雅鲁藏布江源头区居民点分布的影响因素

针对雅鲁藏布江源区重要的生态服务功能、不断加剧的生态退化问题、以畜牧业为主的产业结构及其对生态状况的依赖性,分析了源区居民点分布与地貌、生态状况、水文条件、交通条件的空间关系,评价了地貌等因素对该区居民点分布的影响.结果表明,2008年雅江源区居民点分布呈显著的地形聚集特征,大部分居民点聚集在4 600～5 000 m高程带、0°～5°缓坡区和没有坡向的平坦地带.雅鲁藏布江源区居民点分布与生态状况具有较强的空间趋同性.小嵩草草甸、紫花针茅草原和固沙草草原是居民点分布的主要植被类型;与1990年相比,2008年源区及其居民点分布区的NDVI较低,草地盖度及其生产能力有所降低,风沙化土地渐趋扩张,极少数居民点分布于风沙化土地,以固定沙地为主.源区居民点分布还具有明显的河流指向性和交通指向性.超过83％的居民点分布在距离雅鲁藏布江水系1.5 km范围内和道路两侧2.0 km范围内,特别是500 m范围内;距离雅鲁藏布江水系和交通线路越远,居民点分布越稀疏.究其原因,以草原放养为主畜牧业生产及其对牧草和水分的依赖性是影响居民点分布的关键因素.     

三江源地区植被指数下降趋势的空间特征 及其地理背景

利用8km分辨率的Pathfinder NOAA/AVHRR-NDVI数据,结合1km分辨率的DEM,1 ∶ 250000道路、居民点、水系数据以及野外调查数据,分析了植被指数变化总体态势、植被指数变化与海拔及与距道路、水源和居民点距离之间的关系,探讨了三江源区1981~2001年间植被指数变化趋势和空间分异特征。结果表明:①三江源地区植被指数变化以下降趋势为主,下降区域占源区总面积的18.92%,增加区域占13.99%;②不同植被和冻土类型下的植被指数下降特征:灌丛区和森林区下降率最高,下降率与各类型区的居民点密度、生计方式有关;植被指数下降程度与冻土类型关系不明显;③植被指数下降的区域差异明显:下降率各区域分别为长江源区13.56%、黄河源区32.51%和澜沧江源区18.1%;④植被指数下降率随着距道路、河流的距离增加而逐渐减小;下降率在距居民点18~24km的缓冲带上达到最高后随着距离增大而下降;植被指数下降率随着海拔高程的升高呈"低－高－低－高"态势,下降率与居民点的分布高度相关。     

近30年来长江源区与黄河源区土地覆被及其变化对比分析

基于20 世纪70 年代中后期、90 年代初期、2004 年和2012年共4 期土地覆被数据,利用转移矩阵、土地覆被状况指数和土地覆被转类指数,对比分析了长江源区和黄河源区近30 a来土地覆被与生态状况的变化特征。结果表明：2012年草地是两源区最主要的土地覆被类型,但黄河源区的草地面积占比比长江源区高17%,同时,长江源区存在永久冰川雪地及荒漠,黄河源区没有;从土地覆被状况来看,过去30 a黄河源区优于长江源区,长江源区土地覆被状况指数平均为16.82%,黄河源区为38.84%;从土地覆被转类来看,过去30 a长江源区土地覆被总体变好,黄河源区则总体变差,在20世纪70年代中后期至90年代初、20世纪90年代初至2004年和2004~2012年3时段内,长江源区土地覆被经历了变差-好转-持续好转的变化过程,而黄河源区则是变差-显著变差-略有好转,且黄河源区土地覆被状况的变化程度较长江源区更为剧烈;长江源区因分布有大量的冰川、冻土,自20世纪90年代气温升高开始,冰川冻土融化,导致水体与沼泽面积扩张,后期叠加生态工程的积极影响,使得其土地覆被状况持续好转,黄河源区则因2004 年以来暖湿的气候状况及生态保护工程的实施,使得土地覆被退化趋势得到遏制并逐渐呈现转好态势。     

近15 a来黄河源地区玛多县草地植被退化的遥感动态监测

 依据草地退化国家标准和黄河源区草地退化的实际情况,选取草地覆盖度、植株高度、地上生物量、牧草可食率、土壤有机质5个重要指标建立黄河源区玛多县草地植被退化监测和评价指标体系。利用遥感影像和GIS技术,结合实地调查和采样测定,对5个评价指标在遥感影像上进行反演,并进行图层的加权叠加,得出玛多县草地退化的时空特征。结果表明：玛多县草地在1994年已经出现了较为严重的退化现象,退化草地的空间分布格局已经基本形成,并且草地的退化过程一直在继续。2009年草地退化空间特征显示在气候变化较为敏感区域、河道两侧、鼠害严重以及靠近居民点等区域草地退化较为严重。通过对4期草地退化情况进行对比分析,发现1994-2001年间玛多草地植被退化情况最严重,重度退化面积高达1 355 943.30 hm2,占草地面积的86.53%。2001-2006年间和2006-2009年间重度退化、较大退化和中度退化草地的面积都下降较大,同时退化的速度已经有了较大缓和,黄河源头地区草地生态系统得到初步恢复     

近15年来长江黄河源区的土地覆被变化

基于长江黄河源区土地生态分类,利用1986年与2000年两期TM遥感数据的对比和野外实地调查,采用景观生态空间分布格局分析方法,从分布面积变化和类型转移趋向与幅度两方面,分析了江河源区近15年来土地生态系统的空间分布变化与演变格局,结果表明：高寒草地退化显著,较高覆盖度高寒草原与高寒草甸面积减少了15.82% 和5.15%,高寒沼泽草甸分布面积锐减了24.36%;湖泊水域萎缩了7.5%,以长江源区内流湖泊为主;土地荒漠化发展十分强烈,沙漠化土地面积扩展了17.11%,其中黄河源区沙漠化土地年平均扩展率达到1.83%。高寒草原草地的覆盖度下降与荒漠化、高寒草甸草地的覆盖度下降与草原化以及沼泽草甸草地的疏干旱化是区域土地生态系统空间演变的主要趋向,并由此改变了土地覆被的空间分布格局并使该区域生态环境持续恶化。     

基于GIS和RS的黄河源区土地沙漠化探讨

黄河源区生态环境极其脆弱 ,在自然因素和人为因素的共同作用下 ,近年来源区生态环境退化加剧 ,表现为土地沙漠化 ,草场退化和水土流失加剧等过程。在软硬件系统支持下应用 GIS和遥感技术 ,结合野外调查和室内分析 ,通过基于知识的多重判据复合分类实现多源信息的集成 ,得到黄河源区生态环境信息系统。结果表明源区自 1987年至 1996年 ,10年来 ,沙漠化土地面积扩大了约 4113km2 ,年均增加 45 7km2 。其中严重沙漠化土地增加770 km2 ,年均增加 85 .6 km2 ;强烈发展的沙漠化土地增加 393km2 ,年均增加 43.7km2 ,正在发展中的沙漠化土地增加142 0 km2 ,年均增加 15 7.8km2 ;潜在沙漠化土地增加 15 30 km2 ,年均增加 170 km2 ,土地沙漠化呈现正过程的加速发展。     

质变和量变两种维度下新疆山区土地覆盖变化分析

山区是新疆主要的产流区,山区土地覆被变化对新疆经济发展和生态环境安全具有重要意义,但新疆山区的土地利用整体变化情况尚不太清楚。该文基于新疆1∶10万土地覆被类型数据和GIMMS 3 g植被指数数据,综合运用GIS空间分析和月平均、距平和趋势保留预置白处理方法及Mann-Kendall非参数趋势检验方法,提取与分析了新疆三大山区在1990—2010年土地覆盖类型转化和1982—2013年的植被覆盖变化情况,尝试从2个维度分析新疆山区土地覆被变化情况,探讨了植被覆盖的显著变化与土地覆盖类型之间的空间关系。结果表明:1)以土地覆盖类型转化为标志的新疆土地覆被质变情况发生比例很小,99%的土地覆被类型没有发生变化;2)新疆三大山区中均有大于35%的面积植被状态发生了不同方向上的显著变化,阿勒泰山区植被退化30.38%,植被改善4.07%,天山山区植被退化25.27%,植被改善18.26%,昆仑山山区植被退化33.69%,植被改善19.83%;3)发生退化的区域主要分布于人类活动干扰较强的低海拔及山前地区,且主要以草地和稀疏草地为主,阿勒泰山区草地退化面积占到总面积22.18%,天山山区稀疏草地和草地退化面积占到总面积18.88%;昆仑山区植被稀疏草地和草地退化面积占到总面积10.74%。研究结果说明从质变和量变二种角度的分析能够提供对山区土地覆被变化提供更全面的认识,在分析土地覆被变化的生态水文响应时应当给予综合考虑。     

岷江上游近50a土地覆被的变化趋势

本文的目的是通过典型区的研究，揭示我国西南山地系统土地利用/覆被变化的规律。本文通过对岷江上游大量历史材料和数据的分析确定：耕地大幅度增加和林地内部结构的剧变是50a来岷江上游土地利用/覆被变化的最主要特点。本文在对二者变化过程进行分析的基础上，总结了岷江上游山地系统土地利用/覆被变化的规律，有以下结论：（1）研究区土地覆被变化受山地自然条件控制，将继续以林地与草地为主体；（2）通达性的改善往往是山区土地利用/覆被大规模变化的开端；（3）土地覆被变化存在一个演替序列；（4）土地利用效益增长潜力较大的土地覆被类型快的速度增长。此结合可指导研究萄生态重建工作。     

甘南黄河上游水源补给区“黑土滩”型退化草地现状、成因及综合治理对策

 通过对黄河上游水源补给区“黑土滩”型退化草地现状的调查发现,“黑土滩”型退化草地是由于气候的异常扰动、过度放牧、鼠类破坏、人为影响的综合因素引起的。从而提出了生态综合治理有效途径应以遵循自然规律,因势利导为出发点,减轻放牧压力,防止退化草地面积进一步扩张和蔓延;对不同程度退化草地应采用防治结合的模式,以草定畜,优化畜牧业管理模式;同时应及时灭鼠和防治毒杂草,全面贯彻落实家庭牧场政策、增加投入和高效管理,大力发展教育事业,加强法制建设,实现黄河上游水源补给区草与畜的可持续发展。     

干旱区典型流域近30年土地利用/土地覆被变化的分形特征分析——以玛纳斯河流域为例

利用1976、1989、2005年三期遥感影像,运用GIS和分形理论研究干旱区典型流域——玛纳斯河流域近30年的土地利用/土地覆被变化的复杂性和稳定性。结果表明:玛纳斯河流域各时段的土地利用/土地覆被类型分布具有分形结构,土地利用/土地覆被类型形状复杂性和斑块的稳定性波动变化,1976、1989、2005年三时期的各种土地利用/土地覆被类型总平均分维值分别为1.394 0、1.363 4和1.389 9。总平均稳定性指数分别为0.606 0、0.636 6、0.610 1。三期土地利用/覆被类型平均稳定性排序为:沙地>未利用土地>居民点工矿用地>水域>林地>草地>耕地>盐碱地。耕地、林地、草地、盐碱地稳定性相对较差。通过对流域土地利用/土地覆被类型变化复杂性和稳定性的研究,可以为政府协调水土开发和调整土地利用结构提供支持。     

Characteristics of grassland degradation and driving forces in the source region of the Yellow River from 1985 to 2000*

The source region of the Yellow River is located in the middle east of the Tibetan Plateau in northwest China. The total area is about 51,700 km2, mainly covered by grassland (79%), unused land (16%) and water (4%). The increasing land utilization in this area has increased the risk of environmental degradation. The land use/cover data (1985 and 2000) provided by the Data Center of Resources and Environment in the Chinese Academy of Sciences were used to analyze the land cover change in the source region of the Yellow River. DEM (1:250,000) data, roads and settlement data were used to analyze the spatial characteristics of grasslands degradation. The ArcGIS 9 software was used to convert data types and do the overlay, reclassification and zonal statistic analysis. Results show that grassland degradation is the most important land cover change in the study area, which occupied 8.24% of the region’s total area. Human activities are the main causes of the grassland degradation in the source region of the Yellow River: 1) the degradation rate is higher on the sunny slope than on the shady slope; 2) the grassland degradation rate decreases with an increase in the elevation, and it has a correlation coefficient of -0.93; 3) the nearer to the settlements the grassland is, the higher the degradation rate. Especially within a distance range of 12 km to the settlements, the grassland degradation rate is highly related with the distance, with a coefficient of -0.99; and 4) in the range of 4 km, the degradation rate decreases with the increase of distance to the roads, with a correlation coefficient of -0.98. Besides some physical factors, human activities have been the most important driving forces of the grassland degradation in the source region of the Yellow River since 1985. To resolve the degradation problems, population control is essential, and therefore, it can reduce the social demand of livestock products from the grassland. To achieve sustainable development, it needs to improve the management of grassland ecosystem.     

黄河源地区草地退化空间特征

There are about 400 million hm2 of grassland in China, which account for 13% of the grassland in the world and 41% of the total land area of China. It is the biggest terrestrial ecosystem in China (Liu et al., 2003). Due to impacts of global change and ec…     

黄河源区生态环境退化研究

生态环境退化是黄河源区所面临的重要的生态问题和社会经济问题。源区生态环境退化不但影响本区经济的可持续发展,而且对中下游地区的生态环境和水文条件构成很大威胁。在收集区内现有研究成果的基础上,通过对2000年TM影像的解译,对黄河源区生态环境退化现状和特征作了全面系统的研究。源区生态环境退化主要表现在冰川退缩、冻土面积的减小和冻融侵蚀面积的扩大,植被退化和土地退化的加剧等过程。最后,在分析未来气候变化和人类活动的基础上,对生态环境变化趋势作了预测。     

黄河源区土地利用/覆被变化及其生态环境效应

应用1989年TM影像和2005年ETM+影像提取黄河源区两期土地利用/覆被数据,并利用GIS的空间叠加分析对两期土地利用图进行土地利用动态信息的提取。在建立黄河源区土地利用数据库的基础上,采用生态环境质量指数模型建立各土地利用类型与生态环境质量之间的数量关系,定量的分析土地利用变化对生态环境质量的影响。结果表明:①黄河源区1989-2005年间,土地利用变化缓慢而匀速,存在着生态环境的恶化和改善两种相反的趋势。在大尺度范围内,生态环境质量相对稳定,有轻微的恶化,但是在研究区局部范围内,生态环境质量变化显著;②植被是影响黄河源区生态环境质量的主要因素,其中草地对环境质量的影响处于主导地位;③利用生态环境质量指数模型不仅可以从整体上了解研究区生态环境质量,也可以发现影响区域环境质量的主要驱动力。     

黄河源区1975—2005年沙漠化时空演变及其成因分析

结合遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术,对黄河源区1975年和2005年沙漠化状况进行了监测。研究发现,黄河源区有大面积的沙漠化土地分布,且比较集中,主要集中在源区西部、北部和东部。30 a间,沙漠化土地面积明显增加,沙漠化土地面积从1975年的19 297.34 km2增加到2005年的22 042.32 km2,增加了2 744.97 km2,即从占整个源区面积的14.68％增加到16.77％。各类沙漠化土地面积均呈增加趋势,极重度、重度、中度、轻度和潜在沙漠化土地面积分别增加了233.27 km2、987.93 km2、336.28 km2、544.8 km2和642.7 km2。在2005年,黄河源区有3 075.57 km2的沙漠化土地是由1975年的非沙漠化土地转化而来的,占沙漠化发展面积的57.28％,另外42.72％的沙漠化发展土地是由1975年较低沙漠化程度向较高程度发展所致。气候变化和不合理的人类活动共同作用导致了黄河源区沙漠化的快速发展,其中,气温升高是自然因素中的主要因素,过度放牧是人为因素中的主要因素。     

2000—2019年中国西北地区植被覆盖变化及其影响因子

中国西北地区土地荒漠化问题严重,生态环境脆弱。厘清该地区植被覆盖时空变化特征及影响因子,对生态环境保护具有重要意义。基于MOD13A3数据,通过最大值合成法处理获得2000—2019年归一化差值植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）时序数据,采用趋势分析、Hurst指数法及地理探测器对研究区植被覆盖的时空变化特征及影响因子进行分析。结果表明：（1）2000—2019年,研究区植被覆盖整体呈增长趋势,NDVI年增长速率为0.0027（P<0.05）,均值为0.252。空间分区年增长速率有差异,黄河流域片区（0.0062）>半干旱草原片区（0.0026）>内陆干旱片区（0.0018）。（2）研究区植被覆盖呈增长趋势的面积占55.77%,退化区域占3.76%,增长的土地利用类型以耕、林、草地为主。植被覆盖变化趋势具有持续性的区域面积占总面积的31.87%,其中持续性改善面积（17.04%）大于持续性退化面积（1.27%）,黄河流域片区增长情况及持续性增长情况最优。（3）影响植被覆盖空间分布的主要因子按影响力依次为降水、气温、日照、相对湿度,但对各分区的影响程度略有差异。黄河流域片区、内陆干旱片区空间分布受降水影响最大,半干旱草原区受日照影响最大。（4）研究区植被覆盖变化以自然因子与人类活动共同驱动为主,自然因子对植被生长的促进作用大于人类活动,且自然因子对植被覆盖变化的贡献率更高。本研究结果可为评估气候变化背景下西北地区生态环境变化提供参考。     

不同土地-气候情景下三江源地区产水和水土流失评价（英文）

探讨三江源地区产水和土壤保持对整个青藏高原地区、黄河流域、长江流域及澜沧江流域的生态稳定和人类社会的可持续发展具有重要意义。以4期(2000年、2005年、2010年、2015年)土地利用现状数据、降水及气温日值数据集、1∶1000000中国土壤数据库为研究的数据源,结合居民点、道路、河流等矢量数据及人口、经济栅格数据集和CCSM4通用气候模式预测成果数据,以三江源地区为案例区,基于FLUS模型和降尺度校正方法设计4种土地利用发展情景和2种气候变化情景,应用InVEST模型对研究区域2030年不同情景下的产水和土壤侵蚀进行定量模拟。结果表明:(1)不同土地利用发展情景下,草地仍然是三江源地区的优势土地利用类型,面积占比始终大于67%。(2)RCP4.5气候情景下,年产水量和土壤侵蚀量增加幅度分别超过7%和3.9%;RCP8.5气候情景下,年产水量和土壤侵蚀量的减少幅度分别超过3.3%和1.3%。(3)气候变化在产水量和土壤侵蚀量变化中起主导作用。气候变化对产水量变化的贡献率高达89.97%–98.00%,对土壤侵蚀模数变化的贡献率在60.49%–95.64%之间;而土地利用类型变化对区域产水量变化的贡献率仅在2.00%–10.03%之间,对土壤侵蚀模数变化的贡献率在4.36%–39.91%之间。因此,三江源地区土地开发策略应综合考虑区域发展、退耕还林还草的投入及产生的生态效益等多方面问题。     

Soil and plant responses to degradation of alpine grassland in source region of the Yellow River

Land degradation has been rapidly taking place in source region of the Yellow River in China. This study was conducted during 2008 in Maduo County to investigate soil and plant changes in relation to land degradation. Several results were derived from this work. First, the soil organic carbon (SOC) and total nitrogen (TN) decreased significantly on the extremely degraded land comparing with the natural grassland. Second, soil bulk density increased as land degradation worsened. Soil bulk density of the extremely degraded land was significantly greater than that of the grassland. Third, pH showed no obvious variation pattern. Finally, aboveground biomass decreased from grassland to the moderately degraded land. But aboveground biomass increased on the extremely degraded land and very extremely degraded land with most aboveground biomass inedible for livestock.