近20年黄土高原土地利用/覆被变化特征分析

本文根据黄土高原地区20世纪80年代末、2000年、2008年3期土地利用/覆被空间数据集,计算2个时段（20世纪80年代末-2000年,2000-2008年）土地利用/覆被转类方向及其幅度、土地利用/覆被转类指数、土地利用/覆被状况指数及其变化率,分析黄土高原地区自20世纪80年代末以来土地利用/覆被时空变化特征以及宏观生态状况的变化趋势。结果显示：黄土高原地区近20年来平均土地利用/覆被状况指数为24.07,其中土石山区生态系统综合功能最好,其次为河谷平原区,最差的为农灌区。20世纪80年代末-2000年,黄土高原地区主要土地利用/覆被转类是森林和草地转为耕地,生态级别由高级向低级转移,2000-2008年主要土地利用/覆被转类是耕地转为林地和草地,低覆盖草地转为中高覆盖草地,生态级别由低级向高级转移。近20年来黄土高原地区地覆被状况指数变化以及土地利用/覆被转类指数表明,该区域的宏观生态状况总体上经历了转差（20世纪80年代末-2000年土地利用/覆被转类指数为-1.08）,后转好（2000-2008年土地利用/覆被转类指数为2.66）2个过程。这一变化过程前期受区域气候变化以及人口增长共同驱动,后期则叠加了生态工程的影响。     

近30年来三江源自然保护区土地覆被变化分析

本文利用三江源地区20世纪70年代中后期、80年代末和2004年三期土地覆被的数据,分析了三江源18个自然保护区3个圈层的2004年的土地覆被类型特征,以及70年代中后期至80年代末,80年代末至2004年土地覆被类型的变化特征。结果表明:三江源18个自然保护区土地覆被均以草地为主,2004年草地占保护区面积的65.68%,其中,约古宗列保护区最高,为83.0%,格拉丹东保护区最低31.48%。2004年18个保护区土地覆被状况指数由高到低依次为玛可河>多可河>江西>麦秀>中铁-军工>白扎>东仲>通天河沿>年保玉则>阿尼玛卿>昂赛>扎陵湖-鄂陵湖>当曲>果宗木查>星星海>索加-曲麻河>约古宗列>格拉丹东。1970年中后期至2004年土地覆被动态度大小依次为:星星海>扎陵湖-鄂陵湖>玛可河>多可河>年保玉则>江西>白扎>麦秀>阿尼玛卿>通天河沿>果宗木查>中铁-军工>约古宗列>索加-曲麻河>当曲>格拉丹东>昂赛>东仲。1970年中后期以来,18个保护区中有14个的土地覆被状况是变差的,按转差程度依次是星星海>阿尼玛卿>扎陵湖-鄂陵湖>年保玉则>多可河>白扎>约古宗列>通天河沿>索加-曲麻河>果宗木查>麦秀>中铁-军工>昂赛>东仲;有四个保护区的覆被状况有所好转,分别是当曲、格拉丹东、玛可河、江西保护区。     

近30年来长江源区土地覆被变化特征分析

长江源区是我国重要的水源涵养地。本文利用20世纪70年代中后期、90年代初期、2004年和2008年共4期土地覆被数据,通过土地覆被转类途径与幅度、土地覆被状况指数和土地覆被转类指数,分析评价了长江源区近30年来土地覆被与生态状况的时空变化特征。结果表明：草地是长江源区主要的土地覆被类型,2008年草地面积占该区总面积的66.93%。在70年代中后期-90年代初期、90年代初期-2004年和2004-2008年的3个时段内,土地覆被状况指数变化率分别为-0.15、-0.24和0.01;土地覆被转类指数分别为-0.20、-0.66和0.08。近30年来,长江源区土地覆被和生态状况总体经历了变差-显著变差-略有好转的过程。2004-2008年,长江源区年平均温度比前期（70年代中后期-2004年）升高了0.57℃,年平均降水量比前期增加了17.63mm。区域气候变化有助于自然生态系统的恢复。后期生态保护与建设工程的实施,对植被恢复产生了一定的积极作用。     

南京市区土地覆被及生态环境遥感动态监测

随着城市的发展,城市的生态环境质量状况越来越引起人们的关注。以南京市区为研究区域,在对2000年TM和2004年的CBERS-2星进行影像特征分析的基础上,提取不同年份的土地覆被信息,进而分析土地覆被和生态环境的动态变化。得出如下结论:2000年土地覆被以居民地、水田和旱地为主,2004年则以居民地、旱地和林地为主,且水田大面积减少,居民地面积增加明显;土地覆被发生变化的部分以水田和旱地为主。从土地覆被类型变化率的角度,水田和公交建设用地变化最快,动态度分别为-8.61和5.17。不同类别之间的转化较为复杂,八大类别之间有20对转换关系(其中裸岩没有参与转换)。两年的生态环境质量值(EV)分别为:0.3871和0.3799,它表明南京市区的生态环境质量下降程度很小;生物丰度指数提高了10.43,说明南京市区生物丰富程度有很大改观;两年的植被覆盖指数相差较大,说明植被覆盖减少显著。     

我国土地利用/覆被研究的热点与应用发展问题

本文回顾了国内土地利用调查和土地利用/覆被变化(以下简称LUCC)的研究历程,认为20世纪80年代前的半个世纪,我国以土地调查为主的土地利用研究发展缓慢。到了80年代后,由于遥感技术由实验走向实用、地理信息系统技术的普及,加之IGBP和HDP两大组织发起的土地利用/覆被变化研究,这一领域的研究得到了极大地推动。目前,该领域存在着技术潮流、驱动力研究潮流、环境效应研究潮流、景观生态学潮流等热点,这对于推动LUCC的多学科深入研究具有积极作用;指出了土地利用/覆被变化研究中存在的"重技术轻学理"现象、微观机理研究不足、忽视土地利用替代性研究、土地可持续利用评价针对性不够、研究的服务对象单一等问题,LUCC研究要在克服这些问题中发展;由此提出,在经过一定的领域拓展、案例积累、技术准备等基础工作之后,我国土地利用/覆被变化研究应针对前述问题,加强理论建设,探索模型建立,拓展区域应用,发挥多学科核心作用,在理论建设、数学模型表达、机理探讨等方面,为现代地理学做出贡献,为地理学的社会作用和应用拓展更加广阔的空间。     

1980s-2005 年内蒙古地区土地利用/覆被变化分析

近几十年来, 由气候变化和人类活动共同驱动的内蒙古地区土地利用/覆被变化(LUCC)较为剧烈, 其引发了一系列的生态环境问题。本文基于3 期LUCC数据, 借助于变化率指数、动态度指数、转类矩阵, 在全区和地级市尺度上, 分析了内蒙古地区土地利用/覆被变化的时空特征及驱动因素。研究结果显示, 受地形因素的影响, 研究区土地利用/覆被变化表现出明显的区域差异及区域趋同性。在经济发展和人口增长的双重压力下:(1)平原耕作区深受国家宏观政策的影响, 2000 年之后的“林地、高覆盖草地开垦”总体速度下降了近35%;(2) 平原耕作区北部边缘条带状地区、山区草原区受制于降水不显著的波动呈减少态势, 2000 年之后的“草地退化及荒漠化”趋势加强了近85%。研究结果为内蒙古地区土地资源的可持续利用与科学管理提供了依据。     

LUCC的地理信息驱动力分析——以香格里拉为例

以香格里拉县1974～2003年的人文社会经济统计数据和遥感影像为基础,选择10个与县域土地利用变化有关的指标,进行主成分分析与回归分析,进而从地理信息挖掘的层面上分析了研究区土地利用/土地覆被变化的人文驱动力。结果表明:在推动土地利用与土地覆被变化错综复杂的原动力影响中,人文因子对研究区土地利用与土地覆被的短期变化有重要影响,其中耕地数量与农业人口数、种植业产值、农业产值在工农业产值中的比重、社会商品零售总额以及财政收入呈负相关的关系;耕地数量与牲畜数量、农村人均收入、粮食总产量、耕地保护政策变量,呈负相关的关系。     

多源30 m分辨率土地覆被数据在蒙古高原的一致性分析和精度评价

蒙古高原土地覆被的变化表征着区域内生态环境的变化,许多环境问题的研究依赖于准确的土地覆被信息。因此,评估当前全球土地覆被数据在区域尺度上的准确性非常重要。本文以蒙古高原为研究区,从构成相似性、类型混淆程度、空间一致性、绝对精度4个方面,分析了GlobeLand30、GLC_FCS30和FROM_GLC 3种30m高分辨率全球土地覆被数据的一致性和准确性。结果表明：① 3种土地覆被数据都显示,草地和裸地是蒙古高原的主要土地覆被类型,任意2种数据的面积序列相关系数都优于0.95;② 3种土地覆被数据中完全一致的区域占蒙古高原总面积的61.87%,主要集中在土地表面异质性低的区域;③ GLC_FCS30数据的总体精度（78.33%）最高,GlobeLand30数据的总体精度（76.85%）次之,FROM_GLC数据的总体精度（75.86%）最低;林地、草地、水体和裸地在3种土地覆被数据中的精度较高（75%以上）,灌丛、湿地等地类的精度较低（50%以下）。因此,对蒙古高原土地覆被进行全要素研究时,可以综合考虑选择总体精度最高的GLC_FCS30数据。对特定地类研究的用户,可参考3种土地覆被数据的分类精度有针对性的进行选择。本文可为蒙古高原相关研究选择合适的土地覆被数据提供参考。     

雷州半岛雷暴频数变化特征研究

对雷州半岛近50 a来的年雷暴日数变化时间序列进行小波分析,揭示了其雷暴频数多时间尺度的复杂结构,结果表明:雷州半岛平均年雷暴频数线性拟和呈现缓慢下降趋势;平均年雷暴日91 d,1983年及以前基本高于年平均值,1984年之后均低于年平均值;平均年雷暴频数总体趋势为1983年前正距平,1984年后为负距平;在20世纪60年代中期存在准2 a的周期变化,70年代存在显著的2-4 a的周期变化,80年代末至90年代末存在显著的3-4 a的周期变化,在90年代中后期存在显著的准2 a的周期变化。     

县域土地利用动态变化与趋势预测——以阿城市为例

土地利用及其变化是一个相当复杂的现象与过程。20世纪90年代以来，土地利用和土地覆被变化研究已成为全球环境变化研究的重点领域和我国土地资源科学、地理学、遥感信息科学等多学科的研究热点。土地利用未来如何变化，当属目前土地利用变化研究的核心问题。有不少类似的研究着力于通过建立模型来模拟并探讨土地利用的变化。本文以黑龙江省阿城市土地利用详查及变更资料为数据源，定量分析了阿城市土地利用动态变化过程及土地利用类型的转化情况，在此基础上应用马尔可夫模型对阿城市的土地利用过程进行了模拟并对未来土地利用做了预测，从而达到全面把握阿城市土地利用变化规律的目的。     

黄河三角洲景观格局变化及生态风险评价

黄河三角洲具有极高的生态价值,研究其景观格局及生态风险对促进黄河三角洲高质量发展具有重要意义。本文以黄河三角洲1980年、2000年和2020年土地利用数据为基础,分析土地转移及景观格局特征,同时构建生态风险评价模型揭示生态风险时空演变及空间相关性。结果表明：(1)耕地是黄河三角洲最主要的地类,占比在60%以上,1980—2020年土地转移主要发生在耕地、建设用地、水域和未利用地之间。(2)1980—2020年黄河三角洲景观斑块数、景观斑块密度、景观最大斑块指数、景观形状指数和香农多样性指数均呈下降趋势,区域整体趋向简单化和聚集化。(3)黄河三角洲高风险区和较高风险区主要环渤海分布,1980—2020年各级风险区转出最大面积均为更低级风险区,生态风险有所降低。     

黄河上游及源头区生态环境质量综合评价

本文简要介绍了利用遥感和地理信息系统技术进行黄河上游及源头区生态环境质量综合评价中,评价因子的获取及其分值和权值的确定,评价模型的建立及评价等级的划分。评价结果表明,该区环境质量具有垂直分带规律,人类不合理的经济活动是影响环境质量的重要因素。     

黄河三角洲新垦耕地年龄及其生产能力指数的遥感监测

黄河三角洲是我国重要的土地后备资源集中分布区,对黄河河口滩地的开垦成为了保持山东省乃至全国耕地动态平衡的关键。本文以东营市、垦利县、河口区和利津县作为研究区,利用6期(1984、1995、2000、2004、2008和2010年)TM影像,对黄河三角洲地区的耕地资源动态变化和耕地年龄进行了遥感监测和推定,并利用熵权法以植被指数(EVI和MSAVI)、植被覆盖度(Fv)和温度植被干燥指数(TVDI)为指标因子的耕地生产能力指数构建了评价模型。研究结果表明:在1984-2010年的26年时间里,研究区的耕地动态变化显著,新垦耕地面积达到77 362.33hm2,大部分来源于草地的开垦。其中,耕地年龄在8-12年期间的新垦耕地面积最多,占了新垦耕地面积的34.47%;研究区新垦耕地的生产能力指数呈现随着耕作时间的增加而增加的趋势,耕作时间在2-4年之内的新垦耕地平均生产能力指数,仅有传统耕地平均指数的67.66%;研究区传统耕地的生产能力指数大体上也在随着耕作时间的增加而提高,传统耕地在2010年的平均生产能力指数比1984年提高了76.51%。     

Estimation of regional evapotranspiration in alpine area and its response to land use change: A case study in Three-River Headwaters region of Qinghai-Tibet Plateau, China

Three-River Headwaters(TRH) region involved in this paper refers to the source region of the Changjiang(Yangtze) River,the Huanghe(Yellow) River and the Lancang River in China.Taking the TRH region of the Qinghai-Tibet Plateau as a case,the annual evapotranspiration(ET) model developed by Zhang et al.(2001) was applied to evaluate mean annual ET in the alpine area,and the response of annual ET to land use change was analyzed.The plant-available water coefficient(w) of Zhang’s model was revised by using vegetation-temperature condition index(VTCI) before annual ET was calculated in alpine area.The future land use scenario,an input of ET model,was spatially simulated by using the conversion of land use and its effects at small regional extent(CLUE-S) to study the response of ET to land use change.Results show that the relative errors between the simulated ET and that calculated by using water balance equation were 3.81% and the index of agreement was 0.69.This indicates that Zhang’s ET model based on revised plant-available water coefficient is a scientific and practical tool to estimate the annual ET in the alpine area.The annual ET in 2000 in the study area was 221.2 mm,11.6 mm more than that in 1980.Average annual ET decreased from southeast to northwest,but the change of annual ET between 1980 and 2000 increased from southeast to northwest.As a vast and sparsely populated area,the population in the TRH region was extremely unbalanced and land use change was concentrated in very small regions.Thus,land use change had little effect on total annual ET in the study area but a great impact on its spatial distribution,and the effect of land use change on ET decreased with increasing precipitation.ET was most sensitive to the interconversion between forest and unused land,and was least sensitive to the interconversion between cropland and low-covered grassland.     

近30年来青海省三江源区草地的土壤侵蚀时空分析

分析了青海省三江源区草地生态系统土壤侵蚀的空间差异,以及草地退化与土壤侵蚀的关系,并对该区近30年来土壤侵蚀的动念变化进行描述.结果表明,该区域微度以上土壤侵蚀面积占源区总面积的46.47%,而草地生态系统发生微度以上土壤侵蚀的面积比例达56.04%.源区土壤侵蚀类型是以冻融侵蚀伴随着水力侵蚀或风力侵蚀的复合侵蚀为主,...     

Principal Denudation Processes and Their Contribution to Fluvial Suspended Sediment Yields in the Upper Yangtze River Basin and Volga River Basin

This paper synthesized the principal land denudation processes and their role in determining riverine suspended sediment yields(SSY) in two typical geographical environments of the Upper Yangtze River Basin in China and the Volga River Basin in Eastern Europe. In the Upper Yangtze River Basin, natural factors including topography, climate,lithology and tectonic activity are responsible for the spatial variation in the magnitude of denudation rates.Human disturbances have contributed to the temporal changes of soil erosion and fluvial SSY during the past decades. On one hand, land use change caused by deforestation and land reclamation has played an important role in the acceleration of sediment production from the central hilly area and lower Jinsha catchment; On the other hand, diverse soil conservation practices(e.g., reforestation,terracing) have contributed to a reduction of soil erosion and sediment production since the late 1980 s.It was difficult to explicitly decouple the effect of mitigation measures in the Lower Jinsha River Basindue to the complexity associated with sediment redistribution within river channels(active channel migration and significant sedimentation). The whole basin can be subdivided into seven sub-regions according to the different proportional inputs of principal denudation processes to riverine SSY. In the Volga River Basin, anthropogenic sheet, rill and gully erosion are the predominant denudation processes in the southern region, while channel bank and bed erosion constitutes the main source of riverine suspended sediment flux in the northern part of the basin. Distribution of cultivated lands significantly determined the intensity of denudation processes.Local relief characteristics also considerably influence soil erosion rates and SSY in the southern Volga River Basin. Lithology, soil cover and climate conditions determined the spatial distribution of sheet, rill and gully erosion intensity, but they play a secondary role in SSY spatial variation.