闽江流域生态环境质量动态变化及其驱动力

[目的]探究闽江流域生态环境质量动态变化的驱动因子及相互作用,为该流域生态环境质量改善和实现人与自然和谐发展提供理论支持。[方法]选用2001—2020年的MODIS系列遥感数据,基于Google Earth Engine(GEE)平台计算闽江流域的遥感生态指数(RSEI),结合趋势分析研究闽江流域生态环境质量的时空变化,最后通过地理探测器探测RSEI的驱动因子。[结果](1)RSEI计算结果中4个生态指标的第一主成分平均贡献率达到69.01%,说明RSEI能够充分反映闽江流域生态环境质量状况。(2)闽江流域生态环境质量良好且向好发展。2001—2020年闽江流域的RSEI均值由0.618上升到0.701,生态环境质量等级优良的面积比例增加了19.16%,流域90.28%的地区生态环境质量有所改善。[结论]闽江流域生态环境质量受多个因子共同影响,其中海拔和夜间灯光对闽江流域生态环境质量解释度较高,是主要的影响因素和驱动力,因子间的相互作用均会加大对生态环境质量的影响。     

鄱阳湖平原耕地多功能时空演变及其驱动机制

[目的] 科学认知耕地多功能时空演变规律及驱动机制,为保障粮食安全和促进区域耕地多功能水平与社会经济发展相协调提供支持。[方法] 运用了熵权法、层次分析法、综合指数法、GIS空间可视化分析及地理探测器。[结果] ①2000—2020年鄱阳湖平原各县区耕地综合功能总体呈上升趋势,受社会经济发展水平影响显著,具体表现为耕地综合功能的提高优先发展于社会经济发展较快地区,如南昌县、安义县等南昌市周边地区。②20 a间鄱阳湖平原耕地多功能变化趋势不同,其中生产和景观美学功能呈现增长趋势,生态维持和社会保障功能则出现下降趋势,说明鄱阳湖平原耕地生产功能虽有所提高,但难以保障日益增长的粮食、经济需求,同时第二、三产业的飞速发展使耕地所能提供的经济贡献比重逐渐下降。③鄱阳湖平原耕地多功能发展水平受社会和自然两方面影响,社会因素可通过实施改善农业生产基础条件,保障农村居民最低收入,提高农村居民医疗福利标准等政策调节,自然环境方面则需要人类共同保护、修复生态环境。[结论] 多种因素共同影响鄱阳湖平原耕地多功能发展水平,合理制定耕地保护利用政策、保障农村居民生活水平对提高耕地多功能发展水平具有促进作用。     

南方丘陵区农村居民点离散度时空演变及其影响因素——以江西省鹰潭市为例

为探究南方丘陵区农村居民点空间离散分布规律,以江西省鹰潭市为研究对象,基于鹰潭市1996年、2009年和2018年三期土地利用数据,运用景观格局指数和主成分分析法构建农村居民点离散度指数,采用空间自相关和地理探测器等方法定量探究鹰潭市近二十年农村居民点离散度时空演变特征及其影响因素。结果表明:1)1996—2009年和2009—2018年农村居民点面积年平均增长量分别为183.35、204.14hm~2/a,鹰潭市农村居民点规模仍处于增长阶段,但聚集程度降低,破碎化程度上升。2)1996、2009和2018年,各乡镇农村居民点离散度均值分别为0.41、0.42和0.45,农村居民点离散度级别为Ⅰ级的乡镇分别占乡镇总数的41.18%、35.29%和26.47%,级别为Ⅱ级的乡镇分别占乡镇总数的35.29%、44.12%和50.00%,级别为Ⅲ级的乡镇均占乡镇总数的23.53%。乡镇农村居民点离散度整体上升,区域农村居民点离散度具有明显的空间聚集性。3)1996—2018年,地形位指数和人口密度对农村居民点离散度的影响先增大后减小,到城镇和公路距离对农村居民点离散度的影响先减小后增大,影响因素之间存在此消彼长的关系。地形位指数、到公路距离和人口密度为农村居民点离散度主导因素,到城镇距离、到河流距离、地均GDP为农村居民点离散度重要因素,各主导因素在不同时期能增强其他影响因子对农村居民点离散度的解释力。本研究可为南方丘陵区农村居民点规划统筹提供科学依据。     

2006-2018年汾河流域土地生态安全预警测度及时空格局演变

[目的]开展汾河流域土地生态安全预警研究,为流域土地资源科学合理利用及可持续发展提供参考。[方法]采用乘算模型、空间自相关及地理探测器方法分析2006-2018年流域土地生态安全警度的时空格局演化特征及主导因子。[结果]①2006-2018年汾河流域土地生态安全警度演变趋势为向上开口抛物线的曲线特征,且由“较不安全”向“临界安全”状态转变。②空间上土地生态安全警度呈现“大集聚,小分散”的特征,并经历“下降-提高”的过程。③警度空间自相关由“正相关-负相关-正相关”转变,与流域土地生态安全警度时空格局分布基本一致。④影响流域土地生态安全的主导因子为经济发展水平、环境保护投入与治理力度、土地利用效率。[结论]未来应优化汾河流域生产、生活、生态空间布局,建立流域生态补偿机制,加大环境保护与科研投入力度促进流域的生态安全水平的提高。     

基于SRP模型的川藏线2010-2020年生态脆弱性时空分异与驱动机制研究

[目的] 探究川藏铁路沿线2010—2020年生态脆弱性时空分布特征,厘清生态脆弱格局规律以及空间相关性,为沿线生态环境保护以及建后可持续发展工作提供科学依据。[方法] 以川藏线（雅安—新都桥段）为例,基于研究区实地特征和SRP模型选取与生态脆弱性密切相关的15个因子构建研究区生态脆弱性评价指标体系。综合运用空间主成分分析、空间自相关、热点分析、地理探测器等方法开展研究。[结果] ①时空分布上,研究区整体脆弱性由西向东呈递减分布,2010—2020年生态状况整体向好,重度与极度脆弱区范围较小,占总面积的3.95%,主要分布在康定市与天全县、泸定县的交界处,此处为高寒地带,冻融侵蚀最为严重; ②研究区生态脆弱性分布具有较强聚类特征,高低值集聚模式共存,西部为热点高度集聚区,东部为冷点高度集聚区; ③高程、年均气温、植被净初级生产力是导致研究区生态脆弱的主要因素。[结论] 川藏线（雅安—新都桥段）施工建设受降水和气温影响较大,地形复杂,要注意地质灾害防控并加强环境保护与生态维持。     

长江中游城市群农业生态效率时空演变及驱动因子研究

农业生态效率研究对真实反映农业经济发展与生态环境保护的协调关系具有重要意义。为科学评价长江中游城市群农业发展并为其策略制定提供依据,基于2000—2017年长江中游城市群各市面板数据,采用含有非期望产出的Super-SBM模型测算农业生态效率,分析其时空演变规律和空间相关性,并通过地理探测器模型对影响农业生态效率的驱动因子进行探测。结果表明:(1)2000—2017年长江中游城市群平均农业生态效率整体水平较高,呈现“降—升—降”的走势,湖南、江西省域与湖北省域差距较大,且地区农业生态效率发展不平衡,区域间差异逐年增大。(2)从空间相关性上看,长江中游城市群农业生态效率全局相关性呈现“随机—聚集”过程,且集聚现象随时间演进逐渐显著,局部空间相关性显示较弱,各相关类型随时间有不同程度的上升趋势,空间相关性逐渐向中心区域集中。(3)农业生态效率受多驱动因子共同作用,不同年份下部分驱动因子变化较大,驱动因子在不同地区对农业生态效率的影响表现出一定的地域性和差异性。长江中游城市群地区农业生态效率存在较大的提升空间,整体差异正在逐渐扩大,各地区应加强联系,采取合理措施促进“两型”农业发展。     

卢旺达共和国土地利用变化特征及其驱动因子

[目的] 探究卢旺达共和国（以下简称“卢旺达”）1992—2019年土地利用状况,为该国土地利用规划和土地资源可持续利用提供参考。[方法] 本研究利用1992—2019年欧洲航天局全球陆地覆盖数据（ESA GlobCover）,基于GIS空间统计分析及地理探测器等方法分析了卢旺达土地利用时空变化特征及其关键驱动力。[结果] ①卢旺达1992—2019年土地利用类型以农地和林地为主。城镇用地面积增加4.5倍,灌木林地和水域面积分别增加0.28%和2.65%。农地、林地、草地和湿地面积分别减少0.38%,1.46%,44.24%和0.27%。1992—2000年综合土地利用动态度最大,为0.19%。各地类空间分布表现出集聚性。②各驱动因子对各地类的驱动作用差异较大。各驱动因子独立作用q值解释力小于两因子间的交互作用。[结论] 短期内,社会经济指标对卢旺达土地利用类型变化起决定性作用。因此,未来应当考虑土地使用的长期利益,最大限度地促进土地的有效管理。     

植被NPP时空变化特征及驱动因子分析——以延安地区为例

基于2000—2009年植被净初级生产力(NPP)数据,结合气候、植被、地形和土壤4个自然因子,利用趋势分析和地理探测器等方法,揭示延安地区NPP时空变化及其驱动力。结果表明：（1）2000—2009年研究区NPP总体上呈波动上升趋势。（2）延安地区NPP的空间分布呈“南高北低”的分布特征。（3）降水、植被类型、高程和气温为延安地区NPP空间分布格局的主要驱动因子,任意2种自然因子交互作用的贡献率均高于单因子。研究区实施的退耕还林工程和气候波动变化是导致NPP年际增加的主要原因,NPP空间分异受多种自然因子的交互影响。开展NPP时空变化及其驱动力研究可为区域生态系统恢复提供理论依据。     

东南丘陵地区土壤侵蚀时空变化及其驱动因素——以湖南省张家界市为例

[目的] 探究东南丘陵地区土壤侵蚀状况和其空间分布,为当地的水土流失和水土保持提供理论依据。[方法] 基于修正版通用流失方程(RUSLE)和地理探测器,选取中国东南丘陵地区的湖南省张家界市为研究区域,探究其土壤侵蚀的时空特征变化,并对土壤侵蚀的驱动力因子进行分析。[结果] ①张家界市2000,2010,2020年平均土壤侵蚀量为1.03×10⁷,2.05×10⁷,6.74×10⁶ t/a,20 a平均土壤侵蚀量呈先增加后减少趋势。②土壤侵蚀以林地侵蚀为主,其他地物类型呈不同程度的侵蚀,其中侵蚀主要集中于8°~35°坡度区域,侵蚀强度随坡度增加而增加。③研究区内土壤侵蚀由植被覆盖度、坡度、土壤属性和高程等共同作用,特别是植被覆盖度的驱动作用最明显,各因子产生交互关系时,以坡度和植被覆盖度交互时影响力最强。[结论] 张家界土壤侵蚀分布具有明显的时空差异,后续需要在保障生态安全的前提下,合理开展水土保持工作。     

近40年中国植被NDVI时空演变格局及主导驱动因子的差异分析

[目的] 揭示中国不同子区、不同历史时期的植被NDVI演变主导驱动因子的差异性，为不同区域植被生态系统的保护和恢复提供决策支持。 [方法] 基于GIMMS NDVI，MODIS NDVI及气象站点数据等，引入重心模型和地理探测器等，在地理分区视角下分析和探讨了中国植被NDVI时空演变格局及驱动机制。 [结果] ①1981-2019年近40 a中国植被NDVI重心向南迁移，表明南方地区的植被NDVI增量与增速要高于北方地区; ②植被NDVI与气温呈正相关区域主要分布于黄土高原地区、四川盆地的中部、云贵高原以及长江中下游地区，植被NDVI与降水呈负相关区域则主要分布于云贵高原和长江中下游等地区； ③1981-2019年不同分区、不同历史时期的植被NDVI演变主导驱动因子存在显著差异，随着人类活动干扰强度的增加，土地利用∩其他因子逐渐成为各子区植被生态系统演变的主导因子。 [结论] 近40 a中国植被状况总体上呈现改善趋势，而人类活动在植被生态系统演变过程中贡献率已高于自然因子。