生态脆弱区景观生态风险时空分异及其地形梯度分析——以陕西省米脂县为例

目前,生态脆弱区已成为景观生态风险评价研究的热点区域之一。以黄土丘陵沟壑区陕西省米脂县为研究区,以2009年、2015年土地利用数据为基础数据,将研究区划分为耕地、林地、草地、果园、水域、城镇工矿用地和荒地7类土地利用类型,基于干扰度与脆弱度构建生态风险模型,并结合地形分布指数进一步分析了生态风险随高程和坡度梯度的动态变化规律,得出如下结论:(1)米脂县土地利用格局变化明显,耕地面积减少3 168.45 hm~2,林地与荒地面积分别增加1 102.95,1 609.47 hm~2;(2)米脂县2009年、2015年景观生态风险指数分别为0.221 7,0.228 9,且呈现西高东低,中间高南北低的空间分布格局。Ⅰ级风险主要转化为Ⅱ级风险,面积比例由28.17%降为13.59%;Ⅲ风险达到研究区面积的1/3,主要由Ⅱ风险区转化而来;Ⅳ与Ⅴ风险区面积变化不大,面积比例整体上升3.9%;(3)生态风险等级时空分布随高程和坡度梯度变化显著。Ⅰ级风险向低海拔、低坡度转移的趋势明显;Ⅱ与Ⅲ级风险均向高海拔转移;Ⅳ与V级风险在地形梯度上无明显的风险转移。     

基于RS和GIS的青海香日德绿洲景观格局特征分析

借助遥感(RS)、地理信息系统(GIS)等手段,运用生态学原理对青海香日德绿洲进行景观格局特征分析。结果表明,香日德绿洲景观多样性指数和均匀性指数分别为1.634和0.839 7,均处于中等水平。研究区景观优势度不高,但是耕地、林地、未利用土地仍占有较高的景观比例,尤其耕地,不但景观比例大而且随着移民的不断涌入还有增长趋势;研究区景观分离度最大的是交通用地,最小的是耕地,表明耕地分散程度最小,交通用地最大。区域景观破碎度最大的是耕地和林地,最小的是交通用地和水域,说明耕地被分割程度最大,水域和交通用地最小。分维数指数最大的是居民及工矿用地,最小的是耕地,即居民点及工矿用地形状最不规则,受人为干扰最小,相反耕地形状最为规则,受人为干扰最大。     

青海都兰县察汗乌苏绿洲景观格局特征分析

借助遥感(RS)及地理信息系统(GIS)等手段,运用景观生态学原理,同时结合外业调查结果,对青海都兰县察汗乌苏绿洲进行景观格局分析.结果表明:察汗乌苏绿洲景观多样性指数和均匀度指数分别为1.248和0.775 4,均处于中等水平.研究区景观优势度不高,但耕地、荒草地、河床及水利设施用地占有较高的景观比例,尤其耕地,不但景观比例大而且随着城镇化的发展,外来人口的不断涌入还有增长趋势;研究区景观分离度最大的是林地,最小的是耕地,表明耕地分散程度最小,林地分散程度最大.区域景观破碎度最大的是林地,最小的是荒草地和河床与水利设施用地,说明林地被分割程度最大,荒草地和河床与水利设施用地最小.分维数指数最大的是河床与水利设施用地,最小的是耕地,即河床与水利设施用地形状最不规则,受人为干扰最小,相对耕地形状最为规则,受人为干扰最大.     

银川市景观格局动态变化研究

应用遥感和GIS技术对城市化过程中城市景观格局及其动态过程进行研究,可以更好地认识研究区的空间特征及其景观要素的演替。选取2001年和2005年的银川市CBERS图像,提取研究区两个时期的景观类型,并选取斑块面积、斑块数量、景观多样性指数、景观优势度指数、景观均匀度指数和景观破碎度指数等景观生态指标,对研究区的景观格局进行了分析。结果表明:在研究时段内景观斑块类型没有发生变化,景观多样性指数和均匀度指数增加,优势度指数和破碎度指数有所减小,研究区的景观类型分布更趋均衡化;建筑用地、耕地和林地面积增加,尤其建筑用地面积增加较快,水体和未利用土地的数量减少,水体的斑块数量减少较多。说明银川市在研究时段内各土地利用类型的比例和空间分布格局都有较大变化。     

基于GIS的帽儿山景观生态综合评价

景观生态综合评价对区域区划有重要的意义,以黑龙江帽儿山为例,以2006年林相分布图、Landsat TM遥感数据、地形图、二类调查数据和其他数据材料为数据源,以GIS为技术手段,选取景观类型破碎度、景观形状指数、土壤侵蚀类型、地形因素（坡度）、土地利用类型、植被盖度指数与气象因子（年降水量）7个指标对研究区域进行景观生态综合评价,在此基础上进行景观生态区划。研究结果表明:（1）全面分析景观生态综合评价指数并进行分级处理和景观区划,分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ级区域,分别代表好、较好、中、较差和差5个级别;（2）不同景观生态综合评价区域面积所占比例的排列顺序为:Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅰ>Ⅴ,Ⅱ级区域所占的比例最大,在整个研究区域中占据绝对的优势,区域景观生态质量属于较好水平;（3）景观生态质量垂直分异明显,第一、二高程带的景观质量较好,Ⅱ级区域在一、二高程带所占比例较大,在第二高程带达到最大,第三、四和五高程带的景观质量较差。可见基于DEM模型和景观生态综合评价揭示景观生态质量的空间特征。     

基于遥感的矿业用地演变规律分析

矿业集聚区内的矿业用地分布直接关系到区域土地利用安全格局。该文以武安市为例,以1996年、2006年TM图为数据源,采用遥感资料自动识别软件（ENVI）和人工目视解译相结合的方法,利用ARC/INFO软件提取土地利用类型动态变化矩阵反映土地利用面积变化,表明区域内变化率最大的用地类型是工矿用地;通过景观分析软件FRAGSTATS3.3获取土地利用景观指数,表明工矿景观要素在区域中所起的作用在增加,各类用地分布的复杂程度提高,总体景观格局离散程度与变化幅度有限,矿业用地与矿产资源分布的总体集聚性非常强。     

基于景观格局和生态敏感性的左江流域生态脆弱性分析

以左江流域作为研究区,选取景观破碎度、景观分维数和景观分离度3个景观格局指数,以及土壤侵蚀敏感性、石漠化敏感性2个生态敏感性指数构建景观类型干扰度和区域生态脆弱度模型。利用空间采样和地统计学插值,生成生态脆弱度空间分布图,实现对流域的生态脆弱进行综合定量的分析和评价。结果表明:（1）变异函数分析表明,流域生态脆弱度的块金值/基台值达65.34%,呈明显的空间相关性,生态脆弱度的空间变异在16km以内比较接近,具有明显的各向同性的特点,而16km以外则表现出明显的各向异性;（2）区域生态脆弱度的空间格局与流域实际吻合良好,呈现南低北高的格局,脆弱程度相对较高的区域与碳酸盐岩在研究区的分布较为一致,地质地貌是流域生态脆弱度空间格局的主要控制因素,而人类活动的影响是引起生态环境脆弱度空间异质性的主要因素。     

三峡库区生态敏感区生态系统服务价值及生态安全变化——以重庆市云阳、奉节、巫山三县为例

为了从时间和空间上直观得看出区域生态服务价值和生态安全的变化趋势以及二者的相互联系,以云阳、奉节、巫山三县2000年、2006年、2012年、2018年4期土地利用/覆盖变化数据为基础,ENVI,ArcGIS软件为平台,在修正后的生态服务价值系数的基础上,引入人为干扰指数和景观脆弱度指数,对云阳、奉节、巫山的生态系统服务价值和生态安全进行评价。结果表明:林地对生态服务价值的总量贡献最大,其次是耕地、草地和水域,建设用地贡献生态服务负向价值,林地分布区域是生态服务价值高值区域,生态服务价值低值区集中分布在城镇区域;林地受人为干扰较小,景观脆弱化度程度小,林地区域生态安全状况较好,而耕地、建设用地受人为影响大,景观脆弱化度程度明显,生态环境安全性较差;2000—2018年研究区在大尺度上景观格局没有发生明显变化,生态服务总价值在2000—2018年期间呈增加趋势,区域的生态环境安全状况逐渐改善;生态安全格局与生态服务价值空间分布格局保持相对一致;生态安全高值区主集中于生态服务价值高值区,生态服务价值较低区域的生态安全也较差。     

时空动态视角下快速城市化地区景观生态风险评价与分区

景观生态风险是区域景观受多种风险源长期干扰的累积结果。立足风险发生的“历史-现期-未来”动态视角探讨景观生态风险分区管控策略可为优化区域生态风险管理提供思路借鉴。为科学认知景观生态风险的空间分异格局，继而制定空间分区管控策略，研究基于快速城市化地区的风险动态管控需求，构建了“历史-现期-未来”时空动态视角下的景观生态风险评价与管控分区框架，并以江阴市为例，探讨其风险变化的时空过程、演变特征、未来趋势及差异化管控策略。结果表明：1）2005—2020年，伴随城市化演进，江阴市耕地减少12.76%，建设用地增加13.53%，景观类型转化剧烈、景观破碎度持续增加。其中，耕地和生态用地转化为建设用地的程度较严重，而建设用地集聚分布态势显著。2）江阴市生态风险呈现“北低南高”的空间分布格局。低风险区集中分布在北部水域及乡镇建设用地核心区，高风险区分布在南部水域、沿江地带及乡镇建设用地扩张边缘区。3）基于风险的动态变化过程，江阴市景观生态风险演变类型可划分为维持型、升级型、缓和型和波动型。继而，依据风险现状和未来趋势进一步分析不同区域的风险控制需求与风险走向，细化具体的防范区，不同区域在风险防范紧迫性、管控重点等方面存在显著差异。总体上，集成景观变化“历史-现期-未来”视角的风险评价和管控框架有益于从时空动态全过程理解城市化地区景观与外界干扰之间的复杂相互作用，研究结果可为城市生态风险管理及促进区域国土空间布局优化提供决策支持。     

松嫩高平原土地利用景观梯度变化特征分析

研究区域不同梯度带土地利用景观变化特征,可为维持区域生态功能、改善区域生态环境质量提供科学依据。以松嫩高平原典型地域巴彦县为研究区,利用ArcGIS手段,以地形因子（高程、坡度）作为研究区梯度分级基础,考虑地貌类型和行政区划划分梯度带,应用梯度分析和景观格局分析相结合的方法,从景观水平和景观类型水平两方面,分析研究区13 a来不同梯度带土地利用景观变化特征。结果表明:（1）1996—2009年间,梯度带Ⅲ土地利用景观破碎化程度最大,受人类活动的影响最严重;梯度带Ⅱ优势景观比较明显,土地利用景观结构稳定性最差。（2）1996—2009年,各梯度带土地利用景观基质均为旱地,水田景观所占比例均有所上升,且各梯度带林地景观所占比例差别一直较大,建设用地景观增长水平基本一致。     

生态文明视角下四川省资源环境压力的时空变化特征

基于足迹家族原理,构建了由生态压力、温室气体(GHGs)排放、水资源压力构成的资源环境压力评价指标体系,并应用于四川省的资源环境压力评价。结果表明,1990—2013年四川省人均生态足迹增加109.57%,生物承载力变化不大,生态压力由中下(Ⅱ_a)升至很高(Ⅲ_b)等级;林业碳汇提高32.01%,GHGs排放虽保持较低(Ⅰ_b)等级,但其排放指数增高了234.97%;水足迹增速很小,水资源压力很低(Ⅰ_a);全省资源环境压力由很低(Ⅰ_a)升为中下(Ⅱ_a)。空间上,生态压力很低(Ⅰ_a)的是甘孜和阿坝,广元为中上(Ⅱ_b),成都、自贡和攀枝花等其余19市(州)很高(Ⅲ_b);GHGs排放状况,攀枝花很高(Ⅲ_b),内江较高(Ⅲ_a),乐山中上(Ⅱ_b),眉山中下(Ⅱ_a),甘孜、雅安和阿坝为碳汇(Ⅰ_a),成都、自贡和泸州等其余14市(州)均属较低(Ⅰ_b)等级;水资源压力方面,自贡、遂宁、眉山、内江和资阳很高(Ⅲ_b),成都较高(Ⅲ_a),泸州和达州为中上(Ⅱ_b),德阳为中下(Ⅱ_a),宜宾和攀枝花较低(Ⅰ_b),甘孜、阿坝和广安等其余10州(市)很低(Ⅰ_a);资源环境压力状况,阿坝、甘孜、雅安和广元很低(Ⅰ_a),凉山和绵阳较低(Ⅰ_b),广安、巴中和南充为中下(Ⅱ_a),宜宾、德阳、乐山和达州为中上(Ⅱ_b),泸州、资阳和成都较高(Ⅲ_a),遂宁、攀枝花、眉山、自贡和内江很高(Ⅲ_b)。研究表明,四川省的资源环境压力主要归因于较高的生态压力。今后的生态文明建设中,除了严守耕地生态红线以确保耕地生产力外,还要通过大力发展水电以优化能源消费结构,以及加强森林保育以提高碳汇潜力。     

渭-库绿洲多尺度景观格局与盐度关系

中国盐渍化土壤面积大,分布广,对区域农业发展构成了严重的威胁。探索土壤景观格局与盐度的关系将有助于盐渍化监测和评估。该研究选择渭-库绿洲GF-1影像为数据源,结合研究区同期38个样点不同剖面土壤盐度数据,对样点缓冲区景观格局与土壤盐度做Pearson相关分析和逐步回归分析,揭示土壤盐度空间分布格局,探讨景观格局与盐度的定量关系。结果表明:1)水平方向上,土壤盐分高值区主要集中分布在绿洲东部荒漠地带和绿洲西部农牧交错区;垂直方向上,渭-库绿洲表层土壤盐渍化现象最为严重,其他各层土壤盐渍化情况相对较轻,盐渍化程度随着深度下降呈降低趋势;2)绿洲区域易受人类活动影响,景观破碎化程度高,而同一区域不同梯度下,随着缓冲距离的增加,区域景观类型增多、均质性降低、多样性增强;3)耕地利用数量指标能较好指示土壤盐度状况,而水体面积、盐渍地面积、其他用地面积、最大斑块指数(largest patch index,LPI)、蔓延度(contagion index,CONTAG)和分维数(perimeter-area fractal dimension,PAFRAC)对盐度影响相对较弱;4)除0~10 cm层外,自10~20 cm至80~100 cm层逐步回归方程的自变量中,耕地面积、水体面积和最大斑块指数LPI为负效应,而盐渍地面积、其他用地面积、CONTAG和PAFRAC为正效应,最优回归方程决定系数为0.537。该研究确定了渭-库绿洲土壤盐度的分异规律,以及不同盐度对绿洲景观格局的影响程度。研究结果可为西北干旱区绿洲土壤盐度预警提供理论依据,同时为干旱区景观格局研究提供一定的参考价值。     

北京市山区小流域主沟道水文地貌调查与分级

以北京山区小流域主沟道为研究对象,研究小流域主沟道水文地貌调查要素及分级方法.以沟道河床、河岸及缓冲带、河滩地、河流整体为主要调查与评价因子,将北京山区小流域主沟道水文地貌划分为极好（Ⅰ级）、好（Ⅱ级）、中等（Ⅲ级）、差（Ⅳ级）、极差（Ⅴ级）5个等级,并对开展水文地貌修复工程的7条小流域和全市567小流域主沟道进行分级,结果表明：全市山区567条小流域,调查主沟道总长度为4 258 km,属于Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级的沟段长度比例分别为64.85％、14.02％、9.56％、8.76％和2.81％,其中Ⅱ级及以上的沟段长度占到总长的78.87％.研究成果将为北京市及全国河流水文地貌生态修复、生态清洁小流域建设提供重要参考.     

SCS模型在贵州省毕节市石桥小流域坡面产流模拟中的应用

[目的]研究喀斯特地区径流形成规律,得到适合研究区的SCS(space cooperation system)模型参数取值。[方法]利用野外径流小区观测获得的径流数据与降雨资料,对研究区的降雨进行雨型分类,并利用SCS模型进行坡面产流模拟。[结果](1)根据降雨随历时的分配可将研究区的降雨雨型分为4类,即前期型(Ⅰ类)、中期型(Ⅱ类)、后期型(Ⅲ类)以及均匀型(Ⅳ类)。(2)基于SCS模型对研究区坡面径流进行模拟时,初损系数λ取值多为0.01,0.05,远小于λ=0.2的取值。(3)随着坡长的增加,前期型降雨、中间型降雨和后期型降雨的CN(curve number)值变幅较小,均匀型降雨的CN值呈现增加的趋势。随着坡度的增加,前期型降雨和中期型降雨的CN值呈现减少的趋势,后期型降雨和均匀型降雨的CN值增幅不大。[结论]基于SCS模型得到的模拟径流量与实测径流量之间的相关系数和模型效率系数都较高,具有较好的模拟效果。     

北疆地区积雪与冻土变化的特征分析

利用1960—2007年北疆6个国家基本气象站积雪及冻土资料,分析了北疆地区积雪和冻土深度的气候分布特征,并利用统计学方法总结了积雪对冻土变化的影响。结果表明:（1）最大冻土深度受海拔高度的影响较大,并与其成正比。最大冻土深度值出现年代从平原向山区滞后;从20世纪80年代后最大冻土深度出现减小的趋势,且平原较山区更加明显;3个不同类型冻土区冬季最大冻土深度和平均冻土深度的年际变化基本上随时间逐渐减小;（2）Ⅰ区的最大积雪深度大于Ⅱ区和Ⅲ区,各站冬季最大积雪深度和平均积雪深度的年际变化基本上都呈现单峰单谷型;（3）Ⅰ区最大积雪深度和最大冻土深度的对应关系呈现双峰型,Ⅱ区为单峰型,Ⅲ区则为对数型。积雪深度较浅时,冻土深度增加较明显,随着积雪深度的增加,冻土深度变化较小,当积雪深度超过一定限值后,冻土深度还有下降的趋势;（4） M-K检验结果为各站最大冻土深度与积雪的变化趋势基本相反且突变点基本一致,呈现负相关。     

渝西方山丘陵区小流域景观格局演变分析

以渝西方山丘陵区张家沟小流域为空间范围,基于遥感和地理信息系统技术,运用多样性指数、优势度、破碎度和分离度等景观生态学定量化指标,分析了该流域1957,1976,1982,1992和1998年土地利用与景观格局的演变规律。运用分形理论计算得到了各种景观的分维数,以此为依据探讨了各种景观形态的复杂性。研究结果表明,随着时间的推移和经济的发展,张家沟小流域各种景观的多样性指数、破碎度和优势度以及景观的分离度发生了较为复杂的不均匀变化,变化的节律性与区域农业经济政策、人口的增长和经济的发展具有很好的对应性;各种景观形态的复杂性程度排序为:居民地>林地>水田>旱地>园地>水域;应用RS和GIS技术,借助景观生态学的研究方法,探讨小流域景观格局的演变,是区域土地利用与土地覆盖变化过程、格局和机理研究的有效方法。     

EMS诱变花生珍珠红1号创制优良新种质

为创制花生优良新种质,以花生品种珍珠红1号的干种子为材料,采用浸泡法开展甲基磺酸乙酯(EMS)诱变研究。结果表明,以半致死剂量为选择标准,适宜诱变条件为0.8% EMS处理10 h;筛选获得9个优良M₅突变系,其中4个表现出产量高、品质优、综合性状优良等特点。上述4个M₅突变系干荚果产量较对照(珍珠红1号)增加10.93% ~ 26.78%,出仁率均高于对照;在品质方面,诱珍珠红1号2Ⅱ/19油酸含量为56.68%、油酸/亚油酸比值(O/L)为1.92,分别较对照提高8.44个百分点和0.57;诱珍珠红1号2Ⅲ/8亚油酸含量为39.05%,较对照提高3.28个百分点;诱珍珠红1号2Ⅲ/10粗脂肪含量为54.52%,较对照提高1.50个百分点;诱珍珠红1号3Ⅰ/8油酸含量为53.70%、O/L为1.71,分别较对照提高5.46个百分点和0.36。ISSR分子标记结果表明,9个优良M₄突变系与珍珠红1号在分子水平上均存在明显差异,突变系之间在分子水平上也存在明显差异。本研究结果为花生遗传改良和功能基因研究提供了优良的新种质,为花生EMS诱变育种研究提供了参考。     

银川平原草甸湿地盐土及其盐分分布特征

通过野外观测和室内分析,研究银川平原草甸湿地盐土及其盐分的分布特征,根据土壤表层全盐含量将研究区土壤划分为5个等级,分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ,不同土壤等级的植被类型不同,在土壤Ⅰ中主要分布盐生草本草甸和盐生小灌木草甸,在土壤Ⅱ中主要分布盐生草甸和丛生禾草草甸,在Ⅲ、Ⅳ中主要分布根茎禾草草甸,在Ⅴ中主要分布杂类草草甸和一些低湿草甸;研究区草甸土壤全盐含量在垂直方向上表现出明显的表聚现象,在0~30 cm土层,随着土壤深度的增加,土壤全盐含量急剧下降,在30~70 cm土壤全盐含量的下降则较为平缓;各盐分离子除了HCO_3~–以外,其余各离子均表现出明显的表聚现象,但在不同的土壤等级中,只有Na~+、K~+、Cl~–和土壤全盐的表现一致,均为ⅠⅡⅢⅣⅤ。草甸湿地植物体中也有一定的盐分累积,在植物体中,主要盐分为NaCl、NaHCO_3;在土壤中主要盐分为NaCl、NaHCO_3、Na_2CO_3。     

层次分析法在太行山中南部造林树种选择中的应用

[目的]对太行山中南部不同林种树种适宜性进行了研究,为太行山生态脆弱区造林树种的选择和提高植被恢复效果提供理论与技术支撑。[方法]应用层次分析法(AHP)对常见的17种造林树种进行适宜性评价。依托9个评价指标,用9点数值量表法设计专家调查表,经指标筛选,建立判断矩阵计算权重值。根据权重值,将树种划分为:I级(最适宜)、Ⅱ级(较适宜)、Ⅲ级(不太适宜)、Ⅳ级(不适宜)。[结果](1)9个指标入选水土保持林评价指标体系,4个指标入选用材林评价指标体系;(2)水土保持林权重值0.022 7~0.088 9;(3)用材林权重值0.024 1~0.144 1。[结论]水土保持林I级树种为侧柏、桧柏、山杏、山桃;Ⅱ级树种为:白皮松、辽东栎、山杨、樟子松、油松、杜松、华北落叶松;Ⅲ级树种为:白桦、刺槐、翅果油树、火炬树;Ⅳ级树种为:臭椿、青杨。用材林I级树种为:华北落叶松、油松、辽东栎;Ⅱ级树种为:樟子松、侧柏、青杨、山杨、白桦、臭椿、白皮松;Ⅲ级树种为:刺槐、火炬树;Ⅳ级树种为:桧柏、杜松、山杏、山桃、翅果油树。