鄱阳湖环湖区生态系统服务价值时空变化及权衡协同关系

基于修订的当量因子表,结合1988—2020年7期土地利用数据,运用GIS数据处理和空间分析等方法探究了鄱阳湖环湖区生态系统服务价值的时空演变特征,同时引入生态系统服务权衡协同度模型对食物生产、水文调节、土壤保持等7项生态服务功能进行权衡与协同分析。结果表明：① 1988—2020年鄱阳湖环湖区生态系统服务价值从577.95亿元增至592.50亿元,呈先增后减再增的波动变化特征。② 生态系统服务价值的空间分布表现为明显的不均衡性,ESV显著减少的区域为南昌市区、九江市区以及其它各区县的城镇建成区,生态系统服务价值增加的区域均匀分布在研究区东北和西北地区以及靠近研究区外侧的东南和西南地区。③ 协同关系为生态系统服务之间的主导关系,权衡关系较少且主要存在于食物生产与其他服务之间。     

滇东南喀斯特山区生态系统服务时空格局及功能分区

明晰生态系统服务时空格局,划分生态系统服务功能区,将有助于实现土地资源精细化管理。本文以滇东南喀斯特山区典型区域文山市为例,分析2000—2017年食物供给、产水量、植被净初级生产力、土壤保持、生境质量和旅游文化6项生态系统服务的时空格局及其分异特征;运用K-means聚类法识别生态系统服务簇,划分生态系统服务功能区,并提出差异化生态管控措施。结果表明：① 2000—2017年间,除生境质量服务下降外,文山市其他5项服务均呈上升趋势。② 空间分布上,文山市6项生态系统服务高值区集中分布在西部和南部,低值区集中分布在北部和中部;6项服务的冷热点区域空间分布有差异,但整体上具有重叠性。除旅游文化服务的热点和冷点区分布面积占比分别为2.56%和0以外,其他5项服务的冷热点区面积占比均在21%~32%;能够同时提供3项及以上高值生态系统服务功能的区域较少,85.50%的区域只能同时提供2项及以下高值服务功能。③ 根据服务簇聚类结果,文山市划分为生态保护区、生态过渡区、农业主产区和人类生产生活区4类功能区,针对各分区提出差异化生态管控建议。研究结果可为喀斯特山区城市资源利用和国土空间管控提供参考。     

功能分区视角下的西安市发展空间分异

有效的功能分区是城市系统健康有序发展的保障。本文构建评价指标体系, 采用系统 聚类分析方法, 在功能分区视角下将西安市九个辖区分为核心区、雁塔区、未央区、长安区、 灞桥区及临潼-阎良区六个功能区域。中心商务区主导下核心区商贸流通业发达, 高新技术 产业开发区与曲江文化产业示范区主导下雁塔区技术经济与文化产业特色鲜明, 经济技术开 发区主导下未央区工业经济特征明显, 郭杜教育科技产业开发区与国家民用航天产业基地强 化长安区科教文化发展方向, 浐灞生态区彰显灞桥区生态经济发展特色, 生态农业区、阎良 飞机城加快临潼、阎良两区传统农业发展转型。功能分区及发展空间分异是城市化与经济发 展、历史基础与路径依赖、规模经济与集聚效应、本底化与特色化等基础因子以及新经济与 开发区建设、宏观调控与政策导向等新型因子综合驱动的结果, 基础因子起缓慢影响与逐渐 推进的辅助作用, 新型因子起突变影响与直接推动的主导作用。研究有助于科学认识城市, 合理组织城市, 提供实践参考。     

西安市绿地生态系统服务功能测算及其空间格局研究

城市绿地是城市自然生态系统的重要组成部分,具有十分重要的生态服务功能.探索其生态系统服务功能价值及空间格局,在揭示其生态服务与城市经济社会功能的协调关系、城市宜居环境建设等方面具有重要的意义.以西安市的SPOT遥感影像与土地利用变化数据为基础,并以ArcGIS和Fragstats3.3软件为平台,应用景观生态学方法测评和分析西安市区绿地生态系统的服务功能及其空间格局特征.结果表明:(1)研究区绿地总面积为3 881.45 hm2,各类绿地景观面积差异大且分布不够合理,景观破碎度较大,蔓延度不好.(2)绿地生态系统服务总价值为7 546.99×104元,其中公共绿地提供的生态服务价值最大,而园地的最小;在其提供的生态系统服务功能中,娱乐文化价值最高,食物生产价值最低.(3)由于受绿地景观格局的影响,生态系统服务功能空间差异明显,环城路至二环路之间区域生态服务功能值较高,环城路向市中心和二环路向外围等地带的生态服务功能值较低,其中,食物生产服务功能由市中心向外围增强,娱乐文化服务功能由市中心向外围减弱,且高值和低值区较集中.     

民勤绿洲农田生态系统能值空间分异特征

利用能值分析方法对2011年民勤绿洲18个乡镇农田生态系统的环境资源条件、投入产出结构和可持续性进行了系统分析,构建了反映民勤绿洲农田生态系统综合水平的能值指标体系,运用主成分分析方法对其进行了综合评价和排序。结果表明：民勤绿洲农田生态系统可持续性强的是夹河乡,其他乡镇农田生态系统为消费型生态经济系统,可持续性弱;民勤绿洲农田生态系统能值综合水平存在着明显的地域差异,呈现东北片高于西南片、绿洲边缘带高于中心带的地理分布特征;民勤绿洲农田生态系统总体上不具有可持续性,不协调发展型区域和极不协调发展型区域农田面积占民勤绿洲农田总面积的73.68%,强、中、弱协调发展型区域只占26.32%。因此,目前民勤绿洲农田生态系统面临的不可持续性应当引起相关部门的高度重视。     

武汉城市圈国土空间综合功能分区北大核心CSCDCSSCI

以武汉城市圈为典型案例区开展国土空间综合功能分区实证研究。首先基于县域土地利用数据、社会经济数据和补充调查数据,从生产、生活和生态(三生)功能角度遴选出表征国土空间不同主题要素的24个指标因子,构建基于"要素—功能"的评价指标体系;然后从评价单元开始对10类空间二级功能进行比例关系表达,并通过BP神经网络方法评价三生功能承载力;最后引入双约束聚类法划定国土空间综合功能区,并匹配相应的调控政策。研究表明:基于统一的功能分类和指标体系实现功能比例表达在不同尺度间传递;武汉城市圈国土空间可划分为3个一级综合功能区和7个二级综合功能区。研究成果可为武汉城市圈国土空间格局优化提供参考。     

土地利用生态服务价值与经济发展的协调及空间分异——以西洞庭湖区为例

土地利用生态服务价值体现了土地通过集约利用与空间优化所发挥生态效益的大小,可在一定程度上反映土地利用与与经济发展的协调关系。以西洞庭湖区为研究对象,在ArcGIS软件支持下,通过评价与分析生态服务价值变化,分析生态经济协调发展水平及其空间差异,探讨土地利用生态服务价值与区域经济发展的互动响应与耦合协调关系。研究表明：① 2000年以来西洞庭湖区土地利用生态服务价值呈下降趋势,2000年西洞庭湖区生态服务价值为1292.13×10⁶元·a^-1,2011年为953.03×10⁶元·a^-1,损失339.10×10⁶元。② 从整个研究区来看,整个研究阶段处于低度冲突的县有6个,分别为常德市辖区、安乡县、汉寿县、澧县、临澧县、津市市,只有桃源县处于潜在危机状态。从数量上看,整个区域内大多为冲突状态,区域在经济发展中存在的潜在危机较大。③ 从空间分异来看,2008年与2011年土地利用生态经济协调度基本上为低度冲突状态,需采取生态服务供给恢复与重建措施,控制生态服务消费需求的过快增长。整个区域只有桃源县与汉寿县由不协调转换为协调状态,主要原因是森林覆盖率相对较高,林地类型面积大,水土保持与水源涵养生态服务功能较强,提高了生态服务价值。     

新疆地区表土孢粉空间分布规律研究

中国新疆地区表土花粉研究结果展示了干旱区主要孢粉的空间分布规律,大部分表土花粉属种的地理空间分布与含量与相应植物的分布区域基本一致,藜科、蒿属、麻黄属及木本植物云杉属、桦木属等花粉普遍呈超代表性,柽柳属花粉呈低代表性。干旱区主要草灌木表土花粉数据的聚类分析结果可以基本反映本区植物群落的主要生态组合类型。主成分分析进一步表明该区草本和灌木花粉分布主要受水文和湿度等因素控制。     

转型期长春市服务空间与城市功能空间关系特征研究

基于1995 年、2003 年、2008 年长春市土地利用现状图以及2011 年遥感图像和相关年份统计年鉴,结合GIS技术和SPSS 统计工具,综合利用空间重心法、圈层分析法以及轴带扩展度等方法,对转型期长春市服务空间与城市功能空间关系特征进行探讨,结果表明:① 服务地块开发重心空间波动性差异性明显,扩展方式以快速向外推进为主,以内部填充为辅;② 服务地快呈现整体分散、局部集聚态势,且扩展强度增加,服务地块郊区化显现;③ 长春市服务空间扩展与工业空间扩展具有非协调性;服务空间与居住空间整体属于混融状态,但剥离趋势凸现;服务空间"单中心"结构相对于交通空间分散化发展,已表现出滞后趋势。在研究结果的基础上,进一步分析了长春市服务空间与城市功能空间时空特征形成的作用机理。     

基于格网的甘肃省生态经济分区研究

在讨论以往生态经济分区研究方法与理论的基础上,提出了新的研究思路--基于网格的生态经济分区。利用GIS格网技术和相关统计软件,从甘肃省生态与经济两大系统耦合发展的历程分析入手,选取2010年甘肃省的26个生态经济指标,以6 km×6 km的规则格网,将整个甘肃省分为12 243个研究单元。经过分析比较,甘肃省被分为4个生态经济区即西北干旱区(Ⅰ)、陇中冷温带半湿润区(Ⅱ)、甘南高寒带湿润区(Ⅲ)、陇南暖温带湿润区(Ⅳ)和21个生态经济亚区。结合DEM,进一步对研究区进行分区,以期为促进形成甘肃省可持续发展格局提供科学依据。研究表明,格网技术提高了分区的精度和速度,是进行生态经济分区的有效方式之一。     

洞庭湖区土地生态系统的服务价值时空变化

采用5期遥感影像数据,在ArcGIS等软件支撑下,运用当量因子法、空间自相关分析法,估算洞庭湖区土地生态系统服务价值,探究其时空变化。结果表明：① 1995—2015年洞庭湖区林地面积持续减少,未利用地面积稳步增加,林地与未利用地面积的增减主导着区域土地利用变化。② 1995—2015年洞庭湖区土地生态系统服务总价值经历1995—2000年的陡增后不断下降,近20年来累计减少21.64亿元,减少幅度为1.06%,林地面积减少是洞庭湖区土地生态系统服务总价值减少的根本原因。③ 从土地生态系统服务价值结构变化来看,1995—2015年洞庭湖区除废物处理价值有小幅增加外,其他各项生态服务价值均有不同程度的下降,但生态环境保育始终是洞庭湖区土地生态系统的主要功能。④ 1995—2015年洞庭湖区土地生态系统服务价值分布的空间自相关性较为显著,格局变化较明显,高值区、低值区趋于集中,高-高类型区在西部的沅江流域常德段有所减少,向东部的汨罗江流域快速扩展,低-低类型区集中在北部、南部、西部的城镇相对密集区并沿城镇发展轴逐步扩张凝结成带片状。     

鄱阳湖湖滨十万年来沙山的演化

鄱阳湖湖滨及湖口－彭泽段长江南岸有成群沙垄、沙山分布。2005年调查发现,可分为4个风成沙山期及7类沉积物。4个风成沙山期分别为95kaB. P.的老红沙山期、46kaB. P.的红沙山期、27kaB. P.~15kaB. P.左右的黄沙山期、250年来的近代沙山期。此外还有温暖时期沟谷里水动力作用下的次生堆积,湖滩上的风蚀残余沙以及黄沙山表面现代松散沙。比较不同时期风沙沉积的粒度组成,4个时期的风力大小基本呈现黄沙山期>近代沙山期>红沙山期>老红沙山期的状态,以上特点与末次间冰期以来多个亚冰期全球气候寒冷程度的变化具有可比性。     

近50年环青海湖高寒地区和环鄱阳湖湿润地区潜在蒸散变化比较分析

选择地理位置和气候环境差异较大的环青海湖地区和环鄱阳湖地区,利用Penman-Monteith公式计算两地区近50年潜在蒸散,并分析其时空变化规律,提取影响潜在蒸散的主要气候因子,探讨两地区的气候特征差异。结果表明：近50年来,环鄱阳湖地区潜在蒸散年总量呈现逐年减少的趋势,倾向率达到-2.2 mm·a-1,环青海湖地区潜在蒸散年总量未呈现明显的变化特征,倾向率为-0.02 mm·a-1;两地区潜在蒸散年总量在空间分布上具有明显差异。在影响潜在蒸散的各主要气象因素中,日照时数、温度、风速与潜在蒸散呈正相关关系,水汽压与潜在蒸散表现为负相关关系,不同地区各气象要素对潜在蒸散的贡献大小不同,主要的影响因子是温度,其次是风速;但在局部可能出现其他气象因子的综合作用大于温度对潜在蒸散变化的影响的情况。     

基于分形理论的鄱阳湖地区土地利用空间行为特征分析

土地景观形态能够反映土地利用空间行为特征。在对鄱阳湖地区1995年、2000年、2015年和2018年4个时间点的土地利用现状进行描述的基础上,通过分形维数、分形稳定性、斑块密度、斑块形状破碎度和景观隔离指数分析区域景观格局变化,并运用分形理论对土地利用空间行为进行分析。研究结果显示在1995年到2018年的20多年间,建设用地一直是分形维数最高的土地类型;但从时间尺度上,建设用地的分形维数呈下降趋势,表明建设用地空间形态在土地利用空间行为的作用下逐渐向有序方向发展。水田、旱地和有林地一直是分形维数最低的土地利用类型,且处于景观分形不稳定状态。斑块密度、斑块形状破碎化指数以及景观分离度指数的计算结果支持了分形维数分析的结论。从实现区域土地合理布局的角度,建议通过科学合理的规划,降低区域建设用地的分形维数,引导建设用地有序发展。对于诸如有林地、灌木林地、高覆盖度草地和水域等自然景观,应增加其分形维数以减少人为干扰,维护其稳定性。同时建议在国土空间规划中引入分形维数,将分形维数作为评价区域土地利用格局合理性的一项指标。     

鄱阳湖区洪灾风险与农户脆弱性分析

运用1:5 万DEM 地形数据对鄱阳湖区洪涝灾害风险区区域范围及空间分布进行了分析。在此基础上, 以乡镇为基本研究单元, 选取乡村人口比重、耕地面积比重为洪灾风险暴露分析指标, 选取单位面积生产总值、农民人均纯收入、第一产业从业人员比重、农业收入占农村经济总收入比重等为农户洪灾应对能力分析指标, 并引入了不同洪水水位特征值的影响系数, 对鄱阳湖区农户洪灾脆弱性程度进行了定量研究。结果表明, 鄱阳湖洪灾风险区面积广、影响深, 农户对洪涝灾害总体上存在着较高的脆弱性; 在所涉及的180 个乡镇中, 农户脆弱度高于平均值的有100 个, 占到乡镇数55.56%。脆弱度最高的乡镇主要集中在滨湖地带及五河干流沿岸地区, 而脆弱度较低的乡镇则主要分布在湖区各县城关镇所在区域。     

鄱阳湖生态经济区城镇体系空间结构演变

合理有序的空间结构可以助推区域实现空间效益最大化。借助GIS空间分析技术,采用"自下而上"的城市等级及腹地划分方法以及社会网络分析方法,从城市等级、腹地、网络3个角度对鄱阳湖生态经济区城镇体系空间结构演变特征进行研究。结果表明:鄱阳湖生态经济区城镇体系等级结构特征明显;南昌、九江周边区域空间邻近效应显著;城镇网络的"核心-边缘"结构特征趋向明显;南昌市对东部区域辐射能力持续偏弱;城市等级划分出现中心城市等级与行政级别"错位耦合"的现象;城市腹地划分"边界效应"明显。     

鄱阳湖流域洪水变化特征及气候影响研究

为探讨鄱阳湖流域洪水过程的变化特征和规律,系统分析流域洪水量级、频率、发生时间的变化特征,利用核密度估计分析洪水发生率的非平稳性,运用月频率法评价洪水集聚性特征,并探讨低频气候因子对洪水变化的影响。研究表明：① 鄱阳湖流域各水文站点年、秋季和冬季最大洪水及POT超阈值洪水以增加趋势为主。② 洪水发生率年内集聚性显著,主要集中在4~7月;年际洪水发生次数呈现非平稳泊松分布,洪水发生率出现明显的年际集聚性特征。③ ENSO、IOD对下年洪水量级及洪水发生次数有明显影响,洪水发生次数与年最大洪水量级异常现象通常是ENSO和IOD协同作用结果。     

鄱阳湖夏季水鸟的数量与分布

2016年5-6月,调查了鄱阳湖夏季水鸟,共记录到水鸟59种,隶属6目14科,其中繁殖鸟31种,非繁殖鸟28种;古北界种类27种(45.76%),东洋界种类3种(5.09%),广布种29种(49.15%)。与2015年相比,16个种有变动,涉及3目7科,比2015年减少了14种,增加了2种。鸟种类最多的为鸻形目,25种;其次是鹳形目和雁形目,分别为14种和11种;数量上,鄱阳湖夏季水鸟中,少见种3种,常见种2种,优势种有12种,其中鹳形目鹭科优势种7种,占优势种种数的58.33%。初步分析了鄱阳湖夏季水鸟的分布、生境选择和生物多样性。     

鄱阳湖水文特征动态变化遥感监测

鄱阳湖是中国第一大淡水湖,对鄱阳湖的水文变化进行持续监测可以为流域内生态环境变化提供基础数据,有利于研究其与长江和流域内河流的交互关系,更好地服务于陆面过程模式和水资源管理。本文利用卫星测高数据反演的鄱阳湖水位数据与MODIS数据结合,对鄱阳湖2000—2015年的水位、水域面积和水量变化进行研究,并通过水量平衡模型,推导出了同期长江—鄱阳湖的水量交互。研究发现,2000—2015年鄱阳湖面积呈现波动性变化,最大水域面积为3600 km ²,是最小水域面积482 km ²的7.5倍。2004年、2007年、2009年和2011年水域面积比较低,2012年后形势好转。每年1月、2月、12月份是鄱阳湖干季,水域面积低至500 km ²,湖口处水位可低至4.71 m,湖面从南往北倾斜,南北水位差异达2.59 m。相对于2000—2015年最低水量,干季时湖泊水量平均增加量为3 km ³。每年6—9月份是鄱阳湖的湿季,水域面积一般大于2670 km ²,水位高于15 m,南北水位差异不大,相对于2000—2015年最低水量,湿季时湖泊水量平均增加量为12 km ³。2000—2015年鄱阳湖流入长江的水量范围为-7~40.66 km ³,每年有93.33%的时间水流从鄱阳湖流入长江。流入长江的水量多少具有明显的季节性,通常5月、6月流入长江的水量高于7月、8月,主要因为7月、8月长江中上游降水增加,长江干流来水增多,对鄱阳湖湖水倒灌有一定的顶托作用。