兰白经济区城市群景观生态系统格局演变及驱动因素分析

采用生态系统变化幅度、变化率及景观格局指数分析兰白经济区2010-2020年景观生态系统格局演变特征,定量分析各驱动因素对生态系统类型变化的贡献,对优化区域土地利用格局,降低城镇发展生态风险,促进兰白经济区生态保护和高质量发展具有重要意义。结果表明：1)兰白经济区景观生态系统以草地、农田为主,约占64%,其次为裸地和灌丛,约占20%,森林、湿地、荒漠占比相对较小。研究期内草地和耕地均减少了150 km²,城镇和裸地分别增加了212 km²和60 km²。2)景观生态系统格局整体破碎化程度加剧,生态系统完整性下降。草地破碎化加剧最为明显,增加斑块数量约占研究区斑块总增加数量的97%。3)主要生态系统类型之间相互转换面积420.58 km²,主要表现为耕地、稀疏草地、裸地向居住地、工矿交通用地的转换。4)城镇化建设是兰白经济区景观生态系统格局演变的首要驱动因素,贡献率为53.38%,土地退化是第2驱动因素,贡献率为31.09%,农业开发和生态保护与修复贡献率分别为9.39%和6.14%。     

基于GEE和PLSR的2001-2020年长三角地区植被覆盖时空变化及驱动力分析

基于google earth engine(GEE)云平台，以MODIS EVI影像为数据源，结合Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性分析、偏最小二乘回归(PLSR)分析等方法，对2001-2020年长三角地区植被覆盖的时空演变特征及其对气候和人类活动的响应特征进行分析。结果表明，1)2001-2020年，研究区植被覆盖度在时序上呈上升趋势(从0.433增至0.474),整体增长速率约为0.16%·a^-1。在空间上呈现“西高东低、南北高中部低”的分布特征，高值区均值0.486,低值区均值0.374。2)植被覆盖动态变化以改善(76.29%)和稳定(8.0%)为主，主要分布在西部和南部；退化区域(22.71%)主要集中在城市扩张地区。3)人类活动因素对植被覆盖时空变化的驱动力(投影重要性>1)大于气候因素(投影重要性<0.5)。降水为主要的气候驱动因素。城镇化快速发展导致土地利用变化较大，总体上对植被覆盖起到了显著的正向影响，但也导致景观破碎度增加。研究长三角植被覆盖变化及驱动因素，对区域生态环境监测、保护和建设具有重...     

新疆棉花生产时空格局演变特征分析

【目的】研究新疆棉花生产时空格局变化,分析棉花生产时空变化特征及其影响因素。【方法】选定新疆棉区为研究对象,基于1991～2020年新疆棉花生产的面板数据,以新疆区域及主要产棉市(县)为研究基本单元,采用时间序列与空间相结合,综合运用统计方法分析棉花种植面积、总产量、单产变化,研究新疆棉花生产的时空和区域特征以及各因素对新疆棉花生产的影响。【结果】(1)1990年以来新疆棉花种植面积和总产量年际变化相似,呈现2个阶段：波动中递增时期(1993～2010年),跳跃式增长时期(2010～2020年),期间北疆和南疆棉区持续增加而东疆棉区有所下降趋势,空间上呈现“东减南增北平稳”趋势。(2)近30年新疆棉花单产显著增加,由0.81×10³ kg/hm²增加到2020年1.85×10³ kg/hm²,较同期增加近1.28倍,平均每年增产34.66 kg/hm²,增长速度较快。(3)全疆棉花总产量变化总体上以面积贡献为主,其次单位面积,互作主导为最低,新疆棉花的生产优势产域为南疆。【结论...     

云南普者黑湿地流域水域面积变化及其影响因素

水域面积变化特征反映了自然和人为对水域生态系统的影响,对水域生态系统的保护、利用和可持续发展有着参考价值。选取普者黑流域1998～2018年共13期Landsat遥感影像为数据源,采用水体指数ENDWI的方法计算普者黑流域水域面积数据,分析研究区22年水域面积时空变化特征及变化趋势,结合同时期的气象、植被、人类活动因素,探讨了引起流域水域面积变化的主要原因。结果表明:(1)1998～2018年来普者黑流域水域面积呈现波动增长的趋势,变化最明显的区域是湖泊地区。其中,1998～2002年水域面积缓慢增加(动态度为0.39%);2002～2010年为水域面积迅速减小阶段(动态度为-1.13%);2010～2019年为水域面积迅速增加阶段(动态度为0.96%);2010年面积最小(557.82 km²),2003年面积最大(620.94 km2),2003年面积最大(620.94 km²);(2)1998～2018年气温、降雨、植被与研究区水域面积变化无明显相关性;人类活动中社会经济因素对水域面积变化呈极显著相关(R2);(2)1998～2018年气温、降雨、植被与研究区水域面积变化无明显相关性;人类活动中社会经济因素对水域面积变化呈极显著相关(R²=0.883)。研究显示,1998年以来人类活动对普者黑流域水域面积的变化产生显著影响,水资源总体上呈波动增加的变化趋势。     

基于InVEST与MaxEnt模型的海南岛红树林生态系统碳储量增量预估

为了解决在海南岛哪儿种红树、如何种红树能增汇的问题,基于生物气候、水文、地质及土地利用等数据,在最大熵(MaxEnt)模型评估所得的海南岛红树林生长适宜区基础上,预测红树林潜在扩种区域范围;结合潜在扩种范围和不同区域红树林生态系统碳密度调查数据,利用InVEST模型对海南岛红树林生态系统碳储量增量进行预估。结果表明：1)MaxEnt模型与InVEST模型结合能够良好地预估红树林碳储量,其中红树林潜在分布区的预测达到高信度(AUC>0.96);2)海南岛红树林生态系统现状碳储量约为1.24 Tg,其中土壤碳约0.84 Tg,总碳密度为217.01 t·hm^-2,土壤碳密度为147.43 t·hm^-2。以历史上海南岛最大的红树林分布面积12 506 hm²作为潜在扩种范围控制线,理论上海南岛红树林生态系统在扩种上限情景下能够为碳中和目标的实现贡献碳储量增量约1.25 Tg,而在扩种下限情景即仅保证完成《红树林保护修复专项行动计划(2020—2025)》扩种2 000 hm²红树林的基本任务情景下,...     

黄土高原植被生态系统水分利用效率时空变化及驱动因素

【目的】明晰黄土高原植被生态系统水分利用效率（water use efficiency,WUE）时空变化特征及其影响因素,为深刻理解生态恢复和气候变化双重背景下黄土高原植被生态系统与水文相互作用研究提供依据。【方法】利用趋势分析和逐步回归方法,对2000-2014年黄土高原植被生态系统WUE时空变化特征及其驱动因素进行了探讨。【结果】近15年黄土高原植被生态系统WUE呈显著增加趋势,增速为0.02 gC·kg^-1H₂O·a^-1（P<0.001）,不同植被生态系统年内WUE主要呈“双峰”模式,峰值分布在4-5月和9-10月;空间上,黄土高原植被生态系统WUE整体呈现上升趋势,其中上升趋势和显著上升（P＜0.05）面积分别占研究区的95.04%和66.96%,但不同季节变化趋势特征差异较大;不同植被生态系统WUE均值和趋势差异显著,其中稀疏灌丛和草地WUE均值较低,而针叶林WUE趋势下降明显;进一步对坡度统计表明,25-50°范围内植被生态系统WUE呈持续增加趋势。当年蒸散量小于3 700 mm时,总初级生产力（gross primary productivity,GPP）随着蒸散量（evapotranspiration,ET）的增加而增加,随后GPP则随ET的增加呈下降趋势,且研究区中东部（57.25%）WUE主要由GPP控制,而西部区域（42.75%）WUE则受ET影响。近15年黄土高原植被生态系统WUE与LAI呈显著的正相关关系（P＜0.001）,表明LAI的增加能够有效促进WUE的提升。逐步回归分析表明,降水量、日照时数和相对湿度3种气候因子是导致WUE及其组分GPP和ET变化的主要气候因子。【结论】在气候变化和人类活动双重影响下,2000-2014年黄土高原植被生态系统WUE呈显著上升趋势,且大部分植被类型年内分布呈现双峰结构。生态恢复工程不仅改善了黄土高原植被覆盖状况,同时显著提高了植被生态系统的WUE,成为近年来黄土高原WUE变化的主要驱动因素。     

伊犁地区土地覆被变化及其对植被碳储量的影响

以伊犁地区为研究对象,以2005、2010年和2015年的土地覆被类型数据和植被功能型分类方案为依据,并利用植被固碳模型,分析了近10 a伊犁地区土地覆被变化特征及其对植被碳储量的影响。结果表明:1）伊犁地区土地覆被变化主要表现为农业用地、林地和建筑用地呈增加趋势,年变化率分别为0.007%、0.031%和0.001%,草地和灌木呈减少趋势,年变化率分别为0.003%和0.1%。2）10 a增加农业用地的面积为923.9 km²,主要的转化来源为草地,占转化总量的83.9%,同时也有78.8%的农业用地转化为草地。3）由于土地覆被的变化、植被净初级生产力以及不同土地覆被类型之间碳转化系数的影响,导致植被的碳储量总体上减少了2.48×10⁵ t。从整体上来看,伊犁地区的农业用地和草地的变化最为显著,土地覆被的变化导致的植被碳储量整体呈减少的趋势。由此可以得出,近10 a伊犁地区草地和农业用地的变化是影响植被碳储量的重要因素。     

长江流域土地利用景观格局时空演变及驱动因子——以2008-2018年为例

分析长江流域土地利用景观格局时空变化,为区域土地利用和生态环境保护提供依据。采用2008、2013、2018年3期Landsat 8 TM遥感影像资料为数据源,依托ENVI与Arcgis技术,对研究区土地利用和景观格局时空演变进行分析,并对产生变化的驱动因子做深入分析。结果表明:1）2008-2018年,长江流域（912 510 km²）林地、耕地与草地面积占据较大优势,2018年林地、耕地与草地面积分别为874 019 km²（49.08%）、428 188 km²（24.04%）、247 435 km²（13.89%）。研究期间,土地利用结构类型总体变化为“林地（0.133%）、草地（0.246%）、湿地（0.319%）、建设用地（5.591%）面积增加明显,耕地面积减少,未利用土地保持相对平稳”的特点。2）斑块类型分析表明,林地景观类型的破碎化程度降低;草地景观类型的破碎化程度增加;建设用地景观类型面积扩大,但在空间布局上更加集中。3）景观格局指数分析表明,人类活动与城镇化建设活动导致土地空间不断分散和破碎化,景观异质性增加。长江流域土地利用景观格局主要驱动因子分别为城镇建设与经济发展、城乡人口结构、工业污染物排放。基于上述分析,对研究区土地利用和生态环境保护提出长江中下游地区土地利用应减量优化与高效;上游、西北与西南等地推进草原景观生态环境保护;城镇化水平较高地区应加强工业用地的整治;科学规划长江流域土地空间布局,构建长江生态大廊道。     

南昌市农村居民点时空演变及影响因素分析

以南昌市为例,利用1980、2000、2017年3期土地利用数据,采用景观格局和缓冲区等方法对南昌市农村居民点演变过程及影响因素进行了分析。结果表明:(1)1980～2017年,南昌市农村居民点数量由2168个减少到2119个,减少集中在中心城区及其周边地区;面积由163.05 km²增加到222.00 km2增加到222.00 km²,增长了36.15%,增加的点集中于新建区、湾里区;农村居民点用地占土地总面积比重和平均面积有所增加,分布密度和核密度值保持在0.29个/km2,增长了36.15%,增加的点集中于新建区、湾里区;农村居民点用地占土地总面积比重和平均面积有所增加,分布密度和核密度值保持在0.29个/km²、1.79个/km2、1.79个/km²不变,核密度热点区域基本稳定。(2)南昌市农村居民点景观破碎程度、优势度有所增加,形状趋于复杂,聚集度指数从7.47增至12.30,斑块结合度从15.82增加到36.09,呈现更加聚集的空间分布形态;景观聚集度呈现"变化方向相同、变化幅度不同"的空间特征,破碎度、优势度及形状指标在各区县的变化方向和变化幅度上差异明显。(3)水系、交通道路、海拔、坡度对于南昌市农村居民点分布具有决定性影响,人口、社会和经济因素是重要推动力;水系、交通道路等因素对于农村居民点的分布具有积极影响,海拔、坡度具有消极影响。     

河北省县域土地利用碳排放空间格局及协调分区

土地利用变化是区域碳排放变化的主要驱动力,研究土地利用变化对碳排放的影响有助于制定碳排放政策。基于土地利用现状数据和能源消耗数据,构建碳排放评价模型,测算河北省2000-2020年土地利用碳排放量,利用标准差椭圆模型探究研究区碳排放空间格局分布特征,依据碳排放经济贡献系数和碳生态承载系数提出碳平衡分区方案及优化对策。结果表明,(1)2000-2020年河北省碳排放总量整体上呈现明显的上涨趋势,从9.01×10⁷ t上升到2.75×10⁸ t, 2000-2010年碳排放量增长速率快速提升,2010-2020年碳排放量增长相对缓慢。(2)河北省碳排放强度呈现多圈层结构空间分布特征,主要以资源型城市为中心向外呈圈层结构扩散,石家庄和沧州核心市区次圈层结构逐渐显现。(3)河北省县域碳排放经济贡献系数空间特征呈四周低中间高,碳生态承载系数呈现西北高东南低的空间分布规律。(4)基于碳平衡分析将河北省划分为碳汇功能区、低碳保持区、经济发展区、碳汇发展区和高碳优化区,并提出了相应的发展策略。     

1980—2016年宁夏主要湖泊演变规律与驱动因素分析

基于1980—2016年宁夏地区湖泊数据,结合Google Earth影像处理、Mann-Kendall趋势分析法研究近37年宁夏湖泊空间分布特征和主要湖泊面积变化状况,并进一步探讨气候变化、径流条件和人类活动对湖泊演变的影响。结果表明：宁夏地区湖泊以永久性淡水湖为主,主要分布在银川和石嘴山市。1980—2016年面积在1.00 km²以上的湖泊的总面积呈增加趋势;其中,有84%的湖泊面积呈现增加趋势,16%的湖泊面积呈减小趋势。宁夏湖泊面积变化是由自然因素和人为因素共同引起的,湖泊面积与年均气温、年降雨量的变化趋势相同,与年径流量的变化趋势相反;不同类型的人类活动对湖泊面积的影响不同,但总体上对湖泊面积增加起到了促进作用。     

粤港澳大湾区 2010—2020 年耕地时空变化研究

【目的】及时准确地提取耕地空间分布与变化信息是科学保护和有效管理耕地资源的重要技术手段，对保障区域粮食安全、制定耕地保护政策具有重要指导意义。研究粤港澳大湾区耕地时空变化，可以为粤港澳大湾区耕地保护和粮食安全保障提供数据支撑。【方法】以多时相的Landsat遥感影像为数据源，利用支持向量机方法进行土地覆盖分类，获取粤港澳大湾区2010、2015和2020年的耕地空间分布信息，分别从数量变化、空间转移和景观格局3个方面分析2010—2020年粤港澳大湾区耕地时空变化特征。【结果】数量变化上，2010—2020年粤港澳大湾区耕地表现为先少量减少后缓慢增加的变化趋势，从2010年的16 155.56 km²减少至2015年的15 740.54 km²，再增加至2020年的16 473.93 km²，其中江门耕地净增加量最多、为176.99 km²，东莞耕地净减少量最多、为74.68 km²。空间转移上，新增耕地60.25%来源于林地，35.85%来源于水体；减少的耕地有49.53%转...     

宁夏中部干旱带土地利用覆被变化特征研究——以盐池县为例

土地利用类型覆被变化能够反映自然条件变化状况和人类活动干扰程度。以宁夏中部干旱带典型区域盐池县为研究区,利用ERDAS和ArcGIS软件,选取2003年和2015年的8月Landsat影像,提取盐池县土地利用土地覆被数据。采用土地利用动态度和土地利用转移矩阵对研究区土地利用时空变化和结构变化进行分析,并利用土地利用转移网络对研究区土地利用变化过程和态势进行重点研究。结果表明,1)12 a盐池县土地利用变化总体呈现为草地、建设用地、水体面积增加,同时耕地、未利用地减少。2)草地面积变化最大,且低覆盖度草地面积明显减少,而高覆盖度草地面积显著增加。不同覆盖度草地之间接转换强烈,草地覆盖度明显提高。高覆盖草地显著增加(126 125.37 hm²),净变化(N_c=3.50%)和总变化(T_c=5.50%)均为最大,单一土地动态度为29.14。研究表明,通过退耕还林还草和禁牧封育等生态工程的实施,研究区植被状况得到改善,逐渐形成了以草地为主导的土地利用格局。     

鄂尔多斯市生态脆弱性评价及归因分析

以地处农牧业交错带的鄂尔多斯市为研究对象,利用SRP概念模型结合空间主成分分析法,对2005、2010和2018年的生态脆弱性进行评价,并通过地理探测器对影响生态脆弱性的因子进行分析。结果表明：1)2005、2010和2018年鄂尔多斯市平均生态脆弱性指数为0.52、0.44和0.42,整体均处于轻度脆弱状态;指数平均值呈现降低趋势,表明生态脆弱性逐渐转好。3期数据均显示生态脆弱性在空间上呈现东部到西部逐渐加重的特征。2)2005年与2010年相比潜在脆弱面积增加了390 km²,微度脆弱面积增加了22 628 km²;2010年与2018年相比潜在脆弱面积增加了5 616 km²,微度脆弱面积增加了6 031 km²;3)鄂尔多斯市生态脆弱性不同年份各评价因子的影响不同,自然因素中的年均降水量、NPP以及人类活动所产生的人口密度、人均GDP、万元GDP用水量是影响鄂尔多斯市生态脆弱性的主要因子。     

紫雨桦杂交子代苗期生长及叶色性状的变异

【目的】利用杂交过程中亲本的配子重组及基因交换,创造变异丰富的子代群体,为后续林木良种及新品种选育提供物质基础。【方法】以3株紫雨桦为母本,7株白桦作为父本进行杂交,共得到19个杂种家系,调查了各家系紫叶苗木的高和地径等生长性状,5-9月不同发育时期的叶绿素、花青素、叶色参数(L^*、a^*、b^*)等叶色性状以及2个年度的保存率,对各性状在家系间的差异进行了统计分析。【结果】(1)生长、叶色等性状在家系间大多存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)差异。不同性状的变异幅度差异很大,苗高、地径变异在25.00%左右,花青素相对含量以及黄蓝饱和度(b^*)在33.67%～53.20%之间,其他性状的变异系数多为15.00%上下。(2)叶色性状随季节变化明显。花青素相对含量和红绿饱和度(a^*)在5、6月最高,7、8、9份明显降低,这与紫雨桦叶色春季呈现紫色、夏季逐渐变绿色的季节变化吻合;b^*随季节变化呈现逐渐增加的趋势,这也与叶片颜色逐渐变蓝的趋势...     

1990—2020年南宁市土地利用时空变化

为揭示南宁市土地利用的时空变化规律,运用地理信息系统(Geographic information system,GIS)技术和土地利用动态度、利用程度和转移矩阵等方法,深入分析1990—2020年南宁市土地利用的时空演变特征。结果表明,1990—2020年南宁市各土地利用类型的变化明显、土地利用变化的总体速度加快,建设用地和未利用地增加且表现为增速,耕地、林地、草地和水域减少且表现为减速;南宁市的土地利用程度处于中等水平,随着人为活动对土地的不断干扰和影响,土地利用程度水平呈逐渐升高的趋势;30年间南宁市共有1 051.61 km²的土地利用类型发生转移,其中建设用地和未利用地表现为净转入特征,耕地、林地、草地、水域表现为净转出特征。     

基于遥感图像的博鳌镇土地利用变化分析

以海南省博鳌镇为研究区,选取1993、2001、2009年3期TM遥感影像数据,运用RS、GIS方法、马尔可夫模型,分析了博鳌镇土地利用变化的数量结构、空间分布特征以及其发生变化的驱动力。结果表明,海南省博鳌镇建设用地呈急剧增加趋势,农用地、未利用地呈现下降趋势,水体变化不明显。其中,1993²001年,农用地大幅减少;建设用地增加量超过了其初始面积,主要来源于农用地和未利用地;未利用地利用率达到73.66%;水体增加来源于建设用地。20012001年,农用地大幅减少;建设用地增加量超过了其初始面积,主要来源于农用地和未利用地;未利用地利用率达到73.66%;水体增加来源于建设用地。2001²009年,博鳌镇农用地增加来源于建设用地,建设用地增加趋势渐缓,2009年未利用地利用率达到96.59%,水体向建设用地转变。     

基于LUCC追踪分析的生态系统服务价值时空变化研究

  目的  为了更好地揭示生态系统服务价值时空变化特征及趋势,加强对生态系统服务价值（ESV）空间变化描述。  方法  该研究以博斯腾湖流域为例,结合使用逐像元的追踪分析、趋势分析等方法,试探究土地利用/覆盖变化（LUCC）对生态系统服务价值的影响。  结果  （1）博斯腾湖流域主要的土地利用类型是荒漠,其次是草甸和裸地。研究期内,水田、荒漠、草甸、湿地、水域、旱地、建设用地面积增加;草原、灌木、裸地、针叶、阔叶、冰川积雪面积减少,2005—2010年综合土地利用动态度最大。（2）2000—2018年博斯腾湖流域未发生变化的土地即稳定型占流域总面积的60.43%,中等变化型、回归型和激烈变化型多分布于人类活动较强的绿洲地区。（3）2000—2018年博斯腾湖流域ESV总体上呈现波动增长趋势,流域ESV主要由草甸、水域和湿地构成,水域、旱地、草甸和草原是流域ESV变化的主要贡献因子和敏感因子,其中草原为负向贡献因子。（4）博斯腾湖流域ESV呈西北高、东南低,高值（博斯腾湖）点缀在低值区的空间分布特征。有明显增大与明显减少趋势的地区均分布于博斯腾湖周围湿地,流域北部大部分ESV呈轻度增加趋势,绿洲区轨迹等级和ESV变化趋势从城市至绿洲边缘呈:中等变化型（ESV轻度减少）— 渐变型（ESV轻度增加）— 中等变化型（ESV轻度减少）环状相间结构。  结论  该研究发现博斯腾湖流域南部土地利用轨迹等级、ESV变化趋势均高于北部的空间差异,并采用土地利用追踪分析与ESV趋势变化相结合的方式,揭示了绿洲城市的土地利用冲突现状及ESV时空变化,对博斯腾湖流域土地利用调控和生态环境保护提供参考。      

江西省抚州市1990—2020年耕地资源时空变化特征研究

目前,随着城镇化速度放缓,早期快速城镇化遗留下来的耕地“非农化”和“非粮化”问题亟需解决,加大耕地资源保护力度蓄势待发。本研究以江西省抚州市为例,基于30年土地利用现状数据,运用Arcgis软件构建土地利用转移矩阵,从时间和空间上分析网格尺度的耕地资源变化特征,同时利用优化的热点分析对研究区的耕地资源变化热点区域进行识别分析。结果表明：(1)抚州市从1990年到2020年30年间耕地总面积减少了8.97万hm²。其中,1990—2000年耕地面积变化幅度较小,仅增加0.02万hm²;2000—2010年耕地面积出现减少趋势,减少面积为0.74万hm²;2010—2020年耕地面积被其他地类占用情况严重,大幅减少8.25万hm²。(2)抚州市1990—2020年的耕地资源变化特征显著,变化强度大,涉及范围广。2010—2020年中心城区变化强度在20%～100%范围内,耕地主要转化为建设用地,其次属于耕地资源内部转化以及受退耕还林的影响转为林地。(3)抚州市耕地资源变化热点区域从1990—2000年的...     

长株潭城市群土地利用动态变化及驱动分析

为了进一步加强长株潭城市群的土地管理,促进长株潭城市群土地利用与经济协调发展,通过对长株潭1996²008年来土地利用变化和社会经济发展资料进行整理、分析与研究。得出以下结论:1、经济发展是土地利用变化的最主要因素,集中表现在耕地的减少与建设用地的增加;2、人口是长株潭城市群土地利用变化的重要因素,主要表现在居民点及工矿用地的增加及交通用地的增加;3、政策是长株潭城市群土地利用变化的又一重要驱动力;4、土地合理利用要以政府为主导,各方参与,如此才能真正达到土地的集约节约利用。