河岸带及其生态重建研究

河岸带具有重要的生态、社会、经济和旅游价值。河岸带研究以生态学、水文学和地貌学为基础涉及多种学科和技术。我国河岸带及其退化生态系统重建理论与实践研究均较为薄弱。本文基于 6年河岸带退化生态系统重建的科学研究实践 ,阐述了河岸带研究的意义、内容及其生态、经济和社会效能 ;分析了河岸带生态重建的理论与技术方法 ,探讨了河岸带滩地生态重建的措施及河岸带今后管理的目标、原则和方向 ,并以皖天柱山麓潜水河岸带滩地生态重建为例进行了验证     

4个时期三江平原别拉洪河河岸带土地利用分析

在遥感和地理信息系统技术支持下,以1986年、1995年、2000年和2006年的TM影像为数据源,对三江平原别拉洪河不同尺度河岸带的土地利用格局进行分析,探讨人类活动对别拉洪河河岸带土地利用格局的影响。研究结果表明,在别拉洪河河岸带,耕地主要分布在距河道2 km以外的河岸带;沼泽主要分布在距河道1km以内的河岸带;林地集中分布在距河道1~8 km的河岸带。1986~2006年期间,在距河道1 km的河岸带内,沼泽基本保持天然状态;在距河道1~8 km河岸带内,人类活动对河岸带干扰较大;2000~2006年期间,别拉洪河河岸带内耕地面积的增加是以开垦沼泽、草地和砍伐森林为代价。近年来,别拉洪河河岸带内的耕地面积迅速增加,且向着河道方向不断拓展,严重危害了河岸带的湿地生态系统。因此,亟需加大对距别拉洪河河道1~2 km河岸带内沼泽的保护力度。     

河岸带生态系统管理研究概念 框架及其关键问题

河岸带生态系统作为河流-陆地生态系统的生态过渡区,具有一系列的环境、社会和经济功能加以考虑。加强河岸带生态系统的资源、生态、环境管理,已成为流域生态学、生态系统生态学等学科研究的重要问题之一。在对国内外河岸带生态系统管理研究进展进行综述的基础上,从生态系统管理的角度出发,结合河岸带生态系统特征,界定了河岸带生态系统管理的概念及其要素。提出了河岸带生态系统管理的概念框架,主要从范围界定、问题诊断、目标设定、综合评价、管理策略、监测评估和反馈调整7个方面展开具体研究。识别出河岸带生态系统管理中的4个关键问题:①研究尺度问题;②河岸带管理宽度问题;③协调生态价值冲突问题;④国内河岸带生态系统管理问题,并对其进行了详细阐述,以期为国内开展相关研究提供参考。     

皖西南大别山麓河岸带滩地生态重建与植物护坡效能分析

对比分析了大别山麓河岸带荒滩地与生态重建后的河岸带滩地生态效能经济效能和社会效能，结果表明，重建后的河岸带滩地土壤理化性质和肥力得到一定程度的改善；同时，重建后的河岸带滩地生态系统还具有固滩防冲防风消浪和改善小气候的效能，是山丘平原地区河谷沙堤抵御洪水冲蚀最为经济和有效的措施之一。     

河岸带生态系统机制研究的文献计量分析

了解河岸带生态系统机制是河岸带生态系统恢复与重建的前提,为更好了解该领域研究进展,以2004-2018年中国知网、Web of Science中的Science Citation Index Expanded数据库为数据源,通过文献计量分析法,从多角度分析国内外河岸带生态系统现状、进展及变化趋势。结果表明:(1)2004-2018年,此领域国内外文献量除在2012、2017年出现明显的波动外,整体呈增长趋势;(2)涉及到的主要学科是生态学、环境科学、水资源学;(3)美国、澳大利亚、英国等发达国家是该领域的主要研究力量;(4)近年来中国累积发文量居世界第3位,中国科学院在发文量前10名的研究机构中排第一,说明我国该领域科研实力有所提高,但论文总被引频次较低,综合实力需待提升。     

河流管理问题

世界上的河流管理需要一个整体的、生态系统的观点,不仅仅局部地集中于河岸带,而且还涉及渔业管理和河流的外在因素。河岸带作为河流与流域之间的缓冲带的重要意义由丹麦和荷兰的实例所证明,那里(流域)的农业利用威胁着地表水的质量。另外,来自牙买加、津布巴韦和美国的实例证明了河流的生态价值,同时也阐明了历史上河流的错误管理,并用瑞典农业土地的例子探讨了作为养分过滤器的河岸带的经济价值。     

北京市北运河水系河道水质变化及其对河岸带土地利用的响应

以再生水为主要补充水源的高度人工化的城市河道已经成为城市水生态系统的主要载体。与自然河道相比,人工化河道水源较为复杂,河道与城市内部的水、热、污染物迁移转化及其响应更为敏感。以北京市再生水补水典型河段清河、北小河、坝河、通惠河为研究对象,分别在2004年和2011年春季和夏季,对再生水补水河道水质进行监测;综合运用Pearson相关分析和DCCA排序分析方法,研究水质要素及其对河岸带不同尺度缓冲区土地利用结构变化的生态响应,通过因子分析,识别水质的污染源。结果表明,与2004年相比,2011年北京市北运河水系河道中,与氮、磷、酸和碱污染相关的水质要素含量的变异系数显著增大,水中有机污染物含量的变异系数明显减小;水体受非点源污染程度在减小,河岸带水域和交通用地对河道水质的影响的空间尺度在缩小,再生水对河道水质的人为调节作用大于生态廊道中其他土地类型的自然调节作用;河道各水质要素的空间分布格局各异。2004年,影响北京市北运河水系河道水污染以氮、磷、酸和碱等的无机污染为主,这不仅与河岸带林地的非点源磷贡献有关,还与有机物降解和硝化作用等影响;2011年,河道水污染偏重于化学需氧量和铵态氮等有机污染,而且还有氮、磷、酸和碱等无机污染。     

东江流域地表水功能区水质对土地利用的响应

以广东省东江流域2013年地表水功能区水质监测数据和Landsat8 OLI遥感影像为数据源,通过遥感信息提取、GIS空间分析和数理统计方法,对不同空间尺度河岸缓冲带土地利用结构与水体中的高锰酸盐指数（CODMn）、氨氮（NH3-N）和总磷（TP）进行相关性分析。结果表明：1）在水功能区中,开发利用区河岸带的城市化程度较高,水质状况相对较差;保护区、保留区、缓冲区河岸带用地类型以耕地和林地为主,水质状况明显优于开发利用区。2）耕地、林地和草地对水质具有正效应,水体和建设用地对水质具有负效应;同时,建设用地对水质影响作用最强,其次是水体和耕地。3）CODMn与耕地、林地、草地、建设用地的相关性远高于NH3-N和TP,3种水质指标与水体相关性都较大。4）耕地和草地与水质在小尺度范围内相关性最为显著;林地和建设用地与水质相关性随河岸缓冲带尺度增大而增大,水体与水质相关性随河岸缓冲带尺度不同呈波动性变化。     

包头黄河湿地公园建设条件SWOT对比分析

基于SWOT分析法分析了包头市黄河湿地公园的独特优势:湿地面积广阔,河岸带建设尊重自然地貌特征,规划主题显明,优惠政策出台及时,保护、防洪与旅游开发并重,但也面临着湿地公园建设晚、湿地污染、退化等问题。在此基础上进一步分析了湿地发展战略,提出了黄河湿地保护措施。     

辉河湿地河岸带植物物种多样性与土壤因子的关系

以辉河国家级自然保护区核心区河岸带为研究对象,采用样方调查、实验分析和冗余分析方法,研究植物多样性指数与土壤因子间的关系。结果表明,研究区共记录54种植物,隶属23科44属,物种组成较丰富,种群的优势度较小。物种丰富度指数、Shannon-Winner指数和Simpson指数变化规律一致,其最大值都出现在岸边以及距河流100 m和200 m处较近的采样点。随着距河流距离的进一步增大,各指数逐渐减小,在距河流300~700 m的采样点,各指数变化较小,在距河流800~900 m的采样点,各指数进一步减小,其在距河流900 m的采样点达到最小值;Pielou均匀度指数在距河流较近的采样点变化较小;而在距河流600~900 m距离的采样点,其Pielou均匀度指数明显高于其它采样点。随着与河流距离的增大,土壤全氮含量、全磷含量和含水量减少,土壤有机质含量先增加、后减小。冗余分析排序轴与环境因子的分析结果表明,土壤全氮含量、全磷含量和含水量是影响辉河湿地河岸带植物多样性的主要因子。     

城市河岸土地利用对河流廊道功能影响初探——以上海苏州河为例

城市河岸土地利用往往改变河岸的自然地理条件,对城市河流功能产生影响。通过总结城市河岸廊道功能以及国内外城市河岸规划土地利用的实践,分析了河岸土地利用对城市河流廊道功能的影响,并以上海苏州河为例进行了实证分析。结果表明,苏州河河岸规划土地利用方式提高了河岸开放带宽度,改善了河岸舒适性,控制了河岸建筑高度,有利于保护和开发苏州河河流的景观、遗产和经济廊道的功能。干流河岸在自然廊道功能方面,仍存在一定缺陷,与支流的部分河段相比仍有差距。     

基于景观格局定量分析的流域治理--以文峪河流域为例

以航片、森林资源调查资料和林相图为基础资料,在地理信息系统软件及数据库管理系统的支持下,应用景观多样性指数、景观要素优势度指数、类斑形状指数、景观要素斑块分数维等景观格局分析指标,对流域景观空间总体分布、景观组成结构、景观要素斑块形状特征进行分析,揭示了山西文峪河流域植被景观的总体格局。基于分析成果,针对目前文峪河流域植被景观格局存在的问题,建议在今后的流域管理和建设中应开展的工作,即上游及中高海拔带重点进行寒温性针叶林保护;中下游山地积极增加阔叶林,营造混交林;河谷重点开展河岸植被和河岸林规划设计和建设。     

Ecosystem assessment and protection effectiveness of a tropical rainforest region in Hainan Island,China

Ecosystem services have become one of the core elements of ecosystem management and evaluation. As a key area of ecosystem services and for maintaining national ecological security, ecosystem changes and implementation effect evaluation are important in national key ecological function zones, for promoting the main function zone strategy and for improving the construction of an ecological civilization. This article studies the ecological zone of a tropical rainforest region in the central mountain area of Hainan Island, China. Multi- source satellite data and ground observation statistics are analyzed with geo-statistics method and ecological assessment model. The core analysis of this paper includes ecosystem patterns, quality and services. By means of spatial and temporal scale expansion and multidimensional space-time correlation analysis, the trends and stability characteristics of ecosystem changes are analyzed, and implementation effect evaluation is discussed. The analysis shows a variety of results. The proportion of forest area inside the ecological zone was significantly higher than the average level in Hainan Island. During 1990–2013, settlement gradually increased inside the ecological zone. After implementation of the zone in 2010, human activity intensity increased, with the main land use being urban construction and land reclamation. Water conservation in the ecological function zone was higher than that outside the zone. In general, it increased slightly, but had obvious fluctuations. Soil conservation inside the zone was also better than that outside. However, it demonstrated dramatic fluctuations and relatively poor stability during 1990–2013. The human disturbance index inside the zone was significantly lower than that outside, and had a lower biodiversity threat level. Especially in 2010–2013, the increased range of the human disturbance index inside the zone was significantly less than that outside.     

城市景观生态研究的现状与发展趋势

从城市景观格局、景观动态变化及其驱动机制、土地利用与土地覆盖变化、生态恢复与生态合理性建设和城市景观生物多样性等5个方面总结了城市景观生态研究的发展现状。从分析结果看,城市景观动态变化的驱动机制、结构与功能的生态合理性评估、格局的优化设计模式和城市发展过程中的决策支持与管理等研究领域还存在着明显的不足,难以满足城市景观生态理论和应用发展的需求,应当成为今后研究工作的重点。此外,城市景观生态研究是一个多学科的综合性研究范畴,景观生态学研究人员必须与相关学科的专家密切协作,才能够推动上述理论和应用问题的解决。     

Development of Land Resources in Transitional Zones Based on Ecological Security Pattern: A Case Study in China

Land use based on landscape ecological security pattern provides a scientific basis for alleviating conflicts between land conservation and human use, ensuring concomitant economic development and ecological integrity. The majority of studies by Chinese researchers have been focused on the carrying capacity and land development intensity, and less attention has been paid to the ecological security pattern of the landscape in Mianzhu in the transitional zone between the Chengdu Plain region and the Longmen Mountains, western China. However, land resources are undergoing significant changes resulting from land use associated with rapid economic development and demographic growth. In this study, we constructed a minimum cumulative resistance model in Mianzhu in the transitional zone, and the land space was divided into optimized development areas, key development areas, restricted development areas, and prohibited development areas according to the landscape ecological security pattern based on the model surface. These land use types covered 7218.39 ha, 17,974.75 ha, 21,545.39 ha, and 77,791.46 ha, respectively. We also examined land use changes over the last 20 years and quantitatively analyzed the relationships between land use changes and geographic factors based on remote sensing and geographic information system. The information obtained from this research ultimately impacts future policies and plans regarding land resources and can be used to promote the sustainable use of land resources in the region.

     

鄂尔多斯土地利用生态安全格局优化及方案评价

根据不同情景选择符合区域生态环境与社会经济特点的模型方法,已经成为区域土地利用生态安全格局构建的关键。本文以位于中国北方农牧交错带的鄂尔多斯市为研究区,基于自然地理数据、社会经济统计数据、土地利用/覆被数据,将最小累积阻力模型（MCR）引入土地利用生态安全格局的构建过程,并通过景观格局指数分析了基于MCR模型构建的安全格局与基于土地生态适宜性和多目标优化的安全格局的适用条件。结果显示：前者适宜于维持生态安全的情景,有利于降低土地系统中人类活动的生态风险;后者则适宜于维持生态适宜性的情景,有利于降低土地系统中自然因素的生态风险。研究结果对鄂尔多斯市土地资源的可持续利用具有重要的指导意义。     

2003-2017年北京市地表热力景观时空分异特征及演变规律

利用2003-2017年MODIS地表温度数据,分别从数量、形状和结构角度揭示北京市不同季相和昼夜间地表热力景观时空分异特征,并进一步通过热力等级变化图谱及质心迁移轨迹揭示城市热力景观空间演变规律,探究热力景观等级转换生态过程。结论如下：① 城市地表热力景观季节和昼夜空间特征差异显著;② 中温区在城市热环境中占主导地位。白天中温区是最不稳定的热力景观等级;夜间次低温区和次高温区不稳定性增加;③ 地表热力景观等级变化以稳定型占主,反复变化型和前期变化型次之。地表热力景观等级通常呈现逐级递增或递减规律,山区呈现逐级降温趋势,北部城郊—山地交错地带表现出次低温和中温的反复转向,南部地区有一定的升温趋势;④ 2003-2017年高温区面积增大且质心向城市中心集中,低温区质心向城市外围扩散。生态涵养发展区对北京市地表热力景观质心迁移贡献率最高。热力景观时空分异特征及演变规律可为有效缓解城市热岛效应提供管理决策支持。