新疆玛纳斯河流域绿洲景观生态脆弱性时空分异

以2000年、2005年和2014年3期Landsat TM影像为基础数据,运用景观敏感度和景观适应度指数构建景观生态脆弱度评价模型,采用空间分析方法和统计学方法研究其时空分异特征以及空间关联格局,结果表明:(1)2000—2014年,耕地、建设用地和未利用地增加、林地减少较快,水域和草地缓慢减少,流域景观生态脆弱性呈上升趋势。其中,2005年以后脆弱性上升明显,结构性因素对景观格局变化的影响逐渐增大,但非结构性因素始终居于主要地位。(2)流域景观生态脆弱性具有高度的空间自相关性,表现为明显的空间关联性和空间依赖性,呈高-高集聚和低-低集聚、趋同空间正相关格局。(3)脆弱性空间分异较为显著。2000年以较低和中等脆弱区为主,两者所占面积比例为57.36%,较高和高脆弱区分布在西北部;2005年大部分地区处于较低和中等脆弱区,流域中下游较高脆弱区向东部延伸;2014年脆弱度水平明显增大,高脆弱区所占面积比例为10.9%,较高和高脆弱区向中游以及中上游扩张,城市空间扩张和建设用地扩大是导致脆弱度增大的主要动因。(4)中上游脆弱性空间扩张强度、方向、趋势与中下游脆弱性变化密切相关,说明人工绿洲建设进入高强度集聚规模和大规模生态外部性的空间发展阶段,应加强全流域统筹、全要素规划、全过程管理的生态建设与重构。     

扎龙湿地生态脆弱性评价与分析

引入生态系统健康理论和景观生态学理论进行扎龙湿地的生态脆弱性评价,选用压力-状态-响应模型得出扎龙湿地中度脆弱和重度脆弱的地区占整体的18%,潜在脆弱地区和微度脆弱地区占整体的63%.文中从定量化的角度表明了整个扎龙自然保护区整体生态环境不容乐观,为保护区湿地生态环境保护和治理提供了具有科学意义的借鉴.     

新疆生态脆弱性时空演变及驱动力分析

生态脆弱性评价是了解区域生态状况的重要途径,科学评估生态脆弱性等级及变化对区域生态保护与建设,实现区域可持续发展具有重要意义。研究利用SRP模型构建新疆生态脆弱性评价指标体系,结合空间主成分分析方法构建生态脆弱性指数评价模型,分析新疆生态脆弱性时空演变特征。结果表明:(1)2000—2018年,新疆生态敏感性整体为中度敏感,呈现东南高西北低,主要受景观破碎度和土壤侵蚀程度影响;生态恢复力受植被覆盖度影响较大,整体呈西北高、东南低,变化幅度小,恢复力较弱;生态压力大致呈南、北部的山区和中部绿洲区、山区高、东南低,主要影响因子是人均GDP、农业依赖度和人口密度。(2)2000—2018年新疆生态脆弱性整体处于中度脆弱到重度脆弱。南、北部植被覆盖度低的地区生态脆弱等级较高,中部高海拔林草丰富地区生态脆弱性等级相对较低;2000—2018年新疆生态脆弱性综合指数呈现先增长后降低趋势。(3)生态脆弱性主要驱动力方面,人为活动因子的农业依赖度、人口密度、土地垦殖率,自然环境因子的生境质量指数、景观破碎度、景观恢复力指数和年均降水量7个指标是新疆2000—2018年生态脆弱性变化的主要单因子;生境质量指数、景观恢复力指数、景观破碎度指数、植被覆盖率的变化与区域人类活动的相互作用是促使新疆生态脆弱性的主要驱动力。     

开垦60年东北三江平原典型产粮区生态脆弱性时空格局演变分析——以859农场为例

地处东北黑龙江省的三江平原是我国重要的产粮区,上世纪50年代以来经历了高强度的湿地开垦,改变了原有的景观格局和生态系统结构,使得生态脆弱性问题成为制约该区可持续发展及粮食生产安全的重要因素。文中以该区开垦程度较大的859农场为例,利用开垦60年(1950s~2013a)来8个时期的遥感影像解译的土地利用结果,从景观格局角度选取生态压力指标与结合土壤侵蚀敏感性指标构建生态脆弱性评价模型,对研究区生态脆弱性时空动态变化进行定量分析,分析其生态脆弱性时空变化规律。结果表明:1)开垦60年,景观格局发生巨大变化,草地、林地2种景观类型景观生态脆弱性变化明显。2)开垦60年,农场生态脆弱性显著增加。初期上升明显,自1980s后变化趋缓,新世纪以来,随着垦荒强度以及各种生态保护政策与农田管理措施的变化,农场生态脆弱性也随之出现了剧烈波动,总体有向好的趋势。3)研究区生态脆弱性变化方向与开垦方向相同,开垦30年后生态脆弱性较高区域呈现出增加的趋势,主要分布于位于林地-耕地-草地交界区域。研究结果说明:人类活动是影响东北典型产粮区生态脆弱性的关键因素。过度开垦对区域生态脆弱性有负面影响,而退耕退湿等政策能缓和区域生态脆弱性状况,保障区域可持续发展。     

鄂尔多斯1988-2000年景观结构和功能动态分析

文中以内蒙古鄂尔多斯市为研究区,以1988和2000年土地覆被数据为基础,以ARC GIS9.0和FRAGSTATS3.3为分析平台,对区域景观结构和功能进行动态分析。其中,结构分析主要采用景观指数方法;功能分析采用生态系统服务功能核算的方法。结果表明:1988-2000年间,景观整体上分布还较均匀,连通性增加,丰富度减少,有向不均匀发展的态势,服务功能景观上以草地为主,功能类型上以调节功能为主,整体生态服务功能减少。草地景观形状指数较大,形状复杂,高、中覆盖草地比例减少,聚集度指数增加,低覆盖草地比例增加,聚集度指数减少,生态服务功能下降,说明草地处于退化中;在服务功能中比重不大的林地和水域对区域生态效应的发挥有重要作用,虽然面积变化不大,但是破碎化程度增加,对其环境调节功能有一定影响;耕地和建设用地受人类干扰严重,斑块形状很规则。未利用地面积占30%左右,多为沙漠和荒地,生态脆弱,开发利用时要注意建立生态补偿机制。     

吉林省松花江流域景观格局脆弱性变化及其驱动力

本文以吉林省松花江流域为研究区,以1995年、2005年和2015年3期Landsat TM/ETM影像为数据源,对吉林省松花江流域景观格局、生态脆弱度的时空分布和变化特征及驱动力进行研究,结论如下:①流域不同时期气候变化存在差异,景观优势类型以耕地和林地为主,城乡用地和草地稳定增长,林地、耕地、水域呈减少趋势。②流域脆弱度以较低脆弱区和中度脆弱区为主,低脆弱区和中度脆弱区主要分布在流域中游和下游较发达地区,高脆弱区主要分布在流域东南地区和下游西北荒漠化及林草地破坏区域。③流域脆弱度总体相对稳定,呈略微上升和两极分化的趋势;脆弱度与人为活动密切相关,与地形有一定相关性,受气候变化影响并不显著,但仍能反映部分问题。     

黄河源区土地利用和景观格局变化及其生态环境效应

基于TM/ETM卫星遥感数据,运用ArcInfo软件和景观生态学方法,对黄河源区1986～2000年土地利用和景观结构的时空变化特征进行了研究。结果表明:源区林地、湿地、草地和冰川面积减少,建设用地、耕地和未利用土地面积显著增加,土地综合利用程度下降。景观破碎化程度加剧,分维数和多样性指数增加,优势度提高,景观异质性增强。黄河源区脆弱的生态体系对土地利用变化响应强烈,造成水土流失与沙漠化程度加剧,导致大范围高寒草甸、草原植被退化,湿地萎缩。区域气候变化及其引起的冻土环境退化,以及所叠加的不合理的人类经济活动和较为严重的鼠虫害是黄河源区生态环境急剧恶化的主要成因。     

基于景观格局的新疆生态脆弱性综合评价研究

以新疆土地资源为研究对象,选取分维倒数、破碎度两个景观格局指数以及沙漠化敏感性、盐渍化敏感性和土壤侵蚀敏感性3个生态系统敏感性指数构建景观类型脆弱度和区域生态脆弱度模型,利用连续覆盖全区的格网进行空间系统采样,生成生态脆弱度空间分布图,从景观格局与生态系统敏感性相结合并利用GIS技术对新疆的生态环境进行综合定量的分析和评价.结果表明:(1) 未利用地和农用地的景观脆弱度指数较高,草地、林地其次,建设用地和水域最小;(2) 相关分析显示,破碎度、盐渍化敏感性、沙漠化敏感性和土壤侵蚀敏感性与景观类型脆弱性间存在着显著的正相关关系,能较好反映区域生态环境问题; (3) 区域生态脆弱度的空间格局与研究区实际吻合良好,表现为水平方向上环两大盆地分布,离沙漠腹地距离越近脆弱度越高;垂直方向上生态脆弱度具有随海拔增高坡度变大而增大的趋势; (4) 结合研究区实际可知,气候、地形地貌、土壤结构、水资源等自然因素为新疆的生态环境提供背景基础,而人类活动则是重要的调控因素.     

草原文化遗址区景观格局变化及其生态风险评估——以元上都为例

以元上都草原文化遗址区为研究对象,运用1990、2000、2010年TM影像数据,RS与GIS技术及景观格局分析软件,在对研究区景观结构与景观格局时空变化及其对区域生态环境的影响进行分析的基础上,借助景观干扰指数及景观脆弱度指数,构建生态风险指数开展其生态风险动态评估。结果表明:近20年来,元上都遗址区的景观结构变化较大,其中草地、湿地与沼泽面积均在减少,而耕地、林地、居民点与工矿用地、沙地面积增幅明显;草地景观的优势度降低,景观格局向破碎化、复杂化、多样化与异质化发展。生境质量下降、边缘效应增加、草地生态系统抗干扰能力降低、沙地面积扩张是元上都遗址区生态环境致损受危的风险源;因景观稳定性逐渐降低使其面临的生态风险有加大趋势。     

陕西省景观生态脆弱性时空演变及其影响因素

以陕西省为研究区,基于景观格局和景观功能2个方面构建景观生态脆弱性模型,分析省域及内部自然单元分区2个层面景观生态脆弱性时空演变,并运用地理探测器方法探究景观生态脆弱性多尺度驱动机制。结果表明:①2000-2015年陕西省景观格局脆弱性指数分别是0.477 3和0.409 7,降低了6.76%,在空间上高值区分布于北部及中部,低值区分布于中部两侧;景观功能脆弱性指数分别是0.492 6和0.417 4,降低了7.52%,高值区集中于北部和中部,低值区呈零星分布的空间布局。②研究期间陕西省景观生态脆弱性指数分别为0.427 5和0.369 7,减少了5.78%,呈现出南北方向高低交错的空间布局,且内部分区之间有明显分区过渡表现。其中,黄土高原区脆弱性降低8.55%;关中盆地区脆弱性降低3.81%;秦巴山地区脆弱性降低1.20%。③全省及内部分区生态脆弱性的影响因素因地理尺度的差异而不同,自然环境因素对脆弱性变化起重要作用,而社会经济因素呈不断增强态势。本文提出的景观生态脆弱性评价方法可为生态脆弱性评估提供方法参考。     

奈曼旗生态脆弱性及空间分异特征

在遥感技术与GIS技术支持下,以内蒙古自治区奈曼旗近25 a来的土地利用变化为例,根据其景观结构及土地利用结构特征,构造综合性生态脆弱性指数;利用空间分析方法对生态脆弱性指数进行空间化,对生态脆弱性指数进行空间插值和半变异函数分析,绘制奈曼旗不同时期生态脆弱性分布图,分析解释奈曼旗生态脆弱性分布特征及变化机理。结果表明,1976~2000年间,奈曼旗处于较高的生态脆弱性状态,平均脆弱性指数由1976年的0.7445增加至2000年的0.7803,奈曼旗南部及西北部区域较低,大沁他拉镇至六号农场之间111国道及教来河两侧生态脆弱性较高。不同农业生产类型区的平均脆弱性顺序为半农半牧区>牧区>农区,农区的脆弱性相对稳定,半农半牧区的生态脆弱性变化较大,半农半牧区的中度脆弱区比例降低,而重度脆弱区的比例明显升高。要根据不同的土地利用覆被特点及农业生产类型制定不同的生态措施。     

西藏拉萨河谷拉鲁湿地生态系统健康评价

基于湿地生态系统健康理论和压力-状态-响应模型,以拉萨河谷高寒湿地-拉鲁湿地生态系统为研究对象,构建了高寒湿地生态系统健康评价指标体系,并确定了具体的评价指标、评价标准、指标权重、评价等级和评价方法,对拉萨河谷高寒湿地生态系统健康状况进行了评价。研究结果表明:1995～2004年间拉鲁湿地生态系统健康程度处于快速下降状态,2005～2010年间拉鲁湿地生态系统健康程度呈波动趋势,生态系统处于临界健康状态,生态系统受到人为影响比较大,结构发生明显变化,系统活力减弱,人为破坏、资源不合理开发等对生态压力较大,生物多样性及生态系统结构处于不稳定状态,生态系统服务功能减弱。     

绿洲—荒漠化生态脆弱带的研究

绿洲－荒漠生态脆弱带是具有敏感地退化趋势的生态交错带，它受绿洲生态系统和荒漠生态系统的双重影响。本文在分析了绿洲－荒漠生态脆弱带的性质、特点等以后，按照其毗邻绿洲的不同，探讨性地将分为三类：（1）河岸林绿洲－荒漠脆弱带；（2）冲洪积扇绿洲－荒漠脆弱带；（3）湖沼和湖滨三角洲绿洲－荒漠脆弱带。由于其本身所具有的脆弱性，加上人类活动的强烈干扰，该区出现了以土地荒漠化为主的多种生态环境问题，针对这些问题，作者提出了若干治理建议。     

基于VSD的近20 a来浑善达克沙地生态脆弱性变化研究

如何协调区域社会经济和人口、资源环境发展,已成为生态环境建设面临的紧迫任务,识别特定地区的脆弱性则是实现有效生态系统管理的前提。以京津风沙源——浑善达克沙地为研究区,采用"暴露-敏感-适应"(VSD)模型建立评价指标体系,结合Moran’s I指数与主成分分析,对2000—2019年该沙地生态脆弱性进行评价和驱动机制分析。结果表明:浑善达克沙地生态脆弱性20 a间呈现增加的趋势;其生态脆弱性空间上呈集聚现象,表现为西部高-高聚集、东部低-低聚集的分布格局,且具有明显的空间相关性;生态脆弱性的时空分布的异质性是由不同程度的人类活动与气候因素的叠加效应造成的。该研究为浑善达克沙地的生态建设和生态恢复提供理论依据,并提出因地制宜的治理建议和措施。     

绿洲—荒漠生态脆弱带的研究

绿洲—荒漠生态脆弱带是具有敏感地退化趋势的生态交错带 ,它受绿洲生态系统和荒漠生态系统的双重影响。本文在分析了绿洲—荒漠生态脆弱带的性质、特点等以后 ,按照其毗邻绿洲的不同 ,探讨性地将它分为三类 :( 1 )河岸林绿洲—荒漠脆弱带 ;( 2 )冲洪积扇绿洲—荒漠脆弱带 ;( 3 )湖沼和湖滨三角洲绿洲—荒漠脆弱带。由于其本身所具有的脆弱性 ,加上人类活动的强烈干扰 ,该区出现了以土地荒漠化为主的多种生态环境问题 ,针对这些问题 ,作者提出了若干治理建议     

河西地区社会—生态系统恢复力时空演变特征及影响因素

立足社会—生态系统恢复力理论视角，从脆弱性和应对能力两个维度及社会、经济、生态三个系统构建社会—生态系统恢复力评价指标体系，分析社会—生态系统恢复力时空演变特征，并识别其障碍因子。研究发现：1)2000-2020年，社会—生态系统恢复力呈波动上升态势，整体处于较低和中等恢复力阶段。其中，社会系统恢复力呈“下降—上升”态势，处于较低和中等恢复力阶段；经济系统恢复力亦呈“下降—上升”态势，处于中等恢复力阶段；生态系统恢复力呈“上升—下降”态势，处于较低恢复力阶段。2)社会—生态系统恢复力整体呈“西北低—东南高”的分布格局，空间变化不大。其中，社会系统恢复力高值区分布在市辖区和资源型城市，空间变化显著；经济系统恢复力空间格局与经济发展水平具有一致性，变化县区主要集中在西部，中东部县区基本不变；生态系统恢复力高值区分布在祁连山沿线，变化县区分布在西部，不变县区分布于中东部。3)区域内部各研究单元恢复力障碍因子差异性显著。城市供水总量和规模以上工业企业产值是制约河西地区社会—生态系统恢复力提升的主要障碍因子。     

基于集对分析的宁夏限制开发生态区经济脆弱性评价

运用集对分析模型(SPA),以2010-2011年数据为基础,构建由敏感性和应对能力组成的指标体系,研究宁夏限制开发生态区8个县(区)的经济脆弱性的空间分异。此外,引入障碍度模型对研究区经济发展的制约因素进行评价并提出了相应的建议和发展措施。研究表明:按经济脆弱性程度可将研究区划分为四类地区:高脆弱区(泾源县)、较高脆弱区(海原县、红寺堡区、西吉县)、中脆弱区(隆德县、彭阳县)以及低脆弱区(同心县、盐池县)。整体上看,财政收入偏低、第三产业发展缓慢、城镇化率较低、人均粮食产量较少等普遍制约着研究区经济的发展。     

宁夏限制开发生态区人地耦合系统脆弱性空间分异及影响因素

基于GIS和VSD模型框架,以宁夏限制开发生态区为研究对象,运用综合加权求和模型、脆弱度模型和障碍度模型,研究其人地耦合系统脆弱性的空间格局及影响因素.结果表明:研究区8个县(区)的人地耦合系统脆弱度整体介于0.3236-3.2229之间,在空间上呈现“中部地区高,南北两翼低”的分布特征.总体上看,自然环境条件差、社会保障水平低、基础设施建设滞后、政府财力有限等是制约研究区提高人地耦合系统适应能力、降低脆弱性的主导障碍因素.     

基于CVOR指数的巴音布鲁克高寒草原健康评价

利用草地生态系统健康评价CVOR综合指数,对巴音布鲁克高寒草原生态系统2004—2012年健康状态进行评价与退化分级研究,并对引起CVOR变化的内在驱动力因素进行探讨。结果表明:(1)研究区高寒草原生态系统健康状况由一般病态(2004年CVOR=0.58)逐渐恢复为健康状态(2012年CVOR=0.72);退化状况由强度退化恢复为中度退化,但局部仍存在强度退化;(2)降水是高寒草原生态系统CVOR指数的主要限制因子,降水也是除基况外各分指数变化的重要驱动因素;在气候变化背景下,CVOR指数将上升;(3)放牧改变了围栏外的群落功能组分,围封可以改善高寒草原生态系统的健康状况,有利于植被的正向演替,过度放牧是影响高寒草原恢复和演替的重要因素。总体上,降水和放牧是影响研究区高寒草原健康状况的主要原因。     

正蓝旗草地生态系统服务权衡研究

为权衡利用草地生态系统服务功能,实现草地生态系统的价值最大化,文中运用极值法构建了正蓝旗草地生态系统服务的权衡利用模型,以生物量作为决定生态系统服务价值的关键变量,对区域草地生态系统服务功能的利用进行了权衡分析.结果表明:当典型草原复合草原70％的生物量,湿地草甸65％的生物量,低山丘陵典型草原60％的生物量,低山丘陵湿地草甸55％的生物量,沙丘间平原典型草原15％的生物量用于畜产品供给功能时,区域生态系统服务价值最大.极值权衡分析方法能为正蓝旗草畜平衡政策和生态补偿政策的制定提供一定的科学依据.