艾比湖流域生态系统服务价值时空分异特征及其对土地利用/土地覆被的响应

基于遥感与GIS技术,运用中国陆地生态系统服务价值当量表,并结合艾比湖流域景观类型,分析了2001~2009年生态系统服务价值变化,探讨了干旱区内陆湖流域生态系统服务变化对土地利用/覆被变化(LUCC)的响应。结果表明:艾比湖流域土地利用类型变化明显,综合土地利用动态度为6.84,其中从单一动态度得出变化最为明显的是耕地、荒漠、林地的扩大,草地和水体的较少;艾比湖流域生态系统服务价值整体变化不大,研究期间总价值由395.70亿元减少到390.14亿元,原因是草地、水体面积的减少,耕地、灌木和林地面积的增加补偿了总价值的部分损失,但损失大于收益;研究区生态系统服务价值的空间差异明显,2001~2009年生态系统服务价值发生变化最频繁的地区主要位于流域中部荒漠和绿洲交错带,这里荒漠面积扩大,生态系统服务价值明显降低,有向绿洲扩散的趋势。研究结果可为艾比湖流域国家生态保护区土地科学管理、保护与开发提供参考。     

沿黄荒漠绿洲区生态廊道与生态节点识别及景观格局优化——以磴口县为例

沿黄荒漠绿洲区景观格局构建及优化对防治土地荒漠化、促进生态可持续发展具有重要意义。以磴口为研究区,分析2005—2020年磴口景观类型时空演变特征,结合最小累积阻力（MCR）模型、电路理论和水文分析法综合识别生态廊道和生态节点,利用重力模型和景观连接度指数判断生态廊道和生态节点重要性,构建磴口荒漠绿洲区景观格局并提出优化建议。结果表明：1）2005—2020年磴口主要植被景观中,耕地规模最大且持续扩张,草地呈先增加后减少趋势,林地则持续缩减;2）识别出重要草地生态源地8块,重要生态廊道99条和重要生态节点345个。以耕地和草地类型为主,均位于研究区中部和东南部;3）提取出需重点优化生态障碍点面积159.83 km²,需重点优化生态夹点面积81.18 km²,分别位于研究区西北部和中部区域;4）最后,从维持南部并扩大西北部生态源地规模、打通并优化重要林草生态廊道和生态节点、生态障碍点和生态夹点等多方面提出荒漠绿洲区景观格局优化建议。本研究可为荒漠绿洲区生态环境规划提供重要科学依据。     

基于遥感的绿洲动态变化研究——以艾比湖绿洲为例

采用艾比湖的1990、2001与2009年3期Landsat TM/ETM+遥感数据资料,运用ENVI4.5和ArcGIS进行制图分析得到了艾比湖区域土地类型转移矩阵,定量研究了艾比湖区域1990～2009年土地利用类型的时空变化特征,并分析了土地类型转入/转出贡献率。结果表明,1990～2009年,艾比湖绿洲分布特征有明显变化,面积也有显著的扩张,在转入和转出过程中,绿洲和未利用地之间的转换最为密切,水体面积在转换矩阵中基本上保持稳定趋势;从转入贡献率看,占优势的为绿洲,而转出贡献率中占优势的是未利用地。     

玛纳斯河流域不同绿洲生态系统棉田土壤水分-盐分-养分空间变异特征

为探讨干旱区山盆体系下不同绿洲生态系统农田的土壤水盐与养分的季节变化和空间变异规律,于2019年5、8、10月在玛纳斯河流域山前绿洲、人工平原绿洲和绿洲与荒漠过渡带采集膜下滴灌棉田土壤,对土壤水分、盐分、铵态氮和硝态氮进行分析。结果表明：不同区域的棉田土壤水盐与养分具有季节性变化特征,变异强度属于中等或强变异;各区域的土壤水分和盐分在垂直剖面上呈现随土层加深而增加的趋势,土壤铵态氮和硝态氮在各土层无明显规律性。不同区域的土壤性质差异较大,土壤含水量表现为绿洲与荒漠过渡带（12.89%） >人工平原绿洲（12.80%） >山前绿洲（12.55%）,土壤盐分表现为人工平原绿洲（3.44 g·kg^-1） >绿洲与荒漠过渡带（2.69 g·kg^-1） >山前绿洲（1.93 g·kg^-1）,人工平原绿洲和山前绿洲土壤盐分存在显著差异,人工平原绿洲土壤属于轻度盐渍化。土壤铵态氮表现为绿洲与荒漠过渡带（3.77 mg·kg^-1） >人工平原绿洲（3.53 mg·kg^-1） >山前绿洲（3.46 mg·kg^-1）,土壤硝态氮表现为山前绿洲（2.02 mg·kg^-1） >人工平原绿洲（1.90 mg·kg^-1） >绿洲与荒漠过渡带（0.77 mg·kg^-1）。半方差函数分析结果表明,山前绿洲、人工平原绿洲和绿洲与荒漠过渡带的棉田土壤水盐与养分的块金值小于0.25或等于1,表明不同区域的土壤性质空间自相关性强,但受采样和农业耕种的影响,存在恒定的变异。山前绿洲和绿洲与荒漠过渡带的土壤盐分、铵态氮和硝态氮的理论模型拟合度较高,人工平原绿洲土壤水盐与养分拟合效果欠佳。研究表明,山前绿洲、人工平原绿洲和绿洲与荒漠过渡带土壤水盐与养分变异的主导因素是土壤类型、气候和地下水位,滴灌和施肥是影响土壤水盐与养分分布的重要人为因素。     

基于马尔柯夫过程的干旱区景观生态环境动态分析——以新疆乌苏绿洲为例

[目的]采用1990年、2000年及2005年三期TM、ETM遥感影像为主要数据源,以新疆乌苏绿洲(乌苏-奎屯-独山子地区)为例,基于Markov过程原理,在景观尺度下分析该区域的生态环境动态过程与发展趋势,以期为关注干旱区生态环境动态变化,合理规划区域资源环境空间,促进绿洲可持续发展提供科学依据.[方法]研究以景观生态学理论和方法为指导,借助3S技术和图形处理软件.[结果]乌苏绿洲的区域景观生态环境动态变化主要表现为高山冰川退化、林草耕地化、土地盐渍化、低盖度草地荒漠化以及绿洲内林草地人居化;在空间动态上,农业发展主要为乌苏地区的奎屯河流域,城镇及工业化集中体现在奎屯、独山子地区,荒漠化、盐渍化主要发生在绿洲边缘地带,绿洲及其荒漠交错带的变化最为强烈.在发展趋势上,未来短期内绿洲一荒漠交错带面积减少,绿洲、荒漠的面积继续增大,但各景观类型的优势度并不会发生明显的变化,各景观类型仍然能够维持平衡.[结论]由于绿洲-荒漠交错带在荒漠绿洲平衡与共存机制中具有重要缓冲协调作用,一定程度上降低了生态环境压力,然而随着荒漠过渡带的减少,绿洲将面临更多新的生态问题,这在干旱区应受到应有重视.     

塔里木河上游典型绿洲土地利用时空格局分析

【目的】分析塔里木河上游典型绿洲土地利用类型的分布特征,为塔里木河上游合理规划绿洲土地资源利用、促进区域可持续发展及生态环境保护提供科学依据,同时也为全球变化及陆表过程模拟提供有价值的小尺度空间信息数据。【方法】基于RS和GIS技术,以位于塔里木河上游的阿克苏绿洲为研究对象,以1990,2002,2008,2017年4期遥感影像为数据源,系统分析了研究区4个时期6种土地利用类型的变化及其景观格局演变。【结果】1990-2017年阿克苏绿洲耕地和建设用地面积逐年增加,草地和未利用地面积逐年递减,林地面积呈先减少后增加趋势,水域面积呈先增加后减少趋势。土地利用类型单一动态度由大到小依次为建设用地耕地林地未利用地水域草地。1990-2017年,研究区土地利用类型均呈现不同程度的相互转化,其中耕地面积增幅最大,且主要由林地和草地转化而来;建设用地增幅次之,主要由未利用地转化而来。通过空间重心转移分析发现,重心迁移距离依次为耕地、林地、未利用地、草地、建设用地、水域。1990-2017年,阿克苏绿洲斑块个数、斑块密度、边缘密度、景观形状指数、蔓延度指数、香农均匀度指数总体呈下降趋势;聚合度指数、最大斑块指数、香农多样性指数总体则呈上升趋势。【结论】1990-2017年阿克苏绿洲耕地和建设用地面积呈增加趋势,其中耕地面积增幅最大且重心迁移距离最大,其他土地利用类型趋势与之相反;总体而言阿克苏绿洲景观格局的破碎化程度降低。     

塔里木河干流土地利用变化类型及过程分析

通过遥感手段对塔里木河干流1990-2016年的土地利用变化及过程进行了分析。1990-2016年塔里木河干流流域耕地、建设用地面积变化最明显,其次是灌木林地、高覆盖草地。基于MODIS MOD13Q1遥感数据对塔里木河干流植被覆盖情况进行了反演,所得的2000年、2010年、2016年植被覆盖情况与当地实际符合情况较好,在空间上干流区植被覆盖度自上游至下游逐渐减小。在时间上各河段变化为:低覆盖度(20%)的植被面积、沙地面积在塔里木河上游、下游均表现为减少趋势,下游植被覆盖度大于60%的面积呈显著上升趋势,说明生态输水对下游植被恢复效果明显。1990-2016年塔里木河上、中游土地利用转移矩阵结果分析表明:草地、林地等向耕地、人工建筑用地转化,高覆盖草地向中、低覆盖草地转化,草地向沙漠转化。人工绿洲呈不断扩张,天然绿洲面积不断缩小,表现为人工绿洲替代天然绿洲的趋势。     

库玛拉克河流域景观格局变化研究

基于景观生态学理论分析景观空间格局,选取2005年9月份分辨率为18．5m的中巴遥感影像以及1990、2000年9月分辨率为30m的Landsat—TM遥感影像数据,运用ERDAS和ARCGIS、SuperMap等遥感图像处理和地理信息系统软件对图像进行预处理;以已有的1990、1999年阿克苏地区的土地利用解译结果为参照,采用人工目视解译重新进行遥感解译,提取各景观要素信息,并计算一些常用景观指数,分析研究区1990～2005年的15a间景观变化规律,结果表明,绿洲林地增加最快,其次是人居地和农田;绿洲草地面积减少最快,其次是盐碱地湿地景观和高山冰雪景观减少,1990～2005年15a绿州林地面积增长了106．5km2是阿克苏地区各级政府大力推广特色林果业,提倡植树造林、绿化环境的结果;人居地和农田的增加,绿州草地面积的减少以及盐碱地、湿地的减少的主要原因是人口的大幅增加和人类活动的干预;高山冰雪景观减少,其主要原因是全球变暖、气候异常所致;高山湖泊、山地森林、山地灌木面积没有发生变化,主要原因是库玛拉克河上游高山险峻,受人类干扰较少。     

基于中分辨率遥感影像土地利用类型信息提取及动态

为了监测与评估荒漠绿洲地带的土地利用/土地覆盖信息及其动态变化,进而分析生态环境变化等影响因素。以新疆自治区喀什地区为研究区域,采用1990年、2000年、2011年3期Landsat TM和ETM+遥感影像数据,应用最大似然法提取土地利用类型信息及对土地利用类型信息动态变化进行分析。结果表明:研究区1990年、2000年、2011年3期分类精度分别为90.62%、86.38%、93.85%;Kappa系数分别为0.92、0.87、0.84。研究区土地利用类型独特,未利用地面积占研究区总面积的70%,而且3个时期所占比例变化不大。1990—2011年,研究区耕地面积比例增长了5.00%、林地下降了3.44%、草地下降了1.62%,其他地类面积变化不明显;土地利用程度变化量为3.53,土地利用程度变化率为2.39%。     

1963～2012年山丹绿洲的时空变化过程

利用1963~2012年的14期Keyhole、KATE-200和Landsat MSS/TM/ETM+遥感影像,分别提取了山丹绿洲的分布范围,采用绿洲动态度和叠置分析对绿洲的时空变化过程进行了分析,并对其成因进行了探讨.结果表明:50a年来山丹绿洲变化总体上呈波动性扩张趋势,其中1986年以前以波动为主,以后以扩张为;绿洲空间变化可划分为稳定、波动、扩张和萎缩4种类型.其中,稳定绿洲主要分布在其境内中部地势低平、水源保证程度相对较高的区域,主要有霍城镇、清泉镇、位奇镇、陈户乡和大马营乡;波动绿洲主要位于短小河流所在的山前地区,其中以老军乡最为突出,其波动面积占该乡绿洲总面积的88.85%;扩张绿洲主要分布在稳定绿洲和波动绿洲的外围,以位于中部上下游连接地区的位奇镇最为典型,扩张面积占其绿洲总面积的36.75%;萎缩绿洲主要分布在靠近河流末端或地势略高水源保证程度差的区域,如东乐乡的东部以及陈户乡的东北部和西南部;绿洲时空变化受多种因素共同影响,其中水利设施建设和人口增长对绿洲扩张具有促进作用,相关政策导向对绿洲变化具有重要影响.     

基于灰色GM（1,1）模型的绿洲动态变化研究

研究基于1970 ～2009年且末绿洲变化特征、现状及存在的问题,选取影响该绿洲变化的9个社会经济指标,利用因子分析法,分析且末绿洲动态变化的驱动力因素,最后通过灰色GM（1,1）对未来20年的绿洲面积动态变化进行预测.结果表明,影响且末绿洲动态变化的驱动力归纳为人口变化因素、经济发展因素和农业成产条件因素;灰色GM（1,1）模型对绿洲未来动态变化趋势预测得出,规划的近期水平年2010年和远期目标年2030年且末绿洲面积的预测结果分别为1 014.24和2 248.23 hm2,绿洲面积预测模型模型精度达到一级标准.     

甘肃荒漠绿洲区农用地分等研究——以河西走廊地区金塔县为例

以河西走廊地区金塔县为样区,对甘肃荒漠绿洲区农用地分等进行了研究,结果表明:金塔县农用地划分为2个自然等,从地类分布情况看,其分布规律与耕地的可灌溉情况紧密关联,全县99.45%的分等单元为自然质量较高的16等,在各乡镇均有分布;从农用地利用等别看,全县共分为3个等别(11～13等);农用地等别共分为6个,主要为4～8等,在空间分布上更趋于集中,而三合乡的水浇地由于地形平坦、土壤肥力较高,加之种植合理,成为全县等别最高的农用地,为10等。     

以三合镇为个案论我国乡镇政府行政成本问题

对安徽省阜阳市颍州区三合镇2003～2007年行政成本总量的变化进行了分析,指出该镇行政成本相对偏高及其具体表现。剖析了产生该问题的原因,并提出控制我国乡镇政府行政成本的对策,旨在促进政府行政效率的提高。     

基于地理数学方法的河西走廊土地利用结构分析——以酒泉市为例

基于2000年～2009年酒泉市第2次土地详细调查数据,采用地理数学模型与方法,对酒泉市及市内各县区的土地利用数量结构和空间格局现状及其变化进行了定量分析,对土地利用时间序列变化、土地利用空间结构变化、土地利用结构类型3个方面做了相关研究.结果表明:在时间变化分析上,酒泉市土地利用类型中面积增加最大的是未利用土地,减少量最大的是牧草地;在空间变化分析上,酒泉市未利用土地的分布很平均,水利用地分布不均匀,但总体上相对合理,牧草地、林地和交通用地分布很不均衡,耕地、居民地和园地分布极不均衡;在土地利用现状结构类型上,除肃州区外,中部绿洲平原区土地利用结构多样性指数都在中、低一级,其中玉门市、金塔县多样性指数分别为0.322 4,0.224 2,敦煌市和瓜州县多样性指数分别为0.054 4、0。071 2,属低中多样性,且与其他县区相差较大.     

民勤绿洲土地利用变化驱动因素分析

选取民勤县主要绿洲作为研究区,通过对Landsat遥感影像进行解译,获得了研究区2009年的土地利用数据,结合已有的1960、1985、1991、1995、2000、2002年土地利用数据,通过GIS空间分析和统计技术,探讨了近50年来民勤绿洲土地利用的变化规律,进一步分析了上游来水、降雨量、人口、GDP等驱动因素与土地利用类型变化的相关性。结果表明,民勤绿洲在1960～1985和1991～1995年生态环境总体向好的趋势发展,而在1985～1991年,生态退化严重,其余时间变化不明显;自然因素是民勤土地利用结构变化的基础,社会经济因素对土地利用结构变化起直接和主导作用。     

故城县土地利用变化对生态环境影响分析

本文以故城县为例,以2009年和2018年土地利用现状为数据基础计算土地利用动态度,运用土地利用动态度分析故城县土地利用特点以及对生态环境的影响。结果表明,故城县建设用地面积增加非常多,耕地面积有所增加,园地、林地以及草地面积相对减少；故城县建设用地面积增加,在一定程度上对故城县生态环境产生负面影响；故城县农用地面积增加,对生态环境作用是双重的。     

干旱内陆河尾闾绿洲土地利用动态变化研究——以金塔绿洲为例

以我国西北干旱内陆河尾闾的金塔绿洲为例,利用遥感和GIS技术,分析和评价近15年（1988—2003年）来该绿洲土地利用的动态变化及其对整个绿洲环境的影响。研究结果表明,1988～2003年金塔绿洲耕地、城市建筑用地和未利用土地显著增加,其中耕地面积增加了30．03km^2,城市建筑用地扩大了13．35km^2,未利用土地面积扩大了15．52km^2;而草地和林地面积急速下降,分别减少了58．06和1．76km^2。造成了整个绿洲诸如土地荒漠化、地下水位的下降等生态环境退化问题。     

基于LUCC追踪分析的生态系统服务价值时空变化研究

  目的  为了更好地揭示生态系统服务价值时空变化特征及趋势,加强对生态系统服务价值（ESV）空间变化描述。  方法  该研究以博斯腾湖流域为例,结合使用逐像元的追踪分析、趋势分析等方法,试探究土地利用/覆盖变化（LUCC）对生态系统服务价值的影响。  结果  （1）博斯腾湖流域主要的土地利用类型是荒漠,其次是草甸和裸地。研究期内,水田、荒漠、草甸、湿地、水域、旱地、建设用地面积增加;草原、灌木、裸地、针叶、阔叶、冰川积雪面积减少,2005—2010年综合土地利用动态度最大。（2）2000—2018年博斯腾湖流域未发生变化的土地即稳定型占流域总面积的60.43%,中等变化型、回归型和激烈变化型多分布于人类活动较强的绿洲地区。（3）2000—2018年博斯腾湖流域ESV总体上呈现波动增长趋势,流域ESV主要由草甸、水域和湿地构成,水域、旱地、草甸和草原是流域ESV变化的主要贡献因子和敏感因子,其中草原为负向贡献因子。（4）博斯腾湖流域ESV呈西北高、东南低,高值（博斯腾湖）点缀在低值区的空间分布特征。有明显增大与明显减少趋势的地区均分布于博斯腾湖周围湿地,流域北部大部分ESV呈轻度增加趋势,绿洲区轨迹等级和ESV变化趋势从城市至绿洲边缘呈:中等变化型（ESV轻度减少）— 渐变型（ESV轻度增加）— 中等变化型（ESV轻度减少）环状相间结构。  结论  该研究发现博斯腾湖流域南部土地利用轨迹等级、ESV变化趋势均高于北部的空间差异,并采用土地利用追踪分析与ESV趋势变化相结合的方式,揭示了绿洲城市的土地利用冲突现状及ESV时空变化,对博斯腾湖流域土地利用调控和生态环境保护提供参考。      

天山北坡精河绿洲土地利用/覆被时空变化及驱动力分析

以精河绿洲为研究区,1997、2007和2016年Landsat遥感影像数据、气象和水文数据以及社会经济数据为主要数据源,综合运用动态度和时间序列追踪,探寻精河绿洲近20年土地利用/覆被变化特征及其归因。结果表明:1)1997—2016年,精河绿洲土地覆被类型变化主要表现在低覆被度植被、其他覆盖向耕地的转化;耕地向高覆盖度植被的转化;中覆盖植被严重退化;湿地面积呈现出越来越减少趋势,水体总面积呈现增加的趋势。2)1997、2007和2016年土地覆盖类型中的其他覆盖、耕地和水体的面积和比例持续增加,增幅分别为12.17%、5.30%和2.49%。高-中-低覆盖度植被,以及湿地呈减少趋势,其中低覆盖度植被减少速度最快,减幅达13.23%,中覆盖度植被前10年呈增加趋势,而后10年呈减少趋势。3)精河绿洲土地覆盖变化受到自然因素与人文因素的共同影响,其中自然因素限制了山区和平原区之间的低覆盖度植被的生存,人文因素则是绿洲土地覆盖变化的直接驱动力。     

三河市40年来地表及浅层地面温度变化趋势分析

[目的]分析近40年来三河市地表及浅层地面温度变化趋势。[方法]根据三河1971～2010年的逐年及季平均地温资料,采用折线图、趋势图等方法,对40年来三河市的地温变化趋势进行分析。[结果]近40年三河市年地表温度、年地表最高、最低温度均呈上升趋势,且年和季地表温度中均以地表最低温度升温速率最快。5、10、15、20 cm地温的年变化均为下降趋势,以20 cm地温下降速度最为显著;春季5～15 cm地温均呈升温趋势,20 cm略有下降趋势;夏季以20 cm降温速率最为显著;秋季以10 cm升温速率最快;冬季10、15cm升温速率较大,15 cm升温速度最快。[结论]该研究为了解全球变暖对地表及浅层地面温度的影响提供参考依据。