基于VSD模型的经济发达地区生态脆弱性评价——以太湖流域为例

自然与人为双重因素导致的生态脆弱性是研究关注的热点,但是较少有研究定量揭示2种因素共同作用下的生态脆弱区的空间格局,并提出针对性的空间管制措施。本文以经济发达的太湖流域为案例,借助Polsky等人提出的VSD模型,通过暴露度、敏感性和适应能力分解脆弱性,并构建包含自然和人为因素在内的、由10个要素和21个指标组成的指标体系,对太湖流域生态脆弱性进行定量评价,结果表明：（1）暴露度、敏感性、适应能力和生态脆弱性均呈现“东北高、西南低”格局;（2）太湖流域以中低强度的脆弱区为主,不脆弱区、一般脆弱区、较脆弱区、很脆弱区和极脆弱区占比分别为19%、26%、33%、15%和7%;（3）现状建设用地绝大部分分布于相对脆弱的区域内,不同类型建设用地的分布特征存在明显差异,城乡居住用地主要分布于较脆弱区和很脆弱区内,独立工业用地主要分布在较脆弱区、很脆弱区和极脆弱区内,交通用地则主要分布于一般脆弱区和较脆弱区内;（4）原有自然因素导致的脆弱性依然存在,人类活动强度增大已经成为是太湖流域脆弱性的主要诱因,人类活动范围的扩大和强度的增加将会导致脆弱性的进一步增高。结合脆弱性分区及其诱因,对不同类型脆弱区提出了空间开发或生态保护的建议和措施。极脆弱区以疏散人口和产业、强化生态建设为主;很脆弱区和较脆弱区是未来开发建设的重点,要坚持适度开发、生态开发,避免脆弱性提高;一般脆弱区作为区域开敞空间,以农业生产为主,坚持点状开发;不脆弱区以生态建设和环境保护为主,是太湖流域主要的生态服务供应地。     

土地利用变化对城郊农业区生态效益的影响——以四川省南充市高坪区为例

借鉴生态效益综合评价的有关理论和数学模型,以四川省南充市高坪区为例,选取生物多样性指数、植被覆盖指数、水土保持效益指数、土壤改良指数、涵养水源指数、拦截径流指数和湿度指数7个指标作为评价因子,建立生态效益评价体系,对该区域1996和2005年2个时期综合生态效益进行评估和比较.结果表明,该区域综合生态效益值分别为7.85和7.95,2005年比1996年略为升高;基于GIS的图层叠置、分割等分析功能,就区域土地利用变化对其内部生态效益造成的变化进行了分析,该区域可被划分为生态效益显著增强区、增强区、保持区、减弱区和显著减弱区5个等级.     

榆林地区植被时空分异特征及其影响因素研究

植被作为反映陆地生态系统和气候的重要指标,对研究全球或区域生态环境变化具有重要作用.以地处黄土高原生态脆弱区的榆林市为研究区,基于地理探测器模型,选取坡向、坡度、气温、降水和土壤类型5类自然因子,土地利用类型、人口密度和GDP 3类人文因子,分析榆林地区植被空间分异特征及其驱动力,并揭示了促进植被生长影响因子的最适宜特...     

新疆和田地区土地荒漠化时空特征分析

以干旱区土地荒漠化防治和生态环境修复为目的,对新疆和田地区土地荒漠化时空演变过程进行研究。基于RS和GIS技术,利用和田地区MODIS13Q1-NDVI遥感数据,以植被覆盖度作为荒漠化评价指标,对和田地区2000—2018年土地荒漠化时空变化特征进行分析。结果表明:(1)研究区植被覆盖度呈减少趋势的区域面积占总面积的0.38%,其中极显著减少区域面积占0.10%,显著减少区域面积占0.28%;植被覆盖度呈增长趋势的区域面积占12.88%,其中极显著增长区域面积仅占1.10%,显著增长区域面积占11.78%。(2)2006—2012年重度荒漠化区面积呈减少趋势,2012—2018年呈增加趋势,总体以年均0.59%的速率递增;中度荒漠化区面积呈减少趋势,平均每年以1.43%的速率减少,而轻度和非荒漠化区面积一直保持增加趋势,年均增速分别为2.19%和3.70%。(3)由面积转移矩阵可知,近20 a来,研究区土地类型未发生变化的面积为19.841×10~4 km~2,非荒漠化区转移面积最少,中度荒漠化区转移面积相对较多。由于气温、降水和人类活动等因素的影响,近20 a来和田地区重度荒漠化区面积略有增长,轻度和非荒漠化区面积增加显著。     

珠江三角洲小流域地下水化学特征及演化规律

珠江三角洲地下水环境日益恶化,已成为制约经济社会发展的重要因素。以珠海市具有典型特征的闭合小流域作为研究对象,分旱、雨两季采集地下水分析主要离子及D、18O同位素,全面系统地研究了地下水水化学的时空变异特征与演变规律。结果表明:研究区内地下水主要受大气降水及附近地表水体渗透补给,以蒸发及地下水径流排泄,季节变化对区域内水化学空间变异性影响较小。沿地下水流方向(补给区-径流区-排泄区),地下水化学类型主要从Ca-Na(Mg)-HCO3型向Na-Cl和Na-K-HCO3-CO3型演化,风化-溶滤、离子交换、海陆交互作用是控制当地地下水质演变的主要水文化学过程。     

北京城市发展新区土地利用景观格局分析

以北京南部城市发展新区典型代表———房山、大兴、通州3处作为研究区,运用马尔科夫转移矩阵和景观格局指数的方法,进行土地利用变化和景观格局分析。通过对2001—2006年、2006—2011年两个时段的对比分析,发现2001—2006年研究区存在草地、林地、耕地等非建设用地类型面积下降,建设用地面积上升的趋势,且2006—2011年该趋势更加明显。结果表明研究区自然景观向人文景观变革迅速,并面临着后备土地资源不足等问题,亟需调整土地利用方式并优化景观系统空间格局。     

泥石流频发流域物源区坡面植被群落特征

为了解泥石流频发流域物源区坡面的植被特征和物种多样性,以蒋家沟流域沟谷南坡、北坡坡面为研究对象,对不同坡位植被群落的结构特征和数量组成进行样方调查,统计分析不同坡位群落的物种组成、重要值、物种多样性、地上地下生物量,并将地上地下生物量与多样性指数进行相关性分析.调查样地共发现植物49种,其中北坡33种、南坡23种,以草本植物为主,各坡位物种组成、重要值之间存在显著差异,主要受到演替初期先锋性草本植物的影响;扭黄茅、拟金茅、荩草、田菁的重要值相对较大,它们对泥石流频发流域物源区有较强的适应能力,为该地区的常见物种,可作为后期生态修复中的主要配置物种.不同坡位的群落特征和物种多样性存在差异,沟谷南坡ShannonWiener多样性指数表现为稳定区(2.311)失稳区(2.161)堆积区(2.036),北坡则表现为堆积区(2.626)稳定区(1.338)失稳区(1.057).生物量表现为稳定区失稳区堆积区,总体则为北坡高于南坡.基于以上结果,认为在泥石流频发流域物源区坡面植被自然恢复过程中,应加强对坡面失稳区的防治与保护,对堆积区进行合理整治,后期可通过人工引种乡土乔灌植物丰富物种组成,促进植被恢复和植物群落垂直结构的发展.     

地质灾害易发区农村居民点布局优化研究:以浙江洞头为例

以浙江洞头为例,开展地质灾害易发区农村居民点布局优化研究,选取森林覆盖率、高程、地质岩组、坡度、降雨量、现状地质灾害点密度、人口密度和公路密度8个因子作为评价指标,运用灰色关联分析模型和GIS空间分析方法,划分地质灾害易发性等级,得到研究区不同地质灾害易发区分布状况。结果表明,研究区地质灾害易发性等级分区的中易发区和高易发区面积占研究区陆地面积的42.46%,包含了研究区91.36%的历史地质灾害点;居民点位于地质灾害中、高易发区面积占各居民点总面积比例超过50%的有豆岩村、西浪村和潭头村等45个行政村和居民区,占比超过70%的有潭头村、桐岙村和正岙村等27个行政村和居民区。基于研究区各行政村地质灾害易发性情况和居民点空间分布现状,提出相应的布局优化方向,为优化地质灾害威胁下的农村居民点布局、制定防灾减灾规划提供科学依据。     

丹东沿海地区土地利用变化对生境质量的影响研究

土地利用变化与生态效应影响研究是全球环境变化的热点。以丹东沿海地区2000—2018年土地利用景观格局为基础,运用GIS技术和In VEST模型对丹东沿海地区生境质量进行定量评估,并结合土地利用变化规律分析了土地利用变化对生境质量的影响。丹东沿海地区作为连接海陆的重要过渡带,研究其土地利用变化对生境质量的影响,对于权衡生态保护与利用土地资源海陆统筹发展具有重要意义。结果表明,(1)耕地、草地及未利用地面积减少,林地、水域和建设用地面积增加,研究末期林地仍占研究区的62.895%,耕地比重由30.565%降至25.735%,是研究区第二大土地利用类型,其次是建筑用地、水域用地,草地与未利用地占比较小。(2)研究期间,生境质量低值区扩大,较低值区缩小,中等级、较高、高值区面积增加。生境质量呈现自东北向西南递减,自沿海向内陆递减的分布特征。(3)研究区生境质量受土地利用变化影响较大,2015—2018土地利用变化与生境质量变化都较为显著,以林地、河渠为主的土地利用类型受人类活动干扰较小,生境质量较好;沿海地区的建设用地对生态环境造成破坏,生境质量较差。(4)通过空间自相关以及热点分析发现,研究区生境质量分布状况存在空间聚集性,聚集效应近年来有分散的趋势,区域间的生境质量差异扩大。     

基于清单分析的农业非点源污染控制区划方法

进行农业非点源污染控制区划,识别出污染关键源区,可以提高非点源污染控制成效。通过清单分析定量核算农业非点源污染物(COD、TN、TP)排放量及排放浓度,并以非点源污染敏感性评价和污染类型划分为研究基础,探讨了农业非点源污染控制区划方法,提出了区划原则、分区方法和命名方法。该区划结果可以实现农业非点源污染的分级管理和分类控制。最后,以江苏省的64个县(市、区)作为基本单元(市辖区除外),采用该方法进行了农业非点源污染控制区划。     

模拟酸雨对峨眉山冷杉林土壤特性的研究

本文采用模拟酸雨方法,考察了峨眉山不同区域冷杉生长正常区和受害区的土壤样品,在酸沉降影响下,土壤特性所发生的改变,测定了土壤酸碱度及主要元素含量。同时以未受到酸沉降侵蚀的贡嗄山土样作为对照点,探讨由酸沉降所造成的土壤酸化,进而引起土壤特性改变与冷杉生长间的关系。     

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。     

初期采煤沉陷积水区底泥及周边土壤覆水条件下营养盐释放潜能

选择淮南矿区典型采煤沉陷积水区作为研究对象,以周边农田土壤作为对比,采用静态培养柱进行了底泥营养盐的释放潜能实验,设定好氧、缺氧两种条件,通过测定在240 h内上覆水中pH、氧化还原电位(ORP)、溶解氧(DO)、NH_4~+、NO_2~-、NO_3~-、PO_4~(3-)和总有机碳(TOC)的浓度值,研究了沉陷积水区底泥及周边土壤中营养盐向上覆水的释放潜能.结果表明,在积水初期,上覆水pH、ORP、DO等对底泥中氮、磷及有机物的富集与释放起着重要的作用,底泥会释放以NH+4为主的无机氮,厌氧条件下氨化作用更强烈,而好氧、厌氧两种条件土壤培养柱中无机氮和总氮均是从上覆水向土壤富集.采煤沉陷积水区底泥向上覆水释磷,而土壤淹水后好氧、厌氧两种条件下均不释放磷.综合来看,积水初期沉陷积水区低水位(2—5 m)条件下的好氧环境有利于上覆水中的有机物、氮、磷元素向底泥富集,内源负荷潜能较低.     

燃煤烟气脱硫石膏在新疆盐碱土壤改良中的应用研究

以燃煤烟气脱硫石膏作为化学改良剂,在新疆克拉玛依地区进行碱化土壤改良,土壤改良后种植新疆杨（Populus bolleana Lauche）、白榆（Ulmus pumila L.）、沙棘（Hippohgae rhamnoides L）。分析了烟气脱硫石膏对盐碱地土壤理化性质和树木生长状况的影响。结果表明：处理区土壤的pH值和全盐量比对照区有明显降低,处理区的原始碱化度越高,改良后碱化度的下降幅度越大,而且表层土壤中碱化度的下降最为明显,从29.9%下降到1.43%。改良后树木的平均成活率为71%,比对照区树木的成活率高41%,用燃煤烟气脱硫石膏改良新疆克拉玛依地区碱化土壤种植树木具有极大的推广应用价值。     

区域尺度大气污染物特征分析

大气污染是人民的"心肺之患",为研究区域尺度下大气污染特征,为大气污染防治攻坚战提供理论支持,以华北平原7地市作为研究区,以2015年全年空气质量指数为数据基础,通过描述性统计分析及建立向量自回归模型得出以下结论:研究区重污染天气主要发生在1月、12月,且空气质量指数波动性较大,4月至9月空气质量指数在100左右波动,起伏较小;以PM_(2.5)和PM_(10)为首的颗粒物是研究区的首要污染物;首要污染物为臭氧,主要发生在6月至9月,呈现明显的季节性特征;以研究区内濮阳市为例,通过运用脉冲响应函数及方差分解分析得出濮阳市空气质量以内源污染为主.     

人为干扰强度对村级景观结构特征的影响

以研究点与村落中心间的距离作为人为干扰强度的划分指标 ,把村落按重度人为干扰、中度人为干扰和轻度人为干扰 3个等级分为中心区、过渡区和基质区 ,分析不同人为干扰强度与村级景观特征的相互关系。结果表明 :随着人为干扰强度的增强 ,多样性指数、相对丰富度指数和均匀度指数均相应增大 ,在中度人为干扰强度区 ,上述 3种指数均最大 ,但优势度指数最小。随着干扰强度的增强 ,与人们生活密切相关的景观类型的分形维数减小 ,斑块的相似性增强     

宁夏引黄灌区稻田氮磷流失特征初探

在宁夏引黄灌区选择相对封闭灌排体系作为试验监测区,通过2年在作物灌溉期间对试验监测区的灌排水中氮磷的跟踪监测,研究了该区域氮、磷流失,分析了支渠灌溉水、支沟排水中的氮磷动态变化规律。研究表明：2006年种稻区的氮磷流失明显高于2007年的稻旱区,稻区氮的流失负荷15.2kg·hm-2,磷的流失负荷6.9kg·hm-2;稻区比稻旱区氮磷流失严重,稻区总氮变幅在0.32～8.22mg·L-1,总磷变幅在0.012～0.921mg·L-1,均超过水体富营养化指标;稻区支沟排水中氮磷组分变化与稻旱区一致,氮都是以硝态氮为主,磷以溶解性总磷和颗粒磷为主,支沟排水中的硝态氮动态变化与总氮变化一致,颗粒磷与总磷动态变化一致,均为前期颗粒磷含量较高,中后期较低,可溶性总磷与之相反;灌溉前期支沟排水中氮磷流失严重的几个时期,均是在各种作物施肥7～10d后,尤其氮、硝态氮流失严重,后期支沟排水中氮磷流失是由于传统的不合理的灌溉形成的地表径流,将灌溉水养分含量迁移到排水中,造成支沟排水氮磷流失加重。结合宁夏引黄灌区的自然条件、耕作方式等因素,综合分析了宁夏引黄灌区在作物灌溉期间非点源污染产生过程及污染特点,为该地区非点源污染管理和控制提供科学依据。     

洞庭湖不同水位梯度川三蕊柳和短尖薹草土壤有机碳垂直分布特征

以洞庭湖湿地3种水位梯度(-60、-40和-20 cm,即水位在土壤表层60、40和20 cm以下)的川三蕊柳(Salix triandroides)和短尖薹草(Carex brevicuspis)为研究对象,揭示0～20、20～40、40～60、60～80 cm土壤有机碳及腐殖质碳(胡敏酸碳、富里酸碳、胡敏素碳)含量的垂直分布特征。结果表明,在3种水位下,川三蕊柳和短尖薹草群落土壤有机碳和腐殖质碳含量均以0～20 cm土壤较高。川三蕊柳0～20 cm土壤有机碳含量以高水位区较高,而20～80 cm土壤以中水位区较高;短尖薹草4层土壤有机碳含量均以中水位区较高。对土壤富里酸碳含量而言,川三蕊柳和短尖薹草群落在3种水位之间无显著差异。对土壤胡敏酸含量而言,川三蕊柳群落0～20 cm土壤以高水位区较高,20～60 cm土壤在3种水位之间无显著差异,而60～80 cm土壤以高水位区较低;短尖薹草群落0～40 cm土壤以中水位区较高,40～60 cm土壤在3种水位之间无显著差异,而60～80 cm土壤以高水位区较低。对胡敏素含量而言,川三蕊柳群落0～20 cm土壤以高水位区较高,20～80 cm土壤以高水位区较低;短尖薹草4层土壤胡敏素碳含量均以中水位区较高。与短尖薹草群落相比,川三蕊柳群落能提高低水位区0～80 cm和高水位区0～20 cm土壤有机碳及腐殖质碳含量,但降低了中水位区0～80 cm和高水位区20～60 cm土壤有机碳及腐殖质碳含量。可见,湿地土壤有机碳含量受植被类型和水位的综合影响,在洞庭湖湿地应选取高水位洲滩恢复川三蕊柳群落,以提高湿地土壤有机碳含量。     

都江堰灵岩山3种人工林优势物种叶片的有机组分特征

叶片的有机组分特征不仅是植物光合产物分配策略和养分回收的重要参数,而且是衡量凋落叶分解难易程度的重要指标.为探究不同植物群落叶片间有机组分的差异,以华西雨屏区人工林的优势乔、灌、草植物作为对象,收集其成熟叶及凋落叶,研究其水溶性组分(water soluble component,WSC)、有机溶性组分(organic...     

生物浮岛对三峡库区典型支流库湾水质和浮游藻类的影响

在三峡库区香溪河的支流高岚河库湾修建生物浮岛,研究生物浮岛对三峡库区典型支流库湾水质和浮游藻类的影响.结果表明,高岚河水质处于中营养型-轻度富营养型水平.8月藻类大量生长期间,浮岛区水体Chl-a、DO和CODMn含量低于对照区,NH4+-N含量高于对照区.浮岛植物对TN负荷的去除效果由高到低依次为美人蕉(Canna indica)、风车草(Cyperus alternifolius)、菖蒲(Pontederia cordata)和梭鱼草(Acorus calamus),对TP负荷的去除效果由高到低依次为美人蕉、风车草、梭鱼草和菖蒲.在浮岛区和对照区共发现藻类7门31属,4月以绿藻和硅藻为主,8月以蓝藻为主.浮岛区和对照区藻类种群结构无明显差异,但4和8月浮岛区藻类生物量明显低于对照区.