基于RS和GIS技术的贵州省植被生态环境监测分析

为阐明贵州省植被生态环境变化的整体状况，基于RS和GIS技术，应用美国国家航空航天局最新的全球植被指数变化研究数据（GIMMS），通过计算月归一化植被指数（NDVI）变化率，并对研究区一元线性回归模拟，分析了贵州省1982年-2003年的地表植被覆盖。结果表明：22年来，研究区植被覆盖呈增加趋势，表明贵州省植被生态环境向好的方向发展；贵州省平均植被覆盖在春季和秋季呈上升趋势，夏季和冬季呈下降趋势，其中春季对植被覆盖总变化量的贡献最大；植被覆盖程度增减因区域不同而异，变化程度呈增加的区域主要位于贵,ki-I省的中部地区；变化程度呈减小的区域分布在贵州省的四周边缘。     

1961—2012年长江三角洲地区霾日气候特征及变化分析

利用长三角地区123个气象站1961—2012年逐日4次能见度和日平均相对湿度数据，对霾与气象条件关系进行分析。结果表明：长三角周边地区多年平均年霾日数大部分在0 d～25 d之间，中部地区在25 d～75 d之间，浙江北方中部的极个别城市在100 d～125 d之间；长三角地区霾日呈现为冬季多、夏季少、春秋季居中的特点；长三角地区年均霾日及四季霾日均呈极显著的增加趋势，其中浙江省中北部地区的年霾日及四季霾日增加速率最大，长三角地区平均年霾日以每十年9.23 d极显著增加；年代际上，年及春秋冬季霾日逐年代递增，而夏季则在20世纪70年代后递增。     

“十三五”以来我国生态质量状况时空变化分析

采用多源卫星影像融合遥感监测技术,根据《生态环境状况评价技术规范》(HJ 192—2015),利用生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地胁迫指数、污染负荷指数和环境限制指数建立综合评价模型,以面积加权平均实现尺度转换,采用一元线性回归模型的斜率(θ_slope)分析“十三五”以来我国生态质量现状及变化趋势。结果表明,当前我国生态质量状况优良、一般、较差的国土面积占比分别为46.6%、22.2%、31.2%。2016年以来,我国生态环境状况指数整体呈增加趋势,年平均增加幅度为0.24,其中北京、河北、辽宁、上海、宁夏等省份的增加趋势比较显著,对应的θ_slope分别为3.01、1.02、1.04、1.89、1.24。生态环境状况指数呈略微增加、明显增加、显著增加的县域数量分别为271、545、287个,面积占比分别为10.5%、19.8%、5.5%,主要分布在东北地区、黄土高原、三江源地区、秦岭山地、东部平原地区以及长江流域部分地区。其中：黄土高原、三江源等地区生态质量提升主要是因为上述地区实施生态保护修复工程后,整体绿化程度明显改善,林草...     

2001-2005年新疆植被覆盖动态变化及原因分析

利用2001-2005年新疆归一化植被指数NDVI,得出该时间段新疆植被覆盖整体呈增加趋势,但局部有退化现象.对2001 - 2005年植被覆盖变化原因进行了分析,阐明降水是新疆植被覆盖变化的主要驱动因子之一.     

星云湖流域生态环境质量时空变化评价

选取1988—2021年4期Landsat影像,反演绿度、湿度、热度、干度指标,采用主成分分析法构建遥感生态指数(RSEI),监测星云湖流域生态环境质量时空变化。结果表明：1988—2021年星云湖流域生态环境质量变化较小,稳定在中等水平;沿湖平地及山间河谷生态环境质量恶化,边缘山区生态环境质量改善;该流域土地利用类型以耕地、林地为主,土地利用变化响应生态环境质量的变化;2000年后绿度和湿度指标对生态环境质量的改善越来越重要;生态环境质量的空间分布呈聚集性,高-高聚集区由沿湖平地逐渐向山区转移,低-低聚集区主要分布在石漠化现象严重的山区。     

基于熵权-物元的水土资源生态安全探析

加强水土资源的风险管理对频频 发生的土地污染、水质恶化等生态安全问题的改善具有重要意义。 以中国的商品粮基地黑龙江省为例, 通过改进物元可拓模型、熵权法以及构建DPSIR指标体系对区域水土资源生态安全进行研究。 结果表明:2003—2016年黑龙江省水土资源生态安全水平整体呈先上升后下降趋势,可划分为2003—2008年(Ⅱ级危险)、2009—2012年(Ⅲ级敏感)、2013—2016年(Ⅱ级危险)3个相对稳定阶段。 这一变化趋势主要是由于工、农业万元产值耗水量等指标状态逐年改善及农业用水比例过高与生态用水比例不稳定。状态系统与资源环境系统对水土资源生态安全影响最为显著,响应系统与社会经济系统安全值增长最显著。生态用水比例、农业用水比例、地下水开采强度等指标安全等级的降低阻碍地区水土资源生态安全建设, 工、农业万元产值耗水量与农林水支出比例等指标安全等级的提升促进地区水土资源生态安全建设。     

长江源区水生态系统健康研究进展

对截止至2021年6月报道的长江源区气候、水资源、水质、藻类、大型无脊椎动物和鱼类资源等水生态系统健康相关研究进行了综述,以期为进一步开展长江源区水生态系统健康研究与生态保护提供参考和依据。研究结果表明:①长江源区水生态相关研究主要关注于气候变化,其次为水资源变化和草地退化。②1948—2019年,长江源区全年平均气温呈上升趋势,增长速度为0.2~0.5℃/10 a;春季和冬季降水量呈增加趋势,增长速度分别为1.1~26.6 mm/10 a和0.2~9.1 mm/10 a;全年平均径流量呈增加趋势,增长速度为11.8~79.6 m³/(s·10 a);蒸发量呈增加趋势,增长速度为7.6~71.6 mm/10 a。③1969—2002年,冰川面积减少了68.1 km²,年均减少2.0 km²。1969—2015年,格拉丹东冰川面积减少了14.9~79.0 km²,减少速度为0.5~10.0 km²/a。1975—2015年,湖泊面积增加了2.7~831.6 km²,增速为0.3~96.2 km²/a。④1986—2015年,大部分河段水质为Ⅱ类及以上,且无明显年际变化。⑤针对水生生物的调查和研究非常匮乏。总体而言,长江源区水生态系统健康状况良好。近年来其气象因子以及水资源状况有所改变,未来气候变化可能会进一步影响长江源区水生态系统健康状况。今后亟须加强对长江源区的本底调查,完善基础数据,关注气候变化对水资源和水质的影响,并探索气候变化对水生生物的影响。     

基于PSO-PPE模型的黑龙江省水资源生态安全探析

针对黑龙江省水资源生态环境现状,构建以水资源、社会经济、生态环境为子系统的水资源生态安全评价指标体系。运用粒子群算法(PSO)优化投影寻踪评价模型(PPE),对黑龙江省水资源生态安全进行研究。结果表明,该地区2003—2016年水资源生态安全整体呈现上升趋势。水资源污染指数和工业万元产值耗水量等指标状态的极大改善,使得2009、2013年水资源生态安全程度分别较前一年增加67.16%和98.76%。2003—2016年水资源、生态环境系统发展波动较大,前者略有降低,后者上升,社会经济系统(权重为0.426 5)发展最为迅速且对水资源生态安全影响最显著。对水资源生态安全影响最显著的指标有人均湿地面积、农业万元产值耗水量、水资源污染指数、工业用水比例、工业万元产值耗水量。该评价结果可为当地政府及环保部门制定政策提供理论参考。     

基于Sentinel-2数据的苏州消夏湾生态安全缓冲区植被生长状况遥感监测评估

利用2021—2022年Sentinel-2卫星搭载的多光谱成像仪（MSI）遥感数据，通过SNAP遥感软件提供的植被生物物理参数处理模块（Biophysical Processor），反演了苏州消夏湾生态安全缓冲区的5种植被生物物理参数，包括植被吸收光合有效辐射比例（FAPAR）、植被覆盖度（FVC）、叶面积指数（LAI）、冠层叶绿素含量（CCC）和冠层含水量（CWC），开展植被生态环境监测评估研究。结果表明，该生态安全缓冲区2021年建成并投入运行后，植被覆盖度和生物量有所增加，区域植被冠层结构有所改善，植被生物物理参数从一定的角度反映了消夏湾生态安全缓冲区发挥了生态涵养成效。该研究方法能在大尺度上快捷、高效地反演植被生物物理参数，可为通过植被遥感动态监测评估生态安全缓冲区的生态功能提供有益的借鉴。     

利用植被供水指数法监测干旱的研究

利用FY-1D/AVHRR数据通道1、2的反射率计算植被指数和通道4、5的亮温计算作物冠层温度,进而求出植被供水指数可监测干旱状况.本文简单介绍了利用FY-1D/AVHRR数据植被供水指数法监测生长季的干旱状况.研究表明,该方法所得结果从总体趋势看,与实际情况基本吻合.因此,植被供水指数法适用于生长季大范围的干旱监测.     

黑龙江省“十三五”时期生态环境质量变化及趋势预测

以黑龙江省生态环境监测网监测结果为基础,总结归纳了"十三五"期间黑龙江省生态环境质量变化特征,并采用随机森林和GM(1,1)预测模型对"十四五"期间黑龙江省生态环境质量状况进行了预测。结果表明:"十三五"期间,黑龙江省环境空气、水环境和声环境质量全面好转。其中,环境空气主要污染物PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂和CO的年均质量浓度均呈现出明显下降的趋势,"哈大绥"重点区域PM₁₀、SO₂、NO₂和CO年均质量浓度呈现下降趋势。地表水水质总体呈波动变化趋势,水质状况均为轻度污染。"十四五"期间,黑龙江省生态环境质量将处于稳中向好的趋势。环境空气主要污染物及地表水主要污染指标年均质量浓度均呈现明显的下降趋势,道路交通声环境质量也将得到进一步改善。     

Monitoring and validating the temporal dynamics of interday streamflow from two upland head micro-watersheds with different vegetative conditions during dry periods of the growing season in the Bohemian Massif,Czech Republic

At present, dynamic land use, climate change, and growing needs for fresh water are increasing the demand on the ecosystem effects of forest vegetation. Mountainous areas are at the forefront of scientific interest in European forest ecology and forest hydrology. Although uplands cover a significant area of the Czech Republic and other countries and are often covered with forest formations, they do not receive an appropriate amount of attention. Therefore, two experimental upland head micro-watersheds in the Bohemian Massif were selected for study because they display similar natural conditions, but different vegetative conditions (forest versus meadow). During the 2011 growing season, short-term streamflow measurements were carried out at the discharge profiles of both catchments and were evaluated in relation to climatic data (rainfall and temperature). The basic premise was that the streamflow in a forested catchment must exhibit different temporal dynamics compared to that in treeless areas and that these differences can be attributed to the effects of woody vegetation. These conclusions were drawn from measurements performed during dry periods lasting several days. A decreasing streamflow trend during the day part of the day (0900–1900 hours) was observed in both localities. The decrease reached approx. 44 % of the initial morning streamflow (0.24 dm³ s^?1 day^?1) in the treeless catchment and approx. 20 % (0.19 dm³ s^?1 day^?1) in the forested catchment. At night (1900–0900 hours), the streamflow in the forested catchment increased back to its initial level, whereas the streamflow in the treeless catchment stagnated or slowly decreased. We attribute these differences to the ecosystem effects of woody vegetation and its capacity to control water loss during the day. This type of vegetation can also function as a water source for the hydrographic network during the night.     

半干旱地区遥感生态指数的构建及应用

基于2001—2018年永登县5幅遥感影像,利用绿度、湿度、盐度、沙度指数耦合构建半干旱地区遥感生态指数（SA-RSEI）,并应用SA-RSEI指数对永登县生态环境质量进行定量评价。结果表明：在2001—2018年间永登县生态环境质量由较差提升至一般,生态环境等级优良以上的区域面积占比逐渐上升,较差和差等级面积占比逐渐下降;通过空间相关性分析可知,GDVI和WET为正向指标,DI和SI为负向指标;通过LISA聚类图发现空间分布是聚集的,而不是随机的;高-高聚集区主要集中于连城国家级自然保护区和奖俊埠林场,低-低聚集区主要集中在中部黄土丘陵区。     

基于形态空间格局分析方法和最小累积阻力模型的北京市平原区造林工程生态格局分析

为了科学评估北京市平原区造林工程的生态影响，利用高分卫星数据获取2018—2020年北京市平原区造林面积、分布及变化信息，分析了造林工程的空间格局特征，并采用形态空间格局分析(MSPA)方法及最小累积阻力(MCR)模型，构建了北京市平原区生态网络，通过情景模拟分析造林工程对生态源地、生态廊道产生的影响。结果显示，2018—2020年北京市平原区造林工程主要沿西北东南方向实施，实现了对原有林地资源分布不均衡问题的解决。热点建设区域为北部的延庆及东南部的通州、大兴，呈现由城市边界逐步向市中心蔓延的发展趋势。在不考虑其他因素对土地利用的影响的前提下，造林工程的实施使平原区林地面积增长了9.8%。通过情景模拟发现，造林工程的实施使生态网络向连通、完整、均衡方向发展。其中，生态源地面积增长了131.0 km²,主要生态源地连通性提升了41.1%,生态廊道的分布由主要分布在西北部山区向西北、东南两个方向均有密集分布转变。综上，造林工程的生态环境效应显著，造林工程的实施对生态环境质量改善具有重要意义。     

Effects of visitor pressure on understory vegetation in Warsaw forested parks (Poland)

Visitor’s access to understorey vegetation in park forest stands results in the impoverishment of plant species composition and a reduction in habitat quality. The phenomenon of biotic homogenisation is typical in urban landscapes, but it can proceed differently depending on the scale, a detail that has not been observed in previous studies. This research was carried out in seven Warsaw parks (both public and restricted access). Thirty-four forested areas were randomly selected, some subjected to strong visitors’ pressure and some within restricted access areas, free of such impacts. The latter category included woodlands growing in old forest and secondary habitats. Public access to the study areas contributed to the disappearance of some forest species and their replacement by cosmopolitan non-forest species, leading to loss of floristic biodiversity in areas of high ecological importance at the city scale. Some human-induced factors, including soil compaction and changes in soil pH, moisture and capillary volume, were found to cause habitat changes that favoured native non-forest plants. Despite changes in species composition, the taxonomic similarity of understorey vegetation in both categories—public access and restricted access—was comparable. In a distance gradient of measurements taken around selected individual trees, there was found to be significant variation (in light, soil pH and compaction) affecting the quality and quantity of understorey vegetation (including rare species). In conclusion, the protection of rare forest species could be achieved by limiting access to forested areas, particularly in old forest fragments, and we highly recommend its consideration in the proposal of future park restoration plans.     

“十三五”期间成都市生态环境质量变化趋势

基于“十三五”期间成都市生态环境监测数据,分析了成都市生态环境质量状况及变化趋势,以及存在的主要问题,以期为“十四五”成都市生态环境保护与治理提供参考。结果表明：“十三五”期间,成都市生态环境质量持续改善,空气质量优良天数比例整体呈上升趋势,部分污染物年平均浓度均呈逐年下降趋势;酸雨pH变化幅度较小,但酸雨量减少,酸雨污染减轻;地表水水质明显好转,Ⅰ～Ⅲ类水质比例呈现波动上升趋势,劣Ⅴ类水质比例呈下降趋势,成都市级、县级饮用水水源地水质保持稳定;昼间区域声环境质量、昼间交通道路声环境质量均比较稳定;生态质量为良,农村环境质量、辐射环境质量状况总体良好。但也存在空气中细颗粒物和臭氧污染仍较重,部分地表水断面水质不能稳定达标,乡镇饮用水水源地水质未全部达标,交通噪声与生活噪声影响城市声环境质量等问题,给“十四五”期间成都市生态环境质量改善带来挑战。     

滇池近20年水环境变化趋势与影响因素分析

利用2001—2020年滇池水质监测数据,研究其水环境时空变化特征。结果表明：滇池水质呈现波动变化趋势,TN波动区间较大,呈现雨季＜旱季的变化趋势。TP年内变化3—6月呈现增长趋势,空间上滇池北部TP值整体较高。Chl-a年内变化7—10月出现明显提升。IMn波动区间较大,空间上滇池南部呈现IMn值较高且稳定。NH3-N年内2—11月整体呈现连续下降趋势。2001—2020年滇池TLI整体呈现波动降低;空间上呈现由北向南递减,草海区域富营养化较为严重。滇池Chl-a与TN、TP、水温、pH值及降雨量呈现正相关性,与水位和透明度呈现负相关性。     

1982—2022年黄土高原归一化植被指数变化的时空特征

长时间地表植被指数变化序列构建与分析是生态环境监测领域的重要内容。以我国生态工程建设重点地区——黄土高原为研究区，采用时间序列的方差匹配方法，融合了2套卫星遥感的归一化植被指数(NDVI)数据产品(GIMMS 3g和MODIS),建立了覆盖1982—2022年的黄土高原暖季(5—9月)NDVI数据集，揭示了其间黄土高原植被覆盖变化的时空特征。研究发现：黄土高原暖季NDVI呈现“先慢后快”的增加趋势，转折点大致出现在2002年，1982—2002年暖季NDVI增速仅为0.01/(10 a),2003—2022年增速高达0.06/(10 a),其中十八大以来增速尤为显著；暖季NDVI快速增加区域主要位于黄土高原中部，并向东北、西南方向延展，与“退耕还林(草)”重点区域范围基本一致；在黄土高原南部、东部和青海省东部一带，暖季NDVI呈缓慢下降趋势。过去40年间黄土高原NDVI增加与生态工程建设关系密切。     

Spatiotemporal changes of landscape pattern in response to deforestation in Northeastern Turkey: a case study in Rize

Recognition and understanding of landscape dynamics as a historical legacy of disturbances are necessary for sustainable management of forest ecosystems. This study analyzes spatial and temporal changes in land use and forest cover patterns in a typical mountain forest area in Rize Forest Enterprise of the Northeastern part of Turkey. The area is investigated by evaluated the temporal changes of spatial structure of forest conditions through spatial analysis of forest cover type maps from 1984 and 2007 using GIS and FRAGSTATS. The quantative evidences presented here showed that there were drastic changes in the temporal and spatial dynamics of land use/forest cover. As an overall change between 1984 and 2007, there was a net decrease of 2.30% in total forested areas. On one hand, productive forest areas decreased 12,506 ha, on the other hand, degraded forest areas increased 14,805 ha. In examining the changes of crown closure and development stages of forest ecosystem during the study period, the forest stand area with medium crown closures increased. Regenerated area increased while the other development stages were left to grow to mature development stages in the period. These results regarding to crown closure and development stage showed that forest quality has increased but total forest areas decreased. This is partially due to out-migration of rural population in Rize and Cayeli towns. In terms of spatial configuration, analysis of the metrics revealed that landscape structure in Study area had changed substantially over the 23-year study period, resulting in fragmentation of the landscape as indicated by the large patch numbers and the smaller mean patch sizes due to heavy timber subtraction, illegal cutting, and uncontrolled stand treatments.