普者黑岩溶湿地景观格局演变及驱动机制研究

利用1990～2015年的6期遥感影像数据,结合GIS技术和景观格局指数方法,从景观整体格局和景观单一格局两个方面探讨了普者黑岩溶湿地不同时空尺度的景观格局变化。结果表明,25年来林地、农地、建筑用地面积增加,湿地、未利用地面积逐年减少,其中,2005～2010年湿地面积减少速度最快,减少率达到39.2%;整体景观类型破碎度降低,多样性指数和均匀度指数减小,蔓延度指数增加,景观分布不均匀。     

典型岩溶湿地流域生态功能区划研究 ——以滇东南普者黑流域为例

以滇东南典型岩溶湿地普者黑流域为研究对象,在确定区划目标前提下,在区域生态环境调查基础上结合地理信息系统和遥感工具,从生态环境敏感性、生态服务功能重要性以及区域发展优势度3个方面,明确生态环境敏感性和生态服务功能重要性的区域分异规律,将研究区划分为3个大区、6个亚区,并在此基础上划分普者黑流域的生态功能区,明确各个小区的主要生态问题及其发展方向。研究结果表明:西部农林生态农业建设功能区的农业生产结构低下,区域经济发展需以水源保护为前提;东部生态旅游功能区的生计模式搭配不合理,区域应将生态环保理念与经济发展结构相结合;南部湿地生态保护功能区水源涵养和水土保持功能突出,但工业污染严重,控制区域工业污染同时应采取相应水土保持措施。     

普者黑喀斯特国家湿地公园湿地植物调查

2013年9月~2014年9月,采用资料收集及路线调查相结合的方式,对云南省丘北普者黑国家湿地公园的植物种类等情况进行调查。结果表明,公园内共有湿地植物91科206属296种,其中蕨类14科16属18种,裸子植物1科2属4种,被子植物76科188属274种。阐述植物分布情况及应用中存在的问题,并提出相应建议。     

基于网络大数据的普者黑自然保护区社会服务价值评价

以丘北普者黑自然保护区为研究范围,利用词频分析技术对普者黑自然保护区的网络评价进行数据采集和分析;通过高德数据和GIS分析的结合,对比丘北普者黑自然保护区游人分布的时空变化,探讨普者黑自然保护区的物质性和精神性社会服务价值。结果表明:游客对自然保护区社会服务的关注热点集中在影视剧、综艺节目中的拍摄地和当地的荷花美景上,而较少关注丘北普者黑的喀斯特地貌、湖泊景观,说明景区自然资源的开发利用效能不明显。空间上游客长期以普者黑湖、普者黑村和仙人洞村为聚集区域,时间上游客高峰主要集中在荷花盛开的6—8月,说明保护区旅游服务产品组合单一、季节性景观明显的问题。保护区内的荷花成为游客的主要观赏对象,而保护区内独特丰富的、长季节性的喀斯特地貌和湖泊景观的价值未能传达给游客;人文活动、节能环保和建筑设施服务功能传达性较低。丘北自然保护区由于特殊的景观地貌和民族文化,各处景观的空间特质较为明确,相对于一般保护区而言,保护区的特性和表征使得某些文化特质能够更加明显被感知。自然保护区的物质化景观空间与文化特质有着较好的关联性,大众对于文化特质好感度较高。     

普者黑河流-湖泊湿地表层沉积物磷素时空分布及影响因素

应用四步连续提取法和冗余分析(RDA),对总磷(TP)时空分布及各形态磷的环境影响因素进行深入探讨。结果表明:河流和湖泊湿地表层沉积物TP含量分别为415～1903、244～2474 mg·kg~(-1),均为中度污染水平,响水河与中段湖区为高含磷区域,枯水期TP含量较丰水期和平水期要高;两类湿地表层沉积物中各形态磷含量排序为:铁铝氧化态磷(NaOH-rP)难溶性磷(Res-P)有机质结合态磷(NaOH-nrP)可还原态磷(BD-P)钙磷(HCl-P)弱吸附态磷(NH4Cl-P)。其中,NaOH-rP、Res-P两者之和占TP比例达55.4%,而HCl-P、NH4Cl-P占TP均不足3%,潜在环境风险较高;从影响因素来看,NH4Cl-P受环境因子影响较大,BD-P、NaOH-rP与pH为负相关关系,与氧化还原电位(OPR)为正相关,总有机碳(TOC)的附着作用对NaOH-nrP的固定产生很大干扰,HCl-P与pH负相关,Res-P则相对稳定。     

典型岩溶湖泊湿地流域土地利用动态及模拟预测

为了掌握和揭示普者黑流域土地利用动态的变化特征,以TM影像数据为基础,采用GIS、数理统计等技术手段,对1990—2015年6期(每5年1期)的普者黑岩溶湖泊湿地流域影像进行解译,分别从土地利用动态度和土地利用结构方面分析该研究区25 a的土地利用变化特征,并基于CA-Markov模型对研究区未来30 a土地利用结构变化进行预测.结果表明:(1)1990—2015年普者黑流域土地利用结构变化表现出明显的差异,从土地利用动态度来看,未利用地利用动态度变化最大,其次是建筑用地、湿地和农地,林地和园地利用动态度变化最缓慢;从各土地利用类型间相互转化来看,转出面积以农地和林地为主,转入面积以农地、林地和湿地为主.(2)未来30 a研究区土地利用格局变化总体上体现了以农地为主,以林地、建筑用地和湿地为辅的特征,土地利用变化趋势与前25 a的演变规律基本保持一致.(3)与1990—2015年相比,2015—2045年普者黑岩溶湖泊流域土地利用格局出现了一些新特征,原有建筑用地增长率明显提高,湿地增长率降低,农地和林地面积先增加后减少.     

基于NEWI模型的典型岩溶区普者黑流域水体信息提取

针对岩溶区水体破碎、植被与水体重叠的特点提出一种新型混合水体指数对该地区水资源管理与评估有着重要作用。以2017年普者黑的Landsat8 OLI影像数据为基础数据,选择不同流域水系类型,构建新型混合水体指数NEWI,与归一化水体指数(Normalized Difference Water Index,NDWI)和改进的归一化水体指数(Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI)进行对比,分析各指数的水体信息提取的准确性和完整性。结果表明:新型水体指数NEWI的提取效果优于NDWI和MNDWI,特别是含有坑塘和水体植被的破碎湖泊区域,NEWI计算水体与阴影的区分度25.3%,大于NDWI(17.9%)和MNDWI(15.6%);水体与非水体的总体识别精度为88.83%,Kappa系数0.76,也大于NDWI(87.10%,Kappa系数0.74)和MNDWI(81.93%,Kappa系数0.64)。利用NEWI对遥感影像进行水体增强的方法,不仅能够很好地提取出开阔水域的水体信息,边缘清晰可靠;对于破碎水域,NEWI水体提取精度最高,并且相比基于复杂数学理论的分类提取过程,操作相对简单,易于推广,能够较好地提高岩溶破碎区的水系提取和水域实时监测的精度。     

滇东南典型岩溶湿地沉积物不同形态磷分布特征

以滇东南普者黑岩溶湿地为研究对象,设置典型样地,采用典型样带布点方式,探索稻田湿地、草甸湿地和湖滨湿地区域中沉积物总磷(TP)和各形态磷(磷酸二钙,Ca₂-P;磷酸八钙,Ca₈-P;磷酸十钙,Ca₁₀-P;铝磷,Al-P;闭蓄态磷,O-P)含量分布特征,并分析各形态磷间的相关性。结果表明,稻田湿地、草甸湿地、湖滨湿地区域中沉积物总磷含量变化幅度较大,依次为稻田湿地>湖滨湿地>草甸湿地。沉积物各形态磷组分中,以Ca-P为主,且Ca-P中的Ca₁₀-P所占比例最高,对沉积物TP贡献最大。Ca₂-P、Ca₈-P、O-P、Ca₁₀-P的空间分布特征与TP一致。湖滨湿地区沉积物各形态磷含量垂直方向总体均以表层(0—5 cm)最高,并依次向下层递减。沉积物中各形态磷与TP含量均呈正相关,其中,Ca₂-P、Al-P与TP显著相关,对沉积物TP的影响较大。     

普者黑流域土地利用及“源-汇”景观的氮磷输出响应研究

以滇东南典型岩溶流域普者黑为研究对象,在将流域划分为26个子流域的基础上,以2018年3个水期各子流域的水质数据为依据,结合子流域内土地利用结构和景观格局特征,采用相关性分析、冗余分析和回归分析,探讨流域氮、磷输出与景观特征指数的定量关系。结果表明:丰水期氮、磷输出要高于枯水期和平水期,全流域从外围到中部呈"汇"景观逐渐减小,"源"景观逐渐增大趋势,耕地是流域氮、磷输出的主要"源"景观,水域具有改善水质的"汇"景观功能;耕地、水域面积比例和斑块密度、香农多样性指数与水质之间相互关系显著,说明农业活动是影响普者黑流域氮、磷输出的主要原因,景观的破碎化促使了这一生态过程的发展;3个水期景观空间负荷对比指数(LWLI)与TP、PO_4~(3-)-P和NH_4~+-N均呈正相关,枯水期和丰水期时LWLI与所有水质指标均集中于同一象限,LWLI与丰水期TP的回归系数最大,R~2为0.856,表明LWLI对水质指标的解释能力远大于传统景观指数,对水质评价及预测有重要意义。     

普者黑景区植被景观格局分析

通过对普者黑景区现有植被景观格局的分析,找出普者黑景区植被景观改造途径,从而提升景观效果,改善景区秋、冬两季经营状况。