环境生物学

X171.1200601259基于GIS的西辽河流域生态安全空间分异特征/王耕(大连理工大学环境与生命学院)…∥环境科学/中科院生态环境研究中心.-2005,26(5).-28～33环图X-5生态安全评价与预警研究具有空间特性、非线性和随机性,研究过程中必须处理大量的空间信息,而空间分析和空间数据管理正是GIS的优势,它使各环境要素的分布态势及彼此之间的拓扑关系一目了然,并且图文并茂地展示全流域的生态安全格局。在充分研究西辽河流域环境的基础上,讨论了基于GIS的西辽河生态安全空间差异的评价方法。①拟定“压力-状态-响应”(P-S-R)指标体系,实地调查…     

土地利用变化的水土资源平衡效应研究——以西辽河流域为例

北方农牧交错带作为我国传统农区与牧区的交汇和过渡地带,是我国东、中部地区的重要生态屏障地区。选取北方农牧交错带东缘的西辽河流域为案例区,运用遥感、地理信息系统等方法,构建水分亏缺模型,定量计算了西辽河流域不同土地利用情景下的水分亏缺态势,揭示了北方农牧交错带土地利用变化的水土资源平衡效应,研究表明:①1995-2005年,西辽河流域土地利用整体特征未发生重大改变,土地利用表现为耕地面积有所增加、草地面积相对减少的局面;②西辽河流域水土资源平衡总体呈现中度水分亏缺的特征,亏水量较大的区域相对集中在西辽河冲积平原中部地区;③1995-2005年10 a间的土地利用变化使得西辽河流域严重缺水地区面积增加1/4,水分亏缺态势进一步加剧。     

典型高原湖泊流域生态安全格局构建——以杞麓湖流域为例

以“源”和生态环境保护为目标，引用最小累积阻力模型（MCR）对杞麓湖流域生态安全格局进行定量研究.结果表明：杞麓湖流域平均生态安全指数为2.59，生态安全以较低安全为主，占流域总面积的36.33%，中度安全和不安全次之，分别占流域总面积的23.36%和22.53%，高度安全面积最少，仅占17.77%.较低安全区主要分布在西北部、东南部和西南部，应加强对这些地区的生态环境保护建设.此外，以天然林地、重要水库和湖泊缓冲区100m以内区域作为生态源，选取坡度、海拔、植被覆盖度、土地覆盖类型、距水体距离、距建设用地距离、距居民点距离、距道路距离等8个阻力因子，结合MCR模型与GIS的cost-distance分析模块，生成最小累积耗费距离表面，划分5个阻力等级；依据累积阻力值频率变化特点及生态服务功能，确定了生态缓冲区、生态过渡区、生态边缘区、农业耕作区和人类活动区共5个生态功能区.杞麓湖流域生态源总面积为126.87km²，占流域总面积的35.74%，生态源在面积、数量和空间分布上都存在较大的差异，呈四周连片集中，中部分散破碎的分布格局，生态廊道呈四周连续紧凑，中部分散破碎的空间格局.生态节点的空间阻力值存在较大差异，部分生态节点累积阻力比较大，位于流域景观累计阻力值最大区，对生态流的流通安全性具有较大影响.基于最小累积阻力面，结合GIS的Hydrology模块，构建了由生态源与19个生态节点、23条生态廊道共同组成的具有结构性的流域景观生态安全格局，并提出了相应的建议，对高原湖泊流域研究及生态环境保护具有一定的参考价值.     

甘肃白龙江流域景观生态风险评价及其时空分异

以我国典型生态环境过渡带——甘肃白龙江流域为对象,借助GIS技术和Fragstats软件,基于土地利用变化的生境脆弱度和景观生态损失度构建了流域景观生态综合生态风险评价模型,并利用空间自相关分析方法,开展了土地利用变化及其生态风险评价与时空分异研究.结果表明:1990~2010年白龙江流域土地利用变化明显,林地和建设用地呈现增长趋势,耕地和草地面积呈现减少,未利用地和水域则呈波动变化.研究区景观生态风险空间分布差异明显,白龙江流域西北部和北部的生态风险高于流域的西部、东部和南部.同时,各风险等级上呈现“两头小中间大”的趋势,即中等风险区面积呈扩张的态势,低风险区和高风险区呈减弱的趋势.流域景观生态风险具有显著的空间集聚特征,其生态风险值呈现显著的空间正相关关系,这可能是流域生态风险时空分布与土地利用强度、土地利用结构及人类活动之间关系密切.     

干旱区内陆河流域土地利用程度变化与生态安全评价——以新疆玛纳斯河流域为例

以天山北坡玛纳斯河流域为例,在遥感与GIS支持下揭示了流域1989-2002年间土地利用程度变化状况,并进一步对流域生态安全进行了综合评价,最后分析了土地利用程度变化与生态安全的关系。结果表明：①玛纳斯河流域土地利用程度稳定上升,土地利用总体处于发展时期;②1989-2002年,流域生态安全状况整体有所好转,但局部生态环境出现恶化趋势;③流域土地利用程度综合指数在18~100间的区域生态安全等级有所提高,由1989年主体属于中警状态提高到2002年的预警状态;④不同土地利用程度下流域在较安全和预警状态面积之和有以下顺序：Ⅴ＞Ⅳ＞Ⅰ＞Ⅵ＞Ⅲ＞Ⅱ,表明Ⅴ级土地利用程度区即林草地是流域生态恢复和重建的首选和重要组成部分,而沙地则是生态环境治理的难题和关键。最后,提出了通过提高低利用程度区的土地利用程度来确保生态安全的观点。     

京津冀生态屏障区人类活动对生态安全的影响

使用SWAT（Soil and Water Assessment Tool）和InVEST（Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs）模型分别模拟计算了滦河和潮河流域水源涵养、面源污染、干旱特征和生境质量等指标,在此基础上使用压力-状态-响应（PSR）模型建立了生态安全评价体系,以面源污染、生境质量和土地利用特征等人类活动对生态安全的影响作为切入点,以子流域为评价单元,评价了研究区生态安全,分析了各层指标对生态安全的影响.结果表明,2010年和2015年研究区总体生态安全状态等级均为敏感级,生态安全评分综合指数分别为0.50和0.48.研究区生态系统整体较为稳定,空间上各子流域之间生态安全状态存在较大差异.面源污染和城镇扩张等人类活动对生态安全的影响较大.林地和草地评分较低,可能与种植结构和景观格局有关.水源涵养量值增加和生境稀缺性值下降,说明加大水源涵养能力建设和降低生境稀缺性是提高生态安全的有效措施.     

基于景观尺度的城市生态健康时空过程——贵阳市案例研究

依据压力-状态-响应概念模型,建立了基于景观尺度的贵阳市生态健康评价指标体系.以1991年TM影像和2006年CBERS影像为基础数据源,采用空间单元网格(1 km×1 km)作为评价单元,在GIS技术支持F获取了与贵阳市景观生态健康评价相关的宏观生态指标,并借助GIS的空间分析功能制作出各单项指标和综合指标的空间分布...     

基于GIS的流域生态敏感性评价及其区划方法研究

在分析国内外流域生态研究状况的基础上,提出流域生态敏感性概念,针对流域内可能出现的各种生态问题及其敏感性,结合流域特点,建立流域生态敏感性评价指标体系,探讨运用GIS技术对流域生态敏感性进行综合评价的方法,提出流域生态敏感性区划。     

成渝地区双城经济圈生态安全格局构建

以成渝双城经济圈为研究对象,基于土地利用数据及生态重要性评价,综合选取生态源地;利用GIS空间分析、最小累积阻力以及夜间灯光优化等方法,构建区域生态综合阻力面;再利用重力模型识别重要生态廊道及生态夹点,最终构建成渝双城经济圈生态安全空间格局.结果表明：成渝双城经济圈生态源地面积占比24.8%,呈半包围圈分布于研究区西南东三面;识别生态廊道193条,总长6441.81km,呈现东密西疏的状态,其中重要廊道占比46.56%,集中在研究区东北方位的达州及巫山巫溪等地;“点-线-面”生态网格构建成渝双城经济区“双核-两轴-半包围”结构的生态安全格局.     

河口生态安全评价方法研究综述

介绍了河口生态系统的内涵,总结对比国内外学者对流域-河口及海洋生态安全评价方法的分类,认为基于评价技术方法对生态安全评价方法进行分类比较合理.介绍了一些国内外主要的生态安全评价方法,及其在流域一河口及海洋生态安全评价中的应用,为河口生态安全评价拓宽思路、提供方法.对生态安全评价的发展趋势和发展要求进行分析,认为在河口生...     

Spatial distribution of ecological security status assessment of West-Liaohe River based on geographic information system

Eco-security assessment is a hot research area in resource and environmental science, which involves data with much spatial, non-linear, and random features. Geographic information system (GIS), as a useful tool to analyze and manage spatial information, has a superior advantage in this field. A case study in the western part of the Liaohe River featuring a method of eco-security spatial differences (ESSD) based on GIS is developed in this paper. The method includes four steps: 1) developing the pressure-state-response (P-S-R) framework with site data; 2) digitizing West-Liaohe River and setting its GRID database of ecosecurity assessment indicators; 3) figuring out the relative membership degree (RMD) of eco-security indicators by using the analytical hierarchy process with the weight of indicator; 4) classifying the security zone and mapping the assessment result of eco-security status in grid by GIS method of assigning and clustering. The visual spatial differences of eco-security based on GIS enables decision makers to know the status of eco-security better in making policies for achieving sustainability. __________ Translated from Environmental Science, 2005, 26(5): 28–33 [译自: 环境科学]     

基于面向对象理论的区域生态环境综合评价

以龙口市为例,在分析区域生态环境特征的基础上,尝试应用面向对象的理论构建评价系统; 结合RS、GIS技术与数学模型方法提取评价因子,建立基于GIS栅格数据的空间模糊评判模型进行综合评价分析.结果表明:2008年龙口市生态环境状况总体良好,优等级占总面积的24.75%,良等占41.78%,中等占5.29%,差等占28.18%,但与1996年相比有下降趋势;生态环境的空间分异明显,表现为从西北沿海到东南内陆逐渐好转; 3个典型分区的生态环境状况各异,其变化趋势也有所差别; 气候条件、土地利用状况、工业生产建设、人口迁移等因素对研究区生态环境状况及演变起主要作用. 根据研究区的实际情况,并对比热岛效应的空间分布,可确定该方法合理有效, 是对当前区域生态环境综合评价方法的有益补充.     

复杂地貌区域生态敏感区综合评价与保护对策——以广西钦州市为例

复杂地貌区域国土开发受生态环境因素影响较单一地貌地区更复杂,其境内生态敏感区类型较多,且空间分布比较杂乱,不同生态敏感区之间又相互影响。文章选择山、水、林、田、城互为镶嵌的广西钦州市作为案例城市,以小流域为评价单元,建立集"地"、"水"、"绿"三位于一体的评价体系,在遥感和GIS技术的支持下,将单因子定性分级和多因子空间叠加模型相结合,对整个区域的生态敏感区进行综合评价及分区。从研究结果来看,这种评价技术能够较好地反映这些生态敏感区的综合分异规律,有助于当地政府在区域开发中制定更为科学的生态安全防范对策。     

基于源-汇理论和最小累积阻力模型的城市生态安全格局构建——以安徽省宁国市为例

根据景观生态学相关理论,选取高程、坡度、土地利用类型、植被覆盖度、土壤侵蚀、距风景名胜区距离、距水体距离、距道路距离、距居民点距离、距工业用地距离、距矿点距离等11个生态安全评价因子,应用GIS空间分析技术对安徽省宁国市生态安全等级进行划分,并采用基于源汇理论的最小累积阻力(MCR)模型构建宁国市生态廊道和生态节点,优化生态网络布局.模拟结果表明,宁国市总体生态安全水平较高,高度安全的区域面积为1174.38 km2,占区域总面积的48.41%;低度安全的区域面积为232.07 km2,占区域总面积的9.57%;在生态安全评价的基础上,提取了宁国市88条潜在生态廊道,总长度约1426.99 km,生态节点57个.与现有生态廊道相比较,宁国市需进一步补充11条主要生态廊道,总长度约241.37 km,这对城市生态安全保护具有重要的意义.     

基于土地利用变化的区域生态安全评价 ——以鄂尔多斯市为例

在人类活动导致的生态环境问题中,土地利用变化对区域生态安全起着决定性的作用。选择地处我国北方农牧交错带的鄂尔多斯市作为案例区,以GIS和SPSS软件为平台,通过区域生态安全评价指标体系的构建、指标标准阈值的确定、区域生态安全评价模型的建立,对研究区1988、2000及2008年的区域生态安全状况进行了研究。结果表明:①研究区20 a来整体生态安全状况呈现"先恶化、后改善"的趋势,与2000年后"退耕还林还草"、"禁牧和休牧"政策的实施直接相关;②高覆盖度草地是最安全的土地利用方式,其次是中覆盖度草地,林地的生态安全水平非常稳定,水域和低覆盖度草地的生态安全多处于"临界安全"水平,相比之下,耕地、建设用地和未利用地最不安全;③各旗区生态安全水平差异较大,鄂托克旗"较为安全",鄂托克前旗和准格尔旗为"临界安全",达拉特旗和东胜区的生态安全值最低。研究结果可为当地生态环境管理提供更为有效的理论依据。     

基于GIS的营口港总体规划生态环境影响分析

规划环境影响评价是目前战略环境评价(SEA)研究中最活跃的领域.港口总体规划属于交通运输规划的范畴,涉及多种生态环境要素,对其实施后的生态环境效应进行分析和评价具有重要的现实意义.以营口港总体规划对大气和水环境影响及其对近海海域生态敏感区的影响为例,采用遥感(RS)与地理信息系统(GIS)相结合的技术,建立与评价相关的基于GIS的基础数据平台,运用GIS的空间分析功能对港区规划的生态环境影响进行分析和评估.实例研究表明,营口港规划实施将对陆域生态环境产生一定影响,对于海域生态敏感区的影响则较小.     

生态环境综合评价与动态监测的空间信息定量分析方法及应用

通过建立指标体系,专题数据采集和管理,数字环境模型,提出了一种基于遥感和地理信息系统技术的环境综合评价及其动态监测的定量化研究方法。同时提出利用环境综合指数反区域环境状况的思路。     

基于变权的城镇用地扩展生态适宜性空间模糊评价——以江苏省太仓市为例

城镇用地生态适宜性评价有助于引导城镇用地合理扩展。针对传统评价方法的不足及生态适宜性的模糊性,提出基于局部惩罚型变权的空间模糊综合评价方法,并选择7项生态适宜性影响因素,在GIS软件的支持下对江苏省太仓市城镇用地的生态适宜性进行综合评判。结果显示,变权模型可灵活而合理地处理各评价单元各因素的权重值;研究区内适宜、基本适宜、较不适宜和不适宜于城镇扩展的土地分别占土地面积的25.89%、8.35%、37.43%和28.33%,其生态敏感性评价结果及其空间分布与实际相符,通过生态敏感性综合分值的比较可为城镇用地扩展区位选择提供依据。研究表明,基于变权的空间模糊综合评价凸显了"瓶颈"因素的否决作用,更能精确、合理地反映城镇用地扩展的生态适宜性状况。     

旅游地生态安全预警评价指标体系与方法研究--以开封市为例

生态安全预警是防止旅游地生态系统向无序化发展和进行系统调控的重要途径之一.建立了一个由旅游地生态环境压力预警子系统、旅游地生态环境质量预警子系统、旅游地生态保护与整治能力预警子系统等构成的旅游地生态安全复合预警系统,并借鉴生态环境能力建设的临界调控思想,采用模糊综合评判方法,对开封市旅游生态安全预警进行了初步地评价.研究表明:开封市旅游生态环境总体是比较安全的,处于一级预警状态,但旅游地生态保护与整治能力预警值较低.与综合指数评价法相比,两者研究结果相近,但模糊综合评判不需要预警阈值,能够较好地解决评价过程不合理的问题,是一种定性与定量相结合、综合化程度较高的评价方法,可以用来进行旅游地生态安全预警评价.