基于最小累积阻力模型(MCR)和空间主成分分析法(SPCA)的沛县北部生态安全格局构建研究

沛县北部因采煤导致地形、地貌和地类变化,直接影响了整个区域的生态安全,因此需要在区域生态安全状况评价的基础上构建生态安全格局。该研究以沛县北部地区为研究对象,选取高程、坡度、土地覆盖类型、植被覆盖、距水体的距离、距道路的距离、距矿点的距离、距居民点的距离8个指标,采用空间主成分分析法(SPCA)评价研究区生态安全状况,并利用最小累积阻力模型(MCR)建立生态阻力面,借助GIS空间分析技术提取生态廊道和生态节点,从而构建研究区的生态安全格局。结果表明研究区生态安全水平不高,中度安全水平的面积为447.53 km~2,占研究区总面积的44.53%;较低安全水平的面积为344.58 km~2,占研究区总面积的34.28%;识别的31条潜在生态廊道、31个一类生态节点和20个二类生态节点与生态源地一起构成了研究区的生态安全格局,为沛县北部的生态规划和生态可持续发展提供了有效参考。     

抚育间伐对栓皮栎种群空间分布格局的影响

抚育间伐是一种重要的改善林木生长条件的经营措施,对林分结构和动态具有重要影响。为研究抚育间伐对林木种群空间结构与格局影响的内在机制,以间伐和未间伐的栓皮栎人工林为研究对象,通过设置2个100 m×100 m样地并进行每木定位和调查,在采用径级结构代替年龄结构方法将栓皮栎种群划分为幼树(2 cm≤DBH<5 cm)、小树(5 cm≤DBH<13 cm)和大树(DBH≥13 cm)3个生长阶段的基础上,分别采用Ripley’s K函数衍生的g(r)函数和双变量g12(r)函数,对栓皮栎种群空间分布点格局及不同生长阶段栓皮栎种群之间的关联性进行了研究。结果表明,间伐和未间伐样地栓皮栎种群空间分布点格局分别在0-16 m和0-33 m距离尺度内呈聚集分布,而分别在大于16 m和33 m距离尺度内呈随机分布;间伐和未间伐样地栓皮栎幼树、小树和大树的株数比分别为8?741?699和261?1134?683,且间伐样地栓皮栎幼树、小树和大树种群分别在0-14、1-16、0-6 m距离尺度内呈现均匀或聚集分布,而在其他距离尺度上表现为随机分布;栓皮栎幼树、小树和大树之间仅在间伐样地0-6 m距离尺度内呈现一定的相关性,而在未间伐样地更大的距离尺度内有显著的关联性,如栓皮栎幼树和大树之间在6-38 m距离尺度上呈显著正相关。因此,抚育间伐一定程度上使得栓皮栎种群在更大距离尺度上呈现出随机分布状态,并弱化了不同生长阶段的林木栓皮栎种群的关联性,这调整了栓皮栎种群空间竞争关系,有利于大径级林木个体的培育。该研究可以为开展抚育间伐对林木种群的影响的研究提供理论依据,也可以为制定科学合理的抚育技术措施提供参考。     

基于兴趣点(POI)挖掘的重庆主城区农家乐空间分布特征

发展乡村旅游是实现乡村振兴战略的重要抓手之一。为了解重庆主城区农家乐的空间分布特征,以期对其进行布局优化,以从百度地图上抓取的564个农家乐兴趣点(POI)为研究对象,运用GIS空间分析技术和数理统计方法,从分布类型、均衡性和空间格局角度定量研究重庆主城区农家乐空间分布特征。结果表明,重庆主城区农家乐分布类型为凝聚型,地区分布不均衡,空间格局为"多中心集群分布"型,存在"U"型农家乐核心密度圈,基本形成集中连片的带状空间格局,以北碚区和南岸区为高密度聚集中心点。农家乐空间分布主要影响因素为地形地势、植被覆盖、交通条件、旅游资源、客源市场和经济密度。     

兰州—西宁城市群城乡建设用地开发强度空间格局变化及影响因素分析

明确土地开发强度空间格局特征和演变规律,对城市发展边界、生态安全红线和耕地保护红线划定具有重要的指导意义。以1995、2005、2015和2018年兰州—西宁(兰西)城市群39个县级单元为研究区,运用趋势面分析、空间自相关和地理探测器等方法,分析兰西城市群城乡建设用地开发强度空间格局特征及其影响因素。结果表明:(1)兰西城市群城乡建设用地开发强度均值总体呈增长态势,由1995年的2.74%增长到2018年的4.45%,在空间上呈现兰州—西宁2个中心高、外围地区依次降低的"核心—外围"空间分布格局。(2)东西方向和南北方向空间差异较大,且呈现出扁平的倒"U"型曲线分布态势。(3)城乡建设用地开发强度空间上存在显著正相关性且集聚特征明显,冷热点区的空间分布具有相对稳定性。(4)1995—2018年城乡建设用地开发强度受人口集聚水平、经济发展水平、产业结构水平和海拔等要素综合影响。研究结果可为兰西城市群以及同类型地区城乡建设用地管控和高质量发展提供决策参考。     

辽宁省农用地质量空间分布格局及影响因素研究

采用GIS技术、地统计学分析和景观生态学方法对辽宁省农用地质量的空间分布规律及其多样性、均匀度、集中度、优势度等进行研究,结果表明：辽宁省农用地质量的区域分异明显,等别表现出由辽西低山丘陵区和辽东山地丘陵区向中部平原区的递增规律。探讨农用地质量空间格局的影响因素,发现农用地自然质量空间分布格局主要受到地带性因素与大尺度的非地带性因素的控制,农用地利用质量和经济质量空间分布格局受到人类活动的影响显著。     

潜流人工湿地理化性质及不同形态氮素的空间分布

对潜流人工湿地系统的可溶解氧、pH、氧化还原电位以及水温等理化因子和不同形态氮素的空间分布进行了较全面研究。结果表明,潜流人工湿地上部溶解氧高于下部;湿地下部pH较小,主要在6.9～7.2之间;氧化还原电位表现为上部前端氧化,下部后端还原;湿地装置内下部温度总体比上部要高,前端表现得尤其明显;湿地前端上部是COD和氨氮降解的主要场所,在前端下部区域硝氮的浓度低而亚硝氮、氨氮的浓度相对较高;湿地系统中亚硝氮含量较低,仅在前端中下部有所积累;总氮浓度在湿地前端较高而后端较低,其去除率在根本上依赖于反硝化作用的强度。     

不同空间配置的湿地植物群落对生活污水的净化作用研究

植物是湿地生态系统的重要组分,湿地湖滨植物群落物种组成和空间格局对湿地水体净化功能具有重要作用。选择茭草（Zizania caduciflora）、野菱（Trapa incisa）、金鱼藻（Ceratophyllum demersum）和蓖齿眼子菜（Potamogeton pectinatus）等4种云南高原湿地常见湖滨带植物物种,以不同配置方式分别构建4种不同植物群落：茭草-金鱼藻-金鱼藻（Z-C-C）、茭草-野菱-金鱼藻（Z-T-C）、茭草-蓖齿眼子菜-蓖齿眼子菜（Z-P-P）、和茭草-蓖齿眼子菜-金鱼藻（Z-P-C）,对不同植物群落净化污水的效果进行对比研究。结果表明：4种不同植物群落人工湿地对生活污水净化效果不同,经过Z-C-C群落处理后水体的COD降低率为（50.56±1.98）%,显著低于Z-T-C群落（69.66±4.15）%、Z-P-P群落（64.29±1.05）%,Z-P-C群落（66.67±1.13）%,（P〈0.05）;经过Z-T-C群落处理后水体TN降低率为（24.69±4.64）%,显著低于Z-C-C群落（53.29±0.71）%、Z-P-P群落（53.36±2.04）%、Z-P-C群落（54.44±0.29）%,（P〈0.05）;各群落对NH4＋-N去除率有显著差异（P〈0.05）,分别为（71.77±0.37）%,（67.22±0.53）%,（69.22±0.13）%,（80.85±0.31）%。研究表明：3种植物配置模式对生活污水的净化效果比2种植物配置模式的好;适当增加沉水植物的配置比例,可提高人工湿地对氮的去除效果;根系发达的植物具有更强的净化效果。     

状态空间法在省域主体功能区划中的应用——以湖南省为例

从资源环境承载力、开发密度和发展潜力等系统因素出发,确定了区域主体功能区划的指标体系,提出了基于状态空间理论的省域主体功能区划分的综合方法。以湖南省14个地级市(州)为基本空间单元,运用该方法进行了主体功能区类型划分。结果表明:除依法设立的各类自然保护区散布在各地级市外,属于省级重点开发或优化开发的区域主要分布在东部和中部地区,限制开发区则集中在西部地区。应用状况空间分析方法进行主体功能区划,能较好地反映区域的整体承载状况,为优化区域空间结构与布局,统筹区域可持续发展提供战略决策依据,并为我国主体功能区划提供理论方法参考。     

晋西黄土区林草复合界面雨后土壤水分空间变异规律研究

利用统计学方法对晋西黄土区林草复合系统界面上雨后表层（0～10 cm）、亚表层（10～20 cm）和20～40 cm土层土壤水分空间变异性进行研究。结果表明：草地、林地以及二者组成的林草界面的土壤水分含量、变异系数差别均不大,土壤水分含量随着深度的增加而减少,但土壤水分变异系数则相反;移动窗口法分析表明,林草界面对表层和亚表层的土壤水分影响范围均为4.0 m;草地土壤质量含水量的变异函数模型可以拟合成高斯模型,林地和林草界面则可以拟合球状模型,草地土壤水分总体空间异质性要大于林地和林草界面,草地土壤水分变异函数的平均变程为10.96 m,林草界面及林地土壤水分的平均变程分别为5.37 m和4.31 m。对于描述界面土壤水分分布情况,克立格制图直观性强,具有良好效果。     

贵州草海湿地农田渠系水质空间分异特征及影响分析

为了解草海湿地农田渠系水质现状、空间分异特征及影响因素,于2011年秋季对草海湿地进行大空间尺度的采样,分析了氮磷等理化指标,采用单因子污染指数法和营养状态指数法分别对农田渠系水质和湖泊营养状态进行评价.结果表明,草海湿地农田渠系水质污染严重,多数水质为V类或劣V类,总氮和溶解氧是水体中的主要污染因子;上游水质劣于下游,尤其是上游靠近县城区域的水质最差;多等级排水渠系对氮磷具有一定的截留作用,干渠V级水质好于低级渠系水质;不同的土地利用方式对水质的影响不同,城镇用地>集中式村落>农田;草海湿地水体上、中、下游营养水平分别为中度富营养、轻度富营养和中营养,外源污染物的累积和湖泊营养水平的提高导致其沼泽化,而流域不合理的土地利用结构加剧了沼泽化的进程.