土地利用变化与社会经济因素对湖南典型水库水质变化的影响

东江湖、水府庙水库和大通湖是湖南典型水库,以上述3个流域为研究对象,在土地利用类型遥感解译结果、社会经济统计数据以及水质监测数据的基础上,采用主成分分析和灰色关联度分析对研究区水质变化驱动力进行比较分析,为探究土地利用变化与社会经济发展对水库水质的影响。结果表明,东江湖流域的土地利用类型以林地为主,大通湖流域以耕地为主,水府庙水库流域内耕地和林地比例差异较为相似。土地利用类型和人类活动对3个水库的影响程度存在差异,东江湖水质变化的主要驱动因子为经济因素、林地及建设用地的面积比例。水府庙水库的水质变化主要驱动力为经济因素、建设及耕地面积比例的变化。大通湖水质变化的主要驱动力是经济因素、人口因素以及建设用地面积比例变化。湖泊受污染情况是大通湖水府庙水库东江湖。     

传统农区土地利用与覆被变化(LUCC)及其生态环境效应

以荣昌县2005年和2012年两期土地利用数据库为数据源,通过地类转换获取县域土地利用与覆被变化信息,并利用区域生态环境质量指数和区域土地利用与覆被类型转换生态贡献率模型,对产生的生态环境效应进行定量分析和评价.研究结果表明:1 2005-2012年间,在退耕还林、工业化、城镇化以及产业结构调整多重因素驱动下,研究区以往较为稳定的土地利用与覆被类型转换频繁,突出表现在水田、旱地、林地、园地及建设用地间的转换;2 2005-2012年,研究区生态环境质量指数从0.358 2上升至0.382 2,总体呈现好转趋势,其中旱地向林地、建设用地向林地、水田向林地转换的贡献率最为突出;3仍然存在对生态环境不利的负效应转换,尤其应注意林地向旱地、林地向水田、林地向建设用地的逆向转换.研究认为,实施"人退林进",加强林地抚育,严格耕地保护,控制建设用地空间蔓延,强化集约利用,是今后改善和提升传统农区生态环境质量的重要策略.     

辽河流域土地利用/覆被变化

[目的]研究辽河流域土地利用/覆被变化特征对分析辽河流域生态环境变化及其驱动力因素具有重要意义。[方法]基于2000~2010年辽河流域16期土地利用遥感数据,对辽河流域10年间土地利用/覆被变化进行定量分析。[结果]耕地、草地和建设用地面积增加,林地、水域和其他用地面积减少;土地利用信息熵与均衡度均呈现减少趋势,土地利用系统混乱度增加,均衡性减弱;土地利用程度变化量及变化幅度均大于0。[结论]该流域土地利用处于发展时期。     

湘江流域土地利用时空变化及其影响因子研究

以湘江流域4个时期的遥感影像数据及同期经济与社会发展数据为主要数据源,利用土地利用/覆被时空变化相关研究方法,分析湘江流域土地利用时空变化及其影响机制。结果表明:研究区土地利用综合程度指数由1995年的234.26持续提高到2010年的235.74,且区域不均衡性明显;耕地、林地及建设用地是导致研究区变化最为显著的用地类型;耕地的重心在向东偏南方向迁移,林地的重心在向西偏北方向迁移,建设用地的重心在向东偏北方向移动,移动速度均具有阶段性;城市化水平提高、人口增长、第二三产业的发展以及"退耕还林"工程的实施是研究区土地利用/覆被变化的主要驱动力。     

基于RS/GIS岩溶区的土地利用/覆被变化及驱动力分析:以贵州省息烽县为例

为喀斯特地区土地资源的合理开发利用提供科学依据,以促进喀斯特地区生态环境和经济的可持续发展,以贵州省息烽县为研究对象,利用遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术获得2000—2015年土地利用/覆被的现状、动态度、土地利用/覆被类型转移矩阵等数据,结合经济、人口等统计数据进行土地利用/覆被变化及驱动力分析。结果表明:2000—2015年,息烽县草地、建设用地和林地面积保持持续上升,耕地和裸岩地面积持续下降,水域和园地面积先减少后略有增加,且转移面积一直很小;耕地主要转向建设用地、草地和林地,裸岩地转向草地;息烽县土地利用/覆被变化强度处于中等水平。人口增长、城镇化、经济发展和政策的共同推动作用是研究区土地利用/覆被变化的主导因素。提出了喀斯特地区土地可持续发展的建议。     

县域土地利用规划的生态环境效应研究——以陕西省蓝田县为例

基于规划的视角,以陕西省蓝田县为研究对象,结合土地利用总体规划,在分析蓝田县未来土地利用数量和时空动态变化的基础上,对蓝田县土地利用规划可能会带来的生态环境效应进行分析。结果表明:土地利用变化方面,林地、建设用地的面积有所增加,而草地和住宅用地面积减少;对生态环境的影响方面,建设用地的增加,不断的侵占农业用地,导致土壤质量下降,容易导致生态系统失衡。     

深圳河湾流域景观格局对河流水质时空尺度的效应研究

探讨不同时空尺度下土地利用、景观格局与水质之间的关系，为合理规划土地资源提供参考，从而保护流域水质安全。基于深圳河湾流域2020年河流水质与土地利用数据，选取子流域尺度与河岸带8个缓冲区尺度，采用Spearman相关分析、逐步回归分析与冗余分析的方法，定量探讨土地利用、景观格局对雨季时期和非雨季时期河流水质的影响。结果表明，深圳河湾流域非雨季时期水质优于雨季时期，河流下游和河流出口处水质污染更为严重；不同空间尺度下景观类型以建设用地和林地为主，建设面积占比、林地面积占比、斑块密度（PD）、边缘密度（ED）、平均最近邻体距离（ENN＿MN）、蔓延度指数（CONTAG）、聚合度指数（AI）与水质变化呈显著相关；雨季时期的300 m河岸带缓冲区尺度下景观指标对水质的影响最为显著，林地是主要的显著解释变量。深圳河湾流域水质存在显著的时空差异性；除林地面积占比的增加可以改善水质外，建设面积占比、ED、PD的增加均会导致水质下降；改善流域水质时需重视300 m河岸带缓冲区范围内景观格局的优化。     

基于RS和GIS的大通县土地利用/覆被变化特征研究

利用1995年和2005年两期TM遥感影像,综合利用RS和GIS技术,研究了大通县实施退耕还林政策以来从1995年到2005年10年期间土地利用/覆被时空变化特征.结果表明:大通县土地利用/覆被类型及面积变化明显,林地、水域及建设用地呈现增长趋势,其中林地增长最显著,成为最大的土地利用/覆被类型;草地总面积呈现减少趋势,但高覆被草地面积明显增加;耕地及未利用地均呈减少趋势;不同土地利用/覆被类型之间的转换很强烈,相互转换面积186 894.97hm2,占总面积的60.18％,其中草地转出为林地面积达68 040.88hm2,占发生转变总量的36.41％.研究结果可为该区退耕还林工程的管理和决策提供科学依据.     

漓江流域土地利用/覆被变化及其对生态环境效益的影响分析

以1991年、1998年和2006年3期遥感影像数据为基础,采用土地利用转移矩阵、动态度、利用度和生态环境效益指数模型,研究了漓江流域1991年以来的土地利用变化及其对生态环境效益的影响。结果表明,漓江流域土地利用/覆被于1991～2006年间发生了较大变化,变化的总体趋势为林地、耕地、草地和水域面积减少,并转化为园地、未利用地和建设用地;1991年以来,漓江流域未利用地、建设用地和园地的正向变化速度较大,而林地和草地的负向变化速度较大。漓江流域土地利用综合变化速率呈现增加趋势;土地利用度变化呈现波动特征;漓江流域土地利用/覆被变化的主要人文驱动力为经济因素、政策因素等方面;1991～2006年间土地利用变化降低了漓江流域的生态环境效益,林地向园地的转化及耕地向建设用地的转化是区域生态环境效益下降的主要原因。     

东江流域土地利用与土地覆被变化分析

以1985、2000年两期LandsatTM/ETM＋遥感图像和基础地理信息数据为基础,利用RS和GIS信息技术、空间分析技术和景观生态学方法,对东江流域15年来的土地利用/覆被变化进行了分析。结果表明,该流域土地利用以耕地和林地为主;15年来,林地大幅度减少,建设用地面积显著增加,耕地有所增加,水域和未利用地相对变化幅度不大;土地利用类型转移的主要方向是林地转化为耕地和建设用地、耕地转化为建设用地;流域土地利用变化存在明显的区域差异;流域景观多样性增加,破碎度加大,人类活动对流域土地利用格局的影响越来越大。     

贡湖湾生态修复区沉水植物群落对蓝藻的消纳作用

[目的]探讨沉水植物对蓝藻密度及水质的影响。[方法]在贡湖湾生态修复区现场试验和数据分析的基础上,通过建立贡湖湾生态修复区等比例缩放中尺度模型,研究沉水植物群落对蓝藻的消纳作用、对水质的净化效果和净化时间,同时研究了沉水植物在逆境胁迫下的生理反应。[结果]沉水植物群落能够在15 d消纳高浓度蓝藻,并使水体水质由Ⅴ类净化到Ⅱ类;在逆境胁迫下不同沉水植物酶的活性表现出差异,过氧化物酶(POD)活性较超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)高出很多。[结论]该研究可为贡湖湾生态恢复提供科学依据。     

黑龙江省土地利用/覆被变化及生境质量特征变化分析

土地利用/覆被变化(Land use and land cover change,LUCC)是全球环境变化重要驱动因素,高纬度寒温带大陆性季风气候地区土地利用/覆被及生境质量特征变化研究较少.文章以1980～2018年黑龙江省为例,通过土地利用动态度及区域土地利用程度综合指数,分析1980～2018年土地利用时间变化特征,运用CA-Markov和InVEST模型分别模拟黑龙江省土地利用空间格局和生境质量变化,预测2030年黑龙江省土地利用情况和生态环境质量.结果表明,研究区土地利用格局以林地和耕地为主,分别占研究区总面积42.37％和38.57％;多年来除建设用地和未利用地面积呈增加趋势,其余土地利用类型面积均有不同程度减少;预测2030年土地利用格局,除草地和水域外其他土地利用类型仍与原变化趋势相同;生境退化度高的区域多集中在生态脆弱带,如城市边缘和河流附近等;研究时段内黑龙江省生境质量整体呈下降趋势,具有区域差异性.黑龙江省未来生态环境质量整体上有所提高.研究结果旨在为东北季节性冻土地区土地资源合理利用、生态环境保护及黑龙江省经济发展策略提供可靠的理论依据.     

20世纪后期黄河三角洲高效生态经济区土地利用结构变化分析

基于1 km×1 km尺度土地利用/覆盖数据,以图像的形式直观展示了土地利用/覆盖多样化指数、土地利用程度综合指数和植被覆盖指数的空间变异规律,阐述了1980s、1995和2000年黄河三角洲高效生态经济区土地利用结构特征及动态变化。研究结果表明:1980s～2000年,耕地面积到1995年减少,到2000年又恢复到1980s的种植面积,在该过程中,耕地主要与水库坑塘养殖、城镇工矿用地和农村居民地以及未利用地相互转化;林地和草地面积变化不大;城镇工矿用地和农村居民地,到1995年大面积扩展,以后一直保持相对稳定;滩涂用地和盐碱地在3个时期间变动较大。1980s、1995和2000年土地利用/覆盖多样化指数、土地利用程度综合指数和植被覆盖指数空间分布特征基本相同,总体来说,1980s～2000年沿海的无棣县、沾化县、垦利县、东营区和莱州市土地利用变化强烈,是该区最为活跃的地区。土地利用程度综合指数与植被覆盖度指数1980s～2000年变化趋势基本相同,在垦利县和东营区沿海地带具有较强的一致性,反映了该区域土地利用开发和植被保护并重的特点。     

太湖平原地区不同土地利用类型对水质的影响

为探讨不同土地利用类型对太湖流域水质状况的影响,以太湖腹部平原区为例,基于典型年地表河流水质监测数据,结合TM影像解译结果所反映的土地利用状况,分别从区域和水质站点周边缓冲区两个方面,计算不同土地利用类型与水质状况的灰色关联序,以反映土地利用类型对地表水质的影响,为太湖腹部平原区的土地利用与水污染防治提供参考。结果表明:河流水质整体上与土地利用类型的灰色关联度最大的是城镇用地,其次是水田和旱地,水域和林地的灰色关联度最低;丰水期、枯水期的不同水质指标与土地利用的灰色关联序有一定区别,而水质站点缓冲区土地利用为样本时,水质指标受城镇用地影响最大,其次为耕作用地,最低为水域。     

小溪港·望虞河对贡湖湾水质及微囊藻毒素-LR的影响

[目的]考察贡湖湾入湖河道对贡湖湾水质及MC-LR的影响。[方法]对贡湖水体及其主要入湖河道小溪港、望虞河进行了为期1年的水质监测(2014年6月—2015年5月),分析了高锰酸盐指数(CODMn)、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH+4-N)、溶解氧(DO)及微囊藻毒素-LR(MC-LR)的时空分布特征。利用美国EPA推荐的模型——健康风险评价"四步法"对MC-LR进行非致癌评价。并采用SPSS软件分析了MC-LR与典型环境因子之间的相关性。[结果]研究区域内TN、TP是主要特征污染物,小溪港和望虞河水质氮、磷含量高于贡湖湾内部,小溪港、望虞河和贡湖湾内部MC-LR平均浓度分别为0.47、0.46和0.38μg/L,入湖河流对贡湖湾水质污染有一定贡献。MC-LR的健康风险值HIcgw在0.11~0.38,远低于基准值。MC-LR与TP呈显著正相关(P0.05)(R2=0.628);与TN呈正相关,但相关性不显著。TP可能是影响MC-LR生成的主要因素。[结论]贡湖湾水体的主要超标因子为氮和磷,并存在一定浓度MC-LR,有一定的健康风险。今后需控制营养盐浓度,从而控制MC-LR的健康风险。     

贡湖环湖带河网污染物负荷及输移规律

通过实地调研、资料解析、模型计算等多种方式获取数据,对2005～2009年贡湖环湖带河网污染物负荷及输移规律进行深入研究。结果表明：①与贡湖湾进行水体交换的河道主要为苏州河网及望虞河。望虞河总体流量表现为出湖略大于入湖,污染负荷总体表现为入湖;苏州河网总体流量及污染负荷均表现为净入湖状态。②望虞河平均入湖污染负荷量COD为416.42 t/a,TP为29.84 t/a,TN为598.32 t/a,NH3-N为254.28 t/a;苏州河网平均入湖污染负荷量COD为481.73 t/a,TP为16.81 t/a,TN为540.87 t/a,NH3-N为250.66 t/a。③汛期,大部分污染负荷经苏州南部口门随水流进入贡湖;非汛期,贡湖湖水由南部口门进入河网,向东北流动进入浒光运河等周边水体。     

干旱半干旱区坡面覆被格局的水土流失效应研究进展

植被恢复与建设是控制水土流失的重要措施.在干旱半干旱地区,植被在空间上的分布呈现离散特征,在坡面上形成的裸地-植被镶嵌和植被条带分布等覆被格局对水土流失过程具有重要影响.覆被格局与水土流失关系研究是景观生态学格局与过程研究的重要内容.从植被斑块、坡面覆被格局对水土流失的影响与耦合覆被格局与水土流失的手段和方法三个方面对国内外相关研究进行总结分析.从中发现,植被类型、层次结构和形态特征是植被斑块尺度上影响径流泥沙的关键因素;不同覆被类型的产流产沙特征与覆被格局的准确描述是研究覆被格局水土流失效应的重要基础;坡面覆被格局对水土流失的影响关键在于其改变了径流泥沙运移和汇集的连续性,应重点关注径流泥沙源汇区的连通性和空间分布在水土流失中的作用;以坡面的精确覆被制图为基础,建立基于水土流失过程的覆被格局指数和耦合格局信息的径流与侵蚀模型是定量研究覆被格局影响的有效手段.今后应加强以下研究:以动态系统的观点研究覆被格局的变化对水土流失的影响,系统理解覆被格局与水土流失之间的相互联系与反馈机制,探讨两者间动态关系随尺度变化的规律性并发展尺度上推方法;构建过程意义明确且简单实用的格局指数,将覆被格局与水土流失过程有机联系起来;发展覆被格局的动态信息与产流产沙过程相结合的水文模型,加强对格局与径流泥沙反馈系统的耦合,建立真正意义上的覆被格局-水土流失过程耦合模型.     

基于CA-Markov模型的石河子垦区土地利用变化及预测

【目的】研究新疆石河子垦区绿洲人工化进程中土地利用时空演变规律以及驱动机制。【方法】以1990年、2000年、2010年和2020年的TM/ETM影像为基础数据,运用RS和GIS技术分析近30年垦区土地利用时空变化特征,利用CA-Markov模型和土地利用重心迁移模型,模拟预测2030年和2040年研究区的土地利用/覆被格局。【结果】(1)1990-2020年石河子垦区土地利用/覆被格局以未利用地为主,占总面积的41.18%以上,呈小幅波动变化状态;(2) 林地的重心迁移最显著,由北向南迁移了0.6°,耕地动态度变化最活跃,30年间平均每年增加2.72%,林地次之;(3) Kappa系数的一致性检验结果均高于80.36%。【结论】CA-Markov模型可信度较高,适合石河子垦区土地利用/覆被变化及空间格局预测。     

香溪河流域土地利用变化过程对非点源氮磷输出的影响

选取三峡库区香溪河流域(3150 km~2),根据1990、2000、2010年Landsat TM/ETM遥感影像,在Arc GIS支持下,应用景观特征分析和氮磷输出系数模型方法,在分析流域景观格局转变过程的基础上,研究了土地利用变化对非点源氮磷输出的影响。结果表明:1990—2000年土地利用变化较为缓和,2000—2010年土地利用转变较为剧烈,变化面积占到总面积的4.3%,为前10年变化量占比的3倍之多。1990—2000年和2000—2010年,土地利用转变量最为明显的均为林地转旱地和旱地转林地;从单位时间土地利用变化率来看,1990—2000年旱地变化最为剧烈,2000—2010年居民地变化最为剧烈;从土地利用相对动态度来看,1990—2000年和2000—2010年旱地均最高。1990—2000年土地利用的变化对非点源总氮(TN)和总磷(TP)输出影响较小,TN增加1.57 t·a~(-1),TP减少0.073 t·a~(-1);2000—2010年土地利用的变化显著降低了TN、TP的输出量,净值分别为78.5、6.1 t·a~(-1)。土地利用转变方式对TN、TP的负荷影响不同,旱地转变为林地时TN负荷表现为消减,林地转变为旱地时TN负荷增加;水田转变为林地时TP负荷减少,旱地转变为水田时TP负荷增加。在输出系数与各土地利用类型面积关系的建立中,使用土地利用状态量变化面积不能真实计算出其对非点源氮磷负荷输出量的影响,通过土地利用过程量面积的变增才能真实反映土地利用变化导致的非点源氮磷负荷输出量。     

抚仙湖流域景观格局及生态系统服务价值的动态变化

抚仙湖作为我国高原大型深水型湖泊的典型代表,其景观格局的变化直接对该区域生态系统服务功能产生较大影响,因此探讨较大时间尺度背景下抚仙湖流域生态系统服务价值（ESV）随景观格局的演变具有重要意义,可为我国云南高原湖泊的可持续发展提供科学依据。使用当量因子法分析抚仙湖流域28 a间的景观格局时空演变特征,阐明其对生态系统服务价值产生的影响。结果表明,1)抚仙湖流域在28 a时间尺度内景观类型以湖泊为主,其次是乔木林地,而建设用地类的面积最小。1990-2018年,景观转换最频繁的为沼泽湿地,转出6 105.54 hm²,转为人工湿地与工矿建设用地。2) 抚仙湖流域ESV随时间尺度变化呈现先减少后增加趋势,2005年是分水岭,最低为62.46亿元。流域的总ESV贡献最大的景观类型为湖泊和乔木林地,两者价值量总占比超过85%。抚仙湖流域的景观格局演变对生态系统服务价值影响较大,因此合理调整土地结构,重视水体、林地等景观类型,才能充分发挥高原湖泊的生态系统服务价值。