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。     

典型岩溶湖泊湿地流域土地利用动态及模拟预测

为了掌握和揭示普者黑流域土地利用动态的变化特征,以TM影像数据为基础,采用GIS、数理统计等技术手段,对1990—2015年6期(每5年1期)的普者黑岩溶湖泊湿地流域影像进行解译,分别从土地利用动态度和土地利用结构方面分析该研究区25 a的土地利用变化特征,并基于CA-Markov模型对研究区未来30 a土地利用结构变化进行预测.结果表明:(1)1990—2015年普者黑流域土地利用结构变化表现出明显的差异,从土地利用动态度来看,未利用地利用动态度变化最大,其次是建筑用地、湿地和农地,林地和园地利用动态度变化最缓慢;从各土地利用类型间相互转化来看,转出面积以农地和林地为主,转入面积以农地、林地和湿地为主.(2)未来30 a研究区土地利用格局变化总体上体现了以农地为主,以林地、建筑用地和湿地为辅的特征,土地利用变化趋势与前25 a的演变规律基本保持一致.(3)与1990—2015年相比,2015—2045年普者黑岩溶湖泊流域土地利用格局出现了一些新特征,原有建筑用地增长率明显提高,湿地增长率降低,农地和林地面积先增加后减少.     

基于CA-Markov模型的滦河上游流域生态承载力时空动态模拟

以2000、2010和2020年3期土地利用数据为基础，采用生态系统服务价值改进的生态足迹模型核算滦河上游流域各期总体和不同地类生态承载力总量，绘制生态承载力空间分布图，分析其历史变化趋势和空间分布特征。并基于CA-Markov模型模拟流域2030年的土地利用格局，对该流域未来生态承载力进行了预测。结果表明，滦河上游流域建设用地和水域面积增长迅速，林地和草地互相转换活跃，草地转出居多，但仍是该流域主导地类。伴随着活跃的地类转换，流域生态承载力总体呈先减少、后增加的趋势。预测结果表明，2020—2030年预测该流域生态承载力将从1 844 795 ghm2增加至2 032 204 ghm2，增长了10.16%，水域对该流域生态系统承载力贡献作用十分突出。滦河上游流域生态承载力总体格局呈西北高、东南低的特征，内部单元随时间变化在空间上呈斑块聚集状。     

普者黑流域土地利用及“源-汇”景观的氮磷输出响应研究

以滇东南典型岩溶流域普者黑为研究对象,在将流域划分为26个子流域的基础上,以2018年3个水期各子流域的水质数据为依据,结合子流域内土地利用结构和景观格局特征,采用相关性分析、冗余分析和回归分析,探讨流域氮、磷输出与景观特征指数的定量关系。结果表明:丰水期氮、磷输出要高于枯水期和平水期,全流域从外围到中部呈"汇"景观逐渐减小,"源"景观逐渐增大趋势,耕地是流域氮、磷输出的主要"源"景观,水域具有改善水质的"汇"景观功能;耕地、水域面积比例和斑块密度、香农多样性指数与水质之间相互关系显著,说明农业活动是影响普者黑流域氮、磷输出的主要原因,景观的破碎化促使了这一生态过程的发展;3个水期景观空间负荷对比指数(LWLI)与TP、PO_4~(3-)-P和NH_4~+-N均呈正相关,枯水期和丰水期时LWLI与所有水质指标均集中于同一象限,LWLI与丰水期TP的回归系数最大,R~2为0.856,表明LWLI对水质指标的解释能力远大于传统景观指数,对水质评价及预测有重要意义。     

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。      

2010—2020年巢湖流域生态系统类型的时空变化特征及驱动力分析

基于巢湖流域生态系统类型分布的持续观测数据,从年变化率、动态度和转移矩阵3个方面分析2010—2020年巢湖流域生态系统类型的时空变化特征,并剖析变化的驱动因素。结果表明,2010—2020年巢湖流域生态系统类型面积变化最为明显的趋势是农田面积的持续大幅缩减和城镇用地的急剧大幅扩张。生态系统动态度(LC值)较大的是其他建设用地和城镇用地,全巢湖流域LC值为0.5%。10年间巢湖流域开发建设对农业和生态空间的大量挤占主要发生在城市周边。此外,流域内农田与湿地的相互转化也较明显。城市化以及工业和矿山开发是巢湖流域近10年最为主要的生态系统类型变化的驱动因素。     

渭河关中段土地利用变化对生态系统服务价值的影响

[目的]评估渭河关中段土地利用变化引起的生态系统服务价值变化,为渭河关中段生态系统可持续发展的决策提供依据与手段。[方法]根据渭河关中段的土地利用变化数据,采用中国陆地生态系统的服务价值测算方法,对渭河关中段的生态系统服务价值进行评价,并分析了面积变化对生态系统服务价值的影响。[结果]1980~2007年渭河关中段水域面积呈减小趋势,林地面积及建设用地面积均在增加,而未利用地面积在减少,耕地面积变化不大;1980~2007年生态系统服务价值减少了8.37亿元,主要是由于水域面积减少和城市建设用地面积增加引起;林地和草地对生态系统服务价值的贡献最大,单位生态系统服务价值水域最大。[结论]在渭河关中段建设和产业发展过程中,应加强对林地和水域的保护。     

奎屯河流域土地利用/覆被及生态系统服务功能变化

[目的]分析25年来奎屯河流域土地利用/覆被与生态系统服务功能的变化,以期为该区域资源管理和生态经济协调发展提供理论基础.[方法]在3S技术的支持下,以1975年和2000年的TM 图像解译数据为基础,采用谢高地的评价方法分析了25年来奎屯河流域土地利用/覆被与生态系统服务功能的变化特征.[结果]1975～2000年,奎屯河流域耕地、城乡建设用地、盐碱地和沙地有所增加,其他林地、草地、水域和沼泽的面积均减少;区域生态系统服务功能从1975年的3 108.68×106元减少到2000年的2 953.91×106元,减少量为154.77×106元,减少率为4.98;;[结论]生态系统服务价值降低说明该区域生态环境趋于恶化,将来区域发展必须加强生态环境保护力度.     

嘉陵江流域土地利用变化的生态系统服务价值评估

根据嘉陵江流域2000、2005和2015年3期土地利用遥感影像数据,将地理数学方法与GIS相结合,研究了嘉陵江流域15年各种土地利用类型的面积变化、土地利用动态度等动态变化信息,并估算了各种土地利用类型的生态系统服务价值。结果表明,2000—2015年,嘉陵江流域耕地面积持续减少,而建设用地、草地、水域、林地和未利用地面积增加;嘉陵江流域生态系统服务价值由2000年的243 109.36百万元减少到2015年的242 805.95百万元;嘉陵江流域生态系统服务价值对价值系数缺乏弹性,反映耕地面积的变化对研究区生态系统服务价值的变化具有较大影响。     

阿克苏河流域中下游生态系统服务价值对土地利用变化的响应

以遥感影像和统计数据为基础,使用RS和GIS技术,系统分析了1995年—2015年阿克苏河流域中下游地区生态系统服务价值对土地利用变化的响应特征。结果表明:近20 a,研究区土地利用发生明显变化,未利用地面积大幅度减少(-77 205.95 hm~2),建设用地、耕地面积不断上升。受此影响,该区域生态系统服务总价值呈波动下降态势(-6.71%),1995年—2015年,共降低11.01×10~8元,生态环境出现退化迹象,生态系统服务总价值下降的主因是水域和林地面积减少。适当控制人口规模、贯彻国家政策、合理管理水资源是当前促进研究区社会、经济和生态可持续发展的有效举措。