基于PCA方法的长江口滩涂围垦区土地利用动态综合评价及驱动力

基于1987、1995、2000和2006年长江口TM、ETM遥感影像,采用“空间代时间”和主成分分析（PCA）综合评价模型的方法,对长江口奉贤不同围垦年限土地利用动态特征进行了综合评价分析。利用南汇围垦区土地利用动态变化对综合评价的结果进行验证。表明：（1）围垦区土地利用程度指数随着围垦年限增加而呈线性升高趋势（〖WTBX〗R2〖WTBZ〗=0457 7）,GM（土地利用多样性指数）呈现指数上升趋势并在围垦后35~40 a达到稳定态;（2）PCA土地利用综合评价指数（〖WTBX〗F〖WTBZ〗）与农耕用地正相关（水田>大棚用地>旱地>林地>园地）,与反映滨海特征类型（养殖塘>草地>开放水域>光滩）呈负相关;（3）土地利用PCA综合评价指数（〖WTBX〗F〖WTBZ〗）随围垦年限增加呈现对数增长（〖WTBX〗R2=0511 9）〖WTBZ〗并在围垦后40 a左右达到稳定态,回归分析表明〖WTBX〗F〖WTBZ〗值能很好反映土地利用程度指数（〖WTBX〗L〖WTBZ〗）和多样性指数（〖WTBX〗GM〖WTBZ〗）的变化趋势;(4)不同围垦年限土地利用动态变异驱动力：人为因素>自然因素。     

2008~2016年鄱阳湖生态经济区生态系统服务价值的时空变化研究

鄱阳湖生态经济区是中国重要生态功能区和世界自然基金会划定的全球重要生态区,2009年开始建设,目前已完成首要阶段的建设工作。基于土地覆被遥感解译数据,利用生态价值评估模型及GIS空间统计方法,分析鄱阳湖生态经济区2008~2016年间生态系统服务价值时空格局及动态演化。结果表明,鄱阳湖生态经济区土地利用/覆被方式以耕地、林地和草地为主,8年间区内草地和建筑用地面积明显增加,水域面积减少加剧,生态系统服务价值总体呈减少趋势,其中减少最明显的是林地和水域系统价值。水源涵养和土壤保持是鄱阳湖生态经济区最主要的生态系统服务功能,两者合计占比38%以上,但食物生产、水源涵养与废物处理的各单项生态服务价值下降比例较多。生态系统服务价值年均减少率超过20%的区域主要在城市地区,从空间分布来看,南部区域生态服务价值增长具有优势,尤其在2012~2016年间总的优势更为明显。     

江西省土地利用生态风险评价

研究目的在于通过对江西省2000-2013年土地利用生态风险进行评价,绘制江西省生态风险分布格局,提出针对江西省不同风险区域的发展意见或建议,为江西省生态保护工作提供科学依据。所采用的研究方法为层次分析法和综合指数法。研究结果表明:12000-2013年间,江西省土地利用结构以林地为主,其次为耕地;工交建设用地在各分区均呈增长趋势,以鄱阳湖平原区和赣南区增长最为显著;22000-2013年间,江西省的土地利用生态风险处于较低风险等级,但呈上升趋势;2013年较2010年高风险等级分布面积在缩小,低与较低等级面积则在增加,风险等级面积分布趋于合理,江西省土地利用生态风险有所缓和。3鄱阳湖平原区的生态风险等级最高,生态风险最大,其次为赣中区;赣南、赣东和赣西区生态风险较小,但生态风险呈增长趋势;4高风险等级面积集中增加在城市及其周边地区,城市生态风险增加,江西省生态保护工作应将关注点转移到到城市生态安全上。     

生态气象监测评估业务平台的设计与应用

  针对目前生态气象监测轨道业务的特点,结合工作的实际需要,运用C和C++语言建立了生态气象监测评估业务平台。在程序设计中,采用了生成中间交换文件的结构组织,能够对各模块的输出结果进行详尽直观的分析,并提供了等值线色斑图与区域填充等多种图形绘制方式。该系统可处理AVHRR和EOS/MODIS卫星遥感资料,对气象观测报文进行解译、数据分类管理和质量控制,统计计算水体密度指数、湿润指数、植被覆盖指数、土地退化指数、灾害指数和生态质量综合评价指标,以图形、图像的形式输出生态气象监测评估产品,实现了卫星遥感与生态气象地面监测数据的有效组织和智能化管理。将系统应用于湖南省生态质量气象评价,业务化运行的结果表明,该系统具有较好的业务实用性。〖HJ1〗〖HJ〗
〖HT5”H〗     

川东平行岭谷区土地利用变化时空分异特征

川东平行岭谷地区生态地位十分重要,研究其土地利用变化及其影响因素具有重要的意义。利用1986、2000和2007年的Landsat TM影像,辅以10 m分辨率的SPOT影像和野外调查,结合土地利用程度、土地利用效应指数探讨了平行岭谷地区土地利用/土地覆被的空间格局和变化轨迹及其相应的生态效应。结果表明,研究区土地利用格局受地形空间分异明显控制;1986~2007年,土地利用变化总体特征是建设用地、水体增加,耕地减少,耕地 耕地 建设用地变化迹线占1986~2007年建设用地变化量的6647%,建设用地的增加主要以2000年后的耕地转入为主;邻近主城所在地的岭谷条带土地利用程度指数增加快于相隔较远的其它各区;总的说来,土地利用效应的增加和强化大于恢复和减少。研究区土地利用变化的因素可归纳为主城区的通道效应、岭谷区交通线的节点效应和河流廊道引起的土地利用变化。进一步的研究应揭示平行岭谷地区通道驱动效应和低山阻隔效应综合作用下土地利用演变过程和景观生态多样性的维持机制,模拟通道驱动效应与生态安全双重约束下的土地利用优化格局     

丹江口库区土地利用/覆被与景观格局变化

丹江口水库作为南水北调中线工程水源地,其库区的土地利用/覆被变化可能带来的生态环境效应备受关注。以2000和2004年的多源遥感影像为主要数据源,解译生成土地分类数据,对研究区内土地利用变化总体特征、速度、景观优势度变化以及景观生态效应进行了分析。结果显示：库区在这4年间土地利用整体结构上没有显著改变,但是耕地、建设用地增加,林地、未利用地减少。景观多样性指数及景观均匀性指数呈下降趋势,说明景观异质程度下降,景观类型有向单一化及非均衡化方向发展的趋势。林地减少加剧库区的水土流失,导致库区的生态环境质量下降,应采取措施促使库区经济与生态环境良性地协调发展。     

2000-2010年西安市土地利用/土地覆被变化及其建成区扩张研究

本文以Landsat TM遥感影像、HJ-1卫星CCD影像解译数据为基础,利用3S技术,得到西安市2000、2005及2010年土地利用/土地覆被数据。从空间分布变化、结构变化、类型转换及景观破碎度等角度,定量分析2000-2010年西安市土地利用/土地覆被变化及建成区扩展状况。结果表明:10年间,西安市耕地面积显著减少,转化为城市建设用地及林地;2010年西安市建成区面积较2000年增长了54.11%,空间分布上由城市中心向周边县区迅速扩张,导致周边连续分布的植被及未利用地趋势景观破碎化加剧。     

最近10年鄱阳湖区土地利用格局的时空变化

利用1988和1998年4月份的TM遥感数据,采用最大似然法对翻阳湖区的土地利用进行机助分类。把研究区土地利用分成7种类型：林地、灌草坡、水体、湖滩洲地、耕地、城镇用地和裸地。采用空间叠加的方法得到研究区土地利用的转移短阵。结果显示,林地、水体、城镇的面积增加,灌草坡的面积减少。1998年耕地面积比1988年面积减少11．3％,湖滩洲地面积减少42．7％。对不同高程的土地利用变化分析表明,耕地、灌草坡的面积都有所减少;城镇的面积增加,林地的面积增加明显,尤其在丘陵山区。土地利用的变化受到自然和人文因子的双重影响。水体面积增加的主要因于是降水量的增大;林地、灌草坡的变化明显受到政策等因素的影响,湖滩洲地减少的主要原因是水位的升高。     

近年来江苏省海岸带土地利用/覆被变化时空动态研究

海岸带是陆海生态系统交错带,具有重要的经济与生态价值,其生态环境具有脆弱性特征。海岸带的开发利用使其地区生态环境发生变化,而土地利用/覆被变化是地区生态环境变化的重要组成部分和主要原因之一。取1980、2000、2005、2008年4个时相的TM遥感影像为数据源,通过土地利用结构、土地利用多样性以及土地利用程度指数分析江苏省1980年以来海岸带土地利用/覆被变化的时空动态特征,揭示地域差异与梯度分异特征。研究结果表明：（1）江苏省海岸带土地利用结构表现为生态用地占比高,城镇与农村居民点占比低的特征。1980年以来,不同土地利用类型数量不断变化而结构相对稳定;类型趋于多样化且利用强度增加。（2）江苏省海岸带土地利用存在地域差异特征。土地利用结构存在不同模式且变化相对稳定;土地利用程度在南北方向上存在高 低 高分布特征,但逐步被打破。（3）江苏省海岸带土地利用在陆海方向上存在梯度特征。土地利用多样性陆海方向呈现低 高 低模式,土地利用强度陆海方向呈现高 中 低模式。土地利用多样性高值区逐步向海岸带中部移动;海岸带各缓冲区土地利用程度分异逐步增大。以射阳河口作为分界点,南北地区梯度规律存在差异性     

平原地区复合土地利用系统中氮磷流失敏感区界定

为正确识别平原地区复合土地利用系统中氮磷流失敏感区，利用美国农业部水土保持局设计的水文模型中的〖WTBX〗CN〖WTBZ〗值描述地表状况，反映不同土地利用条件下下垫面对土壤氮、磷流失的影响；运用等标污染负荷计算方法评估不同类型污染源强度；建立了复合土地利用系统中土壤氮、磷流失敏感区的综合指数评价体系。构建的氮、磷流失评价方法在浙江大学华家池校区的应用评价结果表明，氮磷流失敏感性高的区块主要为研究区内的居民区、畜牧场和一些施肥量大的种植区，而敏感性最低的区块集中在具有良好植被覆盖的绿化区。高的污染源和高的迁移因子叠加区构成了高的流失敏感区.     

筑坝蓄水过程对高原湿地拉市海湖滨植被的影响

选择滇西北高原湿地拉市海湿地湖滨作为研究区域,采用传统的野外植被调查和定位观测相结合的方法对该区域植被特征、分布格局及受筑坝蓄水过程的影响进行分析和研究。结果表明：研究区共有维管束植物97种,隶属于34科76属,可划分为2个植被类型,3个植被亚型,10个群落类型;拉市海筑坝蓄水过程对研究区植物群落分布格局和组成结构产生明显的影响,草甸植被、沼泽植被和湖泊水生植被占研究区面积比重分别从2009年的4454%、1869%和3676%变为2011年的3259%、1368%和5359%,草甸植被和沼泽植被的面积不断缩小,湖泊水生植被面积持续扩大,狗牙根〖WTBX〗（Cynodon dactylon）逐渐取代蒿属（Artemisia）〖WTBZ〗植物在草甸植被中的优势地位,而李氏禾群落（Com.Leersia hexandra）成为了研究区湖滨带水生植物的主要成分;研究区植被在筑坝蓄水过程的胁迫下呈草甸植被（杂草群落、狗牙根群落Com.Cynodon dactylon）,沼泽植被（葱状灯心草群落Com.Juncus allioides、菖蒲群落Com.Acorus calamus、刚毛荸荠群落Com.Eleocharis vallcculosa、水蓼群落Com.Polygonum hydropiper）,湖泊水生植被（李氏禾群落Com.Leersia hexandra、两栖蓼群落Com.Polygonum amphibium、满江红群落Com.Azolla imbricata、鸭子草 穗状狐尾藻群落Com.Potamogeton distinctus Myriophyllum spicatum）的演替格局;拉市海植物群落受筑坝蓄水过程影响发生的逆向演替,从理论上延长了湿地的服务年限,但蓄水过程对鱼类的生存和繁殖、越冬水禽的生境及整个湿地生态系统结构和功能的影响是长期的,还有待深入的研究     

近年长江湖口江段鱼类群落组成及多样性

2007~2009年每月2次,其中4~6月每月5次对湖口江段的鱼类群落特征及其多样性组成进行了调查,共收集鱼类样本4 241尾,隶属7科19属26种。群落优势种为黄颡鱼（〖WTBX〗Pseudobagrus fulvidraco）和粗唇鮠（Leiocassi crassilabis〖WTBZ〗）,占样本个体总数的6403%;Shannon Wiener多样性指数 (〖WTBX〗H′〖WTBZ〗)为1782,Simpson优势度指数 (〖WTBX〗λ〖WTBZ〗)为054,Pielou均匀度指数 (〖WTBX〗J′〖WTBZ〗)为0547,Margalef种类丰富度指标 (〖WTBX〗D〖WTBZ〗)为2993,Wilhm 改进指数（〖WTBX〗H″〖WTBZ〗）1873,相对稀有种数 (〖WTBX〗R〖WTBZ〗)为5769%;长江湖口江段鱼类群落中体重50~500 g的中小型鱼类占绝对优势,体重>500 g的大型鱼类占的比例非常小,经济鱼类趋于小型化,鱼类群落稳定性较低,生物多样性处于较低水平。 鱼类群落可分为3个生态类型,其中江海洄游性鱼类有3种、河湖洄游性鱼类4种、定居性鱼类19种;食鱼性鱼类有8种,食无脊椎动物性鱼类11种,杂食性鱼类3种,食浮游生物性鱼类有2种,草食性鱼类2种     

麻栎混交林空间结构与物种多样性研究

林分空间结构是指林木在林地上的分布格局,以及林木之间树种、大小、分布等空间关系。林分空间结构决定了树木之间的竞争势及其空间生态位,在很大程度上决定了林分的稳定性、发展的可能性和经营空间的大小。研究目的在于揭示麻栎混交林林分空间结构与物种多样性特征,为林分空间结构调整和物种多样性保护提供理论依据。利用混交度、大小比数和角尺度3种空间结构参数,以及丰富度指数、Shannon Wiener指数、Pielou指数等物种多样性数量指标,分析了青阳县麻栎混交林林分空间结构以及群落物种多样性特征。结果表明：乔木层优势树种麻栎多为中度以下混交,小叶栎和枫香多为强度和极强度混交;麻栎在空间大小和重要值对比上占有优势地位,小叶栎处于次要地位,枫香处于劣势地位为受压树种;从林分平面布局上看,该林分空间分布多为随机分布。分层物种丰富度和Shannon Wiener指数依次是乔木层＜草（含藤）本层＜灌木层;而均匀度Pielou指数则是乔木层＜灌木层＜草（含藤）本层;生态优势度Simpson指数为乔木层＞草本层＞灌木层;灌木层有17科18属21种植物,淡竹占优势地位,野茉莉、山胡椒等占亚优势地位;草本层有10科12属13种植物,禾叶土麦冬占优势地位,其次是求米草、爬山虎等。林分空间结构和物种多样性数量特征分析结果均表明该森林类型具有稳定结构的群落特征。〖     

缙云山银木荷（ Schima argentea Pritz.ex Diels）林物种组成与多样性变化

定位研究了25 a来缙云山银木荷林物种组成及多样性在自然演替过程中的动态变化。结果表明,银木荷林维管植物物种由57种（隶属于24科,46属）减少到38种（隶属于19科,26属）。林下草本和层间植物逐渐消失,胸径大于75 cm的乔木层树总胸断面积有所减少。尽管群落物种组成以及多样性发生改变,但是银木荷依然是优势树种,处于林冠层,而林冠亚层的白毛新木姜子、四川山矾、长蕊杜鹃逐渐增多,短刺米槠逐渐减少。群落乔木层4个α多样性指数都呈下降趋势,丰富度指数由298下降为199,Shannon Wiener指数25 a间减小了034,Simpson指数和Pielou指数变化都很小;β多样性分析结果显示,银木荷群落的物种差异很大。研究表明,25 a间群落物种差异显著。揭示缙云山银木荷林自然演替过程中的物种组成和多样性变化规律,可为缙云山保护区及长江流域中上游亚热带常绿阔叶林的银木荷群落的管理提供一定的参考价值。     

湖北“两圈”区域发展可持续性评价与预测

利用可持续发展指数（SDI）对湖北“两圈”各市州发展现状进行了评价,而后利用9年的人均生物资源生态承载量年平均增长率、人口年平均增长率和足迹承载量比值年平均增长率及2006年相关数据对未来44年进行了预测。结果表明,截至2006年底,湖北省有一半以上国土面积的生物资源开采超过当地土地负荷,人均生物资源生态承载量持续下降,资源日益紧张,呈不可持续发展;武汉城市圈2006年生物资源生态足迹超出生物资源生态承载量的32%;鄂西生态文化旅游圈（简称：鄂西生态圈）除襄樊、荆州、荆门因人口多,生物资源生态足迹较大等原因导致SDI值较高外,其他市州的SDI值均较低;神农架的SDI最小;武汉城市圈人均生物资源生态承载量呈负增长,人口控制较好,足迹承载量比值增长较快;鄂西生态圈人均生物资源生态承载量呈负增长,增长速率大于武汉城市圈和湖北省,人口控制较差,足迹承载量比值增长较慢;按照现有发展模式,无论是武汉城市圈还是鄂西生态圈,无论其当前发展是可持续性还是不可持续的,未来他们都将进入不可持续的发展状态。因此,对“两圈”进行规划时要根据各自发展现状制定长期、科学的发展规划.     

太湖洑东流域陆地侵蚀与入湖物质通量的定量关系研究

在太湖流域选择了一个典型的半封闭洑东小流域,通过对该流域及入湖口区域沉积物的元素和同位素地球化学研究,建立了反映流域陆地侵蚀与入湖物质输入量之间的定量关系模型。研究结果表明:近40 a来洑东流域的入湖物质通量约为6074 t/a,与实际监测结果一致。根据流域土地利用类型和土壤侵蚀速率的分布,估算出流域土壤侵蚀总量为25670 t/a,说明侵蚀总量的237%进入湖泊,其余在河道或土地内部沉积下来。近40 a来太湖宜溧河湖交界区入湖物质通量〖WTBX〗（Q）与流域土壤侵蚀速率（E）和流域面积（A）的数学关系为：E=422Q/A。〖WTBZ〗结合湖泊沉积物来源分析结果,计算出流域内不同土地利用类型的平均土壤侵蚀速率,林地、茶园和水田的土壤侵蚀速率分别为1266、58355和17293 t/（km2·a）。该结果与¹³⁷Cs示踪法计算结果基本一致,表明利用湖泊沉积记录可以较好地反演流域不同土地类型土壤侵蚀量及其入湖营养通量的变化。     

三峡库区主要森林植被类型土壤有机碳贮量研究

根据全国森林资源清查资料,按主要优势树种和分布面积将三峡库区主要森林植被划分为马尾松针叶林、栎类混交林、灌木林等11种主要森林植被类型。基于196个土壤剖面数据,分析了11种主要森林植被类型下土壤有机碳含量、碳密度大小和分配特征。研究发现,三峡库区主要森林植被类型下土壤有机碳含量和碳密度均存在较大差异,二者总体上都随土层加深而降低。11种主要森林植被类型中以杉木针叶林土壤有机碳密度最大,达16.0 kg/m2,温性松林下土壤碳密度最小,仅为7.9 kg/m2。不同植被类型下土壤有机碳贮量在土层中的分配比例也不同,以灌木林和柏木林土壤碳贮量在土层间的差异最大。11种主要森林植被类型土壤平均厚度为56.3～98.5 cm,其中杉木针叶林土壤最厚,达98.5 cm,灌丛土壤最薄,平均厚度仅56.3 cm。三峡库区11种主要森林植被类型总面积为3 313 251 hm2,土壤总有机碳贮量为 366.36 t,其中0～10、10～20、20～40和＞40 cm土层分别占22.90%、18.36%、28.33%和30.41%。     

巢湖浮游植物群落生态位的研究

运用物种间Levins生态位宽度和Petrailis生态位重叠计算公式分析了3月份巢湖东区和西区的24种优势浮游植物的生态位宽度值和生态位重叠程度,并以这两个参数为基础研究浮游植物物种间生态关系及它们与周围环境的相互影响。结果表明巢湖东区星形冠盘藻、啮蚀隐藻、颗粒直链藻最窄变种等10个种的生态位较宽,均大于3,而巢湖西区生态位较宽的主要有星形冠盘藻、啮蚀隐藻、卵形隐藻等9个种;研究结果还表明以生态位变动幅度大的种类作为水质指示种有更可靠的生态学意义,因此确定了以颗粒直链藻最窄变种、水华鱼腥藻和星杆藻sp.这3种藻作为巢湖水体区域污染状态的指示种。生态位重叠表明在巢湖东区蛋白核小球藻的发展速度最快;在巢湖西区星杆藻sp.的发展速度最快;巢湖西区的发展种比东区的发展种更多,大多数为耐污染的种。随后4月份进行了浮游植物群落组成调查,比较2次采样群落结构差异,验证了浮游植物生态位模型在巢湖鱼腥藻水华预测方面应用的可靠性。     

黔中石漠化地区不同土地利用方式对土壤环境的影响

在贵州省普定县喀斯特石漠化地区通过调查分析,对3种土地不同利用方式（Ⅰ封山育林地、Ⅱ退耕还林地、Ⅲ农耕地）土壤物理性质、化学性质及土壤种子库进行了研究。结果表明利用方式的不同对土壤物理性质、化学性质及土壤种子库均产生了显著的影响。土壤容重、土壤毛管孔隙度随土壤扰动的加剧而下降,表现为Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ;土壤总孔隙度与非毛管孔隙度呈现出随土壤扰动程度增加而增加的趋势,表现为Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ;不同层次之间容重的变异较小,土壤质地比较均一;Ⅱ土壤有机质低于类型Ⅲ和Ⅰ;Ⅰ初步形成了林地环境,林地土壤表现出良性转变。随土壤深度的增加,有机质、全氮、全磷、速效氮表现出减少的趋势,土壤扰动降低了土壤化学性质层次间变异。不同利用方式下土壤种子库物种组成变化不大,土壤中的种子集中分布在表层0～5 cm内,随土层的加深所含种子数量、物种数逐渐降低。不同利用类型的土壤种子数量在0～5 cm层次差异显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗=0.021 897）,种子种类差异不显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗=0.097 628）。土壤扰动促进种子向深层传播,退耕还林有利于土壤质量的恢复。     

等高绿篱技术保水抗旱效益研究

季节性干旱与水土流失并存是目前三峡库区面临的重要生态问题之一,严重影响了库区社会经济的可持续发展。等高绿篱技术是目前国内外广泛采用的一种十分有效的坡耕地植被恢复和水土保育技术,被认为是三峡库区农业生态系统持续发展的有效途径之一。选择新银合欢、黄荆和马桑3种绿篱,探讨其水土保育功效及抗旱效益。结果显示,等高绿篱具有显著的拦沙淤土效益,10年左右的时间,土坎高度增至近80 cm,减缓坡度20°左右。与对照相比,栽种绿篱后,土壤有机质增加52%~65%,土壤容重减小14%~17%,尤其是非毛管孔隙增幅达135%~216%,等高绿篱模式下土壤保肥增肥效益显著,土壤结构改善明显。在旱季绿篱处理下地表土壤含水量高于对照达123%,蓄水保墒能力大大增强。按等高绿篱模式增加有效土层60 cm计算,新银合欢、黄荆和马桑3个处理增加土壤水总库容分别为271、257和247 mm,有力增强了土壤的抗旱性能。在绿篱-桔园系统下柑桔座果率比对照增加12%,其平均单产比对照高15%。