基于地理探测器的江西省万安县生态脆弱性时空演变及驱动力分析

[目的]对江西省万安县生态脆弱性近30a的脆弱性进行定量研究,为县级土地脆弱性定量评价提供借鉴方法,以此促进县级社会—经济—生态可持续发展。[方法]运用1987,1995和2015年3期遥感影像数据,在分析生态脆弱性概念与评价方法的基础上,依循"压力—状态—响应"评估框架,选取景观分维数、破碎度、优势度、景观适应度4个景观格局指数,以及人类活动干扰指数、植被覆盖度指数、地形指数、景观类型指数,从生态压力度、敏感度、恢复力3个方面出发运用熵权灰色关联法构建生态脆弱性评价模型,基于格网尺度对万安县生态脆弱性进行动态评价和分析。[结果]1987—2015年万安县生态脆弱性不断加剧,其中存在68.72%的样本区生态脆弱度指数增大。通过万安县生态脆弱性分布图和趋势图可知,全县生态脆弱度高值区域集中在中北部地区而低值区集中于南部和西北部。采用空间自相关分析法分析万安县土地生态脆弱性指数空间上的集聚特征和显著性,1987—2015年万安县土地生态脆弱性存在较高的空间自相关性,空间自相关性呈现上升趋势。运用地理探测器方法,表明万安县生态脆弱性主要驱动因素是乡镇人均纯收入、单位耕地面积化肥施用量和非农业人口比重。[结论]研究区生态环境严峻,亟需针对万安县资源、气候、地形、土壤等条件,合理规划用地,科学系统划分生态功能区。     

Spatiotemporal changes of eco-environmental quality based on remote sensing-based ecological index in the Hotan Oasis,Xinjiang

The rapid economic development that the Hotan Oasis in Xinjiang Uygur Autonomous Region,China has undergone in recent years may face some challenges in its ecological environment. Therefore,an analysis of the spatiotemporal changes in ecological environment of the Hotan Oasis is important for its sustainable development. First, we constructed an improved remote sensing-based ecological index(RSEI) in 1990, 1995, 2000, 2005, 2010, 2015 and 2020 on the Google Earth Engine(GEE) platform and impleme...     

砒砂岩区典型小流域表土有机质含量空间自相关格局及影响因素

以砒砂岩区鲍家沟小流域为研究对象,运用地统计学和灰色关联度相结合的方法,研究砒砂岩区小流域表土有机质的空间自相关特征及影响因素.结果表明:①砒砂岩区小流域表土有机质空间变异的半方差函数拟合模型为指数模型,块金效应值为60.66％,属中等程度的空间相关性,流域表土有机质整体呈沟底＞坡面＞山脊的规律.②全局空间自相关分析显...     

南海北部海域大眼鲷空间自相关性

研究经济鱼类分布的空间自相关特征有助于探究种群空间分析的最适尺度,是鱼类种群变动、资源量评估的基础内容。本研究根据2009—2014年渔船信息动态监测网络中的南海北部海域底拖网渔业生产数据,利用全局空间自相关和局部空间自相关等方法,研究了大眼鲷资源空间自相关性的动态变化,同时采用补充增量空间自相关分析(ISA)提高研究结果的准确程度。结果显示:(1)在整个研究海域内,大眼鲷资源年际间分布呈低密度区域为主,高密度区域较少的分布特征。(2)增量空间自相关分析表明,大眼鲷资源在76～87 km的尺度范围内表现出强烈的空间自相关性,聚集分布模式具统计学意义。(3)局部空间自相关分析表明,年际间大眼鲷资源热冷点渔区分布有差异,且资源变动较大;热点渔区主要集中在研究海域中部50～100 m等深线附近,冷点渔区则集中于50 m等深线附近海域。本研究引入增量空间自相关方法探究大眼鲷资源的空间自相关性,为挖掘渔业资源时空分布特征提供了一种新思路。     

耕地与粮食安全战略: 藏粮于土, 提高中国土地资源的综合生产能力

  目的  根据耕地质量等别差异及其空间特性,科学合理地划定具有空间调控与引导作用的耕地保护分区。  方法  将山东省133个区（县）耕地质量等别作为空间变量,采用自然断点法分析耕地质量空间分布,运用空间自相关的方法分析山东省耕地自然等、利用等、经济等的空间聚集关系,从而进行耕地空间分区。  结果  ①山东省耕地自然等、利用等、经济等平均等别分别为6.67、8.30、9.53,耕地质量总体较优,空间上呈现“西高东低”的特征。②山东省耕地质量呈现显著的空间集聚特征,耕地质量自然等、利用等及经济等的空间集聚性呈递增趋势。③基于农业区位理论、空间极化理论,统筹考虑耕地质量空间内在联系与现实需求,将全省耕地划分为核心保护区、综合重构区、重点改良区、优先提升区4个耕地保护区并提出了相应耕地保护方案。  结论  山东省耕地质量空间差异性显著,可以利用空间集聚特征与农业区位来确定耕地保护分区与保护方案。     

南海北部海域大眼鲷资源的时空异质性

研究经济鱼类的资源密度重心及其时空异质性有助于深入了解其渔场形成过程,并为其渔业资源的可持续利用和科学管理提供参考依据。本研究基于2009—2014年南海捕捞信息网络中的南海北部海域底拖网渔业生产数据,运用重心分布、自举法(Bootstrap)和地统计等方法研究了大眼鲷资源密度重心分布和时空异质性。结果发现,2009—2014年大眼鲷资源密度总体上呈逐年降低的趋势,且差异极显著,最高值为2012年的(26.69±7.34) g/(h·kW·nets)。不同年份大眼鲷资源密度重心均分布在南海北部50～100 m等深线间,资源密度重心年际分布差异不显著,主要集中于调查海域中部。大眼鲷资源密度在70～90 km的尺度范围内呈强烈的空间自相关格局及良好的空间结构性(块金系数25%),主要受环境因素的作用;在90 km以上的尺度范围,空间自相关性较弱,受随机成分影响较大。     

基于USLE的土壤侵蚀敏感性评价及其空间自相关分析——以江西省兴国县为例

土壤侵蚀敏感性评价是生态环境敏感性评价乃至生态功能区划中一项重要的内容.选取典型红壤丘陵区的江西省兴国县为案例区,基于通用土壤流失方程的基本原理,借助ArcGIS和GeoDa软件,分析了研究区的土壤侵蚀敏感性及其空间自相关性.主要结果表明:① 2005年研究区的土壤侵蚀敏感性等级以轻度敏感和中度敏感为主,所占面积百分比总计70.25％,高度敏感和极敏感区面积为364.57 km2;②在5％的显著性水平上,53.14％的敏感性观测区存在空间正相关,集中分布于兴国县的西部、南部、中部和北部,另外,46.86％的观测区存在空间负相关,分散在研究区的北部、南部、西部和中部.研究结果可为当地水土保持建设与生态环境建设规划提供参考.     

河西走廊2000—2020年农业碳排放时空特征及其影响因素

农业是一个较为复杂的温室气体源/汇系统，不同区域、不同种养情况导致农业系统呈现碳源或碳汇两种情况。分析农业系统中碳排放特征及其影响因素，对实现农业绿色发展具有重要的意义，也为推动实现“碳达峰”“碳中和”目标提供数据依据。本研究以河西走廊为例，测算了2000—2020年河西走廊地区20个县市的农业碳排放量，并分析了农业碳排放时空特征及其影响因素。结果显示：2000—2020年河西走廊地区农业碳排放呈现缓慢上升状态。农业碳排放量最大的区域为凉州区和甘州区，占河西走廊地区农业碳排放总量的31.74%。从种植业与养殖业来看，河西走廊地区种植业为碳汇，碳吸收量达1.41×10⁸ t，养殖业为碳源，碳排放量达4.17×10⁷ t。2000—2020年河西走廊地区农业净碳排放量呈现起伏变化，但总体呈下降趋势，农业系统向碳汇转变。在种植业中对农业碳排放影响最大的因子为种植规模，在规模稳定发展区域影响最大的因素为机械化程度，在规模较小的区域主要影响因素为农村用电量；在养殖业中对规模较大区域和养殖业占比较高区域影响最大的因素为养殖规模，关联度在0.90以上。2000—2020年河西走廊地区农业碳排放强度表现为从随机分布到显著聚集的过程，农业碳排放重心缓慢向东南方向转移，但仅在张掖市内迁移。     

中国种植业生产集聚的时空演变特征

通过测算1997—2019年种植业及9种主要农作物生产的空间基尼系数、产业集中率和区位熵等指标,分析了种植业生产重心变化轨迹和空间自相关性,研究了中国种植业生产集聚的时间演变特征,以期为优化农业生产布局、调整农业产业结构以及提高农产品有效供给提供参考依据。结果表明:种植业总体上具有显著的生产集聚特征,但总体生产集聚程度呈现小幅度下降,生产重心向西北方向缓慢移动。9种农作物生产集聚程度的变化趋势和主产区的空间分布存在较大差异,呈现出专业化、连片化的集聚特征。棉花、糖料、麻类和烟叶生产集聚程度较高且呈上升趋势,茶叶、油料和蔬菜生产集聚程度中等且较稳定,水果生产集聚程度低并呈现下降趋势。粮食生产集聚程度低但呈现上升趋势,其空间正相关程度不断加强。山东、河南和安徽是我国种植业生产最重要的连片分布地区。     

黄土高原生境质量时空演变及其驱动因素

[目的] 分析黄土高原生境质量的时空演变和影响因素，为黄土高原的生态治理和保障区域生态安全提供科学参考。 [方法] 运用InVEST模型评价了黄土高原生境质量，利用空间自相关分析法分析生境质量时空关联性，采用地理探测器分析了影响生境质量的驱动因子并进行单因子探测及交互探测。 [结果] ①2000-2020年，黄土高原20.5%的区域生境质量上升，7.18%的区域生境质量下降，区域生境质量呈稳定提升的趋势。 ②2000，2010和2020年黄土高原全局Moran’s I分别为0.714，0.706和0.694，生境质量在空间分布上呈现集聚现象并具有较高的空间正相关性，Moran’s I指数值降低说明空间集聚性小幅度下降，空间分布差异性渐趋均衡。 ③黄土高原生境质量因子影响程度大小顺序为：NDVI＞降水＞GDP＞坡度＞高程＞人口＞气温，研究期内各驱动因子对生境质量的决定力变化幅度不大且影响顺序未发生明显改变，说明各因子对生境质量的影响较稳定。 [结论] 应充分考虑黄土高原的实际情况，兼顾生态与经济两方面协同发展的目标，未来黄土高原可根据各生态区块的生境质量状况，制定更加具有针对性的管理措施，增强生态系统服务功能，并以其为基础寻求新型经济增长模式。