基于GIS的深圳市坪山新区生态敏感性评价及其应用研究

十八大以来,优化国土空间开发格局成为生态文明建设的内容之一。基于GIS的生态敏感性评价可以将评价对象的生态系统特征与空间开发格局有机联系起来,从土地利用的角度对生态文明建设提供发展建议。在总结相关研究的基础上,以深圳市坪山新区为例,结合生态文明建设规划要求和地区实际,采用GIS技术对生态敏感性进行评价,选取4个评价因子,利用层次分析法(AHP)确定敏感性因子权重,采用最大值法对生态敏感性及空间分布进行了定量化分析,按照生态敏感性的高低将研究区域划分为高敏感区、中敏感区、低敏感区和非敏感区4个等级。结果表明,该方法可以为坪山新区生态文明建设规划的国土空间开发格局优化提出分区保护与建设的对策建议。     

基于GIS的增城生态环境敏感性分析

根据增城生态本底环境,选取研究区水土流失、地质灾害、自然保护区与森林公园、河流湖泊和土地利用等敏感性因子,基于GIS空间分析技术,将单因子的敏感性依次分为高、中、低和不敏感性4个等级,并根据其敏感度赋予相应等级值,然后运用多因子叠加最大值法,对增城生态环境敏感性定量分析。结果表明:增城生态环境敏感性总体适中,高敏感区、中敏感区、低敏感区和非敏感区的比重分别为区域面积的13.45%、23.32%、25.65%和37.58%。     

内蒙古生态环境敏感性综合评价

针对内蒙古土地沙化、土壤侵蚀、土壤盐渍化和生物多样性减少等区域自然环境演变过程中出现的生态问题,采用遥感和地理信息系统技术,构建敏感性评价指标体系与评价模型,对内蒙古生态环境敏感性进行综合研究,定量揭示研究区生态环境敏感性程度和空间分布特征.结果表明:土地沙化不敏感区、极敏感区分别占研究区面积35.9%和10.1%;土地沙化敏感性等级高的区域集中分布在内蒙古辖区内主要沙漠边缘和沙地;土壤基质多为沙粒、冬春季节多大风且植被覆盖度较低是土地容易发生沙化的主要原因.土壤侵蚀轻度、中度和高度敏感区分别占研究区面积的43.9%、30.2%和19.2%;受降水空间差异影响,土壤侵蚀敏感性等级自东南向西北呈逐步下降趋势.土壤盐渍化不敏感区、极敏感区分别占研究区面积的57.6%和14.6%,盐渍化明显地区主要分布在内蒙古西北部和东部;蒸发量远大于降水量,人类活动影响较明显,是土壤盐渍化高发的主要原因.生境不敏感、高度和极敏感区分别占研究区面积的30.5%、25.1%和10.6%,敏感性等级高的区域主要分布在大小兴安岭地区;这些区域水热条件相对较好,植被覆盖度高,物种数量较为丰富,是生物多样性重点保护区域.综合生态环境高度和极敏感区分别占研究区面积的27.9%和9.6%;敏感性等级高的区域位于内蒙古中北部,等级较低的区域位于内蒙古西北、东北和东南部.     

忻州市土地利用现状的环境敏感区分析

随着新一轮土地利用规划修编展开,针对忻州市土地利用存在的环境问题,利用调查资料和相关研究成果,有效管理土地利用空间向环境敏感地区伸展,减缓环境敏感地区的环境压力和生态胁迫,为市域土地利用方式和分区方案制定提供环境敏感性依据.从规划方案与面临的土地生态问题入手,划分生态环境、水源保护、污染影响、优质农田以及煤矿塌陷五类环境敏感区,并进行忻州市环境敏感地综合评价,明确其空间分布范围.研究结果表明,极高敏感、高敏感区占全市总面积的4%,较高敏感区和一般敏感区分别占10.5%和7.5%,低敏感区和非敏感区分别占40%和38%.通过分析规划土地利用功能分区方案与环境的协调性, 在土地利用规划过程中,提出土地利用方式和空间布局优化对策.     

基于格网GIS的重点生态功能区生态系统敏感性研究:以贵州省雷山县为例

为了科学地诊断出存在的环境问题,实现对生态环境的保护,以重点生态功能区雷山县为例,结合地形、地貌与气候等数据,以格网为评价单元,构建生态系统敏感性评价指标体系。采用层次分析法、区域综合法及格网GIS技术,对评价体系中各指标进行10 m×10 m尺度下的格网化表达,运用栅格数据的空间叠加方法及生态系统敏感性评价模型,综合评价雷山县生态系统敏感性空间格局。结果表明:雷山县生态系统敏感性较高,其中非敏感区和轻度敏感区面积较小,仅占总面积的5%和13.4%;其次是中度敏感区和极度敏感区,分别占总面积的26.3%和17%;高度敏感区面积最大,占总面积的38.3%。     

基于ArcGIS区统计的延安市土地生态敏感性评价

在对延安市土地生态环境问题进行调查研究的基础上,采用基于ArcGIS区统计方法进行土地生态敏感性评价,并首次采用了客观确权法--变异系数法确定评价因子权重,与以往叠加评价方法相比,在评价思路、确权方法、评价单元和叠加方法上都有不同程度改进,评价结果更加准确、客观、实用。土地生态敏感性评价结果显示,极敏感和高敏感区占到了全市总面积的40.11%,不敏感和低敏感区占全市总面积的52.06%,地域分异规律上,敏感性程度由北向南逐渐递减,并进行了土地利用生态敏感性评价。最后,针对不同土地生态敏感性分区因地制宜提出用地策略,为本轮土地利用总体规划修编和指导今后土地科学利用服务。     

基于RS/GIS技术的南四湖流域典型市域生态敏感性评价——以济宁市为例

基于RS和GIS技术,利用多源数据,从土壤侵蚀、土壤盐渍化、景观以及采矿塌陷4个方面对研究区的生态敏感性进行了评价,研究了空间分布差异及规律。结果表明:土壤侵蚀敏感性以轻度和中度为主,由东北和西南向中心递减趋势;土壤盐渍化除西部平原区盐渍化高风险突出外,敏感性普遍较低,由西向东递减;景观稳定性主要表现为轻度敏感,由四周向中心递减;采矿塌陷敏感性指标由于受人类活动影响呈现极端分布,高敏感区主要分布在研究区中部地区;研究综合生态敏感性分布空间差异显著,以不敏感区为主,整体上呈由西向东递减的趋势。     

基于矢量空间数据的陵水海滨风景名胜规划区生态敏感性评价

以陵水海滨风景名胜规划区为研究区域,通过调查主要生态敏感问题,选取基本农田、生态保护林、自然保护区、河流水库、道路等主要评价指标,建立评价指标体系,并在此基础上,以Are／info为平台,以矢量数据为数据环境,创建了生态敏感性评价模型。结果显示,20．28％和29．37％的规划区处于较敏感区和敏感区,8．85％旅游设施用地和9．54％旅游服务用地处于敏感区。最后提出了在旅游开发过程中,保护生态敏感目标的合理性建议。     

库区旅游生态环境敏感性评价研究——以湖北省丹江口市为例

库区生态地位突出,旅游活动频繁,库区旅游生态环境敏感性评价对库区旅游开发、旅游环境影响评价具有重要的现实意义。文章依据库区旅游生态环境特点构建了水体、植被、坡度、高程、坡向等指标,基于RS、GIS技术提取评价因子并对丹江口市旅游生态环境敏感性进行评价。结果表明,库区周边以及武当山等山势较高的山体为旅游环境极强敏感区,占全市面积的12.81%;强敏感区与一般敏感区所占的比例分别为29.41%、34.38%;弱敏感区散布在河谷平原及距库区较远的边缘地带,占23.39%,旅游活动强度较低。生态强敏感区与旅游活动高发区具有空间耦合性,旅游活动对库区生态环境的影响不容忽视。     

生态红线在内河航运规划水环境保护中的应用研究

在内河航运规划环境影响评价中,运用GIS技术,把达州市生态敏感区、水敏感区、社会环境敏感区与内河航运规划布局图相叠加,获得生态红线空间分布图,将规划范围控制在生态红线区之外;并对次生态红线区提出严格环保要求,从战略规划角度保护了达州市的水资源和岸线资源,避免了重大环境影响。     

森林类型对土壤表层有机碳空间异质性的影响

对西南山地阔叶林区的天然阔叶混交林、天然次生林和人工柳杉林的土壤表层有机碳（SSOC）进行了测定,并用地统计学理论构建了3种亚热带森林生态系统在小尺度上的SSOC半方差理论模型。结果表明,不同森林生态系统间SSOC含量差异性显著,表现为天然阔叶混交林>天然次生林>人工柳杉林,SSOC含量与土壤含水率、容重、孔隙度和有机质相关性显著;天然阔叶混交林的SSOC空间相关性最强,次生林次之,人工林较弱;天然阔叶混交林SSOC在45°方向上空间变异最明显,天然次生林和人工林在各个方向上的变异均较弱;天然阔叶混交林SSOC的等值线较密,梯度变化急剧,天然次生林次之,人工林等值线稀疏,梯度变化不明显。总之,不同森林类型对SSOC含量和分布有着重要影响。     

长江中游地区生态系统服务价值空间分异及敏感性分析

生态系统功能的不断退化是人类当前面临的一个共同挑战,是全球可持续发展研究的焦点问题。长江中游地区生态环境保护对于构建中国生态安全格局具有重要作用,为了深入分析长江中游地区土地利用活动对生态系统功能的干扰程度,基于长江中游地区生态系统服务价值评价结果,采用土地利用变化生态贡献度和生态系统服务价值敏感性方法进行测度。研究结果表明：（1）研究期间长江中游地区地均生态系统服务价值经历了“先增加后降低”的变化过程,山区地均生态系统服务价值高于平原地区、城市群地区、大城市周边县区以及主要交通道路沿线地区,长江中游地区生态系统服务价值总体变化呈现“两纵三横”的空间分布格局;（2）1995-2015年间退耕还林、还水、还湿是长江中游地区生态系统改善的主要原因,毁林开荒、围湖造田以及建设用地对林地和耕地的占用是长江中游地区生态系统恶化的主要原因;（3）食物生产、原材料生产、气体调节、土壤保持和维持生物多样性等五种类型生态系统功能敏感性有所增加,其他类型生态系统功能敏感性逐渐减弱。研究结果可为长江中游地区生态环境保护,保障生态系统服务各项子功能的持续供给提供科学指导。     

基于MODIS-NDVI的2000—2018年中国北方土地沙化敏感性时空变化

选择植被覆盖度、湿润指数、大风日数、土壤表层砂粒含量和坡度5个因子作为评价指标,基于多源数据开展了中国北方14省（区）2000—2018年土地沙化敏感性空间分布格局及其动态变化研究,并按土地易起沙尘程度的高低依次划分为极易起沙尘和高度易起沙尘（高敏感等级）、中等易起沙尘（中敏感等级）、轻度易起沙尘和不易起沙尘（低敏感等级）。结果表明：2000—2018年中国北方14省（区）处于土地沙化高敏感等级的面积从48.1%下降至40.4%,处于土地沙化低敏感等级的面积从30.3%上升至38.8%,整体呈土地沙化高敏感等级向中、低敏感等级过渡的趋势。与2000年相比,2018年内蒙古科尔沁、浑善达克和毛乌素沙地及其周边区域极易起沙尘和高度易起沙尘的土地面积明显减小,植被覆盖度的增加和大风日数的减少是这种变化的重要原因。     

基于GIS和LSA的林地质量评价与保护分区

合理划定林地利用保护分区,对于稳定森林资源、维持生态平衡、协调经济建设与生态文明建设起到积极指导和规范作用。论文以海南省屯昌县为例,在科学评价林地质量的基础上,采用局部空间自相关分析法(LSA),探索林地质量在空间上的分布特性,耦合林地自然条件、社会经济及其空间属性,以作为林地保护分区的依据。结果显示:屯昌县林地质量分值在[5.40,8.56]之间,整体水平中等偏上,内部差异性较小,其中,高等别林地主要分布在南坤镇与枫木镇交界处以及西昌镇西南部,低等别林地主要分布在坡心镇及南吕镇;全县林地质量在空间分布上表现出较强的正相关性,存在一定的空间聚集性特征;基于林地质量局部空间自相关分析的林地保护分区方案与林地质量评价结果基本吻合,可将全县分为重点保护区、积极保护区和一般保护区,不同保护区根据自相关类型的差异可采取不同的管护措施。该研究将空间属性纳入到林地保护分区方案的制定中,拓展了林地保护分区的手段,可为合理制定林地利用规划提供科学依据和思路借鉴。     

2003~2018年干旱对中国森林绿度异常的影响

基于卫星观测和气象再分析数据提取2003~2018年间中国森林绿度异常现象(月尺度LAI长期趋势的累积偏差), 并分析干旱对森林绿度异常影响的时空动态变化, 探究不同森林类型的干旱敏感性.结果表明: ①干旱导致的绿度异常现象频率分布呈现出南高北低的空间格局, 而高强度异常现象主要分布于中国的东北与西南地区.②2003~2018年间绿度异常严重程度呈现显著增加趋势(即绿度异常强度指数下降), 变化率为: -0.06/a(P<0.05), 而绿度异常面积比率下降, 变化率为-0.0049/a.③中国森林对干旱胁迫较为敏感的区域主要分布于云南北部与大兴安岭北部, 这是由区域的地质和气候特点以及植被类型共同作用导致的.④干旱主导区不同森林类型的干旱敏感性依次为: 阔叶林>针叶林>混交林, 绿度异常与SPEI回归斜率依次为1.8>1.3>1.2.⑤针叶林遭受的干旱强度最高, 2003~2018年间统计的SPEI中位数为-1.65, 绿度异常现象也最为严重, 多年绿度异常指数中位数为-1.81, 说明干旱强度而非敏感性主导了森林绿度异常的现象.     

四川盆地木本固氮资源和利用途径

通过野外调查和试验,应用乙炔还原法检测根瘤固氮酶活性,每次列出四川盆地的木本固氮资源名录,并研究了它们的结瘤固氮特征和生态特性,提出了开发利用木本固氮资源的五种基本途径。     

基于GIS的黑河流域生态环境敏感性评价与分区

针对黑河流域存在的主要生态环境问题,利用调查资料和相关研究成果,在GIS支持下,对流域生态环境敏感性进行综合评价,明确了生态环境敏感性分布规律及其地域差异,在此基础上,对生态环境功能区进行划分,并对各区存在的主要生态问题提出整治对策,为流域生态环境建设和保护规划方案的制定提供依据。研究结果表明:①黑河流域的生态环境敏感性区域分布比较广泛,其中土壤侵蚀高度敏感区占2.05%,主要集中在祁连山区;②沙漠化极敏感区面积占37.06%,主要集中在流域下游额济纳旗和金塔县;③土壤盐渍化敏感区主要集中在流域中部绿洲,对于这些敏感区域的保护,应该作为生态环境保护和建设的核心。依据评价结果,流域划分为7个生态功能区。     

千烟洲试区人工林营养元素生物积累的研究

对千烟洲试验区人工林的植物和土壤中１５种营养元素的含量、分布和生物积累特征进行了研究。结果表明,两块人工林土壤中缺乏Ｎ、Ｐ、Ｃａ３种元素,微量营养元素未发现亏缺现象。草本层的养分含量高于乔木层的养分含量。两块人工林的生物吸收系数均以Ｐ、Ｃａ、Ｎ的吸收系数最大,Ｔｉ元素的生物吸收系数最低,其余的养分元素均属弱积累中等摄取的营养元素     

黄土高原不同生态系统水土保持服务功能评价

以土壤保持量为评估指标,应用修正通用土壤流失方程,评估了黄土高原水土保持生态系统服务功能,分析了近20 a来的黄土高原土壤保持量的空间分布及其动态变化,对于揭示全球气候变化背景下黄土高原林草植被建设的生态成效具有重要的科学价值和现实意义。结果表明:1990—2010年黄土高原平均单位面积土壤保持量为305 t·hm-2·a-1,年均土壤保持总量为190×108t。1990—2000年农田、草地和林地生态系统平均单位面积土壤保持量分别为249、285和640 t·hm-2·a-1,2000—2010年平均单位面积土壤保持量分别增加了14.6%、2.9%和7.4%。黄土高原草地和林地的土壤保持率分别为83%~88%和94%~97%。农田生态系统土壤保持量的空间分布特征表现为黄土丘陵沟壑区和黄土高塬沟壑区较大,农灌区和河谷平原区偏低;草地和林地生态系统土壤保持量的空间分布特征表现为沿东南向西北减少的变化趋势。与1990—2000年不同,2000—2010年农田、草地和林地生态系统土壤保持量的空间变化特征表现为较为明显的增长趋势,尤其是黄土丘陵沟壑区陕西榆林、延安地区和山西吕梁山区一带。     

太湖梅梁湾水体中可见光的衰减、吸收及散射

对太湖梅梁湾沿岸带和敞水区的水体进行了光学特性研究。结果发现，沿岸带的水下光辐射衰减系数(Kd)值较敞水区小；400nm与500nm向上辐照度比值(Eu440／Eu550),沿岸带在1m左右最小,敞水区在0．5m左右最小;沿岸带的水面下向上辐照度与向下辐照度的比值(R)低于敞水区：440、550、670nm的后向散射与吸收的比值(b／a),在沿岸带的1m处最大,敞水区在0．5m处最大。这些结果说明,相对于敞水区而言,沿岸带的光衰减较弱,无机悬浮颗粒的含量较少,最大叶绿素a分布较深。