遥感监测下鄂尔多斯市地物类型动态分析

鄂尔多斯市是农牧交错带中段的典型地段,生态环境十分脆弱,土地沙化问题严重。对鄂尔多斯市地物类型近13年的遥感监测结果表明,1990-2003年鄂尔多斯市发生变化的地物类型面积占总面积的8.60%,变化过程突出表现为土地沙化过程和草地退化过程。气候朝干旱化与温暖化方向发展的趋势是生态环境退化的背景因素,人为活动的影响加剧了这种退化过程。     

北方农牧交错带土地利用变化 及其生态环境效应 ——以陕北榆林市为例

基于1985~2000年间的高分辨率土地利用/土地覆盖数据,对位于农牧交错带的陕北榆林市土地利用变化及其区域生态环境效应进行定量分析。结果表明：1985~2000年,榆林市土地利用变化区域差异明显,土地利用变化多分布在北部风沙滩地区,表明这些地区的土地利用变化过程相对活跃。生态环境质量总体上得到改善,但局部地区恶化也相当严重,且在县级尺度上表现出明显的区域分异特征。在大的区域尺度上北部风沙滩地区的生态环境质量的改善程度强于南部丘陵沟壑区。导致生态环境变化(改善和退化)的主导因素是林地、草地与其它土地利用/土地覆盖类型之间的转变,其中治沙种草与防护林体系建设对该市生态环境质量改善的贡献率最高,达到74.8%。     

沈阳地区土地沙化过程与防治措施

地处我国北方半湿润森林与农区过渡的农牧交错带上的沙地在区域上具有边缘性与过渡性,对该区域土地沙化研究具有理论意义和实践意义。本文分析了从属于此类性质的沈阳的康法和柳绕地区土地沙化现状与特征,揭示了土地沙化过程及规律,并提出了生态建设的主要措施,对区域经济发展有一定的指导意义。     

沈阳地区土地沙化过程与防治措施

地处我国北方半湿润森林与农区过渡的农牧交错带上的沙地在区域上具有边缘性与过渡性,对该区域土地沙化研究具有理论意义和实践意义.本文分析了从属于此类性质的沈阳的康法和柳绕地区土地沙化现状与特征,揭示了土地沙化过程及规律,并提出了生态建设的主要措施,对区域经济发展有一定的指导意义.     

阴山中段山地土地利用类型转换格局分析

利用1990年TM数据和2000年ETM数据,以农牧交错带的阴山山地中段为研究区,分析1990～2000年土地利用类型的空间分异规律,重点探讨各土地利用类型中耕地、林地和草地的变化过程。研究表明,耕地的转移流向主要集中于草地,而草地的转移流向又集中于耕地,林地消失区主要转变为草地。阴山北麓为草地向耕地转变的集中区域;阴山南部是林地向草地转变最为集中的区域;阴山中部土地利用类型相互转化相对较少。在土地利用的垂向变化上,耕地减少区域集中分布于海拔1500～1600m及1700～1850m;而其他土地利用类型向耕地转变的集中分布区域大致在海拔1700～1900m范围;海拔1600-1800m为草地-耕地相互转移变化最为集中的区域;草地面积主要在海拔1450-1600m范围增加,在1650-1800m范围内减少;林地除在海拔2000～2200m范围内与非林地相互转变大致持平外,在其余地区均发生退化。海拔1800m和海拔2100左右是本农牧交错带山地土地利用类型波动最为集中的两个分布区。     

中国农牧交错带的气候特征与演变

利用全国620多个站的气象实测资料,研究了我国农牧交错带的气候特征、气候变化,重点分析了干旱对农牧交错带南北摆动的影响.研究表明:我国农牧交错带地形地貌复杂,气候多变,干旱与风沙是其主要自然灾害.气候持续变暖、变干,土地沙化严重,沙尘暴频发.因此,建议农牧交错带进一步加大退耕还林还草力度,加强生态环境保护和治理,以免农牧交错带因气候变化而不断向南侵蚀.     

基于GIS的东北农牧交错带土地利用变化的生态环境效应案例分析

利用遥感数据，相关专题地图和社会经济统计数据。在GIS的支持下，以位于中国东北农牧交错带的吉林省镇赉县作为典型研究区，探讨了东北农牧交错带土地利用变化影响生态环境演化的机制。运用马尔柯夫模型对镇赉县土地利用变化进行空间统计分析。并从景观生态格局，土地荒漠化和水环境等三方面对土地利用变化的生态环境效应进行了实证分析。     

我国北方农牧交错带沙漠化的成因、过程和防治对策

在多年研究工作的基础上,总结提出了诸如农牧交错带北移错位、生态位扩张重叠、人口压力危险阈值等一些关于农牧交错带土地沙漠化成因的新理论观点。并论述了农田风蚀、草场沙化、固定沙丘活化及流沙前移等主要类型土地沙漠化的发育过程。提出了适于农牧交错带贫困沙区的"以发展生产、提高生产水平、增加农民收入带动生态环境建设"的沙漠化治理方针和适于乡、村、户三级的"生态网"、"多元系统"、"小生物圈"沙地综合治理开发模式。     

农牧交错带边界判定方法的研究进展

农牧交错带是我国传统农业区域与牧业区域相交汇的地带, 是我国生态环境的一条过渡带和生态安全的 重要屏障, 为此国内外学者对农牧交错带做了大量的研究, 但是迄今为止对于农牧交错带边界的认识尚未达成共 识。不同学者划分方法不一, 划分标准和指标不一致, 导致划分的农牧交错带在空间上差异很大, 因此有必要对农 牧交错带的边界做进一步的研究。农牧交错带的分布主要受降水等自然因素的限制, 但也与人类对土地利用的方 式密切相关, 因此它更是作为一种土地利用/土地覆被现状存在的。本文在总结以前农牧交错带边界判定研究中主 要用到的方法及存在不足的基础上, 建议从土地利用的角度考虑农牧交错带, 并就边界确定的研究方法做了探讨。     

拉萨城市圈1994—2017年生态质量的时空动态监测及驱动力分析

拉萨城市圈是西藏自治区生态环境与城镇化作用突出的区域,近年来已经出现草场退化、土壤沙化等生态环境问题,对该区域生态质量状况的监测迫在眉睫,但目前又缺少对该区域精细尺度的生态质量状况研究。鉴于此,论文利用Google Earth Engine遥感大数据平台的并行计算优势,基于Landsat TM/ETM+卫星影像,通过遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI)方法监测了拉萨城市圈1994—2017年生态质量的时空变化,深入分析了生态质量变化的气候驱动因子和土地利用转移因子,探索了气候综合驱动的时空分布特征及其变化。结果表明：① 在1994—2017年期间,拉萨城市圈的生态质量良好,在空间上呈现自西南向东北逐渐降低趋势,生态质量整体有改善趋势,改善比重为45.98%;② 热度是RSEI的内部主控因素,对RSEI产生负向影响,体现了气候变暖对研究区生态质量的抑制作用;③ 蒸汽压亏缺、气候水分亏缺是生态质量变化的主要气候驱动因子,草地向其他用地的转移是主要的土地利用驱动因子;④ 气候综合驱动在研究期间整体有减弱趋势,分布格局自西南向东北逐渐增强。论文对拉萨城市圈生态质量状况的监测及其驱动力的深入研究,能够为高原生态环境的保护和西藏地区城镇化的健康发展提供科学指引。     

近30 a玛曲县土地利用/覆盖变化监测

 以1975年的MSS数据,1990年和2005年的TM数据,以及2000年的ETM数据为信息源,在GIS技术的支持下,对玛曲地区的土地利用/覆盖变化进行了监测。研究发现：从1975年到2005年的30 a间,该地区的生态环境呈现出严重的退化趋势,其中沼泽地和林地面积持续减少,沙地面积在1975年到2000年之间呈增加趋势,但从2000—2005年面积大幅度减少。草场退化现象严重,高覆盖度草地减少,裸土地面积增加,建筑用地面积大幅度增加。应用转移矩阵对不同地类之间的相互转换研究发现：高覆盖度草地主要转变为中、低覆盖度草地,沼泽地主要转变为高、中、低覆盖度类型的草地。玛曲环境退化受到自然环境和人类活动的双重影响,气温升高,降水量减少和过渡放牧是导致该地区生态环境退化的主要因素。     

气候变化与土地利用/覆被变化对中国北方农牧交错带水资源影响研究进展

中国北方农牧交错带对全球变化响应敏感,研究气候变化及土地利用/覆被变化（LUCC）背景下北方农牧交错带水资源问题,对变化环境下生态脆弱区的水资源利用与管理具有重要意义。通过对北方农牧交错带气候与LUCC演变特征及其对水资源影响等方面的综合研究,总结得出：（1） 近几十年,该地区气候呈暖干化趋势,气温升高速率与降水减少速率均高于全球平均水平。（2） LUCC以农牧相互转化为主,土地利用结构未发生明显变化。（3） 该地区流域径流、地下水位与气温负相关,与降水量正相关,且降水作用更明显;近几十年来,LUCC成为影响该地区生态水文过程的主导因素,对水资源影响的贡献率越来越大。同时,针对目前研究中存在的问题及薄弱环节,提出未来研究的发展趋势和亟需重点加强的研究方向。     

奈曼旗20世纪80年代以来土地覆盖/利用变化研究

奈曼旗是我国北方农牧交错带沙漠化最严重的地区之一, 也是中国沙漠化监测和治理的重要地区之一。自20世纪80年代以来开始实行一系列土地整治措施, 土地覆盖/利用发生很大变化。利用1980年和1996年的1: 10万的TM遥感影像及GIS获得的数据, 从土地覆盖/利用结构变化、数量变化、空间景观特征变化以及主要变化过程等方面对其进行了研究。结果表明, 80年代以来奈曼旗耕地与难利用土地大幅减少, 林地和草地大幅增加; 土地覆盖/利用变化的主要过程为: 耕地退耕还草、还林, 难利用土地恢复为草地, 在适宜的草地上植树造林; 景观变得破碎, 土地利用的多样性增强。     

陕北农牧交错带土地利用动态变化研究

根据1991-2001年土地利用详查数据,利用土地利用动态度模型、区域差异模型、土地利用程度模型和信息熵模型,对陕北农牧交错带这一典型地区土地利用的时空变化及变化趋势进行了详尽分析。研究表明：陕北农牧交错带耕地、未利用地和水域减少,林地、牧草地、园地、居民点及工矿用地、交通用地增加；研究区土地利用变化速度较快,年变化率达到0．31%,其中园地的年变化率最大；耕地、园地、林地、牧草地和交通用地的空间变化明显；11年来,陕北农牧交错带土地利用处于发展期,利用方式日趋无序。     

陕北农牧交错带沙漠化土地时空变化特征分析

利用1986年、1993年及2003年3期Landsat TM遥感影像,在建立目视解译标志的基础上,借助地理信息系统技术,对陕北农牧交错带1986—2003年土地沙漠化时空动态变化特征进行分析。结果表明:陕北农牧交错带沙漠化土地重心整体向东北方向偏移了11 843.43 m,面积减少了206 655.21 hm2,表明该区沙漠化面积扩大的态势得以控制并趋于减少;沙漠化程度明显减轻,严重、重度沙漠化土地面积逐渐减少,转化为中度和轻度沙漠化,但在区域气候趋于暖干的情况下,面临着沙漠化发展的潜在危险;同时,近17 a来有近291 826.1 hm2非沙漠化土地变为沙漠化土地,沙漠化速度为17 166.2 hm2·a-1,以草地、耕地、林地等土地沙化现象较严重,土地沙漠化的形势仍然较严峻。     

基于MODIS/EVI的内蒙古高原西部植被变化

内蒙古高原西部生态环境脆弱,是全球变化的敏感地带.为了解该区域植被覆盖的时空动态变化,根据2000—2012年MODIS/EVI影像,使用趋势分析和标准差分析方法,研究了近13年内蒙古高原西部植被生长状况及其空间格局动态变化.同时,根据《1:100万植被类型图》把研究区分为荒漠区、草原区、草甸区和灌丛区,以研究不同植被类型下的EVI变化情况.结果显示:内蒙古高原西部植被覆盖退化面积大于改善面积;植被退化区主要分布在内蒙古农牧交错带北部边缘,包含乌兰察布、呼和浩特、包头等市及大通河、疏勒河、黑河等河谷地带;植被增加区域分布在河西地区、河套地区和阿巴嘎旗附近;研究区植被稳定性存在明显的地域差异,波动较高的区域位于阴山南部、祁连山南北和阿巴嘎旗,与植被覆盖退化或者增加的区域基本吻合;仅荒漠区植被覆盖水平上升,草甸、草原区植被覆盖退化严重.     

气候变化对北方农牧交错带界线变迁影响的定量探测方法研究

气候对北方农牧交错带界线变迁的定量影响是目前生态脆弱敏感区对气候变化响应领域的研究热点问题。前人已在气候变化对农牧交错带界线的定性影响方面有较为深刻的认识,但仍缺乏在时间和空间上对气候贡献率进行有针对性的定量辨识。本文利用1970年以来长时间序列的国家气象站点数据和土地利用遥感解译数据,分别提取了基于气候要素和土地利用的20世纪70年代、80年代、90年代和21世纪前10年4个时期的北方农牧交错带界线,通过垂直和水平方向变动探测方法（FishNet）和界线变迁方向变动探测方法（DSAS）对气候界线与土地利用界线的时空变化进行探测,定量分析了不同时期气候对农牧交错带界线变迁影响的贡献率。结果表明,气候与土地利用界线空间分布格局及气候贡献率在不同时期、不同区域差异较大,在西北地区变幅最小,东北地区变幅最大。在大兴安岭东南缘农田控制水源涵养生态功能区西北段以及内蒙古高原东南缘农、林、牧业生态—生产功能区西北段,气候与土地利用界线空间耦合关系最为密切,在该地区基于FishNet方法下水平方向上气候贡献率达10.7%~44.4%,垂直方向上达4.7%~55.9%;基于DSAS方法下气候贡献率为1.1%~16.8%。两种方法探测结果大部分趋于一致,但DSAS方法精度高,适用于小范围精确探测;FishNet方法更简单,适用于精度要求不高、快速直观的统计分析。本研究可为北方农牧交错带内农牧业生产适应气候变化、合理开发土地生产潜力、保护农牧交错带区内生态环境提供科学依据和指导。     

近20 a黄河源园区土地退化时空演化分析

三江源黄河源园区作为黄河的发源地,它的生态系统对整个黄河流域至关重要。针对研究区2000—2020年存在的土地退化问题,选取土壤侵蚀模数、沙化特征指数与土壤湿度指数,采用空间托普利茨逆协方差聚类法开展了3个参数的聚类分析,从而进行黄河源园区土地退化时空演化分析,并采用极致梯度提升法进行时空演化影响因素分析。结果表明：（1） 土地退化现象最严重的地区是中部偏南地区与东北地区,其次为偏北地区。（2） 东北地区存在水土流失与土地沙化2种问题,中部偏南地区以严重的水土流失为主,偏北地区主要表现为土地沙化问题。（3） 近20 a来,土地退化指数呈现波动性下降,土地退化整体趋于好转,在偏南地区表现得更明显。（4） 水土流失问题整体好转,偏北地区有土地沙化的风险。该研究对掌握黄河源园区土地退化的时空分布及发展趋势、推进黄河源园区生态保护具有重要意义。     

北方农牧交错带东段土地水蚀荒漠化监测——以扎鲁特旗为例

以20世纪80年代末和2000年TM影像作为信息源,经合成、增强、几何纠正、镶嵌和人机交互判读并结合野外调查提取土地水蚀荒漠化信息,建立土地水蚀荒漠化空间数据库,结果表明:研究区水蚀荒漠化率为10.64%,以轻度侵蚀为主。水蚀荒漠化空间分异明显,在北部中山区形成三个集中分布区。研究期内土地水蚀荒漠化动态为整体扩展,局部逆转,程度加强;中度、强烈和严重水蚀面积增加,轻度的减少;发生逆转的主要为轻度水蚀土地。人类不合理的经济和社会活动与脆弱的自然条件耦合是研究区土地水蚀荒漠化发生并扩展的全部原因。因此要从控制人口增长,调整不合理的土地利用方式和强度,加强生态环境管理入手,高度重视农牧交错带东段退化土地的综合防治,为区域可持续发展提供良好的生态环境。     

宁夏中部生态脆弱区土地利用变化及沙漠化响应——以宁夏盐池县为例

以宁夏中部生态脆弱区典型县为研究对象,利用1985、1995、2000年三期TM影像提取的土地利用数据,基于GIS空间统计分析功能,结合土地利用指数及分形模型、景观破碎度等景观分异测度指数,探讨近20年来该县土地利用时空分异特征及其沙漠化响应,结果表明:①土地利用变化整体上表现为中低覆盖度草场减少,林地为先破坏而后治理;②1985~2000年沙地扩展区域从北部风沙地貌区转移到中部波状高原区,尤其是扬黄灌渠附近需加强管理和防治;③草场沙化比例最大,中覆盖度草场沙化集中在北部农作活动密集区,其沙化斑块连通性强,低覆盖度草场沙化大部分紧临原沙地,受自然因素干扰更为明显;④中、低覆盖度草场斑块不稳定性程度较高,中覆盖度草场属该区域中对自然条件变化和人为干扰最为敏感的类型,需要加强管理和建立科学的生态恢复重建格局。