基于遥感的城镇化过程碳储量格局变化研究——以上海市崇明岛为例

以上海市崇明岛为例,利用遥感(RS)影像和地理信息系统(GIS)技术,分析了2005—2013年崇明岛土地利用变化情况,在此基础上计算碳储量变化,分析其时空变化特征。结果表明:(1)2005—2013年,崇明岛耕地面积从740.10km~2减少到577.14km~2,林地和建设用地面积分别从169.63、194.32km~2增加到279.85、260.13km~2;(2)2005—2013年,崇明岛土地利用过程发挥碳源作用,碳储量净损失672.40×103 t,其中林地转变为耕地的碳源作用最明显,引起的碳储量损失占总损失的65.1%;(3)空间上看,城桥镇、堡镇等城镇化水平较高的区域碳储量损失较其他区域更明显,碳储量损失高值区沿交通线呈明显的脉络状分布。可见,城镇化过程可能引起碳排放增长,导致区域生态服务功能退化。贯彻"精明增长"、"底线控制"等理念,划定区域生态底线,优化区域用地布局,完善低碳评估体系,对城镇化过程中实现低碳发展具有重要意义。     

矿区景观格局演变及生态系统服务价值响应

以铜锣山南段矿区为研究目标,借助高分辨率遥感数据获取景观覆被信息,测算景观格局指数和修正后的生态系统服务价值(ESV,万元)。结果表明:(1)ESV总计增加76.34万元。林地和水域的ESV上涨幅度最高,分别增加61.47万、22.34万元。山脊的峰丛及边缘、319国道沿线和采矿区中心地的ESV增长明显,植被恢复、水环境修复工程等有效改善了矿区生态环境。(2)各类景观的敏感性指数(CS)都小于1,其中2018年林地CS为0.83、未利用地CS接近于0。ESV对生态系统服务价值系数的变化缺乏弹性,说明核算结果可靠,可为生态修复提供参考。     

喀斯特城市新区土地利用时空演变及生态效应分析——以贵阳市观山湖区为例

通过揭示喀斯特城市新区土地利用和生态效应本质联系及变化趋势，基于转移矩阵、动态度模型、生态环境质量指数和生态贡献率，定量分析观山湖区2010—2020年土地利用动态变化特征及其生态效应。结果表明：(1)观山湖区以林地、耕地和建设用地为主要土地利用类型，10年来水田和旱地呈减少趋势，灌木林地和城镇用地面积增长最大，东部城镇用地逐年向西南方向扩张，耕地转出面积最大，2015—2020年综合土地利用动态度达到峰值(0.546%)。(2)生态系统服务功能因林地增加不断增强，土地覆被状况指数与生态环境质量呈正比关系。(3)旱地和其他林地向有林地转移是改善生态环境的主要原因，有林地向旱地、城镇用地转移是导致生态环境恶化的主要驱动因素，2010—2020年观山湖区整体生态效应呈良性发展。     

上海市生态资产核算体系研究

自然资源资产是具有商业或交换价值的自然环境要素,是人类生存与发展的基础。生态资产是自然资源资产的重要组成部分,提供各种产品和服务。以生态资产为研究对象,从存量和流量两个方面构建核算体系,并以上海市为案例,探讨了生态资产核算体系的核算方法,评价了上海市2013年的生态资产状况与价值总量。结果显示,存量核算方面,林地的质量等级主要为中,占林地总面积的45.62%;河流的质量等级主要为劣,占总长度的54.65%。2013年生态资产流量总价值量为5 002.76亿元,其中,直接产品价值为866.12亿元,间接服务价值为4 136.64亿元。结果表明,生态资产核算体系体现了生态资产对区域社会经济发展的支撑作用,可以用来定量评估和核算区域的生态资产状况及其变化特征,可以为区域的生态系统管理与绩效考核提供科学依据。     

"三生空间"视角下乌鲁木齐市土地利用功能转型及其生态服务价值研究

为探寻快速城镇化地区资源优化配置方式,实现区域内“三生空间”可持续发展,以乌鲁木齐市2004—2018年间3期的Landsat遥感影像为数据源,并建立以“三生空间”为主导的土地利用类型分类体系,采用ArcGIS分析15年间乌鲁木齐市土地利用功能转型特征及生态服务价值时空演变规律。结果表明:(1)15年间乌鲁木齐市的生活生产空间呈现持续扩张的趋势,生产生态空间和生态生产空间都出现先上升后下降的趋势,生态空间持续下降,生活生产空间的大幅增长来自其对生态空间以及生产生态空间的占用;(2)2004—2018年间乌鲁木齐市生态服务价值下降了13.87%,生态空间的生态服务价值下降总量最大;(3)未来应重点保护和规划生态空间内的林地、草地以及湿地等,高效集约利用生活、生产功能用地。     

浦阳江干流河流生态缓冲带土地利用类型对水质和底栖动物的影响

为揭示河流生态缓冲带土地利用变化对水质和水生生物多样性的影响,以浦阳江干流为研究对象,通过底栖动物野外采集、水质分析和河岸带土地利用解译,分析其干流河流生态缓冲带土地利用类型与河流水质和底栖动物多样性之间的关系.结果 表明,高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3-N)和总磷(TP)与林业用地呈负相关,但与农业用地显著正相关.底栖动物群落多样性与农业用地呈显著正相关,但与城镇用地显著负相关.冗余分析结果显示,浦阳江上游浦江段河流生态缓冲带中农业用地对底栖动物影响最大,中下游的诸暨段建设用地对底栖动物的影响最大.这表明同一条河流的上下游,河流生态缓冲带中农业和建设用地对底栖动物多样性的影响可能不同.河流生态缓冲带修复实践中,增加林地面积和自然岸线比例对河流水生生物多样性恢复与保护有促进作用.     

基于生态系统服务功能的穿越水源保护区公路设置开口的生态系统影响评估

生态系统服务功能在研究道路交通工程的生态影响方面有着重要的作用,尤其是对于存在交通穿越的饮用水水源保护区的生态系统影响评价。以深圳东部某高速公路设置开口为研究对象,计算公路开口带来的生态系统服务功能(包括调节气候、固碳释氧、土壤保持、涵养水源、净化环境、减弱噪声、农业生产直接经济价值、物种保育8个方面)损失。在此基础上,结合环境污染损失、经济社会效益和工程建设费用进行了损益综合分析,以全面评估饮用水水源保护区公路开口的生态系统影响。结果表明,该穿越水水源保护区的高速公路开口设置方案对于生态系统的影响很大,效益损失比为17.51%,方案的生态环境可行性不足,应予以修改完善。     

基于RS／GIS的南京市土地利用时空变化研究

利用1986、1996、2002年同时期的遥感图像数据和地形图，在ArcGIS及其他相关软件的支持下，获得南京市土地利用的现状、动态变化等类专题图。在对土地利用类型变化的幅度和土地利用类型之间转换的时空关系进行了研究后，结果表明：1986—1996—2002年，南京的土地利用变化总趋势是耕地面积迅速减少，林地和水域用地变化不大，开发建设及居住用地迅速增加，唯有重要生态功能的湿地等类型面积急剧减少。城市化进程及工业发展是土地利用发生时空变化的主要原因。     

天津滨海新区土地利用及景观格局变化分析

利用天津滨海新区1979、1987、1992、1997、2005、2008年6期的卫星遥感(TM)图像解泽数据,并在地理信息系统(GIS)和景观格局分析软件FRAGSTATS的支持下,对该区域1979-2008年的土地利用及景观格局变化进行了分析.结果表明,1979-2008年天津滨海新区的建设用地面积大幅度增加,而林...     

三岔河流域不同尺度土地利用对水质的影响

以2013年8月的三岔河流域水体采样数据为基础,结合土地利用数据,利用地理信息系统(GIS)技术,分别从子流域和缓冲区尺度分析河流水质指标与土地利用之间的关系。结果表明,在子流域尺度上,水质对土地利用类型的响应更加显著。林地、草地对水质起"汇"的作用,耕地和建设用地主要起"源"的作用,其中氨氮与耕地、林地、建筑用地面积比例显著相关,总磷与未利用地、水域面积比例显著相关。冗余分析进一步表明,耕地是氮素的主要来源,未利用地是磷素的主要来源。     

中国PM2.5暴露人群健康损失评价及区域差异分析

评价了中国31个省(区、市)PM_(2.5)污染造成的人群健康损失经济价值,研究了第二产业发展、煤炭消费和公路货运等社会经济因素对其的综合影响。结果显示,由于PM_(2.5)污染较重,人口数量较大,京津冀及周边地区(包括北京、天津、河北、山西、山东、河南)、长三角地区(包括上海、江苏、浙江)、长江中游地区(包括安徽、江西、湖北、湖南)PM_(2.5)暴露人群健康损失经济价值较高,分别为28 787.38亿、15 032.57亿、13 763.20亿元,分别占全国总量的33.48%、17.48%、16.01%,其他地区PM_(2.5)暴露人群健康损失经济价值较低。第二产业发展、煤炭消费和公路货运对暴露人群健康损失经济价值/国内生产总值越高的地区驱动影响越大。     

基于驱动力-压力-状态-影响-响应模型的粤港澳大湾区惠州海岸带生态安全评价分析

将海岸带复合生态系统作为一个整体,充分考虑海岸带生态风险形成机制和生态环境保护要求,识别影响海岸带生态安全的主要因素。基于驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型,将海岸带生态安全归纳为驱动力、压力、状态、影响、响应5个准则层,选取26个能够反映生态安全状况的因子来构建海岸带生态安全评价指标体系。对粤港澳大湾区惠州岸段两个沿海县(区)2007、2010、2013、2015、2016年的海岸带生态安全状况进行评价分析,结果表明:(1)惠东县这5年海岸带生态安全等级分别为预警(Ⅲ)、较安全(Ⅱ)、较危险(Ⅳ)、较安全(Ⅱ)、较安全(Ⅱ);大亚湾区海岸带生态安全等级分别为预警(Ⅲ)、预警(Ⅲ)、预警(Ⅲ)、较安全(Ⅱ)、较安全(Ⅱ)。(2)"十二五"规划所采取的环境保护和生态建设措施对惠州海岸带生态环境的改善发挥了重要作用。海岸带生态安全状况于2013年有明显恶化,说明生态环境保护应对措施及力度仍不足以抵消这一时期持续增加的生态环境压力,同时,海岸带生态环境对于响应措施的反应具有一定程度的滞后性。(3)影响惠州海岸带生态安全的主要原因有工业的发展及污染物排放、人类活动密集及人类对海洋区域的大规模开发利用、政府响应措施实施力度、自然和人为原因所造成的海洋灾害和损失。     

上海市生态系统质量评价及其演变特征分析研究

城市化发展引起的土地利用方式和生态系统质量的变化逐渐引起人们的重视,人类的社会经济活动已经对生态系统的结构和功能造成了很大影响。以上海市为研究对象,从生态系统结构、功能和胁迫3个方面构建生态系统质量评价模型,研究了2000年、2005年、2010年3个时期生态系统质量变化、空间差异及其影响因素。结果表明,崇明县和中心城区生态结构指数最高;崇明县功能指数最高,中心城区最低;崇明县受城市化胁迫最小,中心城区胁迫最大。崇明县是上海市生态系统质量最好的区域,3个时期生态系统质量指数均处于1级水平,中心城区生态系统质量最差。提供了一种生态系统质量评价的方法,研究结果揭示了上海市2000-2010年生态系统质量演变趋势,可以为上海市生态系统管理提供参考依据。     

我刊主编、中国工程院院士冯宗炜教授简介

冯宗炜教授长期从事森林生态环境和生态恢复工程研究,作出了突出贡献。(1)他是我国酸雨研究奠基人之一。80年代主持中国科协19个学会参加的《酸雨对大农业危害及其对策》的大型学术活动与野外考察,推动了我国酸雨的深入研究。近15年来,一直主持国家攻关和国际合作酸雨生态影响研究,首次定量提出了我国南方10省市酸雨对农林生态系统的危害损失,和重酸雨区受害森林恢复配套技术,为国家酸雨控制区的确定和防治提供了科学基础,获国家科技进步一等奖,排名第一;(2)1960年创建中国科学院湖南会同森林生态站,率先阐明杉木纯林连栽生态退化机理,并培…     

基于MODIS数据的环渤海地区气溶胶时空变化特征分析

利用2000—2015年美国国家航空航天局的Aqua卫星MODIS 2级气溶胶产品MOD04数据,探讨了环渤海地区气溶胶光学厚度(AOD)的时空变化特征。结果表明:(1)环渤海地区的AOD年均值空间分布与海拔密切相关,高海拔地区AOD普遍较低,而低海拔地区AOD普遍较高。污染最严重的季节为夏季,AOD与空气质量指数(AQI)相关性较高。(2)16年来,环渤海地区AOD年均值为0.465~0.682,2012年最高,2001年最低,平均值为0.592,远高于全球陆上平均水平0.190。年内变化呈现双峰型,最高值出现在7月,最低值出现在12月。AOD年内变化与风速呈负相关关系。     

青海三江源生态保护和建设工程2007年投资8亿

据有关部门报道，青海三江源生态保护已初见成效，各项工程建设顺利，并积累了不少经验。2006年，三江源生态保护和建设工程总投资超过6亿元，涉及封山育林、小城镇建设、科学养禽、能源建设和生态监测等12个子项目。预计2007年投资8亿元，包括2006年度结转资金和2007年度争取的国家下达资金。     

杭州西湖水生高等植物的恢复与水生生态修复

在过去的50年，西湖一直被富营养化问题所困扰。迄今为止，采用了各种工程措施进行治理，耗资数亿，但收效不明显。为了进一步解决西湖富营养化问题，提出需要用生态方法去解决生态问题，通过生态学手段，恢复、重建高等水生植物带落，增加水生生物多样性，改善西湖水生生态系统的结构和功能，控制藻类来修复西湖水生生态系统。科学地选择先锋种类组合、消除草食性鱼类的影响、合理地控制水位是西湖水生植被恢复过程中的三个重要措施。     

基于条件价值法的生态补偿效果影响因素研究

以条件价值法为基础,建立生态系统服务交易的供给与需求模型,通过分析不同条件下均衡点的变化,探讨影响生态补偿效果的影响因素,为生态补偿政策制定者提供参考意见。研究表明,社会贫富差距和"上游贫穷、下游富有"的区域贫富差距与生态补偿效果呈正相关关系;补偿方对生态系统服务的基础偏好、补偿方对生态补偿效果期望值、受偿方替代工作的收入与生态补偿效果呈正相关关系;交易费用与生态补偿效果呈负相关关系。为此,建议政府通过选择贫富差距大的区域进行生态补偿、加强宣传、给受偿方创造替代工作、给予生态补偿政策支持等提高生态补偿效果。     

钱塘江流域生态功能区划研究

钱塘江是浙江省最大的河流和主要的水源地之一,流域内行政区域主要包括杭州市、衢州市、金华市、诸暨市(县级)和遂昌县,在浙江省可持续发展中居于重要的战略地位.系统分析了钱塘江流域生态环境现状、生态环境敏感性和生态系统服务功能重要性,结合区域经济社会发展特点,将钱塘江流域划分为20个生态功能区,指出了各功能区的保护措施和发展方向.同时,在流域生态功能区划的基础上,进一步划定了重要生态功能保护区,为明确钱塘江流域生态保护重点,统筹区域生产力布局和重大基础设施建设等提供了依据.     

浙江省生态功能区划研究

在浙江省生态环境现状调查的基础上,运用GIS等先进技术,采用定性与定量相结合的方法,对浙江省生态环境现状、生态环境敏感性和生态服务功能重要性进行评价,形成浙江省生态功能区划方案,将浙江省划分为6个生态区、15个生态亚区、47个生态功能区,并确定了具有重要生态系统服务功能的5个重要生态功能区域.区划成果为浙江生态省建设规划的实施、资源的合理利用和工农业生产合理布局提供了科学依据.