基于IRSEI的石羊河流域生态环境质量时空变化及驱动力分析

基于绿度、湿度、热度、盐度、荒漠化程度五个指标，构建了改进遥感生态指数IRSEI,提出了完全基于遥感数据的石羊河流域生态环境质量综合评价方法。以2000-2020年为时间序列，对石羊河流域生态环境质量时空分布特征和驱动因素进行了分析。结果表明：石羊河流域生态环境质量整体偏低，空间差异显著；近20年间，流域生态环境质量整体有所改善，绿洲边缘、上游林地和草地区域改善较显著；流域生态环境质量受自然因素和人为因素共同影响，年平均气温、年降水量、海拔、土地利用类型是流域生态环境质量空间分异的主要驱动力因子，驱动因子之间的交互作用表现为双因子增强和非线性增强，土地利用类型和其他驱动因子的交互作用最为明显。     

乌鲁木齐市生态环境遥感评价及驱动因子分析

生态环境质量评估对于区域社会经济的可持续发展至关重要。以新疆乌鲁木齐市为研究区,通过对2000年、2010年和2019年3期Landsat系列数据进行预处理,利用主成分分析法构建遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index, RSEI),使用地理探测器中单因子分析和多因子交互作用分析法对RSEI的8个影响因子(人口密度、土地利用类型、海拔高度、经济密度、绿度、湿度、热度和干度)进行影响程度的定量探测,进而揭示出影响研究区生态环境质量的主导因素。结果表明:(1)2000年、2010年和2019年乌鲁木齐市RSEI均值分别为0.21、0.21、0.23呈增加趋势,研究期内乌鲁木齐市生态变好的面积大于变差的面积,说明乌鲁木齐市的生态环境质量处于转好的状态;(2)近20 a研究区8个影响因子中单因子热度指标对RSEI的空间分异特征解释力最强;(3)研究区生态环境的空间分布特征是多种影响因子共同交互作用的结果,在考虑多因子交互作用情景下人口密度,绿度指标和干度指标是区域生态环境质量状况的主要影响因素和关键驱动力。评价区域生态环境质量,了解生态环境状况及掌握其变化规律,不仅有利于促进区域经济可持续发展,而且对于城市生态文明建设具有重要的现实意义和参考价值。     

塔里木河下游典型区景观生态质量评价

近20年来,由于人类对水资源利用的不合理,塔里木河下游生态环境持续恶化,大西海子水库以下河段自1974年以来至2000年全部断流。本文选取卡拉～台特马湖段呈东南向分布的狭长地带为典型区,以2000年的TM影像为数据源,在RS和GIS技术的支持下提取了土地利用程度及植被类型因子,结合地下水位对塔里木河下游典型区进行了景观生态质量综合评价。研究将典型区按景观生态质量高低分为好、一般、较差、差和极差五个等级,结果表明:质量优的景观多是河道附近呈斑块状分布的人工绿洲,质量差的景观是塔里木河下游典型区的主体,景观质量较差的景观面积占典型区的98.91％,主要分布在距离河道比较远的地区和英苏以下地段。以上研究结果可为生态治理规划提供科学依据。     

西安城市生态环境质量评价体系研究

以层次分析模型为基础,综合运用＂压力-状态-响应＂模型,通过频度统计法、多因子比较法和专家评价法等多种方法提取城市生态环境质量评价指标,建立城市生态环境质量评价体系,并以西安市近十年来的相关数据为基础评价西安市城市生态环境质量。结果表明：从1998年到2008年,西安市城市生态环境质量逐年上升,生态环境良好。据此可以为...     

基于生态风险评价的流域生态补偿策略

定量评价流域生态风险是维护生态系统健康、建立生态补偿机制,保障流域可持续发展的重要基础。流域水资源时空变化直接制约着流域尺度不同区域的生态环境质量,也蕴含了生态风险的程度及状况。从引起塔里木河流域生态风险的自然条件和人为干扰状况出发,选择地表水矿化度、地下水埋深、大风和沙尘暴日数、NDVI指数、水利基础设施密度等作为生态风险评价的指标,并运用AHP-模糊综合评价方法构建了塔里木河流域生态风险评价模型。定量评价表明,塔里木河干流上、中、下游的生态风险量化值分别为2.25,2.7,3-4.2,生态风险程度上游小于中游及下游。明确生态风险与生态补偿主体的关系、拓展生态补偿的思路与途径、构建生态补偿机制,是实现塔里木河流域生态环境治理目标的重要途径。     

青藏铁路沿线高寒草原生态质量评价指标体系初探

为了全面和客观评价青藏铁路沿线高寒草原生态环境质量以及生态恢复工程的质量,在实地测定大量样方和统计分析的基础上,选取了盖度、物种多样性指数、丰富度指数、物种数、优势物种分盖度、土壤有机质含量、土壤深度等指标作为评价指标,制定了青藏铁路沿线高寒草原生态环境质量与生态恢复质量的评价指标值。该方法既反映了植被生态环境的量化指标,也考虑了与环境密切相关的植物生长立地表征指标,各项指标相互联系和相关,具有易获得性和实用性,符合当地生态环境质量现状,可以科学、客观地评价区域生态环境质量,对于指导青藏铁路建设中的生态建设与生态建设工程的质量具有实际的指导意义。     

玛纳斯河流域生态环境质量时空分异评价

利用3S空间分析和地学统计分析方法,选取植被覆盖度、坡度、土壤等归一化生态指数,采用生态要素及功能叠加的转移矩阵模型,研究了新疆玛纳斯河流域生态要素及环境质量时空分异规律。研究得出:①总体上玛纳斯河流域仍保持山地、绿洲、荒漠的空间分异格局,生态环境整体质量较差,但转好趋势明显,城乡建设格局变化决定着局地环境动态演变。②人工绿洲、山前缓冲区生态质量最好但变化较快,农田内部的盐渍化虽然得到很好控制,但大量盐分被排入下游及周边,对自然绿洲造成新的危害。中山林草带植被覆盖、土壤恢复、水土保持较好。③2000-2008年流域生态环境质量缓慢好转,其中以生态环境质量由差转中为主,集中在古尔班通古特沙漠,虽然绿洲-荒漠过渡带生态恢复明显,但高山冰雪带不断萎缩;2008-2016年流域生态环境质量明显转好,其中以生态环境质量由中变良为主,集中在山前缓冲区,虽然山地-绿洲过渡带生态改善进程加快,但高山冰雪带仍持续退缩。     

基于遥感生态指数的青藏公路典型路段路域生态环境质量评估与分析

青藏公路是我国重要的交通线,其沿线生态环境质量受到学者的广泛关注,如何全面、快速和准确地对其生态环境质量进行评估极为重要。文中以GEE(Google earth engine)平台为技术支撑,以2010年青藏公路第五次改建工程为研究切入点,选取2005-2020年那曲至安多段中轴线两侧5km提取绿度(NDVI)、热度(LST)、干度(NDSI)和湿度(WET)四个指标,利用主成分分析法(PCA)构建遥感生态指数(RSEI)模型对青藏公路沿线生态环境质量进行评估,并使用变异系数对其波动性进行分析。结果表明：1)RSEI四个分指标中,热度是影响研究区生态环境质量的主要指标。2)2005-2020年,研究区生态环境质量波动上升,总体明显改善,改善面积达1424.34km²,占比99.71%,恶化区域主要集中在北部安多段附近。3)研究区生态环境质量等级由较差为主转变为以较好为主,等级为优和较好的区域占比明显增加;中等、差和较差区域占比有所降低,其中RSEI优和良的比例由2005年的0.21%和1.25%上升至2020年9.46%和88.31%。     

新疆博斯腾湖湿地生态质量的定量评价

定量评价湿地的生态质量,对保护湿地生态环境具有重要意义。以湿地生态系统服务功能、生态环境保护功能、湿地资源评价为综合评价层,以12个生态评价因子为指标层,构建博斯腾湖湿地生态质量定量评价指标体系,采用层次分析法(AHP)以及专家评议的方法,计算出各生态评价因子的权重,使用问卷调查法得出各因子的得分,最终通过综合评价指数(CEI)来表达湿地的生态环境质量。分析结果表明:博斯腾湖湿地当前生态质量级别为一般。在此基础上,进一步分析了湿地退化的原因,提出了维持湿地可持续发展的保护措施。通过博斯腾湖湿地生态质量的定量评价,对掌握现阶段博斯腾湖的生态环境状况,维持湿地的可持续发展有着极为重要的指导意义。     

塔里木河中、下游生态移民在下游生态与环境的恢复和重建中的作用探讨

将自然保护区、交通和通讯不发达的边缘区、生态环境脆弱区和自然灾害多发区的农牧民,移往自然环境条件较好、公路交通及通讯发达、接近城镇的地区,不但可以改善和提高这些居民的生活水平,更重要的是对迁出区的自然生态环境保护,特别是珍稀野生动植物的生存和自然繁殖有十分积极的作用。在生态脆弱的新疆地区,通过有步骤、有计划地实施生态移民工程,无疑是解决生态退化和农牧民生活困难的最佳选择。塔里木河中、下游生态脆弱区的移民政策对缓解塔里木河中游生态质量恶化,维持下游绿色走廊生机,改善生态环境现状,提高农牧民生活水平,发展当地经济都有着积极的作用和深远的影响。本文作者于2004年5月,2006年5月和2006年10月三次对塔河中、下游地区进行实地考察,获得了第一手资料,结合前人研究的资料,阐述了塔里木河下游生态环境现状,揭示了塔里木河中、下游生态移民对维持下游绿色走廊生机,改善生态环境现状,发展当地经济中的意义。     

Attribution analysis and multi-scenario prediction of NDVI drivers in the Xilin Gol grassland,China

Grassland degradation is influenced by climate change and human activities, and has become a major obstacle for the development of arid and semi-arid areas, posing a series of environmental and socio-economic problems. An in-depth understanding of the inner relations among grassland vegetation dynamics, climate change, and human activities is therefore greatly significant for understanding the variation in regional environmental conditions and predicting future developmental trends. Based on MODIS (moderate resolution imaging spectroradiometer) NDVI (normalized difference vegetation index) data from 2000 to 2020, our objective is to investigate the spatiotemporal changes of NDVI in the Xilin Gol grassland, Inner Mongolia Autonomous Region, China. Combined with 12 natural factors and human activity factors in the same period, the dominant driving factors and their interactions were identified by using the geographic detector model, and multiple scenarios were also simulated to forecast the possible paths of future NDVI changes in this area. The results showed that: (1) in the past 21 a, vegetation cover in the Xilin Gol grassland exhibited an overall increasing trend, and the vegetation restoration (84.53%) area surpassed vegetation degradation area (7.43%); (2) precipitation, wind velocity, and livestock number were the dominant factors affecting NDVI (the explanatory power of these factors exceeded 0.4). The interaction between average annual wind velocity and average annual precipitation, and between average annual precipitation and livestock number greatly affected NDVI changes (the explanatory power of these factors exceeded 0.7). Moreover, the impact of climate change on NDVI was more significant than human activities; and (3) scenario analysis indicated that NDVI in the Xinlin Gol grassland increased under the scenarios of reduced wind velocity, increased precipitation, and ecological protection. In contrast, vegetation coverage restoration in this area was significantly reduced under the scenarios of unfavorable climate conditions and excessive human activities. This study provides a scientific basis for future vegetation restoration and management, ecological environmental construction, and sustainable natural resource utilization in this area.     

Spatiotemporal patterns of the forage-livestock balance in the Xilin Gol steppe,China:implications for sustainably utilizing grassland-ecosystem services

Understanding the spatiotemporal patterns of the forage-livestock balance is imperative for regionally arranging animal husbandry production while ensuring sustainable grassland-ecosystem service use.The Xilin Gol steppe is an important native grassland resource in Inner Mongolia Autonomous Region,China.This study aimed to elucidate the dynamics of the forage-livestock balance in the Xilin Gol steppe during the period 2000–2015.We evaluated the forage production and corresponding livestock carrying capacity(LCC)in the growing seasons of 2000–2015 using remote sensing data and field surveys.The spatiotemporal patterns of the forage-livestock balance were then assessed at regional,city(including city,county and banner),and village scales using statistical and household survey data.The results showed that both forage production and LCC decreased in the Xilin Gol steppe from east to west.During the period 2000–2015,the regional average forage production and corresponding LCC fluctuated without following a distinct trend,but were consistent with the variations in precipitation.The forage-livestock balance varied with time,space,and scale.At the regional scale,steppes were overgrazed in the early 2000s,but a forage-livestock balance or even grazing potential was achieved in other years.At the city scale,approximately half of the region exhibited a"forage-livestock balance"since 2000.However,about half of the region still experienced overgrazing,which mainly located in the southwest sandy zones.Such changes may have been affected by the variations in grassland quality,forage production,compensation payment,and so on.We suggest a location-specific management scheme for grazing constraints,ecological compensation payment,and industry development to aid in harmonizing animal husbandry and environmental restoration,while promoting sustainable development goals by 2030.     

锡林郭勒盟典型草原昆虫多样性分析

为典型草原害虫监测预警和生态治理提供理论依据,选取害虫发生相对严重的锡林郭勒盟7个旗县典型草原作为调查对象,采用Z字形扫网取样法对昆虫数量和种类进行调查,对昆虫尤其是主要昆虫蝗虫群落差异和多样性进行分析,并对蝗虫群落和环境因子进行冗余分析。结果显示,在7个典型草原区域中,正镶白旗、镶黄旗、阿巴嘎旗、西乌珠穆沁旗和锡林郭勒市的昆虫Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均较高,且这5个草原区域之间均差异不显著;在7个典型草原区域内共采集到草原蝗虫6科11属16种,种类较丰富,约占所有昆虫种类的20.00%;亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus作为锡林郭勒盟典型草原蝗虫的优势种,在所有典型草原区域中的数量均高于其他蝗虫;镶黄旗和锡林浩特市的蝗虫种数最多,均为14种,而苏尼特左旗的蝗虫种数最低,为8种;植被覆盖度和海拔对蝗虫Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数有正影响。锡林浩特市与镶黄旗的蝗虫群落相异性最小,相异性系数为0,与其他5个典型草原区域的蝗虫群落相异性也较低,相异性系数...     

辽河流域跨省界断面生态补偿共建共享帕累托改进研究

辽河流域生态补偿研究对防治辽河流域环境破坏具有重要意义。文中通过消除福利经济学帕累托相关的外部性来实现流域生态补偿帕累托改进,进而建立了辽河流域跨省界断面的生态补偿共建共享帕累托改进模型,选择2003-2010年辽河流域生态服务功能系统上游地区环境保护投入及上、下游地区的GDP数据,测算得到辽河流域可以通过对下游征税并对上游补偿或者谈判方法实现帕累托改进整体最优的补偿量范围可在32.63亿元和86.11亿元之间选择,明确了补偿前后辽河上、下游地区的福利变化,为辽河流域生态补偿提供了一种新的思路。     

锡林郭勒盟春季沙尘暴成因的气象因子分析

本文选取了锡林郭勒地区沙尘暴高发季节春季(3~5月)的大风日数、气温、相对湿度等气象因子,通过对当地气象因子的调查,采用基于因子分析的主成分提取方法,将气象因子分为3个主成分,并分析了各主成分的意义,通过对沙尘暴成因的各种气象因素所作的定量和定性分析,在沙尘暴的预报和监测中具有重要的实际意义。     

锡林郭勒地区沙尘暴时空变异与气候特征分析

利用1971-2000年锡林郭勒地区15个台站的气象资料,分析近30年内蒙古锡林郭勒地区沙尘暴的时空变异及其与气侯特征之间的关系,在对沙尘暴形成的诸多气候因子中,着重分析了大风,降水,温度等要素对其的影响。结果表明:锡林郭勒地区沙尘暴呈现明显的西部多,东部少的趋势;90年代沙尘暴发生日数减幅最大;沙尘暴是受多种气候因子共同影响,是一个多维的复杂问题,其中沙尘暴的发生与大风日数相关系数达90%以上。     

土壤水分监测指标修订在内蒙古地区的应用

为了准确评估土壤水分盈亏状况,在墒情评估中引入土壤有效水下限概念,提出单站单标准的墒情评估体系。结果表明:内蒙古自动土壤水分观测站凋萎湿度和田间持水量整体偏高,区域主要集中在东部区、河套地区和阴山山脉,相对偏低区域主要在锡林郭勒盟和西部区,偏低区土地类型以草原和荒漠区为主。整体来看,相对凋萎湿度东部高于中西部,东部偏南最高;相对凋萎湿度(6.57%～55.15%)波动较大,在田间持水量至相对凋萎湿度之间根据等间距划分得到二类、三类墒情上限范围为68.86%～85.05%和37.71%～70.07%,地区间墒情标准等级差异较大,二、三类墒情从地理位置来看,东部区中部区西部区锡林郭勒盟草原区,从土地利用分区来看,农林区域要明显大于草原区,其中内蒙古中西部的乌兰察布—土默川农业区、阴山丘陵农业区、河套灌区要明显高于周边草原区。     

生态输水后塔里木河下游地下水水盐动态变化

塔里木河下游是我国生态环境问题最为突出的地区之一。由于人类不合理的资源开发 ,导致该地区环境问题日益突出。本文结合塔里木河下游生态输水 ,通过近 3a的监测和取样分析 ,就生态输水前后塔里木河下游地下水水盐动态变化进行了分析。结果显示 :1 .生态输水后地下水位在时间上和空间上各有其变化规律 ,在时间上近河道水位响应快 ,远河道水位响应慢。在空间上在距河道不同距离和不同河段地下水上升的幅度不同 ;2 .输水后 ,地下水的盐分变化远比水位的变化要复杂 ,但是总体上看水质是好转的 ;3.鉴于输水后地下水在不同断面上响应程度的巨大差异 ,生态输水工作有必要继续开展。同时 ,有必要对输水的方式进行适当调整。     

吉林西部环境质量空间模糊综合评价

在建立吉林省西部环境质量评价指标体系的基础上,运用空间模糊综合评价方法,对研究区环境质量空间总体状况进行了综合评价,并深入研究和实践了区域环境质量评价中遇到的隶属度的空间化、权向量的确定等具体问题.评价结果显示,研究区环境质量总体处在中、差等级水平,空间上呈东西分布,环境恶化趋势从西南部逐渐向北部和东部蔓延.