广州周边地区地表水稀土元素污染特征及来源解析

以广州市周边地区地表水为研究对象,测定地表水中溶解态稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu的浓度,采用单因子评价指数、内梅罗综合污染指数以及潜在生态风险指数对地表水中溶解态稀土元素进行污染和风险评价,通过APCS-MLR受体模型对广州市周边城区地表水中溶解态稀土元素的来源进行定量化解析,探究高度城市化的非矿区地表水中稀土元素的浓度分布特征。结果表明,研究区地表水溶解态稀土元素La、Ce、Nd、Pr、Gd、Dy、Sm、Er、Yb、Ho、Tb、Eu、Tm和Lu的平均浓度分别是背景值的6.97、5.15、4.06、4.58、1.58、1.71、1.14、1.26、1.22、1.67、1.33、0.47、0.83和0.80倍,表明广州市周边地区地表水中稀土元素可能存在富集现象,尤其是La、Ce、Nd和Pr等轻稀土元素。空间分布特征表明,稀土元素浓度较高的区域集中在位于广州市市内的石门山、黄山鲁和白云山,推断轻稀土元素浓度可能会受到城市中剧烈的人为活动影响。单因子污染指数结果表明,研究区地表水主要受轻稀土元素(La、Ce、Pr和Nd)污染;内梅...     

景观格局变化的水质净化服务响应关系研究进展

景观格局变化对生态系统水质净化服务具有重要影响.为深入探究景观格局对水质净化服务的影响机制,通过国内外相关文献的系统梳理,总结出不同时空尺度下,景观格局对水质净化服务的影响存在差异,即水质净化服务对景观格局的响应具有尺度依赖性.相同尺度下,不同地形条件和景观基质也会使得景观格局对水质净化服务的影响表现出空间分异性.同时,景观格局与水质净化服务之间存在阈值效应,这使得决策者进行景观格局优化与水质保护时需要更为全面地考虑各种因素.针对当前研究存在的水质净化服务对景观格局响应的特征空间尺度不明晰、景观配置及空间分异特征研究有待加强,阈值效应不明确等问题,未来需开展多等级多尺度的对比研究,从不同侧面阐释景观格局与水质净化服务作用的特征尺度,发展能表征生态过程的景观格局指数,加强景观配置对水质净化服务影响的研究,深化不同影响因素下,两者之间空间分异特征探索,探究水质净化服务对景观格局响应的阈值识别方法,有效地判定阈值,为区域景观格局优化和水环境管理提供决策支持.     

半干旱区景观格局与生态水文过程研究进展

景观格局和生态水文过程之间具有紧密的联系和相互作用,在半干旱地区这种联系尤为显著,是地球科学研究的重要前沿领域.尺度效应在两者关系中起重要作用,不同尺度下两者相互作用机制有很大差异.归纳总结了半干旱地区景观格局与生态水文过程的研究现状与进展,包括二者相互作用机理、影响因素、干扰、尤其是人为干扰对这种相互作用的影响,以及模型模拟等.以尺度为线索,在斑块、坡面和流域尺度进行展开.最后,提出了半干旱地区景观格局与生态水文过程研究中存在的问题、热点和趋势,包括物理机制、干扰后的恢复机制、模型发展、流域尺度集成及尺度转换.     

基于景观尺度的黄土丘陵区植被覆盖时空变化——以山西省晋城市为例

植被覆盖是评价区域生态环境状态的主要影响因子.基于景观生态学的分析方法,以2006-2015年的MOD13Q1遥感数据为基础,获取植被覆盖指数,对山西省晋城市植被覆盖时空变化进行研究.结果表明:研究区植被覆盖呈现增加趋势,主要增加的类型为高植被覆盖.植被覆盖指数分布与高程和坡度正相关,即高程越高、坡度越大的地区植被覆盖指数越高.在景观尺度上,植被覆盖的类型呈现出一种集中趋势,即景观内部异质性和多样性降低,高植被覆盖斑块对景观的支配程度加强且逐渐处于优势地位.在斑块类型尺度上,以高植被覆盖为主,且斑块所占比例呈增加趋势.此外高植被覆盖景观破碎程度减小,复杂度降低,形状逐渐规则.     

福建省植被指数与地形要素多尺度空间格局分析

不同地形条件下植被覆盖分布差异明显,对地形因子空间格局进行研究有助于更好地理解和掌握植被覆盖格局的形成机制。本文基于北京一号卫星遥感影像和数字高程模型,结合地统计分析和分形分析方法,开展福建省植被指数(NDVI)与地形因子空间格局的多尺度研究。结果表明:NDVI、坡度与坡向在小尺度范围内空间格局变化明显,其中450m是坡度和坡向空间格局发生重大改变的一个转折点,而高程的空间格局在小尺度范围内相对比较稳定,其Moran’s I指数与坡度、坡向相比最大,表明福建省地形的空间结构主要是由高程来决定的;NDVI的Moran’s I指数在5220m处出现谷值,表明在小于该尺度的地方可能存在NDVI单元,而坡度的Moran’s I指数也在5220m处出现谷值,表明坡度可能对NDVI单元的形成具有重要作用,NDVI及地形要素的分形维数变化曲线均在5220m处出现谷值,一定程度上说明地形要素较为规则的空间分布可能对NDVI单元的形成具有一定的影响。     

浑河流域景观格局指数对流域水质的影响分析

根据浑河流域的遥感影像获得的数据和景观格局指数统计结果,对浑河水质与景观指数之间相关性进行分析,结果表明:浑河的景观格局指数与水质之间存在相关性,水质的不同指标,与景观格局间的相关性指标程度不同,在一定程度上反映了景观格局对浑河水质的不同影响。     

广东惠东地区离子吸附型稀土矿床地球化学特征

摘要：运用岩石地球化学方法,对广东惠东地区离子吸附型稀土矿床的地球化学特征进行研究。结果显示,风化壳中元素含量及配分特点总体上取决于母岩,但稀土元素在继承母岩稀土元素的基础上含量进一步富集,且各风化层中元素含量变化与风化作用之间具有一定相关性。WIG指数相较于CIA指数能更有效地描述风化壳风化强度,风化壳中稀土元素迁出富集与WIG指数及元素迁移系数具有一定规律性,轻稀土元素多在全风化层上部富集,而重稀土元素在全风化层下部及半风化层明显迁入富集,Ce、Eu均具明显负异常。     

岩溶山地乡村聚落空间格局特征分析:以广南县为例

采用景观格局分析和GIS空间分析相结合的方法,对云南省广南县岩溶山地乡村聚落空间分布的基本特征进行了分析,探讨了自然因素(高程、坡度、公路、河流)对岩溶山地乡村聚落空间分布的影响,为岩溶山地乡村聚落格局优化及土地集约提供基础.研究结果表明:(1)广南县乡村聚落密度较低且空间分布极为分散,由于广南县自然条件(高程、坡度、公路、河流)的差异,乡村聚落分布也存在明显的空间差异.(2)海拔在1 100~1 500m为广南县乡村聚落最佳选址区域.(3)乡村聚落数量与坡度呈正态分布关系,而乡村聚落面积与坡度却成正比关系.(4)随着离河流距离的增加,乡村聚落数量迅速减少,但由于喀斯特地貌的特殊性,距离河流5 000m以外的区域都还有一定数量的乡村聚落存在.     

湿地景观格局与生态过程研究进展

20世纪70年代以来，湿地研究成为国际环境科学和生态学研究的热点领域之一。尤其是景观生态学的兴起为湿地研究注入了新的活力,为在区域尺度上开展湿地的综合研究起到了启发和指导作用。空间格局、生态过程与尺度之间的相互关系是景观生态学研究的核心内容。同样，从景观尺度上来研究湿地空间格局与生态过程及其相互关系是当前湿地科学的研究热点。对景观格局与生态过程的研究方法、湿地主要生态过程、湿地景观格局与生态过程相互关系等方面的国内外研究进展进行了综述。最后分析了目前湿地景观格局与生态过程相互关系研究中存在的问题与不足,未来湿地生态过程以及湿地格局与生态过程相互关系的研究热点及发展趋势。     

淮南深部山西组煤中稀土元素地球化学特征

为探究淮南深部山西组煤中稀土元素来源及地球化学特征,采集淮南煤田深部山西组煤煤样、夹矸、顶板和底板共20个样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测试样品中稀土元素含量及伴生元素含量,探讨了研究区深部山西组煤中稀土元素地球化学特征。研究结果表明:淮南深部山西组煤中稀土元素含量平均值为40.85 mg/kg,低于中国煤中稀土元素含量平均值;煤中稀土元素配分模式主要是H型配分模式;Eu元素明显负异常,表明煤中稀土元素沉积环境为还原环境;Ce元素呈微弱正异常,表明成煤沼泽环境中海水的影响并未造成Ce的严重亏损;相关性分析结果显示,山西组煤中稀土元素与灰分呈正相关(R2=0.55),与陆源碎屑元素Al、Cr和Th等呈显著正相关,且与海相特征元素(B、Sr和Ca)相关性不明显。     

景观指数的粒度变化效应

本文以延河流域的1:250000和1:500000土地利用图为对象,以景观格局分析程序Fragstats3.3为分析工具,探讨了不同比例尺条件下景观指数随粒度增加的变化特征.研究结果表明,随着粒度值由25m到400m的逐渐增加,除斑块丰富度外的景观指数均具有明显的尺度效应,其中聚集度和集合度没有尺度转折点,其他指数具有明显或不明显的尺度转折点.对比分析1:250000和1:500000土地利用格局指数的计算结果可以发现:1)尺度转折点不是一个值,而是一个相对较小的区间;2)尺度转折点与研究图件的比例尺有关,比例尺越大,所发生的第一次尺度转折点的粒度就越小;3)第一尺度域是选择适宜粒度的较好取值范围.对延河流域1:250000土地利用图进行景观指数计算的适宜粒度范围是70～90m,1:500000土地利用图的适宜粒度范围是90～120m.     

基于GIS的景观空间格局地形分布及生态效应的研究——以黑龙江省尚志市帽儿山地区为例

采用地形位指数描述区域地形差异,并利用无量纲的分布指数对景观组分空间分布特征进行定量分析;通过地形差异揭示景观空间格局分布规律,并对各景观要素定量赋值,通过生态效应模型研究土地利用综合生态效应。结果表明：自然景观主导区域景观格局,人为景观次之,半自然景观则明显处于支配地位;各景观组分在地形位梯度上的分布格局表现出显著分化,低段区域上各景观组分竞争激烈,分布相对集中,高段区域,限制了部分景观的生存发展,景观组分相对单一;生态环境质量好的区域,自然景观为主体;生态环境质量中等的区域,处于自然景观和人为景观的过渡地带;生态环境差的区域,以人为景观为主体。     

贵州省土地利用空间结构分析

综合运用GIS技术和景观生态学方法,以贵州省九个地级行政单元为研究对象,分析了贵州省土地利用的空间结构特征,进而,结合贵州省特殊省情——喀斯特石漠化的发育,建立了喀斯特石漠化与景观指数之间相关关系。所得基本结论为:(1)贵州省北部和西部地区景观破碎严重;南部和西南部斑块形状相对规则;东部和北部的景观连接度高;九个地区景观多样性和景观均匀度基本相等,景观多样性较低,景观分布较均匀;东部和西部土地利用的空间镶嵌结构最复杂,稳定性最强;从南到北中部狭长的一条带上,土地利用的空间镶嵌结构最简单,稳定性最弱。(2)潜在以上石漠化与耕地景观形状指数、景观多样性指数和斑块数量之间存在相关关系,相关系数分别为-0.8375、0.5713和0.8676,说明耕地景观形状越简单、景观多样性越高、斑块数量越多,石漠化的分布就相应越广泛。     

艾比湖绿洲实际蒸散量变化特征及与景观格局的关系

基于Budyko曲线方程计算新疆艾比湖绿洲1960—2013年实际蒸散量的年际和季节变化特征,选取研究区四期遥感影像进行土地利用/覆被分类,使用Fragstas 4.2软件计算景观格局指数,并分析实际蒸散量与景观格局指数之间的关系。结果表明：艾比湖绿洲实际蒸散量多年平均值为162.97 mm,并呈上升趋势,变化速率为7.76 mm·（10a）^-1;夏季和秋季的实际蒸散量为上升趋势,春季则呈下降趋势;年实际蒸散量在1987年发生突变性增加,夏季和秋季实际蒸散量的突变年份分别为1992年和1975年,春季不存在突变点,这与降水量的突变状况一致,说明降水量的变化对实际蒸散量的变化有很大影响。四期土地利用/覆被图中荒漠占主导地位,耕地和城镇用地增长较为明显,分别增长了409.69%和704.56%。斑块类型级别上,不同地类的景观格局指数差异明显;景观级别上,各景观格局指数均为波动增加趋势。斑块类型级别上,仅有水域斑块数量NP和斑块密度PD与实际蒸散量呈显著负相关;景观级别上,实际蒸散量与最大斑块指数LPI、蔓延度指数CONTAG及景观连通性指数COHESION呈负相关,与斑块数量NP、斑块密度PD等指数呈正相关。实际蒸散量与聚集度指数AI的相关性最高,达到0.953（P<0.05）;与NP和PD的相关性最低,仅为0.148。因此,AI指数在艾比湖绿洲可以较好地表征实际蒸散量的变化。     

基于地理空间要素的雅砻江流域面雨量估算

反映流域整体降水情势的面雨量一直是水文模型的重要输入参数之一,在泰森多边形雨量法的基础上考虑地理空间要素对降雨空间分布的影响,采用面向对象的遥感信息聚类方法提取出雅砻江流域2项形状因子(周长、面积)和5项地形因子(平均高程、平均坡度、平均坡向、高程差周长比和高程差面积比)。降雨—径流相关性分析结果表明:地形因子雨量法在月尺度上的降雨估算精度高于年尺度,且在月尺度上能更好地反映流域不同区段的降雨空间分布特征;在月、年际降雨变化趋势分析方面,年尺度上的降雨与径流一阶差分后平均相关系数为0. 903,高于月尺度的0. 629,主要由于水电站调蓄过程对流域径流异质性的影响,且影响度随着时间尺度缩小而放大。     

南通市沿江地区潜水稀土元素地球化学特征及其指示意义

以粒径0.45μm为悬浮态和溶解态区分界限,采用高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)法,测定并分析了南通市沿江地区潜水的稀土元素质量浓度、形态、分布特征和分配模式,为识别地下水污染来源提供依据。结果表明:潜水中稀土元素质量浓度很低,溶解态稀土元素的质量浓度均值和空间分布均衡性高于悬浮态。潜水中溶解态轻稀土元素质量浓度、分布均匀性高于溶解态重稀土元素。潜水溶解态稀土元素质量浓度在Eh50mV时,与Eh值正相关;在Eh50mV时呈负相关。潜水溶解态稀土元素呈现Ce负异常,Eu正异常,北美页岩标准化分配模式则表现出轻稀土元素富集现象。溶解态轻稀土元素质量浓度与pH值呈负相关,溶解态重稀土质量浓度与pH值呈正相关。潜水溶解态轻稀土元素富集程度与水动力条件呈现显著的负相关关系,并在空间分布上呈现水平分带,这为从区域水动力条件角度认识地下水中物质的富集效应提供了新的途径。     

景观格局与水土流失的尺度特征与耦合方法

景观格局与生态过程的耦合研究是景观生态学研究的核心科学问题,也是综合自然地理学深化和发展的关键.尺度广泛存在于生态学现象中,尺度效应与尺度转换是景观生态学研究面临的挑战,探讨格局与过程之间相互作用机理与尺度特征是为解决尺度问题提供理论依据的必然途径.水土流失作为一种生态过程,是国内外颇为关注的生态问题.依据多种研究手段,在不同尺度上开展景观格局与水土流失的相互关系与尺度特征的研究,在分析景观格局的时空异质性、水土流失的影响因子与尺度效应的基础上,揭示流域景观格局与水土流失的耦合机理,发展尺度转换方法和景观格局-水土流失过程耦合模型,是完善景观生态学的理论基础,是为水土流失区生态建设提供科学依据的重要途径.     

分形布朗运动与地球化学测量——地壳中元素含量空间分布的定量表征

地球化学面的形态是依赖于采样网格(采样密度)大小变化而不确定的。对于一维情况,元素含量分布曲线长度L与采样间距r之间的关系服从L(r)=Cr~(1-1/H),D=1/H。对于地壳上任一给定区域,沿某一测线进行地球化学测量的任一元素含量数据,由上式确定的D值和H值,对于沿测线方向该元素的含量分布在统计的意义上将是确定的。对浙江省水系沉积物测量数据的统计结果表明,Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、Co、Ni 8种元素的含量变化在1～150km尺度范围内遵循分形分布,D=1.03～1.62,H=0.62～0.97。这表明地壳中元素含量在空间上随采样间距的变化可能是一个完全等价于分形布朗运动的随机函数,在1～150km这个尺度范围内,元素含量分布模式具有自相似性和长程相关性。这个结果为“国际地球化学填图”项目(IGCP259)提出的160km×160km采样网格尺度提供了一种理论的支持。     

地球化学面形态的不确定及分形的运用

<正> 地壳中化学元素含量的空间分布构成了三维空间中的一个曲面,称之为地球化学面(geochemicalsurface)。地球化学面的形态依赖于采样网格(采样密度)的大小而变化,因而是不确定的。采样的密度减小,得到的地球化学面会相应地简单,采样的密度增大,得到的地球化学面亦会更加复杂。这就象测量海岸线的长度是依赖于测量时使用的尺度因而是不确定的一样,因为海岸线是弯曲的,而每个弯曲中     

基于逻辑回归模型的四平市景观格局演变及其驱动力分析

为研究近30 a来四平市景观格局的演变并分析其主要驱动力。笔者选取1990、2000、2010和2018年Landsat TM/ETM遥感解译数据,从类型和景观水平方面分析四平市近30 a来的景观格局指数和景观类型转移、演变趋势,采用Logistic回归模型揭示四平市景观格局演变的主要驱动力。结果表明:①四平市景观格局中耕地所占面积最大,为主要优势基质景观类型,对维持区域生态系统稳定起决定性作用,其次分别为林地景观、水域景观、城镇景观和草地景观;②近30 a来四平市景观破碎化程度增加,景观形状整体上趋于简单化,景观连接性和多样性增加,但景观均匀度下降;③1990—2018年林地向耕地和草地转化,草地主要转移为林地、耕地和未利用地,土地整体呈现逐年退化的趋势;④近30 a来四平市景观格局演变受自然因子(坡度、高程、距河流距离和距道路距离)和人为因子(人口和GDP)综合的作用。