基于RS和GIS的绕阳河湿地时空演变及其驱动力分析

基于1975-2007年丰水期TM、ETM+、CBERS遥感数据资料,利用RS和GIS软件提取湿地类型转移矩阵,结合重心模型,分析了自1975年以来绕阳河沼泽湿地的时空演变过程及其驱动力.结果表明:1975-2007年绕阳河沼泽湿地面积占研究区总面积百分比由1.908%下降到0.068%,沼泽湿地主要转出类型为水稻田、裸地;1975-1988年绕阳河沼泽湿地重心向东北方向偏移了1.58 km,1988-2007年向西南方向偏移了3.21 km,32 a间整体向西南方向迁移2.36 km,距河流垂直距离缩短了1.79 km;水稻田的时空变化是沼泽湿地时空演变的直接驱动因子,人口是其最根本的驱动因子,地下水水位埋深、经济活动与沼泽湿地面积呈显著的负相关关系,河流面积与沼泽湿地面积则呈显著的正相关关系.概括来说,人类活动是绕阳河沼泽湿地时空演变的主要驱动力.     

基于GIS技术的佳木斯地区农田开垦对表层土壤有机碳储量的影响

基于GIS技术,利用1980年和2010年佳木斯表层(0—30cm)土壤有机碳数据,研究不同农田开垦方式对表层土壤有机碳储量和空间分布的影响。结果表明:30年来佳木斯地区表层土壤有机碳储量呈现减少趋势,从1980年土壤有机碳库350.68Tg C减少到2010年的299.58Tg C,主要减少分布在东北地区和南部地区。30年来耕地面积增加了6 790.44km2,农田开垦(沼泽湿地、林地、草地)是影响土壤有机碳储量和时空变化的主要原因,而沼泽湿地的开垦导致储量变化最大,沼泽湿地开垦土壤有机碳年变化率为107.21tC/(km2·a)。农田开垦成旱田要比水田对土壤有机碳损失影响大,农田开垦是造成有机碳储量下降的原因。     

农牧交错区湿地景观动态变化分析——以内蒙古多伦县为例

以典型农牧交错区多伦县三期具有代表性(1987年、2000年和2010年)的湿地遥感数据为基础,对多伦县湿地时空变化及其驱动力进行分析.结果表明:1987-2010年,湿地面积呈递减趋势,23 a共减少了13 504.63 hm2;其中1987-2000年,沼泽湿地变化率为-1.74％,河流水库湿地变化率为-0.12％.2000-2010年间,多伦县全县沼泽湿地变化率为-4.81％,河流水库湿地变化率为0.18％.湿地向非湿地转移,约90％以上是沼泽湿地向林地、草地和耕地转移,其中2000年之后的转移速率是1987-2000年转移速率的1.3倍.湿地内部转移,1987-2000年,表现为沼泽湿地净增加,2000-2010年表现为河流水库净增加.驱动力主成分分析结果显示,气候干热是湿地减少的主要自然因素,由人口数量增加引起的一系列连锁反应是导致湿地面积萎缩的人为原因.正确的政策引导对缓解人口、资源和环境之间的矛盾以及湿地保护都起到了积极作用.     

山西湿地生态环境退化特征及恢复对策

山西湿地主要分布于各河流流域、湖泊和水库及周围地区,具有分布广泛、类型多样以及生物多样性丰富等特征,主要类型有河口(内陆)湿地、河流湿地、湖泊湿地、水库湿地和沼泽及草甸湿地等,总面积约2146km2。由于人类的不合理利用和自然的原因,导致湿地生态环境退化现象严重,主要表现为:(1)污染严重导致湿地生态环境功能丧失,特别是河流尤为突出;(2)河漫滩和湖泊的过度围垦,加速湿地面积不断萎缩,湿地植被遭到严重破坏;(3)不合理利用和过度捕猎导致生物多样性急剧下降;(4)许多水库的修建使湿地丧失速度加剧;(5)连续多年的干旱导致许多河流成为名副其实的"季节性河流"。最后,提出了山西湿地生态环境恢复的科学对策。     

大规模排水前后若尔盖高原湿地景观格局特征变化

基于Apack软件应用景观格局分析的方法定量研究了排水前后若尔盖高原高寒湿地景观空间分布格局特征。结果表明,若尔盖高原湿地在大规模排水前湿地面积占总景观面积的11.07%,排水后缩减为8.9%,由于湿地景观与非湿地景观之间发生大面积的转移;大规模排水前若尔盖高原湿地景观面积排水前后湿地景观结构均以自然湿地景观为特征,其中,沼泽湿地景观在自然湿地景观中占绝对优势,占湿地景观总面积的95%以上;若尔盖高原湿地景观空间格局特征均以若尔盖县的湿地景观面积最大,红原县和玛曲县居中,阿坝县和碌曲县最小;各县湿地景观类型构成比例均以沼泽湿地景观为主所占比例最大,基本保持在90%以上的水平,其他湿地景观类型的构成比例较小。与排水前相比,各类型自然湿地景观的斑块数都明显减少,平均斑块面积增加,最大斑块面积除河流湿地外也表现为增加变化;湿地景观多样性指数、均匀度、优势度和分维数均表现为下降变化。     

霍林河流域湿地土地利用/土地覆被类型的渐变过程

研究了霍林河流域自然湿地和人工湿地的面积动态变化以及土地利用/覆被变化过程——渐变过程,结果表明1986～2000年期间自然湿地的面积呈缩减变化,而人工湿地面积则呈增长变化;1986～1996年期间除河流湿地没有发生渐变过程外,其它类型湿地之间普遍存在着渐变过程,其中沼泽的渐变过程最为显著,表现为大幅度缩减,而滩地、湖泊、水库坑塘和水田在渐变过程中则表现为增加变化。1996～2000年期间各类型湿地之间普遍存在着渐变过程,但不同的是,沼泽湿地面积在渐变过程中表现为大幅度增加,而河流、滩地、湖泊和水库坑塘却表现为大幅度缩减;同时沼泽、滩地、湖泊以及水库坑塘在此期间都有向水田发生转变,表明人类的活动范围在不断的扩展,对湿地的开垦力度也在不断加强。     

吉林省西部土地利用格局变化图谱与驱动力分析

基于地学信息图谱分析理论,运用地理信息系统技术与马尔柯夫空间概率模型,以吉林省西部1980年,1995年,2010年3期土地利用数据为基础,构建土地利用格局变化图谱。结果表明,1980—2010年吉林省西部地区土地利用格局发生显著变化:耕地大幅度增加,净增5 552.3km2,其主要由草地、沙地、盐碱地、湿地转化而来,转化而来的耕地呈条块状分布在研究区域中东部及西北部;草地大幅度减少,净减3 708.3km2,主要转化为耕地、林地、沙地及盐碱地,占区域总面积的7.9%,草地转出部分主要分布在研究区域中西部及西北部;居民和工矿用地增加,净增加区域主要分布在研究区的城镇周边及矿区;水域和未利用土地波动变化,变化区域分布在研究区东北部和中南部;湿地也呈显著减少的趋势,转出区域主要分布在研究区东北部和西南部。与常规转移矩阵法相比,地学信息图谱方法在土地利用变化方面有着明显优势,能够展示研究区的空间位置分布,表达出多维空间信息。     

基于PSR模型的七里海湿地生态脆弱性评价研究

利用"3S"技术,结合景观生态学、生态健康学及水文地质学理论,选用压力—状态—响应评价模型,选取人口密度、人类干扰指数、初级生产力、分维数、破碎度、斑块形状指数、湿地弹性度指数、湿地服务功能、湿地变化面积等9个评价指标,以200 m×200 m栅格点状单元为基本单元,分析评价七里海湿地的生态环境脆弱性状况。研究结果为:七里海湿地中度脆弱区面积最大,约为28.85 km2,占湿地总面积的30.37%;其次是一般脆弱区,面积约为21.68 km2,占22.82%;再次是重度脆弱区,面积约为20.17 km2,占21.23%;最后是轻度脆弱区和潜在脆弱区,面积分别为16.36 km2和7.94 km2,占17.22%和8.36%。     

长株潭城市群湿地景观时空动态变化及驱动力分析

针对长株潭城市群的湿地景观面积迅速减少、破碎化程度增加等情况,该文基于时间序列Landsat数据及物候特征参数,采用面向对象方法的随机森林算法获得了长株潭城市群2000-2015年湿地时空格局及变化数据,利用景观格局指数、质心迁移等方法分析了近16 a来长株潭城市群湿地时空格局及变化特征,并通过Logistics回归模型分析了城市群湿地演化的驱动力因素。研究结果表明:1)湿地类型主要为人工湿地水田,其次为河流湿地与库塘湿地,湖泊湿地与苔草沼泽分布面积相对较小;2)2000-2015年研究区湿地总面积呈减少趋势,减少231.12 km~2,减少6.64%,同时湿地的空间转移也十分剧烈。3)研究期间,长株潭城市群湿地景观破碎度在呈增强趋势,且景观形状也趋于复杂。同时,研究区景观连通性在不断降低,而景观丰富度在不断增加。4)研究期间,长株潭城市群5种湿地类型的质心在均发生了不同程度的的迁移,其中河流、库塘和水田的质心迁移相对较大,湖泊的质心位置相对稳定。5)长株潭城市群地区降水量的减少及气温的升高,加之高强度人类干扰是近年来湿地变化的主要原因,其中人类活动加剧了湿地变化的复杂性和差异性。该研究可为长株潭城市群湿地资源的可持续发展提供科学、可靠的数据支持。     

基于GIS技术的土地利用变化对表层土壤有机碳储量的影响——以富锦市为例

采用地统计学和GIS相结合的方法,利用1980年和2010年富锦市土壤有机碳数据,研究土地利用变化对表层（0—30 cm）土壤有机碳储量和空间分布的影响。研究结果表明:富锦市土壤有机碳库（0—30 cm）在1980—2010年期间呈现降低趋势,1980年富锦市土壤有机碳库为107.12 Tg C,2010年富锦市土壤有机碳库为94.39 Tg C,三十年间减少了13.49%。研究区土地利用变化主要表现为分布在中部和西南部的沼泽湿地、旱地和草地减少。而分布在北部地区水田、林地和水体的面积均有所增加。两期不同土地覆被类型土壤有机碳密度大小顺序为沼泽湿地 > 林地 > 草地 > 水田 > 旱地。沼泽湿地开垦和旱地改水田是影响富锦市土壤有机碳储量时空变化的主要因素。     

汾河流域湿地退化特征及恢复对策

在汾河流域湿地分布广泛,类型多样,生物多样性丰富,主要湿地类型有河口（内陆）湿地、河流湿地、湖泊湿地、水库湿地和沼泽及草甸湿地等,总面积930．51km2。由于人为不合理利用和自然的原因,导致汾河流域湿地生态环境退化现象严重。该流生态环境主要表现特征为：（1）未经处理的污水直接排放导致湿地生态环境急剧恶化退化;（2）不合理的开发加速湿地面积不断萎缩,湿地植被遭到严重破坏;（3）过度开垦破坏水禽的栖息地,滥捕盗猎导致湿地生物多样性不断下降;（4）过度开采地下水和煤炭的无序开采使湿地生态环境恶化的进程加快。     

若尔盖高原湿地资源及其保护对策

若尔盖高原湿地在青藏高原湿地生物多样性保护中占有十分重要的地位 ,但其现状不清。卫星影像解译表明若尔盖高原湿地面积为 3 .94× 10 4 hm2 ,占土地总面积的 2 .2 %。在各种湿地中沼泽所占的比重最大。与 2 0世纪 5 0年代和 80年代初期相比 ,湿地面积大幅度减小而且退化严重 ,急需保护。目前应采取的保护措施有 :加强湿地自然保护区的建设与管理 ;探讨湿地退化机制与生态恢复措施 ;进行沼泽湿地草场生态牧业试验和示范研究 ;加强湿地保护立法与宣传教育。     

基于SWAT模型的西辽河流域自然湿地演变过程及驱动力分析

基于SWAT模型模拟、景观转换分析、地理探测器计算等方法,使用气象观测、数字高程模型、土地利用遥感监测、植被指数等数据,以西辽河流域为研究对象,划定流域边界,分析1980-2015年西辽河流域的面积变化和景观动态变化特征,研究自然和人为因素对湿地变化的驱动效应。结果表明：1980-2015年西辽河流域湖泊和沼泽面积均呈下降趋势,多数土地利用类型侵占过沼泽和湖泊,其中耕地侵占的面积最大;1980年以来西辽河流域经历了干-湿-干的变化过程,大部分时间为干生生境;2000-2015年西辽河流域沼泽湿地生长季NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）平均为0.30,年GPP（Gross Primary Productivity）平均为257.73 g/(m2·a),均呈极显著上升趋势;湖泊面积、沼泽湿地面积和径流深度的变化与降水量和蒸散量的相关关系极显著,NDVI和GPP与生长季积温的相关关系极显著;自然因素对湿地变化的影响要大于人为因素,降水量是西辽河流域湿地变化的主要控制因子,降水量和蒸散量的协同作用对湖泊、沼泽和径流深度变化的驱动能力q＞0.70。该研究可为湿地农业综合开发和可持续发展提供科学参考。     

我国东北寒温带湿地土壤碳氮分布及相关性

以东北寒温带不同纬度典型湿地土壤碳氮分布关系为研究对象,遴选漠河湿地、洪河湿地及七星河湿地进行土壤样品的调查采集并进行土壤碳氮分布相关分析,通过构建不同纬度沼泽湿地土壤碳氮含量垂直分布结构,考察不同湿地不同植被类型土壤碳氮分布规律及土壤对植被生长状况的影响。结果表明:土壤氨氮及硝态氮在土壤垂直分布中有明显的表聚现象,含量随土壤深度的增加呈明显下降趋势;七星河湿地及洪河湿地土壤碳氮含量呈显著的线性相关关系,而漠河湿地土壤碳氮含量相关性不显著。本研究通过对东北寒温带不同纬度沼泽湿地土壤碳氮含量分布的研究,旨在对全球沼泽湿地氮循环的研究提供一定的参考作用。     

甘南尕海不同湿地类型土壤物理特性及其水源涵养功能

通过对甘南尕海4种湿地类型的土壤物理性状和水源涵养功能的研究,结果表明:不同类型湿地的土壤颗粒组成、土壤容重和土壤孔隙度差异明显,且均随土壤深度的增加呈现波动性变化。土壤平均粗砂粒含量为草本泥炭地(63.00%)>永久性沼泽湿地(46.47%)>高山湿地(37.60%);细砂粒为高山湿地(62.40%)>永久性沼泽湿地(53.53%)>草本泥炭地(37.00%)。永久性沼泽湿地(0.49g/cm3),高山湿地(0.90g/cm3)和亚高山草甸(1.29g/cm3)平均土壤容重约是草本泥炭地(0.22g/cm3)的2,4,6倍。土壤总孔隙为草本泥炭地>永久性沼泽湿地>高山湿地>亚高山草甸,土壤非毛管孔隙度为草本泥炭地>亚高山草甸>高山湿地>永久性沼泽湿地。土壤平均最大蓄水量为草本泥炭地(13 143.94t/hm2)>永久性沼泽湿地(11 640.19t/hm2)>高山湿地(9060.79t/hm2)>亚高山草甸(7 391.80t/hm2),非毛管蓄水量为草本泥炭地(937.67t/hm2)>亚高山草甸(598.50t/hm2)>高山湿地(594.67t/hm2)>永久性沼泽湿地(325.13t/hm2)。土壤排水能力的平均值为亚高山草甸(51.49mm)>永久性沼泽湿地(49.66mm)>高山湿地(43.42mm)>草本泥炭地(22.45mm)。在甘南尕海,草本泥炭地的水源涵养功能最好,而亚高山草甸排水功能最好。     

Plant community functional shifts in response to livestock grazing in intermountain depressional wetlands in British Columbia, Canada

Wetlands are ecologically and economically important ecosystems with high conservation value. Although wetland vegetation is strongly determined by abiotic factors, grazing disturbance may also be an important influence on this community. We evaluated the effects of livestock grazing on wetland vegetation in marsh and wet meadow zones in intermountain depressional wetlands in the southern interior of British Columbia, Canada. We sampled marshes and wet meadows in 36 wetlands along a grazing intensity gradient ranging from fully fenced and ungrazed wetlands to unfenced wetlands heavily grazed by livestock. The amount of bare ground was used as a surrogate measure of the intensity of livestock grazing. Vegetation community structure and composition was strongly associated with grazing intensity. Increased livestock grazing favored shorter-lived and smaller plants; conversely, the frequency of tall and rhizomatous species, which constitute the dominant plant species in these systems, declined with higher livestock use. The effects of grazing were more pronounced in the marsh than in the wet meadow. Associations between species richness and grazing differed between zones: native and exotic species richness showed a unimodal response in the marsh while in the wet meadow exotic richness increased and native richness showed no response. The relationship between exotic frequency and grazing was also inconsistent between zones, with a negative association in the marsh and a positive but weak association in the wet meadow. Grazing-related changes in vegetation along the grazing intensity gradient were substantial and may affect the habitat value of these wetlands for dependent wildlife such as breeding waterfowl.     

沼泽湿地生物碳汇扩增与碳汇型生态农业利用模式

为了探索沼泽湿地生物碳汇扩增技术与碳汇型生态农业利用模式,该文选取吉林省大安市牛心套堡苇场的苏打型盐碱化芦苇沼泽湿地为研究对象,通过田间工程、放流增殖鱼、虾、蟹、退化芦苇植被恢复等措施,构建高碳汇型水生生物群落,于2006-2011年进行了沼泽湿地生物碳汇扩增技术与碳汇型生态农业利用模式的试验。结果表明,试验地主要碳汇生物的年平均生物量达到3364.38kg/hm2,比试验前增加了158.20%,年均递增20.89%;试验地年均碳汇能力达到176.42kg/hm2,比试验前增加了256.98%,年均递增35.01%;试验地年均经济效益达到744元/hm2,比试验前增加了215.25%,年均递增25.81%。鱼、虾、蟹的放流增殖对沼泽湿地生态系统结构和功能无明显损害,所构建的"苇-鱼-虾-蟹"复合生态结构可作为退化芦苇沼泽湿地的生物碳汇扩增模式和碳汇型生态农业利用模式,也可为其他类型湿地实施生物碳汇扩增与碳汇型利用提供借鉴。     

银川平原草甸湿地表层土盐分累积特征

银川平原湿地属于典型的绿洲湿地,不仅是生物多样性的载体,还有具有重要的环境调节功能及较高的生产力,但由于其地处于易发生盐分累积的区域,因此,找出银川平原草甸湿地土壤盐分的空间累积特征,对了解银川平原水盐迁移过程对湿地生态系统的影响十分重要。该文采用野外调查、室内分析的方法,研究了银川平原草甸湿地植被的分布特征,草甸湿地土壤盐化等级的划分,盐分累积状况,该研究共设置样地57个,样方123个,根据传统的分类方法将研究区植物群落划分为3个植被型,8个植被亚型,27个群系。根据土壤表层全盐含量0~20 cm,把研究区土壤划分为5个等级:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ,它们对应的含盐量分别为≥10、[4~10)、[2~4)、[1~2)和1 g/kg。银川平原草甸湿地土壤盐分呈自南向北逐渐增加的空间变化;不同草甸植被类型的含盐量大小为盐生草甸典型草甸湿生草甸;不同地形部位草甸的盐分含量表现为干湖滩洪泛平原堤外湖滩湿湖滩渠边沙滩,地下水埋深和水盐循环过程是盐分分布特征的决定性因素。