东北地区粮食单产空间格局变化及其动因分析

基于东北地区183个县级行政区域的统计数据,运用数理统计和GIS空间分析等方法,分析1980-2005年该区粮食单产变化空间变化特征及其动因,并划分粮食单产变化的空间类型。结果表明：①粮食单产水平较高的县域主要集中在松嫩平原黑土区和辽河平原区,单产水平较低的县域主要分布在松嫩平原北部、大小兴安岭、长白山地丘陵区和三江平原区;②区域粮食单产总体呈增长态势,单产水平增加的县域占有绝对控制地位,约占全部县域的83.61%;③粮食单产变化的区域差异显著,单产水平较高的区域总体有由中部平原区向周边低山丘陵区扩张的趋势,单产水平较低的区域总体呈由东北地区南部向北部减缩的趋势;④农业投入变化是粮食单产格局变化的主要动因,农产品价格的影响不断扩大,自然灾害和农民收入变化的影响不容忽视;⑤依据1980年粮食单产和1980~2005年粮食单产平均增长率,可将东北地区粮食单产变化划分为5种空间类型。指出加快农业现代化建设、加强中低产田改造是提高区域粮食综合生产能力和增强粮食安全保障能力的主要途径。     

惠州市土壤重金属污染景观空间格局特征研究

采集了惠州市104个表层土壤样品,测试了Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、Cd、As和Hg等8种重金属的含量.以景观生态学理论为指导,用地统计学与地理信息系统(GIS)技术研究8种重金属的单因子指数和综合污染指数的统计学及其空间格局特征.结果表明,8种土壤重金属的单因子指数和综合污染指数的算术平均值均0.6.惠州市东部及东北部重金属污染指数较低,南部重金属污染指数相对较高.8种重金属的斑块面积比例差异较大;Cu、Zn、Ni、Pb和Cd的景观形状指数从Class 1到Class 5基本呈递减趋势;Zn、Cr、Pb、Cd、As和Hg及土壤重金属综合污染指数的各类型的连通性指数均超过90.综合污染指数的各个景观指数反映出惠州市土壤重金属总体表现出高破碎化、景观的连通性较差等特点,但是单因子指数景观基本上是以低浓度为基底,高浓度斑块面积比例很小,形状较规则.     

崇明东滩景观格局的生态学分析与评价

在崇明岛功能区划的基础上,利用2006年的遥感影像对崇明东滩的景观类型进行解译,并对景观格局变化和植被覆盖度进行了分析与评价。结果表明:崇明东滩的景观面貌已经由原始潮滩演化出目前多达11种斑块类型。从景观空间形态指标和景观组分指标分析结果来看,崇明东滩的生境破碎化趋势已经显现,但从景观空间关系指标和Shannon均匀性指标分析结果来看,景观聚集度和连通度尚处于较高水平(分别为96.27和99.15),均匀度尚较大(0.59)。崇明东滩的植被覆盖度主要集中在0.3至0.9之间,植被覆盖度整体上尚处于较高水平。     

云南地区种子植物东亚分布成分的地理分布格局

植物区系分析是理解植被起源、性质和分布的基础.本研究利用大尺度的区系分布信息,结合地理信息系统平台和统计分析方法,探讨了云南地区种子植物东亚分布成分的地理分布格局以及"田中线"的生物地理意义.结果表明,东亚分布成分及其亚型所占比重均随着纬度的升高呈递增趋势.在经度梯度上,中国-日本植物分布亚型所占的比重从东到西呈递减趋势,而中国-喜马拉雅分布亚型所占比重的经度格局则与此相反.东亚分布成分在云南地区的扩散方向以由北到南为主,其次为经度梯度上的双向迁移.与过去的研究不同,本研究结果表明,东亚分布成分在云南地区的起源中心更可能为滇西北.我们未能证实"田中线"对中国-喜马拉雅分布亚型的分布具有限制意义,但对东亚分布成分(总体)和中国-日本分布亚型在云南地区的分布具有严格的限制意义.     

呼伦贝尔森林-草原交错区景观格局动态分析及预测

在Arc/Info和ERDAS等软件的支持下,以1995,2000和2005年三期呼伦贝尔地区的遥感影像和地形图为基础数据,解译提取了森林-草原交错区景观格局空间分布信息,并运用景观生态学原理和方法,选取景观斑块分维数、分离度和景观优势度等指标,分析了该区1995—2005年的景观格局动态变化. 同时,利用马尔柯夫链模型对该区景观格局变化进行了预测. 结果表明:在以人类活动为主的一系列外界环境因素的影响下,预计到2020年,草地和林地面积减少最多,其中草地面积所占比例将由1995年的41.200%下降到32.529%,主要转变成为耕地和未利用土地,耕地和未利用土地占交错区总面积比例将分别达到7.573%和6.132%.      

1995至2004年广州土地利用格局变化与驱动分析

综合应用景观生态学、统计学基本原理,以及3S技术、手段,以广州市为研究对象,基于TM和SPOT影像数据,运用ERDAS、ARC/INFO、FRAGSTATS和SAS等GIS和统计学工具平台,分析了广州市1995到2004景观格局状况及其动态变化.研究结果表明:近10年间,广州市的耕地、林地和水域等自然、半自然景观面积减少,其中耕地面积减少的最多,而居民工矿用地和交通路网用地等人文景观面积都在增加,园地和湿地等半自然景观面积也在增加;斑块数量和边缘密度呈增加之势,景观破碎化程度升高;景观多样性指数的升高和景观聚集度的下降,景观异质性增加;景观形状指数增加,景观形状复杂化;影响景观格局变化的驱动因子主要是建筑密度、道路密度、人口密度和第三产业结构比例.根据因子分析的结果,从保护农地、降低景观破碎化程度等方面提出了城市景观的优化建议.     

基于灯光数据的中国县域城市规模时空格局分析

为掌握城市规模时空格局演化规律,促进区域协调发展,以平均灯光强度表征城市规模,采取探索性时空数据分析(exploratory time-space data analysis,ESTDA)的研究框架对我国1992～2015年的县域城市规模时空格局进行分析。结果发现:(1)中国县域城市规模的核心-边缘结构与局部空间关联格局较为稳定但趋向动荡,城市规模变化呈现出"稳步增长"、"逐级递增"的特点,城市局部关联较弱,缺乏共同向上跃迁的动力;(2)京汕断裂带、110°E与100°E三条LL断裂带将城市规模空间格局割裂,阻碍了区域协调发展,但城市规模空间格局有可能突破胡焕庸线;(3) 2003年后城市规模的局部空间动态性、增长波动性与局部依赖性增强。东部的局部空间动态性趋于稳定,中西部局部空间动态性开始增强,城市规模增长波动性与局部依赖性重心向南方与东北方向转移;(4)自然因素、交通状况、城市行政级别、政策导向、经济发展水平、人口规模与空间临近效应是影响县域城市规模时空格局的主要因素。研究表明利用灯光数据进行城市规模研究具有科学性与可行性,未来应该着力构筑东中西部互联互动的网络通道,实现区域协调发展。     

基于超阈值取样的中国不同重现期降雨强度空间分异特征及强降雨变化模态(1961～2016年)

不同重现期下的降雨强度对于城市防洪减灾具有重要科学和现实意义。利用中国1961~2016年的535个日值降水站点数据,采用日降雨量的90%、95%和99%分位数阈值,对比分析不同超阈值取样下的中国不同重现期降雨强度空间分异特征和强降雨变化模态。结果表明：（1）3种分位数降雨阈值均呈东高-西低的空间分异特征。相比绝对阈值,日降雨量的95%和99%分位数阈值用于研究大雨和暴雨是相对合理的。（2）3种超阈值样本下的中国不同年遇型降雨强度受区域气候环境和地形条件影响,其空间演变特征具有相似性,均呈现出从东部沿海向西和向北扩张的趋势,但相同年遇型下的降雨强度空间格局在3种超阈值取样方法下差异较大。（3）EOF分析即经验正交函数分解表明在绝对阈值和相对阈值取样下的中国强降雨变化模态具有一致性,前三模态方差解释率可以达到54%以上,且第一、二和三模态的方差解释率均超过10%,分别达到约30%、14%和11%,均表征了中国年际强降雨量的不同变化规律特征,具有明显的气候物理意义。     

国家园林县城省际分布格局演化及影响因素

针对中国城市分布格局研究方法上的不足,以国家园林县城这一特殊类型城市为例,采用探索性空间数据分析和不平衡指数等方法,刻画其数量省际分布格局的演化;综合运用逐步回归、地理加权回归和地理探测器模型,在省域尺度上探究其分布的影响因素及其空间异质性和交互作用。结果表明:(1)国家园林县城分布一直具有显著的全局和局部空间自相关性,所形成的空间异质性格局基本保持稳定,但数量在省际间的离散程度总体变大;(2)全社会固定资产投资、县城建成区绿地率、(自治)县旗数、地方一般公共预算收入是引致国家园林县城数量空间分异的显著性因素,其作用方向除后者外均为正向,作用强度以前者为强;(3)各因素的效应均存在明显的空间非平稳性,但其作用的空间分布模式互有区别;影响也并非相互独立,其间存在非线性增强型和双因子增强型两类交互作用,所产生的影响力均要大于单独作用时,其中县城建成区绿地率对其他因素的增强作用最为明显。     

基于InVEST模型的长江中游经济带生境质量的时空分异特征及其地形梯度效应

基于DEM与1995、2005、2015年土地利用数据,通过InVEST模型、GIS空间分析方法评估长江中游经济带生境质量的时空分异特征,并采用回归分析、地形位指数研究生境质量的地形梯度效应。结果表明:(1)长江中游经济带生境质量空间分布差异较大,整体上水平较高。高质量生境主要分布于山地丘陵区及水域,低质量生境分布于农业城市区;(2)1995～2015年,境内高质量生境存在向低质量退化的趋势,平均生境质量略有下降;(3)生境质量变化水平呈现"北部及东部提升-中部及南部下降"的空间格局,江汉平原和江西省东部地区的生境质量有所提升,生境质量下降区域主要位于中部重要城市连接成的环形带上;(4)生境质量存在显著的地形梯度效应,随着地形位提升,高等级生境质量的县级单元数量逐渐增加,平均生境质量相应提升。1995～2015年,1等地形位的生境质量提升,其余等级地形位的生境质量表现为下降趋势。研究结果有助于揭示长江中游经济带生境质量的时空变化过程,可为长江中游经济带生物多样性保护和土地利用规划提供理论支持。