基于本底格局的鸭绿江口滨海湿地景观破碎化评价

在3S技术支持下构建了鸭绿江口滨海湿地景观本底格局,并以本底格局为参照,分别对1989年和2005年鸭绿江口滨海湿地景观破碎化过程进行了监测评价.结果表明:湿地本底格局可作为强度开发环境下湿地景观格局破碎化评价的参照依据.与本底格局相比,鸭绿江口湿地景观格局呈持续破碎化趋势,1989年和2005年湿地景观整体自然度分别为89.373%和86.691%.在不同自然湿地景观类型中,芦苇沼泽、滩涂和潮沟面积萎缩幅度较大,2005年其自然度分别为69.94%、71.49%和78.42%;各湿地类型的斑块密度都出现了不同程度的增大,其中芦苇沼泽和滩涂增大最明显,2005年斑块相对密度分别达18.507和6.879;滩涂斑块形状趋于复杂,2005年斑块相对形状指数为1.085,其他湿地类型斑块形状则持续简化;各时期不同自然湿地类型斑块聚集度指数均较高,反映出鸭绿江口各湿地类型多呈聚集分布的空间格局.     

吉林省参考作物蒸散量时空分布及成因分析

为了研究吉林省参考作物蒸散量(ReferenceCropEvapotranspiration,ET_0)时空分布特征及成因,根据1961—2018年吉林省46个气象站点逐日气象数据,利用Penman-Monteith公式计算各气象站点ET_0,采用线性倾向估计和基于Arc GIS10.0的反距离加权空间插值方法分析ET_0时空变化特征,并利用敏感性分析方法对ET_0的变化成因进行分析。结果表明:吉林省ET_0呈由西向东逐渐降低的空间分布。1961—2018年ET_0平均值为955.7mm,年际变化呈降低趋势,变化率为-0.57mm·a~(-1)。年内变化夏季ET_0最高,冬季最低。ET_0对水汽压的敏感性在中部较高,西部和东部较低;对净辐射的敏感性在西部较低,东南部最高;对风速的敏感性在西部最高,东南部最低。ET_0年际变化对气象因子的敏感性为:水汽压净辐射风速平均气温。春季ET_0对水汽压和净辐射的敏感性相当,夏季ET_0对净辐射的敏感性最高,秋季和冬季ET_0对水汽压的敏感性最高。水汽压对ET_0的贡献较高区主要位于西部。风速对ET_0的贡献较高区位于中部。水汽压、净辐射、平均气温和风速对ET_0的贡献率分别为-2.45%、-3.65%、-0.08%和-7.49%。风速是ET_0年际变化的主导因子,其次为净辐射,水汽压和平均气温。春季和秋季ET_0变化的主导因子是风速,夏季ET_0变化的主导因子是净辐射。研究结果可为吉林省不同区域针对ET_0变化及其不同的主导因子制定相应的对策,以期能够合理利用水资源。     

开都孔雀河流域近20年土地利用/覆被变化及景观破碎化研究

根据开都孔雀河流域1990、2000和2010年Landsat-TM影像数据和中巴资源卫星数据,结合GIS技术,研究其近20 a土地利用/覆被及景观格局的动态变化特征及变化原因。结果表明,1990—2010年开都孔雀河流域土地利用类型变化最明显的是耕地、建设用地和水域湿地,年均变化率分别为4.76%、-1.61%和1.45%,而未利用地年均变化率最小,为-0.29%。草地面积的8.71%和未利用地面积的1.73%均转变为耕地,草地面积的2.41%转变为水域湿地,建设用地的54.74%转变为未利用地;林地面积在2000年前减少,主要转变为耕地,而在2000年后耕地和草地转变为林地,又使其面积增加。整个研究时段耕地、水域湿地分布趋于集中,逐渐成为研究区的优势景观类型;在2000年前林地分布破碎化明显,在2000年后趋于集中;1990—2010年,草地面积减少,景观优势度下降,景观形状趋于简单。认为人口的不断增加以及经济利益的驱动使得流域内耕地面积不断扩大,从而严重危及流域的生态环境安全。     

景观格局破碎化的粒度特征及其变异的分形定量研究

文章构建一种用于定量测度景观破碎化指标空间粒度特征的分形方法.该方法基于景观粒度特征中的幂律关系,利用双对数线性回归方法,获取了景观破碎化指标在粒度变换过程中的2个数量关系:拟合优度R2与分维数D,分别刻画景观指标粒度变换的分形特性和随空间粒度变化的程度.以1992—2011年间上海市景观破碎化的过程为例,利用提出的分形方法进行分析.研究显示,总体上内部生境面积破碎化指标FI1和FI2没有清晰的分形特性;均匀性指标EI在1992年分形特性显著而在2011年分形特性却不清晰;斑块形状破碎化指标FS1其分形特性同样不清晰,而指标FS2呈现显著的分形特性,并且分维数D表现为正值,即随空间粒度的增大景观指标FS2的值减小.结果表明,拟合优度R2与分维数D的有机组合,能够定量地刻画景观破碎化中的粒度变化特征.研究同时发现,景观指标随空间粒度的变化特征,受指标内在特性、研究数据、研究区域的景观结构以及实验数据重采样方法和方案的影响.该分形方法不但可以用来测度所例举的5种景观破碎化指标的粒度特征,更适用于测度Fragstats中被广泛使用的各种景观指标.     

黄河流域下游德州地区地下水水化学成因及生态环境影响

德州市位于黄河流域下游平原,是主要农业粮食作物产区,地下水资源影响着农业安全和人民健康安全.研究地下水化学成因及生态环境影响,对地下水可持续开发利用具有重要意义.采集243组地下水样品,运用描述性统计分析、因子分析、Piper三线图、Gibbs图及离子比值等方法,结合地质背景条件,运用PHREEQC计算矿物饱和指数,分析区内地下水化学特征及成因,并分析其生态环境影响.结果表明,德州市地下水为弱碱性水,TDS介于234—28162 mg·L^-1之间,区内占优势的阴、阳离子为Cl^-、 SO₄^2-和Na⁺、 Mg²⁺,浅层地下水化学类型以HCO₃·Cl^-Ca·Mg型,HCO₃·Cl-Na·Ca、 HCO₃·SO₄-Na·Ca型等为主,深层地下水以HCO₃·SO₄-Na型水为主.德州地区地下水化学特征受岩石风化溶...     

汀江流域2000—2020年景观格局时空演变及驱动机制分析

景观格局时空演变是土地利用变化最直观的表现形式,剖析流域景观格局变化及其驱动力,对流域土地利用的管理与调控具有重要意义。利用土地利用转移矩阵、移动窗口法分析了汀江流域2000—2020年景观格局的时空变化特征,并利用地理探测器探究其演变的驱动机制。结果表明：1)2000—2020年,汀江流域内的自然景观不断转向人造景观,具体表现为人造地表(+120.95 km²)、耕地(+59.87 km²)、水体(+31.04 km²)大幅转入,草地(-135.83 km²)、林地(-66.8 km²)、灌木地(-8.8 km²)、湿地(-0.05 km²)大幅转出。2)从类型水平上看,流域景观离散程度不断增大,斑块边缘规则化;从景观水平上看,整体破碎度、割裂度加剧。林地景观具有很强的优势性,以其为代表的自然景观斑块呈现破碎状态,且斑块的割裂程度大,离散程度高;以人造地表为代表的人造景观斑块呈现片状分布,边界规则化,且斑块面积呈现增大趋势。3)人口...     

快速城市化背景下上海绿色空间景观格局梯度及其多样性时空动态特征分析

以上海典型快速城市化地区为例,基于遥感影像数据,综合运用RS/GIS技术和Fragstats 3.3移动窗口法对1997年、2000年、2005年、2008年和2015年5个年份上海绿色空间的景观格局梯度及其多样性时空动态进行分析。随城市发展的绿色空间梯度变化和景观多样性的空间显式化研究可以帮助理解景观格局-过程关系,同时为城市景观格局优化和管理提供支持。结果表明,(1)1997—2015年间,研究区总体上以建设用地的增加和绿色空间的总量减少为典型特征,农田景观面积比例PLAND减少了32.85%,森林绿地PLAND增加了9.44%,水体PLAND增加了1.58%,建设用地PLAND增加了28.59%。(2)研究区绿色空间的景观格局随着城市空间多方向的扩张变化明显,同心矩形带梯度模式分析和多向梯度模式分析结果显示,近20年来,在矩形环4以内中心城区森林绿地PLAND、斑块数量NP、斑块密度PD、景观形状指数LSI的增加,表明中心城区森林绿地景观破碎化越来越严重,人工痕迹较重。在矩形环5以外区域森林绿地PLAND、LPI的增加及NP的下降表明郊区森林绿地景观表现出一定的集聚性;在矩形环5以外区域农田PLAND、最大斑块指数LPI的下降和PD、LSI的升高表明建设用地的扩张使原本均一化的农田景观越来越破碎,形状也越来越复杂。(3)景观多样性时空动态变化分析表明,1997年仅中心城区景观多样性SHDI较低,而2015年SHDI在整个研究区均呈下降趋势。     

吉林省城市大气降水pH值时空分异及成因

通过对吉林省８个代表城市１９９２－１９９７年大气降水观测数据的统计分析,对大气降水ＰＨ值的时空分异进行了探讨。结果表明：吉林省中西部城市大气降水基本呈中性;东部的图们,珲春两市大气降水酸化亚得,多年平均降水ＰＨ分别为５．１２和５．３８;全省碱性降水多集中在吉林市。     

河南省黄泛区农业景观格局动态及驱动因素

以1987年和2002年TM影像及1997年河南省土地利用现状图为主要数据源,采用斑块密度、景观多样性指数、破碎化指数、优势度和分布质心5个景观格局指数定量分析近20 a来河南省黄泛区农业景观格局动态变化及其驱动因子.结果表明,1987-2002年河南省黄泛区农业景观动态变化显著,各景观类型面积、斑块数量和斑块密度都发生了较大变化.水浇地、旱地和建设用地景观类型面积增加,是该地区占优势的景观类型,2002年占全区总面积比例为83.51%.该区人类活动强度较大,景观多样性和破碎化指数增大,优势度减小,说明各景观类型所占面积比例差异正在缩小,区域整体景观破碎化程度仍在增加.农业发展、人口增长、经济发展、人民生活水平提高和城镇化进程加速等是该区农业景观格局变化的主要驱动因素.     

酸性硫酸盐土的景观诊断及时空分布与演替模式

酸性硫酸盐土的发育与分布存在着较大的时空变异,表现为空问分布的不连续性、发育时间的间断性、环境影响的级联性以及开发利用的风险性,因此往往给实际利用带来较大的困难。本文对酸性硫酸盐士的形成与发育特点、野外景观生态诊断以及酸性硫酸盐土的时空分布与演替模式等方面进行探讨,旨在使人们正确地认识酸性硫酸盐土,以便更有效地利用这类土地资源。     

洞庭湖区景观生态风险评价及其时空演化

洞庭湖是长江流域重要的调蓄湖泊,该区生态系统服务极为重要,也是中国重要的农产品提供区域。科学评估洞庭湖区景观生态风险,揭示其时空演化特征,对探究其生态格局形成过程与机理,降低生态风险胁迫具有重要意义。利用1990、2000、2010、2015年4期LandsatTM多光谱遥感影像,分析了1990—2015年洞庭湖区土地利用演变特征;基于景观生态学理论引入景观生态风险评价模型,将研究区划分为1 165个生态风险评价单元,基于GIS和地统计学,构建景观生态风险指数模型,对洞庭湖区土地利用动态变化下的景观生态风险时空分布特征及空间关联格局进行了研究。结果表明:(1)1990—2015年,洞庭湖区各土地利用类型均发生了显著变化,其中建设用地面积增加较大,年均增幅达3.61%,主要由林地和耕地的转入;(2)1990—2015年,洞庭湖区的景观生态风险状况以较低生态风险、中等生态风险为主,其面积占景观总面积的70%以上。但高生态风险区域呈增加趋势,面积占比由1990年的4.95%,增加到2015年的8.70%;与2010年相比,中等风险区面积由46.09%降到2015年的34%,这期间低生态风险区和较低生态风险区的面积明显增加;(3)研究区各时期景观生态风险呈现正的空间相关性,且在空间上趋于集聚。景观生态风险分布与区域地理环境具有较高的耦合性,人类活动的集聚程度与风险的空间集聚程度是对应的。以湖滨地带为核心区和远离湖滨区为两大群体,高值-高值(H-H)风险聚集区主要分布湖滨周边,低值-低值(L-L)风险聚集区主要分布于远离湿地核心区的县市区域。研究结论以期为洞庭湖区生态保护与环境整治,调控生态风险提供参考。     

苏北侵蚀型海岸湿地景观时空演变特征及驱动机制

运用RS、GIS技术和景观生态学方法,对盐城国家级自然保护区侵蚀型海岸湿地1987、1997和2007年3个时相的景观数据进行分析,辨识侵蚀型海岸湿地景观格局时空演变特征。结果表明,1987—1997年,研究区光滩面积比例由76.91%下降至58.37%,碱蓬湿地由18.68%下降至5.51%,芦苇湿地由4.42%上升至13.01%,并出现了米草湿地和养殖池景观类型,1997年其面积比例分别为13.35%和9.76%。1997—2007年,碱蓬湿地退化消失,养殖池减少,芦苇湿地、米草湿地、光滩面积增加,其比例分别为15.85%、14.50%和60.86%。就景观异质性而言,多样性指数先升后降,景观优势度持续下降。景观空间演替呈现单向性特征:1987—1997年,从陆地向海洋方向演替;1997—2007年,从海洋向陆地方向演替。海岸地貌过程和植物覆被类型的连续变化导致湿地景观演变呈连续变化,但干扰往往使生态过程的连续性发生改变。     

基于小波变换的北京市PM_(2.5)时空分布特征及成因分析

收集北京市2014年PM_(2.5)质量浓度数据,利用小波变换探讨北京市各类监测站点PM_(2.5)污染的时间序列特征、主周期、突变特性,并结合气象资料,采用小波相干谱探究气象因子对PM_(2.5)的影响。结果表明,2014年北京市各类监测点PM_(2.5)质量浓度变化呈现波动-平稳-波动的相似变化趋势,其中1—4月和10—12月波动明显,且主周期相同(172 d)。采暖期间,南部站点PM_(2.5)质量浓度最高,采暖结束后,交通站点超越南部站点,成为PM_(2.5)质量浓度最高的站点。北京PM_(2.5)突变事件秋冬季节频繁而春夏较少,主要对应于重污染天气的生消过程。5类监测站点的PM_(2.5)质量浓度基本呈现南高北低的分布规律。南部站点PM_(2.5)污染最为严重、突变事件频次最高,该区局地污染排放显著,又是区域传输的重要通道,污染相对复杂;而北部站点污染水平最低、突变频次也最少;市区范围内交通站点污染相对突出。此外,气象因子对PM_(2.5)质量浓度变化影响巨大:在小尺度(0~20 d)上,PM_(2.5)与相对湿度相关性最突出;在中等尺度(20~64 d)上,PM_(2.5)主要受平均风速和相对湿度制约,但季节变化明显;大尺度(64 d)上,PM_(2.5)与日照时数和相对湿度相关性显著。     

安固里淖内陆河流域地下水硝酸盐污染时空分布特征及成因分析

安固里淖内陆河流域为严重缺水区,多年来,此区域的地下水研究集中水资源量及其开发方向,含水层遭受的污染受到了忽视,其中硝酸盐污染是安固里淖内陆河流域最突出的水质问题.本研究采集流域雨季前和雨季后地下水样品共258组进行全分析检测,分析流域硝酸盐分布及成因.结果 表明,流域补给区水化学类型以HCO3-Ca为主,阴离子类型沿...     

西安市PM_(2.5)时空分布特征及气象成因

PM_(2.5)是危害环境及人体健康的重要空气污染物之一,但目前对PM_(2.5)的时空分布及气象成因的研究还相对缺乏。为了更好地控制ρ(PM_(2.5)),利用西安市2013年9月1日至2014年8月31日的PM_(2.5)逐日质量浓度、首要污染物数据及气象数据,分析PM_(2.5)逐日质量浓度对空气质量的影响,ρ(PM_(2.5))的分布特征及其气象成因。结果表明,PM_(2.5)是影响空气质量的重要因素。ρ(PM_(2.5))年超标率高达42.1%,在季节上具有冬秋季高、春夏季低的特征,月变化呈现"V"字形变化。各类型站点的ρ(PM_(2.5))总体空间分布状况为:道路参照点污染最严重;居民参照点、工业参照点次之;商贸参照点及文化、生态参照点的PM_(2.5)污染较轻,基本处于良好状态;PM_(2.5)的空间分布状况及站点间的变动幅度会随季节而有所不同。采用逐步回归模型建立的ρ(PM_(2.5))的预测模型具有较好的预测效果,ρ(PM_(2.5))拟合值均能较好的反映ρ(PM_(2.5))的变化规律,ρ(PM_(2.5))与气象条件有一定的关系。     

烟粉虱成虫的昼夜时空动态及空间格局

观察了 1d内西葫芦(Cucurbitapepo)植株上烟粉虱成虫数的变化,以早晨 6点最高,中午 12点达到最低点.经统计分析得到 2003年和 2004年 1d内西葫芦单株虫量与气温、空气相对湿度和温湿度系数的相关系数.对两年的观察结果进行卡方适合性检验, 2003年和 2004年,烟粉虱成虫昼夜在植株上的种群波动趋势一致 (χ2 =0. 82 <χ20. 05, 7 ).空中捕虫试验结果为早晨 6点捕虫量最低,上午 10点捕虫量最高.空中捕虫量与光照强度的相关程度最高,与气温的相关程度次之.阴天空中捕虫量极低.还观察到烟粉虱成虫在早晨、夜间、阴天和雨日多停留在植株的叶背,其反应迟钝、活动能力较差.对烟粉虱成虫空间格局频次分布检验结果显示,所有调查田块的害虫空间格局一致,均属于负二项分布; 6项分布型指数测定结果,烟粉虱成虫在田间皆为聚集分布,其聚集的原因可能系物种本身的聚集行为所致. 图 3表 3参 10     

草海湿地区域景观生态脆弱性时空变化特征

生态脆弱性作为生态学研究的热点和重要方向,对区域环境保护、土地利用规划及可持续发展具有重要指导意义。利用3S技术,基于景观生态学理论和方法构建景观脆弱度指数,从整体上对贵州草海湿地区域的景观类型及景观脆弱度变化特征进行分析。以研究区53个行政村作为评价单元,从较小尺度和可控单元出发,研究草海区域景观生态脆弱性变化及其时空分异特征。结果表明:(1)1995—2015年间草海湿地区域林地、草地面积减少较多,建设用地和水域面积持续增加;研究区景观脆弱度指数范围逐渐变大,但各景观类型脆弱度指数排序不变,由大到小依次为草地、林地、耕地、建设用地和水域。(2)1995—2015年间处于重度脆弱区、中度脆弱区的行政村主要集中在研究区四周,且数量有所减少;处于一般脆弱区和潜在脆弱区的行政村集中在研究区中部区域,数量有所增加。(3)各行政村的景观生态脆弱性水平呈现显著自相关,但景观生态脆弱性接近的行政村在空间上表现出的聚集性有所降低。(4)研究区行政村的景观生态脆弱性空间分布由低-低聚集类型转为高-高聚集类型,大部分行政村的空间自相关属于"不显著"类型,并没有出现低-高聚集区。     

佛山市区大气降水pH值的时空分布及酸雨成因

根据大气降水监测资料，分析了佛山市区大气降水pH值的时间变化规律和空间分布特征，探讨了佛山市区酸雨的主要形成原因和影响因素，在此基础之上，提出了防治酸雨污染的对策。