景观变化的生态风险评价与预测——以河南省洛阳市为例

基于2000年、2010年、2020年遥感数据,对洛阳市景观格局和景观生态风险的时空分布与动态特征进行评价、分析与预测。结果表明：(1)2000—2020年洛阳市以林地耕地为优势景观,建设用地、林地和耕地的转移幅度较大;整体景观格局特征变化稳定,其中南部和北部的耕地与建设用地破碎度和复杂程度升高,中部林地的聚集度和优势度升高。(2)洛阳市景观生态风险水平整体较高,风险等级分布较为稳定,2000—2020年风险变化呈先增后减趋势,当前恶化区主要分布在南部的水源、水库以及自然保护地周边,预测2030年风险恶化区将主要分布在黄河流域以及洛河、伊河流域两侧的耕地地区。(3)研究区景观生态风险空间分布存在显著正自相关性且聚集性不断减弱;自然条件为2020年风险空间分异的主要驱动因素,其中海拔、气温、坡度因子解释力较高。(4)南部林地为风险滞后区,风险降低缓慢;中部耕地为稳定高风险区;北部建成区和黄河下游区域为风险频变区。     

宁夏中部干旱带生态移民过程生态风险时空分异——以红寺堡区为例

生态移民过程具有规模性、集中性等特点,其对安置区土地利用产生最直接的变化,理论上具有显性或潜在的生态风险。以我国最大的生态扶贫移民集中区-宁夏红寺堡区为例,以1995年、2005年和2015年三期遥感数据为基础,综合运用景观格局指数、生态风险指数、空间分析法构建生态风险指数,利用ArcGIS空间分析功能对研究区生态风险的时空变化特征进行分析。结果表明：1995-2015年间安置区景观格局发生较大的变化,草地面积减少29 744.04 hm²,耕地、林地、水域以及建设用地面积分别增加了18 979.73、4 167.343 6、672.193 3、4 314.280 6 hm²,沙地和未利用地变化幅度较大,但其研究始末面积变化不大。研究区景观生态风险空间分布变化明显,且呈现出由集中连片式分布转向零散式的多核地域分布的变化格局,其中高度风险区主要分布在柳泉乡的东北角、小罗山西麓地区以及大河乡的中部和西南部,较高风险区在安置区北部地区以及大河乡的中西部地区分布较为广泛,较低和低度风险区则主要分布在罗山周边地区、柳泉乡的东南部、太阳山镇的西南部以及红寺堡镇的南部等地区。研究期间安置区高生态风险区面积大幅度减少,较高风险区和低度生态风险区面积不断增加,因此生态风险总体呈减弱趋势。安置区生态风险值呈现出显著的空间正相关关系,在空间上存在着空间集聚效应,说明安置区生态风险时空分布与人类活动、土地利用强度之间关系密切。     

苏北盐城海岸带景观格局时空变化及驱动力分析

利用RS、GIS手段研究分析了盐城海岸带景观格局的时空变化及其驱动力因子。结果表明：在1983～2000年间,景观斑块数量倍增,平均斑块面积大幅度减小,景观基质构成由比重势均的人工、自然景观变成了以耕地、水域为主的人工景观;海岸带景观异质性整体上有减弱的趋势,主要表现为多样性指数降低、破碎化指数增大、分维数减小,而在空间和类型上又有异于整体的表现;自然地理条件、人口增长、经济收益差异、政府政策是导致盐城海岸带景观格局变化及其区域差异的主要驱动力;随着滩涂围垦利用等人类干扰的不断增加,海岸带景观生态环境保护与经济开发之间的矛盾将愈发突出。     

半干旱区生态风险时空演变及其影响因素的地理探测——以宁夏盐池县为例

深入探究半干旱区景观格局变化规律,明确其生态风险时空演变特征与影响因素,对优化半干旱区景观格局、防范和治理生态风险、促进区域可持续高质量发展具有重要意义。以宁夏回族自治区盐池县为例,基于2000—2020年土地利用数据,通过景观格局指数构建生态风险模型,结合地统计分析和地理探测器模型,对其景观格局变化及生态风险时空演变与影响因素进行综合研究。结果表明：（1） 2000—2020年盐池县耕地和未利用地面积下降,其余地类均呈增加趋势,其中建设用地扩张速度最快,年均增长率为6.90%。（2） 2000—2020年盐池县景观斑块数、斑块密度、景观形状指数和香浓多样性指数上升,最大斑块指数和蔓延度指数下降,表明景观格局呈破碎化、复杂化和分散化的发展态势。（3） 2000—2020年盐池县生态风险指数由0.1465下降至0.1312,其中高、较高和中等风险区面积占比分别下降5.25%、24.21%和5.44%,而低和较低风险区面积占比分别增加14.11%和20.79%,空间上呈现出北高南低的分布格局。（4） 随着社会需求的日益增长和人类活动的加剧,自然因素对生态风险空间分异格局的影响逐渐弱化,而社会经济因素作用不断增强。     

基于地质灾害的陇南山区生态风险评价——以陇南市武都区为例

陇南山区地质构造活动强烈,频繁的地质灾害对生态环境和生态安全构成严重威胁。分别以陇南市武都区的主要地质灾害(滑坡、泥石流和地震)和景观类型为风险源和受体,以景观结构指数和易损性指数作为评价指标,构建生态风险评价模型,进行生态风险特征评估。结果表明:武都区生态风险特征的分布主要受地质灾害风险分布和景观格局的影响,人类活动、植被覆盖度和海拔梯度也是重要的影响因素。极高风险区和高风险区主要集中分布在东江镇以东的白龙江沿岸及整个白龙江南岸、安化、马街、汉王和两水镇北部等地;低风险区和较低风险区主要分布在武都区东部和南部以及西部和西北部区域。基于景观结构的多风险源生态风险评价对于区域生态风险管理具有重要的现实和指导意义。     

左江上游流域景观生态风险评价

以1990年和2008年左江上游流域的土地利用数据和数字高程模型为基础,以景观干扰度、景观脆弱度为主要评价指标,构建景观生态风险评价模型,对研究区景观生态风险的时空变化特征进行评估分析。研究表明:(1)伴随着流域开发活动的加强,1990―2008年18年间,左江上游流域景观格局变化的主要特征为耕地景观显著增加,其面积比例由1990年的20.54%增加至2008年的27.59%;草地景观显著减少,其面积比例由1990的12.66%减少至2008年的3.29%;(2)受地质?地貌格局控制,流域景观生态风险的空间格局存在较大差异,峰丛洼地区?河谷平原和台地区农业景观生态风险较高,而丘陵山区的森林景观生态风险较低;(3)流域内景观生态风险水平正在逐渐增高,中、高和极高等级风险区面积分别增加9.15%、2.08%和2.15%,生态安全格局呈现显著的破碎化趋势,区域人类活动是影响景观生态风险加重和扩散的主要原因。     

漓江流域干旱与洪涝灾害生态风险评价与管理

区域生态风险评价是进行生态风险管理的重要依据。流域生态风险评价应考虑地理单元的整体性和相对独立性。文章基于历史文献资料、自然地理数据和社会经济数据,选择漓江流域主要的自然灾害--干旱和洪涝为风险源,以161个子流域作为评价单元,基于相对风险评价模型,从风险源、脆弱度和抗风险能力3方面来评价流域综合生态风险。结果表明：漓江流域生态风险存在明显的空间差异性。高风险区占流域总面积的2.3%,主要分布于临桂县、灵川县北部和兴安县,表现为基础设施建设薄弱,景观稳定性差,生态脆弱度高;低风险区和较低风险区占流域总面积的59.0%,集中于猫儿山自然保护区、海洋山自然保护区和桂林市区,表现为保护区人为干扰较弱,植被保存完好,景观结构稳定,市区基础设施建设完善;下游阳朔县属中等风险区,存在一定风险隐患。最后基于风险评价结果提出了建立分级旱涝灾害预警机制和生态风险分级管理措施。     

基于RRM模型和不确定性分析的喀斯特地区生态风险管理——贵阳市案例研究

喀斯特地区因自然条件和人类活动的双重作用,成为生态灾害频发的区域。区域生态风险评价应结合区域生态特征,从多角度衡量生态风险组分,进而识别生态风险的空间差异,为风险管理提供依据。以喀斯特典型生态脆弱区贵阳市为研究区,运用相对风险评价模型对区域生态风险特征进行识别,并采用蒙特卡洛模拟进行不确定性分析,进而提出生态风险管理措施。结果表明:1)贵阳市生态风险具有显著的空间差异,呈现出以市区为生态风险高值区向周围区域辐射递减的空间格局;2)人类活动强度是影响贵阳市生态风险最主要的因素,景观格局稳定性影响生态系统的稳定性和恢复力,地形、石漠化在一定程度上加剧生态风险的发生;3)不确定性分析进一步验证了模型的有效性,并表明不确定性对风险评价的干扰是局部的,主要体现在低风险区。研究结果对贵阳市生态系统空间管理具有重要的指导意义。     

“一带一路”背景下博多河流域景观格局变化及生态风险评价研究

“一带一路”沿线国家的生态风险研究有利于区域可持续发展,充分发挥对外辐射的作用,促进国家间经济流动、贸易畅通,实现共同繁荣。以孟加拉国博多河流域为例,选取1980—2017年期间的5期遥感影像,基于景观格局指数建立生态风险模型,综合运用空间自相关分析法、地统计学分析法、重心转移法等方法,研究流域景观格局变化特征以及生态风险演变规律。结果表明：（1）1980—2017年流域内景观类型主要是林地和耕地,且景观格局变化显著,耕地和湿地面积减少,林地、建设用地和未利用地面积增加;（2）1980年以来,流域生态风险整体呈下降趋势,但各类风险转化显著,除低风险区面积减少之外,其余风险区均存在不同程度的增加,各期流域生态风险重心均位于锡拉杰甘杰县,主要在流域中部沿南北方向发生偏移;（3）流域内各期的生态风险在空间上呈显著正相关关系,“高-高”集聚基本稳定,主要分布在博多河及其沿岸;“低-低”集聚变化显著,由博多河下游先向上游及流域西南部变化,后逐渐向流域西部和南部聚拢。研究结果为构建流域生态安全格局及进行生态风险预警工作等提供科学依据和理论支撑。     

江苏省盐城海岸带湿地景观格局变化研究

江苏省盐城海岸带拥有丰富的湿地资源,在维护区域生态平衡和促进区域经济发展方面发挥着重要作用.选用1992年、2002年和2006年的TM影像为主要数据源,研究了3个时期江苏省盐城海岸带湿地的景观格局特征及其景观动态变化.结果表明,盐城海岸带湿地中的自然湿地面积在不断减少,与1992年相比,2006年,研究区自然湿地面积共减少了62.6%(50 640 hm2);其中,光滩面积共减少了90.2%(28 515 hm2),芦苇(Phragmites australis)地面积共减少了63.5%(16 062 hm2),碱蓬(Suaeda salsa)地面积共减少了62.9%(11 820 hm2).与1992年相比,2002年,盐城海岸带湿地景观变化主要是光滩与鱼塘、光滩与米草(Spartina spp.)地、芦苇地与鱼塘和碱蓬地与鱼塘之间的转换.与2002年相比,2006年,研究区景观变化主要是米草地与鱼塘、鱼塘与农田、碱蓬地与芦苇地之间的转换.江苏省盐城海岸带湿地景观变化最明显的区域为射阳河口-新洋港、斗龙港-川东港和川水港-老坝港三个区域.     

银川市景观生态风险评价与生态安全格局优化构建

银川市生态保护与高质量发展已成为黄河流域可持续发展的重要组成部分,亟需优化区域生态安全格局。以银川市为研究区,综合生态风险评价模型和最小累积阻力模型,分析了银川市景观生态风险的时空分异特征,构建了生态安全格局并提出了生态安全保护策略。结果表明：（1） 银川市景观生态风险整体呈中北部高、南部低的空间分布特征,2000、2010年和2020年的景观生态风险指数平均值分别为0.2155、0.2145和0.2130,生态风险整体呈下降趋势,生态风险等级总体由高等级向低等级转移。（2） 共识别优化银川市生态廊道22条,生态节点52个,生态廊道累计长度约511.23 km,大致呈“北西—东南”方向网状分布,北部稀疏、南部密集。6条关键廊道贯穿南北,沿贺兰山国家级自然保护区—黄河—白芨滩国家级自然保护区一带分布,形成了“三纵”的空间格局分布特征。（3） 银川市优化后的生态安全格局由819.56 km²的生态源地、22条生态廊道和52个生态节点构成,并提出了针对生态源地、廊道和节点的生态安全保护策略,以期为银川市景观生态风险评价和生态安全水平的提升提供理论参考和依据。     

Ecological risk assessment and ecological security pattern optimization in the middle reaches of the Yellow River based on ERI+MCR model

The middle reaches of the Yellow River represent an important area for the protection and development of the Yellow River Basin. Most of the area of the river basin is within the Loess Plateau, which establishes it as a fragile ecological environment. Firstly, using high-resolution data of land use in the watershed from the past 30 years, landscape ecological risk(LER) sample units are defined and an ecological risk index(ERI) model is constructed. Kriging interpolation is used to display the LE...     

Scenario simulation and landscape pattern dynamic changes of land use in the Poverty Belt around Beijing and Tianjin: A case study of Zhangjiakou city,Hebei Province

Land use/cover change has been recognized as a key component in global change and has attracted increasing attention in recent decades. Scenario simulation of land use change is an important issue in the study of land use/cover change, and plays a key role in land use prediction and policy decision. Based on the remote sensing data of Landsat TM images in 1989, 2000 and 2010, scenario simulation and landscape pattern analysis of land use change driven by socio-economic development and ecological protection policies were reported in Zhangjiakou city, a representative area of the Poverty Belt around Beijing and Tianjin. Using a CLUE-S model, along with socio-economic and geographic data, the land use simulation of four scenarios–namely, land use planning scenario, natural development scenario, ecological-oriented scenario and farmland protection scenario–were explored according to the actual conditions of Zhangjiakou city, and the landscape pattern characteristics under different land use scenarios were analyzed. The results revealed the following: (1) Farmland, grassland, water body and unused land decreased significantly during 1989–2010, with a decrease of 11.09%, 2.82%, 18.20% and 31.27%, respectively, while garden land, forestland and construction land increased over the same period, with an increase of 5.71%, 20.91% and 38.54%, respectively. The change rate and intensity of land use improved in general from 1989 to 2010. The integrated dynamic degree of land use increased from 2.21% during 1989–2000 to 3.96% during 2000–2010. (2) Land use changed significantly throughout 1989–2010. The total area that underwent land use change was 4759.14 km², accounting for 12.53% of the study area. Land use transformation was characterized by grassland to forestland, and by farmland to forestland and grassland. (3) Under the land use planning scenario, farmland, grassland, water body and unused land shrank significantly, while garden land, forestland and construction land increased. Under the natural development scenario, construction land and forestland increased in 2020 compared with 2010, while farmland and unused land decreased. Under the ecological-oriented scenario, forestland increased dramatically, which mainly derived from farmland, grassland and unused land. Under the farmland protection scenario, farmland was well protected and stable, while construction land expansion was restricted. (4) The landscape patterns of the four scenarios in 2020, compared with those in 2010, were more reasonable. Under the land use planning scenario, the landscape pattern tended to be more optimized. The landscape became less fragmented and heterogeneous with the natural development scenarios. However, under the ecological- oriented scenario and farmland protection scenario, landscape was characterized by fragmentation, and spatial heterogeneity of landscape was significant. Spatial differences in landscape patterns in Zhangjiakou city also existed. (5) The spatial distribution of land use could be explained, to a large extent, by the driving factors, and the simulation results tallied with the local situations, which provided useful information for decision-makers and planners to take appropriate land management measures in the area. The application of the combined Markov model, CLUE-S model and landscape metrics in Zhangjiakou city suggests that this methodology has the capacity to reflect the complex changes in land use at a scale of 300 m×300 m and can serve as a useful tool for analyzing complex land use driving factors.     

长江经济带景观格局动态演变及其景观生态环境效应

利用2000年、2010年、2020年3期土地利用遥感监测数据,通过景观格局指数、区域生态环境质量指数定量探究长江经济带土地景观格局的时空变化特征及其生态环境响应。研究表明：① 长江经济带上、中、下游区域的林地、草地等生态用地与人造地表的分布存在空间错位,生态用地主要转为耕地和人造地表;② 景观层级上,斑块的聚合度降低、破碎化程度加剧、多样性程度有所增加,类型层级上,耕地的破碎化程度增加,人造地表在空间上的连接度加强,趋于规模发展;③ 2000—2020年,经济带生态环境质量改善和恶化并存的特征弱化了整体生态质量的时间变异性,生态环境质量指数的低值区与长江经济带三大城市群的分布存在空间布局相似性;④区域土地资源供给与发展水平的空间错位、土地利用主导功能转型下的生态变化、人口虹吸效应、产业结构等影响长江经济带生态环境的空间分布。     

广东省崩塌、滑坡和泥石流灾害风险评价及时空变化

崩塌、滑坡和泥石流是广东省比较常见的地质灾害,认知其风险分布的时空变化及其驱动因素,对于制定广东省防灾减灾政策具有重要意义。在现有泥石流灾害易损度评价模型基础上,通过建立农林牧副渔及其相关产业产值与土地资源价值之间的关系,获得了土地资源价值定量计算的间接方法,解决了易损性评价中土地利用资料难以获取的问题。对比分析了2000―2010年10年间广东省崩塌、滑坡和泥石流灾害风险的时空变化。2010年各区县平均风险度为0.366,以各区县面积加权平均风险度为0.363,分别比2000年升高了0.017和0.014;2010年高度风险区县43个,比2000年增加了10个;2010年高度风险区面积89 262 km2,比2000年增加了24 301 km2。2010年全省高度风险区面积主要以珠三角地区为中心连片向沿海地区扩展。经济社会发展水平的显著提高,推高了崩塌、滑坡和泥石流灾害风险,并改变了灾害风险的分布格局,成为风险时空变化的主要驱动因素。     

基于“三生空间”的土地利用转型与生态环境效应——以长江三角洲核心区为例

以长江三角洲核心区为例,利用1990、2000、2010年3期遥感影像解译获取土地利用变化数据,按照“生产-生态-生活”土地利用主导功能分类,通过土地利用转移矩阵、生态环境质量指数、土地利用转型的生态贡献率等方法,定量分析长江三角洲地区土地利用转型、时空格局特征与生态环境效应。结果表明：① 1990~2010年,长三角地区基于“三生用地”的土地利用转型表现为生产用地减少,生态用地稳定,及生活用地快速增加。② 长三角地区生态环境质量指数从1990年的0.470持续降至2010年的0.444,整体质量有所恶化,较高质量区和高质量区面积与比重保持稳定。③ 1990~2010年,长三角地区同时存在生态改善和恶化的两种趋势,生态环境改善小于环境恶化的趋势。城镇和农村生活用地、工矿生产用地对农业生产用地的挤占则是导致生态环境质量恶化的重要原因。     

Analysis of the Spatio-temporal Evolution of Land Intensive Use and Land Ecological Security in Tianjin from 1980 to 2019

The problem of land ecological security directly threatens the sustainable development of many regions, and exploring the spatio-temporal characteristics of land ecological security is helpful for analyzing the land ecological patterns between regions and over time. Based on the interpretation of remote sensing image data for Tianjin in 1980, 2000, 2010 and 2019, supported by software such as ArcGIS and GeoDa, the changes of land use in the study area are calculated by using the land use dynamic degree. Then, the land ecological security index and spatial autocorrelation analysis methods are used to study the spatial correlations and internal heterogeneity of land ecological security in each district in Tianjin. The results show that: (1) The land use of Tianjin has changed dramatically in the past 40 years: the building land has been expanding, while the farmland and barren have been shrinking continuously. (2) The overall level of land ecological security is in the high security area, and Jizhou District is the highest, while the Central areas and Binhai are low. (3) The spatial heterogeneity of land ecological security is not obvious, but the spatial agglomeration is strong.