滇西北高原湖泊剑湖流域景观时空演变特征

为深入了解流域景观演变规律并有效保护高原湖泊,以滇西北剑湖流域为研究对象,基于1990-2015年6期剑湖流域以及1974-2015年8期剑湖湖泊Landsat影像数据,在Arc GIS平台下采用Fragstats计算景观指数,并运用SPSS分析流域景观格局与剑湖景观形状的相关性。结果表明:①25 a间剑湖流域的建设用地和耕地呈增加趋势,分别增加了1 269.27和1 038.42 hm2,水域和未利用地显著减少,分别减少了93.51和2 664.99 hm2,林地面积变化幅度不大,增加了450.81 hm2;②景观水平斑块个数、斑块密度和蔓延度指数增加,分别增加了193个、0.09和0.60,景观多样性指数降低了0.05;③剑湖湖泊面积整体呈递减趋势,从1974年的504.47 hm2减少到2015年的451.72 hm2;剑湖景观形状指数越来越复杂,金龙河入湖口形状变化尤其剧烈;剑湖湖泊质心向西南偏移,1974-2015年偏移了113.92 m。表明:剑湖流域25 a间景观破碎化程度和景观蔓延度不断增加,泥沙淤积、围湖造田等人类活动对剑湖景观的演变起主要作用,流域景观格局的演变影响湖泊形状及质心的变化。     

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.     

元江干热河谷稀树灌草丛生态系统土壤呼吸动态特征

  目的  土壤呼吸对大气中二氧化碳浓度有重要的调节作用。萨王纳生态系统土壤呼吸是全球温室气体主要排放源之一，但是其排放特征与主要影响因子尚不清楚。  方法  以元江干热河谷(萨王纳)稀树灌草丛生态系统为对象，利用静态箱法，从2014年6月到2015年6月对元江土壤呼吸进行测量，研究了元江干热河谷稀树灌草丛生态系统土壤呼吸动态特征及其影响因子。  结果  元江干热河谷稀树灌草丛生态系统土壤温度、水分和呼吸速率具有明显的季节变化，雨季高于干季。土壤呼吸速率与土壤温度和土壤湿度分别呈指数和抛物线关系，土壤5和10 cm处温度Q₁₀分别为1.73和1.98，小于全球均值2.0，采用10 cm土壤温度能更好地模拟土壤呼吸。通过土壤温度、湿度与土壤呼吸双因子拟合分析得出元江萨王纳生态系统的土壤呼吸主要受到水分条件的制约；生态系统土壤呼吸年排放量为4.20 t·hm?2·a?1，其中雨季2.71 t·hm?2，占全年碳排放总量的64.5 %，干季的二氧化碳排放量为1.49 t·hm?2，占全年碳排放总量的35.5 %。全球萨王纳生态系统土壤呼吸均值为8.16 t·hm?2·a?1。  结论  元江土壤呼吸总量在全球萨王纳生态系统中处于较低位置，主要是因为元江萨王纳生态系统降水量较全球萨王纳低，而降水量与萨王纳地区土壤呼吸呈极显著正相关关系(R2=0.61，P＜0.001)。图4表1参72     

典型岩溶小流域不同土地利用类型土壤钙分布及形态特征

以滇东南普者黑小流域典型岩溶区不同土地利用类型为研究对象,测定裸地、林地、旱地、水田及湿地5种土地利用类型中土壤的全钙含量、各形态钙含量、全磷含量、有机质含量、土壤酸碱度(p H)及土壤的粒径组成(黏粒、粉粒和砂粒),采用冗余分析(RDA)的方法,分析5种土地利用类型钙的分布与土壤理化指标的之间的相互关系。结果表明:在5种土地利用类型中,裸地和旱地的钙含量处于较低水平,林地、水田及湿地钙含量处于较高水平;全钙及4种钙形态含量的空间分布趋势一致,均表现为林地水田湿地旱地裸地;5种土地利用类型下各形态钙含量大小排序表现为酸可提取态钙可还原态钙可氧化态钙残渣态钙;总体来看,钙含量均受土地利用类型的变化而变化,钙含量均因土壤深度而表现出差异显著,并且以表层富集明显;流域内土壤属于砂质土,多呈中性或微酸性,有机质含量丰富,磷素水平较高;冗余分析表明酸碱度是影响不同土地利用类型钙含量分布的最主要土壤理化指标。     

典型岩溶湿地流域生态脆弱性演变及突变特征

以典型发育的岩溶地貌—普者黑流域为研究区,利用遥感和地理信息技术,基于层次分析法和生态脆弱性综合评价方法,对2006—2015年普者黑岩溶湿地流域生态脆弱性进行分析,在此基础上对10年间的生态脆弱性时空演变过程及突变特征进行评价。结果表明:2006—2015年普者黑岩溶湿地流域生态脆弱性综合指数逐渐减小,生态脆弱性等级综合表现为中度脆弱;流域生态脆弱性时空分布格局较为散乱,极度脆弱区由普者黑流域下游向上游转移。2006—2015年普者黑流域生态环境熵值发生了多次突变,第2阶段(2009—2012年)的突变特征值>第1阶段(2006—2008年)突变特征值>第3阶段(2013—2015年)突变特征值。自然因素和社会经济因素的叠加作用是研究区生态脆弱性变化的原因,而土地利用类型、景观格局、污染净化和经济发展等为主要驱动因素。