三江源生态工程实施以来草地恢复态势及现状分析

三江源生态保护与建设工程实施以来,区域生态环境发生了明显的改善。为了正确认识该地区草地退化恢复的程度及其空间分布特征,本文通过对比分析2004年和2012年2期遥感影像,利用人工解译的手段获取了工程实施后三江源地区退化草地变化态势数据集,并在此基础上分析了退化草地的恢复态势,以及草地退化现状的空间格局特征。结果表明：① 2004-2012年三江源生态工程实施以后,该地区草地退化呈现不同程度的减缓态势,而且局部地区草地状况明显好转;② 三江源地区各县草地退化趋势基本得到控制,退化草地变化以轻微好转和明显好转为主,退化发生和退化加剧现象仅发生在极少数县;③ 2012年三江源退化草地面积比2004年降低了5.78%,其中中度退化草地的面积减少最显著,下降了5.35%。黄河源和长江源草地退化的形势依然比较严峻,玛多县、曲麻莱县、称多县北部和治多县东南部草地退化最明显。三江源生态工程自实施以来,草地恢复态势及现状分析对归纳总结三江源生态保护与建设一期工程的成功经验和基本教训,以及合理指导二期工程的实施具有重要的科学意义。     

2010-2015年中国生物多样性保护优先区域人类干扰程度评估

生物多样性是人类赖以生存与发展的基础。中国生物多样性保护优先区域集中分布着中国绝大多数的生物物种,如何保护好这些区域的生态系统和生物多样性,是实现可持续发展急需解决的问题。本文基于2010年和2015年的2期土地利用/覆被数据,应用人类干扰指数,分析了中国生物多样性保护优先区域人类干扰的程度及变化。结果表明：① 2015年中国生物多样性保护优先区域人类干扰程度以微度和轻度为主,15个优先区处于微度干扰,占优先区总面积的84.10%,13个处于轻度干扰,占优先区总面积的6.65%;华北平原黄土高原区和华东华中丘陵平原区人类干扰程度较高,而西南高山峡谷区、蒙新高原荒漠区和青藏高原高寒区人类干扰程度很低;② 2010-2015年,占优先区总面积84.54%的区域人类干扰程度基本持衡,人类干扰程度发生增加和下降的面积大致冲抵,生物多样性保护优先区域整体变化不大,华南低山丘陵区和东北山地平原区人类干扰程度较高,且升幅超过1%,华北平原黄土高原区降幅最大,为0.15%;③ 人类干扰程度较高且变化幅度大的区域,主要受经济发展对生态系统干扰及土地利用程度加深的影响,对农田、居民点及工矿交通用地的需求增加,退耕还林等部分生态工程实施有利于减少人类对生态系统的干扰程度。总体上看,全国32个生物多样性保护优先区域整体上人类干扰程度较低且变化幅度较小,且人类干扰程度高的区域分布较集中,说明国家生态保护各项政策与措施的实施对生物多样性保护起到了良好的促进作用,有利于生物多样性的保护。     

近30年东北亚南北样带气候变化时空特征分析

以东北亚南北样带为研究区,基于NCDC气象数据,采用统计分析、线性趋势分析和累积距平分析法,对近30 a来东北亚地区的气候变化进行了系统研究。结果显示：1980~2010年,样带温度变化整体以升温态势为主,1996年后进入偏暖阶段,显著升温区年升温速率在0.05℃/a以上。降水变化整体表现为南减北增的空间分异格局,南部在1999年后进入偏少阶段,北部在2004年后进入偏多阶段,降水显著减少区,年降水量减少速率在5 mm/a以上;降水显著增加区,年降水量增加速率在5 mm/a以上。     

中国森林生态系统植被碳储量 时空动态变化研究

森林是陆地生态系统的主体, 在全球碳循环中起着十分重要的作用。本文利用20 世纪70 年代以来的六次森林清查资料, 结合森林生物量实测数据, 采用分树种、分龄组的生物量—蓄积 拟合关系, 估算了中国20 世纪70 年代以来森林植被碳储量的动态变化。结果表明: 我国六次森 林资源清查中森林的植被总碳储量分别为3.8488PgC、3.6960PgC、3.759PgC、4.1138PgC、 4.6563PgC 和5.5064PgC, 虽然存在一定的波动现象, 但总体增长趋势明显, 尤其是80 年代以来, 植被碳储量净增加1.8104PgC, 平均每年以0.0823PgC 的速率增加, 这表明80 年代以来我国森林 植被一直起着明显的CO₂ 汇的作用。从碳密度的变化看, 70 年代以来我国森林植被平均碳密度 增长了3.001Mgha ^-1, 其中幼龄林与中龄林碳密度分别增长5.2871Mgha ^-1 和0.6022 Mgha ^{-1<,sup>, 而成 熟林碳密度却降低了0.7581Mgha -1, 可见中国森林植被的碳汇功能主要来自于人工林的贡献, 而 且随着幼龄林、中龄林碳储量和碳密度的增长, 中国森林植被的碳汇功能将进一步增强。我国森 林植被碳储量和碳密度空间差异显著, 森林植被碳库主要集中于东北和西南地区, 平均碳密度以 西南、东北以及西北地区为大, 中国森林植被碳储量和碳密度的这种空间分布规律与人类活动对 森林的干扰强度密切相关。}     

基于气象站观测数据的京津冀城市扩展对气温变化的影响研究

城市扩展引起的区域增温效应一直都是城市热环境研究中的热门领域。本研究首先基于1980-2015年7期城市扩展遥感监测数据,通过熵值法构建了京津冀地区58个气象站周边2 km半径范围内城市扩展程度指数;然后使用四分位法对该指数进行分级,将站点划分为低度城市扩展（C1）、中度城市扩展（C2）和高度城市扩展站点（C3）;最后通过3类站点年和季节平均气温变化趋势对比分析,揭示了城市扩展对气温变化的影响程度及其贡献率。结果表明：① 1980-2015年京津冀地区几乎所有站点周边都有城市扩展现象,58个气象站周边城市扩展程度指数平均为0.377,C3类站点周边城市扩展程度指数为0.650;② 3类站点年和季节平均气温增温速率均表现为C1 < C2 < C3,C3类站点年平均气温的增温速率为0.536 ℃/10a;在季节平均气温上,C1、C2和C3站点春季的增温速率均最高,其中C3类站点的为0.637 ℃/10a,而夏季或秋季最低;③ 城市扩展对C3类站点年和季节平均气温增温影响和贡献率均高于C2类站点,对C3类站点年平均气温的增温影响和贡献率分别为0.342 ℃/10a和63.81%;在季节平均气温上,城市扩展对C2和C3类站点的增温影响均在冬季最高,分别为0.229 ℃/10a和 0.410 ℃/10a,而在春季或夏季最低;城市扩展对C2和C3类站点的增温贡献率均在秋季最高,分别为73.24%和82.96%,而在春季最低。     

特大城市群生态空间及其生态承载状态的时空分异

快速城镇化导致中国城市群地区生态空间被大量挤占,生态承载压力加剧,已成为制约城市群健康发展的重要因素。本文界定并分析了京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、长江中游5个特大城市群三生空间结构分布特征,解析了1990—2020年生态空间时空分异及其变化的影响因素,进一步通过水资源供给、水质调节、空气质量调节、休闲游憩探讨了近30年生态空间综合承载状态及其时空分异特征。研究结果表明：① 不同形成发育阶段的城市群呈现差异性的三生空间面积结构比、以多中心组合为主的生活空间拓展演变模式,以及屏障式、紧密、离散、全包围式的生态空间结构。② 1990—2020年城市群生活空间面积持续大幅度增加而生产空间呈现相反趋势,除粤港澳大湾区以外,生态空间均表现出增加态势尤其近10年增势明显。三生空间面积结构及其时空变化特征,说明特大城市群生产、生态空间的主要功能从供给转向调节和文化,并反映了中国从快速城镇化到新型可持续城镇化的转变。③ 5个城市群分别有78.6%、73.1%、54.5%、56.3%和25.8%市域呈现严重超载的综合生态承载状态,其中水资源供给、水质调节是制约城市群生态承载水平的要因,未来需要重视城市群生态空间保留量及其合理布局以减缓生态承载压力。本文可为城市群绿色可持续发展、三生空间结构优化和配置提供科学依据。     

东北亚区域可持续发展的主要科学问题探讨

东北亚各国自然地域相连,社会经济联系密切,形成了东北亚独特的经济地域系统。在全球变化背景下,深入探讨东北亚区域可持续发展面临的主要科学问题具有重要的理论与实践意义。东北亚区域生态经济巨系统的结构、功能和地域分异规律及其动态演变格局是该区域可持续发展的基本科学问题;驱动力因子是该区域可持续发展研究的重要问题;跨境区域社会经济可持续发展模式是该区域可持续发展的核心问题和归宿,而东北亚区域可持续发展支撑平台建设是重要的技术支撑和保障。东北亚、中亚地区作为一个资源、环境、经济和社会复杂巨系统,其可持续发展还有许多重要科学问题,需要该区域科学家联合攻关,共同探索。     

21世纪初中国海岸带土地利用空间格局特征

基于GIS空间分析技术、条带分割法以及优势度和土地利用程度综合指数,分析了21世纪我国海岸带区域（海岸线向陆30km范围）土地利用的数量、结构、空间格局和集约化特征。研究表明：21世纪我国海岸带土地利用以耕地、林地和建设用地为主。距海远近不同,土地利用的结构特征和空间格局差异显著,水域和建设用地的向海特征最为显著,其次...     

近50年来气候变化背景下中国大豆生产潜力时空演变特征

大豆是中国最重要的粮食兼油料作物之一,随着人口的增长和人们生活水平的提高,中国对大豆产品的消费需求不断增加.全球气候变化给大豆生产带来了一定影响,其中有负面的,也有正面的.本文以2010年中国耕地空间分布遥感监测数据为基础,在1961-2010年的长时间序列气象数据、土壤数据等数据基础上,采用GAEZ模型,综合考虑光、温、水、CO2浓度、病虫害、农业气候限制、土壤、地形等因素,估算了中国大豆生产潜力,进而分析了近50年来气候变化导致的中国大豆生产潜力的时空格局特征.研究表明:①中国大豆生产潜力呈现由南向北、由西向东增加的趋势.东北平原区、长江中下游地区和黄淮海平原区是大豆高产区.②近50年来,中国大豆适宜种植面积持续增加,而大豆平均生产潜力却持续下降,大豆生产潜力总量先降后增.③中国大豆生产潜力的变化区域差异明显.东北平原区大豆生产潜力总量居全国第一,长江中下游地区和黄淮海平原区分别居第二、三位.本文揭示了近50年来气候变化背景下中国大豆生产潜力的时空格局演变特征,对合理安排大豆种植布局,高效利用气候和土地资源,实现大豆稳产高产具有指导意义.     

20世纪80年代以来中国土地利用变化的基本特征与空间格局(英文)

Land-use/land-cover changes(LUCCs) have links to both human and nature interactions. China's Land-Use/cover Datasets(CLUDs) were updated regularly at 5-year intervals from the late 1980s to 2010, with standard procedures based on Landsat TM\ETM+ images. A land-use dynamic regionalization method was proposed to analyze major land-use conversions. The spatiotemporal characteristics, differences, and causes of land-use changes at a national scale were then examined. The main findings are summarized as follows. Land-use changes(LUCs) across China indicated a significant variation in spatial and temporal characteristics in the last 20 years(1990–2010). The area of cropland change decreased in the south and increased in the north, but the total area remained almost unchanged. The reclaimed cropland was shifted from the northeast to the northwest. The built-up lands expanded rapidly, were mainly distributed in the east, and gradually spread out to central and western China. Woodland decreased first, and then increased, but desert area was the opposite. Grassland continued decreasing. Different spatial patterns of LUC in China were found between the late 20th century and the early 21st century. The original 13 LUC zones were replaced by 15 units with changes of boundaries in some zones. The main spatial characteristics of these changes included(1) an accelerated expansion of built-up land in theHuang-Huai-Hai region, the southeastern coastal areas, the midstream area of the Yangtze River, and the Sichuan Basin;(2) shifted land reclamation in the north from northeast China and eastern Inner Mongolia to the oasis agricultural areas in northwest China;(3) continuous transformation from rain-fed farmlands in northeast China to paddy fields; and(4) effectiveness of the "Grain for Green" project in the southern agricultural–pastoral ecotones of Inner Mongolia, the Loess Plateau, and southwestern mountainous areas. In the last two decades, although climate change in the north affected the change in cropland, policy regulation and economic driving forces were still the primary causes of LUC across China. During the first decade of the 21st century, the anthropogenic factors that drove variations in land-use patterns have shifted the emphasis from one-way land development to both development and conservation. The "dynamic regionalization method" was used to analyze changes in the spatial patterns of zoning boundaries, the internal characteristics of zones, and the growth and decrease of units. The results revealed "the pattern of the change process," namely the process of LUC and regional differences in characteristics at different stages. The growth and decrease of zones during this dynamic LUC zoning, variations in unit boundaries, and the characteristics of change intensities between the former and latter decades were examined. The patterns of alternative transformation between the "pattern" and "process" of land use and the causes for changes in different types and different regions of land use were explored.