干热河谷区土地利用与生态系统服务价值——以云南省元谋县为例

基于RS和GIS理论和方法,以干热河谷区云南省元谋县为例,对2008年和2016的Landsat遥感影像进行解译,分析土地利用格局演变特征,评估区域生态系统服务静态价值和动态价值,探讨生态系统服务价值变化原因。结果表明:耕地、林地和建设用地面积增长,草地、未利用地和水域面积下降。建设用地转入特征和未利用地转出特征较为明显。2008年和2016年区域生态系统服务总静态价值分别为25.98亿元和26.54亿元,总动态价值分别为9.179亿元和16.004亿元。虽然生态系统服务总动态价值仅为同期总静态价值的35.40%和60.30%,但其增长率为74.01%,明显高于总静态价值变化率(2.27%)。土壤形成与保护的单项生态系统服务静态价值最高,2008年和2016年其值分别为4.91亿元和5.03亿元。农业经济发展、城市扩张和人口增长导致耕地、建设用地的扩张和未利用地的减少,水土保持和生态综合治理促进了林地面积的恢复。支付能力和支付意愿的显著提升极大地促进了生态系统服务总动态价值的增长。因此,应强化区域土地利用的空间调控,继续实施水土保持和退耕还林还草等生态治理工作,以维护干热河谷区生态系统功能,实现区域可持续发展。     

元谋干热河谷景观生态安全时空变化

为了系统地定量评价干热河谷景观生态安全状态及其时空变化,明确生态安全的主要影响因素及作用机制,以2008年Landsat7-ETM和2016年Landsat8-OLI遥感数据为数据源,基于GIS和RS技术,建立景观生态安全度(LESD)模型,结合空间自相关和地统计学理论,对景观生态安全时空变化特征和原因进行分析。结果表明:1)研究区景观生态安全格局指数、景观生态质量指数和景观生态安全度值都在0.40~0.60之间,均属于临界安全等级。2)景观生态安全度全局空间自相关值,从2008年的0.600上升至2016年的0.633,全局空间自相关性加强;景观生态安全度局部自相关格局与研究区地形分异格局较为一致,与2008年相比,2016年高值-高值区在东部的中高山区域,出现了较为连续的空间分布,低值-低值区在金沙江沿岸坝周低山和中低山区分割明显。3)2008和2016年块金方差与及基台值之比值(C0/C0+C)分别为28.5%和32.6%,变程值(A0)分别为764.82和2 031.65 m。研究区景观生态安全较为敏感,景观生态安全度在整体和局部空间均具有空间自相关性。以地形、气候为主的结构性自然因素是研究区景观生态安全度空间分布的决定性因素,以人为干扰为主的非结构性因素,强化了对景观生态安全性空间分布的影响力。该研究为干热河谷景观生态调控提供了基础数据和理论依据。     

元谋干热河谷林地生态系统服务价值变化

[目的]以元谋县为研究区,基于生态学、RS和GIS理论和方法,研究干热河谷林地利用及生态系统服务价值的变化特征,以期丰富干热河谷林地生态研究,为区域生态环境调控提供理论依据。[方法]以2008年Landsat 7ETM及2016年Landsat 8 OLI 2期遥感影像、国家基础地理信息系统及ASTER GDEM数字高程模型为数据源,利用ENVI和ArcGIS软件对2期遥感影像进行解译,获取林地土地利用数据,分析林地的时空特征;调整林地生态系统服务当量因子系数,计算单位面积农田食物生产功能价值及单位面积林地生态系统服务价值系数,分析林地生态系统静态价值特征及其变化;以支付能力指数、支付意愿指数和环境能力指数为参数构建林地生态系统服务动态价值调整系数,分析林地生态系统服务动态价值特征及其变化。[结果]林地主要分布在研究区南部和东部的中高山,在西部、西南部和北部及东部边缘的中高山有少许分布,在河谷坝区有零星分布;2008—2016年林地面积增长了64.24 hm~2,变化幅度达到11.42%;有90.53 km~2的林地转为非林地,有154.77 km~2非林地转为林地。林地向草地转移了73.61 km~2,草地向林地转移123.11 km~2;2016年研究区林地生态系统服务静态价值为14.97亿元,较2008年的13.44亿元提高了1.53亿元。2016年林地在研究区生态系统总静态价值的比例为56.41%,较2008年的51.73%提高了4.68%;2008年和2016年林地生态系统服务动态价值分别为4.758亿元和9.027亿元,仅为同期林地生态系统服务静态价值的35.40%和60.30%。[结论]研究区林地面积迅速增长,林地与非林地相互转换频繁,林地净增长明显;林地面积的增长提升了生态系统服务的静态价值。林地的单项生态系统服务价值中,土壤形成与保护、气体调节和生物多样性保护的价值最大,食物生产的价值最小;林地生态系统服务动态价值虽然远低于静态价值,但其变化幅度明显高于静态价值。高生态系统服务价值的林地对社会和环境调节能力的增长更为敏感。     

滇中县域人口城镇化空间结构及影响因素研究

以滇中地区41个县域为研究单元,利用GIS和空间自相关分析研究人口城镇化的空间结构,以因子分析法探索人口城镇化的主要影响因素,进而采用OLS和GWR探究人口城镇化影响因素特征。研究结果表明:1)滇中县域人口城镇化水平整体偏低且空间差异大,人口城镇化水平随距离衰变明显。2)全局自相关分析表明滇中县域人口城镇化存在显著全局空间自相关关系,局部自相关分析表明人口城镇化水平局部相关性不明显,各县域人口城镇化进程呈孤立态势。3)因子分析法确定滇中县域人口城镇化主要影响因素为经济发展、农业生产和产业结构。OLS模型发现三种因素对人口城镇化均具有正向拉动力,经济发展作用力最大,产业结构其次,农业生产的作用力最小。4)GWR模型研究发现经济发展影响强度从北到南增强,农业生产影响强度从西到东增大,产业结构影响强度从西南向东北方向增大。滇中县域需要提升人口城镇化进程,加快农业结构调整和升级,优化产业结构,以此促进人口城镇化水平的提升。     

金沙江流域干热河谷土壤肥力特征及其影响因素

【目的】探明特殊生境土壤肥力的环境影响因子,为金沙江干热河谷植被恢复和生态治理提供基础和决策依据。【方法】在金沙江干热河谷上、中、下游共设置47个样地,通过野外调查、土壤采集和室内分析,对比研究其表层土壤肥力特征及其环境影响因子。【结果】(1)金沙江干热河谷上、中、下游土壤肥力受气候、植被等环境因子影响,上游土壤肥力特征优于中、下游,中游土壤肥力状态最差;(2)金沙江干热河谷土壤肥力受植被类型的影响较大,其中天然林土壤孔隙度、有机质、全氮、全磷含量等显著（P <0.05）高于稀树灌草丛,人工林土壤肥力在整体上也优于稀树灌草丛;(3)金沙江干热河谷海拔升高使环境温度降低、湿度增大、植被从稀树灌草丛向人工林和天然林逐渐过渡,导致土壤孔隙度和养分含量等土壤肥力特征随海拔升高而显著（P <0.05）提升;(4)金沙江干热河谷受光照、水分等条件影响,阴坡土壤肥力状况优于阳坡。【结论】金沙江干热河谷土壤肥力受不同区段、植被类型、海拔和坡向等环境因子的影响,其土壤肥力状态存在一定程度的区域差异。因此在金沙江干热河谷植被恢复和生态治理的实践中,应根据不同区段、植被类型、海拔、坡向等环境条件...     

中国生态环境脆弱性研究进展

生态环境脆弱性是生态学的重点内容之一。对近年来生态环境脆弱性的研究内容进行了归纳和总结,着重论述了生态环境脆弱性现状评价及其演化,分析了生态环境脆弱性研究中的不足之处,并对今后的研究方向进行了展望,希望能为我国脆弱的生态环境保护和管理实践提供一定的借鉴。     

元谋干热河谷不同植被类型对生物多样性的影响

以元谋干热河谷草地、稀树灌草丛、人工混交林、人工纯林4种代表植被类型为对象,应用植物重要值、Simpson优势度指数、Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数、Jaccard相似系数,分析研究区不同植被的生物多样性水平及不同植被对生物多样性的影响。结果表明：研究区共有植物27科43属52种,其中,乔木层6科8属9种,灌木层13科16属17种,地被层17科26属26种。乔木层以滇榄仁(Terminalia franchetii)、余甘子(Phyllanthus emblica)、锥连栎(Quercus franchetii)为优势种,灌木层以华西小石积(Osteomeles schwerinae)、沙针(Osyris lanceolata)、西南杭子梢(Campylotropis delavayi)、车桑子(Dodonaea viscosa)为优势种,地被层则以扭黄茅(Heteropogon contortus)和拟金茅(Eulaliopsis binata)为优势种。元谋干热河谷主要植物群落的多样性水平较低。其中,人工混交林的Shannon多样性指数...     

人为干扰对我国西南干热河谷景观的影响

干热河谷是我国西南山区一种特殊的地理区域,其景观演变与人类干扰密不可分。随着人类活动范围和强度的逐渐增大以及人为干扰方式多样化,人为干扰已成为干热河谷景观演化的主要驱动力,其生态效应日益凸显。本文阐述了干热河谷主要的人类干扰方式以及人为干扰对干热河谷景观组分、景观空间格局、景观结构和景观生态过程的影响,认为未来应该强化人为驱动力因素定量化及人为干扰多角度研究,注重政策、行为及文化对景观的影响,为干热河谷景观格局的优化和生态环境保护提供参考。     

PEG-6000模拟干旱胁迫和温度对岩柿种子发芽的影响

为了解干旱胁迫和不同温度处理对岩柿种子萌发的影响，明确岩柿种子萌发适宜温度和耐旱程度，探讨岩柿种子萌发期的抗旱能力。以岩柿种子为材料，在10℃、15℃、20℃、25℃、30℃等不同温度下开展PEG-6 000溶液（0%、5%、10%、15%、20%、25%）模拟干旱胁迫试验。试验结果表明：(1)低温（0℃、10℃）种子不能萌发，重度干旱胁迫(25%PEG)种子不萌发。(2)岩柿种子能在温度为15℃、20℃、25℃、30℃和PEG轻度干旱（5%PEG）、中度干旱（10%、15%PEG)和重度干旱（20%PEG)下萌发，超过10%PEG浓度种子萌发指标受到不同程度的抑制。(3)随着PEG浓度的增加，种子受胁迫程度越高，种子各项发芽指标均呈现先增加后减少的趋势。结论：岩柿种子萌发受温度和干旱胁迫的影响较大，种子萌发适宜温度为20℃～30℃，PEG耐旱范围是0～25%PEG的干旱条件。发芽率与PEG浓度有着显著的负相关（P<0.05)，发芽指数、活力指数与PEG浓度有着极显著的负相关（P<0.01)。抗旱指数与PEG浓度呈负相关，两者相关性不显著（P>0.05)。