基于空间格局视角的武汉市土地生态系统服务价值研究

为区域生态环境质量提升和土地合理利用提供参考,以LandsatTM影像解译数据为基础,采用当量因子修正的生态系统服务价值评估模型、空间分析等方法,分析了武汉市1990～2016年4个时期土地生态系统服务价值变化特征及空间演变规律。结果表明:(1)武汉市生态系统服务价值呈先减少后增加态势,不同时期河流湖泊的生态系统服务价值始终最高,农田和坑塘湿地次之,这三类生态系统提供了武汉市85%以上的生态系统服务价值;(2)各乡镇生态系统服务总价值的空间分布特征表现为空间集聚,且相关性程度有递增的趋势;(3)各乡镇生态系统服务价值变化率的空间相关性在不断减弱,后期扩散效应显现;(4)中心城区生态系统服务价值空间分布不均衡的趋势在向郊区蔓延,乡镇的区位条件以及河流湖泊的占比与其地均生态系统服务价值的变化有密切的关系。研究显示,城市生态系统服务价值的空间分布受城市发展方向和土地利用结构影响较大,河流湖泊在改善城市生态环境方面具有重要作用。     

湖北省植被覆盖度时空变化特征与影响因素分析

湖北省植被结构变化受自然和人类活动因素的影响较大,揭示湖北省植被变化的空间特征对其生态环境改善具有重要意义.基于MOD13Q1 NDVI数据计算湖北省的植被覆盖度,结合气象、DEM数据分析湖北省2000～2020年植被覆盖度的时空变化及分布格局,并探讨了其对气候变化、人类活动的响应.结果 表明:(1)2000～2020年湖北省植被覆盖度总体呈现增加的趋势,增大区域集中在湖北省的西北部,十堰、神农架林区和随州周围;(2)局部地区存在植被退化现象,退化面积呈先减小后增加的趋势.2000～2005年植被恢复区域主要集中在西北部和西南部,退化区域分布在武汉、襄阳、仙桃和黄石等地区;2005～2010年湖北省整体植被覆盖状况相对较差,退化区域分布在西北部和东南部,十堰和武汉较为明显,改善区域集中湖北省中部、神农架林区、襄阳、随州和天门;2010～2015年湖北省植被退化面积减少,分布在东部和西北部;2015～2020年植被覆盖度整体呈现下降趋势;(3)湖北省的东北部、西南部以及襄阳等地区的植被覆盖度与气温、降水呈现正相关,随着海拔的升高,气温、降水及风速和植被覆盖度正相关和负相关所占比重逐渐减少;(4)人类因素对湖北省的生态环境有正影响,对植被恢复有促进作用;负影响主要集中在武汉周边城市、襄阳、荆州等区域.     

西南喀斯特区域生态环境敏感性评价及其空间分布

西南喀斯特区域生态环境本身的脆弱性再加上不合理的人类活动的影响,生态环境问题突出,识别易发生生态环境问题的区域,为西南喀斯特地区生态环境保护和恢复提供科学依据十分必要。在ArcGIS支持下,选取影响西南喀斯特区生态环境的4个敏感性因子（水土流失、石漠化、酸雨及生境生物多样性）作为评价因子,采用层次分析法和综合指标法,评价西南喀斯特区域生态环境敏感性程度及空间分布情况。结果表明：西南喀斯特地区水土流失、石漠化、酸雨敏感性很高,前二者的中度敏感以上区域均占西南喀斯特区域总面积的60%以上,酸雨中度敏感以上区域达50%以上;生境生物多样性敏感性相对较低,不敏感区占西南喀斯特区总面积的40%。西南喀斯特区生态环境综合敏感度极高,中度敏感以上区域占整个研究区总面积的80%以上,不敏感和轻度敏感区主要分布在湘中南、鄂东南、广西中部喀斯特峰林平原区及云南、贵州山间盆地及河谷地区。地质背景、地形及气候是西南喀斯特区域生态环境敏感性的主导因素     

永定河河道修复生态功能区划研究

河道生态功能区划是依据区域生态系统现状、生态环境敏感性、生态服务功能重要性等特征的空间分异性而进行的空间分区,是进行河流生态修复的科学依据.本文利用GIS和RS技术,在区域生态环境调查的基础上,分析了永定河北京段生态问题、生态功能重要性等,揭示了区域生态系统的分异规律.综合自然因素与人类活动对区域生态系统叠加影响,最终形成了永定河北京段生态功能区划方案,划分为自然段、近自然段、城市景观段、人工绿化段、自然绿化段等5个区域,并结合永定河多元化用途、相关发展规划和社会经济发展状况等因素,提出各区域的生态修复调控指标,为永定河北京段生态修复提供了科学指导.     

海岸带土地开发利用及生态环境效应研究简述

海岸带土地利用变化是影响海岸带生态环境的一个重要方面,也是目前国内外学术界广为关注和研究的热点问题,研究海岸带土地利用变化及其对生态环境的影响对于了解区域的生态环境演变乃至全球变化具有重要意义。分析海岸带土地利用变化研究在全球变化研究中的地位,阐述海岸带地区土地利用变化及生态环境效应研究,对研究全球气候变化、海平面上升、陆地与海洋交互作用及由此引起的岸线变迁、入海营养盐和悬浮物及沉积物等物质通量变化、海岸带生物多样性、海岸带区域乃至整个全球C、N等物质总循环等都具有重要意义。基于以上研究,简述海岸带土地利用变化及其对生态环境影响研究进展,总结分析海岸带土地利用变化及环境效应影响研究目标和重点研究内容     

长江流域中上游植被NDVI时空变化及其地形分异效应

研究植被NDVI的时空演变及其地形分异效应,对于深入理解植被与人类活动的关系,揭示区域环境变迁,指导区域生态环境科学治理具有重要意义。以长江流域中上游作为研究区,基于1998～2015年SPOT-VEGETATION NDVI年度数据、DEM数据和基础地理信息数据,运用RS、GIS和数理统计分析等方法,探究了植被NDVI的时空演变特征及其地形分异效应,并对其影响原因进行了探讨。结果表明:(1)1998～2015年长江流域中上游地区生态环境得到极大改善,植被年均NDVI在时间上由1998年0.67增长至2015年0.75,年均增长率为0.57%。(2)植被NDVI在空间上的改善区域(48.58%)明显大于退化区域(11.1%),改善区域主要集中分布在研究区中东部地区。(3)植被NDVI在海拔500～1 000、1 000～1 500 m及坡度8°～15°、15°～25°区域改善趋势最大,在5 000 m和坡度0°～5°区域退化趋势最大;坡向对植被NDVI变化影响不显著。(4)18年间长江流域中上游地区植被NDVI变化可能是受天然林保护、退耕还林(草)等生态工程实施和人类社会经济活动共同作用的结果。该文能为长江流域中上游地区脆弱生态环境的治理和改善提供科学依据,进而筑牢长江中上游重要生态屏障,推进长江经济带绿色发展。     

基于RS和GIS的三峡库区生态环境综合评价

以遥感影像作为主要数据源,在地理信息系统技术的支持下,以生态环境脆弱典型区——三峡库区为研究对象,针对区域主要生态问题,选取水热条件、地形地貌、土地利用和土壤侵蚀为评价因子,建立了生态环境质量综合评价模型,并对评价结果的空间分异格局进行了分析。结果表明,三峡库区的生态环境现状整体较差,良好等级的区域仅占4.25％,较差及以下等级的区域占区域总面积的60％;生态环境质量的空间分异比较明显,中海拔地区生态环境质量最为脆弱。因此,必须因地制宜地采取相应措施,从而加强库区生态环境的保护。     

我国区域发展中的生态环境特征分析

长期以来,区域发展更加关注经济发展效率和生活质量的提高。随着影响区域发展的传统要素作用的下降,以区域生态环境问题为代表的新的影响要素正在扩大影响。区域生态环境问题的区域特征主要表现为特征的区域差异性、要素的区域流动性和区域的空间类型。因此,针对不同的区域应实行不同的区域政策,建立区际之间的生态环境治理与保护合作机制,避免污染要素和污染产业的区际转移。     

基于“重要性-敏感性-冲突性”的陕北生态保护重点区域辨识

在城镇化快速发展背景下,生态环境遭到破坏的风险增加,这必将影响经济社会与生态系统的稳定与安全。基于RS和GIS相关技术,从生态系统服务重要性、生态敏感性和空间冲突3个方面,采用NPP定量指标评价法、空间冲突测度评估法和析取运算法,对陕北生态环境情况进行综合评估。在"重要性-敏感性-冲突性"框架下,辨识陕北生态保护重点区域,提出一定管控建议。结果表明:(1)陕北生态保护重点区域主要分布于陕北南部的黄龙山、子午岭地区、中部黄土丘陵沟壑区和北部榆林市境内的毛乌素沙漠敏感区。(2)延安市南部生态高价值与高敏感性并存,同时是空间冲突热点区,生态风险高。(3)延安市空间冲突水平相比于榆林市较强烈。能源开采活动、地形起伏、道路扩张及(生态工程)地表破碎性影响,给当地生态环境带来压力和风险。"重要性-敏感性-冲突性"框架的构建可为生态保护提供新思路,客观辨识出生态重点保护区域,对协调城镇开发建设和生态环境保护之间的矛盾及政策参考方面具有重要意义。     

上海市人口分布变动的空间特征分析

空间自相关分析是一种空间统计的方法。可以揭示区域变量的空间结构形态。通过对2000-2003年期间上海市乡镇人口密度变化率的空间相关性分析，发现上海市近几年人口分布空间变动格局表现为以中心城区为中心的环状分布模式，中心城区和远郊区人口密度变化小。人口增长缓慢，而近郊区人口密度变化大，人口增长迅速。全市人口密度变化率存在着显著的空间集聚现象。四种类型的空间关联在空间分布上具有明显的规律性。研究结果表明，目前上海市人口郊区化趋势明显。高人口密度区域在不断向外扩张，人口分布与经济、交通等社会发展因素的关系日益密切。这些研究结果说明利用空间自相关统计方法能够扩展和加强对人口分布空间模式的研究．从而为经济总体布局和城市化建设提供辅助参考作用。     

长三角地区一体化背景下的人口优化布局研究

人口问题是制约区域全面协调可持续发展的重大问题,是影响区域经济社会发展的关键因素。作为我国重要的经济核心区,长三角地区经济和人口快速集聚,近年来出现了中心城市人口过度膨胀、生态环境敏感区受到挤占、后发地区人口集聚动力不足等问题。从长三角地区一体化发展要求出发,合理布局该区域的人口,已经成为该地区迫切需要解决的问题之一。利用统计数据和GIS空间分析方法,采用多种模型对本区人口规模与增长、人口空间分布特征进行分析,在人口预测与适宜性评价的基础上优化和调控长三角地区的人口布局,将研究区域划分为优化增长区、快速增长区、较快增长区、限制增长区等人口增长类型区     

纳入水资源利用量配置变化的流域生态补偿机制北大核心CSCDCSSCI

流域生态补偿是基于流域生态文明建设的重要前沿课题。针对流域生态补偿机制静态视角的局限性,文章在新空间经济学思想架构下,融合微分博弈理论,构建了包含水资源利用量上下游间配置变化的流域生态补偿模型,并通过模拟分析揭示了变化条件下的流域生态补偿机制,旨在为推动和促进生态文明时代流域健康可持续发展提供理论依据。研究发现:①空间品质引致流域上下游间经济活动分布变化,而经济活动分布变化则引起上下游之间水资源利用量配置变动。②流域上下游间水资源利用量配置变动对流域生态补偿决策方式有效性具有重要影响,从水生态环境治理水平看,集中式决策方式更有效;从全流域收益看,上下游间水资源利用量配置变动存在门槛效应,当低于门槛值时集中式决策方式更有效,当高于门槛值时则主从式决策方式更有效。③因应水资源利用量配置变化动态调整上下游间生态补偿决策方式和环保投入分担比例,是实现流域收益最大化的基本途径。④由空间品质内生驱动的“流域上下游间水资源利用量配置变化—生态补偿决策方式调整—地区水生态环境治理水平和地区收益水平的提升”的互动机制,是推动和实现生态文明时代流域健康可持续发展的新逻辑。基于此,文章提出了经由空间品质驱动的上下游地区间生态补偿机制促进流域健康可持续发展的政策建议。     

长江上游山丘区土地承载力研究与评价——以四川省宜宾市为例

我国是一个以山地为主的国家,耕地有限且以山丘坡耕地为主,协调人地关系非常重要.以四川省宜宾市为例,通过土地资源生产潜力和人口数量预测模型的建立,采用环境容量等级系数计算和等级划分方法,对基于水土流失和生态工程建设作用下的长江上游流域山丘区土地利用类型与格局的变化及其它人类活动对土地承载力的影响进行了研究与评价.研究结果表明,宜宾市土地资源的生产潜力在2010、2015、2020年时总体上都能承载3种生活类型条件下的人口数量,3种生活类型下的容量等级基本都在"3"以上,即达到"满足"水平,并呈现出向"富余"水平提高的趋势,这表明尚具有较大潜力和空间的土地承载力是宜宾区域经济发展的有利驱动因素,人类活动对土地承载力产生的影响在可承受的生态阈值之内,为长江上游流域及我国广大山丘地区的生态环境建设和区域发展提供了可靠依据.     

长江经济带城市人居环境空间格局研究

以长江经济带110个城市为例,从居住环境、经济环境、社会环境、生态环境4个方面构建综合人居环境评价模型,运用层次分析法对各城市人居环境进行测度评价,并借助GIS可视化和空间自相关方法揭示和探讨长江经济带城市人居环境空间格局与集聚特征。结果发现:(1)综合人居环境存在显著空间差异,长三角地区整体人居环境质量最高,中部地区次之,云贵川地区最低;中心城市明显高于普通城市。(2)各系统层中,居住环境、经济环境质量长三角地区和省会城市优于普通城市;社会环境优质区域具有中心地指向性;生态环境则是以赣皖城市最优,中东部城市优于西部城市。(3)综合人居环境及各环境系统层均呈现明显的空间正相关集聚特征,即高人居环境区域在空间上毗邻,反之亦然;从莫兰指数散点图和LISA图中看出,高-高集聚区以长三角为中心布局,低-低集聚区则位于云贵川、皖北等地。     

长江上游山丘区土地承载力研究与评价——以四川省宜宾市为例

我国是一个以山地为主的国家，耕地有限且以山丘坡耕地为主，协调人地关系非常重要。以四川省宜宾市为例，通过土地资源生产潜力和人口数量预测模型的建立，采用环境容量等级系数计算和等级划分方法，对基于水土流失和生态工程建设作用下的长江上游流域山丘区土地利用类型与格局的变化及其它人类活动对土地承载力的影响进行了研究与评价。研究结果表明，宜宾市土地资源的生产潜力在2010、2015、2020年时总体上都能承载3种生活类型条件下的人口数量，3种生活类型下的容量等级基本都在“3”以上，即达到“满足”水平，并呈现出向“富余”水平提高的趋势，这表明尚具有较大潜力和空间的土地承载力是宜宾区域经济发展的有利驱动因素，人类活动对土地承载力产生的影响在可承受的生态阈值之内，为长江上游流域及我国广大山丘地区的生态环境建设和区域发展提供了可靠依据。     

长江经济带城镇化与生态环境耦合协调效应测度与交互胁迫关系验证

基于长江经济带9省2市2000～2017年数据,建立长江经济带城镇化与生态环境交互耦合协调发展评价体系,运用耦合协调模型和交互胁迫模型,探究二者的动态关系。结果表明:在时间序列上,2000～2017年,长江经济带的城镇化与生态环境之间的协调性呈现稳步上升态势,整体处于良好耦合协调阶段。研究期初,生态环境综合指数高于城镇化综合指数;研究期末,城镇化综合指数高于生态环境综合指数。在空间格局上,二者的协调发展态势存在由东部区域沿中西部区域下降的空间差异特征。长江经济带的城镇化与生态环境之间存在交互胁迫关系,演变状态符合双指数函数特征。长江经济带区域内各省市存在城镇化与生态环境动态耦合关系的空间分布不均衡,经济较发达地区城镇化水平较高,经济欠发达地区生态环境受恶化风险较大。     

岷江上游生态环境脆弱性评价

生态环境脆弱性评价是全球生态问题和可持续发展研究中的重要内容之一。岷江上游因地质构造复杂、人地矛盾突出、生态系统异常脆弱和灵敏而备受关注。本文以岷江上游生态环境脆弱性为研究对象,选取证据权重法(WOE)进行滑坡脆弱性评价,层次分析法(AHP)进行水力侵蚀、景观破坏与污染脆弱性评价;在此基础上,进行了研究区各生态主题脆弱性的空间叠加分析;探讨了岷江上游生态环境脆弱性及其在不同影响因子作用下的空间分异特征。结果表明:研究区的滑坡脆弱性、水力侵蚀脆弱性、景观破坏与污染脆弱性均以轻微度为主,分别占研究区面积的80.43%、71.89%、75.55%;各生态环境主题脆弱性综合分析表明,54.70%的区域至少面临一种生态问题,面临两种及以上环境问题的区域占15.43%,同时面临三种环境问题的占1.35%。研究结果探讨了岷江上游生态环境存在的主要问题和影响因子,对岷江流域乃至长江流域的生态安全和可持续发展具有积极意义,未来应持续关注生态环境脆弱区的生态环境问题。     

近30年来庐山风景名胜区NDVI时空变化及其潜在影响因素分析

植被是旅游吸引力的重要构成因素,研究景区归一化植被指数(NDVI)变化对风景名胜区的可持续发展至关重要。以国家首批重点风景名胜区——庐山风景名胜区为研究区,采用近30年来的Landsat NDVI数据,基于趋势分析法分析了研究区NDVI的时空变化特征,并从气候、地形因子以及旅游活动等方面,探讨了研究区NDVI变化的潜在影响因素。研究表明:近30年来庐山风景名胜区NDVI整体在波动中呈现下降趋势,其中在1988～2001年和2002～2017年两个时间段呈现先降后升趋势,但期末回升水平低于期初水平。空间上,NDVI明显降低的区域分布在主要景点及游客路线周围,NDVI增加的区域分布在高密度林地覆盖区。在各影响因素中,对于气候因素,由于研究区面积有限,热量和降水的空间分布差异较小,降水和气温与NDVI相关性不显著,气候因素不是NDVI变化的主要影响因素。对于地形因素,高程和坡度较高的区域,分布着主要景点和游客集散区,人为因素的干扰较大,NDVI值较低;阳坡与阴坡相比,光照资源更为丰富,此外,阴坡多为景点和游客路线等人类活动较强的区域,阳坡区域NDVI较高。对于旅游活动,研究期内游客人数逐年上升,旅游活动增强,景点、游客中心及游客路线周围建设用地和裸地的面积明显增加,NDVI呈下降趋势,旅游活动是NDVI变化的主要影响因素。     

环太湖城市群土地利用转型及其生态环境效应

探讨土地利用转型所引发的生态环境效应对于推动区域经济可持续发展,改善生态环境具有重要意义。以环太湖城市群为例,利用GIS空间分析方法,综合生态环境质量指数和生态系统服务功能测度结果,揭示土地利用转型所带来的生态环境效应并识别其显著区域。结果显示：(1)2000～2018年,农业生产用地转为生活用地是研究区土地利用转型的主要特征,共计转出3 054.3 km²。生态用地总体变化缓慢,但水域生态用地面积波动较大。苏南城市郊区土地系统有序程度快速提高,研究区东北部和南部土地利用无序程度增强;(2)区域生态环境质量从0.407持续下降至0.392。区域生境质量由0.328降至0.303;固碳服务高值区主要分布在湖州西南部,低值区主要集中在苏州东北部;水资源供给总量由157.33亿m³升至165.41亿m³;游憩服务高值区主要分布在湖州西南部和太湖周边,低值区主要分布在太湖中心以及嘉兴东南部;(3)区域生态综合指数均值下降0.026,苏州中部下降最为严重,形成大面积块状冷点,张家港市东部、溧阳市西部生态环境状况有所改善,形成多个局...     

三峡水库消落区生态环境保护与调控对策研究

三峡水库建成后,由于水库调度引起库水位周期性的涨落,在库区两岸形成周期性变化的水陆交错区域即消落区。消落区是水、陆生态系统的交错地带,具有生态脆弱性、变化周期性和人类活动频繁性等特点。随着三峡工程逐步投入使用,人类活动对消落区的影响也逐渐增加,并且消落区自身存在生态脆弱性,如果不采取有效措施,它将影响三峡工程的正常运行和整个库区的可持续发展。因此,针对消落区的水、土环境变化特点,分析了消落区土壤与水环境的相互影响,提出了利用生物缓冲带、复合生态、坡地农业、流域生态学、人工湿地及生态河堤等技术来对消落区生态环境进行保护与调控的措施。