环长株潭城市群湿地生态安全研究

本文选取环长株潭城市群为研究区域,以Landsat TM影像解译后的土地利用数据、MODIS影像计算的植被指数,以及人口、经济和气候数据等为数据源,基于“压力-状态-响应”框架模型构建湿地生态安全评价指标体系对该区域2000-2010年湿地生态安全进行综合评价。结果表明：（1）环长株潭城市群2000、2005、2010年湿地生态安全指数均值分别为0.7268、0.7151和0.7196,湿地生态安全状态“良好”,生态安全等级程度为“较安全”。（2）环长株潭城市群区域差异性明显,一级湿地生态安全区主要分布在洞庭湖周边,二级湿地生态安全区沿主要河流分布,三级湿地生态安全区主要分布在2个或3个城市之间的交界区域。（3)研究期间环长株潭城市群湿地面积变化明显,该区域湿地总面积逐年减少;森林沼泽、草本沼泽、湖泊、河流、水田的斑块分维数均呈增加趋势;水库/坑塘、河流破碎度指数明显高于其他景观类型,湿地生态系统服务价值总体减少。在此基础上,从土地利用变化与转型、湿地景观结构与功能、自然因素等方面对影响该区域湿地生态安全的主要驱动因子进行了分析。结果表明,人类社会经济活动直接作用于湿地生态环境,通过改变区域景观和土地利用结构使湿地面积发生变化,直接影响湿地生态安全。气温、降水等气候因素通过改变水热状况和植被覆盖,间接影响湿地生态安全。针对该区域湿地生态安全存在的问题,建议在发展过程中正确处理好经济与生态环境之间的关系,尽可能减少人类活动对湿地生态环境的干扰。     

基于层次分析法的拉市海高原湿地生态系统健康评估

 本文以云南省丽江市拉市海高原湿地生态系统核心区为研究区域,利用区域生态系统功能监测指标和自然环境及人文活动因素指标,对拉市海高原湿地生态系统的健康状况进行空间综合评估分析。首先,根据当前生态系统的状况和高原湿地生态系统的特征,结合湿地保护区开展的系列生态系统功能监测项目及其指标,并充分考虑评估模型的系统性、科学性和实际操作的可行性,构建了拉市海高原湿地生态系统健康评价的指标和指标体系。然后,采用层次分析方法(AHP),融合自然综合指标、人文因素指标在内的生态系统健康综合评价模型,确定6级的生态系统健康评估标准;最后,根据空间评价模型和数据资源,对各个指标权重进行分析计算,得出拉市海高原湿地生态系统的健康状况的空间分布。研究结果表明,拉市海高原湿地的生态系统健康状况良好。按照划定的6级标准,其中,稳定区和较稳定区面积9 358.93hm²,占研究区域总面积的61%,脆弱区和较脆弱区面积为6 058.46hm²,占总面积的39%。整个研究区域内不存在很稳定区和极稳定区,这为高原湿地生态系统的综合管理及发展规划提供了依据。     

ESTARFM模型在西藏色林错湖面积时空变化中的应用分析(1976-2014年)

湖泊（特别是内陆湖）作为全球气候变化的敏感区域,是气候变化与环境变异的指示器,其面积变化在一定程度上可反映区域的气候变化。因此,精确监测湖泊面积的时空变化,对分析区域生态环境变化具有重要的意义。本文基于ESTARFM时空数据融合模型,利用MODIS数据模拟了2000年后无法得到的Landsat数据;利用NDWI和MNDWI 2种水体指数并辅以DEM数据分析了1976-2014年西藏色林错湖湖面面积的时空变化;综合湖区周围6个气象站点的气象数据(1970-2014年),探究了湖面面积变化的原因及其对气候变化的响应。结果表明：(1)利用ESTARFM时空融合模型得到的Landsat-Like数据与真实的Landsat数据在水体信息提取方面具有较高的相关性,R²可达0.93,时空数据融合的结果可用于湖泊水体的信息提取;(2)近40年来（1976-2014年）,色林错湖处于持续扩张状态,面积呈较显著的增长趋势,增加了近711.652 km²,增幅为42.36%,年平均增长速率约为18.728 km²a^-1,增长最快时可达55.954 km²a^-1;湖面面积变化先后经历了平稳变化-迅速变化-平稳变化3个阶段;北部湖区在40年间变化最为明显,向北扩展了约22.812 km;2003-2005年,南部湖区已与雅根错湖连为一体,随后二者共同扩张;(3)气温的持续升高造成的冰雪融水补给增加可能是导致湖泊面积扩张的主要因素,风速的降低为次要因素,湖面的面积变化与降水量、日照时数的变化相关性不明显。     

中国岩溶湿地生态水文过程研究进展

岩溶湿地是广泛分布于岩溶地区的一种特殊的湿地类型.受特殊水文地质结构的控制,岩溶湿地生态系 统的结构和功能与其他湿地类型有着显著差异.基于国内外湿地及岩溶湿地相关研究成果的基础上,阐述了我 国西南岩溶湿地具有上下双层结构、封闭的储蓄水构造、快速的生态水文循环等特点,以及地表水－地下水转化、 生态需水转化的规律和研究方法,分析了人类活动对岩溶湿地水量、水质以及生态系统演化的影响,并总结了岩 溶湿地生态水文模型的研究现状及发展趋势.最后,针对目前岩溶湿地生态水文过程研究中存在的问题,提出在 δ来研究中应加强对岩溶湿地结构及生态水文循环过程的研究、查明人类活动对岩溶湿地产生的影响、构建生态 水文耦合模型等建议.      

DEM在湖泊水文变化研究中的应用进展

在全球变化背景下,湖泊水文的动态变化不仅是评估和预测气候与环境变化的重要指示剂,同时对社会可持续发展、水资源的开发与利用、生态文明建设等产生重要影响。湖泊水文的动态变化受到湖滨及湖底地形的控制,数字高程模型（DEM）成为湖泊水文研究的重要数据源。随着遥测技术的发展,高分辨率、区域/全球大尺度DEM数据的获取手段快速发展、数据源不断丰富,DEM对推动湖泊水文动态研究进展起到了关键作用。本文首先基于Web of Science平台对DEM在湖泊水文动态研究中的相关文献进行了分析,阐述了该主题现有研究在发文时间、发文数量增减态势、研究区域与热点地区、文献所涉及的DEM数据等方面的特点。接着,围绕着DEM在湖泊水文动态的研究中4个主要方向：湖泊水域变化、湖泊水位变化、湖泊水量变化、湖泊水文灾害情势,重点总结：DEM与其他遥感观测平台、实地观测及模型模拟等多源数据的融合策略,数字地形分析与水文学分析、遥感影像分析等方法的集成策略,以及DEM数据不确定性等对湖泊水文变化研究的影响。最后,本文论述了目前DEM在湖泊水文研究中存在的关键问题,并结合技术发展趋势和研究热点问题,提出了可能的解决路径和未来的研究前景。     

岩溶地区的地质环境和水文生态问题

岩溶地区由于特殊的环境背景，在自然状态或人类活动影响下常遇到（或产生）各种各样的地质环境和水文生态问题。我国岩溶地区面积广、类型多，这些问题已不同程度地影响了当地经济和社会的发展。 1 岩溶石山地区地质环境问题的重要性 1.1 面积广阔 我国岩溶面积344万km2，约占国土面积的1/3。裸露岩溶面积90.7万km2。其中广西8.21万km2，广东1.03万km2，贵州11.61万km2，湖北5.18万km2，湖南6.36万km2，四川7.03万km2，云南10.83万km2，重庆3.01万km2，主要分布在长江中游、珠江流域上游及黄河中游地区。 1.2 南方石山地区的…     

近30年刘家峡以下黄河上游河道湿地演变规律与驱动力分析

河道湿地是流域生态系统中,位于水陆交错地带,关联陆地生态系统和水生生态系统的桥梁和纽带,对蓄水滞洪、净化水质和水土保持,以下维持生物多样性和生态平衡起重要的作用。本文采用1986、1996、2000、2006和2015年5期Landsat遥感影像数据对刘家峡以下黄河上游湿地进行湿地解译提取,并利用空间统计分析法、转移矩阵法和质心位置变化法对刘家峡以下黄河上游河段河道湿地演变规律以及驱动力因素进行研究。结果表明,1986-2015年,黄河上游河道湿地面积从17.3万hm²逐渐减少到12.2万hm²,减少了29.0%。研究区土地利用类型的转移主要发生在河流、裸滩、草本湿地与耕地的相互转化上。过去30年嫩滩湿地的变化幅度远大于老滩湿地,嫩滩湿地面积从1986年的15.46万hm²减少到2015年的10.41万hm²,减少了32.7%,嫩滩湿地演变规律为天生湿地型之间的相互演变,即河流-裸滩-沼泽湿地。而老滩湿地面积基本处在稳定状态,面积范围在1.84~2.28万hm²之间,具有天然湿地-人工湿地与天然湿地-农业用地的演变规律特征。水渠湿地、坑塘湿地和森林湿地质心位置变化较为突出,由单一类型动态度分析可知,研究区自然湿地萎缩、城镇化加速、河流水面面积减少加快。以上分析结果与研究区气温、水利水电工程、灌溉用水、凌汛期冰情以及城镇化程度均有关,与降雨量无明确关系。     

青藏高原湖泊面积动态监测

高原湖泊的动态变化对区域水循环具有重要影响。受全球气候变化的影响,青藏高原湖泊自20世纪90年代开始呈现剧烈扩张趋势。为揭示近年来青藏高原湖泊面积的时空变化规律,本文提出了一种改进的半自动湖泊提取算法,结合环境减灾卫星（HJ-1A/1B）和Landsat系列卫星影像数据,对青藏高原内流流域中面积大于50 km²的127个湖泊进行了连续6年的动态监测,并分析了该区域2009-2014年湖泊面积时空变化特征。研究结果表明,该区域湖泊整体呈现显著扩张趋势,年均变化速率为231.89 km²yr^-1（0.87 %yr^-1）,6年间湖泊面积扩张速率有所减缓。其中,扩张湖泊有104个,收缩湖泊有23个,变化速率分别为271.08 km²yr^-1（1.02 % yr^-1）和-39.19 km²yr^-1（-0.15 %yr^-1）。不同区域湖泊面积变化具有明显差异,主要表现为东部及北部大部分区域湖泊扩张,南部地区大部分湖泊面积稳定,萎缩湖泊主要分布于研究区四周。最后,本文通过分析冰川融水补给对湖泊面积变化的影响,发现存在冰川融水补给的湖泊面积变化率远大于不存在冰川融水补给的湖泊。由此可见,近年来冰川融水的增加是促进青藏高原内流流域湖泊扩张的主要因素之一。     

面向对象方法和多源遥感数据的杭州湾海岸线提取分析

本文以1983-2011年的多源遥感数据为基础,利用GIS空间分析和地图代数功能,提取杭州湾海岸线,分析了其变迁的位置、长度,以及增加和减少的陆地面积。结果表明:受到自然和人为因素的影响,杭州湾南北两岸的海岸线变迁规律不同。杭州湾北岸1983-1993年共有60.2km的海岸线向陆迁移,最大迁移距离0.6km,减少的陆地面积共为23.5km2。1993-2011年由于围垦和工业填海北岸向海迁移。其中,1993-2002年最大迁移距离3.6km,新增陆地面积42.5km2,2002-2011年最大迁移距离2.9km,新增陆地面积61.0km2。由于淤积和围垦,杭州湾南岸海岸线不断向海迁移,1983-1993年、1993-2002年和2002-2011年向海迁移最大距离分别是1.8km、2.7km和5.1km,新增陆地面积分别为34.3km2、230.2km2及331.7km2。海岸线向海迁移的速度越来越快,规模越来越大。研究成果对于地图制图、滨海湿地生态资源管理,以及海岸线保护具有十分重要的意义。     

2010年中国西南旱情的时空特征分析——基于MODIS数据归一化干旱指数

 近年来,干旱灾害频繁发生,对区域内农业生产和生态环境造成了极大的破坏。为了快速准确地获取大面积地表土壤水分信息用以评估地表受旱程度,本文以2010年年初中国西南大旱为例,运用MODIS可见光-红外波段数据以及像元可信度综合生成了归一化干旱指数(NDDI)。同时,结合研究区内地面气象站点实测的土壤湿度数据验证了NDDI对地表土壤湿度的敏感度。结果表明:相比于植被状态指数(VCI)干旱监测模型,NDDI能更加灵敏地对浅层地表干湿变化做出迅速响应。最后,本文利用NDDI分析了2010年年初中国西南大旱旱情发展的时空演变过程,宏观上重现了此次旱情的发展历程,并使用该指数统计了不同时间节点、不同干旱等级下的贵州省土地受旱面积。结果显示:2010年1月-2010年4月为贵州省旱情最为严重的4个月,平均受旱面积达103 352km²,最大受旱面积达132 257km²,占贵州省总面积的75%以上。同时,旱情等级为重旱的土地面积最大达到88 246 km²,占贵州全境土地面积的50%以上。     

Ecosystem health assessment of Honghu Lake Wetland of China using artificial neural network approach

Honghu Lake, located in the southeast of Hubei Province, China, has suffered a severe disturbance during the past few decades. To restore the ecosystem, the Honghu Lake Wetland Protection and Restoration Demonstration Project (HLWPRDP) has been implemented since 2004. A back propagation (BP) artificial neural network (ANN) approach was applied to evaluatinig the ecosystem health of the Honghu Lake wetland. And the effectiveness of the HLWPRDP was also assessed by comparing the ecosystem health before and after the project. Particularly, 12 ecosystem health indices were used as evaluation parameters to establish a set of three-layer BP ANNs. The output is one layer of ecosystem health index. After training and testing the BP ANNs, an optimal model of BP ANNs was selected to assess the ecosystem health of the Honghu Lake wetland. The result indicates that four stages can be identified based on the change of the ecosystem health from 1990 to 2008 and the ecosystem health index ranges from morbidity before the implementation of HLWPRDP (in 2002) to middle health after the implementation of the HLWPRDP (in 2005). It demonstrates that the HLWPRDP is effective and the BP ANN could be used as a tool for the assessment of ecosystem health.     

鄱阳湖地区土地覆盖空间分布格局与景观特征分析

 鄱阳湖是我国第一大淡水湖,具有洪水调蓄、水源涵养等重要生态服务功能。掌握鄱阳湖地区土地覆盖的空间分布格局和规律,对于评价其环境保护和生态服务功能具有重要作用。本文利用环境卫星影像、2005年鄱阳湖地区土地覆盖数据,经遥感解译分析获取了鄱阳湖地区2010年土地覆盖现状数据及其空间分布格局图。研究表明:(1)采用2010年的环境星影像结合2005年土地覆盖数据,人工目视解译得到的2010年土地覆盖数据的精度为80.4%。(2)景观生态学、GIS及统计学的思想和方法可以为土地覆盖空间特征的定量分析提供技术支持。文中采用的斑块面积指数、斑块形状指数、不同土地覆盖类型的邻接指数,从不同角度反映了鄱阳湖地区土地覆盖的空间分布格局及景观特征。(3)景观指数能定量说明土地覆盖景观的形状、大小、数量和空间组合,能反映景观的生态环境特点、人类活动及社会经济状况。面积特征指数显示研究区农村聚落的离散度及破碎度最高;斑块形状指数反映出研究区水体形状趋于规则化,其受到人类的"围湖造田,围湖造地"及防洪工程建设的干扰。(4)不同土地覆盖类型的邻接指数能定量说明相邻类型在物质交换、结构与功能的相互影响及土地资源形成机制、演替过程等。水田与常绿阔叶林的邻接关系反映了人类"毁林开荒"活动对林地与水田演替关系的影响;水田与农村聚落的邻接关系,表明研究区耕地保护的重点是城镇及农村周边耕地的保护;城镇建设用地的邻接关系表明了人类生活所需的生活条件,为"移民建镇"工程提供了科学依据。分析认为:鄱阳湖地区是以耕地为主的农业区,并且有丰富的水资源及森林资源,但今后要重视农村土地的集约化利用、水资源保护、耕地资源保护和自然资源的合理开发利用。     

Jason-2测高卫星对湖泊水位的监测精度评价

湖泊水位是评估湖泊水量变化的重要指标。本文以洪泽湖、高邮湖及洞庭湖为研究对象,利用集中度的概率密度函数方法(CPDF)来提高Jason-2测高数据精度,分析了降水量与各个湖泊水位变化的相关性,并基于实测水位数据对比评价了Jason-2测高卫星原始GDR数据和CPDF方法处理后的卫星数据的精度。结果表明:①Jason-2原始GDR数据点的分布存在疏密之分,大部分数据分布相对集中,且有一定的周期变化,但评价结果显示精度较差,故原始GDR数据不能直接用于湖泊水位监测;②CPDF方法可以极大提高测高卫星的水位数据精度,洪泽湖与高邮湖的均方根误差分别由1.92 m与1.74 m减少到了0.32 m和0.36 m,相关系数由0.28和0.04提高到了0.85和0.72。对于南北宽度较窄且日水位变化较大的湖泊(如洞庭湖),CPDF方法提高原始GDR结果的精度有限;③洞庭湖降水与水位相关性最强,高邮湖次之,而洪泽湖降水与水位成不显著的负相关,是洪泽湖水利工程对于水位的调节导致了这一结果。本研究对于利用测高卫星获得湖泊水位值,进而对湖泊进行动态监控,特别是在填补资料匮乏地区湖泊水位数据方面具有重要意义。     

The main meteorological factors of formation and development of mire meadow of Qinghai Lake drainage area

Ｉ．ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｔｈｅｐａｐｅｒ,ｔｈｅｗｅｔｌａｎｄｉｎＱｉｎｇｈａｉＬａｋｅｄｒａｉｎａｇｅａｒｅａｍｅａｎｓｔｈｅｍｉｒｅｍｅａｄｏｗｉｎｔｈｅｒｅｇｉｏｎ．Ｉｔｓｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｒｅｃｌｏｓｅｌ...     

Dynamic changes in lakes in the Hoh Xil region before and after the 2011 outburst of Zonag Lake

Zonag, Kusai, Hedin Noel and Yanhu Lakes are independent inland lakes in the Hoh Xil region on the Qinghai-Tibet Plateau. In September2011, Zonag Lake burst after the water level had increased for many years. Floods flowed through Kusai and Hedin Noel Lakes into Yanhu Lake; since then, the four small endorheic catchments merged into one larger catchment. This hydrological process caused the rapid shrinkage of Zonag Lake and continuous expansion of Yanhu Lake. In this study,based on satellite images, meteorological data and field investigations, we examined the dynamic changes in the four lakes and analyzed the influencing factors. The results showed that before 2011, the trends in the four lake areas were similar and displayed several stages. The change in the area of Zonag Lake corresponded well to the change in annual precipitation(AP), but the magnitude of the change was less than that of a non-glacier-fed lake. Although increased precipitation was the dominant factor that caused Zonag Lake to expand, increased glacier melting and permafrost thawing due to climate warming also had significant effects. After the 2011 outburst of Zonag Lake, due to the increasing AP and accelerating glacier melting, the increases in water volume of the three lakes were absorbed by Yanhu Lake, and Yanhu Lake expanded considerably. According to the rapid growth rates in water level and lake area, Yanhu Lake is likely to burst in 1-2 years.     

中国北方典型农牧交错区的土壤风蚀危险度研究

土壤风蚀及其引发的土地退化、沙化和沙尘暴是中国北方严重的环境问题之一。通过定量评估中国北方典型农牧交错地区土壤风蚀危险程度,可以为区域生态环境的保护和生态修复提供科学支撑。本文基于文献调研、兼顾数据的可获得性,建立了包括风场强度、植被覆盖率、地形起伏度、土壤干燥度等因子在内的风蚀危险程度评价指标体系。同时,依据遥感参数反演和地面气象观测数据,在地理信息系统技术支持下,形成了上述因子的空间分布数据。另外,利用层次分析方法,构建土壤风蚀危险度评价模型,得到研究区土壤风蚀危险度的空间分布。最后,结合研究区土地利用数据,探讨了风蚀危险度空间分布格局的自然环境和土地利用背景。研究表明:研究区土壤风蚀极险型区域面积为1.47×10⁴km²,强险型区域面积为6.09×10⁴km²,危险型区域面积为3.47×10⁴km²,轻险型区域面积为3.45×10⁴km²,无险型区域面积为2.19×10⁴km²。本区土壤风蚀危险度呈现出从东南到西北逐渐增强的趋势,这与区域的植被、气候,以及土地利用的空间格局具有内在的有机联系。     

THE FEATURES OF THE NATURAL RESOURCES AND THE RENOVATION STRATEGY OF POYANG LAKE

（张本）（康星华）ＴＨＥＦＥＡＴＵＲＥＳＯＦＴＨＥＮＡＴＵＲＡＬＲＥＳＯＵＲＣＥＳＡＮＤＴＨＥＲＥＮＯＶＡＴＩＯＮＳＴＲＡＴＥＧＹＯＦＰＯＹＡＮＧＬＡＫＥ￥ＺｈａｎｇＢｅｎＫａｎｇＸｉｎｇｈｕａ（ＨａｉｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｉｋｏｕ５７００...     

STUDY ON THE SUSTAINABLE DEVELOPMENT OF WETLAND RESOURCES IN THE USSURI /WUSULI RIVER BASIN

1 INTRODUCTION The Ussuri / Wusuli River watershed is located in the southeast part of Heilongjiang Province of China, which joins remote regions of Russia. The watershed consists of approximately 26 000 000 ha, which is about two thirds of the watershed ecosystem in Russia, one  third in China. The Ussuri River forms part of the border between Russia and China, the shared border stretches more than 1100 km. Khanka/Xingkai Lake lies within both China and Russia. Its total area …     

Effects of hydrological connection and human disturbance on genetic variation of submerged Vallisneria natans populations in four lakes in China

With the increase in the need for flood prevention and lake resource used by humans,the construction of floodgates and sluices has changed the hydrological connection between rivers and lakes,and between adj acent lake s.In river-disconnected lake s,exploitation and use of lake re sources have resulted in water quality decline and mechanical disturbance intensification to a different degree.Of the large number of river-disconnected lakes in the middle-lower reaches of the Changjiang(Yangtze) River,the Futou Lake,and the Xiliang Lake lie close together and are,historically,directly connected,and so do Liangzi Lake and Baoan Lake.The extent of human disturbance is severe in the Futou Lake and the Baoan Lake,but relatively mild in the Xiliang Lake and Liangzi Lake.The freshwater rosette-forming submerged plant Vallisneria natans is one of the dominant species in the four lakes.Using microsatellite markers,we studied the genetic variation of V.natans subpopulations in lakes with different intensities of human disturbance and historical direct hydrological connections.Our results showed that human disturbance decreased plant density and clonal growth in V.natans,but might increase genetic and clonal diversity at a subpopulation level and enhance gene flow among subpopulations by sexual propagule movement.Under similar climatic conditions,different intensities of disturbance seem to have such a high selective potential to differentiate genetically adjacent lake populations that they outperform the forces of gene flow through historical direct hydrological interconnection,which tends to produce genetic homogeneity.Our findings imply that human disturbance has a profound effect on the evolutionary process of natural populations of submerged plants.Moreover,increased subpopulation genetic diversity can enhance resistance and resilience to environmental disturbances.To a certain degree,we could expect that disturbed populations have the possibility of re storing spontaneously if humans cease to perturb natural ecosystems in the future.