北方农牧交错带界线变迁区的土地利用与景观格局变化

交错带是相邻生态系统的边缘交汇带,是陆地生态系统对全球变化和人为干扰响应较为敏感的地段。在全球气候变化和人为干扰的影响下,北方农牧交错带的地理位置和界线不断变迁,界线变迁区的土地利用和景观格局也处于快速的变化之中。该文基于气象和土地利用数据,利用遥感、GIS技术和景观生态学方法,界定了北方农牧交错带及界线变迁区的地理位置,并分析了1986-2000年界线变迁区的土地利用和景观格局时空变化特征。结果显示:(1)北方农牧交错带的西北界、东南界缓冲区土地利用结构变化、不同地类之间的相互转化及土地利用动态度变化存在明显区域差异;(2)西北界、东南界缓冲区景观重心迁移的距离和方向、景观格局变化呈现出不同的特征。     

重庆市都市区土地利用/覆盖变化的生态响应研究

土地利用/覆盖变化直接或间接地改变着生态系统的结构和功能,进而影响地表各种景观过程。地表景观过程的改变,必然对人类赖以生存的生态环境产生程度不同的影响。以快速发展的西南山地城市重庆市都市区为例,利用1997年、2006年的土地利用/覆盖类型图,以GIS技术为支撑,计算土地利用转移概率矩阵、景观格局指数,以期从景观格局的角度定量刻画区域景观过程对土地利用/覆盖变化的响应。结果表明,景观呈破碎化趋势,景观多样性有所提高,斑块类型趋于离散,生境质量下降导致内部生境损失,使内部生境更容易遭受外部的侵袭干扰;边缘效应显著,使灌草地从内向外产生生态环境梯度,生物多样性降低;景观内部均质化发展,降低了景观抗干扰的能力,是土地利用/覆盖变化的生态过程响应。要实现区域土地资源的可持续发展和景观生态功能的良性发挥,须注重土地利用格局优化,维护景观生态过程与格局的连续性。     

不同地貌类型下景观格局对土地利用方式的响应

地貌条件是影响局地人类土地利用意识形成最直接、最关键的因素，由此形成的土地利用空间格局不仅在景观尺度上反映了人类对自然生态系统的影响程度，还是对自然、社会经济条件及政策的响应。该文选取重庆市沙坪坝区青木关镇、凤凰镇为研究区，调用其土地利用现状数据库，重新划分土地利用类型，提取景观格局指数，分析与探讨不同地貌条件下景观格局对土地利用方式的响应。结果表明，不同景观类型在同一地貌区内的格局特征不同，同一景观要素在不同地貌区的空间格局也有差异；中丘地貌区内土地利用类型多样，景观类型的本底不明显，受外界影响与干扰大；浅丘地貌区以耕地(水田和旱地)为本底，其他景观要素镶嵌于这一本底，受外来干扰强烈，斑块间差异较小，景观破碎化程度高，自身生态系统的稳定性和抗胁迫能力降低，是未来土地利用类型间的转换与生态环境变化的敏感区；低山地貌区由于受人类土地利用活动干扰逐渐减弱，正逐步向自然状态过渡。     

水资源约束下的民勤绿洲景观格局研究

以2006年民勤绿洲土地利用∕覆盖图为基础,进行景观类型综合处理,利用Fragstats3.3软件计算景观格局的多个指数,从斑块类型和景观水平探讨了民勤绿洲景观格局的特点及其与水资源之间的关系。结果表明:民勤绿洲是以沙漠和戈壁为基质的农业型绿洲,随着农牧业的发展,人类对土地利用格局的影响加大,草地和盐碱地的破碎程度加大,林地、城镇居民点和工矿用地连接性降低;整个绿洲形态简单、受主要土地类型支配作用大、景观异质性低,但斑块类型较丰富,绿洲形态紧实;随着水资源的变化,景观水平上格局指数变化最为明显的是斑块聚合度。     

四川德阳合兴场气田投产前后周围土地覆盖变化研究

选取四川德阳合兴场气田周围1988年和2000年遥感影像进行土地覆盖变化分析,绘制出气田投产前后的土地利用图.通过ArcView的FRAGSTATS模块,计算出土地覆盖变化值和景观格局分析指标,对气田周围土地利用变化和空间景观结构变化进行研究.研究结果表明:四川德阳合兴场气田投产前后对周围土地覆盖影响不大,气田建设前后主要的土地利用类型均为耕地,建设用地变化最为明显,从1988年的166.68 km²增加到2000年的235.63 km².但在1988～2000年间,景观空间格局呈现破碎化、多样化发展,说明气田开发对景观格局还是产生了一定的影响.     

基于3S技术的三峡库区不同坡度带与坡向带的景观格局研究——以巫溪县为例

在3S技术支持下,采用景观面积比、分维数、多样性指数、斑块密度等景观格局指数及土地利用/覆盖综合动态变化度,分析了三峡库区巫溪县不同坡度带及坡向带的景观格局现状及变化。结果表明,不同景观类型在同一坡度带及坡向带的景观格局状况不同,同一景观类型在不同坡度带及坡向带亦不同。坡度与坡向对巫溪县景观格局状况及变化存在重要影响,且该影响陡坡比缓坡变化强烈,阴坡比阳坡变化强烈。     

近40a凯拉库姆库区土地利用/覆盖变化及景观格局分析

为研究近40 a凯拉库姆库区土地利用/覆盖和景观格局时空变化状况,该文以凯拉库姆库区1975年Landsat MSS、1990年Landsat TM、2000年Landsat ETM+和2011年Landsat TM遥感影像为数据源,利用ENVI软件得到各时期的土地利用/覆盖类型转移矩阵,建立土地利用面积变化量、单一土地利用类型动态度以及区域土地利用综合动态度模型;同时,在景观格局分析中采用景观格局数量分析方法,在类型水平和景观水平分别选取不同的指数,系统分析凯拉库姆库区土地利用/覆盖和景观格局变化的时空特征。研究结果显示:近40 a凯拉库姆库区的土地利用/覆盖发生了剧烈变化,建设用地面积呈现出持续增加的态势,低覆盖度草地和未利用地的面积随时间序列呈"V"型变化,而水体、耕地、中覆盖度草地的面积随时间序列呈倒"V"型变化;建设用地和耕地大面积急剧扩张,并伴随着低覆盖度草地、中覆盖度草地和未利用地面积的减少,大量的中覆盖度草地、未利用地转化为耕地,同时部分耕地又转化为建设用地,使得建设用地和耕地面积显著增加,研究区区域土地利用综合动态度呈"V"字型变化,并有逐渐加快的趋势,活跃土地利用/覆盖类型由早期和中期的水体转化为近期低覆盖度草地,稳定土地利用/覆盖类型由早期的耕地和中覆盖度草地,过度到中期未利用地,进而转化为近期的耕地;景观格局分析表明,中覆盖度草地和耕地对整个景观发挥主导作用,与水体相邻的景观要素多,建设用地斑块数目多且相对分散,但有集中分布的趋势,在人类活动的影响下,整体斑块尺度趋于均匀,景观趋于丰富和复杂化,斑块聚集程度减少,破碎度增加。该研究结果为凯拉库姆库区水土地资源可持续开发和利用、生态环境保护提供科学依据。     

基于遥感数据的哈尔滨市土地利用景观格局分析

 利用2000年哈尔滨市1/25万TM遥感数据,运用景观生态学原理,根据各类景观参数,从斑块和景观水平上分析哈尔滨市土地利用景观格局。结果表明:哈尔滨市的基质景观为耕地;耕地和建设用地斑块边缘密度大,边缘复杂,连接性好;林地、草地、水域和未利用土地斑块边缘密度小,边缘简单,连结性差,受人类干扰弱;从总体上看,斑块总数下降,多样性也下降,土地利用向平原区水田景观要素集中。     

黄河三角洲人类活动强度的湿地景观格局梯度响应

为了研究黄河三角洲湿地景观格局沿人类活动强度的梯度变化规律,该文基于土地科学和景观生态学原理,在RS、Arc GIS和FRAGSTATS软件支持下,以1989、1999、2009和2014年四期遥感影像为数据源,利用人工目视解译方法构建研究区景观类型图。基于解译结果,选取耕地、工矿用地、居民点和交通用地等土地利用指标来反映人类活动强度,采用自然间断法将人类活动强度从强到弱分带。文章分析了黄河三角洲不同人类活动强度样带不同时期的湿地景观格局变化特征,以及2014年主要景观类型的格局特征对人类活动强度的梯度响应。结果表明:人类的干扰活动使得不同景观类型在人类活动强度各样带表现出明显的空间差异。在景观水平上,随着人类活动强度的降低,样带景观的丰富度和斑块数增加,2009年斑块数量达到8 000个;多样性和均匀度指数呈先增后减趋势,景观聚集度和连通性持续增加,在第10样带达到99.42%,破碎化程度不断降低;在类型水平上,水库坑塘、水产养殖场、盐田和未利用地在梯度带中较好地反映了景观格局的变化特征,其中各景观类型的形状指数和分维数随人类活动强度的梯度变化呈现明显的变化趋势,景观形状趋于复杂化,面积比例、斑块密度和最大斑块指数的梯度变化较大,波动明显,盐田在人类干扰最大时斑块指数达到26%。该文揭示了景观格局沿人类活动强度的梯度变化规律,可为研究区湿地生态恢复及可持续利用提供参考。     

黄河三角洲土地利用及景观格局的动态分析

以1978年,1987年和2002年3期卫星遥感影像数据为基础,结合野外实地调查,利用ArcGIS等图像处理软件,完成影像的解译。通过景观指数,对黄河三角洲地区土地利用的景观格局进行分析,探讨了相关的人类活动对土地利用的影响。结果发现,农田是黄河三角洲主要的土地利用形态,构成景观的基质;湿地在景观格局中占有重要地位;在自然和人为因素的共同驱动下,黄河三角洲土地利用格局变化主要表现为破碎度增加,景观结构的多样性水平提高,各种土地利用类型均衡性空间分布特点不断提高。     

Climate and soil salinity in the deserts of Central Asia

A comparative analysis of climatic and soil salinity characteristics of the deserts of Central Asia, including deserts of the Turan Depression, the Gobi Desert, and deserts of the Dzungar and Tarim depressions was performed. The climatic characteristics—the degree of aridity, the degree of continentality, and the amount and regime of precipitation—are different in these deserts. No direct relationships between the areas occupied by the automorphic salt-affected soils and the aridity of the climate are observed in the studied regions. In the automorphic landscapes of Asian deserts, the degree and chemistry of the soil salinization and the distribution of salt-affected soils are controlled by the history of the particular territories rather than by their modern climatic conditions. The presence and properties of the salt-bearing rocks and the eolian migration of salts play the most significant role. The deficit of moisture in the modern climate favors the preservation of salt accumulations in places of their origin. The specific features of the climate, including the regime of precipitation, affect the redistribution of salts in the profiles of automorphic salt-affected soils. An increase in the degree of climatic continentality is accompanied by the decrease in the intensity of weathering and initial accumulation of salts. A different situation is observed in the soils of hydromorphic desert landscapes, in which the degree of salinity of the surface horizons and the area occupied by salt-affected soils are directly influenced by the modern climatic conditions.     

Evolution of the southern Mu US desert in north China over the past 50 years: an analysis using proxies of human activity and climate parameters

Many previous studies have attributed the degradation in the Mu Us Desert in China to many centuries of human activity. The present study includes analysis of proxies of human activity such as arable land area, population and livestock number, and variations of precipitation, evaporation, temperature, sand‐driving wind and dust events, covering the period since 1950. It is demonstrated that desertification and vegetation rehabilitation during this period were principally related to the climatic variation, especially correlated to sand‐driving winds. It also suggests that the desert evolution in the past 2000 years was controlled by climate change rather than human activity. Although human activity was significant in the desert evolution processes over the past 50 years, the impacts seems to be overestimated in previous studies. Desertification and desert evolution in the Mu Us Desert are mainly in response to climatic trends and fluctuations. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

中国能源作物生产生物乙醇的潜力及分布特点

基于中国后备土地资源潜力,该文分析了在不影响现有粮食和经济作物种植结构的前提下,利用宜耕边际性土地资源发展生物乙醇能源的生产潜力及空间分布.结果显示:长期而言,中国能源作物生物乙醇的总生产潜力在7400×104t以上;中短期而言,如果仅考虑其中集中连片的土地资源,则可生产生物乙醇2170×104t,约占中国2006年汽油消费量的41.4%;中国生物乙醇产量潜力区域差异悬殊,潜力最大的几个省(区)依次为新疆、甘肃、山东、江西和宁夏.     

采用地统计学和GIS技术对东北地区不同时期降水的分析

采用地统计学与GIS技术相结合的方法对东北地区146个站1961—1990年与1971—2000年的年降水和夏季降水气候值进行分析，与传统统计方法的结果对比后认为传统的统计方法不能真实地反映不同时段数据的差异。通过在GIS平台上对两组气候值差异百分比的空间分布分析得出：黑龙江西南部以及东部部分地区、吉林东南部和辽宁中部地区夏季降水量增加3%～6%，其余地区减少，其中辽宁南部和西北部减少幅度最大，达6OA～9％；黑龙江大部、吉林东部以及辽宁中部地区年降水量增加，其余地区减少，辽宁南部地区减少幅度最大，达6％～9％。     

Land use change and its driving forces on the Tibetan Plateau during 1990–2000

Rapid economic development has spurred land use change in China since the Chinese government initiated its economic reform in 1978. Although many papers have analyzed the characteristics of land use change, especially cropland conversion to non-agricultural use affected by economic development in the developed regions of China, relatively less attention has been paid to studying the characteristics of land use change affected by both economic development and environmental changes in its undeveloped regions. This paper analyzes the land use change and its driving forces in Dulan County, Qinghai Province on the Tibetan Plateau during 1990–2000. The land use change was studied based on the landscape metrics change and transition matrix of land use types, while its driving forces were analyzed according to climatic changes and socioeconomic development. The study indicates that the increase of land use benefits was given great attention; however, the protection of arid environment did not attracted much attention. The study suggests that the land use should be based on the sustainable protection of arid environment on the Tibetan Plateau.     

中国北方农牧交错区研究展望

近年北京和华北地区的沙尘灾害天气引起了广泛关注,其上风向地区的农牧交错区不但是防护的重要屏障,也是沙尘的源地之一。为了减轻农牧交错区本身的生态压力和环境恶化,需要明确其范围、界线、发展历史和治理方式。综述了上述中国北方农牧交错区的研究进展,并展望了农牧交错区研究中比较紧迫的区域和研究方向。在研究的领域当中,荒漠化及物质迁移仍然是持续研究的基础,景观（土地利用）变化及其模拟和水土保持等生态恢复研究是针对性较强的研究内容;在农牧交错区中,河北坝上地区和内蒙古乌盟后山、长城沿线、毛乌素和科尔沁等农牧交错地带是重     

Pools and fluxes of biogenic carbon in the Former Soviet Union

The Former Soviet Union (FSU) was the largest country in the world. It occupied one-sixth of the land surface of the Earth. An understanding of the pools and fluxes of biogenic C in the FSU is essential to the development of international strategies aimed at mitigation of the negative impacts of global climate change. The territory of the FSU is represented by a variety of climate conditions. The major part of the FSU territory is in the boreal and temperate climatic zones. The climate in the FSU changes from arctic and subarctic in the North to subtropical and desert in the South. From west to east, the climate makes a transition from maritime to continental to monsoon. The vegetation of the FSU includes the following principal types: forest, woodland, shrubland, grassland, tundra, desert, peatlands and cultivated land. Arctic deserts and tundra formations are found in the northern part of the FSU; deserts and semi-deserts are found in the southern part.     

吉林省春玉米土地生产潜力时空变化及其与气候因子的关系

利用1961~2015年气象观测资料、春玉米生长发育及产量资料和土壤数据,计算了吉林省不同区域的春玉米土地生产潜力,并分析其时空变化特征及主要的气候影响因子。结果表明:吉林省各区域的太阳辐射均呈显著减小趋势(P0.05),≥10℃有效积温均呈极显著的增加趋势(P0.01),降水量变化趋势不显著。太阳辐射和≥10℃有效积温呈由西向东逐渐降低趋势,降水量呈由西向东逐渐增加趋势。春玉米土地生产潜力由西向东呈低-高-低的趋势分布。西部和中部区域土地生产潜力呈减小趋势,东部区域土地生产潜力呈上增加趋势,但变化趋势均不显著。西部、中部和东部区域土地生产潜力平均值分别为7544.5、12346.4和11878.0 kg hm~(-2)。土地生产潜力利用率由西向东逐渐降低,西部、中部和东部区域利用率平均值分别为74.2%、61.1%和47.5%。降水量是西部和中部土地生产潜力的主要气候影响因子,≥10℃有效积温是东部土地生产潜力的主要气候影响因子。     

河南省县域耕地面积的时空演变

采用地理集中指数、不平衡指数等统计指标,在软件ArcGIS 9.0的帮助下,探索了河南省县域耕地面积和人均耕地面积在1994,1999和2004年的空间格局,不同时期两者变化的数量和速度及其空间分异特征等。研究结果表明:(1)河南省县域耕地面积分布呈现出东南部相对较多,西北部相对较少的空间格局。(2)在研究前期(1994—1999年),耕地面积增加的县级行政区划在空间和数量上均比较集中,耕地减少的县级行政区划在空间和数量上均比较分散。而在研究后期(1999—2004年)则出现了相反的发展态势。(3)县域耕地面积变化率与地形地貌等因素有关。(4)人均耕地面积相对较多的地区主要集中在京广铁路沿线、南阳市和三门峡市两地区的部分县级区划单位单位。(5)河南省县域人均耕地面积变化量总体上呈现出"南多北少"的空间格局。(6)河南省县域人均耕地变化率较高的地区主要分布在豫西南地区,三门峡市和豫北地区的部分县级区划单位人均耕地面积变化率则相对较低。     

大兴安岭南麓山地丘陵区生态-生产范式研究——以内蒙古林西县为例

从地理或景观单元上看,我国北方农牧交错区突出的特点是在草原或森林的景观背景上,星散分布着粗放耕作的农田与村落的景观单元.因此,北方农牧交错带优化生态-生产范式的研究可以理解为土地利用方式和空间分布格局的优化研究.本文根据3个不同区域农户生产优化模式的土地需求,结合生态经济功能转移与区域土地利用空间格局优化原则与控制条件,基于林西县森林草原过渡区的植被类型及"河谷平川-低山丘陵-中山山地"的地貌特征,得出区域尺度土地利用优化分配范式.确定河谷平川区可作为林西县今后发展高效集约化农业生产的核心区;低山丘陵生态生产交错区,一部分土地作为生产用地,另一部分作为生态用地,整体发展定位于牧粮综合发展区;中山区主要土地利用方式为生态用地,部分生产活动要转移到河谷平川区和低山丘陵区等地势平坦并有灌溉条件保证的区域,从而使山地森林与草地得以修养生息,恢复其涵养水源、保持水土的生态系统服务功能,整体发展定位于生态保育、林果旅游区.