基于遥感生态指数的神东矿区1995-2020年生态环境质量的时空变化特征分析

[目的] 分析神东矿区1995—2020年生态环境质量时变化特征,为改善该区域生态环境提供科学依据。[方法] 基于1995—2020年6期Landsat 5 TM及Landsat 8 OLI数据,利用主成分分析法,选用干度指标（NDSI）、绿度指标（NDVI）、热度指标（LST）、湿度指标（WET）构建遥感生态指数（RSEI）。运用重分类将RSEI分为5级,按照重心迁移方法分析RSEIⅠ—Ⅴ等级的重心迁移情况,并分析RSEI的空间变化规律,实现利用RSEI对神东矿区的生态环境质量的动态监测和评价。[结果] ①神东矿区在1995—2020年生态环境状况明显提升,其中呈上升趋势的面积占矿区总面积的42.22%,绿度、干度指标对矿区生态环境质量影响较大。②矿区生态环境质量各级土地利用类型以草地、耕地为主,且生态环境质量变化受耕地、草地面积变化影响较大。③矿区生态环境质量主要以Ⅱ,Ⅲ级为主,Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅴ级迁移幅度较大且重心整体向矿区西南、西北方向迁移。[结论] 1995—2020年神东矿区生态环境质量呈现总体上升态势,受植被生长情况和人类活动因素影响较大。     

1990—2020年阿拉尔垦区生态环境质量动态监测与评价

[目的]借助遥感生态指数(RSEI)对阿拉尔垦区生态环境质量进行动态监测与评价,分析1990—2020年研究区生态环境变化及驱动因素,为阿拉尔垦区发展和生态保护提供科学参考。[方法]选取1990,2000,2011和2020年4期Landsat TM/ETM~+/OLI影像数据,耦合绿度指标(NDVI)、湿度指标(WET)、干度指标(NDSI)、热度指标(LST)构建RSEI,结合研究区气候、人口、经济等驱动因素探究阿拉尔垦区生态环境质量动态变化。[结果] 1990—2020年阿拉尔垦区RSEI均值从0.344上升至0.468,生态环境质量总体好转;1990—2020年阿拉尔垦区生态环境质量变好区域主要位于垦区北部和南部地区,改善面积达1 756.36 km~2,占总面积45.92%;生态环境质量受自然因素和社会经济因素影响,社会经济因素对阿拉尔垦区生态环境质量变化起主导作用。[结论]近30 a来阿拉尔垦区生态环境得到有效改善。遥感生态指数(RSEI)在一定程度上可以快速、有效地反映1990—2020年阿拉尔垦区生态环境质量变化。     

神东矿区水土保持植物区系分析

[目的]对神东矿区植物区系进行分析,为充分利用当地的植物资源,实现神东矿区资源开发与生态环境建设和谐发展提供理论依据。[方法]利用植物区系分析法,以神东矿区作为一个独立的植物区系单元,对该区种子植物进行了调查统计,以科、属、种的现代地理分布为基础,对这3个层次的地理分布类型分别进行了统计分析,探讨该植物区系的基本特征和区系属性等问题。[结果](1)神东矿区共有植物53科,135属,217种。菊科植物种类最多(35种),其次是豆科植物26种,禾本科植物18种,蔷薇科植物14种,科内只含一种植物的科有21个;(2)神东矿区有草本植物159种,木本植物有52种,神东矿区生长的的植物多为中生和旱生,其中中生植物有62种,旱生植物有32种;(3)神东矿区高等植物类群在分类等级上都具有丰富、复杂、古老、特有4种特性。[结论]神东矿区生态系统较为脆弱,但该区的植物物种仍较为丰富。     

闽江流域生态环境质量动态变化及其驱动力

[目的]探究闽江流域生态环境质量动态变化的驱动因子及相互作用,为该流域生态环境质量改善和实现人与自然和谐发展提供理论支持。[方法]选用2001—2020年的MODIS系列遥感数据,基于Google Earth Engine(GEE)平台计算闽江流域的遥感生态指数(RSEI),结合趋势分析研究闽江流域生态环境质量的时空变化,最后通过地理探测器探测RSEI的驱动因子。[结果](1)RSEI计算结果中4个生态指标的第一主成分平均贡献率达到69.01%,说明RSEI能够充分反映闽江流域生态环境质量状况。(2)闽江流域生态环境质量良好且向好发展。2001—2020年闽江流域的RSEI均值由0.618上升到0.701,生态环境质量等级优良的面积比例增加了19.16%,流域90.28%的地区生态环境质量有所改善。[结论]闽江流域生态环境质量受多个因子共同影响,其中海拔和夜间灯光对闽江流域生态环境质量解释度较高,是主要的影响因素和驱动力,因子间的相互作用均会加大对生态环境质量的影响。     

基于GEE平台的舟山岛生态环境质量动态评价

[目的] 对舟山岛2000—2020年的生态环境变化进行动态监测和评价,为类似海岛地区的生态环境质量评价提供科学参考。[方法] 以舟山岛为研究对象,在GEE(Google Earth Engine)平台选取2000,2005,2010,2015和2020年5期的遥感影像,提取出湿度(WET)、绿度(NDVI)、热度(LST)、干度(NDBSI)4个指标进行耦合,得到遥感生态指数(remote sensing environmental index, RSEI),利用主成分分析方法对舟山岛生态环境质量变化进行评价。 [结果] ①在5个时间节点上,舟山岛RSEI均值分别为0.631 2,0.637 5,0.611 6,0.550 3和0.502 4。在研究期间内,舟山岛的RSEI共下降了20.41%; ②舟山岛生态环境质量呈下降趋势,岛屿生态质量为优和良的面积分别下降了12.51%和11.87%,生态质量为差、较差和中的面积分别上升了7.35%,12.49%和4.55%; ③研究期间内舟山岛人类开发活动明显增强,土地利用类型发生改变,气候变化和人类活动共同作用于舟山岛,导致生态环境变差。 [结论] 利用遥感生态指数对于海岛生态环境质量同样可进行有效的监测与评价。在研究期间内舟山岛生态环境质量前期较稳定,后期降幅较明显,研究期间内总共下降约20.41%。     

基于遥感生态指数的黄山世界遗产地生态环境评价

[目的]定量评价黄山世界遗产地的生态环境质量,为有关部门制定规划和管理决策提供科学依据。[方法]以黄山世界遗产地核心区和缓冲区共同作为研究区,基于Landsat卫星影像提取绿度、湿度、干度、热度指标分量,并利用主成分分析方法构建遥感生态指数(RSEI)。结合地理信息系统空间分析和统计方法对研究区内生态环境质量进行定量评价。[结果] 1992—2017年研究区内RSEI指标数值由0.573上升为0.638,生态环境质量呈明显上升趋势。在3期数据中,RSEI等级为中和良的比例均达到了65%以上,占主导地位,保护区内整体生态环境质量较好。RSEI等级为差和较差的土地中,有近63.6%的土地转变为RSEI等级更高的土地,保护区内生态环境质量明显改善。[结论]黄山世界遗产地生态环境质量稳步提升,有关部门的保护措施初见成效,需进一步协调发展与保护的关系,实现黄山世界遗产地的可持续发展。     

长江流域生态环境质量的时空演变特征及其驱动因素

[目的]探究2001—2021年长江不同子流域生态环境质量动态变化及其主导驱动因素,以期为长江流域生态环境保护与经济发展战略的协调发展提供理论依据。[方法]基于MODIS数据提取了2001—2021年5—11月长江流域遥感生态指数(remote sensing ecological index, RSEI),并基于RSEI分析了长江流域近21 a来生态环境质量动态及其驱动因素。[结果](1)长江流域中下游生态质量高于上游,南部高于北部。除2006年外,生态质量在中等级以上的面积占80%以上,整体生态水平较好。(2)生态环境质量变化整体以稳定变化为主,呈上升趋势的区域有乌江、太湖水系、宜宾至宜昌、宜宾至湖口、金沙江流域。(3)RSEI变化的主要驱动因素为湿度指标,其次为温度指数。(4)生态环境质量受到风速的正影响较大。气温升高会导致长江流域生态环境质量变差,但在金沙江流域、鄱阳湖流域、嘉陵江流域和湖口及以下干流地区气温升高有利于生态环境质量改善。(5)降水增多有利于大部分地区生态环境质量改善。[结论] 2001—2021年流域生态环境质量整体以不变趋势为主,但嘉陵江流域生态呈现退化现象需...     

基于RSEI的黄河中游地区生态环境质量时空演化特征及驱动因素——以延安市为例

[目的]生态环境质量评价是开展黄河中游地区生态环境保护和生态文明建设的重要基础，探究其生态环境质量动态及不同主导因子对其影响，可为生态环境保护战略与经济发展战略的协调发展提供理论依据。[方法]基于遥感生态指数(remote sensing ecological index, RSEI)并辅以Sen趋势分析、Manna-Kendall突变点检验、变异系数、Hurst法对黄河中游地区延安市1990—2020年的生态环境过去和未来演化特征进行了分析，并利用随机森林和结构方程模型探究了不同阶段RSEI对不同驱动因素的敏感性。[结果](1)延安市近31年生态环境质量整体呈变好趋势。其中，绿度和湿度指标均呈增加趋势，热度指标和干度指标均呈减小趋势，各指标共同促进了延安市的生态环境质量变化。(2) 1995年前RSEI为上升趋势，1995—2001年RSEI为下降趋势，2001年后RSEI呈增加趋势。(3) 1990—1995年RSEI变化属于较高波动变化，1996—2001年以高波动变化为主，2002—2020年属于较低波动变化。RSEI在未来一段时间内会出现大面积的下降趋势。(4) 1990—1...     

白龙江流域生态环境质量动态监测与评价

[目的] 分析1990—2020年白龙江流域生态环境变化及驱动因素,为流域可持续发展提供科学依据和决策支持。[方法] 逐年筛选植被生长季6—9月的Landsat TM/OLI影像数据,计算绿度(NDVI)、湿度(WET)、热度(LST)、干度(NDSI)4个生态指标,采用主成分分析法(PCA)构建遥感生态指数(RSEI),对白龙江流域生态环境进行评价。[结果] 1990—2020年白龙江流域RSEI均值从0.531上升至0.675,生态环境质量总体好转;生态环境质量改善区域主要位于舟曲—武都段的白龙江两岸、宕昌县西北及岷江东岸,改善面积达8 393.97 km²,占总面积45.55%;各生态指标对于生态环境质量影响程度在1990年干度＞湿度＞热度＞绿度;2006年干度＞绿度＞湿度＞热度;2020年绿度＞湿度＞干度＞热度。[结论] 利用GEE平台实现RSEI模型扩展了在大范围尺度、长时间序列下对区域生态环境质量监测与评价,近年来白龙江流域生态环境质量整体呈改善态势,对于流域的保护治理工作仍需继续。     

太原城市群生态环境质量监测及驱动力分析

[目的] 研究太原城市群2002—2021年生态环境质量变化状况,为城市可持续发展及绿色转型提供科学建议。[方法] 基于GEE平台与MODIS影像,利用主成分分析法耦合绿度、湿度、热度、干度构建生态遥感指数(RSEI),结合稳定性分析、空间自相关分析研究太原城市群生态环境质量变化的空间性质,并利用地理探测器量化分析多种因子对RSEI的影响。[结果] 各年份第一主成分贡献率均高于75%,表明基于第一主成分提取RSEI能够综合表征研究区生态环境质量;2002—2021年,太原城市群生态环境质量总体呈现上升趋势,从0.433提高到0.488,增长率约为0.002 9/a。生态改善面积所占比例为17.1%,主要分布在西北部的岚县、静乐县;研究区生态环境质量变化存在明显空间自相关,Moran’I指数为0.729,高高集聚与低低集聚区域与生态改善、退化区域基本重合;太原城市群生态环境质量与气候因子中的相对湿度、气温、潜在蒸散量有显著相关性。[结论] 2002—2021年太原城市群生态环境质量得到改善,植被覆盖和城市扩张因素影响较大,RSEI能够有效监测研究区生态环境质量变化。     

鞍山市矿业损毁地生态重建模式研究

鞍山市矿点较多,总计有452处,矿业损毁地面积达10 230.77 hm2,且具有水土流失强度大、恢复难度大等特点。通过选择代表性矿业损毁地进行定点试验,提出5种生态重建模式:一是点、线、面全方位保护生态林重建模式,适用于陡坡排岩场;二是石埂梯田全覆土生态林重建模式,适用于缓坡排岩场;三是林果草花鸟鱼生态旅游综合开发模式,适用于尾矿库的库面;四是经济林、生态林、牧草梯式立体开发模式,适用于尾矿库的坝面;五是多种养殖立体开发模式,适用于采场。结果表明:这几种生态重建模式的实施在该市产生了显著的生态、经济和社会效益,同时这些模式也可为其他地区矿业损毁地生态重建提供借鉴。     

辽宁省矿区水土保持生态建设分区研究

根据矿区环境和基质特点,将辽宁省矿区划分为水蚀矿区、水蚀风蚀交错矿区和风蚀矿区3个一级区,土状基质水蚀矿区、岩状基质水蚀矿区、土状基质水蚀风蚀矿区、岩状基质水蚀风蚀矿区、风蚀矿区等5个二级区和7个三级区,并阐述了每个分区的面积、特点及植被恢复的关键。     

基于生态安全格局的国土空间生态修复关键区域定量识别——以贵州省为例

为揭示贵州省生态安全格局空间分布特征并识别其国土空间生态修复关键区域,通过生态敏感性评价结合自然保护地识别生态源地,基于最小累积阻力模型和电路理论提取生态廊道,构建生态安全格局后由电流密度诊断生态障碍区并制定生态修复策略。结果表明:(1)研究区识别生态源地26 017.90 km²,其中大型生境斑块主要分布在贵州省东部; 生态阻力面呈“西聚集东分散,由市中心向外扩散”的特征。(2)构建了生态廊道1 414条,长34 765.84 km,主要分布在河流廊道、林地丰富和较平坦地区。(3)诊断出生态障碍区1 374处,面积3 903.04 km²,集中分布在研究区西部及西北部,其他区域较零散,主要为耕地和林地。(4)基于构建的生态安全格局,强化生态源地保护,修复生态障碍区且对不同生态景观提出具有针对性的修复策略并联动各类各级修复工程。研究可为贵州省生态安全格局优化提供理论指导,为国土空间生态保护修复提供参考。     

基于三维生态足迹模型的山西省矿区2010-2019年自然资本存量动态评估

[目的] 对山西省矿区自然资本存量进行动态评估,为矿区生态环境保护及生态补偿提供理论依据。[方法] 以矿区自然资本为视角,基于生态足迹与生态承载力核算结果,运用三维生态足迹模型,测算山西省矿区2010—2019年生态足迹深度与足迹广度,借助足迹深度与足迹广度的剪刀差分析其动态演变特征并阐释矿区自然资本存量动态演变的作用机理。[结果] ①山西省矿区人均生态赤字由2010年的4.40 hm²/人增加到2016年的6.31 hm²/人,随之降低到2019年的5.02 hm²/人,生态足迹与生态承载力的差距总体趋于缩小; ②2010—2019年,人均生态足迹广度大致呈递减趋势,由0.63 hm²/人降到0.47 hm²/人,而人均生态足迹深度呈现出先增后减的“倒U”形变化趋势; ③矿区自然资本存量时空动态演化是由煤炭资源禀赋、开采规模、矿区生态供求、生态足迹与承载力以及资本流量、存量的深度、广度等多重因素综合作用的结果。[结论] 山西省矿区生态足迹与承载力差距趋于好转,但生态赤字仍然严重存在。     

川西北龙门山中段石灰岩矿区矿业废弃地生态恢复治理研究

从矿山环境生态恢复的角度对西部地区具有典型代表意义的中小型石灰岩矿区矿业废弃地开展了详细的研究，针对矿业废弃地的不同特点，采取相应的工程措施与生物措施相结合的方式，进行综合治理。     

板集矿区生态恢复规划研究

无论是矿井式采矿还是露天采矿,煤矿开发必然引起区域地形、地貌的变化,造成采空塌陷,从而对生态系统施加不确定的影响。在煤矿开采项目设计阶段,对矿区土地进行生态恢复规划,可最大程度降低这种影响。论文以板集煤矿开发项目为例,在对矿区生态影响预测的基础上,设计了一套预防性、治理性、复垦土地利用和生态环境监测一体化生态恢复规划方案,以期实现对煤矿开发生态影响的全过程控制。     

延安市2001-2006年生态足迹分析

生态足迹模型近年来被越来越多地应用于区域经济可持续发展的定量研究中,它可以形象的反映出人类经济活动对生态环境影响的程度.以延安市2001-2006年统计年鉴数据为依据,运用该模型对延安地区生态足迹进行计算,并对结论进行分析,得出延安地区生态足迹需求远远大于生态供给,发展处于不可持续状态.最后提出了地区可持续发展的几点建议.     

生态重建模式的尺度视角—以我国西南喀斯特地区为例

喀斯特脆弱区的生态重建是我国当前治理土地退化的重要课题,西南喀斯特地区在实践中已经摸索出一系列生态重建的模式.运用地理学的尺度视角,考察不同尺度下生态重建的目标及重建手段存在的差异,选取不同尺度下的典型生态重建模式,重点分析模式的尺度特征及其经济、社会和生态效益,提出选择与探索生态重建模式时应重视重建的尺度特征,整合不同尺度下的生态重建,以推动区域可持续发展.     

基于土地利用的三峡库区生态屏障带生态风险评价

[目的]揭示三峡库区生态屏障带生态风险,为库区生态风险评估及土地利用优化提供理论依据。[方法]基于遥感影像数据,运用RS与GIS技术,计算土地利用相对合理性指数,同时构建生态风险评价模型,划分高程/坡度带定量评价三峡库区生态屏障带的生态风险情况,划分生态风险等级,并对生态风险进行空间自相关分析。[结果]较低生态风险区占比例最大,为36.77%,高生态风险区及较高生态风险区主要分布在沿长江两岸建设用地及耕地较为集中的区域,土地利用相对合理性指数随高程增高逐渐变大,随坡度增大逐渐减小,研究区生态风险空间自相关分析呈现出十分显著的局部自相关性。[结论]研究区内生态风险总体呈现较低值,沿江高值区需对土地利用进行重点优化。     

基于PSR模型的生态文明示范区生态安全评价及其障碍诊断

为了探究生态文明示范区生态安全的变化趋势与影响因素,基于PSR构建区域生态安全评价指标体系,运用熵权法对江西省生态文明先行示范区2009-2018年生态安全状况进行评价,结合障碍模型分析了其生态安全障碍因素。结果表明:(1)在2009-2018年江西省各地市生态安全水平总体有所提升,但生态安全等级各地差距较大;(2)江西省生态安全障碍度排序结果为响应因素>压力因素>状态因素,且受到城镇建设用地面积比重、生态环境耗水量、城镇化水平、第一产业占GDP比重以及单位土地面积农药使用量的综合影响;(3)江西省生态安全划分为生态经济发展协调区、生态经济改善区和生态安全脆弱区;(4)应从存量用地再开发、推动区域产业高质量发展和强化生态环境政策响应方面构建生态安全治理体系。可见,生态文明示范区生态安全等级介于临界安全等级(Ⅱ)较多,距离基本安全等级(Ⅲ)状态仍有较大差距,而通过分析生态安全空间与诊断影响因素可为提升生态安全水平提供理论支持。