Technical and biological recultivation and development of exhausted open cast mines in the German Democratic Republic

The production of lignite required for the GDR's national economy calls for the shifting of more than a thousand million cubic metres of overburden and the raising of about 1.5 thousand million m³ of ground-water. The ecological and infrastructural consequences are drastic, particularly in the Bezirke of Cottbus, Leipzig and Halle, where most lignite mines are situated. Planned reclamation of exhausted mining areas has so far permitted more than 50,000 ha in the GDR to be returned to agricultural and forestry use. Several attractive recreational areas have been developed by making use of exhausted workings that have been flooded. An outline is given of the legislation governing the responsibilities of the mining enterprises for the reclamation of devastated regions. The work to be done by the agricultural, forestry and water management enterprises to which the reclaimed areas are handed over for final recultivation is described, and the landscape management by which such former open cast mines can be converted into valuable amenities and economically viable regions are discussed in some detail.     

喀斯特山区不同岩性分区下的景观生态质量差异——以罗甸县为例 

以贵州省罗甸县为例,获取岩性及2000、2005、2010和2015年4期景观格局分布等数据,从景观稳定程度和干扰程度视角对比分析了不同岩性分区的人为活动对景观生态质量变化的影响模式。研究表明:（1）利用景观稳定程度和干扰程度进行评价,能较好地反映不同岩性分区的景观生态质量差异;（2）非喀斯特区域的景观稳定程度高于亚喀斯特区域,典型喀斯特区域的景观稳定程度最低;（3）亚喀斯特区域的景观干扰程度高于非喀斯特区域,典型喀斯特区域受到的干扰最小;（4）非喀斯特区域的景观生态质量最好,亚喀斯特区域次之,典型喀斯特区域的景观生态质量较差;（5）2000—2015年,不同岩性分区下的景观生态质量变化呈现出不同趋势。典型喀斯特区域4期的景观生态质量分别为0.30、0.18、-0.24、-0.18,2000—2010年景观生态质量有所下降,但2010—2015年景观生态质量处于上升状态;亚喀斯特区域4期的景观生态质量分别0.55、0.17、0.32、-0.51,2000-2005年景观生态质量下降,而2005—2010年景观生态质量上升,2010-2015年景观生态质量又处于下降状态;非喀斯特区域4期的景观生态质量分别为0.66、0.38、0.27、-0.30,2000-2015年景观生态质量一直处于下降状态。受岩性及人类活动影响的亚喀斯特区域景观生态质量更为敏感。因此,在生态环境治理措施中应根据岩性的差异进行分区对待,更需关注亚喀斯特区域的景观生态质量。      

喀斯特地区石材开采迹地生态复垦研究——以贵州花江示范区为例

针对花江喀斯特石材开采造成的生态环境问题,设计出自然状态、简易立体化和工程化3种复垦模式,并由此而形成特殊的技术示范。研究结果表明: 从植被覆盖率来看,自然状态复垦模式的效果比较明显;但是从对3种模式的预期经济收益分析来看,简易立体化复垦模式的效益相对较好,人力、物力的投入也没有工程化复垦模式那么昂贵,比较适合贵州花江地区实际情况,是农户比较乐意接受的方式。      

长江三角洲经济与社会可持续发展若干问题咨询综合报告

长江三角洲是我国最大的经济核心区,特别是邓小平同志多次视察上海并决定浦东开发开放以来,这一地区的经济建设取得了举世瞩目的发展。该地区虽仅占有全国１％的土地、６％的人口,但１９９６年所创产值却占国内生产总值的１５１％,相当于全国财政收入的１８７％。同时,该地区也已成为继珠江三角洲之后我国与世界各国经济往来最频繁的地区和海内外投资的新的热点。但是,长江三角洲在经济增长方式、产业结构与布局、农业持续发展、长江口整治与建设上海国际航运中心、环境保护等方面也存在不少亟待研究和解决的问题。受国家计委委托,中国科学院学部从１９９６年开始组织江、浙、沪地区的有关院士和专家,对长江三角洲地区的经济与社会可持续发展的几个重大问题进行了长达两年的调查研究,提出了《长江三角洲经济与社会可持续发展若干问题咨询综合报告》及４个专题报告。本刊摘要转发该综合报告,供国内地学界科技人员从事有关研究时参考。《报告》认为,长江三角洲应在我国率先实现现代化并带动长江沿江经济带和长江流域的发展。在现有经济支柱的基础上,进一步确立长江三角洲在长江流域乃至全国的经济主导地位,建设成为三大基地,发挥四大功能,提供五方面服务,即：成为我国进入世界市场、     

天津滨海新区重点海岸带土地生态景观综合分析与评价

土地生态景观分类是土地分类的深化,土地生态景观分析能够更好地审视生态环境的现状和变化。文章以天津滨海新区重点海岸带为研究区域,以高精度航空影像和GF-2卫星影像为数据源,结合Naveh的景观分类系统完成了研究区的土地生态景观遥感调查。在遥感调查的基础上,选取斑块面积（CA）、斑块数量（NP）、最大斑块所占景观面积比例（LPI）等12项景观格局指标对研究区的景观现状进行了综合分析,发现：1）工业及居住景观呈团块式聚集,农业景观和人工养殖景观破碎程度较高;2）研究区景观异质性明显,景观格局类型稳定性差且景观格局分布具有明显的地域性;3）工业及沿岸浅海区规划较好,然而荒漠景观分布面积较多且集中,需要重点规划和治理。研究表明景观格局能够准确反映研究区景观的基本特征,对研究区今后的生态环境改善、旅游景观分析以及土地资源利用和规划提供一定的参考价值和指导意义。

     

Quantify the landscape effect and environmental sustainability of rural region planning at town scale near metropolis

The urban fringe, which can be seen as a special form of regional ecosystem with a spatial transition from urban to rural areas, has strong heterogeneity and is a typical ecologically sensitive area. The expansion of cities and the landscape effect of the changes have attracted wide attention. The primary aim of this study is to obtain an understanding of the spatial patterns of landscape conversion and the corresponding environmental sustainability. With the help of GIS and Fragstats software, the changes of landscape patterns before and after town planning were compared in An-Ding town of Beijing, of which the sustainability was also revealed based on the ecological footprint using social and economic statistic data. The results showed that the landscape pattern changed greatly during its conversion from several villages to a small town and the landscape fragmentation increased due to road construction. Meanwhile, human disturbance increased with the constructed land extension. For the gap between the ecological footprint and the biological capacity, An-Ding town ran an ecological deficit at that period, which means it was unsustainable. However, the environmental sustainability decreased after planning due to the degraded green land and forest. The results suggested that ecological management should be strengthened during the town planning period.     

基于3S技术的岩溶地区城市景观生态安全评价——以贵阳市为例

基于景观生态学理论,借助多时相遥感数据与GIS空间分析技术,运用“压力-状态-响应（press-state-response,PSR）”模型,构建岩溶地区城市景观生态安全评价体系,通过空间叠加分析得到2000年和2013年贵阳市城市生态安全等级分布图,并就其空间分布规律与演化特征进行了对比分析,结果表明:2000年、2013年贵阳市城市生态安全指数均较低,2000年处于安全级别以上的值为3.04,2013年处于安全级别以上的值下降到1.78,在空间分布上呈西南向东北递增的趋势;在2000-2013年间,景观生态安全指数除湿地以外其他景观类型均呈现明显的下降趋势,其中农田恶化较为明显,湿地是唯一改善的景观类型。研究时段内贵阳市景观生态安全状况处于恶化趋势,因而建议在今后的城市规划与建设中应优化土地利用格局,以提高城市景观生态安全水平。      

论干旱区景观生态特征与景观生态建设

分析了干旱区景观结构特点与景观生态过程的基本特征,从景观生态学角度,提出了干旱区生态环境建设研究的理论与方法以及生态建设的策略,对干旱区景观生态学研究的重点课题进行了探讨。     

青藏高原木里矿区及其周边土地覆被变化及景观格局脆弱性响应

矿区开发会导致周边土地覆被及景观格局发生剧烈变化, 但目前对青藏高原典型矿区及其周边土地覆被长时间序列变化缺乏动态监测, 尤其缺乏对景观格局脆弱性响应特征的深入认识, 因此无法针对矿区合理开发和生态修复等提出有效的科学指导。通过遥感技术和土地变化科学研究手段, 以及景观格局脆弱性概念, 对青藏高原北部木里矿区及周边1975 - 2016年土地覆被时空变化和景观格局脆弱性进行分析和评估。结果表明： 木里矿区在2000年后剧烈扩张, 导致周边土地覆被面积缩减, 其中高寒草甸湿地面积损失最大, 其次为其他和高寒草甸。矿区开发对周边生态系统的间接影响效应在逐渐增大, 表现为水域面积减少, 高寒草甸湿地出现退化以及矿区发生少量逆转。受矿区扩张影响, 区域景观格局脆弱性不断增强, 可能对周边生态系统服务功能产生负面影响。因此, 未来矿区的生态修复和规划过程中, 应当优化景观格局, 降低景观格局脆弱性。研究成果可为青藏高原及其他生态脆弱地区的矿区合理开发规划及生态修复等工程提供一定参考。     

国产高分影像在矿业城市生态安全性评价中的应用——以黑龙江省七台河市为例

为了实现矿业城市生态安全性评价,利用BJ2、GF1、ZY3等国产高分辨率卫星影像数据,采用遥感技术手段,基于GIS平台,构建景观安全评价体系。通过获取2017年度研究区内各土地资源类型分布现状数据,进行景观指数（破碎度、分离度、优势度、干扰度、脆弱度、生态风险度）计算,逐网格剖析后采用普通Kriging插值法（半变异函数）对研究区域的景观生态安全度进行定量分析与评价。结果表明：研究区内大部分地区景观生态安全处于中、中高和高水平,面积为538 951.58 hm²,占研究区面积的86.75%,呈现由矿产资源集中开采区向其外部、平原区向低山丘陵区安全等级逐渐升高,生态环境逐渐转好的趋势;低、中低安全区总面积为82 342.18 hm²,占研究区面积的13.25%,景观生态安全仍存在较大问题,需引起地方政府关注。     

城市森林生态服务功能在城市景观规划中应用的思考

回顾了景观规划的发展历程,并依据城市森林生态服务功能的内涵,指出当前国内外景观规划中存在的缺陷与不足.旨在通过对二者关系的分析,解读景观生态学理论引入规划中的功能缺失,以期重新唤起人们对于城市森林生态服务功能重要性的关注,并尝试将城市森林生态服务功能的研究成果应用于景观规划领域,为景观规划的定量化提供数据基础和科学依据.     

3S技术在神农架滑雪场生态环境影响评价中的应用

神农架滑雪场位于国家级自然保护区的边缘地带。运用景观生态学原理和方法,采用3S技术,对滑雪场景观生态体系的结构和功能状况进行评价,通过景观多样性指数、景观聚集度指数等指标量化计算及比较分析,预测了项目建成后对所在区域生态完整性的影响程度及将造成的敏感生态问题。结果表明,评价区自然系统的生物量将减少430.26 t,平均净生产力降低为881.55 g/m2.a,项目建设不会改变林地的模地地位,其对生态环境质量仍有较强的调控能力。3S技术结合景观生态学方法将生态环境影响评价由定性评价转向定量预测,为建设项目生态影响评价研究作了有益的探索。     

国际景观生态研究的发展动态与趋势

景观生态学是地理学与生态学之间的交叉学科。本文系统总结了国际上景观生态学研究的发展,指出了景观生态学研究的趋势。     

典型岩溶湖泊湿地流域景观格局动态变化及趋势预测

岩溶湖泊湿地流域作为景观格局变化的热点研究区域,探讨景观格局动态变化及预测趋势,为岩溶流域生态安全研究提供科学依据。应用遥感与地理信息系统技术,结合普者黑岩溶湖泊湿地流域实际情况,分别对该地区1990、1995、2000、2005、2010、2015 年6 期遥感影像进行分类、解译,系统地获取地区景观格局状况,分析动态变化特征,并运用CA-Markov 模型对未来湿地景观格局进行模拟预测。结果表明：1990−2015年普者黑岩溶湿地流域景观格局随时间变化显著,景观破碎化程度总体呈现增加趋势,斑块数（NP）从861增加到889,景观类型的优势斑块面积在逐渐增加,而多样性指数从1.064下降到0.966;2020−2030年普者黑岩溶湿地流域建筑用地、农地和湿地景观类型面积在增加,农地和林地在减少,其中,较为突出的是建筑用地占有率由2.79%上升到2.97%,农地占有率60.12%增加到60.74%,湿地占有率6.67%上升7.02%,而林地占有率由26.70%下降到26.40%。景观格局进行预测可以发现湿地面积、建筑用地面积和农地变化幅度最大,本文相关研究和预测结果可为普者黑流域生态保护提供一定的建议和参考。     

Analysis of the landscape change at River Basin scale based on SPOT and TM fusion remote sensing images: a case study of the Weigou River Basin on the Chinese Loess Plateau

Eco-environmental changes which generally manifest as the ecological landscape changes are mainly affected by natural and human factors. Through complex interaction, natural factors and human activities alter the landscape structure and decide the service function of regional ecosystem. With the development of geographical information system (GIS) and satellite remote sensing (RS) techniques, the researches on quantitative analysis of landscape changes have made great strides forward. In this paper, the landscape change dynamics in the Weigou River basin have been investigated by the combined use of high-resolution RS images and GIS techniques. The objectives are to determine the landscape transition rates among landscape types and to quantify changes of various landscape indexes using FRAGSTATS, one of the spatial pattern analysis programs for categorical maps. Under man–machine interactive interpretation method, all of the 10-m resolution SPOT + TM images are classified into six primary types (farmland, forest, grassland, water, construction area and desert) and 12 sub-types based on the interpretation key which was established based on 1947 filed pictures in the Weigou River basin. A field check on the data accuracy shows that the total interpretation accuracy approaches 97.53%. Significant land-use change has taken place in the Weigou River basin over the six years from 1998 to 2004 due to rehabilitation measures. The results show that there has been a notable decrease in farmland mainly due to conversion to forest and grassland, the landscape heterogeneity and evenness has increased, and there is a greater connectivity. The dominance of farmland patch has decreased. And hence the ecological environment has started to develop in a reversing direction. The study of the integration of high-resolution RS images and GIS technique is an effective approach to analyze the landscape changes at river basin scale.     

塔里木河下游生态输水后植被景观格局动态变化研究

2000-2005年, 塔里木河流域管理局先后7次向塔里木河下游断流区进行了生态输水, 输水河道两岸的植被得到了一定的恢复. 以2000-2005的中巴资源卫星CCD影像为主要数据源, 获得了6 a的植被/非植被二值图, 并计算各年的景观格局指数, 分析了6 a植被景观格局的变化. 结果表明: 植被景观动态度在第四时段(2003-2004年)最大, 为47.83%; 在第三时段(2002-2003年)最小, 为-1.39%; 2000-2005年植被景观的动态变化呈正向趋势. 2000-2005年, 植被景观斑块个数与景观形状指数增加, 蔓延度指数下降了36.9, 斑块结合度指数均高于99, 表明研究区的植被景观破碎化程度、分离程度增加, 而景观类型联通性较高. 植被斑块面积均处于增加趋势且远离河道植被恢复率越小, 但植被景观的比重仍小于50%, 说明非植被类型是研究区的基质类型, 组成了景观的最大斑块. 针对缓冲区Zone 1, 植被景观的平均分维数处于减小趋势且2005年的斑块个数最小, 斑块结合度指数处于增加趋势, 表明近河道区域植被较为稳定, 受生态输水的干扰度较小, 植被景观斑块之间越来越聚集. 6 a间Zone 1的植被最大斑块指数均大于10%, 远高于其它5个缓冲带, 表明离河道越近植被景观的优势度最大.     

Dynamic monitoring of landscape patterns and ecological processes using HJ-1 and SPOT satellite data over Hulunbeier grassland,China

Landscape patterns and ecological processes have been in long-term research focus in the field of landscape ecology, but how to measure their quantitative relations is still open. This work chooses the Hulunbeier grassland as the study area where ecosystem shows high vulnerability, frequent evolvement of landscape patterns and ecological processes. With remote sensing technology, the relationships between landscape patterns and ecological processes were analyzed quantitatively from multi-scale, multi-temporal and time series perspective. Firstly, the information about the current situation and change of landscape patterns and ecological processes are obtained from HJ-1 (Environmental and Disaster Small Satellite) and LANDSAT TM (Thermal Mapper) data. Secondly, SPOT NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) data during 2000–2008 are used to analyze the dynamic changes of ecological processes, and to simulate its inter-annual variety at pixel scale. Finally, the dynamic change trends of ecological processes of grassland vegetation are described. The results indicate that the unchanged ecosystem types account for most of the study area, unused land in the central part expands continuously which results in the increase of desertification, and most ecosystem types in the eastern part are changed to grassland and woodland. Furthermore, the vegetation vulnerability is the highest in the grassland-dominated region, the second in grassland–farmland–woodland transition, and the smallest in the woodland-dominated region, where the stability is enhanced in turn. Due to the dynamic change of vegetation, it can be concluded that the study area underwent ecological processes of vegetation cover with a negative trend and a changed phenology.     

论冰缘寒区景观生态与景观演变过程的基本特征

冰缘区复杂多样的地域环境和分异显著的生物带谱特征,形成了高寒环境条件下特有的景观生态格局和结构。景观异质镶嵌具有三向性带谱规律,并表现出不同方向上景观过渡的渐变和突变差异,在空间上形成４种基本景观结构类型。景观嵌块以环境和干扰类型为主,景观结构简单、粗粒化。景观格局变化速度快、范围大,气候条件变化、各类冰缘作用尤其是冻土冻融条件的改变。是景观生态过程的驱动力,形成特有的冻融生态过程。     

基于“源-汇”理论构建农林交错的县域景观生态修复格局——以鄂伦春旗为例

基于“源-汇”理论,运用最小累计阻力模型,通过ArcGIS软件分析计算,构建内蒙古鄂伦春旗地区景观生态修复格局。通过对区域“源”、“汇”景观识别,分析区域各类型源景观阻力面,划分出5级生态功能分区,提出修复区的空间修复次序。结果表明,鄂伦春旗地区林地源景观面积28054.2 km2,草地源景观面积2912.9 km2,水域源景观面积141.4 km2,源景观占鄂伦春旗总面积的85.58 %,生态功能及生态质量整体较好,但是旗南部均以耕地为主,南北部景观生态安全质量差异较大。针对各类修复区生态问题的严重程度及分布区域范围,修复次序为林草水修复重要区＞林草修复重要区＞草水修复重要区＞林水修复重要区＞草地修复重要区＞水域修复重要区＞林地修复重要区。创新提出了研究区生态保护核心区及重点生态修复区分布范围,构建了“点、线、面”三位一体的立体空间廊道和“四横二纵”的生态修复格局,为以林地和耕地为主要景观的欠发达县域地区生态环境保护体系做出示例。可广泛应用于存在较多类型生态保护区且农林混杂交错的县域地区,为区域生态保护、空间规划管制、构建生态修复格局提供参考。     

湿地景观格局与生态过程研究进展

20世纪70年代以来,湿地研究成为国际环境科学和生态学研究的热点领域之一。尤其是景观生态学的兴起为湿地研究注入了新的活力,为在区域尺度上开展湿地的综合研究起到了启发和指导作用。空间格局、生态过程与尺度之间的相互关系是景观生态学研究的核心内容。同样,从景观尺度上来研究湿地空间格局与生态过程及其相互关系是当前湿地科学的研究热点。对景观格局与生态过程的研究方法、湿地主要生态过程、湿地景观格局与生态过程相互关系等方面的国内外研究进展进行了综述。最后分析了目前湿地景观格局与生态过程相互关系研究中存在的问题与不足,未来湿地生态过程以及湿地格局与生态过程相互关系的研究热点及发展趋势。