赤水河流域中上游坡地景观特征对河流水质的影响

在喀斯特地区,较大的地表坡降和坡地开发强度导致承载在地表景观上的污染物因地势和降水加倍迁移到河水中。以赤水河流域中上游为研究区,分别在全子流域、子流域坡地、子流域陡坡地三个层面上提取景观结构、景观开发强度和景观格局指数,研究各级坡地景观特征对水质的影响。结果表明：① 与总林地相比坡林地对水质潜在的“汇”作用更加显著;占总耕地面积不足1/7的陡坡耕地、却对河水中总磷（TP）和氨氮（NH₃-N）浓度大小贡献显著（相关系数为0.608和0.614）。② 景观开发强度与各水质污染物指标呈现显著而稳定的正相关性,相关系数最高达0.960,它比单个景观对水质指标更具解释能力。③ 斑块形状复杂度、景观多样性、景观分离度均与水质污染物指标呈高度或显著正相关,且随着地形坡度的增大,水质污染物指标对景观散布与并列指数（IJI）和农香多样性指数（SHDI）越来越敏感。故减少对坡地尤其是陡坡地景观的不当人为干扰,对喀斯特地区流域水质保护有重要意义。     

济南市南部山区渗漏带汇水区景观恢复与优化

通过分析龙洞和渴马渗漏带所在汇水区地表景观格局,发现龙洞流域自然景观占优势,植被覆盖良好、景观聚集度高、林地破碎度低,景观空间布局合理;渴马流域虽然景观类型丰富、多样性高,但农田等半自然景观占优势,植被覆盖率低,景观聚集度低,而林地破碎度高,地表景观呈退化趋势。前者的景观格局明显优于后者。这两个流域都有地表水汇流、入渗的生态功能,地表景观格局的优劣影响到地表水源涵养和渗漏带入渗功能的发挥,因而龙洞渗漏带的渗漏功能好于渴马渗漏带。从熵值角度,通过两个流域间的比较分析找出了致使渴马流域景观格局不合理的驱动因素,继而提出了在该流域内的景观格局空间优化措施。     

高速公路建设对山地景观格局的影响--以云南省澜沧江流域为例

以云南省土地利用图为基本图件,借助地理信息系统软件,运用景观生态学原理和方法研究云南省国际大通道建设对山地景观格局的影响,选择了澜沧江流域中下游两个典型区公路段,通过计算不同缓冲区景观格局指数的变化来定量化研究公路建设对景观格局影响规律。结果表明,道路修建直接导致景观格局改变,斑块数目、斑块密度、边缘密度和分维数增加,景观异质性增加;进一步研究表明,道路建设对缓冲区200 m内的景观格局直接影响最大,200 m外的影响趋于缓和;而多样性指数和均匀度指数在不同缓冲区变化不是很大;分析结果也表明,澜沧江中下游土地利用的空间分异和地貌差异也导致道路建设对景观格局影响不同。     

浑善达克沙地景观结构变化对生态系统服务的影响

京津风沙源治理是中国政府实施的具有重大战略意义的生态工程,实施近20年,区域生态环境状况发生了根本转变。为了定量评估京津风沙源治理工程实施以来景观结构变化及其对生态系统服务价值的影响,以浑善达克沙地为研究区域,以生态调节服务（风蚀防治、水蚀防治、碳固存）、生态供给服务（牲畜养殖、粮食生产）、生境支持服务（自然生境多样性、人口居住支持服务）等指标,利用生态系统服务复合指数（Multiple ecosystem services landscape index,MESLI）和景观格局指数,运用冗余分析（redundancy analysis,RDA）和变差分解（Variation Partitioning）方法,研究了生态系统服务及集成的时空格局,以及植被景观组成与景观配置对区域生态系统服务贡献的变化。结果表明：（1）2000—2015年,浑善达克沙地的林地、草地面积减少,沙地面积则增加了110%;林地的景观结构改善,而草地与沙地的景观破碎化明显,连通度降低。（2）研究区东部和南部的生态系统服务价值增加了19%—85%,主要与林地景观的空间配置结构改善有关;中部和西部生态系统服务总体降低了...     

地表臭氧时空分布及其与多尺度景观类型的关系研究

地表臭氧是中国许多城市的首要大气污染物,其浓度与城市景观规划密切相关。本文以深圳市为研究区,利用大气监测站点数据和多源地理空间数据,选择广义加性模型（Generalized additive model,GAM）,刻画地表臭氧时空分布特征。结合相关分析和多元逐步回归分析方法,研究地表臭氧浓度与多尺度景观类型的关系。结果显示：(1)地表臭氧年均浓度空间差异明显,呈现西高东低,西北靠近内陆的区域浓度较高。秋季浓度最高,年度峰值出现在10月,是地表臭氧污染防治的重点时期。(2)人工地表扩张会显著提高地表臭氧浓度,人工地表斑块优势度和聚合度越高,对地表臭氧浓度的促进越明显;林地占比的增多对地表臭氧浓度有明显的抑制作用,林地斑块优势度和聚合度越高,对地表臭氧浓度的抑制作用越明显。(3)整体景观的异质性降低、优势度和聚合度提高,对地表臭氧浓度的削减作用显著。研究结果可为协同推进地表臭氧污染防治和景观优化设计提供科学依据。     

1996-2015年纽约湾区生态系统服务对景观格局变化的响应

生态系统服务价值对景观格局演变的响应研究已成为地理学、生态学等领域的研究热点。以纽约湾区为研究区,利用1996—2015年土地覆被数据和数字高程数据,采用生态系统服务价值当量估算法、景观格局指数、空间自相关分析等方法,分析1996—2015年湾区景观格局的时空演变规律,定量评估研究区生态系统服务价值,探讨纽约湾区生态系统服务价值对景观格局变化的响应。结果表明：①纽约湾区景观以林地和建设用地为主,其整体变化幅度较小,20年间湿地面积减少约10.94%,而建设用地增长幅度较高,约25.91%。②纽约湾区1996—2015年间ESV总量呈逐步减少,20年间共减少57.83亿元,2000—2005年间下降幅度较大约1.69%。③湾区ESV空间异质性较强,不同地区ESV增减所对应的土地利用转移各有差异。湾区南部热点区多出现湿地增加,而北部则以水域、草地增加为主。湾区西部冷点区多为湿地转林地的现象,而中部冷点区则以建设用地增加为主。④除建设用地外,湾区其余地类均呈现人为干预越少,景观结合度、聚集度越高,越有利于提升湾区整体的生态系统服务价值的规律。⑤纽约湾区ESV强度与土地利用程度（La）的空间关联性较弱,且湾区生态环境质量逐年下降。研究结果希望对世界级大湾区环境资源利用率的提升研究具有借鉴意义。     

东江流域地表水功能区水质对土地利用的响应

以广东省东江流域2013年地表水功能区水质监测数据和Landsat8 OLI遥感影像为数据源,通过遥感信息提取、GIS空间分析和数理统计方法,对不同空间尺度河岸缓冲带土地利用结构与水体中的高锰酸盐指数（CODMn）、氨氮（NH3-N）和总磷（TP）进行相关性分析。结果表明：1）在水功能区中,开发利用区河岸带的城市化程度较高,水质状况相对较差;保护区、保留区、缓冲区河岸带用地类型以耕地和林地为主,水质状况明显优于开发利用区。2）耕地、林地和草地对水质具有正效应,水体和建设用地对水质具有负效应;同时,建设用地对水质影响作用最强,其次是水体和耕地。3）CODMn与耕地、林地、草地、建设用地的相关性远高于NH3-N和TP,3种水质指标与水体相关性都较大。4）耕地和草地与水质在小尺度范围内相关性最为显著;林地和建设用地与水质相关性随河岸缓冲带尺度增大而增大,水体与水质相关性随河岸缓冲带尺度不同呈波动性变化。     

怒江流域高山峡谷区景观生态格局变化分析

以怒江流域高山峡谷区的典型区域——福贡县月亮风景区为例,利用1986年和2004年的遥感影像和土地利用现状图,在G IS和RS技术的支持下,应用FRAGSTATS计算景观格局指标,对高山峡谷区景观格局多样性、破碎度等变化进行了分析。结果表明,研究区在过去的18年间,由于人类活动的影响,斑块数增加,破碎度增加,景观异质性减小,不利于生态系统的稳定;景观中林地占优势但以针叶林和灌木林居多,农田不是景观类型中的重要组分,居民地所占比例最少;各景观类型相互之间发生了转移。     

基于GIS的金沙江流域(云南段)景观特征空间对比研究

金沙江流域从上游到下游,由于人类干扰程度差异大,景观特征变化明显。GIS的数据采集与空间分析功能为不同流域段景观特征的对比研究提供了很好的技术支撑。以TM遥感影像为数据源,在完成土地利用分类后,将该流域分为上、中、下游等三个流域段,运用ArcGIS的图层叠置、空间统计空间分析功能,对比分析各流域段的景观特征,以及景观特征与人口密度、露天采矿的空间分布关系。研究得出:①流域内以林地、灌草丛、旱地栽培植被为主,但各区段差异明显,上游地区林地分布较为密集,中游地区则分布有大量的灌丛,下游地区则以旱地栽培植被为主;②流域的景观破碎度在空间上的分布规律为:中游>下游>上游;③流域内景观破碎度在空间分布上与人口密度、露天矿区面积成正比,其中,流域中游地区人口密度较大、露天矿区最多,也是景观最为破碎,斑块最为复杂的地区。     

西安市城市景观的正负生态系统服务测算及空间格局

综合测评城市景观的复合（正负）生态系统服务功能和评价不同城市景观类型的生态系统服务贡献,对优化、调控在城市化影响下的景观转换和城市生态环境建设等具有重要的科学意义。运用景观生态学理论与生态系统服务理论,基于研究区的TM遥感影像和Erdas、ArcGIS 10.1软件对西安市建成区2013年城市景观的复合生态系统服务进行测算和空间分析。结果表明：① 西安城市景观产生的负向生态系统服务价值远高于正向生态系统服务价值,净生态系统服务达-12.71×10⁸元;在城市化过程中,随着自然景观向半人工景观、人工景观的转变,导致景观生态系统服务的价值急剧下降,负向生态系统服务占主导,87.81%的土地复合生态系统服务为负值,仅有12.19%的土地复合生态系统服务为正值,以建筑用地为主体的城市景观体系必然会导致生态系统服务的下降。② 西安市城市景观的总正向生态系统服务空间分布差异明显,整体呈现为研究区中心值低于四周,沿行道绿地、公园绿地等景观形成格网状、斑块状分布的高值区;总负向生态系统服务整体上呈现中心值高于四周,高值区较集聚,自然景观和半人工景观是维系城市正向生态系统服务的主要景观类型。③ 城市景观的空间分布基本上决定了复合生态系统服务的空间大格局,西安市各城市景观类型的空间组合与镶嵌状况,使得生态系统服务正负值呈斑块状、棋盘状交错分布的格局。愈向城市外围,复合生态系统服务价值越高;城中林地、绿地和水域分布的地方是复合生态系统服务价值网状高值区。     

The Impact of Spatial Heterogeneity on Ecosystem Service Value in a Case Study in Liuyang River Basin,China

In previous studies the value of ecosystem services was evaluated microscopically by ecological indicators such as soil properties, biomass, carbon storage, oxygen release, water quality, and others. In this paper, the spatial heterogeneity of ecosystem services in Liuyang River basin was studied from the perspective of Geographic Information System (GIS) based spatial relationships by using a combination of geographic data and spatial analysis technologies. The Liuyang River basin was divided into grids with a resolution of 1km×1km. The weights of factors that affect the value of ecosystem services (such as topography, geological disasters, roads, scenic spots, vegetation coverage, and plant net primary productivity) were evaluated using the entropy method and analytic hierarchy process (AHP) in order to investigate the influence of natural and social factors on the value of ecosystem services in a quantitative manner. The results demonstrate that the value of ecosystem services is mainly affected by vegetation coverage, plant net primary productivity, and road network density. The value of ecosystem services grows with the increase in either vegetation coverage, plant net primary productivity, or road network density. Different types of land play different roles in ecosystem services. Cultivated land, grassland, and water each have significant supply and regulating functions while forest has significant regulating and supporting functions. The value of ecosystem services of cultivated land and water that are closely related to human activity is significantly influenced by spatial heterogeneity. In contrast, the effect of spatial heterogeneity on the value of ecosystem services of forest land and grassland that are located in mountains and hills, far away from the human accumulation zone, is insignificant.     

喀斯特和非喀斯特区农业景观格局变化及生态 系统服务价值变化对比——以广西全州县为例

选取广西壮族自治区典型喀斯特丘陵盆地——全州县为研究区,根据景观格局和生态系统服务价值相关理论,采用2005、2010和2015年TM遥感影像的解译结果及社会经济统计数据,借助ArcGIS和Fragstats软件,对比分析了2005―2015年全州县喀斯特区和非喀斯特区的农业景观格局和生态系统服务价值变化,结果显示：1）2005―2015年间全州县农业景观格局发生明显变化,但喀斯特区和非喀斯特区优势景观类型均未发生变化。2）10年间农业景观用地面积喀斯特区减少了472.23 hm2,非喀斯特区减少了476.28 hm2,但喀斯特区的减少率高于非喀斯特区;喀斯特区比非喀斯特区景观更加破碎,斑块形状更加分散、复杂,景观异质程度更高。3）研究期内喀斯特区生态系统服务价值减少0.01亿元,非喀斯特区生态系统服务价值增加0.04亿元。其中,有林地的减少对2个区域生态系统服务价值减少的贡献率均为最大,喀斯特区达到78%,非喀斯特区达到83%,水域景观的增加导致2个区域生态系统服务价值增加。     

黄河流域景观破碎化对土壤保持服务影响研究

基于2000年、2005年、2010年和2015年土地利用现状遥感监测数据,分别采用景观格局指数和当量因子法测度了黄河流域多尺度景观破碎化和土壤保持服务的时空特征,并且综合运用热点分析工具、普通最小二乘法和空间回归分析模型,探索了2000—2015年黄河流域多尺度土壤保持服务时空演变特征及景观破碎化对土壤保持服务的影响机制。结果如下：① 黄河流域土壤保持服务低值区主要集中分布在黄河流域上游青海-甘肃-宁夏-陕西-内蒙古沿线地区以及流域下游河南和山东,另外省会城市以及周边地区同样是土壤保持服务低值区,土壤保持服务具有显著的尺度依赖性;② 研究期间黄河流域土壤保持服务变化的热点区域主要分布在流域上游黄土高原地区,冷点区域主要分布在黄土高原的周边地区,不同尺度下土壤保持服务变化冷热点差异显著;③ 回归结果显示,经济社会因子与土壤保持服务具有显著的负相关;自然本底因子中海拔和林地面积比重与土壤保持服务具有显著的正相关;景观破碎化指数对土壤保持服务的影响差异性显著。未来黄河流域不同分区土壤保持和土地利用政策的制定不仅需要考虑自然本底和经济社会驱动因子,还应考虑多尺度景观格局破碎化以及空间溢出效应,跨区域协同治理对于黄河流域土地利用政策制定和生态系统保护具有重要现实意义。     

塔里木河流域生态功能区划研究

生态功能区划为流域生态保护与修复提供重要的科学参考。而塔里木河流域由于缺少生态功能区划导致目前生态修复工程缺乏针对性,生态引水工程布局欠佳,以及生态修复和水资源管理的成效低下。为此,在对区域生态环境特征分析的基础上,将流域内不同区域的水文过程与生态结构、服务功能及生态环境敏感性相结合,依据生态功能区划原则、方法和指标体系,形成了塔里木河流域生态功能区划方案,即将该流域分为2个生态大区、4个生态区、28个生态亚区。研究成果不仅为流域实现水资源的优化配置和生态环境保护提供参考依据,也可为相似流域的生态功能区划研究提供示范和借鉴。     

荒漠-绿洲区土壤性质过渡特征

荒漠-绿洲区是干旱区地表景观格局变化最频繁的地区,深入研究荒漠-绿洲区不同景观格局土壤环境的差异对揭示干旱区生态系统过程至关重要。本研究通过采集石羊河流域荒漠、过渡带和绿洲土壤样品,综合运用多种分析方法,研究荒漠-绿洲区不同景观格局土壤理化属性的差异及其相互作用关系。结果表明：从荒漠、过渡带到绿洲景观,土壤质地和持水性能在不断好转,酸碱度和盐分状况变化不大,养分状况则表现为荒漠和过渡带具有近乎相同的有机碳和全氮含量,绿洲具有显著增加的有机碳、全氮和全磷含量。在不同深度上,荒漠景观土壤理化属性几乎没有变化;过渡带土壤质地由表层至深层不断改善,含水量逐层增大,全磷含量缓慢增加,C∶N和C∶P的值波动减小;绿洲景观土壤含水量由表层至深层显著增加,养分含量显著降低,C∶N和C∶P的值显著减小。总体而言,荒漠景观土壤理化属性的分异程度最小,绿洲景观分异程度最大,过渡带景观在土壤质地和含水量方面的分异程度较大,在土壤养分方面的分异程度较小。此外,过渡带景观土壤理化属性的自相关程度最高,且土壤质地是引起其他土壤理化属性分异的主要原因。     

甘肃白龙江流域生态系统服务变化及权衡与协同关系

甘肃白龙江流域是长江上游主要的水源涵养区和环境脆弱区,近几十年来高强度的人类活动加剧了生态环境压力,因此开展白龙江流域生态系统服务变化及权衡协同关系研究对该区域的可持续发展具有重要意义。本文通过生态系统服务变化指数（ESCI）、空间自相关、相关系数法,定量分析了1990-2014年甘肃白龙江流域生态系统服务时空变化过程、空间集聚特征及生态系统服务间的权衡与协同关系。结果表明：① 1990-2014年间产水量、碳储量、土壤保持和农作物生产4种典型生态系统服务的ESCI值变化迥异,空间分布各具特色,具体表现为：产水量ESCI极值变化超过1倍且前后两时段（1990-2002年,2002-2014年）分布格局有较大出入,而两时段内的碳储量ESCI值变化相同,分布格局也相似,土壤保持ESCI值两极化趋势较农产品生产不明显,但这两者后一时段均与前一时段的ESCI分布相反;② 4种典型生态系统服务存在空间自相关,局部上正相关类型“组团”出现,集聚性较强,负相关类型散布,集聚性低,空间异质性显著;③ 两种供给服务（产水量与农作物生产）呈负相关的权衡关系,两种调节服务（碳储量与土壤保持）呈正相关的协同关系,不同的供给和调节服务之间关系既有权衡也有协同关系;④ 数值关系上,不同生态系统服务之间的权衡/协同关系在Moran's I和相关系数上表现不一;空间格局上,生态系统服务间的权衡/协同关系异质性显著。     

都市农业景观破碎化过程对生态系统服务价值的影响——以西安市为例

利用西安市土地利用解译图及社会经济数据,在界定都市农业景观的前提下,分析西安市都市农业景观破碎化过程,在此基础上分析都市农业景观破碎化对生态系统服务价值的影响。结果表明：① 1999-2011 年,西安市都市农业景观的斑块密度、分离度指数增加,都市农业景观呈破碎化趋势;② 都市农业景观分离度与都市农业生态系统服务总价值及各项价值均呈较强的负相关关系;破碎化过程中废物处理及土壤形成价值减少量最大,同时食物生产价值减少率最大,减少了12.73%,娱乐文化减少的价值量及减少率最小,为1.93%;③ 耕地、林地、水域呈景观破碎化趋势,而园地聚集度上升,同时耕地、林地、水域的生态系统服务价值下降,园地生态系统服务价值增加。     

公众对黑河流域生态系统服务消费偏好及支付意愿研究——基于选择实验法的实证分析

运用选择实验法研究了黑河流域居民对流域生态系统服务的消费偏好及其支付意愿,并结合Mixed logit模型和潜类别模型分别从连续和离散的视角对消费者偏好的异质性进行了检验和实证研究。研究发现：① 黑河流域居民对流域生态系统服务的改善存在显著的异质性偏好,且流域居民从流域水质改善中能获得最大的效用,生态导向型消费者对平均扬沙天气情况改善存在显著偏好,娱乐享受型消费者对流域休闲娱乐条件改善存在显著的偏好。② 黑河流域居民对河流水质、东居延海水面面积和休闲娱乐条件改善3个属性指标具有显著的支付意愿,且对河流水质改善的支付意愿最大,为133.91元/（a·户）。③ 黑河流域居民愿意为流域生态系统服务改善的整体支付意愿为473.16元/（a·户）。