基于1990—2020年土地利用变化的西秦岭生境质量时空演变研究

为进一步了解西秦岭区域生境质量状况、空间分布特征及其与土地利用类型变化之间的关系,以期解决该区域生境质量退化、生态系统受损、空间格局失衡、自然资源开发利用不合理等国土空间问题。本研究借助InVEST,利用生境质量模型、土地利用程度指数、双变量空间自相关等方法,以西秦岭三县区秦州区、康县、碌曲县1990—2020年土地利用数据为基础,对西秦岭近30 a的生境质量进行模拟评价。结果表明：（1）西秦岭东北部耕地面积降幅明显;南部和西部以草地和未利用地减少为主,其他土地利用类型面积增加;（2）西秦岭东北部、南部生境主要变化是由较高向高等级生境过渡,而中、较低等级生境向低等级生境过渡;西部主要是由较高向中等级生境变化,较低向低等级转化的过程,整体生境质量处于中等偏上水平;（3）西秦岭东北部、南部生境质量与土地利用程度整体呈负相关,相关程度有减弱的趋势;西部土地利用程度与生境质量呈正相关,且空间上存在集聚现象,空间集聚性先增强后减弱。（4）30 a来,西秦岭生境退化度一直为上升趋势,空间分布总体表现为东北部、东部及南部高,西部和西北部低。对西秦岭近30 a的生境质量进行模拟评价,为西秦岭生境质量提...     

2000—2015年西南区县域土地利用变化特征及驱动力分析——以重庆市奉节县为例

综合分析重庆市奉节县土地利用格局时空演变及其驱动力,为优化西南区县域尺度的土地利用规划、生态大保护和区域可持续发展提供理论参考和数据支持。基于RS和GIS技术,利用四期（2000、2005、2010和2015年）土地利用基础数据,从土地利用动态模型和地学信息图谱等方面出发,揭示区域2000—2015年的土地利用动态变化特征及时空演变规律。依据主成分分析模型和线性回归分析模型,并基于奉节县社会经济统计数据,探究研究区土地利用驱动机制。研究期内,研究区土地空间格局呈现以林地和耕地为主体,同时交错分布其它土地类型的特点。耕地、草地和未利用地土地面积分别减少 78.84 km²、3.73 km²、2.54 km²,而林地、水域和居民工矿用地面积分别增加23.36 km²、46.67 km²、9.03 km²。受三峡移民影响,区域土地利用分布格局由整体无序向局部有序的方向发展。研究期的前10年间,土地利用类型转移主要发生在林地、草地和耕地之间,林地→耕地和草地的面积总和分别为849.38 km²和425.17 km²;2010—2015年间林地和居民工矿用地新增面积分别为9.93 km²和7.09 km²。从产业结构调整、政策影响和社会发展等方面探究区域城镇化的驱动机制,城镇化因素、政策因素、经济因素、社会发展因素和农业因素是影响奉节县土地利用类型变化的主要驱动力。     

2000—2014年石羊河流域植被覆盖变化研究

植被覆盖度是衡量地表植被长势和评价区域生态系统健康程度的重要指标,研究石羊河流域植被覆盖度的时空变化,对研究内陆干旱地区陆地生态系统环境变化具有重要意义。利用EOS/MODIS卫星数据,借鉴景观生态空间分布格局分析方法,从植被覆盖度面积变化和类型转换趋势方面分析2000—2014年石羊河流域植被的空间分布变化与格局演变。结果表明,2000—2014年石羊河流域内以低覆盖植被为主,其中极低覆盖植被年际波动最大,中高覆盖植被年际波动最小。在2001年、2004年、2009年和2013年前后,石羊河流域出现了4次植被生态退化过程。4种土地生态类型的植被覆盖度在年际变化中均呈增加趋势,其中耕地植被生态恢复明显,未利用土地生态恢复比较缓慢。15年石羊河流域内生态向恢复的方向发展。前期与后期的各植被覆盖等级的面积转移途径与幅度基本相似,后期的生态变化程度比前期更加剧烈。植被覆盖变化多集中在人类活动较多的区域。植被生态变化以稳定和轻微恢复为主。各土地生态类型中,耕地植被覆盖度空间变化最大。水资源的空间分布和利用不均是导致植被覆盖变化的空间分布不均的主要因素,中游平原区生态恢复较好,下游民勤绿洲在2010年后的生态退化明显。     

1979—2014年汾河流域干旱时空特征

为全面分析近年来汾河流域的干旱特征,有效应对干旱风险,笔者采用汾河流域35个气象站1979—2014年的逐月降水数据,以标准化降水指数SPI为干旱评测指标,并采用Mann-Kendall检验等统计方法,获取流域在时间和空间尺度上的干旱分布特征。结果表明：36年来,流域年干旱强度和干旱范围呈减小趋势,四季的干旱强度减弱,夏、秋、冬季干旱范围减小;四季中冬季旱情最多且范围最广,夏季区域性干旱最多,秋冬春季发生连旱的可能性最高;多年平均下,干旱主要分布在流域北部,夏季南部干旱也分布较多,春、秋季局地干旱发生频率最高。SPI指数较好地反映了汾河流域近36年干旱的时空变化特征。     

汾河流域植被生产力时空变异特征分析

植被生产力(GPP、NPP)和碳利用效率(CUE)是监测和评估生态系统的重要指标,能够有效反应生态系统环境变化.汾河流域是黄土高原典型生态脆弱区的重要流域,是全国水土流失治理和生态保护的重点区域.本研究以流域尺度为出发点,基于MODIS数据重点分析了汾河流域2000-2015年GPP、NPP和CUE的时空特征及影响因素...     

石羊河流域负积温的时空演变特征

利用1960—2017年石羊河流域5个气象站逐日平均气温资料,计算各地年负积温,并运用线性趋势系数法、方差分析周期法、累计距平和信噪比法以及相关系数法,分析了石羊河流域负积温的时空分布特征及负积温与气温和冻土的关系。结果表明:受海拔高度、地形地貌、植被覆盖和天气系统的影响,石羊河流域负积温具有明显地域特征,负积温平均和极值为绿洲平原区高于荒漠区,荒漠区高于山区。负积温正常年份最多,概率在60%以上,依次向两端迅速递减。年、年代负积温总体呈升高趋势,古浪升高趋势最明显。年负积温的时间序列存在7～9年的准周期变化,古浪负积温在1986年发生了气候突变,其他各地没有发生气候突变。各地负积温初日、终日、负积温期有一定的差异,最早负积温初日(1972-9-2)和最迟负积温终日(1969-6-9)均出现在天祝,负积温期最长258天(1972年)在天祝,最短100天(2001年)在民勤。石羊河流域年负积温与年气温呈极显著正相关,负积温的升高与年气温上升具有较好的同步性。石羊河流域冻土的变化对负积温的响应敏感,负积温每升高100℃,冻土日数减少约6.2天,平均冻土深度减小约4.5 cm,最大冻土深度减...     

湖北汉江流域潜在蒸散量时空变化特征分析

为了在全球气候变暖的背景下,探索湖北汉江流域蒸散发的变化趋势,为农业生产布局及水资源有效利用提供依据。以湖北汉江流域13个气象站点1960—2011年的逐日气象资料为基础,采用FAO推荐的Penman-Monteith模型计算潜在蒸散量,用Mann-Kendall非参数检验法对其进行趋势分析和突变检验,并在ArcGIS环境下利用克里金插值分析潜在蒸散量的空间变化特征。结果显示：湖北汉江流域1960—2011年的潜在蒸散量整体呈波动下降趋势,变化速率为-16.792 mm/10 a,均值为 792 mm;夏季整体下降趋势明显,变化速率为-15.149 mm/10 a,春季整体呈上升趋势,变化速率为 4.171 mm/10 a,秋季和冬季变化趋势不明显;潜在蒸散量空间分布特征表现为自东南向西北递减,较高的地区主要集中在武汉、广水、天门一带;1968年前后,潜在蒸散量出现1次突变。     

镇域水平乡村耕地流转的时空分异及其驱动机制

为了解乡村土地流转的镇域差异,丰富对土地流转尺度效应的认知,选取重庆市现代农业与统筹城乡示范窗口江津区为样区,基于2007—2012年24个乡镇的农经统计面板数据,利用统计分析法、主成分分析法与Logistic多元回归分析法,从镇域尺度视角研究乡村耕地流转形式、流转去向和流转规模的时空演变特征,并从区位状况、经济水平、资源禀赋、农业政策和市场5个方面剖析驱动镇域水平耕地流转时空变化的影响因素。结果表明：镇域水平耕地流转形式均以出租和转包为主,呈现多样化;土地流转去向中,农户是耕地最主要流入方,其次是企业,专业合作社最少;镇域水平耕地流转年际差异显著,变化趋势以“先增后减再增型”和“增加型”为主,呈现多元化;镇域水平耕地流转规模属随机分布,空间自相关程度逐年减弱,且空间关联类型格局随年际变化总体表现出不稳定性;镇域水平上,农业劳动力数和养殖业商品化率对耕地流转规模影响最大,流转率随农业劳动力数减少而增加,而随养殖业商品化率提高而增加。此外,固定资产、劳均耕地和农转非率对耕地流转规模也有正向促进作用。最后立足镇域特色,以不同层次发展需求为导向,提出促进土地顺畅流转的施政策略。     

海河流域滦河水系夏季大型底栖无脊椎动物多样性调查

为了解海河流域滦河水系的生态完整性和底栖动物群落的恢复,2013年5—8月对滦河水系大型底栖无脊椎动物的群落结构特征进行了初步调查,共检测到大型底栖无脊椎动物90种,隶属于7纲11目65属。利用Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数、Simpson多样性指数对滦河水系的水质进行了初步评价,在主成分分析和因子分析的基础上,对23个定量采样点的类型做了聚类分析。结果显示,水生昆虫23种,占26%;甲壳类2种,占2%;环节动物9种,占10%;软体动物10种,占11%;摇蚊幼虫46种,占51%。生物多样性指数表明滦河水系的整体水质为轻度污染,底栖动物的多样性与底质类型关系密切。     

石羊河流域日照时数的变化特征及影响因子分析

为了合理调整种植结构、优化农业生产布局、保护生态环境以及提高太阳能的开发利用效率。笔者利用1961—2010年石羊河流域5个气象站逐日日照及年总云量、低云量、降水、相对湿度、沙尘日数和平均风速等观测资料,运用线性系数法系统分析了石羊河流域各县区近50年来日照时数的时空分布及强度特征,然后采用相关系数和多元线性回归中的标准化回归系数分析了影响日照时数的主要气象因子。结果表明：受海拔高度、地形地貌以及天气系统等影响,石羊河流域日照时数低海拔地区大于高海拔地区。除凉州外,各地年、年代日照时数总体呈增加趋势,民勤、永昌的增加趋势尤为显著,年日照时数的时间序列存在5~8年的准周期变化;各季节日照时数变化趋势不太一致,总体上呈增加趋势,春季增加最显著;月日照时数变化也存在差异,除天祝外,6月为1个高峰,9月和12到次年1月为2个低谷。各强度日照时数的日数变率较大,随着日照时数长度的增长,各地日照日数呈先增加后减小。石羊河流域日照时数的主要影响因子是总云量和低云量,其次是相对湿度和沙尘日数,降水和平均风速的影响最弱。日照时数与低云量和平均风速呈正相关,与总云量、降水、相对湿度和沙尘日数呈负相关,影响各地日照时数的主要因子有所不同。     

信阳市1961-2015年高温日数时空变化特征

为了研究在全球变暖的大背景下信阳市高温日数时空变化规律,利用1961—2015年信阳市地面气象月报表的观测资料,采用线性倾向法、简单相关系数法、通径分析法和Morlet小波分析等方法进行分析研究。结果表明：信阳市≥35℃高温日7月下旬最多、而≥37℃和≥40℃的高温日均是8月上旬最多。山区、丘陵平原过渡区高温日数少,平原、山麓高温日数多。1961-2015年信阳市高温期没有出现明显的缩短或延长。1961-2015年信阳市高温日数整体呈不显著减少趋势,经历了先急剧减少后缓慢增多的变化过程。湿度是影响信阳市高温日数年际变化的主要因子,气压、降水和日照是次要因子。信阳市高温日数存在6、21、30和51年4个明显的周期振荡。未来几年信阳市仍将处于高温的多发期。