基于RS与GIS的黑青乔沼泽湿地景观格局分析

在ERDAS8．7和ArcGIS9．0支持下，对若尔盖黑青乔沼泽1977年Landsat-2MSS、1994年Landsat-5 TM和2001年Landsat-7 ETM遥感数据进行解译，选取斑块形状、多样性、优势度、均匀度、破碎度和分维数等景观指数分析了该区景观格局。结果表明，24a间研究区湖泊总面积缩小82．43km^2，草地扩大70．87km^2，半沼泽扩大52．97km^2，沼泽缩小43．00km^2；景观斑块数增加83块，平均斑块面积减少1．8375km^2；湖泊、沼泽、半沼泽和草地之间的类型演替较为明显；景观斑块形状指数整体上递减；景观优势度指数和破碎度指数增加，景观破碎化程度不断加深；多样性指数降低。     

基于GIS的土地整理景观效应分析

以北京市怀柔区的土地整理项目为例,基于GIS,应用景观生态学方法,分析了土地整理前后的土地利用结构和景观格局变化。结果表明:(1)土地整理实施后,项目区超过70％的面积为耕地,其他土地利用类型多转变为耕地。(2)土地利用的斑块数量和斑块密度降幅超过50％;平均斑块面积、最大斑块面积和最小斑块面积分别增加1.2倍、0.4倍和79倍,而斑块面积变异系数降低了24.18%。(3)土地利用斑块形状变得简单规则、空间分布集中,景观边缘密度、形状指数和分离度指数明显降低,降幅超过29％,分维数略有降低,而聚集度升高。(4)土地整理在减轻景观破碎化的同时也降低了景观多样性,斑块类型丰富度指数降低14%,而Shannon与Simpson的多样性指数和均匀度指数的降幅超过30%。     

黄土高原森林植被景观的特征分析

用1∶50万森林类型图为信息源,以G IS为手段,对黄土高原地区森林景观类型斑块的大小、形状以及空间特征进行了分析。结果表明:黄土高原地区27类森林总面积仅64 980.7 km2,共有斑块数5 890个,林斑平均面积较小,且分布不均,森林景观破碎化程度较高。森林景观以华北落叶松林、山杨林、油松林、辽东栎林等为优势类型。黄土高原森林景观类型的形状指数值都比较大,说明森林斑块的形状明显偏离于圆形和方形,多为狭长的不规则形,其斑块的边界率都比较高。不同类型森林分维数变化较大,这也表明黄土高原森林景观破碎化程度较高,景观异质性较大。     

三江并流区云南贡山片植被景观类型分布特征

以三江并流区云南贡山片为例,以Landsat ETM+影像为数据源,基于3S技术进行植被景观制图,分析景观类型的分布特征。结果表明:1.研究区是典型的高山峡谷地区,海拔3 000~4 000 m的区域占总面积近一半,坡度25°以上的山地面积占84.82%;景观类型分布受垂直空间分异主导;河流、河漫滩和湖泊等景观主要分布在平缓地段,自然植被景观多分布在25°~45°的陡坡上,人工植被景观分布的坡度范围相对较缓;自然植被景观在各坡向上的分布较为均匀;人工植被景观及积雪/冰川景观、岩石景观等分布则体现出一定的空间分异;2.山地森林植被构成研究区景观的基质类型;由于植被景观的垂直分异,构成基底的各类景观类型的优势度随海拔变化,河谷地段的中山湿性常绿阔叶林、中山-亚高山的铁杉-常绿阔叶混交林、亚高山-高山的云冷杉/落叶松林优势度较高,高山-亚高山以杜鹃灌丛为优势景观类型;3.从斑块粒度上看,小斑块数量最多,占总斑块数的80.87%,中斑块占11.36%,其余均在3%以下;优势自然景观类型具有较大的巨斑块数;巨斑块面积比例最大,达到68.99%,其余斑块大小等级的分布面积比例在3%~9%之间。     

伊洛河流域典型地区森林景观格局动态

以野外调查资料和1983~1999年森林资源分布图为主要信息源,用ARC/INFO作为空间信息处理工具,采用斑块数、平均斑块面积、破碎化指数、斑块伸长指数、分数维、稳定度等指标分析了近20年来伊洛河流域中部典型地区的森林景观格局动态。结果表明,(1) 研究区内森林总面积在增加,斑块数量迅速增大,由556块增至1 494块。其中以刺槐林、经济林和杨树林斑块数量增加最多。景观破碎化程度明显加大。(2) 森林景观要素中灌木林、刺槐林、经济林、杨树林、栎林等斑块的面积有所增加,而非林地、荒草地、疏林、油松林等斑块的面积有所减小;除杨树林外,各森林类型斑块的平均面积都在减小。 (3) 研究区内沟谷植被覆盖面积共减少了220 827.9 hm²;丘陵森林覆被面积由1983年的161 870.4 hm²增加到1999年的312 599.7 hm²,增加了93.1%;斑块数目由79块增加到758块,增加了860%。而丘陵地区斑块平均面积却大大减小;山地森林覆被面积有所减少,由1983年的375 348.6 hm²减小到1999年的338 733.9 hm²,而斑块数却大幅度增加,由1983年的432块增加到1999年的1 127块,增加了695块。(4) 研究区南北山坡森林景观格局变化明显不同,这与南北坡土地类型不同、人类活动方式不同和地形地势的差别有关。     

近30年白洋淀湿地景观的时空变化特征

白洋淀是华北平原最大的湖泊湿地,其景观格局变化对雄安新区乃至整个京津冀的生态安全具有重要意义。采用目视和基于样本的面向对象方法解译了1988—2018年的Landsat影像资料,对白洋淀湿地景观进行分类,并分析了白洋淀湿地景观类型和格局的时空变化特征。结果表明:1988—2018年,沼泽向滩地和耕地以及湖泊向沼泽、滩地和耕地发生大面积转换,湿地景观面积占比下降15.8%,滩地替代湖泊成为面积最大的湿地类型;沼泽和湖泊的最大斑块指数(LPI)大幅减少,耕地最大斑块指数(LPI)持续增加。河流的形状逐渐复杂,库塘和耕地形状趋于规则。沼泽、湖泊和耕地的斑块连接程度较好,破碎化程度较低;景观破碎化和多样性增加,景观形状指数(MSI)变化微弱,各景观类型面积趋于均衡,优势景观类型的连通性减弱,对整个景观镶嵌体的控制作用减小,景观异质性增加。     

九寨沟保护区植被景观变化与生境破碎化研究

根据1974、1994和2002年三个时段卫星影像,将土地覆盖类型划分为针叶林、针阔叶混交林、落叶阔叶林、灌丛、草地、裸地和水体7个类型。研究发现,九寨沟森林面积、特别是针叶林面积减少,各景观类型破碎化程度也在增大。与1974~1994年间森林丧失平均速率相比,1994~2002年间森林丧失速率明显放缓。第二期灌丛面积平均增长速率是第一期的3.5倍。随着生境破碎化的加剧,许多珍稀保护生物的前景变得难以预测,应以审慎的态度来对待所谓的“生态旅游”。     

近20年来淇澳岛红树林湿地景观格局分析

该文分析近20a来淇澳岛红树林湿地景观格局演变,采用遥感和GIS相结合的方法,利用遥感图像处理软件ERDAS对3个时相(1988年、1995年、2002年)的Landsat TM遥感图像应用专家系统方法分类;结合ARCGIS8．1,辅助FRAGSTATS3．01景观软件计算斑块和类型水平上的景观格局指数。淇澳岛红树林面积呈上升趋势,1988年、1995年和2002年分别为20．16hm^2、28．08hm^2、57．96hm^2;斑块数目从1988年的1个增加到2002年的18个,总斑块密度、平均斑块周长面积比呈上升趋势;平均斑块大小、平均斑块分维数、平均斑块形状指数呈下降趋势。近20a来淇澳岛红树林湿地景观受人为干扰,景观破碎化程度不断扩大,需对湿地多功能景观进行科学调控。     

基于3S技术的福建省湿地景观格局特征分析

利用福建省1986、1993、2000年的TM影像和2004年的中巴地球资源卫星影像,在RS、GPS和GIS技术支持下,结合福建省生态环境特征,选取了斑块面积指标、形状指标、破碎化程度指标、聚散性指标、多样性指标等5类景观生态学指数,研究福建省1986-2004年湿地景观格局演变规律.结果表明:(1)福建省湿地面积总体呈下降趋势.1986-2004年各期湿地总面积分别是:1793793.06 hm2、1665966.28 hm2、1609862.77 hm2、1618760.97 hm2.各景观面积指数表现出不同程度的变化,其中灌溉地、河流、河漫滩、沼泽、盐田景观面积呈现下降趋势,蓄水区、海水养殖景观面积增大,其他类型波动变化;(2)受人类活动的影响,景观优势组分对景观整体的控制作用有所减弱.Shannon-Wiener多样性指数4个时期分别为0.6681、0.7375、0.8165、0.8301,Shannon-Wiener均匀度指数分别为0.3041、0.3356、0.3716、0.3778,斑块面积变异系数由1986年的882.069 5%下降到2004年的516.315 7%;(3)湿地景观受外界干扰程度加大,破碎化程度加剧;同时,湿地原始形态也受到了较复杂的影响.边缘密度由1986年的5.9981 m/hm2上升到2004年的6.6982m/hm2,平均形状指数也从2.1758略微下降到1.9910;(4)各斑块类型和周围相邻斑块类型的空间连接程度进一步降低,湿地景观被分隔态势增强.蔓延度指数下降,4个时期分别为83.3695、81.9283、79.8908、79.8203,斑块结合度从1986年的99.2029连续降至2004年的98.5459.     

基于遥感和GIS的干旱区绿洲景观破碎化分析--以金塔绿洲为例

以2个时期的遥感图像所解译的土地利用数据为基本信息源，基于GIS工具，选用斑块密度、廊道密度、斑块破碎度、分离度和斑块面积变异系数5个指标对金塔绿洲的破碎化程度进行了分析。结果表明：(1)1990～2000年，金塔绿洲总体的景观破碎化程度轻微地降低。(2)从景观类型上看，基质的破碎化程度增强；水浇地面积增大，趋于集中分布，破碎化程度降低；城镇用地破碎度增加，分离度减小。这些变化与人类开发利用活动的程度和方式有关，体现了荒漠基质受人类影响而逐步形成的典型农业型绿洲的特点。     

Disintegration of Fan Sediments in Death Valley,California, by Salt Weathering

In Death Valley, California, an area of high aridity and great salinity, alluvial fans de scend into the zone of salt accumulation. When the rounded fan gravels come into contact with salt, some of which is sodium sulfate, they are rapidly shattered and reduced in size. Silt and clay are formed by this salt weathering process and this fine material may be subject to deflation processes.     

呼伦贝尔草原火时空格局及特征分析

以Fire_CCI51为主要数据源,应用GIS空间分析技术对呼伦贝尔地区2001—2019年草原火的时空分布进行了研究,结果发现：呼伦贝尔草原火时间上具有年际波动较大、循环周期不定和春、秋两季双峰式集中的特点;空间上集中分布在东部森林草原、边境线附近,呈现出东多西少、北多南少的格局。利用相关分析方法对主要气象因子（平均降水量、最高气温、最小相对湿度、最大风速）与草原火之间的关系进行了深入分析,发现气象因子与草原火之间不存在显著相关;通过对呼伦贝尔市1981—2015年的草原起火原因统计数据分析发现,人类活动是导致草原火发生的主要因素。应用空间分析方法对边境线20 km缓冲区内的草原火进行了提取,发现境外过火面积远高于境内而且俄罗斯的过火面积远高于蒙古和中国。     

Factors Influencing the Development of Rangeland Fire Protection Associations: Exploring Fire Mitigation Programs for Rural,Resource-Based Communities

Increases in wildfire frequency and extent in rangelands pose a growing threat to private property and ecosystem health. The state of Idaho, USA, recently promoted rangeland fire protection associations (RFPAs)—nonprofit organizations of local citizens who contribute to firefighting efforts on public rangelands—as one way to mitigate rangeland wildfire risk. This study used in-depth interviews with RFPA members and land management professionals to explore the local circumstances that influenced the establishment and functioning of one RFPA. Results indicate that intergenerational ties to “working the land,” existing reciprocity among neighbors, a culture of self-reliance, and informal social networks all contributed to RFPA formation and functioning. Interaction between RFPA members and professionals improved their relationships and promoted shared understandings about wildfire response. We conclude by discussing conditions that might enable or inhibit RFPAs in other areas and how our findings advance research on adapting mitigation programs to local context.     

大兴安岭山地偃松林火环境研究

近年来,我国大兴安岭珍贵的山地偃松林连续发生了严重的森林火灾。偃松林逐年积累丰富的可燃物是火灾发生的物质条件。气象条件促进了偃松林火灾的发生,特别是在遇到降水少、长期干旱、地面温度增加、相对湿度降低和可燃物干燥的情况下,很容易引起偃松林大面积燃烧。大兴安岭山地偃松林发生森林火灾有其长期孕育的以气象因子为主导的火环境,长期干旱少雨使林内杂草枯黄,枯枝落叶层和腐殖质层含水量大大降低,可燃物大量增加且干燥,构成偃松林燃烧火环境。人们对偃松林火灾缺乏正确的认识,对偃松林火灾不能做到及时发现,及早扑救。     

中国不同气候区基于火险气象指数的火险概率模型

目前,森林火险气象指数被广泛用于世界多个国家和地区.本研究目的为,基于火险气象指数,在中国不同气候区建立火险概率模型.本文在中国4个气候区,使用1998-2007年的气象及火灾数据,以位置变量、月份、海拔、加拿大、美国及澳大利亚的气象火险指数、植被指数为自变量,建立了半参数化Logistic回归模型,分析各自变量与着火概率及大火发生概率之间的非线性关系.在不同区域,模型所选自变量组合不同,这与各气候区不同气象及植被状况有关.通过模型模拟数据和实际观测数据散点图、火险概率图、大面积火灾数量预报曲线图,分析了模型的预测能力.研究结果表明,在4个气候区,海拔和NDVI指数对着火概率影响显著.模拟可燃物含水量的气象火险指数由于反映出了植被的季节变化特征,在中国北部成为火险概率模型中的重要因子.模拟土壤有机层可燃物状况的火险气象指数在中国南部(东南、西南)成为火险概率模型的重要因子.在中国4个气候区,应用半参数化Logistic回归模型,可以有效模拟月时间尺度着火概率及大火发生概率,并为分析火险气象指数的预报能力提供了有效途径.本研究为进一步分析气候与火险之间的动态关系提供了理论基础.     

火烧对三江平原湿地土壤养分状况的影响

在三江平原腹地，洪河国家级自然保护区当年火烧地段以及中国科学院三江生态实验站烧后一年地段，设置当年火烧、火烧后一年与未烧湿地对照区，用对比法分析了火烧对湿地土壤养分状况的影响。结果表明，火烧会减少湿地土壤的有机质含量，火烧当年洪河保护区草根层与腐殖质层有机质含量下降尤为明显；火烧次年生态实验站火烧地表层土壤有机质含量仍低于未烧湿地。同时，伴随有机质的迅速分解与矿化，无论火烧当年还是次年，土壤草根层与腐殖质层全氮、全磷含量都较未烧湿地低，而全钾含量提高。火烧当年保护区土壤速效氮、速效磷含量虽然降低，但速效氮、速效磷占全量的比例较未烧湿地高；草根层土壤内速效钾含量较未烧湿地高，占全量比例也较高，但在其他层次内未见提高。三江生态实验站内火烧后一年的土壤，除速效氮占全氮的比在腐殖质层及潜育层内仍高于未烧湿地外，其他速效养分含量占全量比值普遍低于未烧地。另外，火烧后湿地土壤的pH值略有升高。以上结果均在湿地草根层与腐殖质层表现明显，火烧对湿地土壤潜育层影响不明显。     

中国东南海域活跃火强度时空动态与发生类型

自然和人为因素引发的植被火是全球生态系统的重要干扰因子,而基于卫星获取的活跃火（active fires）是探究人-火关系与活跃火发生机理、扩展机制的基础。相对于陆域活跃火,海上活跃火发生的时空动态及其强度、类型等研究较为薄弱。基于VIIRS活跃火和海洋地形等数据,通过分析中国东南海域活跃火发生的时间规律、强度特征、地形属性和距海岸线距离等特性,初步确定了海上活跃火类型界定体系。结果表明：① 本区相同位置活跃火发生具有时序性。2015年前后两年内相同位置活跃火逐渐减少,且低纬地区更突出;而2015年前后三年内低纬地区活跃火发生强度稳定、高纬地区逐渐减少。② 中国东南海域活跃火呈现明显的空间集-疏特征,即沿岸海域“条带状”聚集区、以曾母暗沙为中心的“团状”聚集区、南海诸岛周围的分散区。③ 2012—2013年、2015年、2020年活跃火总强度与其月均强度变化一致,即其发生强度增强归因于活跃火的面状、分散发生;2014年、2016—2019年活跃火总强度与月均强度峰值不同步,即其强度增强归因于活跃火的点状、集中发生。④ 基于时空、强度和集聚特征,结合人类活动频繁区布局,将发生时间有规律（重复）、发生空间有特征（海域深度500 m以内、距海岸线距离200~1000 m且具集聚特征（Moran's指数为0.52,P<0.00001））、强度较高的海上活跃火定义为海上人为火。     

气候变化、火干扰与生态系统碳循环

 随着全球变暖的日益显著,气候变化及其影响越来越受到广泛关注。火干扰作为森林生态系统碳循环的一个重要组成部分,其干扰过程是对碳的再分配过程,因而对区域乃至全球的碳循环产生重要影响。气候变化、火干扰与生态系统碳循环三者之间存在因果循环关系,正确认识气候变化与火干扰的复杂关系及双向反馈作用,以及火干扰在生态系统碳循环中的作用,这对制定科学合理的火干扰管理策略,提高生态系统管理水平,减少碳排放,促进碳增汇,减缓全球变化速率均有重要意义。从两个方面阐述了气候变化、火干扰与生态系统碳循环之间的交互作用关系：气候变化与火干扰相互影响关系及双向反馈作用,分别从气候变化对火干扰的影响及火干扰对气候变化的影响两个方面阐述了两者之间的相互影响关系;火干扰与森林生态系统碳循环的交互作用,分别从火干扰对森林生态系统碳循环的影响及模型方法在模拟火干扰对森林生态系统碳循环影响中的应用两个方面论述火干扰对森林生态系统碳循环的影响及其定量评价模型方法。目前火干扰直接碳排放的模型方法比较完善,而间接影响碳循环的模型方法并不成熟,许多方法局限于定性描述,因此,应进一步探讨集成实地测量、遥感观测和模型模拟的跨尺度火干扰对碳循环的影响研究,注重尺度的转换问题。最后,提出了气候变暖背景下火干扰管理的路径选择,以及对今后的研究方向进行了展望。     

STORAGE OF MINING-RELATED ZINC IN FLOODPLAIN SEDIMENTS,BLUE RIVER,WISCONSIN

This study investigates spatial patterns of sediment-associated zinc (Zn) storage in floodplain deposits and the potential reintroduction of these metal-contaminated sediments to the active channel by bank erosion. We estimate patterns of Zn mass storage by combining longitudinal trends in Zn concentrations with measurements of sediment mass storage in overbank and point-bar deposits. Overbank deposits are the largest contaminant sink, storing five times more Zn than the point-bar deposits. While Zn concentrations decrease downstream because of dilution effects, the total mass of Zn stored in floodplains is greatest in both the upstream reaches and in the wider lower valleys where low channel gradients promote rapid sedimentation. Zn storage is low in middle reaches where steep, narrow valleys with high stream power favor sediment transport over deposition. Overall, more than half of the Zn released by mining remains stored in floodplain deposits within the watershed. The remobilization of Zn from storage is more likely in the upstream and mid-basin reaches where high stream power increases rates of lateral channel migration. Channels in the lower valley lack the stream power to migrate laterally and remobilize the large Zn mass stored in overbank sediments. [Key words: floodplains, Zn contamination, mining, stream power, Wisconsin.]     

南瓮河湿地森林火灾预防管理对策分析

针对南瓮河湿地森林火灾发生的特点,科学分析了南瓮河湿地森林火灾影响因素,在总结多年森林防火工作经验的基础上,提出森林防火必须准确把握火灾发生规律,不断提高火灾防范能力,建立健全防火长效治本机制,从根本上减少或避免特大森林火灾发生。