顾及PM2.5浓度遥感生态指数模型的沧州市区生态环境质量动态监测分析

针对空气中颗粒物对城市生态环境存在影响,在遥感生态指数的基础上,加入反映颗粒物PM2.5浓度的差值指数(DI),采用主成分分析法耦合绿度、湿度、干度、热度和PM2.5浓度指标,构建新型遥感生态指数RSEInew.通过对比RSEI与RSEInew第一主成分贡献率和平均相关度,建立基于RSEInew模型的沧州市区生态评估模型,对该区域2000-2019年生态环境质量进行监测分析.结果表明:RSEInew第一主成分更好的集中了各指标的特征,比RSEI更能综合代表生态质量情况;绿度指标NDVI和湿度指标WET为正值,对生态环境质量起积极作用;干度指标NDBSI、热度指标LST和PM2.5浓度指标DI为负值,对生态环境质量起消极作用,研究区生态质量主要受绿度影响,其次是干度和PM2.5浓度,湿度影响最小;2000-2019年,沧州市区生态环境质量维持在一般水平,整体呈现下降趋势,降幅约8.3％,主要由于市区原有植被被建设用地代替,生态质量变好的区域主要分布在中部,说明积极推进中心城区裸露地块增绿等环境保护工作,改善了中心老城区的环境质量;依据多元线性回归模型预测,未来增加0.159单位的NDVI,减少0.391单位的NDBSI或0.413单位的DI,就会使沧州市区的生态环境质量提高0.1单位,说明增加绿地覆盖是改善沧州市区生态环境的最有效方式.     

基于遥感和POI数据的重庆市主城区城市生态环境格局研究

城市的急剧扩张加速了人类活动对生态环境的影响,引发地表植被破坏、水土流失、热岛效应等各种生态问题.摸清城市建设对生态环境的影响方式,是维护城市生态安全,保证其可持续发展的重要条件.本文以重庆市主城区为研究区,将Landsat遥感影像、土地利用数据、城市功能设施POI等多源数据融合,首先基于RSEI模型实现重庆市主城区2000-2017年生态环境质量、土地利用变化的监测评价,并分析二者间联系;其次基于核密度估计法探索研究区功能设施分布现状,并在地理探测器支持下,精细化探索城市功能设施聚集情况对生态环境评价指标的影响.结果表明:①20年来,重庆市主城区生态环境质量处于优良等级面积占比分别减少6.05％、3.20％,而中、较差、差等级占比分别增加6.08％、2.99％、0.17％,变差区域与城市扩张区域相符,城市建设对生态环境破坏效应明显.②城市功能分布现状呈"多中心、多组团"模式:渝中、观音桥等中心组团为商务、行政、居住区;北碚、沙坪坝组团为科教文化区;观音桥—人和、两路、西永、界石等组团为交通、仓储物流区;大渡口、唐家沱、西彭、茶园、鱼嘴组团为主要工业区;自然、人文景点及城市公园为主要绿地区.③生态环境质量评价指标对各类功能设施聚集情况响应不一,NDVI和LST较敏感,NDBSI和Wet不敏感;工企、交通设施聚集区NDVI低,LST高,不利影响显著;绿地设施聚集区NDVI高、LST低,有利影响明显;商务、行政、居住设施聚集区NDVI、LST处于中间,影响相对小.     

基于长期水文变化的苏北高邮湖生态水位及保障程度

湖泊生态水位是维持湖泊生态系统结构和功能完整性、维持生物多样性的最低水位,研究湖泊生态水位过程对湖区动、植物栖息地保护和湖泊水资源管理具有重要意义.利用高邮湖1953-2013年日水位资料进行生态水位计算分析,采用M-K法和滑动T法对1953-2013年年均水位进行突变检验,分析高邮湖1953-1992年来水文变化规律,结合年保证率法和年内展布法得到高邮湖逐月最低生态水位过程,并计算出高、低水位发生时间及历时,在此基础上对其1993-2013年生态水位保障程度进行研究.主要结论有:(1)高邮湖年均水位过程突变发生在1997年;(2)高邮湖高水位时期(7-10月)的最低生态水位为5.8 m,水位高于5.9 m的天数要达到111 d左右;低水位时期(12-次年3月)的最低生态水位为5.1 m,水位低于5.3 m的天数要达到96 d左右;其余月份最低生态水位为5.2 m;(3)高邮湖生态水位年内保障程度最低发生在7月,为60.83%,年际保障程度1994年和2001年最低,分别为49.59%和50.41%,低水位天数得不到保障.     

扎龙湿地生态系统需水量

对扎龙湿地生态系统需水量计算方法进行了研究,提出了适宜生态环境需水量和最小生态环境需水量计算方法; 对扎龙湿地湖泊水库、明水沼泽和芦苇沼泽面积上的生态环境需水量、扎龙湿地适宜生态环境需水量及最小生态环境需水量进行了计算和分析:1986-2002年扎龙自然保护区生态环境需水量的变化范围为5．22×108m3-5．92×108m3;扎龙湿地自然保护区的适宜生态环境需水量为5．55×108m3、保证率为75％的最小生态环境需水量为2．89×108m3,保证率为95％的最小生态环境需水量3．54×108m3．     

长江中游城市群水资源承载力时空格局及耦合协调性

长江中游城市群是实施生态优先绿色发展战略的重点区域,从水资源承载系统内的水资源、社会、经济、生态环境4个子系统中选取24项指标构建水资源承载力评价体系,综合运用改进熵权TOPSIS模型、空间自相关分析和耦合协调发展模型定量评价2012-2018年长江中游城市群水资源承载力时空变化过程及子系统间的耦合协调性.结果表明,（1）长江中游城市群整体水资源承载力水平表现为：缓慢上升（2012-2015年）、下降（2015-2017年）、再上升的趋势（2017-2018年）;（2）水资源承载力的空间差异不明显（仅2016年差异显著）,武汉城市圈水资源承载力的空间差异相对较大且呈现低值包围高值的空间分布特征;（3）各城市生态环境子系统承载力得分较为均衡,但其他子系统的承载力均差异较大;（4）影响水资源承载力的主要因素依次为城市污水处理厂日处理能力、人均GDP、城镇化率、第三产业比重和人均水资源量;（5）长江中游城市群水资源承载系统的耦合协调度总体处于中等水平,且水资源承载力与耦合协调度有极强的正相关关系.研究结果可为长江中游城市群水资源承载力改善及水资源优化配置提供依据.     

2012年夏季三江平原湿地抚远地区浮游植物群落结构及多样性

2012年6月(夏季)对三江平原湿地抚远地区水域的浮游植物进行调查,设置了10个采样点,经鉴定共有浮游植物262个分类单元,包括239种19变种4变型,隶属于7门9纲22目32科73属.通过对浮游植物群落结构的初步分析,得出三江平原湿地抚远地区水域浮游植物群落结构组成以绿藻门、硅藻门、裸藻门为主,种类数为绿藻门(42.6％)＞硅藻门(22.8％)＞裸藻门(20.9％),细胞密度在3.88×104～278.07×104cells/L之间.聚类分析结果显示,可以将10个采样点分为两组,即农场区5个样点为一组,非农场区5个样点为另一组,两大区域的浮游植物群落结构差异明显,水体类型及生态环境的不同是其存在差异的主要原因.浮游植物多样性指数相对较为一致,Shannon-Wiener多样性指数均在2左右,Margalef丰富度指数均大于3,Pielou均匀度指数在0.3 ～0.5之间.综合群落结构以及多样性分析表明,三江平原湿地抚远地区水域浮游植物物种丰富度较高,多样性良好.     

湖北省长湖浮游植物优势种生态位分析

于2012年4月至2013年1月对长湖浮游植物群落结构特征进行调查分析,使用Levins生态位宽度公式和Levins重叠公式测定长湖浮游植物优势种的生态位指数,分析浮游植物站点分布和环境因子的变化与生态位间的关系.结果显示:整个区域以蓝藻门和绿藻门的种类为主,优势种种类和密度随季节变化,表现出1~2个种类成为主要优势种,在丰度、优势度和生态位宽度上远大于其他优势种的特征.依据优势度指数和生态位宽度将优势种分为3类;小球藻(Chlorella vulgaris)和扭曲小环藻(Cyclotella comta)作为4个季节优势种,占据更多的资源位点,有更大的生态位宽度,在竞争中处于优势.蓝藻门的两栖颤藻(Oscillatoria amphibia)在夏季成为主要优势种,其丰度远大于其他种类,但受到种间竞争及高等水生植物的抑制,没有在竞争中取得绝对优势.其他种在不同季节此消彼长,但仅在若干季节成为优势种.海子湖区周围的进出水口及马洪台区、圆心湖区的围网养殖会直接影响水体中总氮、总磷浓度,进而改变浮游植物优势种在各区域的分布,使用t检验证实了这种差异.环境因子与优势种的相关性分析显示,水温、N/P比是影响浮游植物优势种分布的重要因素.     

基于生态适宜性分析的湖泊保护与利用——以湖北斧头湖为例

为了湖泊生态系统健康及湖泊资源的可持续利用,需要根据湖泊的具体情况加强对湖泊生态系统的管理.建立在生态适宜性分析基础上的湖泊生态功能分区,可为科学合理地开发湖泊资源、协调湖泊生态系统结构与功能提供依据.以湖北省斧头湖为对象,在对斧头湖生态环境调查基础上,选取具有代表性的水质、生物及人为干扰因子;根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)确定水质评价等级,采用专家论证法确定生物及人为干扰因子评价等级,建立起湖泊生态养殖适宜性评价等级体系;采用主成分分析法确定评价因子权重,并在GIS技术的支持下,采用因子叠加法,对斧头湖生态养殖适宜性进行综合评价.根据各区域生态养殖适宜性综合评价结果,同时考虑到湖泊生态环境和综合资源保护要求、斧头湖自然生态系统功能和生态渔业的可持续发展,可将斧头湖划分为极适宜区、高度适宜区、中度适宜区、轻度适宜区和较不适宜区;各适宜区面积分别占斧头湖总面积的12.04%、24.81%、49.65%、9.58%和3.92%.从湖泊生态系统保护及渔业的可持续利用角度看,极适宜区、高度适宜区适合开展生态养殖;中度适宜区和轻度适宜区要以生态恢复为主,可进行一定规模的放养养殖;较不适宜区应进行生态修复,不适宜进行各种开发活动.     

基于浮游植物群落的安徽太平湖水环境生态评价

安徽太平湖是国家重点保护湖泊,但其生态本底资料非常缺乏.于2012、2013年对太平湖浮游植物群落结构进行了调查,共鉴定出浮游植物126种,隶属7门93属,绿藻门种数最多,共40属68种;浮游植物丰度平均值为127.12×104cells/L,蓝藻与绿藻相对丰度之和达61.5%;生物量平均值为0.74 mg/L,蓝藻和绿藻相对生物量之和达40.3%;太平湖优势种种类多且优势度不高;α-中污染和β-中污染指示种分别为9和28种,占总种数的7.1%和22.2%;各采样点Shannon-Wiener、Margalef和Pielou均匀度指数的均值分别2.48、2.35和0.71.利用各种浮游植物特征参数对太平湖水营养水平的评价结果不太一致,而各指标对太平湖水质污染状况的评价较为一致,为β-α-中污染.与以往的数据进行比较发现,太平湖浮游植物种类组成上未发生大的变化,丰度及生物量呈现增加的趋势,指示水体清洁的种类消失,新增的浮游植物种类超过50%为中污带指示种,但未见P-多污带指示种类出现,说明太平湖水生态环境质量有所下降,但没有达到恶化的程度.     

冻融期包头南海湖浮游植物群落及优势种生态特征

为了探究包头南海湖浮游植物群落特征和物种与生境之间的关系,于2018年11月和2019年1月、3月分别对南海湖浮游植物群落结构进行调查分析,得出南海湖冻融期浮游植物群落结构为绿藻硅藻蓝藻型使用改进的Levins公式和Petraitis指数测定了南海湖冻融期优势种的生态位量度结果显示:在不同生境条件下,物种生态位宽度存在季节性变化,同样,生态位重叠也随季节变化而变化随着湖面冰冻,多数浮游植物生态位宽度有所下降;结冰期生态位重叠程度最高,融冰期生态位重叠程度最低综合冻融过程优势藻种生态特征,绿藻门的四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)是冻融过程中最主要优势种,优势度、密度、生态位量度均优于其他优势藻种,能充分利用环境资源,更具竞争力优势种与环境因子的灰关联分析显示,p H是影响浮游植物优势种数量的主要相关因子.