阿尔泰山森林景观格局的稳定性

[目的]定量分析阿尔泰林场的森林景观稳定性,为科学合理地规划建设阿勒泰林场森林景观提供依据。[方法]以2016年Landsat 8OLI影像作为数据源,运用主成分分析法构建研究区森林景观稳定性评价模型,利用Kriging插值分析整个研究区的森林景观稳定性状况。[结果]灌木林地和乔木林地是研究区的优势森林景观,分布比较广泛,苗圃地和林业辅助用地景观类型面积较小,但分布比较集中;森林景观呈现出较高的景观异质性;森林景观稳定性差异较大,其稳定性大小依次为:灌木林地乔木林地苗圃地宜林地疏林地林业生产辅助用地。[结论]2016年森林景观稳定性整体处于较高水平,分布区域差异比较均衡,西南部山区生态环境良好,森林景观结构完整,东部和东北部山区最差,应加强生态环境保护力度,同时维持西南部的保护力度,从而促进森林景观结构更加合理。     

1999-2016年天山西部植被覆盖的时空变化

[目的]调查天山西部生态环境植被覆盖状况,为科学保护区域生态环境和管理提供科学依据。[方法]以天山西部林区—霍城林场为研究对象,基于1999,2007和2016年3个时期的Landsat TM遥感影像和DEM数据,运用归一化植被指数分析研究区植被覆盖情况和空时变化特征。[结果]时间变化上,1999—2016年期间霍城林场植被覆盖以Ⅱ和Ⅲ级为主,所占比重达到55%以上,总体上是呈现上升趋势;空间分布上,霍城林场因海拔、坡度和坡向等地形因子的不同而出现不同的分布和变化特征,当海拔在1 500~2 000 m和2 000~2 500 m或者坡度30°~45°的区域时,植被覆盖度相对较高;当海拔 < 1 500 m以及 > 2 500 m或坡度 < 30°的区域时,植被覆盖度相对较低;植被覆盖度随着坡向的变化而变化着,呈现出阴坡 > 半阴坡 > 半阳坡 > 阳坡的分布特征;当海拔 < 1 500m和坡度 < 30°的区域时,植被覆盖度变化较为明显,而当海拔 > 2 500 m和坡度 > 45°的区域时,因受人为社会活动影响小,植被覆盖变化不明显。[结论]1999—2016年期间,霍城林场植被覆盖在时间变化上总体呈现上升趋势,在空间分布上因海拔、坡度和坡向等地形因子的不同呈现不同的分布和变化特征。     

基于耕地质量综合评价的耕地选入基本农田分析

以新疆阿克苏地区拜城县为例,按照基本农田划定规程,科学划定基本农田保护区,从耕地的自然质量、区位条件和空间形态三个方面选取相关指标,构建耕地质量评价指标体系,基于Arc GIS平台实现各指标定量化分析和综合评价分值。通过综合评价模型,得到拜城县综合评价分值在[45.01,94.09]之间,依据综合评价分值将耕地划分为三类,其中优先调入基本农田的耕地面积为38 360.39 hm~2,占全县耕地的42.52%;适宜调入基本农田的耕地面积为9 979.64 hm~2,占全县耕地的11.06%;不宜调入基本农田的耕地面积为41 878.63 hm~2,占全县耕地的46.42%。结果表明,研究区耕地综合质量状况较好,综合分值在80分以上的耕地自然、区位条件优越,斑块规整且连片分布。评价结果与现状基本农田图斑进行对比分析,为新一轮基本农田划定实现耕地质量与数量并重的基本农田保护目标。     

天山西部天然乔木林空间分布与地形因子的定量关联

【目的】研究天山西部山区天然乔木林分布规律与地形因子(海拔、坡向、坡度)的定量关联,为森林资源的保护与管理提供科学依据。【方法】选取天然乔木林为对象,通过3S技术对Landsat数据进行分类,基于DEM数据生成地形因子,结合森林资源二类调查数据,定量研究天山西部山区天然乔木林的空间分布规律。【结果】天山西部山区天然乔木林主要分布在海拔1 200~2 500 m的区域,分布指数96.19%;坡向上主要分布在阴坡、半阴坡(包含北坡、西北坡、东北坡全部以及东坡、西坡部分区域),分布指数88.72%;坡度上主要分布在坡度≥15~55°,包括斜坡、陡坡和急坡以及险坡的部分区域(≥45~55°),其中在陡坡的分布指数最大。研究区树种有雪岭云杉(Picea schrenkiana)、欧洲山杨(Populus tremula)、疣枝桦(Betula pendula)、杏(Armeniaca vulgaris)和天山野苹果(Malus sieversii),其中以雪岭云杉分布面积最大,海拔范围最广;其次为欧洲山杨,第三为杏;适宜雪岭云杉生长的海拔区域为1 800~2 400 m,欧洲山杨适宜生长区为1 400~2 000 m,杏适宜生长区为1 000~1 600 m。【结论】天山西部山区天然乔木林树种以雪岭云杉、欧洲山杨和杏为主,主要分布在中山—亚高山的阴坡、半阴坡且坡度为≥15~55°的区域。森林抚育、更新时应根据地形条件选择适宜树种,保证树种幼苗成活率,促进乔木林快速更新。     

阿尔泰山森林景观特征及其适宜粒度分析

在阿勒泰林场,以其2006年和2016年的ETM+/OLI影像为数据源,综合运用RS和GIS技术,并采用景观指数分析法分析阿勒泰林场景观格局变化的特征、景观异质性特征、景观空间分布格局和景观适宜粒度。结果表明:(1)研究区优势景观类型为牧草地和灌木林地,且其面积呈增长趋势;(2)灌木林地斑块间面积大小差异显著,破碎化程度最高,苗圃地和林业辅助用地的破碎化程度最低;(3)乔木林地和灌木林的平均最小距离(ENN)值较高,分别为868.72m和870.87m。在时间纵向上,由于天然林保护工程和人工造林补植工程的实施,使得乔木林地和灌木林地的规模逐渐扩大,具有更好的连接性;(4)阿勒泰林场景观的整体异质景观要素的空间分布呈常规状态,整体景观的斑块分布较为均衡,分布形式变化不大;(5)阿勒泰林场2006年和2016年的适宜景观粒度为60m,该景观粒度不仅能够科学准确反映区域景观信息,还能为今后区域景观格局的稳定性研究和空间优化提供基础支撑。     

基于最小累计阻力的农村居民点整治优化研究

农村居民点的现状适宜性评价是进行整治优化的基础,合理的整治范围为居民点的优化提供迁村合并的具体方案。以伊犁河谷察布查尔锡伯自治县为研究区,结合研究区实际地形特点,综合运用最小阻力模型、GIS空间分析和变异系数等方法构建了基于察县居民点的整治阻力及现状适宜性评价体系,并且将获得的察县综合累计阻力面与居民点现状适宜评价结果叠加,确定察县农村居民点整治类型,结合加权Voronoi图进行居民点的整治分区。结果表明:地势较陡且距大型水系越近的区域整治阻力越大,居民点现状适宜性越低。通过对居民点进行整治分类,对重点发展、内部改造、建议保留和迁移合并4种不同的整治分区进行初步整合,进而对农村居民点优化布局进行合理的引导,为农村居民点的整治优化提供决策支持。     

新疆水资源生态足迹核算与预测

根据水资源生态足迹的基本原理和计算模型,引入水资源负载指数,对新疆2005—2014年水资源生态足迹、水资源生态承载力进行计算,并运用灰色预测模型GM(1,1)对2015—2025年的生态赤字/盈余趋势进行预测。结果表明:(1)新疆历年水资源生态足迹大于水资源承载力,处于生态赤字状态,从2005年的-7.83×10~7hm~2下降至2013年的-9.06×10~7hm~2,水资源开发率很低;(2)2005—2014年新疆水资源生态足迹和承载力均呈上升趋势,人均生态足迹和人均承载力呈上下波动状态,生产用水生态足迹在三个水资源账户中比例最大,远远超出其它两部分,占总水资源足迹的95.86%;(3)水资源负载指数总体呈上升趋势,表明水资源的利用程度逐渐加强,2005—2012年负载指数在2~5之间,表明新疆水资源利用程度中等;2013—2014年负载指数在5~10之间,表明新疆水资源利用程度高,开发条件困难;(4)新疆水资源存在分布不均匀的状态,南疆、北疆、东疆差异较大,南疆、北疆水资源生态足迹、水资源承载力均大于东疆,而南、北疆万元GDP水资源生态足迹则小于东疆;(5)对2015—2025年水资源进行预测,新疆水资源一直处于生态赤字状态,而且水资源生态赤字呈逐年减小的趋势,水资源生态赤字越来越严重,今后的形势越来越严峻,在利用中提高节水意识。     

基于景观结构的农村居民点整治优化研究

运用Arc GIS的空间分析和统计功能以及Patch Analyst的定量分析方法,分析疏附县农村居民点的空间特征、农村居民点与自然条件和经济社会条件的关系,并运用多因子综合评价法,建立农村居民点空间格局优化。结果表明,疏附县的农村居民点布局受海拔高度、坡度、河流、水浇地、城镇和园区的综合影响。疏附县农村居民点分为优先发展区、保留发展区、限制发展区3种类型。