生态补水后永定河北京山区段河流生境质量评价

河流生境作为河流生态系统的重要组成部分,准确评估河流生境质量可为河流生态保护与恢复管理提供重要的依据。结合永定河北京山区段生态环境特点,采用层次分析法构建了包括河道生境、河岸生境、滨岸带生境3个方面共12项指标的河流生境质量评价体系,分析生态补水后永定河北京山区段河流生境现状及其空间分布。研究结果表明:北京山区段河流生境质量总体偏好,30个样点中,处于极好、好、一般等级的样点数分别为8个、11个、11个,无差和极差等级样点。生境质量总体状况在空间上表现为官厅至珠窝水库河段>珠窝坝下至落坡岭水库河段>落坡岭坝下至三家店水库河段,各个河段的河道生境、河岸生境、滨岸带生境均存在显著性差异;人类活动、土地利用方式、河岸植被结构、河岸护坡类型等对生境质量及水质具有较大的影响。通过对河流生境质量评价不仅能够较好地反映生态补水后北京山区段河流生境质量现状,也可为进一步的河流生态恢复与管理提供科学依据。     

南昌市LUCC多情景模拟和生境质量时空演变与预测

人类活动和气候影响土地利用变化,而土地利用变化是影响生境质量变化最基本因素之一,探究不同气候情景下生境质量对区域土地资源可持续利用和生态保护具有重要意义。本文以南昌市为例,基于耦合SD(System dynamics)-PLUS(Patch-generating land use simulation)模型模拟预测共享社会经济发展路径(Shared socioeconomic pathways, SSPs)与典型浓度路径(Representative concentration pathways, RCPs)组合情景下南昌市2035年土地利用格局,InVEST (Integrated valuation of ecosystem services and trade-offs)模型评估2000—2020年以及3种不同气候情景下南昌市2035年生境质量并进行时空变化分析,结果表明：3种情景下,2035年南昌市耕地、林地、草地面积下降,建设用地扩张迅速,水域和未利用地变化幅度较小。2000—2020年生境质量持续下降且空间分布差异较大,优等生境质量分布于山地丘陵以及湖泊水域,中、差等则分布...     

石羊河上游生境质量评估研究

土地利用/覆被变化是人类活动对生态系统影响最直接的表现,土地利用方式的改变会引起生境斑块的破碎、退化甚至消失,从而直接影响一个区域生境质量的好坏。以石羊河上游祁连山区为研究对象,通过对1986-2016年土地利用变化的分析,对生境质量进行评估。结果表明:石羊河上游土地利用类型以草地、林地以及未利用地为主;生境退化类型以无明显退化和轻微退化为主;面积的大部分为中等以上生境类型,主要集中在西部和南部地区。1986-2000年石羊河上游生境退化面积与生境质量变差的面积都在增加,但其增加速度渐缓,2000年之后好的生境类型面积有所增加。由此可见,石羊河上游的生境质量有向好的方向发展的趋势。     

乌鲁木齐河流域植被覆盖度变化及驱动力研究

【目的】分析乌鲁木齐河流域基于Landsat数据的植被覆盖度时空分布特征及驱动因素,为乌鲁木齐河流域生态环境保护、社会生产等方面提供参考。【方法】以乌鲁木齐河流域为研究区,选取2000—2020年中2000、2005、2010、2015年和2020年5个时期Landsat TM/OLI遥感影像为数据源,用像元二分法、植被覆盖度转移矩阵,选取2000—2020年乌鲁木齐河流域植被覆盖度（FVC）的时空变化数据,定量分析了土地利用变化和地形分异特征对其影响程度,并基于地理探测器模型对流域高程、气温和降水等8种影响因子对流域FVC空间分异驱动力进行探测。【结果】乌鲁木齐河流域2000—2020年植被覆盖度总体上呈先减少后增长趋势,主要以高、低植被覆盖度为主,呈现上游极高,中、下游低的格局。研究区内不同土地利用类型的FVC表现为林地>耕地>草地>建设用地>未利用地。植被覆盖度变化受地形因子的影响明显,随高程升高而有所波动,高程在500 m以下和在2 000～2 500 m的植被覆盖度较大;FVC与坡度负相关,坡度越高植被覆盖度越低,并且随坡度增大而急剧减少。因子探测结果...     

黑龙江省典型县耕地种植结构空间分异特征与影响因素

为阐明微观地理尺度下耕地种植结构空间分异及其影响因素，以黑龙江省典型产粮大县为研究区，以1km2地理网格为研究单元，运用分区统计法、空间自相关分析法及地理探测器法分析水稻、玉米和大豆3种主要作物种植结构的空间分异特征，揭示区域耕地种植结构空间分异的影响机理。结果表明：研究区耕地种植结构以单一大豆型、单一玉米型和玉米-大豆型为主要类型，以单一水稻型和大豆-玉米-水稻型为次要类型；不同作物种植结构的空间集聚性特征存在一定差异，水稻以HH型为主，玉米和大豆以HH型和LL型为主；地形条件是水稻种植结构空间分异的主导因素，玉米和大豆种植结构空间分异主要受气候条件和土壤条件影响，自然条件是耕地种植结构空间分异的关键性影响要素；研究区耕地种植结构空间分异是多因子交互作用的结果，双因子交互作用的影响均比单一因子影响程度大，市场区位和交通区位与其他因子的交互作用对玉米种植结构空间分异的影响最大，灌溉潜力与其他因子交互作用对水稻种植结构空间分异的影响最大，但因子交互作用对大豆种植结构空间分异影响程度的提升不明显。本研究有利于理解不同粮食作物种植结构空间分异的形成机理，可为耕地种植结构优化调整提供科学依据。     

晋中市耕地质量空间分异格局与影响因素研究

耕地质量空间分异格局分析对提升耕地保护有效性具有现实意义。以晋中市2794个行政村为研究单元,基于2017年晋中市国家耕地质量评价结果,采用累积分布函数、空间自相关、地理探测器及GIS分组分析等方法,分析晋中市耕地质量空间分异特征及16个因子对其影响及交互作用。研究表明：耕地规模由晋中西部平原地区向东部山区呈“梯度递减”;耕地质量偏向低值集聚,空间正相关性集聚特征显著,其中HH型主要分布在晋中北部及西部,LL型主要分布在东南部及西南部;集聚类型与耕地国家经济等指数分布保持空间一致性。耕地质量空间分异与影响因子密切相关,是多个因子交互作用的结果;从市域看,自然要素的解释力度较强;双因子交互作用驱动力强于单因子,且以非线性增强为主。基于耕地质量空间分异特征,将晋中市分为耕地高质量区、中质量区和低质量区;高质量区的主导因素为有效土层厚度和田块平整度,属自然要素及工程要素驱动型;中质量区的主导因素为有效土层厚度、单位面积农业机械投入量和灌溉保证率,属综合要素驱动型;低质量区的主导因素为地貌、坡度、耕作距离、灌溉保证率和田块平整度,属综合要素驱动型。     

近40年挠力河流域沼泽湿地退化特征及驱动因素量化研究

受人为因素、气候变化和水文条件的影响，近40年挠力河流域沼泽湿地退化严重。基于1980-2020年多期土地利用数据及长时间序列水文和气象数据资料，分析了挠力河流域沼泽湿地退化特征，通过线性拟合、相关分析和逐步多元回归分析，定量探讨了流域沼泽湿地退化与水文条件、气候变化和人为干扰的关系。结果表明：近40年挠力河流域沼泽湿地面积萎缩严重，生态景观也呈现退化趋势；流域径流系数变化率与沼泽湿地面积、最大斑块指数和斑块占景观面积指数变化率的变化趋势呈现较好的一致性；气象要素中气温对表征湿地面积类的生态指标影响显著，相对湿度对表征密度和景观形状类的生态指标影响显著；人为干扰度与沼泽湿地面积、最大斑块指数、斑块占景观面积指数和聚集度指数呈显著负相关。RDA1和RDA2分别解释沼泽湿地景观指数变化总方差的73.93%和24.78%，人为干扰的贡献率高达59.3%。各自然保护区成立后人为因素对湿地的影响减弱，自然因素对湿地的影响更加突出。     

塔里木河流域产水量时空分布及驱动因素分析

【目的】研究区域产水量时空变化及其驱动因素,为区域水资源的调配与管理提供理论支撑。【方法】利用In VEST模型模拟了2000―2015年和田河流域、开都-孔雀河流域和叶尔羌河流域产水量的时空分布并对驱动因素进行了分析。【结果】空间上,各流域多年平均产水量均集中分布在流域上游地区,平均产水量多在30 mm以上。2000―2015年和田河流域和开都-孔雀河流域产水量以下降趋势为主,而叶尔羌河流域则相反。降水对流域产水功能起着关键作用,和田河流域、开都-孔雀河流域和叶尔羌河流域产水量与降水呈显著相关性的面积占比较大,分别为73.99%、88.49%和71.11%。气温和降水是影响各流域产水量空间分布的主导因素,其q值都在0.4380以上;各流域两两因子之间的交互作用都存在着非线性增强;和田河流域人口密度与GDP、开都-孔雀河流域相对湿度与太阳辐射和风速、叶尔羌河流域GDP、人口密度与相对湿度之间差异显著。【结论】西北干旱区内陆河典型流域产水量主要受气温和降水的影响。     

岩溶流域典型农业区水体氢氧同位素的空间异质性及形成机制

分别于平水期和枯水期采集了花溪河流域典型农业区地表水和地下水样品。利用氢氧同位素示踪技术,结合土地利用类型对研究区不同水体的补给来源、季节变化及主要影响过程进行了分析,并对不同水体氢氧同位素值进行了空间插值分析,同时对其形成机制进行了分析,阐明了不同土地利用类型影响下的主要水文过程。结果表明:(1)研究区不同水体的主要补给来源为当地大气降水,月亮湖水库受蒸发作用影响明显,地表水和地下水的δD和δ~(18)O整体上呈现平水期高于枯水期的特征。(2)地下水的δD和δ~(18)O在枯水期与平水期均呈现明显的空间分异性特征,西部水田/水库集中区富集,东部旱地集中区贫化,土地利用对研究区环境水文过程影响明显。该研究结果有助于了解不同土地利用方式下地表水对地下水的影响,为流域管理提供科学依据。     

水利水电工程对水生生物多样性的影响与保护措施

统筹解决水利水电工程建设与水生生物多样性保护之间的矛盾需要科学、合理地分析水利水电工程建设对水生生物多样性的影响。通过详细分析水生生态系统的构成和特点，文章比较全面、客观地分析了水利水电工程建设中由于水生生态系统水生生境条件改变、建造大坝的阻隔效应以及水库调峰运行等对水生生物多样性的不利影响；全面总结了我国水生生物多样性保护如法制建设、建立自然保护区、人工增殖放流、研究过鱼设施的等保护措施方面取得的成就，并分析指出现有保护实践中存在的问题，结合今后水利水电建设的发展提出了有针对性的水生生物多样性保护对策建议。     

水库建设影响河流鱼类生境的保护研究

由于水库的建设会对河流产生阻隔,从而影响鱼类洄游、产卵、索饵等,本文以赤峰市东台子水库为例,结合西拉木伦河流域特征、水库特性及鱼类生活习性、繁殖特征等,简要阐述了通过采取水库生态调度、鱼类增殖放流站及鱼道建设等保护措施,对河道内的鱼类生境进行有效保护,可减少水库工程建设对鱼类生境的影响.     

基于TVDI的黄土高原干旱时空变化与其影响因素

为探讨黄土高原地区2001—2020年间干旱时空变化特征及其影响因素，利用MODIS增强植被指数(Enhanced vegetation index, EVI)以及地表温度(Land surface temperature, LST)数据，构建温度植被干旱指数(Temperature vegetation dryness index, TVDI)模型，探究黄土高原地区2001—2020年TVDI指数时空动态、变化趋势并利用地理探测器模型分析TVDI空间分异性的驱动因子。结果表明：2001—2020年间黄土高原TVDI空间分布具有较强的空间分异性，总体上呈现从西向东旱情逐渐增加的趋势，黄土高原多年平均TVDI为0.522,整体上处于轻旱状态。从TVDI多年变化趋势上分析，超过64%的区域有干旱加剧的趋势，且存在明显的地域分异规律，黄土高原西北部的内蒙古、宁夏北部以及山西部分地区旱情大多呈加剧趋势，而旱情缓解区域较为集中，多分布于陕西中部、宁夏南部和甘肃北部。各土地利用类型的TVDI年际变化均呈现不同程度上升的趋势且各土地利用类型年均TVDI差异明显，从大到小依次为：未利用地(0.571)...     

5·12汶川地震对甘肃白水江自然保护区大熊猫生境选择的影响及对策

大熊猫是中国特有种,甘肃白水江国家级自然保护区是国家林业局直属的三个大熊猫保护区之一。干扰是自然界中普遍存在的现象,地震干扰严重破坏植被生态系统,严重影响生物的生境选择,5.12汶川地震使得大熊猫栖息地遭到重创。生境选择作为动物对异质环境的适应方式之一,是野生动物保护及生境管理的前提和基础。文章研究从大熊猫生境选择的适应性出发,对甘肃白水江自然保护区地震前、后大熊猫对生境中生物因子与非生物因子的生境选择特征的定量分析,研究结果如下:(1)地震对大熊猫的生境选择的影响,只是对竹子生长状况在地震前后没有明显变化;从坡面、生境类型、森林起源生、植被生境等生境特征上看是较明显的,且均有不同的变化。(2)大熊猫偏好生境的变量主成分分析结果表明,与地震前相比,主成分的数量、各主成分的位置级别、各级别内的因子都发生了变化,最明显的是震后大熊猫选择中坡向、郁闭度不作为大熊猫选择的主要因子。     

基于GIS与RS技术的赤水河流域生态风险评价——以仁怀市为例

为揭示赤水河流域土地利用/覆被变化对区域生态风险的影响以及空间分布,以赤水河流域中游城市仁怀市作为研究区,采用GIS与RS技术与生态风险指数(ERI)模型,开展基于土地利用/覆被变化的生态风险评价研究,探讨了土地利用变化背景下仁怀市生态风险变化特征以及演变机理,并提出了政策保障措施。结果表明,(1)2000—2014年,区域内有林地、疏林地、水域、园地、建设用地面积增加,而耕地、灌木林地、草地面积减少;(2)仁怀市土地生态风险在空间上呈现较强的区域差异性,基本呈现由西南向东北转移的态势,中部地区生态风险高,建成区以及工业聚集区及其周边高,距离高生态风险区越远,生态风险等级越低;(3)整个研究区主要以中等及较高生态风险等级为主,2000年占整个研究区比例的50%以上,2014年达到65%以上。综上可知,仁怀市生态压力正在逐渐加大;政府在发展过程中应当避免由于高生态风险区域向外延伸,造成区域总体生态风险强度加大和面积增加。应当积极开展区域生态治理与恢复,强化土地利用科学规划。     

乌裕尔河流域土地利用变化及驱动力分析

土地利用变化是影响土壤侵蚀、社会经济发展等的重要因素。根据1985、1995和2000年3期土地利用TM遥感数据,运用地理信息空间分析及土地利用转移矩阵和动态度等方法,研究了乌裕尔河流域3个时期的土地利用变化特征及其驱动因素。研究发现:流域内土地利用以耕地为主,3个时期耕地分别占到总土地利用面积的66%、67%和70%左右;林草地面积则呈现逐年下降的趋势,所占面积比例由1985年的17.6%下降到2000年的13.9%,而建设用地、水域以及沼泽地面积变化不大。耕地占用林地、草地和沼泽地成为这3种土地利用类型面积减少的主要原因。近年来,土地利用变化速度加快,1995-2000年土地利用变化速度相对剧烈,1985-1995年耕地和林地年均变化速度分别为0.21%、-0.56%,而1995-2000年年均变化速度为0.64%、-2.65%。研究表明,自然环境因素决定该流域的土地利用空间分布格局,而土地政策的变化及人口的增加等人类活动很大程度上影响了土地利用变化的方向和速度。该研究可为流域土壤侵蚀产沙变化及水土保持提供借鉴,对于指导该区乃至整个东北黑土区土地资源合理利用具有指导意义。     

伊犁河流域地表蒸散量时空特征分析

【目的】探究伊犁河流域2000—2014年蒸散量时空特征,为跨境水资源确权与分配提供依据。【方法】本文利用变异系数、Theil-Senmedian趋势分析、Mann-Kendall和Hurst指数方法研究了伊犁河流域2000—2014蒸散量时空变化特征及波动性。【结果】①伊犁河流域多年平均蒸散量值为249.80mm,其波动范围在224.03～274.10mm之间。②多年平均ET值在空间上具有明显差异,取值范围在115.6～758.79 mm之间,总体上呈自上游向下游减少的空间格局。③该流域年内蒸散量具有明显的季节差异,总体呈先增后减的单峰波趋势。④该流域内各土地利用多年平均蒸散量表现为:耕地(327.23 mm)林地(319.10 mm)草地(239.50 mm)稀疏植被(151.67 mm)。⑤2000—2014年该流域的多年平均ET整体上变异程度不明显,变异程度中比较稳定和稳定所占面积比为85.47%;变异系数在空间上取值范围为0.01～0.71,其平均值为0.097。⑥整个流域内ET减少的趋势和增加的趋势所占面积比例分别为64.48%和26.72%,变化趋势以减小为主,变化率为-1.152 mm/a,该流域未来ET的变化状况与过去一致,以持续性减少为主。【结论】利用变异系数、Theil-Senmedian趋势分析、Mann-Kendall和Hurst指数方法能够有效发现伊犁河流域时空变化特征,研究结果可为伊犁河流域规划及合理分配流域水资源提供依据。     

基于多智能体模型的银川平原土地利用情景模拟

基于多智能体模型研究了土地利用变化的模拟问题。以银川平原为例，以2002年和2014年的遥感影像为基础数据源，在对2002—2014年土地利用变化特征及其驱动因素分析的基础上，选取了政府、农户、城镇居民3种智能体，结合经分析选取的自然因素、社会因素和经济因素3方面5个主要驱动力因素对3种智能体的决策行为进行逐个分析，构建多智能体的行为规则，建立了基于多智能体模型的土地利用空间格局模拟模型。在此基础上，对研究区自然禀赋情景、社会经济发展情景、基本农田保护情景下的土地利用空间格局进行了模拟。结果表明，基于多智能体的土地利用模型能够较好地模拟复杂土地利用变化；在影响土地利用变化的各因素中，政策性因素对区域土地利用变化影响较为明显。     

玛纳斯河流域河川径流时空分异特征研究

在全球气候变化影响下,新疆内陆河流域地表径流过程的不确定性增加,其径流时空变化特征备受关注。研究以玛纳斯河流域为研究典型,依据流域内塔西河、玛纳斯河、金沟河以及八音沟河出山口水文站1957-2012年径流量资料,统计分析了56a来玛纳斯河流域各河流年径流量的多年变化规律以及空间变异特征。研究结果表明:玛纳斯河流域内各河流年径流过程大致存在4~5个时间尺度的周期性规律,其中8~10a和16~20a左右的周期性变化起占主导;通过泊松相关分析,基本可以认定,流域4条河流年径流过程存在着正相关性,也即存在着同步变化规律,且其相关性与其空间位置及径流量大小存在关联。     

气候变化和人类活动对东鱼河流域径流影响的探析

20世纪80年代以来,山东东鱼河流域径流出现显著减小趋势,本文运用Mann-Whitney-Pettitt突变点分析法和Mann-Kendall检验法对东鱼河流域降水量和径流量序列突变点进行分析,并通过弹性系数法和水文模拟法对气候变化和人类活动对东鱼河流域径流的影响过程及结果进行探讨.结果表明,人类活动是引起东鱼河流域径流量减小的主要原因.     

南方传统农区乡村生态空间时空演变分析

以川中丘陵区为例,在提出乡村生态空间分类体系基础上,采用转移速率、动态度、转移矩阵、洛伦兹曲线和生境质量评估等方法分析传统农区生态空间在数量、组成结构和空间分布的时空演变特征及其对生境质量的影响。研究表明:川中丘陵区乡村生态空间约占国土空间总面积的98%,人均生态空间面积达1 640. 68 m2; 2000—2018年,乡村生态空间从88 298. 72 km~2降至87 322. 22 km~2,年均缩减量为54. 25 km~2,综合动态度为0. 41%,生态空间转移率为0. 20%,农田和森林生态系统是构成乡村生态空间的主要成分,两者在近20年间的保留率均超过90%,这表明随着时间的推移,传统农区生态空间数量虽在减少,但整体结构依然稳定。生产生态空间和基础生态空间分布基尼系数分别在0. 08和0. 34左右,表现为绝对平均和相对合理的空间分布形态,说明传统农区生态空间总体上呈现出均衡且稳定的空间分布格局。川中丘陵区生境质量整体不高,2000年、2010年和2018年的生境质量指数分别为0. 310、0. 311和0. 309,生境质量指数呈先上升后下降的趋势,与乡村基础生态空间的数量改变呈正相关关系。