基于MODIS的民勤绿洲植被覆盖变化定量分析

以典型沙漠绿洲-民勤绿洲为研究区,利用MODIS陆地3级标准数据产品MOD13,通过改进的植被覆盖度估算模型对2000～2010年7月的植被覆盖度进行了估算,并对其进行分级,通过空间叠置定量分析了不同级别植被覆盖度的分布特征及动态变化。研究发现,从2000～2010年11年间,民勤绿洲轮廓变化明显,绿洲面积明显缩小,荒漠进一步扩张,极低覆盖度植被面积增加1106.01km2,相当于研究区总面积26.95%,中高覆盖度和高覆盖度植被面积分别减少133.63km2和54.75km2,各占研究区总面积的3.26%和1.33%;研究表明,11年来民勤绿洲面积萎缩明显,岛状绿洲大量消失,其中以西北部最为严重。     

甘肃民勤绿洲荒漠化防治研究

民勤是河西走廊东段石羊河流域的尾闾绿洲区,它位于腾格里和巴丹吉林沙漠中间,不仅是阻挡两大沙漠合并的重要廊道,而且是我国东部地区重要的生态屏障。它阻挡着西来的沙尘暴对东部地区,尤其是华北的入侵,护卫着北京的生态安全,具有重要的生态战略地位。民勤绿洲区属温带干旱气候,降水稀少,本地无地表径流产生,生产、生活用水完全依赖于石羊河流域的地表水资源。受气候变化和人类活动双重因素的综合作用,特别是人类活动的影响,导致民勤绿洲生态与环境危机,引起国家和广大学者的关注,并从不同角度提出了许多对策。民勤生态与环境问题的根源在于水资源危机的加剧。通过对民勤50多年发展的综合分析和评价,建议尽快实施"民勤绿洲荒漠化综合治理生态工程"。恢复民勤的生态系统——绿洲荒漠生态系统,是一个复杂的工程体系,需要全社会协同合作。     

新疆生态脆弱性时空演变及驱动力分析

生态脆弱性评价是了解区域生态状况的重要途径,科学评估生态脆弱性等级及变化对区域生态保护与建设,实现区域可持续发展具有重要意义。研究利用SRP模型构建新疆生态脆弱性评价指标体系,结合空间主成分分析方法构建生态脆弱性指数评价模型,分析新疆生态脆弱性时空演变特征。结果表明:(1)2000—2018年,新疆生态敏感性整体为中度敏感,呈现东南高西北低,主要受景观破碎度和土壤侵蚀程度影响;生态恢复力受植被覆盖度影响较大,整体呈西北高、东南低,变化幅度小,恢复力较弱;生态压力大致呈南、北部的山区和中部绿洲区、山区高、东南低,主要影响因子是人均GDP、农业依赖度和人口密度。(2)2000—2018年新疆生态脆弱性整体处于中度脆弱到重度脆弱。南、北部植被覆盖度低的地区生态脆弱等级较高,中部高海拔林草丰富地区生态脆弱性等级相对较低;2000—2018年新疆生态脆弱性综合指数呈现先增长后降低趋势。(3)生态脆弱性主要驱动力方面,人为活动因子的农业依赖度、人口密度、土地垦殖率,自然环境因子的生境质量指数、景观破碎度、景观恢复力指数和年均降水量7个指标是新疆2000—2018年生态脆弱性变化的主要单因子;生境质量指数、景观恢复力指数、景观破碎度指数、植被覆盖率的变化与区域人类活动的相互作用是促使新疆生态脆弱性的主要驱动力。     

基于景观结构和3S技术的干旱区绿洲生态风险分析——以高台县为例

以干旱区绿洲的典型区域-张掖市高台县为研究对象,基于景观结构中的景观干扰度指数和景观脆弱度指数构建区域生态风险指数,并利用空间分析方法对生态风险指数进行变量空间化。通过对生态风险指数采样结果进行半变异函数分析和空间插值,绘制了研究区域2000和2010年生态风险分布图,并对区域生态风险结构分布变化和空间分布变化进行分析。结果表明:生态风险强度为0.1-0.3的区域主要分布在水域、建设用地与耕地集中的人工绿洲区;生态风险强度为0.3-0.4的区域主要分布在人工绿洲外围的过渡带;以盐碱地、戈壁及沙地景观为主的各种荒漠景观类型所在区域的生态风险强度在0.4-0.65之间。     

民勤绿洲生态环境脆弱性模糊物元分析评价

针对民勤绿洲水资源、环境和土地利用现状,利用定量分析方法对民勤绿洲生态环境脆弱性进行总体评价.在分析影响民勤绿洲生态环境因素的基础上,将模糊理论、层次分析法和物元可拓集合有机结合起来,建立了民勤绿洲生态环境脆弱性评价的模糊物元模型.该模型充分考虑水资源、环境、土地资源和人工干预等指标.计算结果表明:民勤绿洲生态环境脆弱性状况总体评价为Ⅲ级,即非常脆弱.该方法简捷、易于计算编程,为西北旱区生态环境脆弱性评价提供了一种新的思路.     

新疆玛纳斯河流域绿洲景观生态脆弱性时空分异

以2000年、2005年和2014年3期Landsat TM影像为基础数据,运用景观敏感度和景观适应度指数构建景观生态脆弱度评价模型,采用空间分析方法和统计学方法研究其时空分异特征以及空间关联格局,结果表明:(1)2000—2014年,耕地、建设用地和未利用地增加、林地减少较快,水域和草地缓慢减少,流域景观生态脆弱性呈上升趋势。其中,2005年以后脆弱性上升明显,结构性因素对景观格局变化的影响逐渐增大,但非结构性因素始终居于主要地位。(2)流域景观生态脆弱性具有高度的空间自相关性,表现为明显的空间关联性和空间依赖性,呈高-高集聚和低-低集聚、趋同空间正相关格局。(3)脆弱性空间分异较为显著。2000年以较低和中等脆弱区为主,两者所占面积比例为57.36%,较高和高脆弱区分布在西北部;2005年大部分地区处于较低和中等脆弱区,流域中下游较高脆弱区向东部延伸;2014年脆弱度水平明显增大,高脆弱区所占面积比例为10.9%,较高和高脆弱区向中游以及中上游扩张,城市空间扩张和建设用地扩大是导致脆弱度增大的主要动因。(4)中上游脆弱性空间扩张强度、方向、趋势与中下游脆弱性变化密切相关,说明人工绿洲建设进入高强度集聚规模和大规模生态外部性的空间发展阶段,应加强全流域统筹、全要素规划、全过程管理的生态建设与重构。     

于田绿洲脆弱生态环境成因及生态脆弱性评价

于田绿洲是我国典型的绿洲生态脆弱带地区、生态环境极为恶劣。于田绿恶劣的地质、地貌、气候、水文等自然条件和人类过度垦殖、放牧、樵采和采药,不合理的开发和利用水资源等活动是该地区脆弱生态环境形成的主要原因。选取了反映该地区生态脆弱性的代表性指标、根据南疆地区和全国的对比结果拟定了相应的分级和评价标准、并采用模糊综合评价法对其生态脆弱度进行了评价、评价结果表明:于田绿洲的生态环境处于极为脆弱状态,应大力加强于田绿洲生态脆弱区的整治。     

塔里木河综合治理前后干流环境变化

采用TM卫星遥感影像数据,对塔里木河干流2000年和2010年的环境变化信息进行提取,分析了塔里木河近期综合治理工程实施前、后干流区土地覆盖/利用类型的变化状况,构建了塔里木河干流环境质量评价模型,对其治理前后环境状况进行了综合评价,并对比分析了塔里木河上、中、下游变化的差异性。结果表明:2000—2010年,塔里木河干流区耕地、草地、水域面积显著增加,林地和未利用地的面积显著减少,而建筑用地面积变化幅度较小;其中,林地、草地与未利用地向耕地的转化,林地向草地的转化,以及天然草地与未利用地向水域的转化是土地覆盖类型间的主要方向;塔里木河干流上、中、下游区各类型变化程度和速率存在显著差异。综合治理工程实施后,塔里木河干流环境质量总体表现出一定程度的好转,除上游处于一般级别外,其他地区仍然处于较差的环境级别;其中上、中游区环境质量评价指数(ecological index,EI)变化不明显,而下游区EI指数则显著增加,说明治理工程的实施使下游绿色走廊来水量增加,生态输水区的环境得到显著改善,地下水得到补充,两岸植被恢复明显。     

民勤盆地生态功能类型区划分与生态用水分析

民勤生态十分脆弱,主要是生态用水严重不足,导致防风阻沙植被衰败。将民勤划分为4个生态功能类型区,即:Ⅰ绿洲生态功能类型区、Ⅱ绿洲边缘生态功能类型区、Ⅲ固定-半固定沙丘生态功能类型区、Ⅳ流动沙丘生态功能类型区。对每个生态功能类型区的生态功能和植被状况进行了调查分析,根据民勤的水资源现状和各个生态功能类型区所发挥的不同生态功能,提出只在绿洲边缘生态功能类型区进行人工补充水分,建立人工植被。并对该区域所需的人工补水量进行了计算,结果表明,这一生态功能类型区每年需要人工补充植被生态用水量为1.2×108m3。     

退化绿洲生态恢复的政策保障研究——以甘肃省民勤县为例

民勤绿洲位于河西走廊三大内陆河流域之一的石羊河流域的下游,北、东、西三面受腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠围绕。由于地下水位下降,气候干燥,水质变坏,使得本来就很脆弱的生态环境持续不断恶化,天然植被大面积枯萎死亡,地表水补给严重不足,荒漠化程度加剧。民勤绿洲无灌不植的现实使得＂人退沙退＂的生态恢复思路显然不适合这个地区,而这也...     

民勤绿洲水资源调度的生态环境效应

地表水资源的严重短缺是荒漠绿洲区生态安全状况不断下降的主导因素。基于对民勤绿洲地表水资源调度的现状分析,运用计量统计和文献调查法,分别从地下水位、地下水矿化度、林草植被、土地资源利用、沙漠化面积变化以及尾闾湖泊响应等方面评价了水资源调度的生态环境效应。结果表明,水资源合理配置调度后,下游民勤绿洲各生态环境因子均出现不同程度的局部恢复和好转,其中尾闾湖区响应最为明显,但基于整体恢复和重建生态环境目标的效应尚不明朗,尤其是绿洲地下水系统响应迟滞。     

民勤绿洲生态系统适宜程度指标体系的构建

在探讨生态系统适宜性概念的基础上,以民勤荒漠绿洲为研究对象,采用层次分析法确定了5个准则层和19个指标的权重系数。综合相关文献及国内外现行标准,制定出各参评指标分级标准范围,运用综合指标法构建了民勤荒漠绿洲生态系统适宜程度识别指标体系,并对2010年到2015年的生态系统适宜性进行综合评价。结果表明,6年的适宜性综合得分值分别为32.73、37.84、50.73、58.22、75.23、80.79,适宜程度从2010年的低分值不适宜程度过渡到2013年的稳定程度再到2015年低分值较适宜程度,综合得分增长率高峰分别是2012年的25.41%和2014年的22.61%,2015年增速放缓,增长率下降为6.88%。通过对各指标层的分析,得出水文水资源对生态适宜程度的影响最大,生态建设次之。     

民勤绿洲土壤水盐空间分布特征及盐渍化成因分析

根据2010年民勤绿洲230个采样点的土壤水盐分析资料,运用传统统计学和地统计学分析方法对该地区土壤水盐空间分布特征及土壤盐渍化成因进行了研究。结果表明:民勤绿洲土壤水分整体呈现出西南高、东北低的趋势;土壤含盐量呈现出从南到北、由西到东逐渐增大的趋势,沿坝区至湖区,土壤浸提溶液电导率从0.07dS/m增加到5.99dS/m;根据土壤盐渍化分级标准,民勤绿洲非盐渍化土占区域总耕地面积的50.01%,轻、中、重度盐渍化土分别占19.13%、10.44%和16.96%;分析认为,干旱的气候、丰富的盐分来源、高矿化度地下水的存在以及人类不合理的水土资源利用方式是引起民勤绿洲土壤盐渍化的主要原因。     

综合治理前后民勤绿洲景观格局时空演变特征

根据1999年、2006年和2013年的Landsat/TM影像数据,利用GIS技术和Fragstats,分别从景观和类型2个水平上对比研究了综合治理前后民勤绿洲的景观格局及其时空格局演变,结果表明:石羊河流域综合治理前(1999—2006年),绿洲内以牺牲林地、草地为代价的盲目开垦现象与绿洲沙漠化趋势同时并存,民勤绿洲景观的复杂程度和连通性不断提高,而其景观异质性在降低,绿洲呈破碎化发展趋势;综合治理后(2006—2013年),民勤绿洲景观斑块形状复杂程度在提高,破碎化程度和斑块连通程度均在下降,而其景观异质性在增加。绿洲景观破碎化程度的下降主要是受湖区绿洲景观破碎化程度变化的影响,该时期,退耕后的生态恢复已初见成效,但泉山区土地沙化和湖区土地盐碱化现象依然严峻。景观指数变化在绿洲尺度和各景观分区尺度上表现出明显差异,说明景观指数存在明显的尺度效应。石羊河流域综合治理措施的实施,改变了民勤绿洲土地利用景观时空格局特征,从而对绿洲生态系统的结构和功能产生影响。     

基于景观空间结构信息的区域生态脆弱性分析--以黄河三角洲垦利县为例

以黄河三角洲的垦利县为例,以1987年和2000年遥感影像为基本信息源,利用景观类型空问结构信息破碎度、分维数、分离度和景观类型的敏感度、适宜度构建景观类型脆弱度指数CEVI和区域生态脆弱度指数EVI。利用连续覆盖全区的格网进行空问系统采样,使脆弱指数空间化,生成了两个时期的区域生态脆弱度分布图,并对脆弱度的空间格局与动态特征进行分析。结果表明,研究区未利用地和盐荒地景观脆弱度较高,比较1987年和2000年景观类型的脆弱度,旱田、水田、建设用地和未利用地的CEVI指数减少,林草地、盐荒地和水域景观类型的CEVI呈增长趋势;区域生态脆弱度的空间格局及动态变化与黄河河道和海岸线具有较好的相关性,黄河和海岸线是该区生态脆弱度空间格局的控制因素。     

额济纳绿洲的生态退化过程与生态保育对策分析

利用长期的统计、水文和遥感数据对额济纳绿洲生态系统退化的驱动因素及环境影响、植被恢复过程等进行了综合分析,并对干旱绿洲的生态保育对策进行了探讨。结果表明：额济纳绿洲生态退化的主要原因之一是黑河流域水土资源的过度开发利用,调水对额济纳绿洲的恢复起到了决定性作用。统筹流域内的水土资源开发利用是干旱绿洲生态保育的必要途径。     

新疆焉耆盆地生态服务价值体系变化评析

基于1990年、2000年和2010年的同期TM遥感影像数据,借助RS与GIS技术,针对新疆焉耆盆地内各土地类型变化、系统稳定性和生态服务价值等问题进行系统分析。结果表明:1 1990—2010年,焉耆盆地土地利用覆被发生了较大变化,以耕地面积明显增加,草地面积有所减少为主要特点,耕地的迅速扩张主要发生在2000—2010年;2 2000—2010年的土地利用信息熵和均衡度迅速增加,表明这一时期土地利用系统的无序化进程剧烈,且加速上升,系统不稳定性增强,威胁到流域绿洲的稳定性,进而危及塔里木河下游生态安全;3焉耆盆地土地整改过程中,生态服务价值先上升后下降,水资源的大量消耗,并未实现区域"生态-经济-水"的协调发展,反而导致绿洲生态服务功能下降,生态服务价值未升反降的绿洲开发模式值得深思。     

基于生态需水配置的额济纳绿洲恢复方案

在简要分析额济纳地区水分-绿洲驱动演变的基础上,分析了额济纳地区未来供水条件,并从生态系统的需水机理出发,提出了基于生态功能考虑的干旱区生态需水量计算方法。以《黑河流域近期治理规划》提出的分水指标和生态恢复水平为依据,综合考虑绿洲规模和生态功能之间的竞争关系,以生态需水为主要配制指标,提出了近期2010年额济纳绿洲的恢复方案。     

内蒙古资源环境绩效与变动态势研究

提高资源环境绩效是改善区域生态承载力的核心和关键。利用生态环境评价指数和资源环境绩效指数(REPI)对地处我国西部地区的内蒙古自治区资源环境绩效进行了系统分析,结果表明:内蒙古仍然为我国资源环境绩效水平落后的地区之一。虽然综合绩效指数从2000年的53.9上升为2007年的112.3,但其在全国的25～29位徘徊。主要污染物SO2和COD排放的总体绩效均低于全国平均水平和中部其他10省(自治区)平均水平。COD排放绩效指数变幅明显,SO2排放绩效指数却呈现"Ⅴ"型变动态势;内蒙古自然资源消耗和污染物排放的下降态势不明显,环境绩效改善也不稳定。环境治理指数呈"N"型变动态势,区域生态脆弱性没有明显改观。提高内蒙古资源环境综合绩效任重而道远。     

干旱地区绿洲生态系统服务价值功能的评估——以石羊河下游民勤绿洲为例

评估绿洲地区生态系统服务价值有助于定量研究绿洲生态环境的发展变化.以Costanza等人对全球生态系统服务价值评估的部分成果为参考,以谢高地等人制定的中国陆地生态系统单位面积服务价值表为基础,对石羊河下游民勤绿洲1994年至2007年14 a间生态系统服务的价值进行了估算和对比分析.结果表明:1994年民勤绿洲的生态系统服务总价值为102.04亿元,到2007年则下降为79.04亿元,14 a间,生态系统服务价值总共下降了23亿元,其中草地面积的减少是生态系统服务价值下降的主要原因.因此保护绿洲生态环境,恢复和提高绿洲生态系统服务功能是干旱地区绿洲生态环境建设的重要任务.