引江济淮工程沿线生态环境质量时空分异研究——以庐江段为例

引江济淮工程施工对沿线与周边区域的生态环境质量有显著的影响,为监测和研究工程区施工前后、项目区内外的生态环境质量时空差异,收集2013～2021年收获季节的影像数据,分析绿度、湿度、热度和干度指标,使用主成分分析法计算遥感生态指数(RSEI)。研究结果显示：(1)研究期内庐江县域RSEI均值为0.739 5,生态环境质量总体较好,工程施工并未显著影响庐江县全域生态环境质量;(2)施工区的RSEI值比施工前的历年均值低38.70%,施工结束后仍未明显改善,仅恢复到施工前84.13%的水平;(3)施工期项目1 km缓冲区内RSEI平均值降低了17.11%,完工当年生态环境已逐渐恢复至施工前88.28%的水平,将持续影响周边生态环境直至达到新的稳态;庐江试验段工程施工后的环境恢复程度和施工效果较好,可为重大工程建设过程中生态环境保护和区域空间规划提供参考和依据。     

城镇化视角下三峡库区重庆段水生态安全评价

基于驱动力—压力—状态—影响—响应(DPSIR)框架选取25个能反映水生态安全状态的指标,通过指标权重确定、数据标准化处理和水生态安全评价模型的构建,以三峡库区重庆段为例,从城镇化视角分析三峡库区重庆段自2007年三峡库区水位达156m高程以来的水生态安全状态。为了使AHP所确定的指标更客观,运用熵权对AHP进行修正,得到综合权重值来表示指标的权重。分析结果表明:三峡库区重庆段水生态安全自2007年三峡库区水位达156m高程至2010年三峡水库蓄水达到175m最终水位水生态一直处于不安全状态,2011~2012年升至警戒状态,总体趋势在逐年升高。影响三峡库区重庆段水生态安全的劣势因子是资源环境压力,其次是资源环境影响;影响三峡库区重庆段生态安全程度的优势因子是经济社会驱动力和经济社会响应。由权重值判断生态安全影响程度,资源环境影响对三峡库区重庆段水生态影响最大,其次是资源环境压力,影响最小的是资源环境状态。从指标层来看,对三峡库区重庆段水生态安全影响最大的前3个因素依次是灾害损失、万元GDP用水量、万元工业增加值用水量;影响最小的是水土流失面积比例。     

基于MSPA与MCR模型的三峡库区林地生态网络构建与评价研究

三峡库区是长江经济带上重要的生态屏障区,同时也是生态脆弱区。提取三峡库区重要生态源地、构建综合生态阻力面、识别重要生态廊道和生态节点,从而构建生态安全网络,对筑牢长江上游重要生态屏障具有十分重要的研究价值和意义。以三峡库区为研究区,利用形态学空间格局分析方法(MSPA)识别出林地生态源地斑块,通过景观连通性指数评价斑块重要性;结合土地利用类型、DEM、坡度、距河流距离、距道路距离和NDVI等阻力因子构建综合生态阻力面,运用最小累计阻力模型(MCR)构建生态廊道,提取生态廊道上重要生态节点,形成三峡库区林地生态安全网络;最后对三峡库区生态安全网络结构进行评价研究。研究结果表明：(1)三峡库区林地生态源地共38块,占林地面积的59.55%,占区域总面积的27.95%,主要分布在三峡库区湖北段的大巴山-巫山-武陵山区以及重庆段的缙云山-中梁山-铜锣山-明月山-云雾山区。(2)阻力高值区主要分布在城镇建设用地区,最高值位于重庆市主城区;阻力低值区主要分布在林地和水域,最低值位于湖北段巫山山脉。(3)生态廊道共79条,其中,3条重要廊道,76条一般廊道,廊道总长度为1 326.37 km。(4)...     

基于最小累积阻力模型的三峡库区重庆段生态安全格局构建

三峡库区是长江上游生态环境集敏感、脆弱、复杂为一体的地区,其生态安全格局的构建对维护区域生态安全、实现区域可持续发展具有重要作用.以三峡库区重庆段为研究区,采用2018年土地利用现状数据和遥感数据,构建生态服务重要性与生态敏感性评价体系,综合确定生态源地;以坡度、起伏度、土地利用类型确定阻力值,采用最小累积阻力模型构建生态廊道,最终形成三峡库区重庆段生态安全格局.研究结果表明:三峡库区重庆段生态源地面积13660.80 km2,占研究区总面积的29.61％,主要分布于巫溪、奉节、石柱、开州等区县;生态廊道连接生态源地,共81条,总长度为3069.29 km,廊道呈树状辐射分布,呈现"东北-西南"树状分布的空间格局;生态源地与生态廊道共同形成三峡库区东北生态城镇圈、三峡库区西南都市生态圈以及连接两圈的三峡库区中部走廊的"一廊两圈"生态安全格局.研究结果对保障三峡库区生态安全具有重要意义,可为三峡库区生态环境环境保护提供科学依据.     

基于遥感生态指数的甬江流域生态环境变化分析

生态环境是人类生存发展的物质基础,城市化进程不断加快带来一系列生态环境问题,遥感技术可以快速、定量地评价生态环境变化.选取2000、2009、2017年Landsat遥感影像提取湿度、绿度、干度、热度4个评价指标,通过主成分分析方法计算遥感生态指数RSEI(Remote Sensing Ecological Index),对17年间甬江流域进行生态环境变化定量分析和动态监测评价.结果 表明:(1)2000～2017年间甬江流域生态环境质量整体上呈下降趋势,2000、2009和2017年的RSEI均值分别为0.724、0.651和0.687, 17年来下降了5.11％.(2)2000～2009年甬江流域生态逐步恶化,而2009 ～ 2017年生态环境质量有所改善;明显变差的面积为1 392.49 km2,约占29.63％,明显好转的面积仅为699.1 km2,仅占14.88％,呈现老城区变好,城市外围地带变差,林地、农田等保持稳定的特点.(3)在4个指标中,绿度指标的影响力较大,受建筑因素作用的热度指标影响力最具潜力,说明生态环境质量下降与不透水面的增加以及绿地景观的消减有关.     

长江经济带生态环境承载状态分析及其影响因素研究

科学评价生态环境承载力是制定合理生态保护措施的理论前提,对推进生态文明建设具有重要意义,但是评价过程中存在生态环境承载力阈值和人类活动对生态环境的压力值难以量化等问题。基于2009～2017年的长江经济带生态数据,借鉴“生态环境质量指数动态评价法”,将生态环境承载力的量化测值转化为生态环境承载力运行状态研究,以此达到评价长江经济带生态环境承载力的目的。结果表明：(1)评价期内,长江经济带生态环境质量呈上升走势,生态环境总体处于可承载状态;11个省市中,上海、浙江、湖北、湖南、重庆、四川、云南、贵州等省市处于可承载状态,其中贵州生态环境质量指数提升最大,达86.844;江苏、江西两个省份处于超载状态,安徽省处于基本可承载状态。(2)人均GDP、第三产业、科技投入占GDP比重、环境治理投资额、绿地面积与长江经济带生态环境质量指数呈同增同减趋势且影响程度较大,分别为7.33、6.92、8.28、6.71、7.21。(3)人口自然增长率、城镇化水平、人口密度、单位GDP能耗、单位GDP电耗与长江经济带生态环境质量指数成负相关,其中单元GDP能耗、电耗对环境质量负面影响程度最大,分别为6.57、...     

基于RSEI的地震区生态环境质量恢复研究——以汶川县为例

"5.12"地震对汶川县的生态环境造成了巨大破坏,评价生态环境质量的恢复程度是汶川县灾后重建的一项重要基础工作.基于TM和OLI数据,利用ENVI平台的主成分分析技术,计算出研究区3个时期的遥感生态指数(RSEI),用于分析2003～2017年研究区的生态环境质量变化及恢复情况.结果表明:(1)2003～2017年,汶川县的生态环境质量以中等及以上为主,3个时期中等及以上等级所占比例分别为90.21％、82.01％、94.65％;(2)3个时期的RSEI指数的均值分别为0.627、0.617、0.716,生态环境质量经历了未恢复到恢复提升的过程,且研究末期的生态环境质量超过研究初期.(3)2003～2017年,汶川县生态环境质量中的较差、中、良这3个等级的面积转移明显,差和优两个等级变化不大.T1时间段,中等和良等向较低等级转移;T2时间段,较差、中、良等均向较高等级转移;T3时间段,除优等以外,其余等级均主要向较高等级转移.(4)海拔1 498～4 466 m和坡度15.～63.之间,是生态环境质量恢复最明显的区域.     

基于生态安全的三峡库区重庆段土地利用冲突识别

以三峡库区重庆段为研究区,基于生态安全视角,以生态敏感性与生态系统服务功能重要性评价结果提取生态源地,采用最小累积阻力模型构建生态安全格局,在生态安全格局基础上对三峡库区重庆段2015年的土地利用冲突进行识别,以期为三峡库区重庆段土地利用规划管理提供参考依据。结果表明:(1)耕地冲突分布较为分散,极严重冲突集中分布于奉节县、开县、石柱县与涪陵区,严重与较严重冲突集中分布于重庆市主城区的外围区县,一般与不冲突集中分布于长寿区和巴南区;(2)建设用地冲突分布较为集中,极严重冲突集中分布于重庆市主城区,严重和较严重冲突分布较为分散,各区县均有分布,一般和不冲突也集中分布于重庆市主城区,且大多位于极严重冲突的外围;(3)综合土地利用冲突的极严重冲突集中分布于重庆市主城区的中心区域与奉节县,严重与较严重冲突各区县均有分布,一般与不冲突集中分布于极严重冲突的外围区域。     

皖江城市带生态安全时空演化特征研究

城市生态安全是保证城市资源可持续利用和区域可持续发展的基础和前提。皖江城市带是长江经济带“承东启西”的关键部位,为促进皖江城市带生态环境与区域经济高质量协调发展,采用DPSR模型构建生态安全评价体系,利用熵权法与标准差系数法确定指标权重,采用综合指数法、空间变差模型与灰色GM(1,1)模型等方法分析了皖江城市带生态安全时空演变特征、影响因素与发展趋势。结果表明：(1)皖江城市带生态安全综合指数随时间变化呈波动增长趋势,研究时段内,合肥生态安全指数年增长率最高,为1.14%,马鞍山年增长率最低,为0.77%;(2)南部的池州和宣城两`市总体生态安全等级较高,北部的滁州和合肥逐渐向理想安全等级转化,中部的沿江城市马鞍山、芜湖、安庆和铜陵的生态安全处于较差等级;(3)皖江城市带生态安全格局演化具有一定的延续性和规律性,空间分异层次特征显著,整体上呈现出从“南部>北部>中部”向“北部>南部>中部”的空间演变格局;(4)驱动力与响应层指标对生态安全具有较好的推动作用;(5)预测结果表明,2020～2030年皖江城市带生态安全重心将进一步向“西南-东北”格局转变。     

基于Mann-Kendall法的三峡库区长江干流入出库断面水质变化趋势分析

三峡大坝对三峡库区水生态环境的影响广受国际关注,水质问题关乎三峡库区生态环境安全和社会经济发展。基于中华人民共和国生态环保部发布的2004～2017年三峡库区长江干流入库断面(重庆朱沱)和出库断面(湖北宜昌南津关)水质因子(DO、高锰酸钾指数和氨氮)监测数据,采用Mann-Kendall非参数统计检验法分析水库水质变化趋势。结果表明:入库和出库断面DO均保持Ⅰ级水质标准,均呈不显著下降趋势;入库断面高锰酸钾指数呈上升趋势,氨氮呈下降趋势,近年均保持Ⅱ级水质标准;出库断面高锰酸钾指数和氨氮呈显著下降趋势,近年保持Ⅰ级水质标准。相对于入库断面,出库断面水质在逐步改善,近年出库断面水质优于入库断面。突变趋势分析结果表明:入库断面各项水质因子均存在不显著的突变,突变时间主要发生在2005年和2008年;出库断面水质因子无突变,表明出库断面水质维持状况比入库断面平稳。库区水体中DO、高锰酸钾指数和氨氮含量与水情特征和库区生产生活方式密切相关;水库水位抬高,水流速度下降和泥沙沉积,有利于污染物沉入底泥。三峡水库水质维持及改善需要控制和削减农业面源污染、工业污水排放、城镇生活污水排放和船舶污染排放。     

三峡重庆库区消落区基本特征与生态功能分析

三峡工程建成后,随水库运行将在库区两岸形成垂直落差30 m的消落区,面积达300多km2。消落区的形成可能会带来环境污染加重、土壤侵蚀和水土流失加大、植物多样性及生态系统被破坏、诱发地质灾害、暴发流行性疾病等生态环境问题。通过各种途径对消落区进行合理分类对于保护和改善库区生态环境有重要的意义。以三峡库区消落区的重庆段为例,结合三峡库区消落区的人文环境、气候、坡度、水深、地貌等区域基本特征,以遥感数据为基础,以GIS技术为手段,分析消落区的基本特点、人类活动对消落区的影响、消落区的生态环境问题以及生态功能定位,更好地保护消落区的生态安全。为政府和相关管理部门提供了三峡库区消落区生态环境保护、土地资源合理开发利用的理论依据。     

三峡库区重庆段土壤保持服务时空分布格局研究

土壤保持是生态系统服务与功能的重要组成,在防止土壤侵蚀、减少径流泥沙与农业面源污染等方面具有至关重要的作用。以对国家生态安全具有重要作用的土壤保持生态功能区——三峡库区重庆段为研究区域,研究得到了2000~2013年时间序列区域土壤保持服务"流量"结果,结果表明:(1)三峡库区重庆段多年平均土壤保持量为604.39 t/hm~2·a,沿长江干流自西向东逐渐增强,区域差异显著;(2)三峡库区的土壤保持服务存在明显的垂直分异特征,随着高程的增加,以300 m与900 m为节点,出现递减-递增-递减的分段规律,与人类活动存在明显的相关关系;(3)增加森林覆被面积是改善区域土壤保持、减少水土流失的重要举措。同时,在三峡库区开展坡改梯工程,减少坡耕地的数量能够有效控制区域水土流失;     

近30年三峡库区生态系统服务价值与生态风险时空变化及相关性研究

随着空间要素的集聚和经济快速发展,大量生态用地向非生态用地转变、区域景观格局中的关键生态涵养源不断萎缩、生态服务功能弱化等,使得生态安全面临新的挑战.文章在RS和GIS技术的支撑性下,以1986、1995、2000、2007、2010和2018年6期三峡库区Landsat TM/Landsat 8OLI遥感影像为数据源,基于5 km * 5 km评价单元格,核算了 30年来三峡库区生态系统服务价值和生态风险指数的时空分异特征及二者的相关性.研究结果表明:(1)1986～2018年三峡库区生态系统服务价值总量由1 639.56×108元持续增长到1 662.01x108元,整体增幅1.37％,高级别生态风险等级占比呈现缓慢降低趋势,总体下降10.89％,研究区生态状况有所改善;(2)三峡库区单位面积生态系统服务价值和生态风险指数在数值上存在一定的负向相关性,同时在空间上也具有一定的负向相关性;(3)生态系统服务价值和生态风险指数在变化速率上具有一定的非同步性,生态风险高指数区域所对应的生态系统服务价值具有较大降低的可能性,需要特别关注.研究旨为三峡水利工程的安全运行与三峡库区的可持续开发利用提供参考.     

三峡库区生态经济复合产业带的构建研究

由于自然尤其是人为因素的影响 ,三峡库区生态环境遭受严重破坏 ,农民增收缺少支撑 ,加上三峡工程的修建 ,淹没了大批肥田沃土 ,更加激化了人地矛盾 ,导致该地区生态环境恶化、生态承载容量减少、经济贫困化恶性循环 ,最终致使生态环境保护和经济发展严重对立。要从根本上解决库区生态环境与经济的协调发展问题 ,关键在于发展生态经济。从三峡库区以山地、丘陵为主的地形特征及其分布特点和气候、土壤条件以及资源特色出发 ,根据生态学、生态经济学的基本原理要求 ,提出了建立由水域生态经济产业带、沿江经济支撑产业带、腹地生态农业带、高山垂直绿色产业带构成的生态经济复合产业带的构想 ,其中每个产业带又由若干关联性强的产业有机复合而成。还提出了发展三峡库区生态经济的具体政策建议和措施。     

三峡库区生态经济复合产业带的构建研究

由于自然尤其是人为因素的影响,三峡库区生态环境遭受严重破坏,农民增收缺少支撑,加上三峡工程的修建,淹没了大批肥田沃土,更加激化了人地矛盾,导致该地区生态环境恶化、生态承载容量减少、经济贫困化恶性循环,最终致使生态环境保护和经济发展严重对立,要从根本上解决库区生态环境与经济的协调发展问题,关键在于发展生态经济,从三峡库区以山地、丘陵为主的地形特征及其分布特点和气候、土壤条件以及资源特色出发,根据生态学、生态经济学的基本原理要求,提出了建立由水域生态经济产业带、沿江经济支撑产业事、腹地生态农业带、高山垂直绿色产业带构成的生态经济复合产业带的构想,其中每个产业带又由若干关联性强的产业有机复合而成。还提出了发展三峡库区生态经济的具体政策建议和措施。     

三峡库区城镇化与移民对农村社会经济的影响——以万州区五桥河流域为例

城镇化与移民对三峡库区农村社会经济环境有重要影响 ,通过运用生态学的物种多样性和生态位理论和方法对五桥河流域作实例研究发现 :区域人口增长方式转为机械增长为主 ,农村农业劳动力向非农产业转移趋势显著。农村产业多样性与农民人均总收入存在非线性关系 ,城镇化与移民使农村产业多样性演替速度加快 ,使农业、工业经济生态位持续下降 ,商业服务业和交通运输业经济生态位持续上升 ,尽管能促进区域绝对经济生态位提高 ,但能否使区域形成与其区位相适应的优势产业体系是相对经济生态位提升的关键     

皖江城市带近20 a生态环境变化遥感指数分析

随着城市化进程的不断加快,环境保护问题越来越突出,加强生态文明建设也越来越成为城市发展的重心之一,因此快速监测城市生态环境变化显得尤为重要。选取1995年、2005年、2015年Landsat TM/OLI影像为主要数据源,分别提取绿度、湿度、干度、热度4个生态因子作为评估指标,结合主成分分析,生成遥感生态指数（RSEI）,客观、迅速、定量地对皖江城市带近20 a生态环境变化进行分析。结果表明：1995~2015年皖江城市带生态环境质量先降后升,总体呈上升趋势。其中RSEI从1995年的0.710下降至2005年的0.683再升至2015年的0.728,总共上升了2.54%;1995~2015年生态环境恶化区域面积比例由20.03%到14.56%,减少了26.86%;生态环境改善区域面积比例由21.87%到29.39%,增加了34.39%。生态环境恶化区域主要集中在长江沿岸经济发达的扩张型城市和地区;生态环境改善区域主要集中在植被覆盖、注重环境整治、绿化效果显著地区。总的来说,城市生态质量与植被覆盖情况（NDVI）和不透水建筑面积（NDBSI）关系最为密切,城市扩张发展的同时,应该加强生态文明建设,注重环境保护,增加绿化面积,实现城市的可持续发展。 关键词： 皖江城市带;RSEI指数;城市生态;变化检测;主成分分析     

三峡库区城镇化与移民对农村社会经济的影响——以万州区五桥河流域为例

城镇化与移民对三峡库区农村社会经济环境有重要影响,通过运用生态学的物种多样性和生态位理论和方法对五桥河流域作为实例研究发现：区域人口增长方式转为机械增长为主,农村农业劳动力向非农产业转移趋势显著。农村产业多样性与农民人均总收入存在非线性关系,城镇化与移民使农村产业多样性演替速度加快,使农业、工业经济生态位持续下降,商业服务业和交通运输业经济生态位持续上升,尽管能促进区域绝对经济生态位提高,但能否使区域形成与其区位相适应的优热产业体系是相对经济生态位提升的关键。     

2000～2018年中国植被生态质量时空变化特征

监测植被变化对评价中国生态环境质量和生态过程具有重要意义.以MODIS数据反演得到的中国总初级生产力、叶面积指数、植被覆盖度、温度植被干旱指数和陆面温度5项指标为基础,构建了植被生态指数(VEI),并利用SEN+Mann-Kendall、Hurst指数及变异系数等方法对2000～2018年中国植被生态质量的时空变化特征、可持续性及稳定性等方面进行了分析.结果 表明:(1)从空间分布看,植被生态质量差和较差区面积占全国植被覆盖区总面积的25.46％,主要分布在新疆的大部分地区、甘肃西北部、青藏高原中西部及内蒙古中西部地区,优良区占比42.91％,主要分布在东北的东部和北部地区、华东的中部及南部地区、华中和华南以及秦岭地区;(2)从年际变化看,植被生态质量呈现出较为明显的增长趋势,年增长率为0.1％;(3)从空间格局变化趋势看,植被生态质量呈增加、基本不变和降低的面积分别占植被区总面积的34.82％、54.19％和10.99％;(4)从稳定性和未来变化趋势看,在过去的近20年我国植被生态质量的变化幅度较小,稳定性较好;我国植被生态质量未来的变化趋势与过去近20年一致,即将保持继续改善的趋势;(5)从不同植被类型看,13种植被类型的生态质量均呈改善趋势,且常绿阔叶林、落叶阔叶林和稠密灌丛的生态质量最优,永久湿地、草地和稀疏灌丛的生态质量较差.     

近30 a三峡库区(重庆段)城镇化发展的气温响应图谱诊断

城镇化发展是区域气候变化的重要影响因素之一。以Landsat TM影像数据、多期土地利用类型数据、城镇化率数据、DEM数据、气象站点时空数据为基础,通过城镇发展指数法、气温变异指数法,以图谱方式对三峡库区(重庆段)近30 a城镇化发展格局、气温变异格局进行可视化,运用一元线性回归模型,建立了重庆三峡库区城镇发展的气温响应模型。研究表明:(1)研究区全域城镇建设用地增长3.83倍,城镇化发展指数年增长率为4.56%,总量呈现出西南高东北低格局。(2)气温变异指数从20世纪90年代后期开始迅速增加,2005~2014保持在高指数状态,库区蓄水对气温变异指数增长的影响未达显著性水平。(3)从城镇发展的气温响应状况看,呈较强正相关性且拟合精度较高,绝大部分区县t概率值(p值)达到0.05的显著性水平。分析表明,库区下垫面物质环境的改变和人类活动的增加对区域气温的长期同向变化具有较强解释力。