落到一个新的稳定状态,且区域生态系统服务价值上升,表明其生态策略有利于该区生态系统发展.     

基于景观生态安全格局的成都平原与龙门山脉过渡带土地资源开发利用

[目的]基于景观生态安全格局的土地利用研究,为缓解人地矛盾、经济发展与生态保护提供科学依据。[方法]以成都平原与龙门山脉过渡带的四川省绵竹市为例,基于遥感和GIS技术,在提取和分析20a来土地利用变化及其地形因子响应基础上,以生态用地保护为目标,选取地形和土地覆盖类型为阻力因子,应用最小累计阻力模型构建景观生态安全格局。通过与土地资源现状的叠加,对不同景观安全水平的土地资源进行划分。[结果]研究区土地资源分为优先开发、适度开发、限制开发、禁止开发等4种类型,其面积分别达7 218.39,17 974.75,21 545.39,77 791.46hm2,并分析各类型土地利用特征,提出了相应的土地资源开发利用规划。[结论]基于景观生态格局理论与方法,提出的不同生态安全水平的土地用地规划,有利于区域生态安全保护和土地资源持续性利用。     

中国西北部生态脆弱区典型区域土地综合整治分区——以甘肃省兰州市为例

[目的]探讨土地整治规划的重要内容——土地整治分区,为确定土地整治重点区域和土地整治规划提供参考依据。[方法]以西北部生态脆弱区典型区域甘肃省兰州市为研究区域,基于生态保护视角,在充分考虑区域自然地理特征、土地利用特点及区域主要生态问题的基础上,从地形地貌、降雨、土壤类型、植被类型、水土流失、土地利用等5方面选取指标因子初步构建分区指标体系,并从水资源供给、水系分布及行政区划等方面进一步完善。同时运用ArcGIS空间叠加分析功能,使用综合分析法进行土地综合整治分区。[结果]形成了"方位+地貌+土地利用类型"命名的土地整治两级分区体系,二级分区较为详细。兰州市划分为7个一级区和15个二级区。[结论]中国西北部生态脆弱区域在土地综合整理过程中应该通过选择合理的指标体系分区进行整治。各分区应该针对其土地资源、水资源、生态环境状况等具体特征,基于生态保护视角采取有效措施进行土地综合整治。