云南高原湖泊杞麓湖动态演变及景观生态风险评价

  目的  探究气候变化背景下杞麓湖动态演变过程及其流域景观生态风险。  方法  基于1975-2015年8期时序Landsat数据,提取湖泊边界,并解译得到3期流域景观类型分类数据。从湖泊面积、轮廓和质心3个方面对杞麓湖动态演变进行研究,通过划分生态风险采样小区,建立生态风险评价模型,定量分析杞麓湖流域的景观生态风险。  结果  ① 近30 a来,杞麓湖流域景观结构变化特征明显,建设用地和滩涂湿地面积显著增加,农地、林地和水体面积持续减少,未利用地面积变化不大;②近40 a来,杞麓湖处于持续萎缩状态,2015年水体面积仅为面积最大年（1985年）的56.05%;杞麓湖形状体现为连续的复杂变化,以西部和南部的河流入湖口处变化最为明显,东部变化最小;杞麓湖质心主要向东北方向迁移,1975和2015年湖泊质心相距1 242 m;③生态风险评价结果表明:流域以较低生态风险为主,所占比为26.75%~35.09%,1985-2015年生态风险均值由0.957 8增加至1.013 9,流域生态风险趋于恶化。  结论  杞麓湖流域生态风险空间分布具有明显的区位性和异质性,高生态风险主要分布于杞麓湖水体部分,低生态风险主要分布于流域的湖盆之中,其余生态风险主要沿湖盆和湖泊呈块状或带状分布。     

高原湖泊杞麓湖流域典型蔬菜地土壤及周边水质特征

为了了解杞麓湖流域农田、水体的营养状况,于流域内湖泊周边蔬菜地采集耕层土壤样品以及相应位置的水体样本,测定了土壤养分状况和水体富营养化参数,并对各个参数间的相关性进行了分析.结果表明:杞麓湖流域的土壤TNS、TPS、SOM含量极丰富,均值均处于1级丰富度;但就区域分布而言,杞麓湖的东部和北部农田养分含量较低,而西部和南部的养分含量较高;杞麓湖水质参数TNW含量、TPW含量和COD的均值都达到了地表水劣Ⅴ类水平;土壤的SOM含量与TNS含量呈显著正相关,水体中的TNW含量与TPW含量呈显著正相关关系.根据杞麓湖流域的土壤及水体养分特征,提出了相应的种植及截污对策.     

高原湖泊杞麓湖流域典型蔬菜地土壤及周边水质特征

为了了解杞麓湖流域农田、水体的营养状况,于流域内湖泊周边蔬菜地采集耕层土壤样品以及相应位置的水体样本,测定了土壤养分状况和水体富营养化参数,并对各个参数间的相关性进行了分析。结果表明:杞麓湖流域的土壤TNS、TPS、SOM含量极丰富,均值均处于1级丰富度;但就区域分布而言,杞麓湖的东部和北部农田养分含量较低,而西部和南部的养分含量较高;杞麓湖水质参数TNW含量、TPW含量和COD的均值都达到了地表水劣Ⅴ类水平;土壤的SOM含量与TNS含量呈显著正相关,水体中的TNW含量与TPW含量呈显著正相关关系。根据杞麓湖流域的土壤及水体养分特征,提出了相应的种植及截污对策。     

成都平原湿地动态监测与分析

采用归一化水体指数,对1990、2000、2007年3个时段的成都平原湿地资源专题信息进行提取。提取的湿地资源信息包括河流、湖泊、库塘、部分水田等。1990年提取的湿地面积为322.58 km~2,2000年提取的湿地面积为450.98 km~2,2007年提取的湿地面积为465.67 km~2。整体来看,1990—2007年成都平原湿地面积呈现增加趋势;1990—2000年,以12.84 km~2/a的速率增加,2000—2007年,以2.10 km~2/a的速率增加,由此可见,研究区在2000年前生态环境较好,湿地保持较好的增长趋势,而2000年后,湿地面积趋于平稳,湿地生态环境的保护有待加强。成都平原由于人为和自然因素的共同干扰,其湿地资源从景观格局到面积等方面都发生了很大变化,研究湿地景观的变化趋势对于湿地恢复与保护政策意义重大。     

都兰湖湿地水体面积变化与气象因子的关系

为明确都兰湖湿地水体面积变化与气象条件的关系,利用相性分析和线性回归分析研究了2006—2019年都兰湖湿地9月水体面积变化的气象因素。结果表明:都兰湖湿地水体面积呈现出上升趋势,最大值出现在2016年,为55.687 5 km~2,最小值出现在2007年,为25.687 5 km~2;降水量、气温与水体面积变化成正相关,蒸发量、风速和日照时数则与水体面积变化成负相关,降水量对水体面积的变化影响显著。     

杞麓湖叶绿素a与水质因子时空分布特征及相关性研究

[目的]研究杞麓湖叶绿素a(Chl-a)与水质因子时空分布特征及相关性。[方法]2010年1～9月,对杞麓湖Chl-a及水质因子进行监测,并运用相关分析和灰关联分析,对Chl-a与水质因子关系进行研究。[结果]杞麓湖水体中Chl-a含量具有明显的时空变化特征,总体趋势是平水期丰水期枯水期。Pearson相关分析结果显示,在平水期时,Chl-a与pH和TP呈极显著正相关关系;在枯水期时,Chl-a与TN呈显著性正相关关系;在丰水期时,Chl-a与各因子并未表现出明显的相关性。灰关联分析结果表明,在杞麓湖水体中,对Chl-a含量影响较大的环境因子有pH、WT、SD、TA等,而对Chl-a含量影响最大的则是湖体内的N、P营养盐含量。[结论]该研究为杞麓湖富营养化的治理与合理开发提供了理论依据。     

内蒙古达里诺尔湖泊湿地动态的遥感监测

利用极轨气象卫星NOAA/AVHRR遥感监测资料,结合实地考察数据,绘制遥感影像图及植被指数图,统计了2000年至2005年,每年4月到9月达里诺尔湖的水域面积,分析了达里诺尔湖泊水体的年际变化,并结合1961年至2004年45年的气象数据,得出以下主要结论:(1)由于气候及人为因素,从2000年起至2003年达里诺尔湖泊的水域面积处于稳定波动状态,而2003年8月后湖泊面积减少,呈下降趋势。(2)在人为因素对环境的作用保持在1个较低水平时,研究区湖面变化与温度和降水的变化有较好的吻合关系,年均气温与湖面积之间存在负相关关系,降水量与湖泊面积之间基本呈正相关关系。(3)该地区气候的变化对湖区生态变化起着重要的作用,人类影响相对较弱,认为温度和降水是影响研究区湖泊面积和水位的主导因素。     

1990—2019年达里诺尔湖水体面积变化遥感监测

以Landsat遥感数据资料为基础,采用归一化差分水体指数（NDWI）对达里诺尔湖水体进行识别和提取,使该区域形成长时间监测,研究1990—2019年达里诺尔湖的时空变化,并通过气象数据探讨水体面积与气候变化的关系。结果表明,达里诺尔湖1990—2019年水体面积呈波浪式变化,整体呈下降趋势,自2000年后,达里诺尔湖水体面积逐渐减少,20年间共减少41.82 km²;在湖体东北方向减少幅度最大,共减少19.89 km²。达里诺尔湖水体面积与降水量呈正相关,与气温呈负相关。     

内蒙古必鲁台地区沙漠化时空变化

[目的]了解内蒙古必鲁台地区土地荒漠化现状及其变化趋势。[方法]基于Landsat-5TM、Landsat-7ETM+及Landsat-8OLI遥感影像,利用决策树分类方法,对必鲁台地区地物信息进行分层提取,研究1985—2015年该地区沙漠化发展动态。[结果]1985年必鲁台地区荒漠化面积1 331.57 km~2,其中重度沙漠化面积300.44 km~2,占22.56%。2015年该地区荒漠化面积1 731.50 km~2,其中重度沙漠化面积398.09 km~2,占22.99%。[结论]1985—2015年必鲁台地区沙漠化总面积呈增加趋势,重度沙漠化面积也在增长,说明研究区沙漠化呈发展趋势。     

基于USLE模型分析剑湖入湖河流金龙河流域的土壤侵蚀动态

剑川县金龙河作为剑湖淤积泥沙的主要产源,减少金龙河流域的土壤侵蚀,对治理剑湖泥沙淤积有至关重要的作用,以剑湖金龙河入湖口为研究对象,利用3S技术,实现剑湖流域地区土地利用类型数据的获取,进而分析1995—2015年间该区域土地利用的时空动态变化情况,借助修正土壤流失方程(RUSLE),对该时段流域内的土壤侵蚀状况进行定量估算。结果表明:1995—2015年剑湖金龙河流域轻度以上的侵蚀面积从123.79km~2减少到93.86km~2;土壤年均侵蚀模数从1 826.58t/(km~2·a)降到1 628.27t/(km~2·a);总侵蚀量由933 295.25t减小到832 241.67t。剑湖的泥沙淤积明显减少,生态环境得到有效改善。     

农药、化肥进入杞麓湖水体的现状和控制方法

通过在对杞麓湖周边农田农药化肥施用现状以及其对水体的污染进行调查分析探讨,提出相应的控制方法.     

杞麓湖流域废菜叶污染调查及资源化利用

杞麓湖流域终年进行蔬菜种植,有大量废菜叶产生。调查了杞麓湖流域废菜叶污染现状及其入湖比例,对废菜叶污染成分含量进行了测试,并估算了进入杞麓湖的废菜叶的污染负荷产生量,结果表明,杞麓湖流域每年约有38万t废菜叶产生,其入湖比例约为20%;入湖废菜叶产生的有机质、N、P分别为3 782.52、192.20、20.37 t/a。因此,利用微生物发酵技术将流域内废菜叶转化成生物发酵饲料是提高流域废菜叶资源化利用水平和改善杞麓湖水质的关键。     

1985—2015年厦门市土地利用变化及驱动力

运用面向对象分类法得出厦门市1985—2015年土地利用覆盖数据,结合土地利用转移矩阵分析法、动态度分析法对厦门市30年城市用地变化过程进行动态监测与分析.结果表明:30年间林地和耕地分别减少了60.96和108.33 km~2,减少的部分主要转化为建设用地和交通用地;水域和其他用地分别减少了14.23和15.89 km~2,主要转化为建设用地;养殖水面面积1985年后增加31.00 km~2,主要占用耕地,但2005—2015年减少了38.35 km~2,主要转化为建设用地.气候变化、经济发展、人口剧增及旅游业发展是厦门市土地利用发生变化的主要原因.     

杞麓鲤人工繁殖试验

杞麓鲤是通海县著名的土著鱼之一,由于捕捞强度、气候、环境等多种因素,致使杞麓鲤种群数量急剧减少.为了拯救通海县濒危的杞麓鲤,使其种质资源永续利用,2011年开展杞麓鲤人工驯化工作,2014年采用人工催产的方式,开展杞麓鲤人工养繁殖技术试验并取得成功.     

缨帽变换在抚仙湖水面变化分析中的应用

为了获得近15年抚仙湖水面面积变化情况及影响因素,基于2000 ～2015年长时间序列Landsat ETM+和OLI共5景遥感影像,利用缨帽变换及密度分割技术快速准确地提取了云南省抚仙湖水体信息,自动绘制矢量边界,并结合研究区年平均气温及降水量资料,分析了抚仙湖水面变化的影响因素.通过ETM+和OLI传感器参数、各波段灰度直方图对比研究以及实际运用发现,缨帽变换图像处理技术应用于OLI影像具有可行性,提取水体信息效果良好;2000年以来抚仙湖水面面积总体缩小明显,且与该区年平均气温、年降水量变化趋势一致.总体说明气候因子对抚仙湖水面变化影响较大,两者之间关系显著;2015年抚仙湖面积有所增加,反映了云南旱情状况有所减轻.     

新疆艾比湖流域耕地面积变化对艾比湖湖面面积的影响分析

基于1950～2009年艾比湖流域耕地面积与湖面面积历史数据和卫星影像数据,研究艾比湖流域耕地面积变化对艾比湖湖面面积的影响。结果表明,艾比湖每年3～4月湖面面积最大,而4月以后特别是7月后,湖面面积减小;2000～2009年艾比湖湖面面积最大的是在2003～2004年,湖面面积最小的是在2008～2009年,且湖面面积呈逐年减小的趋势;艾比湖流域的耕地面积不断增加,且增速逐年增长,以2005～2009年的增加速度最高;相关性分析显示,艾比湖流域耕地面积与湖面面积之间呈线性负相关,且显著相关,表明流域耕地面积的增加会直接导致湖面面积的减少。     

云南高原湖泊流域种植业面源污染物的流失特征分析

种植业面源污染己经成为我国水环境质量安全的重大影响因素,近些年来的研究表明,农药化肥中的氮、磷元素的流失使种植业面源污染更加严重。本文通过流失系数法和空间叠加分析,对2015年云南三大高原湖泊（抚仙湖、星云湖和杞麓湖）流域种植业总氮、总磷、铵态氮、硝态氮的流失量和流失强度及其空间分布特征进行分析研究。结果表明：三大流域内种植业总氮流失量最大,其次为铵态氮、硝态氮、总磷,流失强度分别为2.73~22.07、0.003~3.52、0.01~2.25、0.05~1.36 kg·hm^-2;总氮、总磷流失范围主要集中在杞麓湖的西南部,星云湖西部和南部。铵态氮、硝态氮流失主要集中在杞麓湖的南部,星云湖南部和北部;氮磷元素的流失主要来源于经济作物和水稻。本研究根据研究结果分别制定分区、分级、分阶段防治计划,以期为控制研究区种植业面源污染提供科学依据。     

基于Google Earth Engine平台的太湖围网养殖时空变化

基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,简称GEE)平台,以我国太湖水域为例,利用30年时间序列的Landsat系列卫星数据,结合光谱信息、多种遥感指数和纹理信息,利用分类与回归树的方法对1985—2019年之间的太湖围网养殖区域进行分类提取,并且探讨太湖围网养殖空间分布模式及时间序列上的面积变化情况.结果表明,分类与回归树方法可以用于提取围网养殖区域,同时提取精度较高,细节信息也较为丰富;在空间上,太湖围网养殖活动主要存在于东太湖水域,西太湖区域面积较小.在时间序列上,太湖围网养殖产业自1985年开始以来,围网养殖区面积逐年提高,至2007年达到峰值,然后逐年缩小,在近年保持稳定状态.养殖区最大面积达到136.57 km2,经过近年来的一系列的治理工作之后,太湖水产养殖区面积减少至15 km2以下.利用谷歌地球引擎遥感大数据平台提取围网养殖区对于太湖水资源保护具有极大的优势,主要表现在GE E平台降低了数据准备的时间,同时保证大数据量的高性能计算,在以后的水资源保护研究中有着极大的优势.     

近30年南四湖湿地景观类型变化特征

选取1985、2000年Landsat5 TM及2015年Landsat8 OLI遥感影像为数据源,以格网化为基础,分别利用转移矩阵和景观类型转化强度指数对南四湖湿地近30年的景观类型转移状况、生态等级变化情况进行定量时空分析,结果表明:(1)近30年来南四湖自然湿地面积逐年下降,人工湿地面积逐年上升,非湿地略有增加,由1985年自然湿地为主导的"湖泊-芦苇-荷田"景观结构转变为2015年人工湿地主导的"养殖水面-水稻田-湖泊"结构;(2)湖区主要呈现出大量自然湿地向人工湿地转移的趋势,转出面积最显著的是芦苇,为501.88 km2,主要转化为养殖水面、水稻田。转入面积最大的是养殖水面,为305.70 km2,主要由芦苇、荷田及湖泊转化而来;(3)1985~2000、2000~2015和1985~2015年景观类型转化强度指数值分别为-0.73、-0.40和-1.12,景观生态等级降低,宏观生态状况驱差,但后15年较前15年生态转差程度有所减缓,转化剧烈区域分布在最容易被人为垦殖的湖区东西两侧。     

博斯腾湖面积变化遥感监测及其驱动因素分析

【目的】定量分析博斯腾湖面积变化趋势及其驱动因素,研究博斯腾湖面积历史变化规律,预测其2020与2030年的湖泊面积变化趋势,为博斯腾湖水资源合理开发利用与管理提供科学依据。【方法】以博斯腾湖为研究对象,利用3S技术,解译多年遥感影像数据,计算1978、1990、2000、2015年的博斯腾湖面积;将遥感解译结果结合水文、气象、社会经济统计数据,运用相关分析、主成分分析与多元回归模型定量分析引起博斯腾湖面积变化的驱动因素,并对博斯腾湖2020与2030年的面积变化趋势进行预测。【结果】1978~2015年间博斯腾湖面积减少了约39.75 km~2,总体呈现减少的变化趋势,经历变小-变大-再变小的波动性变化过程;人为因素(人口数量、灌溉面积、引水量、灌溉量)与气候因素(径流量、气温、降水量)是影响博斯腾湖面积变化的两个关键因素,在博斯腾湖面积变化过程中的贡献率分别为47.793%和37.818%;未来5与15 a博斯腾湖面积在人类活动与气候变化的共同影响下将呈现继续减少的变化趋势,预计在2020与2030年分别为939.23和935.34 km~2。【结论】在过去30多年中,博斯腾湖面积经历了缩小-扩大-再缩小的波动性变化过程;人类活动与气候变化因素是引起变化的驱动因素,其中人类活动起主导作用;未来5与15 a博斯腾湖面积仍将持续呈现逐渐变小的趋势。