扬州市湿地景观格局演变及驱动力研究

以扬州市2002年、2007年、2013年的遥感影像为数据源,通过解译获得了扬州市湿地资源分布图,运用转移矩阵法及景观格局指数法对2002-2013年间扬州市湿地动态变化及景观格局演变进行分析,并利用主成分分析法对其驱动力进行探究。结果表明,扬州市2002-2013年湿地面积呈逐年下降趋势,2007年比2002年减少13.69 km2,降幅1.1%;2013年比2007年减少43.23 km2,降幅3.3%。2013年与2002年相比,河流面积稍有减少,降幅为5.6%;滩地面积增加73.2%;库塘面积所占比重由49.84%上升到55.37%,面积增加6.2%;湖泊面积降幅29.7%,所占比重由32.83%下降到24.14%。2002、2007、2013年,各湿地斑块所占景观面积比均为库塘>湖泊>河流>滩地。景观格局指数分析表明,湖泊、滩地及库塘呈现不同程度的破碎化,而河流湿地斑块形状趋于规则且连通性较好。扬州市湿地景观整体呈破碎化趋势,湿地斑块形状趋于复杂,景观多样性增加,各类型湿地呈均衡化趋势发展。社会经济发展、人口增加、第二产业比重及降雨量变化是导致湿地景观格局变化的主要驱动力。     

1987-2015年七里海潟湖湿地景观格局变化及驱动力分析

基于1987,1994,2001,2005,2010和2015年的遥感数据，运用景观生态学原理，借助遥感和GIS技术，利用转移矩阵法、湿地动态度和景观格局指数等方法对1987-2015年七里海潟湖湿地景观格局变化进行分析，并利用主成分分析法对驱动力进行研究。结果表明：1987-2001年七里海潟湖湿地总面积持续增加，之后到2015年呈减小趋势，其中自然湿地面积逐渐减少到436.66 hm2，减少了74.0%。人工湿地面积比重由13.83%上升到67.92%，面积增加到1580.30 hm2。大面积的自然湿地转化为稻田和海水养殖场，各景观的百分比变化较大，景观多样性和均匀度降低，蔓延度增大，破碎度指数从0.005增加至0.012，表明景观异质性降低，形状趋于复杂化。社会经济和人口因素是稻田和海水养殖场规模扩大、自然湿地转化为人工湿地的主要驱动力。七里海潟湖湿地景观格局变化及驱动力分析可为湿地恢复与重建、自然保护区生物多样性提高提供理论基础与技术支撑。     

鄱阳湖典型湿地植被景观格局的时空变化分析

鄱阳湖是我国重要的湿地，对生态、水位控制、环境控制具有重要的调节作用.伴随着水位年际变化和季节变化剧烈，鄱阳湖湿地类型发生了显著变化，研究其景观格局变化对于正确认识鄱阳湖湿地生态系统演变，为湿地景观规划、湿地生态系统健康恢复具有重要参考意义。考虑到鄱阳湖湖相季节性变化巨大以及2003年前后三峡水利枢纽工程运行后水文情势发生重大变化，选取2003年前后平均水平年对应枯水期和丰水期遥感影像，采用遥感技术（RS）、地理信息技术（GIS）和景观生态学方法进行分析。结果表明，江湖关系发生重大变化后，鄱阳湖年平均水位由2002年之前的13.42 m（星子站吴淞高程）降至12.35 m，平均水位较前一阶段偏低0.45~2.25 m，枯水现象使得鄱阳湖水域面积明显缩小，湿地类型发生了较大变化。平均水位下降，适合植被生长的洲滩面积大幅增加，丰水期湿生植被面积增加了147.66 km2，枯水期增加了1192.43 km2，变化最大区域位于赣江支口与饶河交汇处的三角洲和赣江南支口的洲滩，消失的水面大多转换为湿生植物、挺水植物和泥滩等湿地类型。湿地类型的演变方式为水体和挺水植物演变为裸露泥滩，泥滩演变为湿生植被，湿生植被演变为其它湿地类型。2003年后除水体外湿地景观边界密度和聚集度指数呈现增大趋势，鄱阳湖景观格局整体上趋于复杂。鄱阳湖湿地景观格局变化受到“五河”来水减少、三峡工程蓄水和湿地地貌改变等自然因素和人为因素的双重影响。     

星海湖湿地土地利用变化及其生态需水研究

星海湖是干旱地区典型城市湖泊湿地,其生态环境及生态需水量极大程度上受土地利用变化及相关政策影响。以星海湖湿地为研究对象,利用GIS-遥感技术解译影像,提取不同时期土地利用类型面积,通过水量平衡原理、FAO56Penman－Monteith法开展1996-2018年星海湖湿地湖泊及周边植被生态需水研究,旨在为石嘴山市的生态环境保护、水资源合理利用及优化配置提供科学依据。结果表明：（1）星海湖土地利用格局以水域为主,建设用地、草地次之。水域面积整体呈现增长态势,从6.42km2（占比6.42%）增加至43.11km2（占比43.11%）;区域植被面积仅在1996-2005年期间迅速增加,增加至20.68km2(占比44.35%),之后逐年减少,至18年植被总面积为9.21km2（占比19.64%）。（2）星海湖湿地生态需水总量整体呈增长态势,仅在2014年有所下降,在2018年生态需水总量达到最高：最小生态需水总量为13449.80×104m3,适宜生态需水总量为13674.34×104m3;1996年生态需水总量达到最低：最小生态需水总量为2177.11×104m3,适宜生态需水总量为2314.37×104m3。合理的土地利用配置及管理,对水资源合理规划管理及局部生态环境改善、维护区域生态安全具有重要意义。     

近20a济南泉域水源涵养量的时空变化特征

为探讨济南市泉域范围的水源涵养量，利用Arcgis软件划定泉域范围，通过解译2000年、2005年、2010年、2015年和2020年的Landsat遥感影像数据，获取范围内土地利用类型；基于Invest模型并结合气象、土壤、地形等数据估算泉域水源涵养量，分析了近20年来泉域水源涵养量和涵养能力的时空变化及影响因素。结果表明，与2000年相比，泉域内土地利用类型变化较大，其中耕地面积变化最大，减少了470.1 km2；城乡居民点和工矿用地增长较快，增幅为9.1%；林地草地面积也呈增长态势，增幅为4.1%，面积占比达到了32.3%。泉域水源涵养量为157.9～238.3 mm，均值为188.8 mm，受降水影响较大；泉域水源涵养率为23.5%～25.9%，平均为24.2%，水源涵养能力较低。时间上，多年水源涵养率基本保持稳定；空间上，南部山区水源涵养能力较之前有所提升，中部受城市化影响而下降显著。各土地利用类型水源涵养量从大到小依次为：林地>草地>耕地>未利用土地>城乡居民点和工矿用地>水域和湿地，水源涵养率分别为49.15%、30.32%、20.09%、17.69%、8.62%和8.31%。区域内水源涵养功能区以一般重要区为主，面积占比40%，极重要区内林地占比为94.62%。植被类型和气象因素是影响区域水源涵养的主要因素，应结合土壤类型适当调整植被配置。     

东北地区湿地遥感监测与景观分析

分析东北地区湿地的时空变迁特点,可为东北地区湿地资源的合理利用、合理分配湿地资源、制定东北地区湿地保护和利用相关政策提供科学依据。以1975年MSS遥感图像、2013年CBERS遥感图像为数据源,借助于地理信息系统软件,采用人机交互目视解译的方法,并根据所建立的遥感解译标志,在遥感图像中解译出东北地区湿地信息;引入马尔科夫转移矩阵、重心迁移、景观格局等多种分析方法,探讨东北地区湿地时空动态变化特点。结果表明:近40年来东北地区湿地面积总体呈减少趋势,其中沼泽湿地面积减少24 769.9 km~2、河流湿地面积减少6 753 km~2、人工湿地面积增加22 017.4 km~2;非湿地与湿地各类型间转化明显,其中,沼泽湿地向非湿地、人工湿地转化显著,非湿地向沼泽湿地、人工湿地转化显著;湿地重心总体向南偏西方向迁移36.5 km,其中,人工湿地重心向北偏东方向迁移354.7 km、沼泽湿地重心向南偏西方向迁移261.4 km。景观格局分析显示,东北地区湿地总体向破碎化、多样化与不规则化发展。     

基于LUCC的鄱阳湖湿地生态效应分析

土地利用/土地覆盖变化(LUCC)是内陆湿地演变的重要因素之一,对湿地生态系统产生广泛的生态效应。2000年以来,鄱阳湖湿地土地利用方式和强度发生了较大变化,有必要探究由此引发的生态效应。利用2000-2013年共4个时期的遥感影像,借助RS和GIS工具研究了鄱阳湖湿地各时期的LUCC及其动态度和土地利用综合程度指数,通过景观指数计算,分析了总体景观格局和不同景观类型的变化特征;利用主成分分析和相关分析方法,探讨了总体景观格局指数主成分综合值及其与土地利用程度综合指数的相关性。结果表明,鄱阳湖湿地土地利用结构和方式发生了较大变化,水体和耕地面积逐年下降,林地、建设用地和沙滩地面积逐年增加,土地利用综合程度指数由2000年的249.08上升到2013年的251.41,土地利用强度持续增加;总体景观格局指数和不同景观类型均发生了较大变化,景观趋于多样化、复杂化和破碎化,连通性降低,稳定性变弱;土地利用程度综合指数与总体景观格局指数相关系数为0.927,呈显著正相关,土地利用强度的增加使鄱阳湖湿地景观格局趋于负面化。研究结果反映LUCC引发景观的破碎化和不稳定、鄱阳湖湿地面积的减少以及生物多样性降低等一系列负向生态效应。     

运城黄河湿地景观空间格局变化及其驱动因素

基于2007-2017年5期遥感影像,运用遥感解译和景观指数方法,探究运城黄河湿地景观格局变化及其驱动因素,为黄河中游河道湿地的修复与可持续利用提供参考。结果表明:(1)湿地面积在2007-2017年期间总体呈增长趋势,其中2007-2015年湿地面积持续上升,面积增加9 041.39 hm^2,2015-2017年减少5 716.08 hm^2。湿地与旱地之间转换最密切,湿地景观间(水域+沼泽+草甸)也有较大幅度的转换。景观类型的分布以河津市、万荣县、永济市及垣曲县部分种类偏多,湿地景观沿河流分布。(2)类型水平上,旱地是优势类型,湿地整体处于劣势,景观零碎。水域在湿地景观中占优势,林地、旱地景观趋于复杂,旱地、水域、林地景观集聚度偏大;景观水平上,研究区景观破碎度和复杂度都有不同程度的降低,结构趋于稳定,连通性变好。(3)景观格局变化主要受人为驱动影响,其中政策对研究区有强制性的作用。近10 a运城黄河湿地呈现增长态势,景观格局总体逐渐优化。     

塔里木河流域水土流失动态变化分析

研究塔里木河流域土地利用变化、年径流量和输沙量变化特征及其相关关系，以期促进水土资源的合理开发和利用，为塔里木河流域的生态环境治理提供科学依据。水文数据为2005-2020年流域焉耆站、同古孜洛克站、卡群站、西大桥站、阿拉尔站年径流量、年输沙量，土地利用数据为1980-2015年土地利用空间分布数据。结果表明：（1）1980-2015年，土地利用面积比例变化为-1.07%~1.16%，耕地面积增幅为1.16%，沙地面积增幅0.30%，草地面积降幅1.07%；（2）流域内各主要河流多年平均径流量为22.99×108~67.46×108 m3，多年平均输沙量63.20×104~3070.00×104t；开都河多年平均含沙量为0.24 kg/m3，其余河流平均含沙量均大于4kg/m3；塔里木河流域年径流量和年输沙量均呈现下降变化趋势，且年输沙量的变异性（40.89%~73.11%）大于年径流量（15.54%~35.37%）；（3）各主要河流的年径流量、年输沙量与耕地和城乡居民用地的占比均呈负相关关系，与林地、草地、沙地等均呈现正相关关系。建议合理进行土地开发，禁止盲目开荒种田，充分运用智能化手段开展在线动态监测，及时掌握水土流失情况，恢复和重建塔里木河流域生态。     

黄河下游湿地演变与实测径流相关性研究

探索不同类型河道湿地面积与水文站实测径流量的相关性，为黄河流域生态保护修复和管理工作提供支撑。选择黄河下游花园口-利津河段为研究对象，基于1986、1990、2000、2010和2020年5期遥感解译黄河下游湿地的类型、面积和格局，分析湿地动态变化及原因，结合黄河下游重要水文站实测径流量数据，探索黄河下游不同类型河道湿地面积变化与径流相关性。结果表明：（1）河流水面湿地为黄河下游河段湿地的主要组成部分，占湿地面积的45.9%~65.9%；（2）黄河下游河段的湿地面积从上世纪80年代至今虽然呈现萎缩趋势，面积减少约35.6%，但萎缩速度在不断减缓，湿地面积逐渐趋于稳定；（3）黄河下游游荡型、弯曲型和顺直型河段的湿地面积与径流量的相关性存在差异。游荡型和弯曲型河段河流水面面积与流量均呈正相关关系，但变化幅度不同，顺直型河段河流水面面积受流量的影响较弱，游荡型、弯曲型河段和顺直型河段滩地面积随径流量增大而减少，减少幅度各有差异，3种河段在不超过某一流量下，河流湿地的面积保持稳定，而超出一定流量范围后，湿地总面积均增加。     

扎龙湿地植被覆盖度及其分布结构对水文气象要素的响应

扎龙湿地位于乌裕尔河尾闾，是世界上现存最大的芦苇湿地，也是丹顶鹤等珍稀鸟类重要的繁育场所和栖息地。本次研究基于遥感、气象和水文数据，通过像元二分法反演植被覆盖度，分析扎龙湿地核心区2005-2017年植被覆盖度时空分布特征，探究径流、降水和气温3项水文气象要素对湿地不同等级植被覆盖度的影响，为科学开展湿地生态需水核算和芦苇植被保护提供参考。结果表明，湿地中高植被覆盖和高植被覆盖区域主要分布于乌裕尔河来水和人工补水形成的河道及周围地区，2005-2017年，中高植被覆盖和高植被覆盖区域面积总体呈增长趋势，湿地植被生态质量整体改善。乌裕尔河来水及人工补水量对中高植被覆盖和高植被覆盖区域面积的增长起到显著促进作用，并且存在年际滞后性；温度升高有利于湿地核心区内植被覆盖度整体的提高，但促进作用并不明显；降水与湿地核心区植被覆盖无明显影响作用，乌裕尔河来水及人工补水量是影响扎龙湿地核心区植被覆盖度的主要因素。     

基于景观格局的鄱阳湖生态经济区湿地时空变化

鄱阳湖生态经济区湿地是我国重要的淡水湖湿地,也是国际上重要的生态湿地。但近年来该地区湿地呈现出萎缩退化的趋势,生态功能也逐渐下降。因此,对该地区湿地的动态变化及变化驱动力研究就显得尤为重要。本文基于eCognition面向对象的最邻近域法,选取最优特征组合,对鄱阳湖生态经济区1995,2005,2015三期遥感影像进行解译和分类提取。同时采取动态度和景观格局指数等指标对20年间该地区湿地的动态变化特征进行分析,并采用地理探测器研究其变化驱动力,从而为湿地变化预测及保护提供依据。结果表明：(1)从分类结果看,eCognition面向对象的分类方法对湿地影像的提取效果良好,三期影像分类结果总体精度均大于85%,Kappa系数大于0.85,分类结果较好 (2)鄱阳湖生态经济区1995至2015年间湿地总体面积减少,总体变化率为-22.7%。其中,减少最多的是天然湿地,共减少191083.19hm_²。(3)鄱阳湖生态经济区20年间湿地的总体特征表现为各景观层次上总体变化较小,但各类斑块破碎化程度加大。(4)地理探测器结果表明人口密度、年均温及坡向均对湿地变化的空间分异有较强的解释能力,人口密度对湿地变化空间分异的解释能力高于年均温和坡向。本研究可以为鄱阳湖生态经济区湿地保护提供理论依据及数据支撑,也可以为我国及其他地区淡水湿地保护提供经验借鉴。     

红碱淖流域水生态现状及保护对策

应用遥感解译、实地查勘、调研咨询和历史资料收集等方法对红碱淖流域的湿地状况、生物状况、河湖连通状况进行调查。结果显示,红碱淖流域湿地面积萎缩,1987-1997年,流域湿地面积变化不大,1997-2010年,流域湿地面积减少40.26 km2;红碱淖鱼类资源减少,虽然组成变化不大,但捕捞产量逐渐下降,1974年和1975年鱼产量最高,年平均鱼产量54 kg/hm2,2003-2006年,已无捕捞产量;红碱淖鸟类数量下降,如普通鸬鹚以前是优势种,数量达到上千只,现在已经难以看到,雁鸭类、红嘴鸥等鸟类数量也有明显下降;河湖连通性受阻,大部分入湖河流目前已干涸,尤其是上游建设小型水库和蓄水池,使河湖连通性进一步恶化。从自然条件变化和人为因素两方面分析水生态退化的原因,包括气候变化、农业灌溉与植被耗水、能源及旅游开发和水利工程建设等影响因素,并提出建立跨区域的流域综合治理体制、加强湿地管理、加强生物及栖息地保护和建立水生态监测体系等保护对策。