基于熵权灰色关联法的高寒贫困山区生态脆弱性分析——以青海省海东市为例

[目的]对青海省海东市6个区县的生态脆弱性进行定量研究,为缓解高寒贫困山区贫困状态、提高生态环境保护意识提供参考,为国家深入实施精准扶贫工作提供依据。[方法]选择经济发展状况、社会发展状况和自然生态环境状况3个评价维度构建高寒贫困山区生态脆弱性评价指标体系,运用熵权灰色关联法,对其进行定量分析与评价。[结果]互助县生态脆弱度为0.850 1,属微度脆弱等级,平安区生态脆弱度为0.712 8,属轻度脆弱等级,循化县生态脆弱度为0.557 3,属于中度脆弱等级,乐都、民和及化隆3区县生态脆弱度均小于0.45,属于重度脆弱等级。青海省海东市高寒贫困山区生态脆弱性评价指标的综合关联度从高到低的顺序依次为:互助县平安区循化县化隆县乐都区民和县。[结论]自然生态环境状况和资源禀赋严重制约经济社会发展的同时,对生态脆弱性也有显著的影响。     

基于景观格局和土壤侵蚀敏感性的兰州市生态脆弱性评价

以兰州市为研究对象,选取分离度、分维倒数、破碎度3个景观格局指标和土壤侵蚀敏感性指数,构建景观类型脆弱度和区域生态脆弱度模型,利用连续覆盖全市的格网进行空间系统采样,生成生态脆弱度空间分布图,将景观格局与生态系统敏感性相结合并利用GIS技术对兰州的生态环境进行综合定量的分析和评价.结果表明:研究区草地的景观类型脆弱度最大,耕地次之,水域最小;相关分析显示,景观类型脆弱度与破碎度和土壤侵蚀敏感性之间存在着显著的正相关关系,能较好反映区域生态环境问题;区域生态环境脆弱性分区的空间分布与客观实际吻合良好.研究结果可为区域生态环境的建设提供科学依据和有益的实践指导.     

基于熵权灰色关联法的贵州岩溶山区人地耦合系统脆弱性分析

为了厘清岩溶山区人地耦合系统脆弱性特征,在构建岩溶山区人地耦合系统脆弱性评价指标的基础上,运用熵权灰色关联分析法,以贵州省9个地州市为基本评价单元,对其人地耦合系统脆弱性进行定量分析与评价。结果表明:(1)敏感性维度的指标评价等级仅有黔东南州与铜仁地区属于轻度脆弱;暴露度与适应能力维度的指标评价等级仅贵阳市是轻度脆弱,其它地区均是次强度脆弱等级。(2)各地市人地耦合系统脆弱度综合评价结果为六盘水市、毕节地区、安顺市与黔南州属于强度脆弱级;黔东南州、黔西南州、铜仁地区与遵义市属于次强度脆弱级;贵阳市属轻度脆弱级。依据研究结果可将贵州省人地耦合系统划分为强度脆弱区、次强度脆弱区和轻度脆弱区;将各地市人地耦合系统脆弱度与其人地关系特征的对应分析结果表明,人地耦合系统脆弱度的定量分级分析与定性分析具有较好的一致性。     

山西省水土保持功能区生态脆弱性评价

为了解山西省不同水土保持主导功能区生态脆弱性状况,利用全国水土保持区划成果及相关数据,采用主导因子分析、专家评判分析和层次分析相结合的方法,在评价山西省不同行政县（市）生态脆弱度的基础上,分析不同水土保持主导基础功能区生态脆弱性的分布特征,讨论山西省实施水土保持生态建设的重点区域及措施。结果表明：1）山西省不同水土保持主导基础功能区的生态脆弱性具有明显的差别,其脆弱程度表现为拦沙减沙区（强度脆弱）〉土壤保持区（中强度脆弱）〉防风固沙区（中度脆弱）〉蓄水保水区（轻中度脆弱）〉水源涵养区（轻度脆弱）;2）山西省的水土保持生态建设,在土壤保持-中强度脆弱区、拦沙减沙-强度脆弱区和防风固沙-中度脆弱区应以做好综合治理工作为重点;在蓄水保水-轻中度脆弱区和水源涵养-轻度脆弱区应重点做好预防保护和监督工作。     

汶川地震灾区生态脆弱性评价研究

研究汶川地震灾区生态脆弱性等级差异与空间格局特征,对合理规划土地资源和生态环境保护具有指导作用。选取资源成因、环境成因和社会经济3大体系的16个指标构建了生态脆弱性评价指标体系。利用DARE法和生态脆弱度对其评价指标进行加权分析计算,建立了4个等级生态脆弱性。结果表明,龙门山断裂带中心带及秦巴山地生态脆弱性最强,西部高原区域的生态脆弱性较强,山前平原地区为中度,东部丘陵地区生态脆弱性次之,并分析了土地利用规划现状和地震次生灾害分布对生态环境影响,证明了评价结果符合汶川地震灾区的生态环境状况。     

基于生态脆弱性的淮河流域水土保持策略研究

水土流失是淮河流域生态环境可持续发展的制约因素之一。分析了淮河流域生态脆弱性的影响因素,认为流域两侧地形和水系严重不对称的基底性脆弱,南北气候过渡带的交错性脆弱,暴雨降水及径流的波动性脆弱,植被覆盖、土壤和土地利用变化的动态性脆弱和黄河夺淮导致的历史遗传性脆弱是淮河流域水土流失的主要成因。针对淮河流域脆弱性成因,提出了该区水土保持的主要策略。     

土地利用对生态环境脆弱性的影响评价

土地利用对生态环境脆弱性具有重要影响,该文选择黄河三角洲垦利县典型生态环境脆弱区,从土地利用类型的角度,分析评价土地利用对生态环境脆弱性的影响。研究构建了包括土地利用类型的空间格局、土地利用类型的生态适宜性和土地利用类型的稳定性3方面指标构成的评价指标体系。以遥感手段获取土地利用类型信息,专家打分法进行评价指标量化分级,层次分析法确定其权重,在此基础上,构建了土地利用类型的空间格局指数模型、土地利用类型的稳定性指数模型以及土地利用生态适宜性指数模型,并据此构建了垦利县土地利用的生态环境脆弱性效应综合指数模型。通过评价,得到了垦利县县域整体和乡镇两个尺度上的土地利用类型生态环境脆弱性综合效应值,系统分析了土地利用类型对生态环境脆弱性的影响及其空间分异,并根据评价结果进行了垦利县土地利用的调整分区,提出了各区生态环境建设的措施建议。     

基于格网GIS的喀斯特山区草地生态脆弱性评价

以贵州省长顺县为研究区,以多元空间信息为基础,采用层次分析法(AHP)和主成分分析法并结合格网GIS技术,对评价体系中的各指标进行10m×10m尺度下的格网化,运用栅格数据的空间叠加方法及生态脆弱性的评价模型,分析获得了长顺县草地生态脆弱性的空间数据。根据生态脆弱性指数(EVI)将喀斯特山区的草地资源生态脆弱程度分为5个等级。分析结果显示,严重脆弱区的面积为36.32km2,所占比重最大;其次是中度脆弱区和极端脆弱区面积分别为28.09和24.99km2,最后,轻度脆弱区和潜在脆弱区面积分别为16.54和8.60km2,所占比重较小。从总体上看,长顺县草地生态脆弱性等级较高,喀斯特山区草地的生态脆弱性主要是由于特殊的地质背景和人类频繁活动干扰的结果。     

基于景观格局的榆阳区生态脆弱性评价

为了定量评价榆阳区生态脆弱性的空间差异,为区域土地利用规划和环境保护提供依据,选取景观分维数、破碎度、连通性和优势度4个景观格局指数,以及人类活动干扰强度、地形指数、景观与荒地的邻接度,从生态系统压力度、敏感性和恢复力3个方面出发构建生态系统脆弱度评价模型,对榆阳区主要的生态系统及各乡镇的生态脆弱性进行了综合定量的分析和评价。结果表明:各生态系统中,水体的生态脆弱性最高,为0.319 3,草地和林地次之,分别为0.095 9,0.068 4,耕地最低,为0.047 4;24个乡镇中,小纪汗乡、榆阳镇、鱼河镇和鱼河峁镇最高,分别为0.056 6,0.058 8,0.057 5,0.059 9,岔河则乡最低,为0.019 8;空间上,生态脆弱性由中部向东、西两个方向逐渐减弱;从区域上来看,生态脆弱性南部黄土丘陵沟壑区中部过渡区风沙草滩区;景观分布格局,地形,矿区、居民点等人为干扰是影响生态脆弱性空间分异的主要原因。     

基于PSR模型的珠江三角洲生态环境脆弱性评价

[目的] 揭示珠江三角洲生态环境脆弱性的时空演变特点及其原因,为区域发展提供理论依据。[方法] 利用生态压力度—生态敏感度—生态恢复力(pressure-sensitivity-restoration,PSR)模型、量化分级法和层次分析法(AHP),构建生态环境脆弱性综合指数,分析珠江三角洲不同时期的生态环境脆弱性特征。在此基础上,借助地理探测器的因子探测工具分析变量因素对生态环境脆弱性时空分布差异的影响程度。[结果] ①2000—2020年珠江三角洲生态环境脆弱性指数的变化范围为1.206 5～4.594 8,呈现微度脆弱等级; ②空间分布上,珠江三角洲中部地区的脆弱等级较高,东西部脆弱等级较低。此外,随着高程的增加,生态环境脆弱性程度减轻,中度和重度脆弱区面积比例减小; ③林地表现为潜在和微度脆弱等级,草地表现为中度脆弱,耕地、水域和未利用地以轻度脆弱等级为主,建设用地主要分布于重度和中度脆弱区; ④珠江三角洲生态环境脆弱性空间分异的主要影响因子为人口密度、植被覆盖指数及生物丰富度指数。[结论] 受人口增长压力的影响,研究时段内珠江三角洲生态环境脆弱等级提升。     

利用生态系统服务价值评估土地利用规划生态效应(英文)

基于土地利用多功能性,以生态服务价值系数为基础,构建不同土地利用类型生态服务价值修正系数。以地处三峡库区腹心地带的重庆市云阳县为例,从生态系统服务价值以及景观格局视角定量估算三峡库区生态屏障区土地利用规划生态效应。结果表明:至2020年云阳县三峡库区生态屏障区初步构建一个以"林地为骨架,耕地、园地、草地为补充"的生态系统服务格局;以土地生态功能建设为导向的土地利用规划能够快速提升生态屏障区生态系统服务价值,增强屏障区调节气候、保持土壤、维护生物多样性等方面能力,云阳县三峡库区生态屏障区生态系统服务总价值从2010年的15.53亿元提升到2020年的19.98亿元,年均变化率达到2.87%;云阳县三峡库区生态屏障区生态系统服务价值及其调节服务和支持服务价值表现出显著地空间分异特征,其中磨刀溪流域生态系统服务价值提升幅度最大,澎溪河流域次之,长江沿岸生态服务系统价值保持稳定增长,而长滩河流域变化不大;磨刀溪流域和澎溪河流域是规划期内云阳县生态屏障区土地生态功能建设的重点区域。同时,通过评估不同土地利用类型结构调整及其产生的生态效应,进一步明确了云阳县生态屏障区各流域土地利用结构优化调整方向,提升了土地利用规划和生态保护实践工作科学决策水平。     

近15年来洮儿河流域土地利用变化研究

流域土地利用/覆盖变化研究是当前全球变化研究的重要内容。通过对1986和2000年洮儿河流域两期Landsat-TM遥感影像资料的解译,在ArcGIS技术的支持下,采用土地利用转移矩阵、土地利用综合指数和重心模型等数学方法,探讨了洮儿河流域近15年来的土地利用变化过程。近15年来,流域内耕地面积明显增加,林地面积明显下降,草地面积略有上升,水域面积略有下降。流域上游林地减少主要转为草地,部分转为耕地,林地重心向流域东南方向漂移;流域中下游草地被大面积垦殖为耕地,并有部分转为林地。草地重心向流域上游西北方向漂移;耕地面积明显增加,重心也明显向流域中游漂移,并有部分耕地转为林地和草地。洮儿河流域土地利用程度逐渐增强,土地利用程度综合指数明显上升,流域开发有加强趋势。     

珠江源头区占马地小流域不同用地水土保持作用研究

 对珠江源头区占马地小流域灌木林地、疏林地、耕地及荒草地4类不同用地的土壤含水量、理化性状、土壤侵蚀特性等进行测定分析,结果表明:1)在土层60 cm深度范围内,随着土层的加深,灌木林地和疏林地的土壤水分含量呈下降趋势,而耕地和荒草地则呈上升趋势。2)土壤在持水能力、通透性能等方面排列顺序是灌木林地>荒草地>疏林地>耕地;土壤有机质含量以荒草地最高,为2.34%,分别是灌木林地、疏林地和耕地的1.08、1.89和3.46倍;全氮含量顺序是荒草地>灌木林地>疏林地>耕地;全磷和全钾含量顺序是疏林地>荒草地>灌木林地>耕地。3)不同用地的初渗速率、稳渗速率与渗透系数均为灌木林地最大,荒草地最小,灌木林地的稳渗速率、渗透系数分别是耕地、疏林地、荒草地的1.142、.06和2.7倍。4)不同用地的土壤最大持水量,在020cm土层,排列顺序为耕地>灌木林地>疏林地>荒草地;在2060cm土层,则为疏林地>灌木林地>荒草地>耕地。5)在坡度相同的情况下,不同用地的降雨产流时间为荒草地>疏林地>灌木林地>耕地;地表径流量为荒草地>疏林地>灌木林地>耕地;土壤侵蚀量以耕地最大,分别是灌木林地、疏林地和荒草地的2.51、2.26和1.32倍。研究结果可为珠江源头区土地合理利用提供理论依据。     

生态恢复背景下无定河流域土地利用时空变化

以恢复林灌草植被为核心的黄土高原生态建设的直接结果就是引起了土地利用格局变化。选取黄河中游区无定河流域为对象,以1985,1995,2000和2008年土地利用数据为基础,综合运用GIS分析技术、土地利用动态分析方法与模型,系统研究了生态恢复背景下流域土地利用时空变化过程。结果表明,草地始终是该流域优势土地利用类型,生态恢复以大规模治理沙荒及未利用地,恢复林草地景观为主要形式;随着退耕还林还草工程实施与推进,耕地转出明显,林、草地新增明显;1995年前后,流域土地利用类型相互频繁流转,土地利用总动态度在2000年达到了最高水平;在植被恢复因素驱动下,流域土地利用重心空间漂移明显,主要表现为耕地重心均向流域东部下游地区偏移,林、草地重心向西北方向偏移。     

小江流域土地利用变化及其趋势分析

运用遥感和地理信息系统技术，提取了小江流域1987，1995年和2000年土地利用空间数据，分析了1987～2000年间小江流域土地利用类型变化的幅度、速度以及类型之间相互转移，并应用马尔柯夫概率模型对小江流域2015年土地利用格局进行了预测。结果表明：13年来小江流域耕地、林地以及城乡工矿用地面积均显著增加，其中耕地增加最为显著，由1987年的345．1km^2增加到2000年的398．7km^2。小江流域土地利用变化速度很快，年均变化速度达0．49％；对单一土地利用类型来说，城乡工矿用地的年均变化速度最大，年变化率达3．52％，其次为耕地和水域。增加的耕地主要来自草地、林地和水域；林地中除部分转化为耕地外，由12．64％的林地退化成草地；草地和未利用地基本保持不变。到2015年，小江流域耕地、林地、水域和城乡工矿用地面积和比例将会增加，草地和未利用地面积和比例将会下降。     

基于RS/GIS的生态脆弱区土地利用适宜性评价

 以加快水土保持步伐、提高土地生产力、改善生态环境为目的,以黄土高原水蚀风蚀生态脆弱区典型流域为例,以航片为基本信息源,通过实地调查,获得1990年和2002年土地利用数据。根据统计时期内土地利用变化,计算土地利用合理性指数,采用限制性影响因素法,评价研究区土地资源,并与2002年土地利用进行比较。结果表明:1990—2002年,基本农田、林草地类增加,坡旱地减少。1990年,土地利用合理性指数为0.55,2002年为0.67。2002年,农地类土地资源呈两级趋势,具备灌溉条件的水浇地为Ⅰ等适宜性,旱梯田与坡旱地为Ⅲ等适宜性。林地类土地资源有90.32%属Ⅱ等适宜性。牧草地类土地资源属于Ⅰ等适宜性和Ⅱ等适宜性。通过分析,Ⅲ等适宜性农地更适合草类生长。保持现有水浇地和旱梯田面积,将Ⅲ等适宜性农地退为草场,研究区农林牧用地结构将达到1.0∶2.5∶4.8。     

黄土高原沟壑区土地利用变化分析——以陕西省洛川县为例

黄土高原沟壑区近年来在果业强区和改善生态环境等思想指导下,社会经济全面发展、人口不断增长,土地利用结构发生了剧烈而深刻地变化。根据2000年和2006年两期TM遥感影像和其它辅助资料,采用人工监督分类法,在ENVI 4.7和ArcGIS 9.1软件支持下,对典型县洛川县土地利用数量变化、土地利用区域差异以及概率转移矩阵进行了计算和分析。结果表明,6a来洛川县土地利用结构发生了很大变化,园地和建设用地的土地利用动态变化度和新开发速度较大,草地的面积大幅减少,园地的面积增大了近1倍,建设用地侵占耕地的情况比较严重,林地的面积也在逐步增加,土地利用的区域差异和各种土地利用类型转移的程度和规模差异较大。园地的大幅增加主要来源于草地和耕地,而草地则主要转化为林地,园地和耕地相互转化比较明显。     

宁夏盐池县不同土地利用类型的生态服务价值预测

为了评估和预测不同土地利用类型的生态服务价值,以宁夏回族自治区盐池县为例,对6类土地利用类型(耕地、林地、草地、盐碱地、荒漠和其他地)和其生态服务价值的变化情况进行了研究.结果表明,1999-2004年草地和耕地转出量最大,总体以耕地转化为草地的面积多;2004-2010年,耕地和草地转出量最大,草地和耕地互相转换的现象还存在,并且小部分草地存在沙化现象.2004年的总生态服务价值最大,整体呈先增后减的趋势.1级类型服务项中调节服务和支持服务的比例较高,年际间变化不明显.2级类型服务以土壤保持、生物多样性保持和气候调节3项为主.总体上,各年间的林地和草地的贡献率最大.     

沂蒙山林区不同植物群落的土壤颗粒分形与水分入渗特征

为探索沂蒙山林区不同植被对土壤分形结构及入渗性能的改良作用与机制,运用土壤分形学和水文学原理与方法,研究沂蒙山林区7种植物群落下的土壤颗粒组成和入渗过程。结果表明：1）植物群落具有显著改善土壤颗粒结构和入渗性能的作用,其改善程度为针阔叶（赤松＋麻栎）混交林依次高于阔叶林（刺槐纯林、麻栎纯林）和针叶林（赤松纯林）;2）研究区土壤颗粒组成具有石质山地典型粗骨土的结构特征,其分形维数与土壤入渗速率呈明显的正相关关系;3）植物群落改良土壤分形结构和入渗性能的分形学机制,是通过增加土壤粉粒与黏粒等细粒物质含量而提高土壤分形维数,进而改善土壤团粒结构和孔隙结构,提高土壤质地均匀程度和入渗能力的。研究成果可为沂蒙山区水土保持植被类型的合理选择与配置提供参考。     

哈尼梯田水源区不同景观类型土壤水分的入渗特性及影响因子

[目的]揭示不同景观类型土壤水分入渗特性及影响因子的差异,为红河哈尼梯田世界遗产的保护及持续发展提供参考。[方法]选择草地、林地、旱地和茶园等景观类型的7个样地,用Hood IL-2700土壤水分入渗仪测定样地土壤水分入渗参数,并分析枯落物持水性能和土壤物理性质因子对土壤水分的影响。[结果]在人为影响程度不同的森林和草地生态系统内部,土壤水分入渗能力表现为:原始林次生林人工林,荒草地蕨草地。在研究区的4种景观类型水平上,土壤水分入渗能力表现为:园地(翻耕)草地森林耕地(未翻耕),说明人为活动对土壤水分入渗效率影响显著。不同景观类型的土壤水分入渗特征值与影响因素的相关分析显示,除园地外的其他景观类型土壤水分入渗值与土壤枯落物特征、土壤物理性质中的多个指标具相关性。[结论]人为活动影响下的4种景观类型的土壤入渗能力差异明显,枯落物特性和土壤物理性质是关键因素。