基于GIS的城市最小生态用地空间分析模型研究——以深圳市为例

21世纪,全球范围内城市化已经成为人类社会发展的必然趋势,城市扩张不可避免地将大量的森林、农田、草地、湿地和水域等发挥着重要生态服务功能的生态用地转化为城市建设用地,对城市、区域乃至全球的生态系统造成较大的影响。在未来快速城市化过程中,保护必需的生态用地对于维持城市自身生态系统健康、改善城市居民生活质量和城市可持续发展有着重要意义。研究以中国经济特区深圳市为例,将景观生态概念模型与生态系统服务功能价值评估方法结合起来,在GIS技术的支持下,构建了城市最小生态用地空间分析模型,并分别按照保留城市面积30%、40%、50%和60%生态用地的4种情景,分析最小生态用地空间分布的合理性,结果表明论文所构建的最小生态用地模型能够很好地将城市当中具有重要生态系统服务功能的土地提取出来。     

基于能值理论的三江源区生态系统服务物质当量研究

鉴于生态系统服务的多样性和评估方法的复杂性使得生态系统服务研究难于纳入到政府决策和政绩考核的问题,以三江源区为例,提出生态系统服务物质当量的概念,并发展了基于能值理论的物质当量估算方法;进而通过构建用于调节生态系统类型之间与生态系统内部差异的均衡因子和调整因子,发展了生态系统服务快速核算方法.结果表明:三江源区主导生态系统服务(包括水源涵养、土壤保持和生态系统固碳)所具有的能值量为2.74×1022sej/a,标准物质当量(即物质当量单位)的能值基准值为1.58×1017sej/(km~2·a),由此估算的物质当量为173 618.80当量/a,单位面积物质当量为0.56当量/(km~2·a),其中,水源涵养、土壤保持和生态系统固碳服务的物质当量所占比例分别为52.72%、28.14%和19.14%.三江源区主导生态系统服务物质当量的空间分布特征表现为从东南向西北逐渐递减的变化趋势;分县(乡)估算的主导生态系统服务物质当量的空间分布与其单位面积物质当量存在较大差异,前者的高值区主要位于治多县、曲麻莱县和杂多县,后者则主要位于尖扎县、同仁县、久治县和班玛县.基于直接评估法估算的各县(乡)单位面积物质当量与基于快速核算方法估算结果的决定系数为0.72,均方根误差为0.25当量/(km~2·a).研究结果有助于实现生态系统服务的快速评估.     

富里酸对重金属在沉积物上吸附及形态分布的影响

以连续碱提取法获得的乌梁素海沉积物中的富里酸为基础,以原状沉积物和去除有机质沉积物为吸附剂,开展了富里酸对重金属在沉积物上吸附行为和形态分布的影响实验研究.结果表明,有机质的去除和富里酸的添加对沉积物吸附重金属均有一定影响;未添加富里酸条件下,有机质的去除对Cu~(2+)影响最大,可导致沉积物对Cu~(2+)的吸附率下降17.85%;随富里酸添加量的增加,2种沉积物对重金属离子的吸附率均逐渐降低,下降速率表现为Cu~(2+)?Cd~(2+)Zn~(2+)Pb~(2+);当富里酸添加量超过5%时,富里酸逐渐成为影响重金属离子吸附率下降的主导因素;随富里酸添加量的增加,原状沉积物和去除有机质沉积物中重金属的形态分布均有明显变化,添加富里酸增加了体系中H~+的浓度,H~+能够置换碳酸盐结合态金属,使碳酸盐结合态金属从沉积物中释放出来,从而导致重金属的碳酸盐结合态与富里酸添加量呈显著负相关,重金属的有机硫化物结合态含量与富里酸添加量呈显著正相关,Cd因亲有机性较弱,其有机硫化物结合态的含量最低且变化幅度最小.     

嵌套式静态采样箱的设计及其在稻田甲烷通量监测中的应用

通过总结得出温室气体静态采样箱设计的基本准则,并以洞庭湖不同湿地类型甲烷排放通量观测为出发点,设计了嵌套式采样箱。该采样箱的优势在于高度和体积可调节,运输和不使用时,顶箱可放入延长箱中不占体积;使用时,顶箱扣在延长箱上增大体积,采样箱高度随延长箱数量的变化而改变。稻田试验性观测发现,洞庭湖区4月早稻甲烷的平均排放通量为10.37mg/(m2·h)。结果表明,应用嵌套式静态采样箱开展湿地甲烷监测结果可靠。但采样操作需在40min内完成,以避免箱体内部环境变化引起甲烷排放不稳定。     

基于遥感的呼伦湖水体动态监测研究

湖泊是地球重要的淡水资源,其时空动态监测对于水资源的合理利用和保护具有重要意义。呼伦湖是内蒙古第一大湖,在草原生态环境保护中举足轻重。该研究选用1975-2011年间的14景Landsat遥感影像和Aster GDEM高程数据,应用水体指数,在精确提取湖泊边界的基础上,尝试估算了呼伦湖的平均水深和蓄水量,探讨了呼伦湖面积、平均水深、水量的动态变化规律及其相关关系;并结合降水、蒸发等气候数据,揭示了呼伦湖水体变化的原因。结果表明:呼伦湖水体发生了明显的萎缩,尤其进入21世纪,萎缩速度明显加快;其水域面积、平均水深和蓄水量都表现出明显的涨落周期;蓄水量与水域面积、平均水深之间均存在较显著的正相关关系,为呼伦湖遥感动态监测和预测提供了一个简单有效的方法。     

空中交通管制员胜任力模型及其影响关系分析

为揭示空中交通管制员胜任力结构及其元素对体系的影响关系,首先通过问卷分析建立管制员胜任力模型,然后结合三角模糊数、决策试验与评价实验室法构建胜任力影响关系图以分析各元素间的影响关系,最后模拟胜任力元素对体系的影响关系。结果表明:胜任力模型由元胜任力、社会胜任力、认知胜任力、职能胜任力构成,共15项指标;元胜任力影响社会胜任力与认知胜任力,这三者又共同影响职能胜任力,社会胜任力对认知胜任力也具有一定影响;按对胜任力体系影响大小排列依次为元胜任力、认知胜任力、社会胜任力、职能胜任力;按变化的难易程度排列依次为元胜任力、社会胜任力、认知胜任力、职能胜任力。管制员胜任力模型及其影响关系能为管制员安全管理中的人员资质能力建设提供一定的参考。     

长江流域水环境监测与智慧化管理策略

针对如何将水环境监测感知与智能信息化手段运用到长江生态质量诊断与管理之中,梳理了国内外水环境监测与智慧化管理系统的发展情况,并以长江生态环境保护修复智慧决策平台为例,介绍了长江流域水环境监测网络建设情况,以及智慧决策平台在水环境数据可视化、水环境大数据分析、污染源大数据分析、水质模拟与预测、水质成因分析、流域生态安全评...     

高邮Ms4.9地震震前异常时空演化特征分析

高邮-宝应M_S4.9地震是江苏陆地上22年来最显著的地震,震中位于江苏陆地中部地区,震前前兆异常丰富,异常的时空演化特征比较典型。震前2年显示震源区应力压性和周围张性特征,表现为水位、地电阻率和形变的群体准同步变化;震前1年集中出现小震条带活动的交汇现象;震前1月开始出现岩石裂隙变化的失稳现象,表现为周围水温、水化学的短期快速变化。高邮—宝应M_S4.9地震震前异常时空演化特征反映了周围岩石孕震过程中的变形和裂隙变化特征,对中强地震预测具有很好的借鉴意义。     

基于归一化差值植被指数的极端干旱气象对西南地区生态系统影响遥感分析

以年际同期归一化差值植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)作为评价指标,分析极端干旱气象对西南地区生态系统影响的时空分布特征,提出旱灾可能造成的生态影响及应采取的管理和科研措施. 结果表明:2009年8月—2010年3月,西南地区的生态系统受极端干旱天气影响显著,威胁程度呈上升趋势;贵州、广西和云南三省(自治区)受干旱影响的生态系统面积先后超过各省份生态系统总面积的80%,生态系统强度变差区集中在云南的中东部、贵州西南部和广西西北部等地区;农田生态系统受损严重,农作物大面积枯死或绝收;大量水库、池塘干涸,河流水位明显下降,部分河流断流,危及水生生物生存;自然植被影响明显,植被生长明显受到抑制,干热河谷地带和岩溶地形区域植被大面积退化,威胁当地生物多样性.      

基于生境适宜度的成都震后大熊猫生境评价

通过分析大熊猫生境适宜度指标,评价“5\512汶川大地震”对成都地震灾区大熊猫生境的影响并提出恢复措施. 结合大熊猫生境的物理环境、生物环境和压力三方面因素建立评价指标体系,运用层次分析法确定评价指标权重,并利用GIS空间叠加分析对大熊猫生境适宜度进行综合评价,将结果分为最适宜、适宜、较不适宜和不适宜4种类型. 对比地震前后大熊猫生境适宜度变化显示:震后大熊猫生境的景观破碎化程度明显增加,生态廊道受到不同程度的破坏,大熊猫适宜生境面积减少,其中,彭州市龙门山镇变化最大,适宜生境减少2 729.5 hm2;其次为都江堰市虹口乡、龙池镇与彭州市小鱼洞镇,其适宜生境分别减少1 760.4,303.5和241.1 hm2. 针对研究结果,提出恢复重建的优先次序以及需要生态修复的重点区域,给出优先采取工程和生物措施,并辅助以自然恢复的修复手段.