黄土高原山水林田湖草生态保护修复模式与实践

针对黄土高原地区城市化与工业化的发展,生态退化问题日益严重的问题,该文基于生态恢复理论,以黄土高原地区绥德县郭家沟村和常家沟村为研究对象,在全面客观了解区域生态环境现状与生态问题的基础上,按照“保持水土资源,恢复自然生态”的理念,提出以保水为主线的基于自然的解决方案。将研究区诊断为自然恢复类、辅助再生类和恢复重建类修复模式,并划分为一带、两岸和三坡3个生态保护修复单元,对区内受损、退化、功能与服务下降的生态系统进行整体保护、系统修复和综合治理。研究结果表明开展山水林田湖草生态保护修复,有助于提升黄土高原生态脆弱区生态系统自我恢复能力,增强生态系统稳定性,遏制黄河中游水土流失最为严重地区的泥沙流失现象,对黄土高原地区生态保护修复具有参考。     

基于生态安全格局的国土空间生态修复关键区域识别——以沈阳市为例

国土空间生态修复是落实落细生态文明建设布局的关键措施。科学合理探测国土空间生态修复关键核心场所,合理布局全域生态修复环境是当前国土整体规划要面对的核心问题之一。本文以沈阳市为例,综合运用形态学空间格局分析(MSPA),从生态保护重要性、景观连通性、生态功能重要区域和自然保护区四个方面识别生态源地,运用电路理论提取生态廊道,构建生态安全格局。以此识别沈阳市国土空间生态修复关键区域。通过电流密度判断生态廊道中的生态“夹点”和生态障碍点,最后判断出生态廊道宽度,识别生态修复重要区域,最后在制定生态修复计划。     

兼顾成本与效益的城市生态廊道提取

针对传统的生态廊道构建方法难以适用于土地利用复杂且生境质量较差的城市环境的问题,该文提出了利用电路理论,将生物多样性保护能力和城市生态廊道的建设成本与效益相结合,建立城市综合阻力面的方法,并对城市地区的生态廊道构建方案进行了模拟。该文利用提出的方法识别出武汉市20个生态源地和44条生态廊道,分析了生态网络中的生态夹点与生态障碍点,区分了廊道建设的优先级,最终形成兼顾自然环境和人类活动与的城市生态廊道构建方案,可为城市生态廊道建设提供科学指导。     

山水林田湖草生态保护修复项目遥感监测及辅助绩效评价

山水林田湖草生态保护修复是保障国家生态安全的重要举措,科学合理的生态保护修复项目监测和绩效评价方法,有助于保障生态保护修复工程的顺利实施和生态保护修复成果的可持续发展。本研究采用文献综述和案例分析相结合的方法,论述了遥感技术在山水林田湖草生态保护修复项目监测和绩效评价中的具体应用。从关注区域生态系统格局和质量两方面出发,选择遥感数据获取的土地覆盖类型、植被长势、水质参数作为评价指标,整体实现了山水林田湖草各生态要素的监测;从维护和提升区域生态系统服务出发,选择水源涵养、水土保持、生态系统承载力等指标,论述了遥感数据在辅助山水林田湖草生态保护修复项目绩效评价中的作用。最后指出积极探索新的遥感数据挖掘方法,并结合遥感技术与传统的调查方法,有望形成更客观、更快速且具备可执行性的山水林田湖草生态保护修复项目监测及绩效评价体系。     

1980—2020年内蒙古自治区土地沙化生态敏感性时空演变特征

生态敏感性评价是研判国土空间生态状况、识别各类生态保护空间的重要基础。本文在1 km×1 km空间网格尺度上,开展内蒙古自治区1980、1990、2000、2010、2020年土地沙化生态敏感性时空演变特征研究。结果表明：(1)土地沙化敏感性等级呈现东部较低,西部、正北较高的格局;(2)38.3%网格敏感性等级保持不变,37.9%网格保持在中度敏感以下,38.8%网格保持在中度敏感以上;(3)大兴安岭北段山区、呼伦贝尔草原北部、西辽河平原、河套-土默川平原及鄂尔多斯高原东部与南部敏感性等级较低或持续降低,阿拉善高原、浑善达克沙地北部部分地区敏感性等级较高或持续提高。本文可为划定生态空间及制定相关政策提供科学方法与空间依据。     

2000—2016年广西防城金花茶自然保护区关键生态环境参数时空变化

植被覆盖度(FVC)和叶面积指数(LAI)作为关键生态环境参数,其时空动态变化的遥感监测对揭示陆地生态环境演变规律与科学监管生态环境具有重要意义.本文基于2000—2016年GLASS产品的植被覆盖度和叶面积指数数据,对广西防城金花茶国家级自然保护区FVC和LAI的时空动态变化进行监测.研究结果表明:①2000—201...     

水源保护区的生态脆弱性及生态修复成效分析

针对丹江口核心水源区(湖北段)生态环境存在的问题,该文以生态保护和修复为目标,从生态敏感性、生态恢复力、生态压力度3个角度甄选了16个指标因子构建“生态敏感性-生态恢复力-生态压力度”模型指标体系,运用主成分分析法和层次分析法,在格网尺度下定量分析了2015、2020年的生态脆弱性时空演变特征和生态修复成效。主要结论如下：(1)水源区生态现状良好,95%以上的区域在中度脆弱以下,脆弱性受人类活动影响空间分布由中心城区向周围城镇逐渐减弱;(2)各县区生态保护策略因地制宜,重脆弱区应控制建设用地的扩张减小生态敏感性,低脆弱区应发挥区位优势以生态旅游业带动经济发展;(3)5年间,生态修复成效明显,特别是中度脆弱区占比减少了5.82%,植被长势监测、露天采矿修复、复绿工程的实施等都使生态系统持续向好发展。     

2000年—2020年中国大型湖泊月平均透明度遥感监测数据集

湖泊水体透明度是湖泊水环境状况的综合表征,与多种水质参数关系密切,对湖泊水环境监测具有重要意义.本文的目的 是介绍一种中国大型湖泊(＞20 km2)月平均透明度遥感监测数据集的生成流程、主要特征和应用价值.数据集生产方法是将Liu等(2020)构建的透明度遥感算法应用于GEE (Google Earth Engine)...     

2000—2020年烟台市生境质量时空演变分析

文章以烟台市为研究区,基于土地利用类型,威胁元和威胁程度等数据,通过转移矩阵,运用InVEST模型获得2000、2010、2020年生境质量指数。结果表明：耕地和草地为研究区主要用地类型,建设用地和湿地面积逐年增加,以草地、耕地、林地流向建设用地和湿地为主。2000—2020年生境质量整体水平不高,呈现先下降后上升的趋势,不同区域生境质量差异较大。研究结果确定了烟台市生境质量时空状况,为维护烟台市生物多样性具有一定的参考价值。     

祁连县生态脆弱性评价及时空演变研究

为及时掌握祁连县生态脆弱性真实状况,以RS和地理信息系统(Geographic Information Sys tem,GIS)为技术手段,选取表征气候、地形地貌、植被、土地利用和人文等方面的10个指标构建祁连县生态脆弱性评价体系,运用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)和熵权法相...     

快速城市化地区森林生态网络识别与评价

以武汉市为例,利用情景分析法,结合基于最小加权费用路径模型的Ecological Network模型识别生态网络,并利用网络连接度指数和斑块关联度指数对整体网络结构和生态源地斑块关联度进行了定量分析与评价.研究发现,武汉市森林生态网络空间分布不均,城市交通网络对生态网络的整体结构影响较大,网络结构、数量与生态源地斑块关联度指数均呈由城市中心向城市远郊区逐渐复杂与增加的趋势.在此基础上,提出了网络保护策略,为武汉市森林生态系统保护与城市空间发展提供了科学依据与参考.     

航空航天遥感技术在国土空间生态修复中的应用研究

国土空间生态修复是机构改革赋予自然资源主管部门的重要职责.本文通过剖析目前国土空间生态修复项目存在的问题,提出解决措施及建议,并利用航空航天遥感技术,开展生态修复项目动态监测,定期获取项目范围内现势性高分辨率影像、天地一体全景、无人机视频等数据,形成监测成果,全面反映国土空间生态修复项目实施效果和进展程度,以期为自然资...     

改进遥感生态指数的宜宾市三江汇合区生态环境评价

城市扩张是宜宾市近年来的主要特征,研究其对生态环境的影响,对城市发展与生态保护具有重要意义.为了更好地评价城市扩张对生态的影响,基于遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI),构建归一化不透水面和裸土指数替代原有建筑指数作为干度指标,建立了改进型遥感生态指数(improve...     

基于GEE的石嘴山地区生态环境质量时空演变特征研究

以石嘴山市为研究对象,基于GEE平台选取30年的Landsat影像数据,提取绿度、湿度、干度、热度,并加入符合地区特点的盐碱度指标共同构建改进后的遥感生态指数(RSEI),采用长时间序列的趋势分析方法,对1991—2021年石嘴山地区的生态环境变化进行综合评价。1991—2021年研究区的RSEI指数与绿度、湿度呈正相关,与盐碱度、干度、热度呈负相关,生态环境质量呈现出“下降-快速上升-缓慢上升”的趋势。1991—2021年石嘴山市的生态环境质量呈明显改善趋势,生态环境质量显著上升区域面积为4 787.8km²,占比71.0%,显著下降区域面积为117.4 km²,占比1.7%。在1991—2021年,除主城区及周边地区生态环境质量下降以外,其余地区较之前都有明显上升,尤其是在沙湖以及黄河两侧。研究表明区域生态环境质量下降的主要原因是城市扩张,上升的主要原因是内陆湖以及土壤盐渍化改良工程对生态环境的积极改善作用。     

2000—2020年东营市人口分布的时空特征演变规律及影响因素分析

本文基于2000—2020年人口格网数据对东营市乡镇尺度人口分布的时空特征及演变规律进行了分析,并利用地理探测器,探讨了东营市人口分布的影响机制.时序特征表明:东营市整体人口呈增长状态,但各区县及乡镇的人口数量差异较大;空间特征表明:人口密度总体上呈现南密北稀的状态,人口密度分布不均衡;时空演变规律表明:人口重心呈西北...     

长时间序列1984年—2020年密云水库水面信息遥感监测与分析

密云水库在防洪、灌溉、发电、养殖、旅游、供应城市用水等方面产生了巨大效益,准确地完成水库制图并分析其特征时空变化对密云水库生态环境监测及管理具有重要意义。本文以密云水库为研究区域,收集了1984年—2020年所有的Landsat 5和Landsat 8遥感影像,利用水体的光谱、地形、时空特征,研究并解决了水库水体动态制图中的云、阴影、冰雪干扰,同物异谱及混合像元等难点问题,提出了一套自动化且高精度的水库水体动态制图算法,在无云无冰雪的情况下的总体精度高达98.2%,并引入了景观分裂度指数分析密云水库形态变化。基于制图结果发现水库水面面积变化可划分为5个时期：“增长期”(1984年—1993年)、“巅峰期”(1994年—1999年)、“衰落期”(2000年—2003年)、“保护期”(2004年—2014年)、“恢复期”(2015年—2020年),期间水库东、西两区经历了“三分三合”的过程,水库面积最大达到151.6 km²(1995年),最小仅为57.3 km²(2004年);每年的最大面积出现在8—9月份,最小面积出现在5月份。此外,还讨论了...     

一种改进的遥感生态指数构建及湿地监测应用

针对RSEI在湿地地区生态环境监测存在的不足,基于2014年和2020年夏季Landsat 8影像,结合遥感指数TVDI、NDVI、CMI、FAI和NDSI,构建了一种改进的遥感生态指数(WRSEI),较好地监测了湿地地区的生态环境状况。基于白洋淀实验区监测结果表明：WRSEI对水体和水生植被更敏感,可更好地反映白洋淀地区湿地生态环境质量状况的时空变化。从空间分析,西南与东北部生态环境状况降低,西南部为水面转化为水生植被,东北部水面转化为浮水植被和种植土地;从时间分析,2014—2020年白洋淀湿地生态环境改善了40.18 km²,研究结果可应用于湿地生态环境的监测和评估。     

1975—2020年烟台芝罘湾海湾形态变化及驱动因素

海湾是海岸带综合开发利用的主要场所,研究海湾形态变化及驱动因素,可为海湾的开发利用与保护修复提供科学依据。以烟台芝罘湾为研究区域,基于Landsat遥感影像提取1975—2020年10个时相的海湾空间信息,进而从海湾岸线开发利用程度、海湾面积、形状、重心分布4个方面分析海湾形态变化时空特征及驱动因素。结果表明,1975年以来,研究区海湾的形态变化显著且复杂,主要体现为：海湾岸线的开发利用程度持续增强,岸线呈背陆向海移动;海湾面积逐渐萎缩,45年来减少了25.99%,主要集中在1975—2000年;海湾形状指数由1.33增加至2.23,海湾形状总体趋向复杂;海湾重心位置背陆向海迁移,重心整体向海位移647.79 m。总体而言,填海造地建设港口码头和近岸围海养殖是导致海湾形态发生变化的主要原因。     

2000—2019年鄱阳湖生态经济区水源涵养时空变化

水源涵养是生态保护的一个重要方面,对鄱阳湖生态经济区生态保护具有重要意义。本文基于InVEST模型,对鄱阳湖生态经济区2000—2019年产水和水源涵养时空变化进行了分析,并运用空间自相关探究了高程、坡度与水源涵养功能的空间关系。结果表明:①鄱阳湖生态经济区多年平均产水深度为971.04 mm,多年平均水源涵养深度为299.298 mm;②2000—2019年水源涵养深度先上升后下降,变化幅度较大,整体呈上升趋势;③水源涵养功能呈地域分布,重要区和极为重要区主要分布在东部和西北部林地,一般重要区分布在鄱阳湖平原;④水源涵养与高程和坡度呈正相关,高值多出现在高海拔和坡度较大的地区。