青海高原干旱时空分异特征及发生风险研究

青海省干旱灾害具有发生频繁、影响范围大、持续时间长的特点,严重影响本省农牧业生产,对其发生、分布及出现风险进行研究,成果对降低农业生产风险、水利工程布局建设有很好的参考作用。本文通过修正Penman公式中辐射计算模型,定义青海省干燥度干旱指标,将干旱划分为重旱、中旱、轻旱、无旱四级,对青海省1960—2010年的干旱年际变化趋势及空间分布特征进行分析。构造月干旱发生风险指数,以5月份为例对青海省月干旱发生风险进行了评估。主要结论如下:(1)1961—2010年,青海省年干旱程度以重旱与中旱为主,50年来重旱次数呈现极显著减少趋势;无旱次数呈显著的增加趋势;轻旱与中旱次数无明显变化趋势。冬季干旱以重旱为主;春季重旱减弱,轻旱增加;夏季重旱显著减少,无旱次数显著增加;秋季重旱趋稳。(2)柴达木盆地为重旱高发区;青海省东南部久治、河南、班玛等地为无旱或轻旱主要影响区;祁连山区、东部农业区及青南称多、玉树等地受轻、中旱影响较大。(3)5月份,重旱在三江源的东南部、祁连山区、环青海湖区、东部农业区出现可能性低;中旱高风险区位于柴达木的大柴旦、德令哈、乌兰、都兰及小唐古拉山、治多区域;轻旱高风险区域包括天峻、祁连、环湖区域大部分、东部农业区大部分地区及三江源的杂多、玉树、兴海等地。     

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RS与GIS的广州市森林景观格局时空分异研究

以TM影像和野外调查资料为数据源,基于3S技术对1986-2006年广州市森林空间格局进行动态分析。结果表明:1986-2006年广州市森林景观斑块数量增加,平均斑块面积减小,景观结构破碎化程度有上升趋势,主要表现在:多样性指数、分维数增大,聚集度、均匀度减小,在空间和类型上局部变化不同于整体表现。自然地理条件、人口增长、政府政策是导致景观格局变化及其区域差异的主要驱动力。随着城市扩展、农田开发等人类干扰的不断加剧,森林景观生态环境保护与经济开发之间的矛盾将愈加突出。     

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。     

黄土丘陵沟壑区生态移民过程及其生态系统服务价值评价——以宁夏海原县为例

以海原县为研究对象,以2000、2005、2010和2015年遥感数据为基础数据,综合运用土地利用动态度、生态系统服务价值评价模型、地理探测器等模型对海原县2000—2015年的生态系统服务价值时空变化进行研究。结果显示：2000—2015年海原县土地利用类型发生明显变化,林地、建设用地、水域以及园地面积分别增加24 532.56hm2、13 233.71hm2、1 093.58hm2和812.16hm2,而耕地、草地和未利用地面积呈下降趋势,其中未利用面积下降幅度最大,共减少21 333.05hm2;研究期间海原县生态系统服务价值呈现出逐年增加的变化趋势,由2000年的37.25×108元增加至2015年的62.23×108元,变化率为67.07%,而林地、园地和水域面积的增加是海原县生态系统服务价值增加的关键;从态系统服务价值空间分布来看,海原县生态系统服务价值在空间呈现出由西南向东北递减的变化趋势;研究期间研究区生态系统单项服务价值均呈现出增加的变化趋势,其中废物处理和水源涵养增加量最大,其次是生物多样性和气候调节,而食物生产、原材料生产以及娱乐文化增加量最低,说明海原县的生态系统调节服务>支持服务>供给服务>文化服务;通过地理探测器诊断发现草地、园地、林地、气候调节、土壤形成与保护、生物多样性保护的决定力q值均＞0.8,说明这6项因子对研究区生态系统服务价值变化具有重要的影响作用。     

山岳旅游地生态服务价值时空分异及其与环境因子关系——以武夷山风景名胜区为例

以山岳型旅游地武夷山风景名胜区为例,估算了风景区景观生态服务价值,分析1986年、1997年、2009年风景区景观生态服务价值时空变化特征,并运用相关分析和逐步回归分析方法对生态服务价值与环境因子的关系进行了探讨,以期揭示风景区景观生态服务价值与环境因子间的作用规律。结果表明:1.武夷山风景名胜区景观类型单位面积生态服务价值最高为水体(9 3707元/(hm2.a)),最低为裸地(354元/(hm2.a)),建设用地价值(12 000元/(hm2.a))仅高于裸地、农田、灌草等景观类型,杉木林、马尾松林、竹林、阔叶林等森林景观服务价值相差不大;2.风景区内景观生态服务价值在1986—1997年间服务价值有较大损失,在1997—2009年间得到一定程度弥补,但1986-2009年间景观生态服务价值变化呈亏损趋势,植被景观类型向建设用地的转变导致景观生态服务价值的降低;3.风景区内景观类型生态服务价值与环境因子(坡向除外)间呈现中等相关性,其中,郁闭度与生态服务价值相关系数最高(0.7**),环境因子中蓄积量与郁闭度相关系数最高(0.86**);4.植被景观生态服务价拟合结果(R2=0.7524,p<0.0001)值优于非植被景观(R2=0.5370,p<0.0001),拟合效果能较好地揭示景观类型生态服务价值与环境因子间的数量关系。     

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。     

区域经济增长时空分异模拟方法——以京津冀都市圈为例

区域经济增长是有着丰富时空内涵的动态变化过程,认识和定量分析这种动态变化过程一直受到广泛关注。借助农业区位论、增长极理论和梯度推移理论的学术思想、概念和术语,在量化定义区域经济增长空间概念的基础上,提出了基于GIS技术的区域经济增长时空分异模拟方法,进而以京津冀都市圈为例进行实证研究和专业分析。研究结果表明:京津冀都市圈由城市增长极中心向外围,随着距离的增大,经济增长呈现出了显著的衰减特征,不同城市之间存在着明显的经济低谷地带。1993~2003年期间,都市圈的经济增长时空分异尤以京、津两市的极化增长最为显著;京、津两大增长极除对唐山方向有拉动效应外,对其它地市的带动辐射力度尚较小;都市圈内部的城市等级还未完全展开,尚未形成合理的梯度推移和梯级演化结构。     

三峡移民安置区土地生态安全风险评价及其生态利用模式——以重庆市巫山县为例

针对三峡库区蓄水后移民安置区的土地生态安全问题, 本文以重庆市巫山县为例, 在总 结归纳了巫山县移民安置区主要土地生态环境问题及形成原因的基础上, 以6 个流域为研究单 元, 从生态系统风险、人文社会风险和环境污染风险三方面选取具有代表性的8 个环境风险性因 子, 采用特尔菲法和层次分析法评价了巫山县移民安置区的土地生态安全问题, 并在此基础上提 出了有利于巫山县移民安置区土地可持续的生态利用模式。     

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。     

回族聚居地区新建型城镇空间增长格局研究——以宁夏吴忠市红寺堡镇为例

回族聚居地区新建型城镇一般是指西北民族地区在扶贫工程、生态移民工程、大村庄合并等补齐短板的小康社会建设中,在适宜生产生活区域建设的回族人口占比较大的新城镇,其受政府行为和城镇规划影响深刻,与普通城镇的空间自组织与他组织相结合增长过程有着明显区别。以宁夏中部扬黄新灌区吴忠市红寺堡镇为例,利用2005年、2010年和2016年3期遥感影像,运用土地利用动态度模型、空间自相关模型和核密度估算等方法,探讨回族聚居地区新建城镇的空间增长格局特征。结果表明：（1）红寺堡镇从早期居住用地占主体的用地模式逐步转变为居住-工矿仓储-公园绿地为主导的复合型用地模式,红寺堡镇作为新建城镇,城镇空间增长初期主要以公共服务与基础设施用地、商服用地、城市院落用地为主形成城市核心区,呈星型原始增长模式;随着城镇人口的增多,城镇空间增长速度加快,空间呈现轴带状及跳跃式的混合拓展增长,在城镇规划引导下,用地类型中公园与绿地等生态用地、以高层建筑为主的住宅小区和工矿仓储用地占比显著上升,用地模式逐渐向复合型用地模式转变。（2） Global Moran’s I指数研究显示,经过近10多年的城镇建设,尤其是在科学合理的城镇规划作用下,各用地类型的空间自相关在逐渐增强,空间格局呈现集聚态势;基于3次城镇规划及土地利用规划,以功能性用地的混合布局为特征,城镇用地的总体格局没有发生剧烈变化,仅在原有基础之上进行了微调,城镇空间增长趋于稳定,用地类型、用地结构比例趋于合理,新型小城镇建设成效初见端倪。（3）作为回族聚居小城镇,红寺堡镇区清真寺空间分布格局变化较小,总体呈现西南部相对密集,东北部相对稀少的特征,与各个时段内农业聚落大范围分布有密切关系;近些年镇区出现清真寺由低密度蔓延态势向高密度蔓延转变,这种变化主要受教派体系较多的回族文化特征影响,空间分布与各教派教众人口分布的随机性有较高的一致性。     

景观生态风险研究进展及基于生态系统服务的评价框架: ESRISK

在快速城市化过程中,高强度人为活动对生态系统结构和服务功能造成极大扰动,进而产生一定生态风险。近年来,景观生态风险评价的兴起为景观格局—生态过程互馈研究提供了新的视角,可有效支持生态系统管理。本文在探讨生态风险、区域生态风险与景观生态风险联系与区别的基础上,重点评述了景观指数法和风险“源—汇”法等主要景观生态风险评价方法,归纳了基于生态系统服务的景观生态风险研究进展。进一步地,以生态系统服务退化为损失表征,从地形、人为胁迫、生态恢复力、景观脆弱性等维度构建概率表征指标体系,提出了基于生态系统服务的景观生态风险评价（ESRISK）框架,以期为景观生态风险研究提供一个更为完善、综合的评价方法参考,并辅助支持风险减缓策略制定和有限资源的高效分配。最后,从生态系统服务权衡与协同关系、评价结果不确定性分析、景观生态风险与景观格局多尺度关联关系、脆弱性研究深化等方面做出展望。     

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。     

中国西部生态脆弱地区景观生态位的时空差异——以陕北延安地区为例

In this study, we attempt to put forward a conception of landscape ecological niche, enlightened by international scholars on extending the ecological niche theory from spatial niche to functional niche. That is helpful for comprehensively appraising landscape spatial patterns and ecological functions, also, presents a new method for analyzing landscape features from multidimensional aspects. The practice process is demonstrated by taking Yan’an region in northwestern China as a case. Firstly, the indices system including spatial attribute and functional attribute is established for assessing landscape ecological niche. Additionally, two-dimensional figures are drawn for comparing the spatio-temporal features of landscape ecological niche in 1987 and 2000 among the 13 administrative counties. The results show that from 1987 to 2000, towards Yan’an region, spatial attribute value of landscape ecological niche changes from 1.000 to 1.178 with an obvious increment, and functional attribute value changes from 0.989 to 1.069 with a little increment, both of which enhance the regional landscape ecological niche. Towards each county, spatial attribute value of landscape ecological niche increases to different extent while functional attribute value changes dissimilarly with an increment or a decrement.     

基于景观格局的广州市边缘区生态压力研究——以番禺区为例

基于RS、GIS技术和统计分析方法,选取破碎化指数、斑块结合度指数、分形维数3个景观指数和土地利用脆弱性指数构建生态压力指数,以番禺为例从景观尺度研究城市边缘区在城市化梯度上的生态压力空间分异。结果表明:不同用地类型的景观指数在3个梯度区内依人为干扰的强烈程度出现明显的空间分异,生态压力呈现自北向南依次降低的空间分布格局。景观生态压力强弱的分布与区域内土地利用方式和强度具有较高的相关关系,人为干扰是影响景观生态压力扩散的重要原因。     

城市三维景观格局时空分异特征研究——以大连市中山区为例

以大连市中山区2003年、2013年城市三维建筑数据为基础,选取三维景观指标,运用ArcGIS空间分析方法从多个角度来研究城市10年间建筑景观格局时空分异特征。结果表明：① 大连市中山区建筑加权平均高度和体积分别增加7.87 m、277.25×10⁴ m³;地块覆盖率减少了16.27%,容积率增加了20.67%,反映出城市水平和垂直空间分别呈收缩、扩展的态势。② 中山区城市天际线起伏差异明显,东—西方向呈逐渐增高的趋势,南—北方向呈“北部高峰,中部和南部平缓”格局。城市高层建筑主要集中于城市的西北部,且2013年建筑最高点中心裕景比2003年宏进大厦高140 m。③ 建筑覆盖率和容积率在空间分布上差异明显,低和极低覆盖率与容积率地块所占比例大,分别增加了8.3%、-4.33%;高和极高覆盖率与容积率地块所占比例少,且集中分布在青泥洼桥和人民路街道。④ 2003年超高层建筑在空间分布上呈“聚集—离散”状态,即在距离660 m尺度范围内呈聚集状态,大于660 m时呈离散分布,其他三种建筑类型在空间上都呈一定的聚集分布状态;2013年4种不同类型建筑在空间分布上都呈现一定的聚集分布状态,聚集程度为：超高层建筑>低层建筑>多层建筑>高层建筑。     

潜在生态风险指数法应用中的一些问题

收集2001—2018年有关Håkanson潜在生态风险指数法应用论文2323篇,重点分析2008年以来发表在国内外著名期刊上的论文203篇,发现存在以下问题：① Håkanson潜在生态风险指数是基于水环境沉积学理论建立的一种生态风险评价方法,不适合土壤潜在生态风险或污染评价,更不能被应用于水相溶质、大气颗粒物、地表灰尘、植物或作物等介质的生态风险或污染评价,但现实研究中评价对象错位的论文占2323篇论文的49.29%。② 不能生搬硬套Håkanson潜在生态风险系数（Er）和潜在生态风险指数（RI）分级标准,必须根据具体参评污染物的种类和数量进行调整。Er第一级界限值应为所有参评污染物毒性系数（St）的最大值,RI第一级界限值可用∑St ⁱ×1.13并取十位整数得到。但是多数研究罔顾其参评污染物的种类和数量,照搬Håkanson的Er和RI分级标准而出现错误的论文分别占203篇论文的45.32%和61.08%;虽然有些学者对RI分级标准进行了调整,但调整正确的论文只占23.81%。③ 只评价Hg单项生态风险或包括Hg在内的多个重金属综合生态风险时,不能用St ^Hg代替其毒性响应系数（Tr ^Hg）。     

Spatio-temporal differentiation of landscape ecological niche in western ecological frangible region: A case study of Yan’an region in northwestern China

In this study, we attempt to put forward a conception of landscape ecological niche, enlightened by international scholars on extending the ecological niche theory from spatial niche to functional niche. That is helpful for comprehensively appraising landscape spatial patterns and ecological functions, also, presents a new method for analyzing landscape fea-tures from multidimensional aspects. The practice process is demonstrated by taking Yan’an region in northwestern China as a case. Firstly, the indices system including spatial attribute and functional attribute is established for assessing landscape ecological niche. Additionally, two-dimensional figures are drawn for comparing the spatio-temporal features of landscape ecological niche in 1987 and 2000 among the 13 administrative counties. The results show that from 1987 to 2000, towards Yan’an region, spatial attribute value of landscape ecological niche changes from 1.000 to 1.178 with an obvious increment, and functional attribute value changes from 0.989 to 1.069 with a little increment, both of which enhance the regional landscape ecological niche. Towards each county, spatial attribute value of landscape eco-logical niche increases to different extent while functional attribute value changes dissimilarly with an increment or a decrement.     

“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。